JP2014055668A - 自動変速機のシフト操作装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング10に対して回転可能、且つ、軸線方向に移動可能にハウジング10に取り付けられ、外周面に係合部30iが設けられた回転部材30と、回転部材30のハウジング10に対する正回転方向のみの回転を許容する第二ワンウェイクラッチ30b、50と、ハウジング10に回転可能に取り付けられ、回転部材30を軸線方向に移動させるためのシフト溝が外周面に一周形成されたシフト部材40と、シフト部材40の回転部材30に対する逆回転方向のみの回転を許容する第一ワンウェイクラッチ41、30fと、係合部30iと係脱可能な被係合部が形成された複数のシフトフォーク部材と、回転部材30を正回転させるとともに、シフト部材40を逆回転させる単一のモータ70と、を有する。
【選択図】図4
Description
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態のシフト操作装置を備えた自動変速装置及び当該自動変速装置が搭載された車両1000のスケルトン図である。図1に示すように、車両1000は、エンジンEG、クラッチC、オートメイテッドマニュアルトランスミッションAMT(以下、AMTと略す)、デファレンシャルDF、駆動輪Wl、Wrを有する。
クラッチCは、駆動軸EG−1とAMTの入力軸131との間に設けられ、駆動軸EG−1と入力軸131を断接するものであり、駆動軸EG−1と入力軸131間の伝達トルクを電子制御可能な任意のタイプのクラッチである。本実施形態では、クラッチCは、乾式単板ノーマルクローズクラッチであり、フライホイール121、クラッチディスク122、クラッチカバー123、プレッシャープレート124、ダイヤフラムスプリング125を有している。フライホイール121は、所定の質量を有する円板であり、駆動軸EG−1が接続し、駆動軸EG−1と一体回転する。クラッチディスク122は、その外縁部に摩擦部材122aが設けられた円板状であり、フライホイール121と離接可能に対向している。クラッチディスク122は、入力軸131と接続し、入力軸131と一体回転する。
AMTは、エンジンEGからの回転トルクを複数の変速段の変速比で変速して、デファレンシャルDFに出力する歯車機構式の自動変速機である。また、本実施形態のAMTは、後述するシンクロメッシュ機構を有するシンクロ式自動変速機である。AMTは、AMT−ECU113、入力軸131、出力軸132、第一ドライブギヤ141、第二ドライブギヤ142、第三ドライブギヤ143、第四ドライブギヤ144、第五ドライブギヤ145、リバースドライブギヤ146、第一ドリブンギヤ151、第二ドリブンギヤ152、第三ドリブンギヤ153、第四ドリブンギヤ154、第五ドリブンギヤ155、リバースドリブンギヤ156、出力ギヤ157、リバースアイドラギヤ161、第一選択機構100、第二選択機構200、第三選択機構300を有する。
[第一選択機構]
第一選択機構100は、第一ドリブンギヤ151又は第二ドリブンギヤ152を選択して、出力軸132に相対回転不能に連結するものである。第一選択機構100は、図1及び図2に示すように、第一クラッチハブH1と、第一速係合部材E1と、第二速係合部材E2と、第一シンクロナイザリングR1、第二シンクロナイザリングR2と、第一スリーブS1とから構成されている。第一クラッチハブH1は、第一ドリブンギヤ151と第二ドリブンギヤ152との軸方向間となる出力軸132にスプライン固定される。第一速係合部材E1及び第二速係合部材E2は、第一ドリブンギヤ151及び第二ドリブンギヤ152のそれぞれに、例えば圧入などにより固定される部材である。第一シンクロナイザリングR1は、第一クラッチハブH1と第一速係合部材E1の間に介在され、第二シンクロナイザリングR2は、第一クラッチハブH1と第二速係合部材E2の間に介在される。第一スリーブS1は、第一クラッチハブH1の外周に軸方向移動自在にスプライン係合される。
第二選択機構200は、第三ドライブギヤ143又は第四ドライブギヤ144を選択して、入力軸131に相対回転不能に連結するものである。第二選択機構200は、第二クラッチハブH2と、第三速係合部材E3と、第四速係合部材E4と、第三シンクロナイザリングR3、第四シンクロナイザリングR4と、第二スリーブS2とから構成されている。
第三選択機構300は、第五ドライブギヤ145又はリバースドライブギヤ146を選択して、入力軸131に相対回転不能に連結するものである。第三選択機構300は、第三クラッチハブH3と、第五速係合部材E5と、リバース係合部材ERと、第五シンクロナイザリングR5、リバースシンクロナイザリングRRと、第三スリーブS3とから構成されている。
次に、図3〜図9を用いて、本実施形態のシフト操作装置90について説明する。
図3〜図6に示すように、シフト操作装置90は、ハウジング10、シャフト20、回転部材30、シフト部材40、ディテント部材50、第一シフトフォーク部材61、第二シフトフォーク部材62、第三シフトフォーク部材63、モータ70、回転角センサ75、ドライブギヤ81、ドリブンギヤ82を有している。
図5や図6に示すように、シフト部材40は軸心方向を貫通する取付穴40pが形成された円筒形状である。図5に示すように、シフト部材40の取付穴40p内にシャフト20が挿通されて、シフト部材40とシャフト20を締結するボルト45によって、シフト部材40がシャフト20に相対回転不能、且つ、軸線方向に移動不能に固定されている。このような構造により、シフト部材40は、ハウジング10に回転可能に取り付けられている。図7の(A)に示すように、シフト部材40の外周面には、1周シフト溝40aが形成されている。
モータ70が逆回転して、シャフト20が正回転すると、上述したように、「第二ワンウェイクラッチ」(ラッチ歯車30bとディテント部材50)は、回転部材30のハウジング10に対する正回転方向の回転を許容し、「第一ワンウェイクラッチ」(キー41、キー係合凹部30f)は、回転部材30のシフト部材40に対する逆回転方向の回転を規制するので、シフト部材40と回転部材30が一体に正回転方向に回転する。
モータ70が正回転して、シャフト20が逆回転すると、上述したように、「第二ワンウェイクラッチ」(ラッチ歯車30bとディテント部材50)は、回転部材30の逆回転方向の回転を規制し、「第一ワンウェイクラッチ」(キー41、キー係合凹部30f)は、シフト部材40の回転部材30に対する逆回転方向の回転は許容するので、回転部材30が停止した状態で、シフト部材40のみが逆回転方向に回転し、シフト部材40が回転部材30に対して逆回転方向に相対回転する。
次に、AMT−ECU113が実行する変速制御について、図10に示すフロー及び図11を用いて説明する。なお、図11は、各シフトフォークF1〜F3の位置と変速段との関係を表した概念図である。
上述した説明から明らかなように、単一のモータ70が、シフト部材40を正回転させることにより、シフト部材40と回転部材30を一体回転させることにより、回転部材30を複数のシフトフォーク部材61〜63(伝達部材)のうち1のシフトフォーク部材61〜63に係合させ、複数のシフトフォーク部材61〜63のうち1のシフトフォーク部材61〜63を選択する「セレクト動作」を行う。そして、単一のモータ70が、シフト部材40を逆回転させることにより、回転部材30とシフト部材40を相対回転させて、回転部材30を軸線方向に移動させ、選択されたシフトフォーク部材61〜63を軸線方向に移動させる「シフト動作」を行う。このように、単一のモータ70によって「セレクト動作」と「シフト動作」の両方を行うことができるので、部品点数の増大を抑制することができる自動変速機のシフト操作装置90を提供することができる。
図9及び図13を用いて、AMTが1速〜6速を有する実施形態について、以上説明した実施形態と異なる点について説明する。
この実施形態では、図13に示すように、第三フォークF3によって第三スリーブS3がH側に移動されると、6速が形成されるようになっている。そして、図9において、第一フォークF1に逆回転側に隣接する位置には、第四フォークF4が配設されている。つまり、図9の(A)の二点鎖線で示すように、第四フォークF4の被係合部64bが、第一フォークF1の被係合部61bの逆回転方向に隣接する位置に位置している。
以上説明した実施形態では、モータ70が、ドライブギヤ81、ドリブンギヤ82、及びシャフト20を介して、シフト部材40を回転させている。しかし、モータ70が直接シフト部材40を回転させる実施形態であっても差し支え無い。
Claims (8)
- 本体と、
前記本体に対して回転可能、且つ、軸線方向に移動可能に前記本体に取り付けられた回転部材と、
前記本体に回転可能に取り付けられたシフト部材と、
前記本体に前記軸線方向に移動可能に取り付けられ、前記回転部材と係脱可能に構成され、前記回転部材の前記軸線方向の移動によって、前記軸線方向に移動して、自動変速機の選択機構を作動させる複数の伝達部材と、
前記シフト部材を正逆回転させる単一のモータと、
前記モータによって前記シフト部材が正回転されると、前記シフト部材と前記回転部材を一体回転させることにより、前記回転部材を前記複数の伝達部材のうち1の伝達部材に係合させるセレクト動作を行うセレクト機構と、
前記モータによって前記シフト部材が逆回転されると、前記シフト部材と前記回転部材を相対回転させることにより、前記回転部材を前記軸線方向に移動させるシフト動作を行うシフト機構と、を有する自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項1において、
前記セレクト機構は、前記シフト部材の前記回転部材に対する正回転方向のみの回転を規制する第一ワンウェイクラッチを有し、
前記シフト機構は、前記回転部材の前記本体に対する逆回転方向のみの回転を規制する第二ワンウェイクラッチと、前記回転部材と前記シフト部材が相対回転すると、前記回転部材を前記軸線方向に移動させる移動機構を有する自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記回転部材は、いずれの前記シフト部材に係合していない回転位置である非係合位置で停止可能に構成され、
当該非係合位置において、前記シフト動作可能に構成された自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項2又は請求項3において、
前記移動機構は、前記回転部材及び前記シフト部材の一方の周面に一周形成され、前記回転部材及び前記シフト部材の他方又は前記他方と接続する部材と係合するシフト溝を有し、
前記シフト溝は、前記周面の周方向に対する傾斜角が小さい低傾斜角部と、前記周面の周方向に対する傾斜角が前記低傾斜角部よりも大きく、前記低傾斜角部と連続して形成された高傾斜角部を有する自動変速機のシフト装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかにおいて、
前記伝達部材と係脱する係合部が、前記回転部材に複数形成されている自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項2〜請求項5のいずれかにおいて、
前記第二ワンウェイクラッチは、前記回転部材の外周部に形成されたラッチ歯車と、前記回転部材の半径方向に摺動可能に配設され前記ラッチ歯車と係合して前記回転部材の前記本体に対する逆回転方向の回転を規制する歯止め部材とから構成され、
前記歯止め部材の摺動を検出する摺動検知部と、
前記摺動検知部が検出した前記歯止め部材の摺動に基づいて、前記回転部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、を有する自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項2〜請求項6のいずれかにおいて、
前記第一ワンウェイクラッチは、前記シフト部材の前記回転部材に対する正回転方向の回転に関して所定角度バックラッシュ可能に構成されている自動変速機のシフト操作装置。 - 請求項1〜請求項7のいずれかにおいて、
前記シフト部材は、前記回転部材の内部に、前記回転部材と同軸に配設され、
前記モータは、前記シフト部材を正回転又は逆回転させる自動変速機のシフト操作装置。
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