JP6061039B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、変速機構の移動で所定変速段を選択する締結要素と、パークロッドの移動で駆動輪への回転系を固定するパーク機構を備えた車両用自動変速機に関するものである。

従来、アクチュエータを用いてパークロッドを移動することで、駆動輪への回転系を固定するパーク機構を有する車両用自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2004-23932号公報

ここで、従来の車両用自動変速機では、パークロッドを移動させるアクチュエータが、このパークロッドのみを移動するものとなっている。そのため、この車両用自動変速機において、変速機構の移動により所定の変速段を選択する締結要素を設ける場合では、変速機構用のアクチュエータをパークロッド用のアクチュエータとは別に設置する必要があり、部品点数が増加してコストが上昇するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速機構の移動で所定変速段を選択する締結要素と、パークロッドの移動で駆動輪への回転系を固定するパーク機構とを備える際、部品点数の増加を抑制してコスト低減を図ることができる車両用自動変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両用自動変速機は、変速機構の移動による締結で所定の変速段を選択する締結要素と、パークロッドの移動によるパーキングポールとパークギヤの噛み合い締結で駆動輪への回転系を変速機ケースに固定するパーク機構と、を備えている。
そして、前記変速機構と前記パークロッドを共に移動させる一つのアクチュエータを設けている。さらに、前記アクチュエータは、前記パーク機構を前記パーキングポールと前記パークギヤの噛み合い締結を解除したパークロック解除状態にしているとき、前記変速機構を移動させて所定の変速段を選択する。

よって、本発明の車両用自動変速機では、一つのアクチュエータによって、変速機構とパークロッドが共に移動する。このため、変速機構を移動するアクチュエータと、パークロッドを移動するアクチュエータを共用することになり、それぞれに対して個別のアクチュエータを設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑制することができる。
また、アクチュエータを共用することで、このアクチュエータの駆動力を変速機構に伝達するリンク機構と、アクチュエータの駆動力をパークロッドに伝達するリンク機構とを、一部供用化することも可能になる。これにより、さらなる部品点数の増加を抑制し、コストの低減を図ることができる。

実施例１の車両用自動変速機が適用された電気自動車（車両の一例）の駆動系構成と制御系構成を示す全体システム構成図である。 実施例１の第１電動アクチュエータと第２電動アクチュエータを用いた変速制御系の詳細構成を示す制御ブロック図である。 実施例１におけるレンジ位置と各機構の締結/開放状態の関係及びレンジ位置と第１電動アクチュエータによる回転動作位置の関係を示す動作図である。 実施例１におけるアクチュエータ連動機構のうち操作系を示す図である。 実施例１におけるアクチュエータ連動機構のうちパーク機構を示す図である。 実施例１におけるアクチュエータ連動機構のうちシンクロ機構を示す図である。 実施例１のディテントプレートを示す拡大斜視図である。 パーキングレンジ位置選択時の操作系とパーク機構とシンクロ機構を示す動作説明図である。 パーキングレンジ位置選択時のアクチュエータ連動機構を示す斜視図である。 パーキングレンジ位置選択時のアクチュエータ連動機構を示す図９とは別角度から視た斜視図である。 ドライブレンジ位置でローギヤ段選択時の操作系とパーク機構とシンクロ機構を示す動作説明図である。 ドライブレンジ位置でローギヤ段選択時のアクチュエータ連動機構を示す斜視図である。 ドライブレンジ位置でローギヤ段選択時のアクチュエータ連動機構を示す図１２とは別角度から視た斜視図である。 ニュートラルレンジ位置又はハイギヤ段選択時の操作系とパーク機構とシンクロ機構を示す動作説明図である。 ニュートラルレンジ位置又はハイギヤ段選択時のアクチュエータ連動機構を示す斜視図である。 ニュートラルレンジ位置又はハイギヤ段選択時のアクチュエータ連動機構を示す図１５とは別角度から視た斜視図である。 選択シフト位置に対する第１電動アクチュエータ位置、パーク機構、シンクロ機構、摩擦クラッチの各状態を示す動作説明図である。 実施例２において、パーキングレンジ位置選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例２において、ニュートラルレンジ位置選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例２において、ドライブレンジ位置で２速段選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例２において、ドライブレンジ位置で３速段選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例２において、ドライブレンジ位置で４速段選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例３において、パーキングレンジ位置選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例３において、ニュートラルレンジ位置選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。 実施例３において、ドライブレンジ位置で４速段選択時の操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図である。

以下、本発明の車両用自動変速機を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、構成を説明する。
実施例１における電気自動車（車両の一例）に搭載された車両用自動変速機の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系の詳細構成」、「アクチュエータ連動機構の詳細構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１の車両用自動変速機が適用された電気自動車の駆動系構成と制御系構成を示す。以下、図１に基づき、実施例１の全体システム構成を説明する。

前記電気自動車（車両）の駆動系構成としては、図１に示すように、駆動用モータジェネレータ２と、自動変速機（車両用自動変速機）３と、駆動輪１４と、を備えている。

前記駆動用モータジェネレータ２は、三相交流の永久磁石型同期モータであり、電気自動車の走行駆動源となる。この駆動用モータジェネレータ２は、モータコントローラ２８から図示しないインバータに対し正のトルク（駆動トルク）指令が出力されている時には、強電バッテリ（不図示）からの放電電力を使って駆動トルクを発生する駆動動作をし、駆動輪１４を駆動する（力行）。一方、モータコントローラ２８からインバータに対し負のトルク（発電トルク）指令が出力されている時には、駆動輪１４からの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電動作をし、発電した電力を強電バッテリの充電電力とする（回生）。
そして、この駆動用モータジェネレータ２のモータ軸は、自動変速機３の変速機入力軸６に接続される。

前記自動変速機３は、変速比の異なる２つのギヤ対のいずれかで動力を伝達する常時噛み合い式有段変速機であり、減速比の小さなハイギヤ段（高速段）と減速比の大きなローギヤ段（低速段）を有する２段変速としている。この自動変速機３は、駆動用モータジェネレータ２から変速機入力軸６及び変速機出力軸７を順次経てモータ動力を出力する際の変速に用いられ、低速段を実現するロー側変速機構８及び高速段を実現するハイ側変速機構９により構成される。ここで、変速機入力軸６及び変速機出力軸７は、それぞれ平行に配置される。

前記ロー側変速機構８は、上記モータ動力の出力に際し、ロー側伝動経路を選択するためのもので、変速機出力軸７上に配置している。このロー側変速機構８は、低速段ギヤ対（ギヤ８ａ，ギヤ８ｂ）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機出力軸７に対するギヤ８ａの噛み合い係合/開放を行う係合クラッチ（締結要素）８ｃにより構成する。ここで、低速段ギヤ対は、変速機出力軸７上に回転自在に支持したギヤ８ａと、該ギヤ８ａと噛み合い、変速機入力軸６と共に回転するギヤ８ｂと、から構成される。

前記ハイ側変速機構９は、上記モータ動力の出力に際し、ハイ側伝動経路を選択するためのもので、変速機入力軸６上に配置している。このハイ側変速機構９は、高速段ギヤ対（ギヤ９ａ，ギヤ９ｂ）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機入力軸６に対するギヤ９ａの摩擦締結/開放を行う摩擦クラッチ（締結要素）９ｃにより構成する。ここで、高速段ギヤ対は、変速機入力軸６上に回転自在に支持したギヤ９ａと、ギヤ９ａに噛み合い、変速機出力軸７と共に回転するギヤ９ｂと、から構成される。

前記変速機出力軸７は、ギヤ１１を固定し、このギヤ１１と、これに噛合するギヤ１２とからなるファイナルドライブギヤ組を介して、ディファレンシャルギヤ装置１３を変速機出力軸７に駆動結合する。さらに、このディファレンシャルギヤ装置１３には、駆動輪１４が結合されるドライブシャフト１６が連結されている。これにより、変速機出力軸７に達した駆動用モータジェネレータ２のモータ動力がファイナルドライブギヤ組１１，１２及びディファレンシャルギヤ装置１３を経て、左右のドライブシャフト１６から駆動輪１４（なお、図１では一方の駆動輪のみを示した）に伝達されるようにする。なお、ドライブシャフト１６には液圧ブレーキ１５が設置されている。

さらに、変速機出力軸７には、ギヤ１１の反対側に、パークギヤ１７が固定され、このパークギヤ１７と噛み合い可能に図外の変速機ケースに設けられたパーキングポール１８が配置されることで、パーク機構が設けられている。前記パーキングポール１８は、自動変速機３のレンジ位置においてパーキングレンジ位置Ｐが選択されたとき、係合クラッチ８ｃと兼用の第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パークギヤ１７に噛み合う。つまり、パーキングレンジ位置Ｐが選択されると、パークギヤ１７とパーキングポール１８の噛み合い締結により、変速機出力軸７が回転しないようにケース固定されたパークロック状態になる。

前記電気自動車の制御系構成としては、図１に示すように、変速コントローラ２１、車速センサ２２、アクセル開度センサ２３、車輪速センサ２４、前後加速度センサ２５、スライダ位置センサ２６、スリーブ位置センサ２７等を備えている。これに加え、モータコントローラ２８と、統合コントローラ３０と、ＣＡＮ通信線３１と、レンジ位置スイッチ３２と、を備えている。

前記変速コントローラ２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バックアップメモリ、入出力インターフェース回路を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。この変速コントローラ２１では、不図示の変速マップに基づいて変速要求を出力すると共に、係合クラッチ８ｃが噛み合い係合で摩擦クラッチ９ｃが開放のローギヤ段が選択されている状態でハイギヤ段へアップシフトする際、係合クラッチ８ｃの開放と摩擦クラッチ９ｃの摩擦締結による架け替え制御を遂行する。また、係合クラッチ８ｃが開放で摩擦クラッチ９ｃが摩擦締結のハイギヤ段が選択されている状態でローギヤ段へダウンシフトする際、係合クラッチ８ｃの噛み合い係合と摩擦クラッチ９ｃの開放による架け替え制御を遂行する。
さらに、この変速コントローラ２１では、自動変速機３のレンジ位置に応じて、パーク機構の噛み合い締結/開放を制御する。

前記レンジ位置スイッチ３２は、図外のセレクトレバーに対する運転者のセレクト操作により選択された自動変速機３のレンジ位置を検出するスイッチである。検出されるレンジ位置としては、Ｐレンジ（＝パーキングレンジ、非走行レンジ、駐車レンジ）、Ｎレンジ（＝ニュートラルレンジ、非走行レンジ、停車レンジ）、Ｄレンジ（＝ドライブレンジ、前進走行レンジ）、Ｒレンジ（＝リバースレンジ、後退走行レンジ）等を有している。なお、Ｄレンジの時には、後述するように変速コントローラ２１によりローギヤ段Ｌ又はハイギヤ段Ｈが選択される。

［変速制御系の詳細構成］
図２は、実施例１の変速制御系の詳細構成を示す。以下、図２に基づき、実施例１の変速制御系の詳細構成を説明する。

前記電気自動車の制御系のうち変速制御系の構成としては、図２に示すように、係合クラッチ８ｃと、摩擦クラッチ９ｃと、パークギヤ１７と、駆動用モータジェネレータ２と、変速コントローラ２１と、を備えている。つまり、この電気自動車の制御系は、係合クラッチ８ｃと摩擦クラッチ９ｃとパークギヤ１７と駆動用モータジェネレータ２を制御対象とし、条件に応じて変速コントローラ２１からの指令により制御する構成としている。

前記係合クラッチ８ｃは、シンクロ式の噛み合い係合によるクラッチであり、ギヤ８ａに設けたクラッチギヤ８ｄと、変速機出力軸７に結合したクラッチハブ８ｅと、カップリングスリーブ８ｆと、を有する（図１を参照）。そして、第１電動アクチュエータ（アクチュエータ）４１により、カップリングスリーブ８ｆをストローク駆動（移動）させることでシンクロ締結/開放する。
この係合クラッチ８ｃのシンクロ締結と開放は、カップリングスリーブ８ｆの位置によって決まり、変速コントローラ２１は、スリーブ位置センサ２７の値を読み込み、カップリングスリーブ８ｆの位置がシンクロ締結位置又は開放位置になるように第１電動アクチュエータ４１に電流を与える第１位置サーボコントローラ５１（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。そして、カップリングスリーブ８ｆがクラッチギヤ８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の双方に噛合した図１に示す噛み合い位置にあるとき、ギヤ８ａを変速機出力軸７に駆動連結し、ローギヤ段を選択する。一方、カップリングスリーブ８ｆが、図１に示す位置から軸線方向へ変位することでクラッチギヤ８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の一方と非噛み合い位置にあるとき、ギヤ８ａを変速機出力軸７から切り離し、ローギヤ段の選択を解除する。

前記摩擦クラッチ９ｃは、ギヤ９ａと共に回転するドリブンプレート９ｄと、変速機入力軸６と共に回転するドライブプレート９ｅと、を有する（図１を参照）。そして、第２電動アクチュエータ４２により両プレート９ｄ，９ｅに押付け力を与えるスライダ９ｆを駆動することで摩擦締結/開放する。
この摩擦クラッチ９ｃの伝達トルク容量は、スライダ９ｆの位置によって決まり、また、スライダ９ｆはネジ機構となっており、第２電動アクチュエータ４２の入力が０（ゼロ）のとき、位置を保持する機構となっている。
変速コントローラ２１は、スライダ位置センサ２６の値を読み込み、所望の伝達トルク容量が得られるスライダ位置になるように第２電動アクチュエータ４２に電流を与える第２位置サーボコントローラ５２（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。
そして、摩擦クラッチ９ｃは、変速機入力軸６と一体に回転し、クラッチ摩擦締結のときギヤ９ａを変速機入力軸６に駆動連結し、クラッチ開放のとき、ギヤ９ａと変速機入力軸６の駆動連結を切り離す。

前記パークギヤ１７は、自動変速機３のレンジ位置がパーキングレンジ位置Ｐの選択時、係合クラッチ８ｃの駆動アクチュエータと共用化した第１電動アクチュエータ（アクチュエータ）４１により、後述するパークロッド６７を移動させて、パーキングポール１８をパークギヤ１７に噛み合わせることで、駆動輪１４に繋がる変速機出力軸７が回転しないようにケース固定する。すなわち、第１電動アクチュエータ４１は、係合クラッチ８ｃの噛み合い位置と、係合クラッチ８ｃ及びパークギヤ１７の非噛み合い位置と、パークギヤ１７の噛み合い位置と、の３つの位置の動作を管理する。
ここで、第１電動アクチュエータ４１は、ステッピングモータ等の電動モータによって構成され、ロータとステータからなる回転駆動する駆動機構を有している。

前記駆動用モータジェネレータ２は、変速コントローラ２１から出力される指令を入力するモータコントローラ２８によってトルク制御又は回転数制御される。つまり、モータコントローラ２８が、変速コントローラ２１からのモータトルク容量指令やトルク上限値指令や入出力回転同期指令を入力すると、これらの指令に基づき、駆動用モータジェネレータ２がトルク制御又は回転数制御される。

前記変速コントローラ２１は、自動変速機３のレンジ位置がドライブレンジ位置Ｄのとき、車速センサ２２からの車速情報とアクセル開度センサ２３からのアクセル開度情報と図外の変速マップとに基づき、走行中変速制御を行って所定の変速段を選択する。すなわち、走行中変速制御では、車速VSPとアクセル開度APOによる動作点が、変速マップの１速領域と２速領域のアップ変速線を横切るとアップ変速要求を出力し、ハイギヤ段Ｈ（2nd）を選択する。また、車速VSPとアクセル開度APOによる動作点が、変速マップの２速領域と１速領域のダウン変速線を横切るとダウン変速要求を出力し、ローギヤ段Ｌ（1st）を選択する。

［アクチュエータ連動機構の詳細構成］
図３は、レンジ位置と各機構の締結/開放状態の関係及びレンジ位置と第１電動アクチュエータによる回転動作位置の関係を示し、図４〜図６は、アクチュエータ連動機構の操作系、パーク機構、シンクロ機構を示す。図７は、実施例１のディテントプレートを示す拡大斜視図である。以下、図３〜図７に基づき、実施例１のアクチュエータ連動機構の詳細構成を説明する。

上記のように、実施例１では、カップリングスリーブ８ｆとパーキングポール１８を共に動作させる一つの第１電動アクチュエータ（アクチュエータ）４１を設けている。そして、第１電動アクチュエータ４１とカップリングスリーブ８ｆ及びパーキングポール１８との間には、アクチュエータ連動機構６１を設けている（図１、図２）。さらに、摩擦クラッチ９ｃのスライダ９ｆを動作させる第２電動アクチュエータ４２を設けている。

前記アクチュエータ連動機構６１は、図３の下部に示すように、図外のセレクトレバーの操作によって選択された自動変速機３のレンジ位置が、パーキングレンジ位置Ｐ、ニュートラルレンジ位置Ｎ、ドライブレンジ位置Ｄ、の順に切り替わるとき、第１電動アクチュエータ４１によりアクチュエータシャフト６２を一方向（図３の矢印Ａ方向）に回転動作させる設定としている。

前記パーキングレンジ位置Ｐの選択時には、第１電動アクチュエータ４１とアクチュエータ連動機構６１により、パークギヤ１７とパーキングポール１８を噛み合い締結し、シンクロ機構（係合クラッチ８ｃ）を開放する。そして、第２電動アクチュエータ４２により摩擦クラッチ９ｃを開放する。

前記ニュートラルレンジ位置Ｎ及びドライブレンジ位置Ｄでハイギヤ段Ｈ（2nd）の選択時には、第１電動アクチュエータ４１とアクチュエータ連動機構６１により、パークギヤ１７とパーキングポール１８及びシンクロ機構（係合クラッチ８ｃ）を共に開放する。
そして、ニュートラルレンジ位置Ｎ選択時には、第２電動アクチュエータ４２により摩擦クラッチ９ｃを開放する。また、ハイギヤ段Ｈ（2nd）選択時には、第２電動アクチュエータ４２により摩擦クラッチ９ｃを摩擦締結する。

前記ドライブレンジ位置Ｄでローギヤ段Ｌ（1st）の選択時には、第１電動アクチュエータ４１とアクチュエータ連動機構６１により、パークギヤ１７とパーキングポール１８を開放し、シンクロ機構（係合クラッチ８ｃ）をシンクロ締結する。そして、第２電動アクチュエータ４２により摩擦クラッチ９ｃを開放する。

前記アクチュエータ連動機構６１は、操作系（図４）と、パーク機構（図５）と、シンクロ機構（図６）と、により構成される。

前記操作系は、図４に示すように、アクチュエータシャフト６２と、ディテントプレート６３と、パーキングプレート６４と、シフトプレート６５と、ディテントスプリング６６と、パークロッド６７と、パークサポート６８と、スプリング６９と、シフト動作変換プレート７０と、シフトフォーク７１と、を備えている。

前記アクチュエータシャフト６２は、第１電動アクチュエータ４１（図３参照）のモータ軸に連結されて回転する軸（出力軸）であり、このアクチュエータシャフト６２の延在方向に対して直交する方向に延びるディテントプレート６３とパーキングプレート６４が連結されている。なお、シフトプレート６５は、ディテントプレート６３の周縁部に一体的に形成されている（図７参照）。

前記ディテントスプリング６６は、ディテントプレート６３の周縁部に順に形成された凹溝面６３ａ，６３ｂ，６３ｃに板バネ付勢力にて圧接する。凹溝面６３ａは、パーキングレンジ位置Ｐの回転位置を規定し、凹溝面６３ｂは、ニュートラルレンジ位置Ｎ及びハイギヤ段Ｈの回転位置を規定し、凹溝面６３ｃは、ローギヤ段Ｌの回転位置を規定する。
ここでは、図７に示すように、パーキングレンジ位置Ｐの回転位置を規定する凹溝面６３ａが、凹溝面６３ｂ,凹溝面６３ｃよりもディテントプレート６３の周縁からの凹凸が深くなるように設定されている。さらに、凹溝面６３ｂの凹溝面６３ａ側の斜面には、段差部６３ｄが形成されている。

前記パークロッド６７は、パーキングプレート６４の先端部に一端が連結され、他端がパーキングポール１８とパークサポート６８との間に挟まれて配置される。ここで、パーキングポール１８は、スプリング６９により開放方向に付勢されている。また、パークロッド６７の途中位置には、円錐面によるウエッジ部６７ａを有する。
つまり、このパークロッド６７は、第１電動アクチュエータ４１が駆動することでパーキングプレート６４がアクチュエータシャフト６２を中心に回転する。そして、このパーキングプレート６４の先端部が回転することによって、パークロッド６７が軸方向に移動し、パークロッド６７のパーキングポール１８に対する位置が変動する。
このときのパークロッド６７の操作方向（移動方向）は、アクチュエータシャフト６２の延在方向に対して直交する方向になる（図８等参照）。

前記シフト動作変換プレート７０は、一端の溝部７０ａがシフトプレート６５に連結され、他端がフォークロッド７２（図９等を参照）に固定される。このフォークロッド７２はスライド移動可能であり、カップリングスリーブ８ｆの溝部に連結されたシフトフォーク７１がシフト動作変換プレート７０と共に固定されている。

前記パーク機構は、図５に示すように、パーキングポール１８のパークギヤ１７側にパークギヤ１７と噛み合う凸部１８ａを有する。そして、パーキングポール１８のパークギヤ１７と反対側にパークサポート６８が配置され、パーキングポール１８とパークサポート６８の間にパークロッド６７が配置される。すなわち、パークロッド６７のウエッジ部６７ａの外径によりパーキングポール１８をパークサポート６８から引き離すようにポール軸１８ｂを中心として回動させることでパークギヤ１７と噛み合い締結させる。

前記シンクロ機構は、図６に示すように、一端の溝部７０ａがシフトプレート６５に連結されたシフト動作変換プレート７０と、カップリングスリーブ８ｆの溝部に連結されたシフトフォーク７１と、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１を固定するフォークロッド７２と、を有する構成である。
このシンクロ機構では、アクチュエータシャフト６２が回転すると、ディテントプレート６３と共にシフトプレート６５が回転し、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１とフォークロッド７２が一体になって、フォークロッド７２の軸方向にスライド移動する。そして、シフトフォーク７１が移動することで係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ８ｆのクラッチハブ８ｅに対する位置が変動する。
このときのシフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２の操作方向（移動方向）は、アクチュエータシャフト６２の延在方向に対して直交する方向になる（図９等を参照）。また、パークロッド６７とフォークロッド７２は平行に設けられており、パークロッド６７の操作方向と、変速機構であるシフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２の操作方向とは、同一方向に設定されている。そして、シフトプレート６５とシフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１により、回転同期状態にてカップリングスリーブ８ｆ（図１参照）をスライド移動させ、カップリングスリーブ８ｆの内面に形成されたスプライン歯とクラッチギヤ８ｄを噛み合わせることで係合クラッチ８ｃをシンクロ締結させる。
すなわち、このシンクロ機構が、第１電動アクチュエータ４１によって移動し、係合クラッチ８ｃを締結/開放する変速機構に相当する。

次に、実施例１の車両用自動変速機おける作用を、「Ｐレンジ選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用」、「ローギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用」、「Ｎレンジ/ハイギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用」、「第１電動アクチュエータの動作説明」に分けて説明する。

［Ｐレンジ選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用］
図８〜図１０は、パーキングレンジ位置が選択されたときの第１電動アクチュエータによる動作説明を示す。以下、図８〜図１０に基づき、実施例１のＰレンジ選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用を説明する。

図示しないセレクトレバーによってパーキングレンジ位置Ｐが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、図８の矢印Ｂに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。このとき、操作系において、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７がパーキングポール１８に向かって移動する。これにより、ウエッジ部６７ａの外径にパーキングポール１８が接触し、パーキングポール１８が図８の矢印Ｃに示す方向に移動して、パークサポート６８から引き離される。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図８の矢印Ｄに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７が噛み合い締結する。

一方、シンクロ機構では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が図８の矢印Ｅ方向に移動し、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１により、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８ｆがスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８ｆとクラッチギヤ８ｄが離れ、係合クラッチ８ｃは開放される。

このように、パーキングレンジ位置Ｐが選択されたときには、第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パーク機構が締結状態になり、係合クラッチ８ｃが開放状態になる。なお、パーキングレンジ位置Ｐのときのアクチュエータ連動機構６１は、図９及び図１０に示す状態となっている。

［ローギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用］
図１１〜図１３は、ローギヤ段が選択されたときの第１電動アクチュエータによる動作説明を示す。以下、図１１〜図１３に基づき、実施例１のローギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用を説明する。

図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されると共に変速コントローラ２１によってローギヤ段Ｌが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、図１１の矢印Ｊに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、操作系において、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、パークロッド径によりパーキングポール１８とパークサポート６８は隙間を保持した状態となる。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図１１の矢印Ｋに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）となる。

一方、シンクロ機構では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が図１１の矢印Ｌ方向に移動し、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１により、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８ｆがスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８ｆとクラッチギヤ８ｄが回転同期状態でシンクロ締結され、係合クラッチ８ｃは締結状態になる。

このように、ローギヤ段Ｌが選択されたときには、第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パーク機構が開放状態になり、係合クラッチ８ｃが締結状態になる。
なお、ローギヤ段Ｌのときのアクチュエータ連動機構６１は、図１２及び図１３に示す状態となっている。

［Ｎレンジ/ハイギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用］
図１４〜図１６は、ニュートラルレンジ位置又はハイギヤ段が選択されたときの第１電動アクチュエータによる動作説明を示す。以下、図１４〜図１６に基づき、実施例１のＮレンジ/ハイギヤ段選択時の第１電動アクチュエータ駆動作用を説明する。

図示しないセレクトレバーによってニュートラルレンジ位置Ｎが選択される、又は、ドライブレンジ位置Ｄが選択されると共に変速コントローラ２１によってハイギヤ段Ｈが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、Ｐレンジ選択状態（図８の状態）のとき、図１４の矢印Ｆに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、操作系において、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、ウエッジ部６７ａからロッド部へとパークロッド径が縮小することにより、パーキングポール１８を図１４の矢印Ｇに示す方向に移動させ、パークサポート６８に近づける。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図１４の矢印Ｈに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）となる。
なお、Ｎレンジ又はハイギヤ段Ｈ選択前にローギヤ段Ｌ選択状態（図１１の状態）であったときには、矢印Ｆとは反対の方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、操作系において、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７がパーキングポール１８に近接する方向に移動する。しかし、ウエッジ部６７ａの外径にパーキングポール１８が接触する移動量ではないため、パーキングポール１８とパークサポート６８の隙間は保持された状態を維持する。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は回動せず、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いは解除状態（開放）となる。

一方、シンクロ機構では、Ｐレンジ選択状態（図８の状態）のとき、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が図１４の矢印Ｉ方向に移動し、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１により、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８ｆがスライド移動させられる。しかし、カップリングスリーブ８ｆとクラッチギヤ８ｄが締結する移動量ではないため、係合クラッチ８ｃは開放状態が維持される。
なお、Ｎレンジ又はハイギヤ段Ｈ選択前にローギヤ段Ｌ選択状態（図１１の状態）であったときには、矢印Ｉとは反対の方向にシフトプレート６５が移動する。これにより、シフト動作変換プレート７０とシフトフォーク７１により、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８ｆをスライド移動させる。このため、カップリングスリーブ８ｆとクラッチギヤ８ｄが離れ、係合クラッチ８ｃは開放される。

このように、ニュートラルレンジ位置Ｎ又はハイギヤ段Ｈが選択されたときには、第１電動アクチュエータ４１の駆動より、パーク機構及び係合クラッチ８ｃのいずれもが開放された状態となる。
なお、ニュートラルレンジ位置Ｎ又はハイギヤ段Ｈのときのアクチュエータ連動機構６１は、図１５及び図１６に示す状態となっている。

［第１電動アクチュエータの動作説明］
図１７は、選択シフト位置に対する第１電動アクチュエータ位置、パーク機構、シンクロ機構、摩擦クラッチの各状態を示す動作説明図である。以下、図１７に基づき、実施例１の第１電動アクチュエータの動作を説明する。

シフト位置がパーキングレンジ位置Ｐを選択すると、第１電動アクチュエータ４１を図８に示す矢印Ｂ方向に駆動し、ディテントスプリング６６が、ディテントプレート６３に形成された凹溝面６３ａに圧接され、パークロッド６７はパーキングポール１８側に最も移動した状態となる。そして、図１７に示すように、パーク機構は噛み合い締結し、シンクロ機構は開放状態となる。

シフト位置が、このパーキングレンジ位置Ｐを選択している状態から、ニュートラルレンジ位置Ｎに切り替わると、第１電動アクチュエータ４１を図１４に示す矢印Ｆ方向に駆動する。これにより、ディテントスプリング６６は、凹溝面６３ａから離脱し、この凹溝面６３ａの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面６３ｂに圧接される。そして、図１７に示すように、パーク機構は開放する。また、シンクロ機構は開放状態を維持する。

シフト位置が、ニュートラルレンジ位置Ｎを選択している状態から、ドライブレンジ位置Ｄに切り替わり、変速コントローラ２１においてローギヤ段Ｌが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を図１１に示す矢印Ｊ方向に駆動する。これにより、ディテントスプリング６６は、凹溝面６３ｂから離脱し、この凹溝面６３ｂの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面６３ｃに圧接される。そして、図１７に示すように、パーク機構が開放状態を維持したまま、シンクロ機構が締結する。

シフト位置が、ドライブレンジ位置Ｄを選択しているときにローギヤ段Ｌからハイギヤ段Ｈへの変速要求（アップシフト要求）が出力されると、第１電動アクチュエータ４１を矢印Ｊ方向とは逆向きに駆動する。これにより、ディテントスプリング６６は、凹溝面６３ｃから離脱し、この凹溝面６３ｃの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面６３ｂに圧接される。そして、図１７に示すように、パーク機構が開放状態を維持したまま、シンクロ機構も開放する。なお、このとき、第２電動アクチュエータ４２によって摩擦クラッチ９ｃは摩擦締結される。

さらに、シフト位置が、ニュートラルレンジ位置Ｎを選択している状態（図１４に示す状態）から、パーキングレンジ位置Ｐに切り替わると、第１電動アクチュエータ４１を矢印Ｆ方向とは逆向きに駆動する。これにより、ディテントスプリング６６は、凹溝面６３ｂから離脱し、この凹溝面６３ｂの斜面及び段差部６３ｄを乗り越えて隣接する凹溝面６３ａに圧接される。そして、図１７に示すように、パーク機構は噛み合い締結する。また、シンクロ機構は開放状態を維持する。

このように、第１電動アクチュエータ４１の駆動によって、変速機構であるシフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２の移動と、パークロッド６７の移動を行う。さらに、第１電動アクチュエータ４１によって、パーキングポール１８とパークギヤ１７の噛み合い締結を解除（開放）したパークロック解除状態にしているとき、シフトフォーク７１の移動によってシンクロ機構（係合クラッチ８ｃ）が締結し、ローギヤ段が選択される。
このため、変速機構（シフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２）を移動させるためのアクチュエータと、パークロッド６７を移動させるためのアクチュエータを共用化することができて、部品点数の低減を図り、コストの増加を抑制することができる。

また、変速機構を移動させるシフトプレート６５が形成されたディテントプレート６３と、パークロッド６７を移動させるパーキングプレート６４は、いずれも第１電動アクチュエータ４１のモータ軸に連結されたアクチュエータシャフト６２に連結されている。そのため、第１電動アクチュエータ４１から変速機構へと駆動力を伝達するリンク機構と、第１電動アクチュエータ４１からパークロッド６７へと駆動力を伝達するリンク機構のうち、アクチュエータシャフト６２を共用化することができる。これにより、さらなる部品点数の増加を抑制し、コストの低減を図ることができる。

また、この実施例１では、変速機構の操作方向（移動方向）は、フォークロッド７２の軸方向であり、パークロッド６７の操作方向（移動方向）は、パークロッド６７の軸方向となっている。そして、図９等に示すように、このフォークロッド７２とパークロッド６７は、いずれも第１電動アクチュエータ４１によって回転駆動するアクチュエータシャフト６２の延在方向に対して直交する方向に延びている。
そのため、第１電動アクチュエータ４１から変速機構やパークロッド６７に駆動力を伝達するリンク機構の構造を簡素化し、コンパクトにすることができる。

さらに、ここでは、フォークロッド７２とパークロッド６７を平行に設けることで、変速機構の操作方向とパークロッド６７の操作方向とを、同一方向に設定している。
これにより、第１電動アクチュエータ４１から変速機構やパークロッド６７に駆動力を伝達するリンク機構の構造をさらに簡素化することができる。

そして、図７に示すように、ディテントプレート６３に形成し、パーキングレンジ位置Ｐの回転位置を規定する凹溝面６３ａは、ニュートラルレンジ位置Ｎ及びハイギヤ段Ｈの回転位置や、ローギヤ段Ｌの回転位置を規定する凹溝面６３ｂ,凹溝面６３ｃよりもディテントプレート６３の周縁からの凹凸が深くなるように設定されている。
そのため、シフト位置がパーキングレンジ位置Ｐからニュートラルレンジ位置Ｎに切り替わるときにディテントスプリング６６が凹溝面６３ａの斜面を乗り越えるために必要な駆動力は、シフト位置がニュートラルレンジ位置Ｎからドライブレンジ位置Ｄに切り替わるときにディテントスプリング６６が凹溝面６３ｂの斜面を乗り越えるために必要な駆動力よりも大きくなる。
また、凹溝面６３ｂの凹溝面６３ａ側の斜面には、段差部６３ｄが形成されている。
そのため、シフト位置がニュートラルレンジ位置Ｎからパーキングレンジ位置Ｐに切り替わるときにディテントスプリング６６が凹溝面６３ｂの斜面を乗り越えるために必要な駆動力は、シフト位置がニュートラルレンジ位置Ｎからドライブレンジ位置Ｄに切り替わるときにディテントスプリング６６が凹溝面６３ｂの斜面を乗り越えるために必要な駆動力よりも大きくなる。

これにより、パーキングポール１８とパークギヤ１７が噛み合っているときには、噛み合い解除しにくくなり、パーキングポール１８とパークギヤ１７が噛み合っていないときには、噛み合いにくくすることができる。そのため、車両の走行中にパーキングポール１８とパークギヤ１７が誤締結しにくくすることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用自動変速機にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(1) 変速機構（シフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２）の移動による締結で、所定の変速段（ローギヤ段Ｌ）を選択する締結要素（係合クラッチ）８ｃと、
パークロッド６７の移動によるパーキングポール１８とパークギヤ１７の噛み合い締結で、駆動輪１４への回転系を変速機ケースに固定するパーク機構と、
を備えた車両用自動変速機３において、
前記変速機構７０,７１,７２と前記パークロッド６７を共に移動させる一つのアクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１を設け、
前記アクチュエータ４１は、前記パーク機構を前記パーキングポール１８と前記パークギヤ１７の噛み合い締結を解除したパークロック解除状態にしているとき、前記変速機構７０,７１,７２を移動させて所定の変速段（ローギヤ段Ｌ）を選択する構成とした。
これにより、変速機構（シフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２）の移動でローギヤ段Ｌを選択する係合クラッチ８ｃと、パークロッド６７の移動で駆動輪１４への回転系を固定するパーク機構（パークギヤ１７,パーキングポール１８）とを備える際、部品点数増加を抑制し、コストの低減を図ることができる。

(2) 前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１による前記変速機構（シフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２）の操作方向と、前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１による前記パークロッド６７の操作方向と、を同一方向に設定する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、第１電動アクチュエータ４１から変速機構やパークロッド６７に駆動力を伝達するリンク機構の構造を簡素化し、コンパクトにすることができる。

(3) 前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１は、出力軸（アクチュエータシャフト）６２を回転駆動する駆動機構を有し、
前記出力軸６２の延在方向を、前記変速機構（シフト動作変換プレート７０、シフトフォーク７１、フォークロッド７２）の操作方向及び前記パークロッド６７の操作方向に対して直交する方向に設定する構成とした。
これにより、上記(2)の効果に加え、第１電動アクチュエータ４１から変速機構やパークロッド６７に駆動力を伝達するリンク機構の構造をさらに簡素化することができる。

(4) 前記締結要素（係合クラッチ）８ｃを締結して所定の変速段（ローギヤ段Ｌ）を選択するときに必要な前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１の駆動力よりも、前記パーキングポール１８とパークギヤ１７を噛み合い締結してパーク機構をパークロック状態にするときに必要な前記アクチュエータ４１の駆動力の方を、大きい値に設定する構成とした。
これにより、上記(1)〜(3)の効果に加え、車両の走行中にパーク機構が誤締結しにくくすることができる。

（実施例２）
実施例２は、一つのアクチュエータによって変速機構を移動させることで、複数の変速段を選択可能にした例である。

図１８〜図２２は、実施例２における操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図であり、図１８はパーキングレンジ位置選択時を示し、図１９はニュートラルレンジ位置選択時を示し、図２０はドライブレンジ位置で２速段選択時を示し、図２１はドライブレンジ位置で３速段選択時を示し、図２２はドライブレンジ位置で４速段選択時を示す。以下、図１８〜図２２に基づいて、実施例２の構成を説明する。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

実施例２の車両用自動変速機は、図１８等に示すシンクロ式の噛み合い係合による締結要素（係合クラッチ）８０と、第１電動アクチュエータ４１によって回転するディテントプレート６３Ａと、を有している。

前記締結要素８０は、変速機出力軸７上に配置され、ここでは図示しない変速機入力軸に設定されたギヤに噛み合う第１クラッチギヤ８１ａ,第２クラッチギヤ８１ｂ,第３クラッチギヤ８１ｃ,第４クラッチギヤ８１ｄと、各クラッチギヤ８１ａ〜８１ｄと変速機出力軸７に結合したクラッチハブ（不図示）を連結するカップリングスリーブ８２と、を有している。また、カップリングスリーブ８２は、第１連結ギヤ８３ａ,第２連結ギヤ８３ｂ,第３連結ギヤ８３ｃ,第４連結ギヤ８３ｄを有している。

そして、この締結要素８０では、変速コントローラ２１によって選択された変速段（ここでは１速段〜４速段）に応じて、第１電動アクチュエータ４１を駆動してカップリングスリーブ８２をストローク駆動（移動）する。これにより、第１〜第４クラッチギヤ８１ａ〜８１ｄと第１〜第４連結ギヤ８３ａ〜８３ｄを、順にシンクロ締結/開放する。
なお、この実施例２では、自動変速機のレンジ位置がニュートラルレンジ位置Ｎのとき、駆動用モータジェネレータ（ここでは不図示）と自動変速機の間の動力伝達を遮断するクラッチ（不図示）を設けている。

前記ディテントプレート６３Ａは、周縁部にディテントスプリング６６が圧接される複数の凹溝面８４ａ〜８４ｅが形成されている。凹溝面８４ａは、パーキングレンジ位置Ｐの回転位置を規定する。また、凹溝面８４ｂは、ニュートラルレンジ位置Ｎの回転位置を規定し、凹溝面８４ｃは、ドライブレンジ位置Ｄで２速段の回転位置を規定し、凹溝面８４ｄは、ドライブレンジ位置Ｄで３速段の回転位置を規定し、凹溝面８４ｅは、ドライブレンジ位置Ｄで４速段の回転位置を規定する。

次に、作用を説明する。
実施例２の車両用自動変速機において、図示しないセレクトレバーによってパーキングレンジ位置Ｐが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、図１８の矢印Ｂに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、ディテントプレート６３Ａに形成された凹溝面８４ａに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８に向かって移動する。これにより、ウエッジ部６７ａの外径にパーキングポール１８が接触し、パーキングポール１８が図１８の矢印Ｃに示す方向に移動して、パークサポート６８から引き離される。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図１８の矢印Ｄに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７が噛み合い締結する。

一方、締結要素８０では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が図１８の矢印Ｅ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８２がスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８２は第１〜第４クラッチギヤ８１ａ〜８１ｄから離れ、締結要素８０は開放状態となる。

図示しないセレクトレバーによってニュートラルレンジ位置Ｎが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動し、Ｐレンジ選択状態（図１８の状態）のとき、図１９の矢印Ｆに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面８４ａの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面８４ｂに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、ウエッジ部６７ａからロッド部へとパークロッド径が縮小することにより、パーキングポール１８を図１９の矢印Ｇに示す方向に移動させてパークサポート６８に近づける。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図１９の矢印Ｈに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）となる。

一方、締結要素８０では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図１９の矢印Ｉ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８２がスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８２の第１連結ギヤ８３ａと第１クラッチギヤ８１ａが回転同期状態でシンクロ締結され、１速段が選択される。

このように、ニュートラルレンジ位置Ｎが選択されたときには、第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パーク機構が開放したと同時に自動変速機の１速段が選択される。すなわち、パーキングポール１８とパークギヤ１７が噛み合い締結したパークロック状態から、パーキングポール１８とパークギヤ１７の噛み合い締結が解除したパークロック解除状態になるときの第１電動アクチュエータ４１の位置（回動量）と、締結要素８０を締結して１速段を選択するときの第１電動アクチュエータ４１の位置（回動量）とが一致している。
なお、このとき、駆動用モータジェネレータと自動変速機の間に配置されたクラッチを開放することで、駆動用モータジェネレータと駆動輪の間の動力伝達は遮断される。そして、図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって１速段が選択されたときには、Ｎレンジ選択状態（図１９の状態）のままで上記クラッチを締結する。

図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって２速段が選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、Ｎレンジ選択状態（図１９の状態）のとき、図２０の矢印Ｍに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面８４ｂの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面８４ｃに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、パークロッド径によりパーキングポール１８とパークサポート６８は隙間を保持したままとなる。このため、パーク機構では、パーキングポール１８とパークギヤ１７の間の寸法は変化せず、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）を維持する。

一方、締結要素８０では、Ｎレンジ選択状態（図１９の状態）のとき、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図２０の矢印Ｎ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８２がスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８２は第１クラッチギヤ８１ａから離れ、第２連結ギヤ８３ｂと第２クラッチギヤ８１ｂが回転同期状態でシンクロ締結されて２速段が選択される。

図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって３速段が選択されると、第１電動アクチュエータ４１が駆動して、２速段選択状態（図２０の状態）のとき、図２１の矢印Ｐに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面８４ｃの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面８４ｄに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、パークロッド径によりパーキングポール１８とパークサポート６８は隙間を保持したままとなる。このため、パーク機構では、パーキングポール１８とパークギヤ１７の間の寸法は変化せず、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）を維持する。

一方、締結要素８０では、２速段選択状態（図２０の状態）のとき、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図２０の矢印Ｑ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８２がスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８２は第２クラッチギヤ８１ｂから離れ、第３連結ギヤ８３ｃと第３クラッチギヤ８１ｃが回転同期状態でシンクロ締結されて３速段が選択される。

図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって４速段が選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、３速段選択状態（図２１の状態）のとき、図２２の矢印Ｒに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面８４ｄの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面８４ｅに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、パークロッド径によりパーキングポール１８とパークサポート６８は隙間を保持したままとなる。このため、パーク機構では、パーキングポール１８とパークギヤ１７の間の寸法は変化せず、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）を維持する。

一方、締結要素８０では、３速段選択状態（図２１の状態）のとき、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図２２の矢印Ｓ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向にカップリングスリーブ８２がスライド移動させられる。このため、カップリングスリーブ８２は第３クラッチギヤ８１ｃから離れ、第４連結ギヤ８３ｄと第４クラッチギヤ８１ｄが回転同期状態でシンクロ締結され、４速段が選択される。

このように、実施例２の自動変速機では、第１電動アクチュエータ４１によってカップリングスリーブ８２を移動し、このカップリングスリーブ８２の移動量に応じて１速段〜４速段までの各変速段を適宜選択するようになっている。

また、この実施例２では、ニュートラルレンジ位置Ｎが選択されたときに、第１電動アクチュエータ４１を駆動し、パーク機構を開放すると同時に自動変速機の１速段が選択されるようになっている。すなわち、パークロック状態からパークロック解除状態になるときの第１電動アクチュエータ４１の位置と、締結要素８０を締結して１速段を選択するときの第１電動アクチュエータ４１の位置とが一致している。

これにより、第１電動アクチュエータ４１の動作範囲（回動量）を少なくすることができ、アクチュエータシャフト６２やシフトプレート６５等の小型化を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用自動変速機にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(5) 前記パーク機構が、前記パーキングポール１８と前記パークギヤ１７が噛み合い締結したパークロック状態から、前記パークロック解除状態になるときの前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ）４１の位置と、前記締結要素８０を締結して所定の変速段（１速段）を選択するときの前記アクチュエータ４１の位置と、を一致させる構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、第１電動アクチュエータ４１の動作範囲を小さく抑えることができる。

（実施例３）
実施例３は、パークロッドと変速機構を移動するアクチュエータによって、発進に用いない変速段を選択する例である。

図２３〜図２５は、実施例３における操作系とパーク機構と締結要素を示す動作説明図であり、図２３はパーキングレンジ位置選択時を示し、図２４はニュートラルレンジ位置選択時を示し、図２５はドライブレンジ位置で４速段選択時を示す。以下、図２３〜図２５に基づいて、実施例３の構成を説明する。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

実施例３の車両用自動変速機は、いわゆるデュアルクラッチトランスミッションであり、図２３等に示すシンクロ式の噛み合い係合による締結要素（係合クラッチ）９０と、第１電動アクチュエータ４１によって回転するディテントプレート６３Ｂと、を有している。

前記締結要素９０は、第１変速機出力軸７Ａ上に配置され、ここでは図示しない変速機入力軸に設定されたギヤに噛み合う第２クラッチギヤ９１ｂ,第４クラッチギヤ９１ｄと、第２変速機出力軸７Ｂ上に配置され、ここでは図示しない変速機入力軸に設定されたギヤに噛み合う第１クラッチギヤ９１ａ, 第３クラッチギヤ９１ｃと、第２クラッチギヤ９１ｂ及び第４クラッチギヤ９１ｄと変速機出力軸７に結合したクラッチハブ（不図示）を連結する第１カップリングスリーブ９２と、第１クラッチギヤ９１ａ及び第３クラッチギヤ９１ｃと変速機出力軸７に結合したクラッチハブ（不図示）を連結する第２カップリングスリーブ９４と、を有している。また、第１カップリングスリーブ９２は、第２連結ギヤ９３ｂ,第４連結ギヤ９３ｄを有している。第２カップリングスリーブ９４は、第１連結ギヤ９３ａ,第３連結ギヤ９３ｃを有している。

そして、この締結要素９０では、変速コントローラ２１によって２速段又は４速段が選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して第１カップリングスリーブ９２をストローク駆動（移動）する。そして、第２クラッチギヤ９１ｂ,第４クラッチギヤ９１ｄと第２連結ギヤ９３ｂ,第４連結ギヤ９３ｄを順にシンクロ締結/開放する。
また、変速コントローラ２１によって１速段又は３速段が選択されると、図示しない第３の電動アクチュエータを駆動して第２カップリングスリーブ９４をストローク駆動（移動）する。そして、第１クラッチギヤ９１ａ,第３クラッチギヤ９１ｃと第１連結ギヤ９３ａ,第３連結ギヤ９３ｃを順にシンクロ締結/開放する。
なお、この実施例３では、自動変速機のレンジ位置がニュートラルレンジ位置Ｎのとき、駆動用モータジェネレータ（ここでは不図示）と自動変速機の間の動力伝達を遮断するクラッチ（不図示）を設けている。

前記ディテントプレート６３Ｂは、周縁部にディテントスプリング６６が圧接される複数の凹溝面９５ａ〜９５ｃが形成されている。凹溝面９５ａは、パーキングレンジ位置Ｐの回転位置を規定する。また、凹溝面９５ｂは、ドライブレンジ位置Ｄで２速段の回転位置を規定し、凹溝面９５ｃは、ドライブレンジ位置Ｄで４速段の回転位置を規定する。

次に、作用を説明する。
実施例３の車両用自動変速機において、図示しないセレクトレバーによってパーキングレンジ位置Ｐが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、図２３の矢印Ｂに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、ディテントプレート６３Ｂに形成された凹溝面９５ａに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８に向かって移動する。これにより、ウエッジ部６７ａの外径にパーキングポール１８が接触し、パーキングポール１８が図２３の矢印Ｃに示す方向に移動して、パークサポート６８から引き離される。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図２３の矢印Ｄに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７が噛み合い締結する。

一方、締結要素９０では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が図２３の矢印Ｅ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向に第１カップリングスリーブ９２がスライド移動させられる。このため、第１カップリングスリーブ９２は第２,第４クラッチギヤ９１ｂ,９１ｄから離れる。また、第２カップリングスリーブ９４は、予め第３の電動アクチュエータによって移動させられ、第１,第３クラッチギヤ９１ａ,９１ｃから離れた状態にしておく。この結果、締結要素９０は開放状態となる。

図示しないセレクトレバーによってニュートラルレンジ位置Ｎが選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動し、Ｐレンジ選択状態（図２３の状態）のとき、図２４の矢印Ｆに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面９５ａの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面９５ｂに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、ウエッジ部６７ａからロッド部へとパークロッド径が縮小することにより、パーキングポール１８を図２４の矢印Ｇに示す方向に移動させてパークサポート６８に近づける。このため、パーク機構において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として図２４の矢印Ｇに示す方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）となる。

一方、締結要素９０では、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図２４の矢印Ｈ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向に第１カップリングスリーブ９２がスライド移動させられる。このため、第１カップリングスリーブ９２の第２連結ギヤ９３ｂと第２クラッチギヤ９１ｂが回転同期状態でシンクロ締結され、２速段が選択される。

このように、ニュートラルレンジ位置Ｎが選択されたときには、第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パーク機構が開放したと同時に締結要素９０によって自動変速機の２速段が選択される。
なお、このとき、変速機出力軸７と駆動輪１４の間に配置されたクラッチを開放することで、駆動用モータジェネレータ２と駆動輪１４の間の動力伝達は遮断される。そして、図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって２速段が選択されたときには、Ｎレンジ選択状態（図２４の状態）で上記クラッチを締結する。

図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって４速段が選択されると、第１電動アクチュエータ４１を駆動して、２速段選択状態（図２４の状態）のとき、図２５の矢印Ｒに示す方向にアクチュエータシャフト６２を回す。これにより、ディテントスプリング６６が、凹溝面９５ｂの斜面を乗り越えて隣接する凹溝面９５ｃに圧接される。
そして、操作系において、パークロッド６７がパーキングポール１８から離れる方向に移動する。このとき、パークロッド径によりパーキングポール１８とパークサポート６８は隙間を保持したままとなる。このため、パーク機構では、パーキングポール１８とパークギヤ１７の間の寸法は変化せず、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギヤ１７との噛み合いが解除状態（開放）を維持する。

一方、締結要素９０では、２速段選択状態（図２４の状態）のとき、アクチュエータシャフト６２の回転によりシフトプレート６５が、図２５の矢印Ｓ方向に移動し、シフトフォーク７１の移動方向に第１カップリングスリーブ９２がスライド移動させられる。このため、第１カップリングスリーブ９２は第３クラッチギヤ９１ｃから離れ、第４連結ギヤ９３ｄと第４クラッチギヤ９１ｄが回転同期状態でシンクロ締結され、４速段が選択される。

なお、図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって１速段が選択されたときには、図示しないが、不図示の第３の電動アクチュエータにより、第２カップリングスリーブ９４を移動して第１連結ギヤ９３ａと第１クラッチギヤ９１ａを回転同期状態でシンクロ締結して、１速段を選択する。
また、図示しないセレクトレバーによってドライブレンジ位置Ｄが選択されたときに変速コントローラ２１によって３速段が選択されたときには、図示しないが、不図示の第３の電動アクチュエータにより、第２カップリングスリーブ９４を移動して第３連結ギヤ９３ｃと第３クラッチギヤ９１ｃを回転同期状態でシンクロ締結して、３速段を選択する。

ここで、実施例３の自動変速機では発進時１速段を選択する。このため、２速段及び４速段は発進時に使用しない変速段となる。すなわち、この実施例３では、第１電動アクチュエータ４１により、パーク機構をパークロック解除状態にしているとき、変速機構であるシフト動作変換プレート７０等を移動させて、車両発進時に用いない変速段（２速段,４速段）に設定するようになっている。

これにより、発進時に速やかに変速段を切り替えることができ、速度に合わせて速やかに変速することができる。このため、発進ラグを小さくすることができる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用自動変速機にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(6) 前記アクチュエータは、前記パーク機構を前記パークロック解除状態にしているとき、前記変速機構を移動させて車両発進時に用いない変速段に設定する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、発進時の変速段切り替えをスムーズに行い、発進ラグを小さく抑制することができる。

以上、本発明の車両用自動変速機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜実施例３では、第１電動アクチュエータ４１の駆動によって締結/開放する締結要素を、シンクロ式の噛み合い係合による係合クラッチとする例を示したが、これに限らない。アクチュエータによりドリブンプレートとドライブプレートに押付け力を与えるスライダを移動することで摩擦締結/開放する摩擦クラッチであってもよい。

さらに、実施例１の車両用自動変速機では、電気自動車に適用した例を示したが、これに限らない。モータとエンジンを走行駆動源に有するハイブリッド車両や、エンジンのみを走行駆動源に有するエンジン車であっても適用することができる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１３年１１月６日に日本国特許庁に出願された特願２０１３−２３０６７９に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (5)

1. 変速機構の移動による締結で、所定の変速段を選択する締結要素と、
   パークロッドの移動によるパーキングポールとパークギヤの噛み合い締結で、駆動輪への回転系を変速機ケースに固定するパーク機構と、
   を備えた車両用自動変速機において、
   前記変速機構と前記パークロッドを共に移動させる一つのアクチュエータを設け、
   前記アクチュエータは、前記パーク機構を前記パーキングポールと前記パークギヤの噛み合い締結を解除したパークロック解除状態にしているとき、前記変速機構の移動によって前記締結要素を締結させて所定の変速段を選択し、
   前記締結要素を締結させて所定の変速段を選択するときに必要な前記アクチュエータの駆動力よりも、前記パーキングポールと前記パークギヤを噛み合い締結してパーク機構をパークロック状態にするときに必要な前記アクチュエータの駆動力の方を、大きい値に設定する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 請求項１に記載された車両用自動変速機において、
   前記パーク機構が、前記パーキングポールと前記パークギヤが噛み合い締結したパークロック状態から、前記パークロック解除状態になるときの前記アクチュエータの位置と、前記締結要素を締結して所定の変速段を選択するときの前記アクチュエータの位置と、を一致させる
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
3. 請求項１に記載された車両用自動変速機において、
   前記アクチュエータは、前記パーク機構を前記パークロック解除状態にしているとき、前記変速機構を移動させて車両発進時に用いない変速段に設定する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車両用自動変速機において、
   前記アクチュエータによる前記変速機構の操作方向と、前記アクチュエータによる前記パークロッドの操作方向と、を同一方向に設定する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
5. 請求項４に記載された車両用自動変速機において、
   前記アクチュエータは、出力軸を回転駆動する駆動機構を有し、
   前記出力軸の延在方向を、前記変速機構の操作方向及び前記パークロッドの操作方向に対して直交する方向に設定する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。

Images