JP6164063B2 - 振動体の固定構造、およびその固定構造を用いた自動変速機のシフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、固定部材であるモータ等の振動体を被固定部材に固定する固定構造、およびその固定構造を用いた自動変速機のシフト装置に関する。

従来、モータ等の振動体を被固定部材に固定する構造として、例えば、特許文献１に示すものが開示されている。特許文献１では、振動体に相当するモータ１が、被固定部材に相当するハウジング３に固定されている。モータ１は、ボルト取り付け部となるプレート６を備え、プレート６とハウジング３のフランジ３５とがモータ１の外周部でボルトによって締結されている。
また、特許文献２では、振動体ではないが固定部材に相当する軸７を、被固定部材に相当するハウジング８ａ、８ｂに固定する固定構造が開示されている。軸７は、ハウジング８ｂ側からハウジング８ａ、８ｂの貫通孔に挿入されている。軸７のハウジング８ｂ側の端部は拡径されており、当該端部は、ハウジング８ｂに当接して、軸７の軸線方向における一方への移動を規制している。また、軸７のハウジング８ｂ側の端部には全周に溝が刻設されている。そして、軸７のハウジング８ｂ側の端面がハウジング８ｂに当接している状態で、溝にＣリング様の止め輪１が周知の方法で係入されている。これにより、軸７の他方への移動が規制され、軸７はハウジング８ａ、８ｂに固定される。
また、特許文献３では、電磁アクチュエータの構造が開示されており、振動体ではないが固定部材に相当するボールベアリング８３が、被固定部材であるロータ２５とコア７３との間に設けられた環状の嵌合孔に挿入されている。そして、嵌合孔の底面とボールベアリング８３との間に配設された皿ばね４０７がボールベアリング８３を嵌合孔の底面から離間する方向に付勢している。皿ばね４０７に付勢されたボールベアリング８３は、嵌合孔の入り口部の内外周面にそれぞれ設けられたスナップリング８５，８７によって軸線方向の移動が規制され固定されている。

特開２０１３−１００８９９号公報 実用新案登録第３１７０３２５号公報 特開２００５−１５５７１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ボルトによってモータ１とハウジング３とが固定されているので、モータ１の取り付けには大きなスペースが必要となり、その結果、組立体として大型化する虞がある。また、ボルトを締結するための工具を挿入するスペースも必要となり、さらに組立体が大型化する虞がある。また、ボルトの締結工数も必要であり、コスト上昇の要因となる。
また、特許文献２に開示される技術では、軸７をハウジング８ａ、８ｂに固定するために、軸７の一方の端部を拡径している。このため、軸７の製作には拡径された端部の外径を有した素材が必要となり製作コストが上昇してしまう。また、軸７とハウジング８ａ、８ｂとの間には、周り止めがない。このため、軸７が振動体であった場合には、軸７はハウジング８ａ、８ｂの貫通孔内で、自在に回転してしまい、軸７とハウジング８ａ、８ｂとの接触部で磨耗が発生する虞がある。また、軸７は、軸線方向の微小なガタまで規制する構造とはなっていない。このため、軸７は振動が付与されると軸線方向に振動し、軸７とハウジング８ａ、８ｂとの接触部で磨耗が発生する虞がある。
また、特許文献３に開示される技術では、固定部材の軸線方向のガタを吸収する構造にはなっているが、被固定部材に対する固定部材の周り止めの構造は有していない。このため、固定部材が振動体であった場合には、振動体は環状の嵌合孔内で自在に回転してしまう虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、振動体を被固定部材に省スペースで低コストかつ簡易に固定する固定構造、および、その固定構造を用いた自動変速機のシフト装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る振動体の固定構造では、嵌合部を有する振動体と、有底の嵌合孔が設けられ前記振動体の嵌合部が軸線方向に挿入され嵌合される被固定部材と、前記嵌合部が前記嵌合孔に予め設定された振動体挿入深さ挿入されると、前記嵌合部に埋設され、弾性力によって前記嵌合部の外周面から突出し前記被固定部材に設けられた凹部に係合して前記振動体の前記軸線方向の移動を規制する突出部材と、前記嵌合孔の底面および当該底面と対向する前記嵌合部の端面の間に配設され、前記振動体が前記嵌合孔に前記振動体挿入深さ挿入された状態において、前記振動体を前記嵌合孔の底面から離間する方向に予め設定された振動体付勢荷重で付勢する皿バネと、前記振動体の嵌合部の前記端面に突設され、前記嵌合孔の底面に設けられた係合孔部と係合して前記振動体の軸線周りの回転を規制するとともに、前記振動体が前記嵌合孔に前記振動体挿入深さ挿入された状態において、前記嵌合孔の内周面との間で前記皿バネを挟持するよう前記皿バネの外周に当接する廻り止め部材と、を備える。

このような構成により、振動体の嵌合部を組み付ける際、突出部材を縮径させながら被固定部材の嵌合孔に振動体の挿入深さ分、挿入するだけで、突出部材が嵌合部の外周面から突出し嵌合孔の凹部に係合して組み付けが完了する。このように、簡易に組み付けを行なうことができる。また、振動体の外周には、従来技術１に示すようなボルト締結用のプレートを有していない。このため、プレートを設けることにより占有されるスペースを低減でき組立体を小型化できる。また、ボルトを締め付ける工数、および工具を挿入するスペースも不要である。さらには、被固定部材にボルト用の雌ねじを加工する必要もない。
また、振動体を振動体挿入深さ挿入した状態においては、皿バネが付勢する振動体付勢荷重によって突出部材が凹部に当接するよう押圧されて振動体の軸線方向（スラスト方向）のガタが吸収される。また、皿バネが廻り止め部材を軸線の直交方向（ラジアル方向）に押圧するので振動体はラジアル方向のガタが吸収される。このように、簡易な組み付け方法にもかかわらず振動体を被固定部材に廻り止めしながら強固に組み付けることができる。

請求項２に係る請求項１に記載の振動体の固定構造では、前記廻り止め部材は、前記皿バネの外周に対向して複数設けられている。これにより、皿バネを所定の位置で良好に保持できる。

請求項３に係る請求項１または２に記載の振動体の固定構造では、前記突出部材は、Ｃリングであり、前記凹部は、前記嵌合孔の前記内周面全周に刻設された係合溝である。このように、突出部材として周知のＣリングを使用することによって低コストで対応できる。

請求項４に係る請求項１乃至３の何れか１項に記載の振動体の固定構造を適用した自動変速機のシフト装置は、自動変速機を収納するトランスミッションケースと、前記自動変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に回転連結されたクラッチリングと、前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたクラッチハブと、前記クラッチハブと前記軸線方向に移動可能に噛合されたスリーブと、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、前記クラッチリングに前記スリーブ側に突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部と、を備え、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動体の固定構造を適用した自動変速機のシフト装置であって、前記振動体は、前記前記スリーブを前記軸線方向に進退移動させる前記軸動装置が備えるリニアアクチュエータであり、前記被固定部材は、前記トランスミッションケースである。

このように、請求項１乃至３の何れか１項に記載の振動体の固定構造を、通常、１台の自動変速機に複数設けられているシフト装置に適用するので、得られる効果（請求項１乃至３で説明した効果と同様の効果）は大きなものとなる。特に、リニアアクチュエータの取り付けスペースが小さくなるので、各リニアアクチュエータ間の距離を短縮することができ、自動変速機を小型化することができる。

本発明に係るドグクラッチを有する自動変速機を備えた車両の概略図である。 本発明に係るドグクラッチを有する自動変速機の概要図である。 ドグクラッチ変速機構の一部の分解斜視図である。 図４Ａは、図２の４−４断面図（ただし、断面は被固定部材のみ）であり、駆動装置（振動体）をケーシング（被固定部材）の嵌合孔に挿入する直前の状態を示す図である。 図４Ｂは、図２の４−４断面図（ただし、断面は被固定部材のみ）であり、駆動装置を被固定部材の嵌合孔に挿入中の状態を示す図である。 図４Ｃは、図２の４−４断面図（ただし、断面は被固定部材のみ）であり、駆動装置が被固定部材の嵌合孔に完全に挿入された状態を示す図である。 図４Ｃに示す矢視５−５断面図である。 制御装置のブロック図である。 図４Ａに示す矢視７−７断面図である。 図５の別の実施例を示す図である。 図２に示す矢視９−９断面図である。 突出部材の別の実施例を説明する図である。

＜概要＞
以下、本発明に係る振動体の固定構造を適用した自動変速機のシフト装置を備えた実施形態について図面を参照して説明する。図１は、自動変速機が搭載される車両の構成を示す概要図である。車両Ｍは、図１に示すように、エンジン１１、クラッチ１２、自動変速機１３（ＴＭ）、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ，Ｗｆｒを含んで構成されている。エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、クラッチ１２、自動変速機１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに伝達されるように構成されている、いわゆるＦＦ車両である。

クラッチ１２は、制御装置１０（ＥＣＵ）の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。自動変速機１３は、シフト装置を組み込んで例えば前進６段、後進１段を自動的に選択するものである。ディファレンシャル装置１４は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機１３と一体的に形成されている。

＜自動変速機＞
自動変速機１３は、図２に示すように、ケーシング２２（本発明のトランスミッションケースに相当するとともに、被固定部材に相当する）に収納されている。自動変速機１３は、入力シャフト２４（本発明の回転軸および入力軸に相当する）、第１入力ギヤ２６、第２入力ギヤ２８、第３クラッチリング３０（第３入力ギヤ）、第４クラッチリング３２（第４入力ギヤ）、クラッチハブ３４、スリーブ３６、ストロークセンサ３８、軸動装置４０、出力シャフト４２（本発明の回転軸および出力軸に相当する）、第１クラッチリング４４（第１出力ギヤ）、第２クラッチリング４６（第２出力ギヤ）、第３出力ギヤ４８および第４出力ギヤ５０を含んで構成されている。

そして、ケーシング２２、回転軸である出力シャフト４２、第１クラッチリング４４、第２クラッチリング４６、クラッチハブ３４、スリーブ３６、ストロークセンサ３８、軸動装置４０（図９参照）、制御装置１０等により第１のシフト装置１５が構成される。

また、ケーシング２２、回転軸である入力シャフト２４、第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２、クラッチハブ３４、スリーブ３６、ストロークセンサ３８、軸動装置４０、および制御装置１０等により第２のシフト装置１７が構成される。

さらに、ケーシング２２、回転軸である入力シャフト２４、いずれも図略の第５クラッチリング（第５入力ギヤ）、第６クラッチリング（第６入力ギヤ）、クラッチハブ、スリーブ、ストロークセンサ、および軸動装置４０（図９参照）、制御装置１０等により第３のシフト装置１９が構成される。なお、第２のシフト装置１７は、図２および図９（全体の概要図）に記載されている。また、第１のシフト装置１５は、図２にその一部が記載されているとともに、図９に全体の概要図が記載されている。さらに、第３のシフト装置１９については、図９のみに、全体の概要図が記載されている。

第３のシフト装置１９は、第１および第２のシフト装置１５，１７と同様の構成を有しているので詳細な説明は省略する。なお、本実施形態においては、第３のシフト装置１９が有する第５クラッチリング、第６クラッチリング、クラッチハブ等は、出力シャフト４２に設けられているものとする。ただし、この態様に限らず、第５クラッチリング、第６クラッチリング、クラッチハブ等は、入力シャフト２４に設けられていてもよい。第１および第２のシフト装置１５，１７については後に詳述する。

図２に示すように、ケーシング２２は、ほぼ有底円筒状に形成された本体２２ａ、本体２２ａの底壁である第１壁２２ｂ、および本体２２ａ内を入力シャフト２４（入力軸）の軸線方向に区画する第２壁２２ｃを含んで構成されている。第２壁２２ｃは、後述する振動体に相当する駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）が固定される部材である。なお、以降において、軸線方向とのみ記載した場合は、入力シャフト２４（入力軸）の軸線方向のことをいうものとする。

入力シャフト２４は、ケーシング２２に回転自在に支承されている。入力シャフト２４の一端（図２における左端）は、軸受２２ｂ１を介して第１壁２２ｂに軸承されている。また、入力シャフト２４の他端（図２における右端）側は、軸受２２ｃ１を介して第２壁２２ｃに軸承されている。入力シャフト２４の他端は、クラッチ１２を介してエンジン１１の出力軸に回転連結されている。よって、エンジン１１の出力はクラッチ１２が接続されているときに入力シャフト２４に入力される。なお、本実施形態における入力シャフト２４は、自動変速機１３の入力軸に直結して回転連結され、回転軸線（軸線）ＣＬ回りに回転可能に軸承されるものである。

入力シャフト２４には、第１入力ギヤ２６、第２入力ギヤ２８、第３クラッチリング３０、および第４クラッチリング３２が設けられている。第１および第２入力ギヤ２６，２８は、スプライン嵌合等で入力シャフト２４に対して相対回転不能に固定されている。第３入力ギヤは、入力シャフト２４に対して回転自在（遊転自在）に支承される第３クラッチリング３０の外周に形成されている。第４入力ギヤは、入力シャフト２４に対して回転自在（遊転自在）に支承される第４クラッチリング３２の外周に形成されている。さらに、入力シャフト２４には、第３クラッチリング３０と第４クラッチリング３２との間に、これらと隣接して、クラッチハブ３４がスプライン嵌合等で入力シャフト２４と相対回転不能に固定されている。第３クラッチリング３０は、第３出力ギヤ４８と常時噛合し、第４クラッチリング３２は、第４出力ギヤ５０と常時噛合している。

ケーシング２２には、入力シャフト２４と平行に出力シャフト４２（出力軸）が支承されている。出力シャフト４２は、ケーシング２２に回転自在に支承されている。出力シャフト４２の一端（図２において左端）は、軸受２２ｂ２を介して第１壁２２ｂに軸承されている。また、出力シャフト４２の他端（図２において右端）は、軸受２２ｃ２を介して第２壁２２ｃに軸承されている。

出力シャフト４２には、第１クラッチリング４４、第２クラッチリング４６、第３出力ギヤ４８、第４出力ギヤ５０および第５出力ギヤ５２が設けられている。第１クラッチリング４４は、第１入力ギヤ２６と常時噛合するものであり、外周面には第１入力ギヤ２６と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第２クラッチリング４６は、第２入力ギヤ２８と常時噛合するものであり、外周面には第２入力ギヤ２８と噛合するヘリカルギヤが形成されている。前述したように第３出力ギヤ４８は、第３クラッチリング３０と常時噛合するものであり、外周面には第３クラッチリング３０と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第４出力ギヤ５０は第４クラッチリング３２（第４入力ギヤ）と常時噛合するものであり、外周面には第４クラッチリング３２（第４入力ギヤ）と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第５出力ギヤ５２は、ディファレンシャル装置１４の入力ギヤ（図示省略）と常時噛合するものであり、外周面にはその入力ギヤと噛合するヘリカルギヤが形成されている。

第１クラッチリング４４と第２クラッチリング４６との間には、これらと隣接してクラッチハブ３４がスプライン嵌合等によって出力シャフト４２に固定されている。第１クラッチリング４４、第２クラッチリング４６およびクラッチハブ３４等の構成は、入力シャフト２４における第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２およびクラッチハブ３４と同様である。第３出力ギヤ４８、第４出力ギヤ５０および第５出力ギヤ５２は、スプライン嵌合等によって出力シャフト４２に固定されている。エンジン１１の駆動力は、入力シャフト２４から入力し、出力シャフト４２に伝達され最終的に第５出力ギヤ５２を介してディファレンシャル装置１４に出力される。

なお、第２のシフト装置１７と、第１のシフト装置１５とは同様の構成なので、以降、第２のシフト装置１７を代表として説明する。

＜第２のシフト装置＞
前述したように、第２のシフト装置１７は、ケーシング２２、入力シャフト２４、第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２、クラッチハブ３４、スリーブ３６、ストロークセンサ３８、軸動装置４０、および制御装置１０等により構成されている。

入力シャフト２４（回転軸）とスプライン嵌合（図略）によって一体回転可能に支持されるクラッチハブ３４は、図３に示すように、平歯車状に形成され、クラッチハブ３４の外周面にはスプライン歯３４ａが形成されている。スプライン歯３４ａは、円周方向に同一のピッチで１２本形成され、各スプライン歯３４ａは同一の歯先円の径で形成されている。スプライン歯３４ａの歯底円の径は、スリーブ３６の高歯３６ａ１および低歯３６ａ２が、噛合可能な深さの噛合溝３４ａ１、３４ａ２に対応して形成されている。クラッチハブ３４のスプライン歯３４ａにはスリーブ３６の内歯３６ａ（スプライン）がスライド自在に係合される。

スリーブ３６は略円環状に形成され、スリーブ３６の外周には、シフトフォーク４１ａ（図２参照）が摺動可能に係合する外周溝３６ｂが円周方向に形成されている。スリーブ３６の内周に形成された内歯３６ａ（スプライン）は、図３に示すように、歯底円の径が同一に形成されるとともに、円周方向に同一のピッチで合計１２本形成されている。内歯３６ａは歯丈の異なる高歯３６ａ１と低歯３６ａ２とを備えている。歯丈の高い高歯３６ａ１は円周上に１８０度で対向して一対形成されている。その他１０本の低歯３６ａ２は同一の歯丈で高歯３６ａ１よりも低い歯丈で形成されている。

隣り合う高歯３６ａ１と低歯３６ａ２との間、および隣り合う低歯３６ａ２同士の間には歯溝３６ａ５が形成されている。これらの歯溝３６ａ５には、後述する第４クラッチリング３２のクラッチ前歯３２ｂ１およびクラッチ後歯３２ｂ２が嵌合する。また、同様に、歯溝３６ａ５には、第３クラッチリング３０のクラッチ前歯およびクラッチ後歯（いずれも図略）が嵌合する。スリーブ３６の高歯３６ａ１および低歯３６ａ２は、前述したようにクラッチハブ３４の噛合溝３４ａ１、３４ａ２にスライド可能に係合する。

第３クラッチリング３０および第４クラッチリング３２は、入力シャフト２４においてクラッチハブ３４の両側に隣接して設けられている。なお、第３クラッチリング３０と第４クラッチリング３２とは、クラッチハブ３４を中心にして略対称の構造なので、第４クラッチリング３２についてのみ説明する。

第４クラッチリング３２は、入力シャフト２４に、図略のベアリングを介して相対回転自在かつ回転軸線ＣＬ方向へ相対移動不能に設けられている。つまり、第４クラッチリング３２の外周面に形成された第４入力ギヤは、入力シャフト２４に対して相対回転自在に回転する遊転ギヤを構成する。第４クラッチリング３２のクラッチハブ３４と対向する面（噛合部）にはリング状の第４ドグクラッチ部３２ａが形成されている。第４ドグクラッチ部３２ａの外周にはスリーブ３６の内歯３６ａと噛み合う複数のドグクラッチ歯３２ｂが形成されている。ドグクラッチ歯３２ｂは、歯丈の異なる２種類のクラッチ前歯３２ｂ１およびクラッチ後歯３２ｂ２を備えている。また、ドグクラッチ歯３２ｂは、それぞれ同一の歯底円の径で、かつ円周方向に同じピッチで形成されている。

クラッチ前歯３２ｂ１は、円周方向に１８０度回転した対向位置に一対（２本）設けられている。クラッチ前歯３２ｂ１は、歯先円の外径が、スリーブ３６の高歯３６ａ１の歯先円の内径より大きく、かつ、低歯３６ａ２の歯先円の内径より小さく形成されている。クラッチ前歯３２ｂ１は、噛合部を構成する第４ドグクラッチ部３２ａの前端面ＦＥより回転軸線ＣＬ方向に第４ドグクラッチ部３２ａの後端位置ＲＥまで延在して形成される。

クラッチ前歯３２ｂ１の前端面３２ｂ５とクラッチ前歯３２ｂ１のスリーブ３６と噛合する側の両側面３２ｂ９との間には、回転方向に対して４５度傾斜する第１面取部３２ｂ３がそれぞれ形成されている。第４クラッチリング３２に対してスリーブ３６が相対回転しながら接近した場合に、クラッチ前歯３２ｂ１は、スリーブ３６の高歯３６ａ１と係合し、低歯３６ａ２とは係合しないようになっている。

クラッチ後歯３２ｂ２は、図３に示すように、２本のクラッチ前歯３２ｂ１間に等間隔で各５本ずつ合計１０本配設されている。そして、各歯先円の外径がスリーブ３６の低歯３６ａ２の歯先円の内径より大きく形成されている。クラッチ後歯３２ｂ２は、噛合部を構成する第４ドグクラッチ部３２ａの前端面ＦＥから回転軸線ＣＬ方向に所定量ｔ後退した位置から第４ドグクラッチ部３２ａの後端位置ＲＥまで延在して形成される。

クラッチ後歯３２ｂ２の前端面３２ｂ６とクラッチ後歯３２ｂ２のスリーブ３６と噛合する側の両側面３２ｂ７との間には、回転方向に４５度傾斜する第２面取部３２ｂ４が設けられている。第４クラッチリング３２に対してスリーブ３６が相対回転しながら接近し、第４クラッチリング３２の所定量ｔ後退した位置まで高歯３６ａ１および低歯３６ａ２が進入すると、クラッチ後歯３２ｂ２はスリーブの高歯３６ａ１および低歯３６ａ２と係合を開始する。その後、クラッチ後歯３２ｂ２がスリーブの高歯３６ａ１および低歯３６ａ２と完全に係合することにより、スリーブ３６と第４クラッチリング３２との間では、大きな回転トルクを安全かつ確実に伝達できる。

また、図２に示すように、ストロークセンサ３８は、フォークシャフト４１ｂの近傍に配置され、フォークシャフト４１ｂの移動量、即ちスリーブ３６の軸線方向の移動量を検出する。ストロークセンサ３８は、制御装置１０に接続され、検出データを制御装置１０に送信している（図２破線参照）。なお、ストロークセンサ３８の構造は、どのようなものでもよい。

図２に示す軸動装置４０は、スリーブ３６を軸線方向に沿って往復動させるものである。軸動装置４０は、スリーブ３６を軸線方向に付勢し、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２に押圧させている際に、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２から反力が加わるとスリーブ３６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。

軸動装置４０は、駆動装置４０ｃ（本発明の振動体に相当する）、シフトフォーク４１ａおよびフォークシャフト４１ｂ等を含んで構成されている。シフトフォーク４１ａの先端部は、スリーブ３６の外周溝３６ｂの外周形状にあわせて形成されている。シフトフォーク４１ａの基端部は、フォークシャフト４１ｂに固定されている。フォークシャフト４１ｂは、ケーシング２２に軸線方向に沿って摺動自在に支承されている。具体的には、フォークシャフト４１ｂの一端（図２における左端）側は、軸受２１ｂ３を介して第１壁２１ｂに支承されている。また、フォークシャフト４１ｂの他端（図２における右端）側は、駆動装置４０ｃを構成する軸線方向に進退自在な可動シャフト４３ｂと所定の手段によって回転連結されている。駆動装置４０ｃは本発明にかかる固定構造によって第２壁２２ｃの被嵌合部２２ｃ３に固定されている（後に詳述する）。

駆動装置４０ｃは、リニアアクチュエータを駆動源とするリニア駆動装置である。リニアアクチュエータとしては、例えば、特開２００８−２５９４１３号公報に記載されているものが利用可能である。リニアアクチュエータは、円筒状の本体部４３ａの内周面に図略の複数のコイルが軸線方向に沿って並設されて円筒状のコアが形成されている。そして、そのコアの貫通穴を貫通している可動シャフト４３ｂに複数のＮ極磁石とＳ極磁石を交互に並設することで構成されている。コネクタ４３ｅを介して供給する各コイルへの通電を制御して、設定された付勢荷重Ｆで可動シャフト４３ｂを軸線方向に往復動させることも、任意の位置に位置決め固定させることも可能である。

駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）は、図２の破線に示すように、コネクタ４３ｅが制御装置１０に電気接続され、制御装置１０からの指令によって作動される。

なお、本実施形態では、軸動装置４０の駆動装置４０ｃとしてリニアアクチュエータを採用したが、これに限るものではない。例えば、スリーブ３６を、設定された付勢荷重Ｆで付勢しているとき、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２から反力が加わった場合に、スリーブ３６がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであればよい。具体的には、油圧式駆動装置でもよい。また、軸が回転駆動するモータの動きを直線方向の動きに変換する駆動装置でもよい。

＜駆動装置４０ｃの固定構造＞
次に、振動体に相当する駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）の固定構造について詳細に説明する。なお、固定構造についての説明であるので、駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）の内部に関する詳細な説明は省略する。これにより、図４等の断面図においても、駆動装置４０ｃは断面図として記載しないことを断っておく。駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）は、図２、図４Ａ乃至図４Ｃに示すように、主にリニアアクチュエータの円筒状のコアを収容する本体部４３ａと、軸線方向に進退移動する可動シャフト４３ｂと、を備えている。

本体部４３ａは、駆動装置４０ｃを第２壁２２ｃの被嵌合部２２ｃ３に固定するための嵌合部４３ａ１および端面４３ｄを備えている。嵌合部４３ａ１は、円柱状を呈している。嵌合部４３ａ１には、Ｃリング５４（本発明の突出部材に相当する）が埋設されている。具体的には、嵌合部４３ａ１の外周面４３ｃには、全周に亘って周知のＣリング５４を係入するための嵌合溝５６が刻設され、当該嵌合溝５６にＣリング５４が係入されている。このとき、Ｃリング５４はどのようなものでもよい。

嵌合溝５６の深さは、Ｃリング５４の外径が、所定の付勢力の付与によって縮径されたときには、少なくとも、Ｃリング５４が嵌合部４３ａ１の外周面から飛び出ない深さとする。また、嵌合溝５６の深さは、Ｃリング５４を縮径させていた付勢力を除去し、Ｃリング５４を自身の弾性力によって拡径させたときには、少なくとも、Ｃリング５４の外周の一部が嵌合部４３ａ１の外周面から外径方向に飛び出ることを可能とする深さとする。

また、端面４３ｄには、廻り止め部材であるピン５７が３本、図４Ａ、図５に示すように突設されている。各ピン５７は端面４３ｄに所定の手段によって固定されており、ピン５７と嵌合部４３ａ１は一体的に形成されている。各ピン５７は、駆動装置４０ｃの嵌合部４３ａ１を被嵌合部２２ｃ３の嵌合孔６２（後に詳述する）に挿入したときに、嵌合孔６２の底面６２ａに設けた各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３（係合孔部に相当）とそれぞれ係合する。これにより、駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）の軸線周りの回転を規制する。また、各ピン５７は、嵌合部４３ａ１を嵌合孔６２に挿入したときに、各ピン５７と嵌合孔６２の内周面６２ｅとの間で後述する皿バネ６４を挟持するよう皿バネ６４の外周に対向して当接する（図５参照）。なお、詳細については、後述する。

次に、被固定部材に相当するケーシング２２の被嵌合部２２ｃ３について説明する。被嵌合部２２ｃ３には、駆動装置４０ｃの嵌合部４３ａ１が軸線方向に挿入される有底の嵌合孔６２が設けられている。嵌合孔６２は、嵌合部４３ａ１が挿入される際の入り口部に、予め設定された大きさのテーパ６２ｂを有している。テーパ６２ｂの形状および大きさは、上述したＣリング５４の一部が嵌合部４３ａ１の外周面４３ｃから外径方向に飛び出した状態で、嵌合部４３ａ１を嵌合孔６２に嵌合させるよう挿入したとき、飛び出したＣリング５４をテーパ６２ｂに沿って縮径可能な形状および大きさとする（図４Ｂ参照）。これにより、テーパ６２ｂの終点（最小径部であり嵌合孔６２の内径と同径）においては、Ｃリング５４が嵌合溝５６に収納される。

また、嵌合孔６２の内周面６２ｅには、内周面６２ｅ全周に亘って刻設された係合溝６２ｄ（本発明の凹部に相当する）が設けられている。係合溝６２ｄは、嵌合孔６２の入り口から予め設定された距離Ｌ２進入した位置に設けられる（図４Ａ、図４Ｃ参照）。なお、上記において、嵌合溝５６が、嵌合孔６２の入り口から距離Ｌ２だけ嵌合孔６２に進入したとき、嵌合部４３ａ１の端面は、嵌合孔６２の入り口から距離Ｌ１だけ進入しており、このＬ１を振動体挿入深さと称す。

また、前述したように、嵌合孔６２の底面６２ａには、各ピン５７と対応してそれぞれと係合する３つの係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３（係合孔部に相当）が穿設されている（図５参照）。各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３の径は、駆動装置４０ｃの組み付け性を考慮して、ピン５７の外径よりも若干大きくなっている。このため、各ピン５７を各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３にそれぞれ係合させた状態では、駆動装置４０ｃは、各ピン５７と各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３との間の隙間分だけガタを有している。

皿バネ６４は、周知の皿ばねであって、嵌合孔６２の底面６２ａと嵌合部４３ａ１の端面４３ｄとの間に配設される。詳細には、皿バネ６４は、図５に示すように、底面６２ａと端面４３ｄとの間で、３本の各ピン５７と嵌合孔６２の内周面６２ｅとによって囲繞される範囲内に配設される。

図７に示す皿バネ６４は、底面６２ａと端面４３ｄとの間に挟持されていないときには初期状態であり外周の径は小さくなっている。しかし、嵌合部４３ａ１が嵌合孔６２に挿入され、底面６２ａ上に載置される皿バネ６４の上端面に、嵌合部４３ａ１の端面４３ｄが当接し始めて、少しずつ皿バネ６４が圧縮されると、皿バネ６４の外径は拡大していく。本実施形態では、このように拡径される途中の皿バネ６４を各ピン５７と嵌合孔６２の内周面６２ｅとの間で挟持するため各ピン５７を図５に示すように、皿バネ６４の外周に当接させるよう配置する。

また、駆動装置４０ｃの嵌合部４３ａ１が、嵌合孔６２の入り口端面から予め設定された振動体挿入深さＬ１だけ挿入されたときにおける、駆動装置４０ｃを嵌合孔６２の底面６２ａから離間させる方向への皿バネ６４の付勢力は、予め設定された振動体付勢荷重Ｆａとなるよう設定する。このとき、振動体付勢荷重Ｆａは、駆動装置４０ｃの振動や、ケーシング２２側（被固定部材側）の振動によって、両者が相対振動を生じない程度の大きさとすることが好ましい。

図２に示すように、フォークシャフト４１ｂの第１壁２２ｂ付近には、ディテント機構５８が設けられている。ディテント機構５８は、図略のばねによってフォークシャフト４１ｂを軸線と直交する方向に付勢するストッパ５８ａを備えている。ストッパ５８ａは、フォークシャフト４１ｂの表面上に軸線と直行するように複数形成された三角溝５９に係合されている。これにより、フォークシャフト４１ｂの軸線方向の移動を、任意の位置で停止させ位置決め可能としている。

＜制御装置＞
制御装置１０は、図６に示すように、記憶部１６、演算部１８および制御部２０を有している。記憶部１６は、入力部であるストロークセンサ３８が検出したフォークシャフト４１ｂの位置信号を取得し記憶する。

演算部１８は、記憶部１６からフォークシャフト４１ｂの位置信号を取得する。そして、フォークシャフト４１ｂの位置信号から演算したスリーブ３６の先端部と、第４ドグクラッチ部３２ａのクラッチ前歯３２ｂ１の先端部、クラッチ後歯３２ｂ２の先端部および第４ドグクラッチ部３２ａの後端位置ＲＥとの相対位置を演算するとともに、演算結果である相対位置信号を記憶部１６に逐次送信する。なお、この形態に限らず、演算部１８は、クラッチ後歯３２ｂ２の先端部および第４ドグクラッチ部３２ａの後端位置ＲＥの絶対位置を基準としてスリーブ３６の絶対位置を演算してもよい。

制御部２０は、記憶部１６から相対位置信号を受信し、当該受信した相対位置信号に基づいて軸動装置４０を駆動させるリニアアクチュエータの推力荷重値および位置を制御する。これにより、ドグクラッチを噛合させる。なお、このような常時噛み合い方式の変速機における変速方法については、周知であるので、詳細な説明は省略する。

＜作用＞
次に、第２のシフト装置１７の駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）を第２壁２２ｃの被嵌合部２２ｃ３に固定する場合について図４Ａ〜図４Ｃに基づいて説明する。まず、組み付けの前提として、第２壁２２ｃの被嵌合部２２ｃ３の嵌合孔６２の開口が重力方向上方を向くよう第２壁２２ｃを設置する。なお、図４Ａ〜図４Ｃは、嵌合孔６２の開口が重力方向上方を向く図とはなっていない。しかし、図の右方向が重力方向上方であるものとして説明を行なう。そして皿ばね６４を、嵌合孔６２の底面６２ａ上に皿ばね６４の外周線が底面６２ａに接するよう載置する（図４Ａ参照）。ただし、この態様に限らず、皿ばね６４の上下を入れ替えて嵌合孔６２の底面６２ａ上に載置してもよい。

このとき、皿ばね６４は、嵌合孔６２の底面６２ａに設けられた係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３（係合孔部）と嵌合孔６２の内周面６２ｅとの間に形成される２点鎖線で示される範囲内で、外周の一点が内周面６２ｅと接するように載置されるのが好ましい（図７参照）。

また、組み付けの前提として、図４Ａに示すように、駆動装置４０ｃが備える本体部４３ａの嵌合部４３ａ１の嵌合溝５６に、例えば所定の工具を用いてＣリング５４を拡径させ係入させておく。このとき、本実施形態においては、Ｃリング５４の外周部の多くの部分が嵌合部４３ａ１の外周面４３ｃから突出している。

このような状態において、駆動装置４０ｃの組み付けを開始する。まず、図４Ａの状態から駆動装置４０ｃの嵌合部４３ａ１を端面４３ｄ側から被嵌合部２２ｃ３の嵌合孔６２に挿入していく。すると、図４Ｂに示すように、外周面４３ｃから突出しているＣリング５４の外周が嵌合孔６２の入り口のテーパ６２ｂに当接する。しかし、テーパ６２ｂは、Ｃリング５４を縮径可能に形成されている。これにより、Ｃリング５４はテーパ６２ｂに沿って縮径され、やがて嵌合部４３ａ１の外周面４３ｃ内に収容される。

その後、Ｃリング５４が外周面４３ｃ内に収容されたまま、さらに嵌合部４３ａ１を挿入していく。そして、嵌合部４３ａ１が嵌合孔６２の入り口から振動体挿入深さＬ１挿入されると、Ｃリング５４係入位置（嵌合溝５６位置）と嵌合孔６２の係合溝６２ｄ位置とが一致する。これにより、図４Ｃに示すように、Ｃリング５４は自身の有する弾性力によって拡径し、外周部が外周面４３ｃから突出する。突出したＣリング５４の外周部は係合溝６２ｄ内に係入される。これにより、駆動装置４０ｃの嵌合孔軸線方向への移動が規制される。

また、上記のＣリング５４の外周部が係合溝６２ｄ内に係入される状態に至る嵌合部４３ａ１の挿入途中においては、嵌合部４３ａ１の端面４３ｄから突設される各ピン５７を各ピン５７と対応するようそれぞれ設けられた各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３（係合孔部）に係合させる工程がある。

ここで、各ピン５７が各係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３にそれぞれ係合されると、係合孔６２ｃ１、６２ｃ２、６２ｃ３と嵌合孔６２の内周面６２ｅとの間に形成される図７の２点鎖線の範囲に載置された皿ばね６４は、各ピン５７に自由な移動を阻まれながら、挿入される嵌合部４３ａ１の端面４３ｄに上面が当接され押圧されていく。

前述したように、端面４３ｄが皿ばね６４の上面と当接せず、皿ばね６４が底面６２ａと端面４３ｄとの間に挟持されていないときには、皿バネ６４は初期状態であり皿バネ６４の外周の径は小さくなっている。

しかし、皿バネ６４の上端面に、嵌合部４３ａ１の端面４３ｄが当接し始めて、少しずつ皿バネ６４が軸線方向に圧縮されると、皿バネ６４の外径は拡大していく。そして、やがて皿バネ６４の外周は、図５に示すように、内周面６２ｅと各ピン５７とに当接する。このため、各ピン５７および内周面６２ｅは、皿バネ６４の中心と、各ピン５７および内周面６２ｅと皿バネ６４の外周面との接点と、を結んだ各線分の各外径方向に皿バネ６４から付勢される（図５中矢印参照）。

これにより、各ピン５７は各係合孔６２ｃ１、６２ｃ３、６２ｃ３内で、上述した隙間分だけ移動して嵌合孔６２の軸線方向に直交する方向へのガタが吸収される。それに伴い各ピン５７が固定される駆動装置４０ｃの、嵌合孔６２の軸線方向に直交する方向へのガタが吸収されて固定される。なお、このとき、本実施形態では、ピンは３本設け、嵌合孔６２の内周面６２ｅも含めて４点で皿バネ６４の外周に対向し当接するようにした。しかし、この態様に限らず、図８に示すように、ピン５７は１本でもよい。また、ピン５７は、３本を越えて設けてもよい。

また、このとき、駆動装置４０ｃは、皿バネ６４によって嵌合孔６２の底面６２ａから離間する方向に、予め設定された振動体付勢荷重Ｆａによって付勢されている。これにより、駆動装置４０ｃは、Ｃリング５４の端面が嵌合孔６２の係合溝６２ｄの端面に押圧されて固定され、振動発生時における駆動装置４０ｃと被嵌合部２２ｃ３との間の相対振動を良好に抑制することができる。

このようにして、第１および第３のシフト装置１５、１９の駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ）も、第２壁２２ｃの図略の被嵌合部に同様に固定する。このため、図９に示すように、３つの各シフト装置１５、１７、１９が備える各駆動装置４０ｃ、４０ｃ、４０ｃは、従来技術の各駆動装置に対して相互の距離を短縮した状態で組み付けを行なうことができる。これにより、自動変速機の体格を縮小することができる。なお、図９においては、各駆動装置４０ｃ、４０ｃ、４０ｃに従来技術のボルト取り付け部を付加した状態を２点鎖線で記載した。この記載から明らかなように、本実施形態では、ボルト取り付け部を付加した状態では、到底近づけられない距離まで各駆動装置４０ｃ、４０ｃ、４０ｃ同士を接近させることができることがわかる。

＜効果＞
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、駆動装置４０ｃ（リニアアクチュエータ、振動体）の嵌合部４３ａ１を第２壁２２ｃの被嵌合部２２ｃ３（被固定部）の嵌合孔６２に振動体挿入深さＬ１挿入するだけで、Ｃリング５４（突出部材）が嵌合部４３ａ１の外周面４３ｃから突出し嵌合孔６２の係合溝６２ｄ（凹部）に係合して組み付けが完了する。このように、簡易に組み付けを行なうことができる。また、リニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）の外周には、従来技術１に示すようなボルト締結用のプレートを有していない。このため、従来技術のように、ボルトを締め付けるためのプレートを設けることにより占有されるスペースを低減でき、組立体である自動変速機１３を小型化できる。また、ボルトを締め付ける工数、および工具を挿入するスペースも不要である。さらには、ケーシング２２の被嵌合部２２ｃ３（被固定部材）にボルト用の雌ねじを加工する必要もない。

また、リニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）を振動体挿入深さＬ１挿入した状態においては、皿バネ６４が付勢する振動体付勢荷重ＦａによってＣリング５４（突出部材）が係合溝６２ｄ（凹部）に当接するよう押圧される。これにより、リニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）の軸線方向（スラスト方向）のガタが吸収される。また、皿バネ６４がピン５７（廻り止め部材）を軸線に直交方向（ラジアル方向）に押圧するのでリニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）はラジアル方向のガタが吸収される。このように、簡易な組み付け方法にもかかわらず振動体４０ｃを被固定部材２２に廻り止めしながら強固に組み付けることができる。

また、本実施形態では、ピン５７（廻り止め部材）は、皿バネ６４の外周に対向して複数設けられている。これにより、皿バネ６４を所定の位置で良好に保持できる。

また、本実施形態では、突出部材は、Ｃリング５４であり、凹部は、嵌合孔６２の内周面６２ｅ全周に刻設された係合溝６２ｄである。このように、突出部材として周知のＣリングを使用することによって低コストで対応できる。

また、本実施形態では、振動体の固定構造を、通常、１台の自動変速機に複数設けられているシフト装置に適用するので、得られる効果は大きなものとなる。特に、リニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）の取り付けスペースが小さくなるので、各リニアアクチュエータ４０ｃ（振動体）間の距離を短縮することができ、自動変速機を小型化することができる。

なお、本実施形態では、突出部材としてＣリング５４を適用した。しかし、この態様に限らず図１０に示す構造としてもよい。図１０に示す突出部材は、ピンおよびコイルスプリングから構成され、振動体の嵌合部の外周面周方向に複数個所（例えば３箇所）等間隔に配置される収容孔にそれぞれ収容される。図１０では、ピンが振動体の嵌合部内に収納されている状態を示している。なお、ピンが収容孔から脱落しないよう所定の脱落防止機構（図略）が設けられている。この構成によれば、振動体が被固定部材の嵌合孔に挿入される際、嵌合部の外周面から図１０中の矢印方向に突出するピンが嵌合孔の入り口のテーパによって外周面内に押し込まれ収容される（図１０に示す状態）。そして、嵌合部が嵌合孔内に進入し、ピンが嵌合孔内の凹部に到達すると、ピンはコイルスプリングの弾性力によって外周面の外径方向に突出し凹部と係合する。これによっても上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態におけるシフト装置は、クラッチ方式がドグクラッチによるものであった。しかし、これに限らず、クラッチ方式はシンクロメッシュ機構によるものでもよい。これによっても上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態においては、振動体をリニアアクチュエータとして説明した。しかし、この態様に限らず、振動体は、自身の作動によって振動が生じるものであればどのようなものでもよい。また、この態様だけに限らず、自身の作動によって振動は発生させないが、振動体が固定される被固定部材側の振動によって振動される部材であってもよい。

１０・・・制御装置、１３・・・自動変速機、１５・・・第１のシフト装置、１７・・・第２のシフト装置、１９・・・第３のシフト装置、２２・・・トランスミッションケース・被固定部材（ケーシング）、２４・・・入力軸・回転軸（入力シャフト）、３０・・・第３クラッチリング、３２・・・第４クラッチリング、３４・・・クラッチハブ、３６・・・スリーブ、４０・・・軸動装置、４０ｃ・・・振動体（駆動装置・リニアアクチュエータ）、４２・・・出力軸（出力シャフト）、４３ａ・・・本体部、４３ａ１・・・嵌合部、４３ｂ・・・可動シャフト、４３ｃ・・・外周面、４３ｄ・・・端面、５４・・・突出部材（Ｃリング）、５６・・・嵌合溝、５７・・・廻り止め部材（ピン）、６２・・・嵌合孔、６２ａ・・・底面、６２ｂ・・・テーパ、６２ｃ・・・係合孔部（係合孔）、６２ｄ・・・凹部（係合溝）、６２ｅ・・・内周面、６４・・・皿バネ、Ｆａ・・・振動体付勢荷重、Ｌ１・・・振動体挿入深さ。

Claims (4)

1. 嵌合部を有する振動体と、
   有底の嵌合孔が設けられ前記振動体の嵌合部が軸線方向に挿入され嵌合される被固定部材と、
   前記嵌合部が前記嵌合孔に予め設定された振動体挿入深さ挿入されると、前記嵌合部に埋設され、弾性力によって前記嵌合部の外周面から突出し前記被固定部材に設けられた凹部に係合して前記振動体の前記軸線方向の移動を規制する突出部材と、
   前記嵌合孔の底面および当該底面と対向する前記嵌合部の端面の間に配設され、前記振動体が前記嵌合孔に前記振動体挿入深さ挿入された状態において、前記振動体を前記嵌合孔の底面から離間する方向に予め設定された振動体付勢荷重で付勢する皿バネと、
   前記振動体の嵌合部の前記端面に突設され、前記嵌合孔の底面に設けられた係合孔部と係合して前記振動体の軸線周りの回転を規制するとともに、前記振動体が前記嵌合孔に前記振動体挿入深さ挿入された状態において、前記嵌合孔の内周面との間で前記皿バネを挟持するよう前記皿バネの外周に当接する廻り止め部材と、
   を備える振動体の固定構造。
2. 前記廻り止め部材は、前記皿バネの外周に対向して複数設けられている、請求項１に記載の振動体の固定構造。
3. 前記突出部材は、Ｃリングであり、前記凹部は、前記嵌合孔の前記内周面全周に刻設された係合溝である、請求項１または２に記載の振動体の固定構造。
4. 自動変速機を収納するトランスミッションケースと、前記自動変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に回転連結されたクラッチリングと、前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたクラッチハブと、前記クラッチハブと前記軸線方向に移動可能に噛合されたスリーブと、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、前記クラッチリングに前記スリーブ側に突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部と、を備え、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動体の固定構造を適用した自動変速機のシフト装置であって、
   前記振動体は、前記前記スリーブを前記軸線方向に進退移動させる前記軸動装置が備えるリニアアクチュエータであり、
   前記被固定部材は、前記トランスミッションケースである自動変速機のシフト装置。
   

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