JP2019010926A - パーキングロック機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ポール支持スプリングに必要とされる荷重を低減できる、パーキングロック機構を提供する。
【解決手段】パーキングポール１３は、ポール回転軸３１を支点に揺動可能に設けられ、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側に延びる本体部３２と、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側と反対側に延びる延部３３とを有している。そのため、延部３３がパーキングポール１３のカウンタウエイトとして機能し、ポール回転軸３１がパーキングポール１３の端部に設けられた構成と比較して、パーキングポール１３の重心位置がポール回転軸３１に近づく。また、ポール支持スプリング１４の一端部は、パーキングポール１３の延部３３に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のパーキングロック機構に関する。

自動車などの車両には、エンジンなどの駆動源が発生するトルクを変速する変速ユニットが搭載されている。変速ユニットの概念には、トランスミッション（変速機）単体はもちろん、トランスミッションとデファレンシャルギヤ（差動装置）とを一体的に備えるトランスアクスルが含まれる。

図２は、従来の変速ユニット１０１の一部を示す側面図である。

変速ユニット１０１には、シフトレバー（セレクトレバー）がＰ（パーキング）ポジションに位置するときにトランスミッションのアウトプットシャフト１０２をロックするパーキングロック機構１０３が備えられている。

パーキングロック機構１０３は、パーキングギヤ１０４、パーキングポール１０５およびパーキングロッド１０６を含む。パーキングギヤ１０４は、アウトプットシャフト１０２に対して相対回転不能に設けられている。パーキングポール１０５は、パーキングギヤ１０４の上側を前後方向に延びている。パーキングポール１０５の基端部は、左右方向に延びるポール回転軸１０７を介して変速ユニット１０１の外殻をなすユニットケース１０８に回転可能に支持されている。パーキングポール１０５の中間部には、パーキングギヤ１０４側に突出する噛合部１０９が形成されている。また、パーキングポール１０５は、ポール支持スプリング１１０により、噛合部１０９がパーキングギヤ１０４から離間する方向に付勢されている。パーキングロッド１０６は、前後方向に延び、その先端がパーキングポール１０５の先端部と前後方向に対向している。パーキングロッド１０６には、カム１１１が摺動自在に設けられている。カム１１１には、コイルスプリング１１２の一端が接続され、コイルスプリング１１２の他端は、カム１１１よりもパーキングロッド１０６の基端側においてパーキングロッド１０６に固定されている。

ユニットケース１０８には、コントロールシャフト１１３が挿入されている。コントロールシャフト１１３の上端部は、ユニットケース１０８の上側に突出しており、その上端部には、コントロールシャフト１１３を回動させる操作力が入力されるアウタレバー１１４が相対回転不能に取り付けられている。また、コントロールシャフト１１３には、ユニットケース１０８内において、インナレバー１１５が相対回転不能に取り付けられている。インナレバー１１５には、パーキングロッド１０６の基端部が回転可能に挿通されている。

シフトレバーが操作されて、アウタレバー１１４に入力される操作力により、コントロールシャフト１１３が回動されると、コントロールシャフト１１３と一体にインナレバー１１５が回動し、パーキングロッド１０６がパーキングポール１０５側に進出する。パーキングロッド１０６の進出により、カム１１１がパーキングポール１０５の先端に当接した後、パーキングロッド１０６がさらに進出すると、カム１１１によりパーキングポール１０５の先端が押し下げられる。これにより、パーキングポール１０５の噛合部１０９がパーキングギヤ１０４の歯溝１１６に嵌まり、パーキングギヤ１０４の回転が規制（パーキングロック）される。コントロールシャフト１１３が逆方向に回動されると、パーキングポール１０５の噛合部１０９がパーキングギヤ１０４の歯溝１１６から離脱して、パーキングギヤ１０４の回転が許容される。

特開２０１３−２０９０９０号公報

かかる構造では、パーキングポール１０５がポール回転軸１０７から一方側に延びており、パーキングポール１０５の重心がポール回転軸１０７から遠く離れている。そのため、ポール支持スプリング１１０に必要とされる荷重（パーキングポール１０５を持ち上げるのに必要とされる荷重）が大きい。ポール支持スプリング１１０の荷重が大きいと、カム１１１を付勢するコイルスプリング１１２に必要とされる荷重が大きくなり、ひいてはシフトレバーを操作するシフト操作力が大きくなる。

本発明の目的は、ポール支持スプリングに必要とされる荷重を低減できる、パーキングロック機構を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るパーキングロック機構は、所定の回転軸線を中心に回転可能に設けられるパーキングギヤと、回転軸線と直交する方向に延び、回転軸線と平行なポール回転軸を支点として揺動可能に設けられ、その揺動によりパーキングギヤの歯溝に対して係合および離脱する噛合部を有するパーキングポールと、パーキングポールを噛合部がパーキングギヤの歯溝から離脱する方向に付勢するポール支持スプリングとを含み、パーキングポールは、ポール回転軸からパーキングギヤ側に延びる本体部と、ポール回転軸からパーキングギヤ側と反対側に延びる延部とをさらに有し、噛合部は、本体部からパーキングギヤに向けて突出し、ポール支持スプリングは、一端部が延部に接続されて、延部に荷重を加えるように設けられている。

この構成によれば、パーキングポールは、ポール回転軸を支点に揺動可能に設けられ、ポール回転軸からパーキングギヤ側に延びる本体部と、ポール回転軸からパーキングギヤ側と反対側に延びる延部とを有している。そのため、延部がパーキングポールのカウンタウエイトとして機能し、ポール回転軸がパーキングポールの端部に設けられた構成と比較して、パーキングポールの重心位置がポール回転軸に近づく。したがって、パーキングポールの噛合部がパーキングギヤの歯溝から離脱した状態を保持するのにポール支持スプリングに必要とされる荷重を低減できる。その結果、ポール支持スプリングの荷重に抗してパーキングポールを回動させるためのパーキングロッドに設けられるコイルスプリングの荷重を低減でき、ひいてはシフト操作力を低減できる。

また、ポール支持スプリングの一端部は、パーキングポールの延部に接続されている。これにより、ポール支持スプリングを支持するスプリング支持軸の位置設定の自由度が上がり、ポール回転軸を中心とするパーキングポールの噛合部の円軌道とスプリング支持軸を中心とするポール支持スプリングの一端部の円軌道とが接するようにスプリング支持軸の位置を設定することが可能となる。この設定により、ポール支持スプリングの荷重損失の低減を図ることができる。そのため、ポール支持スプリングがトーションスプリングからなる場合には、ポール支持スプリングの線材の径を小さくでき、ポール支持スプリングの重量を低減でき、また、ポール支持スプリングの曲げ応力を低減できる。

本発明によれば、ポール支持スプリングに必要とされる荷重を低減でき、ひいてはシフト操作力を低減できる。

本発明の一実施形態に係るパーキングロック機構が適用された変速ユニットの一部を示す側面図である。 従来の変速ユニットの一部を示す側面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜変速ユニットの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るパーキングロック機構１１が適用された変速ユニット１の一部を示す側面図である。

変速ユニット１は、エンジンまたはモータなどの駆動源とともに車両に搭載されて、駆動源が発生するトルクを変速するユニットである。

変速ユニット１の外殻をなすユニットケース２内には、シフトレバー（セレクトレバー）がＰ（パーキング）ポジションに位置するときにトランスミッションのアウトプットシャフト３をロックするパーキングロック機構１１が備えられている。シフトレバーは、図示されないが、車両の運転者が操作可能な位置に設けられている。

パーキングロック機構１１には、パーキングギヤ１２、パーキングポール１３およびポール支持スプリング１４が含まれる。

パーキングギヤ１２は、アウトプットシャフト３に対して相対回転不能に設けられている。パーキングギヤ１２は、たとえば、アウトプットシャフト３と直接にスプライン結合していてもよいし、アウトプットシャフト３に相対回転不能に支持された別のギヤと一体的に設けられていてもよい。パーキングギヤ１２の外周面には、多数の歯２１が一定間隔を空けて形成され、これにより、歯２１と２つの歯２１の間の歯溝２２とが交互に並んでいる。

パーキングギヤ１２に対してアウトプットシャフト３の回転軸線と直交する前後方向の前側（図１における左側）には、ポール回転軸３１が設けられている。ポール回転軸３１は、ユニットケース２に固定され、アウトプットシャフト３と平行をなして延びている。

パーキングポール１３は、前後方向に延び、その前後方向の中央よりも前寄りの位置にポール回転軸３１が遊挿されることにより、ポール回転軸３１を支点として揺動可能に設けられている。パーキングポール１３は、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２の上側をパーキングギヤ１２を後側に越える位置まで延びる本体部３２と、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側と反対側、つまり前側に延びる延部３３と、本体部３２の前後方向の中央部からパーキングギヤ１２に向けて下側に突出する噛合部３４とを一体的に有している。延部３３には、側面視略三角形状の切欠３５が形成されている。

ポール回転軸３１の前下側には、スプリング支持軸４１が設けられている。スプリング支持軸４１は、ユニットケース２に固定され、アウトプットシャフト３およびポール回転軸３１と平行をなして延びている。

ポール支持スプリング１４は、１本の金属線材を巻回および屈曲させることにより形成されるトーションスプリングからなる。ポール支持スプリング１４のコイル状に巻回された部分にスプリング支持軸４１が挿通されることにより、ポール支持スプリング１４がスプリング支持軸４１に支持されている。ポール支持スプリング１４の一端部４２は、コイル状に巻回された部分から前側に延びて、パーキングポール１３の延部３３の切欠３５に引っ掛けられている。ポール支持スプリング１４の他端部４３は、ユニットケース２に固定されている。ポール支持スプリング１４が有する弾性により、ポール支持スプリング１４の一端部４２からパーキングポール１３の延部３３に下向きの荷重が加えられて、パーキングポール１３は、噛合部３４がパーキングギヤ１２から離間する方向に付勢されている。

パーキングポール１３の後側には、パーキングロッド５１が設けられている。パーキングロッド５１は、前後方向に延び、その先端がパーキングポール１３の本体部３２と前後方向に対向している。パーキングロッド５１には、カム５２が摺動自在に設けられている。カム５２は、パーキングロッド５１の先端に近づくにつれて縮径する円錐状のカム面５３を有している。パーキングロッド５１には、カム５２よりも後側の位置に、コイルスプリング５４が巻装されている。カム５２には、コイルスプリング５４の一端が接続されている。コイルスプリング５４の他端は、パーキングロッド５１に固定されている。

また、ユニットケース２には、コントロールシャフト６１が挿入されている。コントロールシャフト６１は、上下方向に延びている。コントロールシャフト６１の上端部は、ユニットケース２の上側に突出しており、その上端部には、アウタレバー６２が取り付けられている。アウタレバー６２には、シフトレバーから延びるコントロールケーブル（図示せず）が接続されており、シフトレバーを操作する力（シフト操作力）がコントロールケーブルを介して入力される。また、コントロールシャフト６１には、ユニットケース２内において、インナレバー６３が相対回転不能に取り付けられている。インナレバー６３には、パーキングロッド５１の基端部が回転可能に挿通されている。

シフトレバーがＰポジション以外のポジションからＰポジションに操作されると、その操作によるシフト操作力がアウタレバー６２に入力されて、アウタレバー６２が回動し、アウタレバー６２と一体にコントロールシャフト６１およびインナレバー６３が回動する。インナレバー６３の回動により、パーキングロッド５１がパーキングポール１３側に進出する。パーキングロッド５１の進出により、カム５２のカム面５３がパーキングポール１３の本体部３２に当接した後、パーキングロッド５１がさらに進出すると、カム面５３によりパーキングポール１３の本体部３２が押し下げられる。これにより、パーキングポール１３の噛合部３４がパーキングギヤ１２の歯溝２２のいずれかに嵌まり、パーキングギヤ１２の回転が規制（パーキングロック）される。

シフトレバーがＰポジションからＰポジション以外のポジションに操作されると、パーキングロックされる際と逆の動きにより、パーキングポール１３の噛合部３４がパーキングギヤ１２の歯溝２２から離脱して、パーキングギヤ１２の回転が許容される。

＜作用効果＞
以上のように、パーキングポール１３は、ポール回転軸３１を支点に揺動可能に設けられ、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側に延びる本体部３２と、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側と反対側に延びる延部３３とを有している。そのため、延部３３がパーキングポール１３のカウンタウエイトとして機能し、ポール回転軸３１がパーキングポール１３の端部に設けられた構成と比較して、パーキングポール１３の重心位置がポール回転軸３１に近づく。したがって、パーキングポール１３の噛合部３４がパーキングギヤ１２の歯溝２２から離脱した状態を保持するのにポール支持スプリング１４に必要とされる荷重を低減できる。その結果、パーキングロッド５１に設けられるコイルスプリング５４の荷重を低減でき、ひいてはシフト操作力を低減できる。

また、ポール支持スプリング１４の一端部４２は、パーキングポール１３の延部３３に接続されている。これにより、ポール支持スプリング１４を支持するスプリング支持軸４１の位置設定の自由度が上がり、ポール回転軸３１を中心とするパーキングポール１３の噛合部３４の円軌道とスプリング支持軸４１を中心とするポール支持スプリング１４の一端部４２の円軌道とが接するようにスプリング支持軸４１の位置を設定することが可能となる。この設定により、ポール支持スプリング１４の荷重損失の低減を図ることができる。そのため、ポール支持スプリング１４を構成する金属線材の径を小さくできるので、ポール支持スプリング１４の重量を低減でき、また、ポール支持スプリング１４の曲げ応力を低減できる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、ポール支持スプリング１４がトーションスプリングからなるとしたが、ポール支持スプリング１４は、パーキングポール１３にばね荷重を加えることができればよく、コイルスプリングなど、トーションスプリング以外のスプリング（ばね）であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１１：パーキングロック機構
１２：パーキングギヤ
１３：パーキングポール
１４：ポール支持スプリング
２２：歯溝
３１：ポール回転軸
３２：本体部
３３：延部
３４：噛合部
４２：一端部

Claims (1)

1. 所定の回転軸線を中心に回転可能に設けられるパーキングギヤと、
   前記回転軸線と直交する方向に延び、前記回転軸線と平行なポール回転軸を支点として揺動可能に設けられ、その揺動により前記パーキングギヤの歯溝に対して係合および離脱する噛合部を有するパーキングポールと、
   前記パーキングポールを前記噛合部が前記パーキングギヤの歯溝から離脱する方向に付勢するポール支持スプリングとを含み、
   前記パーキングポールは、前記ポール回転軸から前記パーキングギヤ側に延びる本体部と、前記ポール回転軸から前記パーキングギヤ側と反対側に延びる延部とをさらに有し、
   前記噛合部は、前記本体部から前記パーキングギヤに向けて突出し、
   前記ポール支持スプリングは、一端部が前記延部に接続されて、前記延部に荷重を加えるように設けられている、パーキングロック機構。

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