JPH0554863U

JPH0554863U - オートチェンジ

Info

Publication number: JPH0554863U
Application number: JP10731391U
Authority: JP
Inventors: 豊坂本
Original assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は、煩雑なモータ制御を行うことな
く、変速レンジを正確に切替えることのできるオートチ
ェンジを提供することを目的とする。【構成】本考案は、アクチュエータの駆動力を変速し
て変速機に伝達する歯車群の１つの歯車の各変速レンジ
に対応する回転位置に係止部を形成し、各係止部に係脱
可能なロック部材と、これを離脱方向又は係合方向に付
勢するばね部材とを設け、変速レンジの切替え時にはロ
ック部材を係止部から離脱させ、変速機が所定の変速レ
ンジにきた時にロック用アクチュエータによってロック
部材を係止部に係合させるようにしたことを特徴とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、変速操作を電気的に行うオートチェンジに関し、特に変速機の切替精度を向上したオートチェンジに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の車輛においては、チェンジレバーの操作をケーブル又はロッドによって変速機に伝達し、変速操作を行うようにした変速操作装置が汎用されていた。

【０００３】他方、最近のコンピュータ技術の飛躍的進歩に伴い、スイッチ操作によって変速レンジの選択を行い、それに基づいて駆動信号を発生して駆動モータ等のアクチュエータを駆動し、変速機をパーキングＰ、リバースＲ、ニュートラルＮ、ドライブＤ、セカンドＳ、又はローＬの変速レンジに切替えるようにしたオートチェンジが種々実用化されている。また、この種のオートチェンジにおいて、停車時には自動的にパーキングＰの変速レンジに切替えるようにしたものも提案されている（例えば、実開昭６０− １６８６２９号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この種のオートチェンジにおいて、アクチュエータに駆動モータを使用した場合、モータの構造上、変速レンジの切替えを行うと、回転慣性力に起因して変速機が所定の停止位置を越え、即ちオーバランして停止する傾向にあり、モータ制御が煩雑になる等、変速機の切替精度に問題が生じる。

【０００５】この考案は、かかる問題点に鑑み、変速機の切替精度を向上できるようにしたオートチェンジを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本考案に係るアクチュエータは、「スイッチ操作部から切替信号を発生させてアクチュエータを駆動し、変速機を所定の変速レンジに切替えるオートチェンジにおいて、少なくとも一対の歯車で構成されて上記アクチュエータの駆動力を変速して上記変速機に伝達する一方、１つの歯車の各変速レンジに対応する回転位置に係止部が形成された歯車群と、上記歯車の係止部に係脱可能に設けられたロック部材と、該ロック部材を上記係止部との離脱方向又は係合方向に付勢するばね部材と、上記ロック部材を上記係止部に係合させ又は離脱させるロック用アクチュエータと、該ロック用アクチュエータを制御し、変速レンジの切替え時には上記ロック部材を上記係止部から離脱させ、上記変速機が所定の変速レンジにきた時に上記ロック部材を上記歯車の係止部に係合させて該歯車の回転を停止するロック制御手段とを備えた」ことを要旨とする。

【０００７】ここで係止部及びロック部材はどのような形状であってもよく、例えば係止凹部とロック片との組合せてあってもよい。また、アクチュエータには駆動モータを採用することができるが、それ以外の駆動源であってもよい。また、スイッチ操作部はプッシュボタン式、ダイヤル式、レバー式等、どのような構造のものであってもよい。さらに、本考案は各変速レンジに対応してスイッチを有するタイプ、ドライブ・アップスイッチ及びドライブ・ダウンスイッチを設け、シフトアップ制御及びシフトダウン制御するタイプ、さらに自動パーキングシステムを備えてリバーススイッチを省略したタイプのいずれにも適用できる。

【０００８】

【作用】

変速レンジが切替え操作される場合、ロック部材は歯車の係止部から離脱され、アクチュエータの駆動力は変速機に伝達されて変速機は切替え操作される。変速機が所定の変速レンジにくると、ロック部材が歯車の変速レンジに対応する係止部に係合されて歯車の回転が停止され、アクチュエータの変速機への駆動力の伝達が停止される結果、変速機は目的のレンジに正確に停止する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図９は本考案の一実施例によるオートチェンジを示す。図において、ステアリングハンドルＳ近傍の右側にはシフトアップ・シフトダウン操作を行うためのレバースイッチ１が設けられ、該レバースイッチ１はレバー１ａの図２の上方への操作によってドライブ・アップスイッチ１ｂがＯＮ、下方への操作によってドライブ・ダウンスイッチ１ｃがＯＮされるようになっている。また、ステアリングハンドルＳの左側のインストルメントパネルＰにはリバース操作を行うためのプッシュ式のリバーススイッチ２が設けられている。上記レバースイッチ１及びリバーススイッチ２の切替信号は車載のコントロールユニット３で信号処理されるようになっている。

【００１０】このコントロールユニット３からは駆動信号が発生されてアクチュエータ４内のメイン又はサブの駆動モータ４０、４１が回転され、その回転がギア類で変速されて操作レバー４２が揺動され、該操作レバー４２に連結されたワイヤー４３が押し引きされて変速機５が変速操作されるように構成されている。

【００１１】ここで図５及び図６を用いてアクチュエータ４の一般的な構造について説明する。アクチュエータ４には図５及び図６に示すように、四角箱状のケース４４とその上面開口を閉塞する蓋４５とが設けられ、上記蓋４５中央には切替軸４６が挿通して回転自在に支承され、上記ケース４４内には歯車軸４７が上記切替軸４６から片寄った位置に回転自在に支承されている。この歯車軸４７の下部には第１のウオームホイール４８が回転自在に取付けられ、歯車軸４７の上部には太陽歯車４９が回転自在に取付けられ、両歯車４８、４９は軸受部４１０で一体に連結され、該軸受部４１０には第２のウオームホイール４１１が回転自在に支承され、該第２のウオームホイール４１１の軸受部４１２にはベースプレート４１３が一体に形成され、該ベースプレート４１３には３個の遊星歯車４１４が各々ピン４１５によって等間隔で回転自在に支承され、各遊星歯車４１４は各々太陽歯車４９に噛合されている。また、上記歯車軸４７の上部には内歯歯車４１６が回転自在に設けられ、該内歯歯車４１６には出力歯車４１７が一体的に形成され、又内歯歯車４１６内には各遊星歯車４１４が噛合されている。また、上記ケース４４の側壁には第１、第２の駆動モータ４０、４１が各々取付けられ、両モータ４０、４１の回転軸にはウオーム４１８、４１９が固定され、両ウオーム４１８、４１９は各々ウオームホイール４８、４１１に噛合されている。他方、上記切替軸４６には蓋４５内にて切替歯車４２１が固定され、該切替歯車４２１は上記出力軸４１８に噛合され、又切替軸４６の上端には上記切替レバー４２が固定されている。

【００１２】そして本実施例のアクチュエータ４においては、図７に示すように、内歯歯車４１６の外周面には各変速レンジに対応する回転位置に係止凹部（係止部）４２２が形成され、又上記ケース４４内面には取付基部４２６が形成され、該取付基部４２６には上記係止凹部４２２に離脱可能に係合しうるロック片（ロック部材）４２３が揺動可能に枢支され、該枢支軸４２４にはロック片４２３を離脱方向に回動付勢するばね部材４２４が設けられ、又ロック片４２３の下端部にはロック片４２３を係合方向に揺動させるソレノイド（ロック用アクチュエータ）４２５が設けられており、こうして通常はロック片４２３はばね部材４２２によって付勢されて内歯歯車４１６の係止凹部４２２から離脱され、変速機５が目的のレンジになってソレノイド４２５が通電されたときにロック片４２３が内歯歯車４１６の変速レンジに対応する回転位置の係止凹部４２２に係合し、変速レンジの切替えが強制停止されうるようになっている。

【００１３】また、図３において、８はソレノイド４２５の通電回路、１ｂ、１ｃはレバー式スイッチ１のシフトアップ側及びシフトダウン側のスイッチ部、２はリバーススイッチ、６は変速レンジを表示するインジケータ、７ａはイグニッションのＯＮ・ＯＦＦを検出するイグニッションスイッチ、７ｂはパーキングブレーキの作動を検出するパーキングブレーキスイッチ、７ｃはブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ、７ｄはシートベルトの装着を検出するシートベルトスイッチ、７ｅは車速を検出する車速センサ、７ｆ〜７ｋは変速機５の変速レンジを検出するインヒビタスイッチ、７ｌ、７ｍは駆動モータ４ａ４ｂの回転角を検出するロータリエンコーダであり、上記各スイッチ及びセンサ１ａ、１ｂ、７ａ〜７ｍの信号は上記コントロールユニット３に入力されている。

【００１４】このコントロールユニット３はマイクロコンピュータによって構成され、機能的にはリバース制御手段、シフトアップダウン制御手段、自動パーキング制御手段、自動ニュートラル制御手段及びロック制御手段の機能が設けられている。

【００１５】即ち、上記リバース制御手段は車速が３ｋｍ／ｈ以下の状態においてリバーススイッチ２がＯＮされた時に変速機５がリバースレンジＲに切替わるように駆動モータ４０、４１に対して駆動信号を発生し、又インジケータ６に対して「Ｒ」を点灯させる制御信号を発生するようになっている。これは、車輛が急制動されたり、変速機５のギア類に過大な負荷が作用してギア類が破損したりするのを防止するためである。

【００１６】また、上記シフトアップダウン制御手段はドライブ・アップスイッチ１ｂのＯＮ時に変速機５がドライブ、セカンド及びローの各レンジ間でシフトアップ制御されるように、又ドライブ・ダウンスイッチ１ｃのＯＮ時に変速機５がドライブ、セカンド及びローの各レンジ間でシフトダウン制御されるように駆動モータ４０、４１に対して駆動信号を発生し、又インジケータ６に対して「Ｌ」「Ｓ」「Ｄ」を点灯させる制御信号を発生するようになっている。また、変速機５のギア類の破損を防止すべく、変速機５がリバースレンジＲにあって車速が３ｋｍ／ｈ以下の状態においてドライブ・ダウンスイッチ１ｃのＯＮ時に変速機５がドライブ、セカンド又はローの変速レンジに制御されるように駆動モータ４０、４１に対して駆動信号を発生し、又安全性を確保すべく、セカンドレンジＳからローレンジＬへの切替え用の駆動信号は車速が１００ｋｍ／ｈ以下のときのみ発生されるようになっている。

【００１７】さらに、上記自動パーキング制御手段はイグニッションがＯＦＦで、かつ車速が３ｋｍ／ｈ以下の時、車速が３ｋｍ／ｈ以下でシートベルトが外され、しかもブレーキの踏込みが解除された時、又は車速が３ｋｍ／ｈ以下でパーキングブレーキが作動され、しかもブレーキの踏込みが解除された時に、変速機５がパーキングレンジになるように駆動モータ４０、４１に対して駆動信号を発生するようになっている。

【００１８】また、自動ニュートラル制御手段は車速が３ｋｍ／ｈ以下で変速機５がドライブレンジＤに設定されており、かつブレーキが踏込み操作されている状態においてドライブ・アップスイッチ１ｂがＯＮとなった時に変速機５がニュートラルレンジに自動的に切替わるように駆動モータ４０、４１に対して駆動信号を発生するようになっている。

【００１９】また、ロック制御手段はインヒビタスイッチ７ａ〜７ｋの信号に基づいて変速機５が目的の変速レンジになったことを検出し、通電回路８に通電信号を発生して所定の時間、例えば０．２〜０．５秒の間ソレノイド４２５に通電するようになっている。

【００２０】次に図８及び図９を用いて動作について説明する。ここで図８は本実施例における制御系のメインルーチンのフローチャートを、図９は駆動モータ４０、４１の駆動ルーチンを示す。

【００２１】コントロールユニット３においては、図８に示すように、まず制御系が初期設定され（ステップＳ１）、各種スイッチの信号が入力処理され（ステップＳ２）、自動パーキング及び駆動ルーチンの処理がなされた後（ステップＳ３、Ｓ１１）、ドライブ・アップスイッチ１ｂ、ドライブ・ダウンスイッチ１ｃ及びリバーススイッチ２の切替信号が判定され（ステップＳ４〜Ｓ６）、その判定結果に応じてシフトアップルーチン、自動ニュートラルルーチン、シフトダウンルーチン又はリバースルーチンの処理がなされて駆動ルーチンの処理がなされ、変速機５が所定のレンジに切替えられる（ステップＳ７〜Ｓ１３）。

【００２２】次に各ルーチンの処理内容について説明する。「自動パーキング処理」自動パーキングルーチンにおいては、イグニッションスイッチ７ａ、パーキングブレーキスイッチ７ｂ、ブレーキスイッチ７ｃ、シートベルトスイッチ７ｄ、車速センサ７ｅの各信号に基づき、イグニッションがＯＦＦでかつ車速が３ｋｍ／ｈ以下であるか否か、又は車速が３ｋｍ／ｈ以下でシートベルトが外されかつブレーキの踏込みが解除されたか否か、あるいは車速が３ｋｍ／ｈ以下でパーキングブレーキが作動されかつブレーキの踏込みが解除されたか否かを判定し、何れかの条件が満たされた場合にのみ変速機５を現在の変速レンジからパーキングレンジＰに切替えるためのモータ作動量及び作動方向が演算され、その演算結果が駆動ルーチンで処理され、駆動信号が発生されて駆動モータ４０、４１が作動され、変速機５がパーキングレンジＰに切替えられる。同時に、インジケータ６に制御信号が発生され、パーキングレンジに変速されていることを示すインジケータ６の「Ｐ」の表示が点灯される。

【００２３】「シフトアップ処理」シフトアップルーチンにおいては、例えば変速機５がローレンジＬにあるとすると、ドライブ・アップスイッチ１ｂの最初のＯＮ操作でローレンジＬからセカンドレンジＳに切替えるためのモータ作動量及び作動方向が演算され、その演算結果が駆動ルーチンで処理され、駆動信号が発生されて変速機５がセカンドレンジＳに切替えられ、次のＯＮ操作で同様に演算処理が行われ、駆動ルーチンで駆動信号が発生されて変速機５がドライブレンジＤに切替えられる。同時に、インジケータ６には「Ｌ」、「Ｓ」、「Ｄ」の表示が順次点灯される。また、変速機５がセカンドレンジＳにある場合には、ドライブ・アップスイッチ１ｂの最初のＯＮ操作で変速機５がドライブレンジＤに切替えられる。同時に、インジケータ６の表示は「Ｓ」から「Ｄ」に切替わる。また、変速機５がドライブレンジＤにある場合には、ドライブ・アップスイッチ１ｂがＯＮ操作されてもそれ以上のシフトアップは必要なく、変速機５はドライブレンジＤに保持され、又インジケータ６の表示も「Ｄ」のままである。

【００２４】「自動ニュートラル処理」シフトアップスイッチ１ｂがＯＮされてシフトアップ処理が済むと、自動ニュートラル処理がなされる。この自動ニートラルルーチンにおいては、まずインヒビタスイッチ７ｆ〜７ｋの信号に基づき上述のシフトアップ処理の前の変速レンジがドライブレンジＤにあるか否かが、又ブレーキスイッチ７ｃの信号に基づきブレーキが踏込み操作されているか否かが、さらに車速センサ７ｅの信号に基づいて車速が３ｋｍ／ｈ以下であるか否かが判定される。全ての判定がＹＥＳの場合には現在の変速レンジからニュートラルレンジＮに切替えるためのモータ作動量及び作動方向が演算され、その演算結果が駆動ルーチンで処理され、駆動信号が発生されて駆動モータ４０、４１が作動され、変速機５がニュートラルレンジＮに自動的に切替えられ、同時に、インジケータ６は「Ｄ」から「Ｎ」に切り替えられる。上述の判定において１つでもＮＯがあると、ニュートラルＮへの切替用の演算処理は行われず、変速機５はニュートラルレンジＮには切替えられない。

【００２５】「シフトダウン処理」シフトダウンルーチンにおいては、ドライブ・ダウンスイッチ１ｃの最初のＯＮ操作で変速レンジを切替えるための演算処理が行われ、駆動ルーチンで処理されて駆動信号が発生され、駆動モータ４０、４１が作動して変速機５がドライブレンジＤからセカンドレンジＳ、又はセカンドレンジＳからローレンジＬに切替えられ、次のＯＮ操作でセカンドレンジＳからローレンジＬに切替えられ、同時にインジケータ６には「Ｄ」、「Ｓ」、「Ｌ」の表示が順次点灯される。また、変速機５をリバースレンジＲからドライブＤ、セカンドＳ又はローＬのレンジに切替える場合、車速が速いと変速機５のギア類に過大な負荷が作用することから、車速が３ｋｍ／ｈ以下のときに変速レンジを切替えるための演算処理がなされ、駆動ルーチンで駆動信号が発生されて変速機５がドライブＤ、セカンドＳ又はローＬのレンジに切替えられる。

【００２６】「リバース処理」リバースルーチンにおいては、リバーススイッチ２のＯＮ操作で変速レンジをリバースに切替えるための演算処理がなされ、駆動ルーチンで駆動信号が発生されて駆動モータ４０、４１が作動し、変速機５が他の変速レンジＬ、Ｓ、Ｄ、Ｎ、ＰからリバースレンジＲに切替えられ、同時にインジケータ６は「Ｒ」に切替えられる。但し、ドライブＤ、セカンドＳ又はローの各レンジＬからリバースレンジＲに切替える場合には車速が３ｋｍ／ｈ以下の時にのみレンジ切替用の演算処理がなされる。

【００２７】「駆動ルーチン」上述の各ルーチンで演算処理がなされると、駆動ルーチンの処理がなされる。この駆動ルーチンにおいては、まず駆動モータ４０、４１の作動方向ＣＷ、ＣＣＷが判定され（ステップＳ２０）、その判定結果に応じた駆動信号が発生されて駆動モータ４０、４１が駆動され、変速機５のレンジが切替え操作される（ステップＳ２１、２２）。変速機５が目的のレンジになると駆動信号の発生が停止され（ステップＳ２３、２４）、通電信号が通電回路８に対して発生されてソレノイド４２５が作動される。これによってロック片４２３が内歯歯車４１６の変速レンジに対応する係止凹部４２２に係合し、内歯歯車４１６が強制停止される。同時に、タイマーがスタートされ（ステップＳ２５、２６）、設定時間、例えば０．２〜０．５秒が経過すると、通電信号の発生が停止され（ステップＳ２７、２８）、処理を終了する。これによってロック片４２３はばね部材４２４のばね力によって内歯歯車４１６の係止凹部４２２から離脱され、変速機５はレンジの切替えが可能となる。

【００２８】以上のような本実施例のオートチェンジでは、内歯歯車４１６に係止凹部４２２を形成し、変速機５が目的のレンジになった時にソレノイド４２５に通電してロック片４２３を係止凹部４２２に係合させ、変速機５のレンジ切替えを強制的に停止するようにしたので、回転慣性力に起因するオーバランを防止して正確なレンジ切替えができるしかも、アクチュエータ４自体の作動を強制停止するようにしているので、煩雑なモータ制御は不要である。

【００２９】

【考案の効果】

以上のように、本考案に係るオートチェンジによれば、アクチュエータの駆動力を変速して変速機に伝達する歯車群の１つの歯車の各変速レンジに対応する回転位置に係止部を形成し、該係止部に係脱可能なロック部材を設け、該ロック部材をばね部材によって係止部との離脱方向又は係合方向に付勢する一方、ロック部材を係止部に係合させ又は離脱させるロック用アクチュエータを設け、ロック用アクチュエータをロック制御手段で制御し、変速機が所定の変速レンジにきた時にロック部材を係止部に係合させて歯車を強制停止するようにしたので、煩雑なモータ制御を行うことなく、変速レンジを正確に切替えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるオートチェンジを備
えた車室内を示す概略斜視図である。

【図２】上記オートチェンジにおけるレバースイッチ
を示す概略斜視図である。

【図３】上記オートチェンジの制御系を示す機能構成
図である。

【図４】上記オートチェンジにおける変速系を示す機
能図である。

【図５】アクチュエータの一般的な構造を示す平面構
成図である。

【図６】アクチュエータの一般的な構造を示す側面断
面構成図である。

【図７】上記オートチェンジにおけるアクチュエータ
の要部を示す概略斜視図である。

【図８】上記オートチェンジにおける制御フローを示
す図である。

【図９】上記オートチェンジにおける駆動ルーチンの
フローを示す図である。

【符号の説明】

３コントロールユニット４アクチュエータ４０駆動モータ４１駆動モータ４１６内歯歯車４２２係止凹部（係止部）４２３ロック片（ロック部材）４２５ソレノイド（ロック用アクチュエータ）５変速機

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スイッチ操作部から切替信号を発生させ
てアクチュエータを駆動し、変速機を所定の変速レンジ
に切替えるオートチェンジにおいて、少なくとも一対の歯車で構成されて上記アクチュエータ
の駆動力を変速して上記変速機に伝達する一方、１つの
歯車の各変速レンジに対応する回転位置に係止部が形成
された歯車群と、上記歯車の係止部に係脱可能に設けられたロック部材
と、該ロック部材を上記係止部との離脱方向又は係合方向に
付勢するばね部材と、上記ロック部材を上記係止部に係合させ又は離脱させる
ロック用アクチュエータと、該ロック用アクチュエータを制御し、変速レンジの切替
え時には上記ロック部材を上記係止部から離脱させ、上
記変速機が所定の変速レンジにきた時に上記ロック部材
を上記歯車の係止部に係合させて該歯車の回転を停止す
るロック制御手段とを備えたことを特徴とするオートチ
ェンジ。