JP6663095B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、係合クラッチを噛み合い締結する変速機構と、パーキングポールを噛み合い締結するパーク機構を備えた車両用自動変速機に関する発明である。

従来、駆動力伝達経路を係合・遮断可能なクラッチ機構と、駆動軸の回転を停止可能なパーク機構と、を一つのアクチュエータによって作動する車両の駆動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2007-315410号公報

しかしながら、従来の駆動力伝達装置にあっては、クラッチ機構とパーク機構が異なる駆動力伝達軸上に配置されており、装置全体の大きさを小型化することができなかった。すなわち、クラッチ機構とパーク機構との配置について、小型化を検討する余地があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速機構とパーク機構を一つのアクチュエータによって動作させる際、機構全体の小型化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、変速機構と、パーク機構と、一つのアクチュエータと、を備えている。
前記変速機構は、カップリングスリーブの移動により係合クラッチを噛み合い締結/解放し、所定の変速段を選択する。
前記パーク機構は、パーキングポールをパークギヤに噛み合い締結し、駆動輪への回転系を変速機ケースに固定する。
前記アクチュエータは、前記カップリングスリーブと前記パーキングポールを共に動作させる。
そして、走行駆動源と駆動輪を連結する駆動力伝達軸を設ける。
前記変速機構は、前記駆動力伝達軸と同方向に延在し、前記カップリングスリーブを移動させるシフトフォークを設けたフォークロッドと、前記フォークロッドに連結されると共に、前記アクチュエータの駆動力で動作して前記フォークロッドをスライド移動させるブラケットと、を有する。
そして、前記変速機構と前記パーク機構とを、前記駆動力伝達軸の軸方向に重複する位置に配置する。
さらに、前記シフトフォークと前記パークギヤとを前記駆動力伝達軸の軸方向に沿って配列し、前記フォークロッドと前記ブラケットとの連結位置を、前記シフトフォークと、前記シフトフォークとは反対側の前記パークギヤの側面との間の領域に配置する。

よって、本発明の車両用自動変速機では、係合クラッチを噛み合い締結/解放して所定の変速段を選択する変速機構と、パーキングポールをパークギヤに噛み合い締結して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が、走行駆動源と駆動輪を連結する駆動力伝達軸の軸方向に重複する位置に配置される。
これにより、変速機構とパーク機構を合わせた機構全体の駆動力伝達軸の軸方向長さを短縮化することができ、変速機構とパーク機構を一つのアクチュエータによって動作させる際、機構全体の小型化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の駆動系構成と制御系構成を示す全体システムである。 実施例１の変速制御系の詳細構成を示すブロック図である。 レンジ位置と各機構の締結/解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説明図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構の操作系を示す模式図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構のパーキング系を示す模式図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構の係合クラッチ系を示す模式図である。 実施例１のシフトプレートを示す拡大斜視図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構を示す斜視図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構を示す図８とは異なる角度から見たときの斜視図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構を示す平面図である。 実施例１のアクチュエータ連動機構を示す側面図である。

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の噛み合い締結/解放を行う係合クラッチ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/解放を行う摩擦クラッチ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、この変速機出力軸７にはパークギヤ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。そして、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（以下、「Ｐレンジ」という）が選択されたとき、前記パーキングポール１８を、係合クラッチ８ｃの作動アクチュエータと兼用（共用化）した第１電動アクチュエータ４１の駆動により、パークギヤ１７に噛み合わせることで、変速機出力軸７が回転しないようにケース固定する。つまり、Ｐレンジが選択されると、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Ｇ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が噛み合い締結で摩擦クラッチ９ｃが解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の解放と摩擦クラッチ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が解放で摩擦クラッチ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の噛み合い締結と摩擦クラッチ９ｃの解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/解放を制御する。

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によりローギヤ段又はハイギヤ段が選択される。

［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締結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４１（アクチュエータ）により、カップリングスリーブ８ｆをストローク駆動（移動）させることで係合クラッチ８ｃが噛み合い締結/解放する。
この係合クラッチ８ｃの噛み合い締結と解放は、カップリングスリーブ８ｆの位置によって決まる。ここで、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の位置が噛み合い締結位置又は解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/解放する。
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。ここで、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、ハイギヤ段を選択する。一方、クラッチ解放のとき、ギヤ９ａと変速機入力軸６の駆動連結を切り離し、ハイギヤ段の選択を解除する。

前記パークギヤ１７は、自動変速機３のレンジ位置がＰレンジ（非走行レンジ位置）の選択時、係合クラッチ８ｃの駆動アクチュエータと兼用（共用化）した第１電動アクチュエータ４１（アクチュエータ）により、後述するパークロッド６４ｂ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固定する。

すなわち、前記第１電動アクチュエータ４１は、係合クラッチ８ｃの噛み合い締結位置と、係合クラッチ８ｃの解放位置及びパーキングポール１８の非噛み合い位置と、パーキングポール１８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Ｄレンジ（前進走行レンジ）の選択時、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/解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、パーキング系、係合クラッチ系をそれぞれ示す。図７は、実施例１のシフ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４１（アクチュエータ）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）。

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、Ｐレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、の順に切り替わるとき、第１電動アクチュエータ４１によりマニュアルシャフト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Ｐレンジの選択時には、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、パーキングポール１８をパークギヤ１７に噛み合い締結し、係合クラッチ８ｃを解放する。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を解放する。

前記Ｎレンジ及びＤレンジでハイギヤ段の選択（図３において「Ｈ（2nd）」と示す）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及び係合クラッチ８ｃを共に解放する。
そして、Ｎレンジ選択時には、第２電動アクチュエータ４２により摩擦クラッチ９ｃを解放する。また、ハイギヤ段選択時には、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Ｄレンジでローギヤ段の選択時（図３において「Ｌ（1st）」と示す）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を解放し、係合クラッチ８ｃを噛み合い締結する。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を解放する。

前記アクチュエータ連動機構６１は、操作系（図４）と、パーキング系（図５）と、係合クラッチ系（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、マニュアルシャフト６２と、変速機構６３と、パーク機構６４と、位置保持機構６５と、を備えている。
ここで、変速機構６３は、シフトプレート６３ａと、ブラケットプレート６３ｂ（ブラケット）と、シフトフォーク６３ｃを設けたフォークロッド６３ｄと、を有している。また、パーク機構６４は、パーキングプレート６４ａと、パークロッド６４ｂと、パークサポート６４ｃと、スプリング６４ｄと、を有している。さらに、位置保持機構６５は、ディテント部６５ａと、ディテントスプリング６５ｂと、を有している。

前記マニュアルシャフト６２は、第１電動アクチュエータ４１（図３参照）によって回転駆動する軸であり、第１電動アクチュエータ４１の出力軸（不図示）に一端が連結されている。すなわち、第１電動アクチュエータ４１は、マニュアルシャフト６２の一端に設けられている。また、このマニュアルシャフト６２の中間部には、シフトプレート６３ａとパーキングプレート６４ａが軸方向に沿って配列固定されている。また、シフトプレート６３ａには、ディテント部６５ａが形成されている（図７参照）。これにより、第１電動アクチュエータ４１によりマニュアルシャフト６２が回転すると、このマニュアルシャフト６２の回転に伴ってシフトプレート６３ａ、パーキングプレート６４ａ、ディテント部６５ａが共に回転する。

前記変速機構６３は、カップリングスリーブ８ｆを移動させて係合クラッチ８ｃを噛み合い締結/解放し、所定の変速段（ローギヤ段）を選択する機構である。この変速機構６３のシフトプレート６３ａは、マニュアルシャフト６２の延在方向に対して直交した板部材であり、周縁部から径方向に突出するシフト部６３ｅが形成されている。また、ブラケットプレート６５ｂは、シフトプレート６３ａとフォークロッド６３ｄを連結する板部材であり、一端にシフト部６３ｅが嵌合する溝部６３ｆが形成されている。
そして、シフトプレート６３ａは、マニュアルシャフト６２の回転運動により回転することで、ブラケットプレート６３ｂを並進運動させる。つまり、このシフトプレート６３ａにより、マニュアルシャフト６２の回転運動が並進運動に変換される。
また、このブラケットプレート６３ｂの他端は、フォークロッド６３ｄに連結されている。これにより、シフトプレート６３ａの動作に対し、ブラケットプレート６３ｂと、フォークロッド６３ｄと、シフトフォーク６３ｃは、一体的にスライド移動可能となっている。

前記パーク機構６４は、パーキングポール１８をパークギヤ１７に噛み合い締結させ、駆動輪１４への回転系を変速機ケース（不図示）に固定する機構である。このパーク機構６４のパーキングプレート６４ａは、マニュアルシャフト６２の延在方向に対して直行する方向に延びる楕円プレートである。このパーキングプレート６４ａの先端部に、パークロッド６４ｂの一端が連結されている。また、パークロッド６４ｂの他端は、パーキングポール１８とパークサポート６４ｃ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６４ｄにより解放方向に付勢されている。また、パークロッド６４ｂの途中位置には、円錐面によるウエッジ部６４ｅを有する。

つまり、このパーク機構６４では、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６４ａがマニュアルシャフト６２を中心に回転する。そして、このパーキングプレート６４ａの先端部が回転することによって、パークロッド６４ｂが軸方向に移動し、パークロッド６４ｂのパーキングポール１８に対する位置が変動する。

前記位置保持機構６５は、第１アクチュエータ４１によって動作されるカップリングスリーブ８ｆの位置と、パーキングポール１８の位置をそれぞれ保持する機構である。この位置保持機構６５のディテント部６５ａは、マニュアルシャフト６２の回転方向、つまりシフトプレート６３ａの動作方向に沿って配列された第１凹溝面６６ａ、第２凹溝面６６ｂ、第３凹溝面６６ｃを有している。また、ディテントスプリング６５ｂは、ディテント部６５ａに板バネ付勢力にて圧接する板部材であり、先端部に第１,第２,第３凹溝面６６ａ,６６ｂ,６６ｃのいずれかに係合する係合凸部６６ｄが形成されている。

そして、この位置保持機構６５において、第１凹溝面６６ａにディテントスプリング６５ｂの係合凸部６６ｄが係合することで、Ｐレンジを選択しているときの第１アクチュエータ４１の回転位置が保持される。また、第２凹溝面６６ｂにディテントスプリング６５ｂの係合凸部６６ｄが係合することで、Ｎレンジ又はＤレンジでハイギヤ段を選択しているときの第１アクチュエータ４１の回転位置が保持される。さらに、第３凹溝面６６ｃにディテントスプリング６５ｂの係合凸部６６ｄが係合することで、Ｄレンジでローギヤ段を選択しているときの第１アクチュエータ４１の回転位置が保持される。

さらに、ここでは、図７に示すように、Ｐレンジ選択状態を保持する第１凹溝面６６ａが、第２凹溝面６６ｂ,第３凹溝面６６ｃよりもシフトプレート６３ａ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、第２凹溝面６６ｂの第１凹溝面６６ａ側の斜面には、段差部６６ｅが形成されている。

前記パーキング系は、図５に示すように、パークギヤ１７と、パーキングポール１８と、を有する。ここで、パーキングポール１８のパークギヤ１７側には、パークギヤ１７と噛み合う凸部１８ａが形成されている。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６４ｃが配置され、パーキングポール１８とパークサポート６４ｃの間にパークロッド６４ｂが配置される。
すなわち、パークロッド６４ｂのウエッジ部６４ｅの外径によりパーキングポール１８をパークサポート６４ｃ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、パーキングポール１８とパークギヤ１７を噛み合い締結させる。

前記係合クラッチ系は、図６に示すように、カップリングスリーブ８ｆと、クラッチギヤ８ｄと、クラッチハブ８ｅと、を有する。ここで、カップリングスリーブ８ｆには、シフトフォーク６３ｃが係合する溝部８ｇが形成されている。また、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ハブ８ｅは常時噛み合い状態になっている。
この係合クラッチ系では、マニュアルシャフト６２が回転すると、シフトプレート６３ａが回転し、ブラケットプレート６３ｂとフォークロッド６３ｄとシフトフォーク６３ｃを、フォークロッド６３ｄの軸方向に一体的にスライド移動させる。そして、シフトフォーク６３ｃが移動することで、カップリングスリーブ８ｆのクラッチギヤ８ｄに対する位置を変動させ、カップリングスリーブ８ｆがクラッチギヤ８ｄに噛み合うことで係合クラッチ８ｃを噛み合い締結させる。

［アクチュエータ連動機構のレイアウト構成］
図８は、アクチュエータ連動機構を示す斜視図である。図９は、アクチュエータ連動機構を示す図８とは異なる角度から見たときの斜視図である。図１０は、アクチュエータ連動機構を示す平面図である。図１１は、アクチュエータ連動機構を示す側面図である。以下、図８〜図１１に基づき、実施例１のアクチュエータ連動機構の配置構成を説明する。

実施例１では、変速機出力軸７の軸方向が、車両に対して水平になるように設定する。そして、この変速機出力軸７に係合クラッチ８ｃとパークギヤ１７を設けている。ここで、変速機出力軸７は、走行駆動源である駆動用モータジェネレータ２と駆動輪１４を連結する駆動力伝達軸である。すなわち、係合クラッチ８ｃとパークギヤ１７は、駆動力伝達軸の軸方向に沿って順に配列されている。

一方、第１電動アクチュエータ４１は、軸方向が車両上下方向に沿うように配置されると共に、不図示の出力軸を車両下方に向け、マニュアルシャフト６２の一端（ここでは上端）に連結している。
すなわち、マニュアルシャフト６２は、第１電動アクチュエータ４１から車両下方に延在されると共に、変速機出力軸７に対し直角に交差する方向に沿って延びている。

そして、実施例１のアクチュエータ連動機構６１では、マニュアルシャフト６２に、ディテント部６５ａが形成されたシフトプレート６３ａと、パーキングプレート６４ａが連結されているが、シフトプレート６３ａの方がパーキングプレート６４ａよりも車両上方位置に設けられている。すなわち、シフトプレート６３ａの配置位置は、パーキングプレート６４ａの配置位置よりも第１アクチュエータ４１に近接されている。

さらに、この実施例１のアクチュエータ連動機構６１では、図１０に示すように、変速機構６３とパーク機構６４とは、駆動力伝達軸である変速機出力軸７の軸方向に重複する位置に配置されている。
すなわち、変速機出力軸７に設けられた係合クラッチ８ｃの配置位置αとパークギヤ１７の配置位置βの間の領域に、変速機構６３とパーク機構６４が配置される。

そして、ここでは、係合クラッチ８ｃのクラッチハブ８ｅの変速機出力軸７の軸方向位置と、第１電動アクチュエータ４１が設けられたマニュアルシャフト６２の変速機出力軸７の軸方向位置と、がほぼ一致されている。

そして、変速機構６３は、シフトフォーク６３ｃが形成されたフォークロッド６３ｄの軸方向を、駆動力伝達軸である変速機出力軸７の軸方向と一致させ、パークギヤ１７とシフトフォーク６３ｃを、フォークロッド６３ｄ及び変速機出力軸７の軸方向に沿って配列する。さらに、パークギヤ１７とシフトフォーク６３ｃの間に、フォークロッド６３ｄとブラケットプレート６３ｂとの連結部６３ｇを配置する。
つまり、フォークロッド６３ｄとブラケットプレート６３ｂとの連結部６３ｇを、シフトフォーク６３ｃを挟んで、パークギヤ１７が配置された側に設ける。

さらに、パーク機構６４は、パーキングポール１８を回動させるパークロッド６４ｂの軸方向を、駆動力伝達軸である変速機出力軸７の軸方向と一致させる。

そして、図１１に示すように、変速機構６３では、マニュアルシャフト６２に設けたシフトプレート６３ａのマニュアルシャフト軸方向位置と、シフトフォーク６３ｃを設けたフォークロッド６３ｄのマニュアルシャフト軸方向位置と、を一致させる。
つまり、シフトプレート６３ａとフォークロッド６３ｄを連結するブラケットプレート６３ｂは、マニュアルシャフト６２及びフォークロッド６３ｄに対し、直交する方向に延びている。

次に、実施例１の車両用自動変速機の「アクチュエータ連動機構のレイアウト作用」を説明する。

［アクチュエータ連動機構のレイアウト作用］
実施例１のアクチュエータ連動機構６１では、図１０に示すように、変速機出力軸７に設けられた係合クラッチ８ｃとパークギヤ１７とを設けている。そして、この係合クラッチ８ｃの配置位置αと、パークギヤ１７の配置位置βの間の領域に、変速機構６３とパーク機構６４を配置し、この変速機出力軸７の軸方向に変速機構６３とパーク機構６４が重複している。

これにより、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の駆動力伝達軸（変速機出力軸７）の軸方向長さの短縮化を図ることができる。そして、変速機構６３とパーク機構６４を第１電動アクチュエータ４１によって動作させる際、機構全体の小型化を図ることができる。

また、この実施例１では、係合クラッチ８ｃとパークギヤ１７とが、同一の駆動力伝達軸である変速機出力軸７に設けられている。これにより、係合クラッチ８ｃのシフトフォーク６３ｃとパークギヤ１７を近接して配置することができ、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の駆動力伝達軸（変速機出力軸７）の径方向寸法の短縮化を図ることができる。そして、変速機構６３とパーク機構６４を第１電動アクチュエータ４１によって動作させる際、機構全体のさらなる小型化を図ることができる。

さらに、実施例１では、図１０に示すように、変速機出力軸７とフォークロッド６３ｄを平行に延在することで、パークギヤ１７とシフトフォーク６３ｃが、フォークロッド６３ｄの軸方向に沿って配列されることになる。そして、このパークギヤ１７とシフトフォーク６３ｃの間の位置に、フォークロッド６３ｄとブラケットプレート６３ｂとの連結部６３ｇが配置されている。

これにより、ブラケットプレート６３ｂとシフトフォーク６３ｃとを、互いに干渉することなくフォークロッド６３ｄに取り付けることができると共に、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の駆動力伝達軸（変速機出力軸７）の軸方向長さの短縮化を図ることができる。

そして、この実施例１では、図８に示すように、変速機構６３のシフトプレート６３ａと、パーク機構６４のパーキングプレート６４ａを、それぞれ第１電動アクチュエータ４１によって回転駆動するマニュアルシャフト６２に設けている。
そのため、この１本のマニュアルシャフト６２によって変速機構６３とパーク機構６４とが作動することになり、第１電動アクチュエータ４１と変速機構６３を連結するリンク構造と、第１電動アクチュエータ４１とパーク機構６４を連結するリンク構造を共通化（兼用化）することができる。

これにより、マニュアルシャフト６２の配置スペースを小さくすることができ、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の小型化と部品点数の抑制を図ることができる。

さらに、ここでは、第１電動アクチュエータ４１が、駆動力伝達軸（変速機出力軸７）と直交する方向に延在するマニュアルシャフト６２の一端（上端）に設けられている。そのため、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体において、駆動力伝達軸（変速機出力軸７）に対して垂直な方向の寸法拡大を抑制することができる。この結果、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の小型化をさらに図ることができる。

しかも、この実施例１では、変速機構６３において、カップリングスリーブ８ｆを移動させるシフトフォーク６３ｃを設けたフォークロッド６３ｄを、マニュアルシャフト６２に対して直交するように配置する。
そして、図１１に示すように、マニュアルシャフト６２に設けたシフトプレート６３ａのアニュアルシャフト軸方向位置に対し、フォークロッド６３ｄを同一の軸方向位置に配置している。

これにより、シフトプレート６３ａの車両上下方向高さと、フォークロッド６３ｄの車両上下方向高さが同じ高さになる。そして、このシフトプレート６３ａとフォークロッド６３ｄを連結するブラケットプレート６３ｂが、マニュアルシャフト６２及びフォークロット６３ｄに対して直交する。
この結果、ブラケットプレート６３ｂの長さを短縮化することができ、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の小型化をさらに図ることができる。

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、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) カップリングスリーブ８ｆの移動により係合クラッチ８ｃを噛み合い締結/解放し、所定の変速段（ロー変速段）を選択する変速機構６３と、
パーキングポール１８をパークギヤ１７に噛み合い締結し、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６４と、
前記カップリングスリーブ８ｆと前記パーキングポール１８を共に動作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）と、を備えた車両用自動変速機（自動変速機３）において、
走行駆動源（駆動用モータジェネレータ２）と駆動輪１４を連結する駆動力伝達軸（変速機出力軸７）を設け、
前記変速機構６３と前記パーク機構６４とを、前記駆動力伝達軸（変速機出力軸７）の軸方向に重複する位置に配置する構成とした。
これにより、変速機構６３とパーク機構６４を一つのアクチュエータ（第１電動アクチュエータ４１）によって動作させる際、機構全体の小型化を図ることができる。

(2) 前記係合クラッチ８ｃと前記パークギヤ１７とを、同一の駆動力伝達軸（変速機出力軸７）に設ける構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、係合クラッチ８ｃのシフトフォーク６３ｃとパークギヤ１７を近接して配置することができ、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体のさらなる小型化を図ることができる。

(3) 前記変速機構６３と前記パーク機構６４は、前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ４１）によって回転駆動する同一のマニュアルシャフト６２によって作動する構成とした構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、変速機構６３とパーク機構６４を作動するマニュアルシャフト６２の配置スペースを小さくして、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の小型化と部品点数の抑制を図ることができる。

(4) 前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ４１）を、前記マニュアルシャフト６２の一端に設ける構成とした。
これにより、(3)の効果に加え、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体において、駆動力伝達軸（変速機出力軸７）に対して垂直な方向の寸法拡大を抑制し、機構全体の小型化をさらに図ることができる。

(5) 前記変速機構６３は、前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ４１）によって回転駆動するマニュアルシャフト６２に設けたシフトプレート６３ａと、前記カップリングスリーブ８ｆを移動させるシフトフォーク６３ｃを設けると共に、前記駆動力伝達軸（変速機出力軸７）と同方向に延在するフォークロッド６３ｄと、前記シフトプレート６３ａと前記フォークロッド６３ｄを連結するブラケット（ブラケットプレート６３ｂ）と、を有し、
前記パークギヤ１７と前記シフトフォーク６３ｃを、前記フォークロッド６３ｄの軸方向に沿って配列し、
前記パークギヤ１７と前記シフトフォーク６３ｃの間に、前記フォークロッド６３ｄと前記ブラケット（ブラケットプレート６３ｂ）との連結位置（連結部６３ｇ）を配置する構成とした。
これにより、(1)〜(4)のいずれかの効果に加え、ブラケットプレート６３ｂとシフトフォーク６３ｃとを、互いに干渉することなくフォークロッド６３ｄに取り付けると共に、機構全体の駆動力伝達軸（変速機出力軸７）の軸方向長さの短縮化を図り、機構全体の小型化をさらに図ることができる。

(6) 前記変速機構６３は、前記アクチュエータ（第１電動アクチュエータ４１）によって回転駆動するマニュアルシャフト６２に設けたシフトプレート６３ａと、前記カップリングスリーブ８ｆを移動させるシフトフォーク６３ｃを設けたフォークロッド６３ｄと、前記シフトプレート６３ａと前記フォークロッド６３ｄを連結するブラケット（ブラケットプレート６３ｂ）と、を有し、
前記シフトプレート６３ａの前記マニュアルシャフト軸方向位置に対し、前記フォークロッド６３ｄを、同一の軸方向位置に配置する構成とした。
これにより、(1)〜(5)のいずれかの効果に加え、ブラケットプレート６３ｂの長さを短縮化することができ、変速機構６３とパーク機構６４を合わせた機構全体の小型化をさらに図ることができる。

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１に限られるものではなく、特許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では、変速機構６３の作動により係合クラッチ８ｃを噛み合い締結/解放し、ロー変速段を選択する例を示した。しかし、変速機構６３の作動によって複数の係合クラッチを噛み合い締結/解放させ、複数の変速段を選択するようにしてもよい。

さらに、実施例１では、変速機構６３とパーク機構６４を作動させる一つのアクチュエータとして、モータによる第１電動アクチュエータ４１とする例を示した。しかし、このアクチュエータとしては、ソレノイドや流体圧を用いるような他のアクチュエータの例としてもよい。

そして、実施例１では、本発明の車両用自動変速機を、駆動源に駆動用モータジェネレータを備えた電気自動車に適用する例を示した。しかし、本発明の車両用自動変速機は、エンジン駆動による発電機を有し、駆動源に電動機を備えたシリーズタイプハイブリッド車、あるいは、発進時に電気自動車走行モードが選択されるパラレルタイプハイブリッド車やプラグインハイブリッド車等の電動車両に対しても適用することができる。さらに、エンジン車に対しても本発明の車両用自動変速機を適用することができる。

２ 駆動用モータジェネレータ（走行駆動源）
３ 自動変速機（車両用自動変速機）
６ 変速機入力軸
７ 変速機出力軸（駆動力伝達軸）
８ ロー側変速機構
８ｃ 係合クラッチ
８ｄ クラッチギヤ
８ｅ クラッチハブ
８ｆ カップリングスリーブ
９ ハイ側変速機構
１７ パークギヤ
１８ パーキングポール
２１ 変速コントローラ
４１ 第１電動アクチュエータ（アクチュエータ）
６１ アクチュエータ連動機構
６２ マニュアルシャフト
６３ 変速機構
６３ａ シフトプレート
６３ｂ ブラケットプレート（ブラケット）
６３ｃ シフトフォーク
６３ｄ フォークロッド
６４ パーク機構
６４ａ パーキングプレート
６４ｂ パークロッド
６４ｃ パークサポート
６５ 位置保持機構

Claims (7)

1. カップリングスリーブの移動により係合クラッチを噛み合い締結/解放し、所定の変速段を選択する変速機構と、パーキングポールをパークギヤに噛み合い締結し、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、前記カップリングスリーブと前記パーキングポールを共に動作させる一つのアクチュエータと、を備えた車両用自動変速機において、
   走行駆動源と駆動輪を連結する駆動力伝達軸を設け、
   前記変速機構は、前記駆動力伝達軸と同方向に延在し、前記カップリングスリーブを移動させるシフトフォークを設けたフォークロッドと、前記フォークロッドに連結されると共に、前記アクチュエータの駆動力で動作して前記フォークロッドをスライド移動させるブラケットと、を有し、
   前記変速機構と前記パーク機構とを、前記駆動力伝達軸の軸方向に重複する位置に配置し、
   前記シフトフォークと前記パークギヤとを前記駆動力伝達軸の軸方向に沿って配列し、前記フォークロッドと前記ブラケットとの連結位置を、前記シフトフォークと、前記シフトフォークとは反対側の前記パークギヤの側面との間の領域に配置する
   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、
   前記係合クラッチは、前記シフトフォークを前記フォークロッドの軸方向に沿って前記パーキングギヤの方に移動することで解放する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
3. 請求項１又は請求項２に記載された車両用自動変速機において、
   前記係合クラッチと前記パークギヤとを、同一の駆動力伝達軸に設けた
   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、
   前記変速機構と前記パーク機構は、前記アクチュエータによって回転駆動する同一のマニュアルシャフトによって作動する構成とした
   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を、前記マニュアルシャフトの一端に設けた
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
6. 請求項１から請求項５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、
   前記変速機構は、前記アクチュエータによって回転駆動するマニュアルシャフトに設けたシフトプレートを有し、
   前記ブラケットは、前記シフトプレートと前記フォークロッドを連結する
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
7. 請求項１から請求項６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、
   前記変速機構は、前記アクチュエータによって回転駆動するマニュアルシャフトに設けたシフトプレートを有し、
   前記ブラケットは、前記シフトプレートと前記フォークロッドを連結すると共に、前記マニュアルシャフト及び前記フォークロッドに対して直交し、
   前記シフトプレートを設けた前記マニュアルシャフトの軸方向位置に対し、前記フォークロッドを前記マニュアルシャフトの同一の軸方向位置に配置し、前記シフトプレートと前記フォークロッドの高さ位置を一致させた
   ことを特徴とする車両用自動変速機。