JP2016200210A - Range change-over device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の自動変速機のシフトレンジを電気信号を介して操作するシフトバイワイヤシステムにおけるレンジ切替装置に関するものである。 The present invention relates to a range switching device in a shift-by-wire system that operates a shift range of an automatic transmission of a vehicle via an electrical signal.
近年、車両制御において、車両操縦者の指令により車両の自動変速機のシフトレンジを電気信号で切り替えるシフトバイワイヤシステムが採用されている。車両に対しては、何らかの要因により、異常が生じた場合であっても、確実に停車させることができ、牽引可能であることが要求される。シフトバイワイヤシステムを使用しない、従来の車両の場合には、自動変速機のシフトレンジをPレンジに切り替える、またはパーキングブレーキを使用することにより、車両の停車が可能である。また、自動変速機のシフトレンジをPレンジから他のレンジへ切り替えることで、車両を容易に牽引することも可能である。 In recent years, in vehicle control, a shift-by-wire system that switches the shift range of an automatic transmission of a vehicle with an electric signal in accordance with a command from a vehicle operator has been adopted. A vehicle is required to be able to stop reliably and to be towable even when an abnormality occurs due to some factor. In the case of a conventional vehicle that does not use a shift-by-wire system, the vehicle can be stopped by switching the shift range of the automatic transmission to the P range or using a parking brake. In addition, the vehicle can be easily pulled by switching the shift range of the automatic transmission from the P range to another range.
これに対して、シフトバイワイヤシステムが適用された車両においては、自動変速機のシフトレンジが電気的に切り替えられるため、例えば、バッテリ上がりや断線など、電源または電力供給系統に異常が生じると、自動変速機のシフトレンジの切り替えが困難になる。このため、シフトバイワイヤシステムを備えた車両においても、何らかの要因で、車両に異常が生じた場合に、自動変速機のシフトレンジを切り替えることができるレンジ切替装置が求められている。 On the other hand, in a vehicle to which the shift-by-wire system is applied, the shift range of the automatic transmission is electrically switched. Therefore, for example, if an abnormality occurs in the power supply or power supply system, such as battery running out or disconnection, automatic Changing the shift range of the transmission becomes difficult. For this reason, even in vehicles equipped with a shift-by-wire system, there is a need for a range switching device that can switch the shift range of an automatic transmission when an abnormality occurs in the vehicle for some reason.
例えば、電力供給系統に異常が生じた場合の自動変速機のシフトレンジを切り替える方法として、特許文献1のシフトバイワイヤ装置(SBW装置)では、レンジ制御手段に供給する電力を蓄えるキャパシタを備えており、そのため、バッテリや電力供給系統に異常が生じたときでも、SBW装置のアクチュエータはキャパシタに蓄えられている電力によって少なくとも一回は自動変速機を「Pレンジ」に切り替えることができる。これにより、車両は安全かつ確実に停車される。また、自動変速機のシフトレンジは、レバーを操作することにより手動で「Pレンジ」から解除される。これにより、駐車された車両を、例えば牽引などにより容易に移動することができる。
For example, as a method of switching the shift range of an automatic transmission when an abnormality occurs in the power supply system, the shift-by-wire device (SBW device) of
従来のSBW装置は、電力供給系統の異常等で電力が供給されない場合に、キャパシタに蓄えられている電力によって、アクチュエータによりシフトレンジをPレンジに切り替えることを想定した対策であるが、電源電圧低下による異常に対しては、アクチュエータが正常に動作せず、シフトレンジを切り替えることができないという課題があった。 The conventional SBW device is a measure that assumes that the shift range is switched to the P range by the actuator using the power stored in the capacitor when power is not supplied due to an abnormality in the power supply system. There is a problem that the actuator does not operate normally and the shift range cannot be switched.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電圧低下などの状態において、電動機により通常動作をさせることが困難な場合であっても、Pレンジ入れを実行できると共に、短時間でのレンジの切り替えを可能とし、また、装置を大型化させることのないレンジ切替装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can perform P-range insertion even when it is difficult to perform normal operation by an electric motor in a state of voltage drop or the like. An object of the present invention is to provide a range switching device that enables range switching in a short time and does not increase the size of the device.
上記課題を解決するために、本発明に係るレンジ切替装置は、モータの回転をシフトレンジの切替えを行うシフトシャフトに伝達する出力軸を有する第一のレバーと、前記出力軸の回転軸と同じ回転中心軸を有するとともに、前記第一のレバーに対して回転可能に嵌合された第二のレバーと、前記第一のレバーと前記第二のレバーとが互いに離反する方向に力が作用するように配設された弾性部材と、先端部が、前記第二のレバーに設けられた貫通孔と前記出力軸に設けられた孔とに挿脱可能に挿入され、前記第一のレバーと前記第二のレバー間の互いの回転を阻止するシャフトと、を備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a range switching device according to the present invention includes a first lever having an output shaft that transmits rotation of a motor to a shift shaft that switches a shift range, and the same rotation shaft as the output shaft. A force acts in a direction in which the second lever, which has a rotation center axis and is rotatably fitted to the first lever, and the first lever and the second lever are separated from each other. The elastic member and the tip end portion are inserted in a through hole provided in the second lever and a hole provided in the output shaft so as to be detachable, and the first lever and the And a shaft for preventing mutual rotation between the second levers.
本発明のレンジ切替装置によれば、供給電圧低下などにより、電動機による正常なレンジ切り替え操作ができない状態となった場合においても、第一のレバーと第二のレバーを弾性部材により離反する方向に回転させることで、強制的にPレンジにシフトレンジの切り替えを行うことができ、また、供給電圧が復帰した場合には、モータによる通常作動状態のシフトレンジの切り替えに戻すことができるという効果がある。 According to the range switching device of the present invention, even when the normal range switching operation by the electric motor cannot be performed due to a supply voltage drop or the like, the first lever and the second lever are separated in a direction away from each other by the elastic member. By rotating, the shift range can be forcibly switched to the P range, and when the supply voltage is restored, the shift range can be switched back to the normal shift state by the motor. is there.
以下、本発明の実施の形態に係るレンジ切替装置の詳細について、図1から図11を参照して説明する。 Hereinafter, the details of the range switching device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るレンジ切替装置を備えたシフトレンジ切替システムの全体構成を示す斜視図であり、図2は、レンジ切替装置の外観を示す平面図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a shift range switching system including a range switching device according to
まず、図1を用いて、実施の形態1に係るレンジ切替装置を備えたシフトレンジ切替システムの全体構成について説明する。シフトレンジ切替システム1は、レンジ切替装置2と、ディテント機構3と、パーキング機構4およびバルブボディ5とで構成されている。
First, the overall configuration of the shift range switching system including the range switching device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The shift
ここで、レンジ切替装置2は、例えば、車両に搭載される自動変速機に取り付けられるように構成されており、車両操縦者によって選択されるシフトレバー(レンジ選択手段)からのシフト信号(電気信号)が供給されるコネクタ2aを備えている。このシフト信号に基づいてレンジ切替装置2は、その出力軸20(後述する。)に連結された駆動対象となるシフトシャフト6を回転駆動させ、このシフトシャフト6に取り付けられた略扇形状のディテントプレート7を正逆に回転させる。このディテントプレート7には、スプール弁8が連動するように取り付けられており、シフトシャフト6の回転によりディテントプレート7が回転すると、連動するスプール弁8がバルブボディ5内で往復移動し、これによってバルブボディ5内の油路を切り替えて、所定のシフトレンジ(P、R、N、D)に設定するように構成されている。 Here, the range switching device 2 is configured to be attached to, for example, an automatic transmission mounted on a vehicle, and a shift signal (electric signal) from a shift lever (range selection means) selected by a vehicle operator. ) Is supplied. Based on this shift signal, the range switching device 2 rotationally drives a shift shaft 6 to be driven connected to an output shaft 20 (described later), and a substantially fan-shaped detent attached to the shift shaft 6. The plate 7 is rotated forward and backward. The spool valve 8 is attached to the detent plate 7 so as to be interlocked. When the detent plate 7 is rotated by the rotation of the shift shaft 6, the interlocking spool valve 8 is reciprocated in the valve body 5, thereby The oil passage in the valve body 5 is switched and set to a predetermined shift range (P, R, N, D).
また、ディテントプレート7には、略扇形状の先端部に複数の凹部7aが設けられており、この凹部7aは、スプール弁8の各レンジ位置(P、R、N、D)に対応している。さらに、バルブボディ5に固定されたディテントスプリング9が板バネとして作用し、その先端を凹部7aに押圧することによって、ディテントプレート7を位置決め保持するように構成されている。
Further, the detent plate 7 is provided with a plurality of
一方、パーキング機構4は、ディテントプレート7に連結されたパーキングロッド10と、パーキングロッド10の先端に設けられた円錐部11と、パーキングポール12と、パーキングギヤ13とを有している。パーキングロッド10は、ディテントプレート7の正逆の回転運動に伴い、パーキングロッド10の位置が変わることによって、その先端に設けられた円錐部11を介してパーキングポール12が、軸12aを中心に上下にシーソー運動する。この運動に伴い、パーキングポール12の凸部12bが、パーキングギヤ13の凹部13aに嵌合あるいは凹部13aから離脱することによってパーキング機構4のロックとアンロックが達成され、自動変速機におけるパーキングギヤ13の中心出力軸の回転を阻止または可能とすることになる。
On the other hand, the
以上のように、このシフトレンジ切替システム1においては、ディテントプレート7を介してシフトシャフト6とスプール弁8とが連動していることから、シフトシャフト6の回転角度を制御することによって、スプール弁8の位置を制御し、所定のシフトレンジに設定することが可能となるものである。
As described above, in this shift
次に、この発明に係るレンジ切替装置2の構成および動作について、図2から図5に基づいて詳細に説明する。図3は、図2のA−A線に沿った切断面から見た断面図であり、図4は、図3のB−B線に沿った切断面から見た断面図であり、また、図5は、図3のC−C線に沿った切断面から見た要部断面図である。 Next, the configuration and operation of the range switching device 2 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part when viewed from a cut surface along the line CC in FIG.
図2および図3において、レンジ切替装置2は、モータ14の回転位置を検出するセンサ15とリアボディ16に設けられたコネクタ2aとモータ14間を通電可能に接続する回路基板17と、外部コントロールユニットからの制御信号に基づいて制御されるモータ14と、モータ14に連結された減速機構部18と、減速機構部18に連結されたシフトシャフト6を回転させることによってシフトレンジの切り替えを行うレンジ切替部19と、で構成されている。
2 and 3, the range switching device 2 includes a
レンジ切替部19の出力軸20は、図3に示すように、レンジ切替装置2のハウジングを構成するフロントボディ21の支持筒部21aにその内側に設けられた滑り軸受け22を介して回転可能に保持されている。また、出力軸20のフロント側外周部には、凹部20aが設けられており、凹部20aとフロントボディ21間に挟み込まれたシール部材24によって外部とは気密または液密に保持されている。
As shown in FIG. 3, the
減速機構部18は、図3から図5に示すように、遊星歯車減速機構と平歯車減速機構によって構成されており、モータ14のモータシャフト26に一体に形成された太陽歯車27と、この太陽歯車27に噛み合う遊星歯車28と、この遊星歯車28に噛み合う内歯が形成された環状歯車29と、遊星歯車28を自転及び公転可能に支持するキャリア30と、遊星歯車28と反対面側のキャリア30に取付けられた小歯車31と、出力軸20に固定され、小歯車31に噛み合う大歯車32を有している。なお、小歯車31と一体に形成されたキャリア30は、遊星歯車28側に延出したモータシャフト26の外周上で滑り軸受23を介して回転可能に摺動するように保持されている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5, the speed
非常用作動機構部48は、図4及び図5に示すように、第一のレバー33、第二のレバー34、弾性部材35及びシャフト38により構成されている。扇状の大歯車32を有する第一のレバー33は、出力軸20に固定され、さらに、第一のレバー33には、第二のレバー34が第一のレバー33に対して回転可能に嵌合されている。また、弾性部材35が、第一のレバー33と第二のレバー34とが、回転方向に対して、互いに離反する方向に力が作用するように配設されている。ここで、例えば、弾性部材35に板ばねを用い、圧縮した状態で保持することで、非常用作動機構部48をより簡素かつ低コストで構成することが可能となる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the emergency
また、出力軸20の第一のレバー33が固定された側の端部の中心位置には、回り止め嵌合部20b(Hカット形状)を有する孔36が設けられていると共に、第二のレバー34の中心位置には同じ形状を持つ回り止め嵌合部34aを有する貫通孔37が設けられている。また、シャフト38の先端部38aには、孔36及び貫通孔37と楔合するように形成されており、シャフト38が孔36及び貫通孔37に対して、挿脱可能に嵌合されている。シャフト38は、その先端部38aが出力軸20の端部の孔36の底面部20cに接した状態で取付けられ、さらに、シャフト38を第一のレバー33及び第二のレバー34側に押し付ける方向に力が作用するよう、シャフト38とリアボディ16間にはコイルばね39が設けられている。
A
さらに、出力軸20及び第二のレバー34と接するシャフト38の先端部38a側とは反対側の端部38b側は、リアボディ16に設けられた軸受け40を介して、レンジ切替装置2の外部に露出されており、通常作動時には非常用作動機構部48の誤作動を防止する目的で保護キャップ41が取り付けられている。また、シャフト38と軸受け40との間には、出力軸20の凹部20aにシール部材25が取り付けられ、外部とは気密または液密に保持されている。
Furthermore, the end 38 b side opposite to the tip 38 a side of the
モータ14は、永久磁石を用いたブラシレスモータであり、回転可能に支持されたロータ43と、このロータ43の回転中心と同軸上に配置されたステータ44とで構成されている。なお、ロータ43は、モータシャフト26に圧入固定されており、磁石45は、ロータ43内に接着等の手段により固定されている。また、モータシャフト26は、第1の転がり軸受46と第2の転がり軸受47によって、リアボディ16に回転可能に保持されている。さらに、リアボディ16は、フロントボディ21とともにレンジ切替装置2のハウジングを構成し、レンジ切替部19の出力軸20とモータシャフト26の軸中心は、離間して配置され、小歯車31と大歯車32の配置を可能としている。
The
回路基板17は、リアボディ16に固定され、その一方の面がモータ14のロータ43に対向する位置に配置されており、回路基板17のロータ43の近傍には磁気センサ15が取り付けられている。磁気センサ15は、ロータ43の回転に伴う磁石45の磁束変化によりロータ43の回転位置を検出するものである。
The
また、ステータ44は、ステータコア46及びコイル47から構成されている。ステータコア46は、径内方向に向けて突出する複数のステータティースを形成する。コイル47は、各ステータティースに巻回されているU相、V相、及びW相のコイルからなる三相結線を構成している。
The stator 44 is composed of a
以上のように構成された本実施の形態のレンジ切替装置において、モータ14で発生したトルクは、太陽歯車27、遊星歯車28、環状歯車29およびキャリア30によって減速され、小歯車31に伝達される。小歯車31に伝達されたトルクは、小歯車31と噛み合う大歯車32によって減速され、出力軸20に伝達される。
In the range switching device of the present embodiment configured as described above, the torque generated by the
次に、非常用作動機構部48の動作について、図6及び図7に基づいて詳細に説明する。図6は、非常作動時における図2でのA−A線に沿った断面を示す要部断面図、図7は、非常作動時における図3でのC−C線に沿った断面を示す要部断面図である。
Next, the operation of the
レンジ切替装置2への供給電圧の低下などにより、モータ14によるシフトレンジの切り替えが行えないと判断された場合、モータ14への給電は停止され、車室内インジケータ等により車両操縦者に対して異常を知らせる。その際に、シフトレンジがDやRの状態である場合には、パーキングブレーキだけでは、車両の停止状態が確立されず危険が生じる為、強制的にPレンジへシフトさせる必要がある。そこで、車両操縦者が、レンジ切替装置2の外表面に取り付けられた保護キャップ41を取り外し、リアボディ16から露出しているシャフト38の端部38bを引くことにより、シャフト38の回り止め嵌合部である先端部38aが、第一のレバー33の回り止め嵌合部20b及び第二のレバー34の回り止め嵌合部34aから外れ、第一のレバー33と第二のレバー34間に圧縮した状態で保持されていた弾性部材35の圧縮力が解放されて、第一のレバー33と第二のレバー34は、互いに離反する方向に回転し、第二のレバー34は、そのストッパ部34bが、フロントボディ21内に設けられたストッパ21bに当接して、その回転角度が規制されて止まり、また、第一のレバー33は、出力軸20及びシフトシャフト6を介してトランスミッション内のディテントプレート7のPレンジストッパにて、その回転角度が規制されて止まる。
If it is determined that the shift range cannot be switched by the
これにより、供給電圧低下等の非常時において、車両操縦者の操作により強制的にPレンジへシフトさせることが可能となる。 This makes it possible to forcibly shift to the P range by an operation of the vehicle operator in an emergency such as a supply voltage drop.
また、供給電圧が正常状態に復帰した後、モータ14によるレンジ切り替えが実施可能と判断された場合には、モータ14への電源供給が行われ、通常作動状態へと移行するが、復帰後初回のDレンジへのシフト時に、出力軸20を介してシフトシャフト6に嵌合している第一のレバー33は、モータトルクにより弾性部材35を圧縮させながら、第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aの形状が一致したところで、シャフト38に設けられた第一のレバー33及び第二のレバー34側に押し付けるコイルばねの付勢力により、自動的にシャフト38が第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aに差し込まれ、嵌合されることで通常作動状態への復帰させることが可能である。
If it is determined that range switching by the
このように、実施の形態1に係るレンジ切替装置によれば、供給電圧が低下し、モータによるシフトレンジの切り替えを行うことが困難になった非常作動状態において、第一のレバーと第二のレバーを弾性部材により離反する方向に回転させることで、Pレンジに強制的にシフトレンジの切り替えを行うことができ、また、供給電圧が復帰した場合には、モータによる通常作動状態のシフトレンジの切り替えに戻すことができるという効果がある。 As described above, according to the range switching device according to the first embodiment, the first lever and the second lever in the emergency operation state in which the supply voltage is lowered and it is difficult to switch the shift range by the motor. By rotating the lever in a direction away from the elastic member, the shift range can be forcibly switched to the P range, and when the supply voltage is restored, the shift range of the normal operation state by the motor is restored. There is an effect that it can return to switching.
実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係るレンジ切替装置の図3に相当する断面図であり、図9は、図8のD−D線に沿った切断面から見た要部断面図である。実施の形態1との違いは、実施の形態1では、弾性部材35として板ばねを用いていたが、実施の形態2では、弾性部材49がコイルばねに変更されている点である。実施の形態2のレンジ切替装置の他の構成については、実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the range switching apparatus according to the second embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part when viewed from a cut surface along the line DD in FIG. The difference from the first embodiment is that a leaf spring is used as the
図8及び図9に示すように、実施の形態2における非常用作動機構部48は、第一のレバー33、第二のレバー34、弾性部材49及びシャフト38により構成されている。扇状の大歯車32を有する第一のレバー33は、出力軸20に固定され、さらに、第一のレバー33には、第二のレバー34が第一のレバー33に対して回転可能に嵌合されている。また、弾性部材49が、第一のレバー33と第二のレバー34とが、回転方向に対して、互いに離反する方向に力が作用するように配設されている。ここで、例えば、弾性部材49にコイルばねを用い、圧縮した状態で保持することで、非常用作動機構部48をより簡素かつ低コストで構成することが可能となる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
これにより、車両の仕様により、レンジ切り替えに大きいトルクが必要とされる場合において、弾性部材を板ばねで構成するには、レンジ切替装置の限られたサイズ内での発生可能な荷重に限界があるが、弾性部材をコイルばねにて構成することで省スペース化が可能となる。 As a result, when a large torque is required for range switching according to vehicle specifications, in order to configure the elastic member with a leaf spring, there is a limit to the load that can be generated within the limited size of the range switching device. However, space can be saved by configuring the elastic member with a coil spring.
このように、実施の形態2に係るレンジ切替装置によれば、弾性部材をコイルばねにて構成することで、実施の形態1と同様の効果を有するとともに、発生可能な荷重を大きくすることができ、レンジ切替装置の省スペース化が可能となる効果がある。 As described above, according to the range switching device according to the second embodiment, by configuring the elastic member with the coil spring, it is possible to increase the load that can be generated while having the same effect as the first embodiment. It is possible to save the space of the range switching device.
なお、上述の実施の形態1及び実施の形態2では、弾性部材として板ばねあるいはコイルばねを用いる場合について説明したが、これらに限定されるものではなく、弾性力が利用可能な構成であればよく、本発明の効果を得ることが可能である。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the case where a leaf spring or a coil spring is used as the elastic member has been described. However, the present invention is not limited to this, and any elastic force can be used. It is possible to obtain the effects of the present invention.
実施の形態3.
図10は、実施の形態3に係るレンジ切替装置の図3に相当する断面図である。実施の形態1の図3におけるレンジ切替装置との違いは、実施の形態3では、シャフト38に金属ワイヤ50が取り付けられ、さらに、金属ワイヤ50に操作レバー51が設けられている点である。実施の形態3のレンジ切替装置の他の構成については、実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the range switching device according to the third embodiment. The difference from the range switching device in FIG. 3 according to the first embodiment is that the
シャフト38は、第一のレバー33が固定されている出力軸20の端部の中心位置に設けられた回り止め嵌合部20b及び第二のレバー34の中心位置に設けられた回り止め嵌合部34aに対して、挿脱可能に嵌合されている。また、シャフト38の先端部38aが、出力軸20の端部の孔36の底面20cに接した状態で挿入され、シャフト38を出力軸20の孔36の底面20c側に押し付ける方向に力が作用するように、シャフト38とリアボディ16間には、コイルばね39が設けられている。さらに、出力軸20の孔36の底面20cとは反対側のシャフト38の端部38bは、リアボディ16に設けられた軸受け40を介して、レンジ切替装置2の外部に露出されており、この露出された端部38bには、金属ワイヤ50が接続、固定されており、金属ワイヤ50の他端には操作レバー51が設けられている。
The
この操作レバー51を引くことにより、シャフト38は、第一のレバー33の回り止め嵌合部20b及び第二のレバー34の回り止め嵌合部34aから外れ、第一のレバー33と第二のレバー34間に圧縮した状態で保持されていた弾性部材35の圧縮力が解放されて、第一のレバー33と第二のレバー34は、互いに離反する方向に回転し、第二のレバー34は、そのストッパ部34bが、フロントボディ21内に設けられたストッパ21bに当接して止まり、第一のレバー33は、出力軸20及びシフトシャフト6を介してトランスミッション内のディテントプレート7のPレンジストッパにて止まる(図7参照。)。
By pulling the
これにより、レンジ切替装置2への供給電圧の低下などにより、非常用作動機構部48を作動させる必要が生じた場合には、例えば、操作レバー51を車両室内に設置すること
で、車両操縦者は、車両室外に移動することなく、レンジ切替装置2の非常用作動機構部48を作動させることが可能になり、より安全に非常時にPレンジ入れを行うことが可能である。
Thereby, when it becomes necessary to operate the
また、供給電圧が正常状態に復帰した後、モータ14によるレンジ切り替えが実施可能と判断された場合には、モータ14への電源供給が行われ、通常作動状態へと移行するが、復帰後初回のDレンジへのシフト時に、出力軸20を介してシフトシャフト6に嵌合している第一のレバー33は、モータトルクにより弾性部材35を圧縮させながら、第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aの形状が一致したところで、シャフト38に設けられた第一のレバー33及び第二のレバー34側に押し付けるコイルばねの付勢力により、自動的にシャフト38が第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aに差し込まれ、嵌合されることで通常作動状態への復帰させることが可能である。
If it is determined that range switching by the
このように、実施の形態3に係るレンジ切替装置によれば、シャフトを嵌合部から引き抜く操作レバーを車両室内に設けることで、実施の形態1と同様の効果を有するとともに、車両室外に移動することなく、レンジ切替装置の非常用作動機構部を作動させることが可能になり、より安全に非常時にPレンジ入れを行うことが可能となる効果がある。 As described above, according to the range switching device according to the third embodiment, by providing the operation lever for pulling out the shaft from the fitting portion in the vehicle compartment, it has the same effect as the first embodiment and moves outside the vehicle compartment. Thus, it is possible to operate the emergency operation mechanism of the range switching device, and there is an effect that the P range can be inserted more safely in an emergency.
実施の形態4.
図11は、実施の形態4に係るレンジ切替装置の図3に相当する断面図である。実施の形態1の図3におけるレンジ切替装置との違いは、実施の形態4では、シャフト38を操作する電磁ソレノイドが設けられている点である。実施の形態4のレンジ切替装置の他の構成については、実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the range switching device according to the fourth embodiment. The difference from the range switching device in FIG. 3 of the first embodiment is that an electromagnetic solenoid for operating the
シャフト38は、第一のレバー33が固定されている出力軸20の端面部の中心位置に設けられた回り止め嵌合部20b及び第二のレバー34の中心位置に設けられた回り止め嵌合部34aに対して、挿脱可能に嵌合されている。また、シャフト38の先端部38aが、出力軸20の端部の孔36の底面20cに接した状態で挿入され、シャフト38を出力軸20の孔36の底面20c側に押し付ける方向に力が作用するように、シャフト38とリアボディ16間には、コイルばね39が設けられている。さらに、シャフト38の端部38b側には、電磁ソレノイド52が設けられている。
The
車両コントロールユニット(ECU)が、供給電圧の低下などによる異常有無を判断し、非常用作動機構部48を作動する必要があると判定された場合に、この電磁ソレノイド52に通電する。これにより、発生した磁力によって、シャフト38の端部38bが引き上げられ、シャフト38の回り止め嵌合部である先端部38aが、第一のレバー33の回り止め嵌合部20b及び第二のレバー34の回り止め嵌合部34aから外れ、第一のレバー33と第二のレバー34間に圧縮した状態で保持されていた弾性部材35の圧縮力が解放されて、第一のレバー33と第二のレバー34は、互いに離反する方向に回転し、第二のレバー34は、そのストッパ部34bが、フロントボディ21内に設けられたストッパ21bに当接して止まり、第一のレバー33は、出力軸20及びシフトシャフト6を介してトランスミッション内のディテントプレート7のPレンジストッパにて止まる。
When the vehicle control unit (ECU) determines whether there is an abnormality due to a decrease in supply voltage or the like, and determines that the emergency
なお、Pレンジに入った後は、電磁ソレノイド52への通電を停止することで、シャフト38に取り付けられたコイルばね39により、シャフト38は、第一のレバー33及び第二のレバー34側に押し付けられる方向へ戻るが、第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと第二のレバー34の回り止め嵌合部34aの嵌合位置がずれており、シャフト38の先端部38aの回り止め部は、第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aとは嵌合することはなく問題無い。
After entering the P range, the
これにより、レンジ切替装置2への供給電圧の低下などにより、非常用作動機構部を作動させる必要が生じた場合には、車両コントロールユニットにて異常有無を判定して、非常用作動機構部を作動させることで、Pレンジ入れを行うことが可能であり、車両操縦者の判断に頼ることなく、より安全に非常用作動機構部を作動させることができる。 As a result, when it becomes necessary to operate the emergency operating mechanism due to a decrease in the supply voltage to the range switching device 2, the vehicle control unit determines whether there is an abnormality and the emergency operating mechanism is By operating, the P range can be inserted, and the emergency operating mechanism can be operated more safely without depending on the judgment of the vehicle operator.
また、供給電圧が正常状態に復帰した後、モータ14によるレンジ切り替えが実施可能と判断された場合には、モータ14への電源供給が行われ、通常作動状態へと移行するが、復帰後初回のDレンジへのシフト時に、出力軸20を介してシフトシャフト6に嵌合している第一のレバー33は、モータトルクにより弾性部材35を圧縮させながら、第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aの形状が一致したところで、シャフト38に設けられた第一のレバー33及び第二のレバー34側に押し付けるコイルばねの付勢力により、自動的にシャフト38が第一のレバー33の回り止め嵌合部20bと、第二のレバー34の回り止め嵌合部34aに差し込まれ、嵌合されることで通常作動状態への復帰させることが可能である。
If it is determined that range switching by the
なお、電磁ソレノイド52への電源供給は、低下した車両の供給電圧を利用してもよく、別途コンデンサなどにより蓄えられた供給電圧を利用してもよい。 In addition, the power supply to the electromagnetic solenoid 52 may use a reduced supply voltage of the vehicle, or may use a supply voltage stored separately by a capacitor or the like.
また、シャフト38を電磁ソレノイド52により駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、モータの回転動作を直動に変換する場合であってもよく、通電により同等の動作ができるものであれば、その動力源、方法は問わない。
Further, although the case where the
このように、実施の形態4に係るレンジ切替装置によれば、ECUにより非常用作動機構部の作動の必要性の有無を判定して、電磁ソレノイドによりシャフトを嵌合部から引き抜くことで、実施の形態1と同様の効果を有するとともに、自動的に非常用作動機構部を作動させることが可能になり、より安全に非常時にPレンジ入れを行うことが可能となる効果がある。 As described above, according to the range switching device according to the fourth embodiment, the ECU determines whether or not the emergency operation mechanism part needs to be operated, and pulls out the shaft from the fitting part by the electromagnetic solenoid. In addition to the same effects as the first embodiment, it is possible to automatically operate the emergency operation mechanism unit, and it is possible to perform the P range insertion more safely in an emergency.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。 Moreover, in the figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.
1 シフトレンジ切替システム、2 レンジ切替装置、6 シフトシャフト、14 モータ、17 回路基板、18 減速機構部、20 出力軸、20b 回り止め嵌合部、21b ストッパ、27 太陽歯車、28 遊星歯車、29 環状歯車、30 キャリア、31 小歯車、32 大歯車、33 第一のレバー、34 第二のレバー、34a 回り止め嵌合部、34b ストッパ部、35,49 弾性部材、36 孔、37 貫通孔、38 シャフト、38a 先端部、39 コイルばね、41 保護キャップ、48 非常用作動機構部、50 金属ワイヤ、51 操作レバー、52 電磁ソレノイド
DESCRIPTION OF
上記課題を解決するために、本発明に係るレンジ切替装置は、モータの回転をシフトレンジの切替えを行うシフトシャフトに伝達する出力軸を有する第一のレバーと、前記出力軸の回転軸と同じ回転中心軸を有するとともに、前記第一のレバーに対して回転可能に嵌合された第二のレバーと、前記第一のレバーと前記第二のレバーとが互いに離反する方向に力が作用するように配設された弾性部材と、先端部が、前記第二のレバーに設けられた貫通孔と前記出力軸に設けられた孔とに挿脱可能に挿入され、前記第一のレバーと前記第二のレバー間の互いの回転を阻止するシャフトと、前記第一のレバー及び前記第二のレバーのそれぞれに対して、回転角度を規制するストッパと、を備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a range switching device according to the present invention includes a first lever having an output shaft that transmits rotation of a motor to a shift shaft that switches a shift range, and the same rotation shaft as the output shaft. A force acts in a direction in which the second lever, which has a rotation center axis and is rotatably fitted to the first lever, and the first lever and the second lever are separated from each other. The elastic member and the tip end portion are inserted in a through hole provided in the second lever and a hole provided in the output shaft so as to be detachable, and the first lever and the A shaft that prevents mutual rotation between the second levers, and a stopper that regulates a rotation angle with respect to each of the first lever and the second lever, are provided. is there.
Claims (9)
前記出力軸の回転軸と同じ回転中心軸を有するとともに、前記第一のレバーに対して回転可能に嵌合された第二のレバーと、
前記第一のレバーと前記第二のレバーとが互いに離反する方向に力が作用するように配設された弾性部材と、
先端部が、前記第二のレバーに設けられた貫通孔と前記出力軸に設けられた孔とに挿脱可能に挿入され、前記第一のレバーと前記第二のレバー間の互いの回転を阻止するシャフトと、
を備えたことを特徴とするレンジ切替装置。 A first lever having an output shaft for transmitting rotation of the motor to a shift shaft for switching a shift range;
A second lever that has the same rotation center axis as the rotation axis of the output shaft and is rotatably fitted to the first lever;
An elastic member disposed such that a force acts in a direction in which the first lever and the second lever are separated from each other;
The distal end portion is removably inserted into a through hole provided in the second lever and a hole provided in the output shaft, and the mutual rotation between the first lever and the second lever is performed. A blocking shaft,
A range switching device characterized by comprising:
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