特許 7626973 シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-28

(45)【発行日】2025-02-05

(54)【発明の名称】シフト装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/28 20060101AFI20250129BHJP

【ＦＩ】

F16H61/28

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021039043

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022138902

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2024-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】境 孝介

【審査官】鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２５４４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－００２４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４７２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６１／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシングに、
モータと、
前記モータの回転軸に歯合される減速ギヤ列と、
前記減速ギヤ列の最終ギヤ軸に設けられ、一部に駆動歯を有すると共に、前記駆動歯が形成されていない欠歯領域が、前記駆動歯のピッチ円の直径以上の直径を有する円弧状の縁部として形成された第１セクタギヤと、
前記駆動歯と歯合し、前記駆動歯の歯底数と同じ数の被駆動歯を有すると共に、前記駆動歯の回転により、前記駆動歯に対する前記被駆動歯の歯合が外れた状態で、前記被駆動歯の側部が前記欠歯領域に当接し、前記第１セクタギヤを空転可能な状態とする第２セクタギヤと、
前記第２セクタギヤが軸支された出力軸と、が設けられたシフト装置。

【請求項2】

前記第２セクタギヤの揺動範囲の両側に各別配置され、前記被駆動歯が前記駆動歯と非歯合状態にあるとき、前記第２セクタギヤの一部に当接して前記第２セクタギヤの揺動を規制する規制部を備えている請求項１に記載のシフト装置。

【請求項3】

前記規制部が弾性部材であり、前記第２セクタギヤが前記欠歯領域と当接している状態で、前記規制部が前記第２セクタギヤとの当接により弾性変形するように構成してある請求項２に記載のシフト装置。

【請求項4】

前記出力軸に対する前記第２セクタギヤの取付部に、前記出力軸の回転方向に沿った所定の遊びが設けられている請求項１から３の何れか一項に記載のシフト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明に係るシフト装置は、モータによって出力軸を駆動し、出力軸を複数のシフト位置に切替保持する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、このようなシフト装置としては例えば特許文献１に示すものがある（〔０００９〕,〔００１７〕乃至〔００２０〕段落および図１，３，４参照）。

【0003】

この技術は、自動変速機の走行レンジを切り替える装置であり、シフトレンジの切替バルブを操作する切替弁操作手段と、切替弁操作手段を各シフト位置に保持させるディテント機構と、切替弁操作手段を駆動する駆動モータとを有する。さらに、駆動モータと切替弁操作手段との間に設けられる欠歯ギヤを備えた動力伝達手段と、シフトレンジ操作手段、さらには、シフトレンジ操作手段からの信号に基づいて駆動モータを制御するモータ制御手段と、を備えている。

【0004】

この装置においては、シフトレンジ操作手段からの信号に基づいてシフト位置に変動が有ったものとモータ制御手段が判定すると、駆動モータを駆動し、シフトレンジ操作手段により選択されたシフト位置に向けて欠歯ギヤを回転駆動する。欠歯ギヤは、レンジ切り替え時のみ動力伝達手段を介して切替弁操作手段を駆動し、切替バルブを各シフト位置間で切替操作する。当該切替操作が終了すると、欠歯ギヤのうちギヤのない領域が下手側の減速ギヤに対向して両者の歯合が外れ、駆動モータとレンジ切替弁操作手段間の連結が解除される。これにより、切替弁操作手段は各シフト位置にディテント機構の作用だけで位置決め保持されることとなり、駆動モータとの連結が絶たれた状態となる。

【0005】

このように、従来の装置では、切替弁操作手段の位置が各シフト位置の近傍に近づくまでは欠歯ギヤが切替弁操作手段を駆動する。しかし、切替弁操作手段がディテント機構によって各シフト位置に付勢され位置決めされる状態では欠歯ギヤの歯合が解消される。

【0006】

これにより、シフト装置の構成が簡単なものとなり、特に、切替弁操作手段を各シフト位置に位置決めするための駆動モータの精密制御が不要となり、駆動モータの複雑な制御ルーチンも不要になってコストメリットが生じるとのことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０００－２４９２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記従来のシフト装置における欠歯ギヤは、通常の歯車のうち周方向に沿う四つの領域について歯を除去したものである。よって、欠歯ギヤと下手側の減速ギヤとの歯合が外れた状態では、減速ギヤの歯先は欠歯ギヤの表面から離間して両歯車は相対回転自在となる。

【0009】

仮に、双方のギヤ間にバックラッシが存在し、或いは、組付誤差等が存在すると、次のシフト位置の変更に際して欠歯ギヤが減速ギヤに上手く歯合せず、シフト装置に作動不良が生じることとなる。

【0010】

このように従来のシフト装置では、装置構造の簡略化が図られる一方で装置の信頼性が不十分であるなど未だ解決すべき問題がある。このような実情に鑑み、従来から、簡便な構造でありながら信頼性の高いシフト機能を有するシフト装置が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（特徴構成）
本発明に係るシフト装置の特徴構成は、
ケーシングに、
モータと、
前記モータの回転軸に歯合される減速ギヤ列と、
前記減速ギヤ列の最終ギヤ軸に設けられ、一部に駆動歯を有すると共に、前記駆動歯が形成されていない欠歯領域が、前記駆動歯のピッチ円の直径以上の直径を有する円弧状の縁部として形成された第１セクタギヤと、
前記駆動歯と歯合し、前記駆動歯の歯底数と同じ数の被駆動歯を有すると共に、前記駆動歯の回転により、前記駆動歯に対する前記被駆動歯の歯合が外れた状態で、前記被駆動歯の側部が前記欠歯領域に当接し、前記第１セクタギヤを空転可能な状態とする第２セクタギヤと、
前記第２セクタギヤが軸支された出力軸と、が設けられた点にある。

【0012】

(効果)
本構成であれば、第１セクタギヤが所定の角度だけ回転した際に第２セクタギヤの歯合が外れ、モータの駆動力が出力軸に伝達されない状態となる。このあと第１セクタギヤは更に回転可能であるが第２セクタギヤは静止したままとなる。このため、例えば、第１セクタギヤからの歯合が外れる第２セクタギヤの回転位置を所期のシフト位置とすることで、シフト操作の際に第１セクタギヤを所定の角度以上に回転させることで、第２セクタギヤをシフト位置に設定することができる。よって、シフト操作に際してモータの高精度な回転制御が不要となる。

【0013】

また、シフト位置が、第１セクタギヤをある程度過回転させて得られるものとすると、シフト操作ののち第１セクタギヤは第２セクタギヤの回転に影響しない状態で何れの方向にも所定角度だけ回転可能である。次のシフト操作に先立ってモータを何れかの方向に微少回転させ回転方向を確認することができれば、モータの状態を常に記憶しておく必要がなくなる。よって、モータの駆動制御が簡便なものとなり、安価なシフト装置を得ることができる。

【0014】

さらに、本構成では、モータの回転は減速ギヤ列を介して出力軸に伝達されるためモータの小型化が可能であり、更なるコスト削減が可能である。

【0015】

（特徴構成）
本発明に係るシフト装置は、前記第２セクタギヤの揺動範囲の両側に各別配置され、前記被駆動歯が前記駆動歯と非歯合状態にあるとき、前記第２セクタギヤの一部に当接して前記第２セクタギヤの揺動を規制する規制部を備えていると好都合である。

【0016】

(効果)
本構成のように規制部を備えることで、第１セクタギヤを第２セクタギヤとの歯合が外れるまで駆動させるだけで第２セクタギヤの回転位相を決定することができる。よって、第１セクタギヤの駆動に際して第１セクタギヤの回転位相を厳密に把握する必要がなく、モータの駆動制御をより簡便としながら正確なシフト位置を規定することができる。

【0017】

（特徴構成）
本発明に係るシフト装置は、前記規制部を弾性部材で構成し、前記第２セクタギヤが前記欠歯領域と当接している状態で、前記規制部が前記第２セクタギヤとの当接により弾性変形するように構成することができる。

【0018】

（効果）
本構成であれば、第２セクタギヤが揺動範囲の端点にあるとき、第１セクタギヤの欠歯領域と弾性変形した規制部とで挟持されるから、第２セクタギヤの回転位相がガタ付きなく維持される。また、第２セクタギヤが規制部に当接する際に、規制部の弾性変形によって異音の発生も抑えられるため高品質なシフト装置を得ることができる。

【0019】

さらに、シフト位置に固定された第２セクタギヤは規制部からの弾性反撥力を常に受けているため、次のシフト操作に際して被駆動歯を第１セクタギヤの駆動歯に積極的に押し付けることができる。よって、シフト操作における駆動歯と被駆動歯との再歯合が確実なものとなり、応答性の良いシフト装置を得ることができる。

【0020】

（特徴構成）
本発明に係るシフト装置は、前記出力軸に対する前記第２セクタギヤの取付部に、前記出力軸の回転方向に沿った所定の遊びを設けておくことができる。

【0021】

（効果）
本構成であれば、例えば、当該シフト装置に連設された変速装置のシフト位置と、第１セクタギヤとの歯合が外れた際の第２セクタギヤの揺動位置との間にズレがある場合に、出力軸は、第２セクタギヤに対して更なる回転が可能となる。よって、構成部品の製造誤差や組立誤差、さらにシフト装置自体の取付誤差等が存在する場合でも、変速装置は所期のシフト姿勢に移行可能であり、車両への搭載性にも優れたシフト装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係るシフト装置の構成を示す模式図

【図2】本発明に係るシフト装置の構成を示す平断面図

【図3】本発明に係るシフト装置の構成を示す側断面図

【図4】出力軸と保持機構との連係動作態様を示す説明図

【図5】シフト装置の動作態様を示す説明図

【図6】軸保持部材の構成を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0023】

（概要）
本発明に係るシフト装置Ｓは、特に車両のトランスミッション等に付属して、シフト位置の切替操作及び保持操作を簡便な構造で実現しようとするものである。構成としては、外部を構成するように互いに組み合わされるケーシングＣ１およびケーシングＣ２と、これ等の内部に設けられて構成部品を保持するベース部Ｃ３を備え、ケーシングＣ１,Ｃ２の内部に設けられ、シフト位置を切替駆動するモータＭと、当該モータＭのモータギヤＧ１に歯合される減速ギヤ列、当該減速ギヤ列の最終段に位置してトランスミッションに駆動力を作用させる出力軸Ａ４などを備えている。これらの構成部品は主にベース部Ｃ３とケーシングＣ１との間に設けられる。

【0024】

また、モータＭを駆動制御する制御基板Ｅや出力軸Ａ４の回転角を検出する回転角センサＤ等が備えられている。これら制御基板Ｅなどは、主にベース部Ｃ３とケーシングＣ２との間に設けられている。以下、図１乃至図６を参照しつつ本発明のシフト装置Ｓについての各実施形態を説明する。

【0025】

（全体構成）
本発明に係るシフト装置Ｓの構成を図１乃至図３に示す。本実施形態のシフト装置Ｓは、モータＭによって減速ギヤ列を駆動し、回転駆動力を最終段の出力軸Ａ４に伝達してシフト位置を決定する。その際に減速ギヤ列と出力軸Ａ４との連係が分離される。即ち、シフト位置の変更に際してモータＭの駆動力を利用し、シフト位置が決定された状態では、モータＭを除く機構部によってシフト位置が保持される。

【0026】

図１乃至図３に示すように、モータＭの駆動による回転力はモータ軸である第１軸Ａ１および第２軸Ａ２を介して第３軸Ａ３に伝達される。第３軸Ａ３は減速ギヤ列の最終ギヤ軸である。さらに第３軸Ａ３の回転力は第４軸Ａ４、即ち出力軸Ａ４に伝達される。本実施形態では、第３軸Ａ３に第１セクタギヤＳＧ１が設けられ、出力軸Ａ４に第２セクタギヤＳＧ２が設けられている。第２軸Ａ２および第３軸Ａ３、第４軸Ａ４は、図３に示すようにベース部Ｃ３とケーシングＣ１とによって両持ち支持されている。また、第４軸Ａ４の端部には第４軸Ａ４の回転角度を測定する回転角センサＤが設けてある。

【0027】

（第１セクタギヤ）
第１セクタギヤＳＧ１は、円周方向に沿った一部の領域に駆動歯Ｔ１が形成され、その他の領域では駆動歯Ｔ１のない欠歯領域Ｔ０が形成されている。図２には四つの駆動歯Ｔ１が示されている。ただし、歯数は任意である。また、欠歯領域Ｔ０の輪郭は単純な円形である。欠歯領域Ｔ０の直径は、第２セクタギヤＳＧ２の被駆動歯Ｔ２との歯合が外れた状態で、第２セクタギヤＳＧ２の歯が欠歯領域Ｔ０の外周に当接し、第２セクタギヤＳＧ２の回転が規制される状態になるものであれば任意の寸法に設定可能である。本実施形態における欠歯領域Ｔ０の直径は、例えば駆動歯Ｔ１のピッチ円よりもやや大きな寸法に設定してある。

【0028】

（第２セクタギヤ）
第２セクタギヤＳＧ２は、本実施形態では例えば五つの被駆動歯Ｔ２を備えている。つまり、被駆動歯Ｔ２の数は、駆動歯Ｔ１の歯底数と同じ数に設定する。駆動歯Ｔ１が回転し、被駆動歯Ｔ２の端の歯が駆動歯Ｔ１から外れた後は、当該端の被駆動歯Ｔ２の側面が第１セクタギヤＳＧ１の欠歯領域Ｔ０に当接し、第２セクタギヤＳＧ２の姿勢が維持される。

【0029】

（規制部）
図２に示すように、第２セクタギヤＳＧ２の揺動範囲の両側には、第１セクタギヤＳＧ１との歯合が外れた第２セクタギヤＳＧ２の姿勢を所定姿勢に維持する規制部Ｂが設けられている。この規制部Ｂは、例えば弾力性を有するゴム材料や樹脂材料で構成する。

【0030】

規制部Ｂの設置は、例えば、第１セクタギヤＳＧ１からの回転力を受けた第２セクタギヤＳＧ２が左右何れかの方向に回転し、第１セクタギヤＳＧ１との歯合が外れる直前に第２セクタギヤＳＧ２の側面が規制部Ｂに当接するように行う。本構成によれば、第１セクタギヤＳＧ１との歯合を外れて規制状態となった第２セクタギヤＳＧ２は、第１セクタギヤＳＧ１の欠歯領域Ｔ０と規制部Ｂとで挟持される。

【0031】

これにより、例えば第１セクタギヤＳＧ１の回転速度等に拘わらず、歯合が外れた第２セクタギヤＳＧ２は規制部Ｂによって揺動姿勢が確実に維持される。このため、モータＭの回転角度がある程度オーバーシュートしても良く、モータＭの駆動制御等がより簡便化できる。

【0032】

尚、この維持状態では、規制部Ｂが僅かに弾性変形していることが望ましい。そうであれば、第２セクタギヤＳＧ２が欠歯領域Ｔ０と規制部Ｂとによってガタツキなく確実に挟持され、維持姿勢がより安定したものとなる。また、規制部Ｂが弾性変形することで、第２セクタギヤＳＧ２が規制部Ｂに当接する際の衝突音も僅かとなる。

【0033】

さらに、規制部Ｂが弾性変形しつつ第２セクタギヤＳＧ２を挟持することで、次にシフト位置を変更するべく第１セクタギヤＳＧ１を回転させる際に、第２セクタギヤＳＧ２の被駆動歯Ｔ２が第１セクタギヤＳＧ１の駆動歯Ｔ１に押し付けられ、両歯の再歯合が確実となる。よって、シフト装置Ｓの動作が迅速かつ確実なものとなる。

【0034】

尚、シフト位置の保持中にあっては駆動歯Ｔ１と被駆動歯Ｔ２との歯合が外れるため、第１セクタギヤＳＧ１を少し多めに回転させることで、第２セクタギヤＳＧ２に対して第１セクタギヤＳＧ１が空転可能な状態を得ることができる。そこで、例えばモータＭをブラシレスモータなどで構成し、この空転状態を積極的に利用することができる。つまり、モータＭの駆動に先立ってモータＭを時計方向／反時計方向に交互に回転させることでモータＭの回転方向を検出することができる。よって、シフト装置Ｓの状態を常にメモリしておく必要がなく、より簡略なシフト装置Ｓを得ることができる。

【0035】

(シフト位置の保持機構)
図１および図４に示すように、出力軸Ａ４の一端には、シフト位置の保持機構Ｈが設けてある。保持機構Ｈは、主に、シフト位置を切り欠いた切替プレートＨ１と、当該切替プレートＨ１に嵌合する押え部材Ｈ２とで構成され、所謂ディテント機構で構成される。これら保持機構Ｈは例えばトランスミッションの側に設けられる。ただし、保持機構Ｈのサイズ等を適宜設定してシフト装置Ｓの内部に設けるものであっても良い。

【0036】

尚、図１および図２、図４、図５においては、第２セクタギヤＳＧ２と保持機構Ｈとの構成を両者の連係態様の理解を容易にするため模式的に記載してある。実際のシフト装置Ｓは例えば図３に示すような構成であり、保持機構Ｈは、第４軸Ａ４から図３の下方に延出する軸部材Ａ５の先に設けられている。

【0037】

切替プレートＨ１は、出力軸Ａ４から延出する軸部材Ａ５に固定されており、出力軸Ａ４と共に回転可能である。軸部材Ａ５の端部には例えば図４に示すような断面がトラック形状の雄部が形成され、この端部が、出力軸Ａ４に設けられた同じくトラック形状の雌部に係合する。

【0038】

本実施形態の切替プレートＨ１では、縁部に二つの切欠きＫが設けてある。一方の切欠きＫ１（例えば図４では左側）はパーキング位置を規定するものであり、他方の切欠きＫ２（例えば図４では右側）はパーキング解除位置を規定するものである。

【0039】

切替プレートＨ１に対しては、例えば長尺状の押え部材Ｈ２が嵌合する。押え部材Ｈ２は棒状や板状のバネ部材で構成し、押え部材Ｈ２に所定の撓みを持たせた状態で先端の嵌合部Ｈ２１が切欠きＫに嵌合する。この嵌合状態では、嵌合部Ｈ２１と切欠きＫとの間に遊びは生じず、切替プレートＨ１つまりは出力軸Ａ４の回転位相が固定保持される。

【0040】

尚、切欠きＫ１および切欠きＫ２の他に、ドライブ位置やニュートラル位置、リバース位置などを規定する他の切欠きＫを設けることもできる。

【0041】

図４に示すように、切替プレートＨ１のうち切欠きＫ１の底部および切欠きＫ２の底部から夫々の中間にある境界部Ｋ３までの中心角度を夫々θ１およびθ２とする。この場合、第２セクタギヤＳＧ２が第１セクタギヤＳＧ１の駆動によって回転する駆動角度θ３は（θ１＋θ２）となる。

【0042】

第２セクタギヤＳＧ２の回転角度は、図３に示すように、第４軸Ａ４の端部と制御基板Ｅとに設けられた回転角センサＤによって測定される。回転角センサＤは、例えば、第４軸Ａ４と一体回転するように設けられたマグネットＤ１と、このマグネットＤ１の回転を検出するよう制御基板Ｅに設けられた磁界検出センサＤ２とで構成される。

【0043】

本構成であれば、第２セクタギヤＳＧ２を駆動角度θ３だけ交互に回転させることで、シフト位置の切り替えを確実に行うことができ、かつ、第２セクタギヤＳＧ２のシフト位置が機械的に保持可能となる。つまり、第１セクタギヤＳＧ１の駆動によって第２セクタギヤＳＧ２を駆動角度θ３だけ回転させ、その後、第１セクタギヤＳＧ１をさらに回転させて第２セクタギヤＳＧ２との歯合を解除するように構成すれば、シフト位置は保持機構Ｈの機能のみによって保持されるものとなる。本構成であれば、モータＭの回転駆動を高精度に制御することなくシフト位置を決定することができ、構成が簡便で安価なシフト装置Ｓを得ることができる。

【0044】

ただし、第１セクタギヤＳＧ１や第２セクタギヤＳＧ２の製作誤差や組付誤差等によって駆動角度θ３が切欠きＫ１および切欠きＫ２の中心角度の合計（θ１＋θ２）に一致するとは限らない。また、押え部材Ｈ２による切替プレートＨ１の付勢機能を利用することで、第２セクタギヤＳＧ２の駆動角度θ３は中心角度の合計（θ１＋θ２）より少なく設定することもできる。

【0045】

そこで、図４に示すように、夫々のシフト位置をより合理的に決定するために、本実施形態では、第２セクタギヤＳＧ２と出力軸Ａ４との間に回転方向に沿ったガタ付きを設け、出力軸Ａ４が角度θ４だけ遊び回転できるよう構成してある。

【0046】

このように出力軸Ａ４が遊び角度θ４を持つことで、第２セクタギヤＳＧ２の駆動角度θ３は次のように設定する。即ち、
θ３＞θ１＋θ４ かつ θ３＞θ２＋θ４ ・・・条件式１
とする。

【0047】

嵌合部Ｈ２１の嵌合位置を切欠きＫ１から切欠きＫ２に変更するには、切替プレートＨ１が回転して嵌合部Ｈ２１が境界部Ｋ３を乗り越える必要がある。そのためには、例えば以下の様な駆動態様が考えられる。つまり、第２セクタギヤＳＧ２が回転して先ず遊び角度θ４が吸収され、ここから切替プレートＨ１の駆動回転が開始される。このあと更に切替プレートＨ１をθ１だけ回転させ、嵌合部Ｈ２１が境界部Ｋ３を乗り越えれば、切替プレートＨ１に対する嵌合部Ｈ２１の付勢状態が変化し、切替プレートＨ１はさらに遊び角度θ４だけ回転可能となる。この結果、嵌合部Ｈ２１の嵌合位置が切欠きＫ２に落ち着けばよい。よって、θ３の角度条件は条件式１のように規定される。これは切欠きＫ２から切欠きＫ１に変更する場合も同様である。

【0048】

境界部Ｋ３を乗り越えた嵌合部Ｈ２１が、切替先の切欠きＫ１あるいは切欠きＫ２に落ち着くためにはもう一つの条件が規定される。つまり、第２セクタギヤＳＧ２が先ず駆動角度θ３だけ回転し、さらに切替プレートＨ１が遊び角度θ４だけ回転することで、切欠きＫ１および切欠きＫ２の中心角度の合計（θ１＋θ２）に達する必要がある。よって、
θ３＋θ４＞θ１＋θ２ ・・・条件式２
を満たす必要がある。

【0049】

条件式１および条件式２を満たす構成であれば、モータＭによる第１セクタギヤＳＧ１の回転角度の制御許容幅が広くなり駆動制御がさらに簡便なものとなる。しかも、シフト位置は完全に保持機構Ｈのみで決定され、モータＭの回転誤差等の影響を受けないから出力軸Ａ４の保持位置が常に同じとなる。

【0050】

図５には、本実施形態のシフト装置Ｓの動作態様を示す。図５（ａ）は、第１セクタギヤＳＧ１の駆動歯Ｔ１と第２セクタギヤＳＧ２の被駆動歯Ｔ２の歯合が外れ、第２セクタギヤＳＧ２が一方の規制部Ｂに当接している状態である。この状態では嵌合部Ｈ２１が切替プレートＨ１の切欠きＫ２に嵌合し、シフト位置がパーキング解除位置に設定される。

【0051】

第１セクタギヤＳＧ１は、第２セクタギヤＳＧ２との歯合が外れたあと図中時計方向にさらに約９０度回転した状態で静止している。規制部Ｂは僅かに弾性変形し、第２セクタギヤＳＧ２は、当該規制部Ｂと第１セクタギヤＳＧ１の欠歯領域Ｔ０とに当接して位置保持されている。このとき、第２セクタギヤＳＧ２と出力軸Ａ４との間には図４に示すような遊びがあり、規制部Ｂからの反発力は出力軸Ａ４には入力されない。

【0052】

図５（ｂ）は、シフト位置を切り替えるべく、第１セクタギヤＳＧ１が反時計方向に駆動回転し、駆動歯Ｔ１が被駆動歯Ｔ２に歯合し始めた状態である。このとき第２セクタギヤＳＧ２は規制部Ｂからの弾性力を受けて図中下方に付勢され、第１セクタギヤＳＧ１の駆動歯Ｔ１に積極的に歯合する。これにより出力軸Ａ４の回転が始まる。第２セクタギヤＳＧ２と出力軸Ａ４との遊びは、切替プレートＨ１が嵌合部Ｈ２１によって反時計方向に付勢される状態に詰められる。

【0053】

尚、図５（ｂ）は、規制部Ｂの反発力が完全に解放されて、規制部Ｂと第２セクタギヤＳＧ２とに隙間がある状態が図示されている。しかし、反発力が解放されていれば良く、両者がわずかに接触していても構わない。また、歯合する歯の強度に影響を与えない程度に規制部Ｂの反発力が残っていても良く、隙間がない状態でも良い。その場合、第１セクタギヤＳＧ１と第２セクタギヤＳＧ２との再歯合がさらに確実なものとなる。

【0054】

図５（ｃ）は、第１セクタギヤＳＧ１により第２セクタギヤＳＧ２が駆動されている状態である。この状態もしくはこの後の状態で嵌合部Ｈ２１が切替プレートＨ１の境界部Ｋ３を乗り越えることとなる。乗り越えの際には、嵌合部Ｈ２１による切替プレートＨ１の当接面が切欠きＫ１の側に変更されるため、出力軸Ａ４が第２セクタギヤＳＧ２に対して時計方向に回転することで遊びの詰まり方向が反転する。

【0055】

図５（ｄ）は、第１セクタギヤＳＧ１によって第２セクタギヤＳＧ２が駆動回転され、嵌合部Ｈ２１が切欠きＫ１に移行した後の状態を示す。嵌合部Ｈ２１は、押え部材Ｈ２の付勢力によって切欠きＫ１の谷部に向けて移動を強いられているが、第１セクタギヤＳＧ１と第２セクタギヤＳＧ２との歯合状態が続いているため、嵌合部Ｈ２１は切欠きＫ１の底部には未到達である。

【0056】

尚、図５（ｄ）では第２セクタギヤＳＧ２はまだ規制部Ｂと当接していない。しかし、図５（ｂ）の場合と同様に、両者がわずかに接触していても良い。また、歯合する歯の強度に影響を与えない程度に規制部Ｂが反発力を生じ始めていても良く、両者間の隙間がない状態でも良い。その場合、第１セクタギヤＳＧ１と第２セクタギヤＳＧ２との再歯合がさらに確実なものとなる。

【0057】

図５（ｅ）は、第２セクタギヤＳＧ２の被駆動歯Ｔ２が第１セクタギヤＳＧ１の駆動歯Ｔ１から外れ、第２セクタギヤＳＧ２の側面が他方の規制部Ｂに押し付けられている状態である。第２セクタギヤＳＧ２が第１セクタギヤＳＧ１から外れた瞬間に、嵌合部Ｈ２１は切欠きＫ１の底部に向かって移動し、出力軸Ａ４と切替プレートＨ１が遊び角度θ４を生かして切欠きＫ１の底部に落ち着く。この状態で出力軸Ａ４は、パーキング位置である切欠きＫ１に機構的な要素のみによって位置保持される。

【0058】

（回転軸の軸保持部材）
図６には、減速ギヤ列のうち、モータＭの第１軸Ａ１に続く第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の保持構造を示す。

【0059】

本実施形態では、構造の簡略化などのために第２軸Ａ２および第３軸Ａ３はベース部Ｃ３に片持ち支持される構造を前提としている。そのため、モータＭの駆動力を伝達する際に、これ等の軸が僅かに傾き、駆動力の伝達効率が低下する可能性がある。図６に示すように、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の夫々の軸端どうしを補剛プレートＰで連結し、当該補剛プレートＰをケーシングＣ１で位置固定してある。

【0060】

補剛プレートＰは、長尺状の平板部材であり、第２軸Ａ２の軸端および第３軸Ａ３の軸端を挿入する軸孔Ｐ１を有する。第２軸Ａ２および第３軸Ａ３は軸孔Ｐ１の内部で回転可能である。このような補剛プレートＰを設けることで、第２軸Ａ２と第３軸Ａ３との軸間距離が広がるのを防止することができる。

【0061】

また、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３と、モータＭの第１軸Ａ１および出力軸Ａ４とは、図２に示したように略直線状に並び配置されるため、モータＭを駆動した際に、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３が同時に同じ方向に傾く可能性がある。例えば、両軸どうしを結ぶ線分に対して直交方向への傾きが懸念される。そこで、図６に示すように、ケーシングＣ１の内面に、補剛プレートＰが嵌まり込む凹部Ｃ１１を設けてある。凹部Ｃ１１の形状は補剛プレートＰの輪郭に対応したものとし、特に、補剛プレートＰの長辺縁部との距離を狭く設定してある。

【0062】

このように第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の傾きを防止することで、第２軸Ａ２の第２ギヤＧ２と第１軸Ａ１（モータ軸）のモータギヤＧ１との歯合状態、あるいは、第３軸Ａ３の第１セクタギヤＳＧ１と第４軸Ａ４（出力軸Ａ４）の第２セクタギヤＳＧ２との歯合状態が適切に保たれ、駆動力の伝達効率を維持することができる。

【0063】

補剛プレートＰの装着はシフト装置Ｓの耐久性の観点からも有効である。当該シフト装置Ｓは、例えばオートマチック・トランスミッション（ＡＴ）に設置されるものであり、ＡＴのシフト状態を切り替える際にＡＴからの逆入力として衝撃が当該シフト装置Ｓに作用する場合がある。その際に、補剛プレートＰによって各ギヤＧの歯合状態が健全に維持されていると、ギヤＧどうしの衝突が回避され、ギヤＧの強度低下や疲労が生じ難くなる。このためシフト装置Ｓの耐久性が向上する。

【0064】

また、補剛プレートＰを用いることで、軸受としての耐久性を高めることができる。仮に、ケーシングＣ１がアルミニウムなどで構成され、図３に示したように各軸の端部をケーシングＣ１に個々に形成した軸孔Ｃ１２で保持する場合、回転する軸との摩擦によって軸孔Ｃ１２が早期に拡径する。しかし、例えば鋼材など比較的固い材料で補剛プレートＰを構成することで、軸孔Ｃ１２の拡径が阻止される。また、ケーシングＣ１がアルミニウム等であっても、凹部Ｃ１１の壁部は補剛プレートＰの縁部のうち所定長さの領域に当接可能である。よって、仮にケーシングＣ１が補剛プレートＰに頻繁に当接することがあってもケーシングＣ１の摩耗は生じ難くなる。

【0065】

さらに、補剛プレートＰを用いることで、シフト装置Ｓの組立作業が効率化される。例えば、図３に示したように各軸の端部をケーシングＣ１に個々に形成した軸孔Ｃ１２で保持する場合、ベース部Ｃ３にケーシングＣ１を装着する際に各軸の姿勢が変化し易く、各軸の位置合わせが煩雑となる。その点、補剛プレートＰにより複数の軸の相対位置を予め固定することで、軸端どうしの間隔が調整されるうえに各軸のベース部Ｃ３に対する配置姿勢も安定化する。よって、この後のケーシングＣ１の装着が極めて容易となり、組立作業の効率が改善される。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明のシフト装置は、例えば、モータによって出力軸を駆動し、出力軸を複数のシフト位置に切替保持する装置に広く用いることができる。

【符号の説明】

【0067】

Ａ４ 出力軸
Ｂ 規制部
Ｃ１ ケーシング
Ｍ モータ
Ｓ シフト装置
ＳＧ１ 第１セクタギヤ
ＳＧ２ 第２セクタギヤ
Ｔ０ 欠歯領域
Ｔ１ 駆動歯
Ｔ２ 被駆動歯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】