JP7796070B2 - パーキング機構 - Google Patents

Description

本発明は、パーキング機構に関する。

従来、モータージェネレータ（ＭＧ：Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を格納するトランスアクスルケースにおけるパーキング機構の構成が複数提案されている。

特許文献１には、２つのモータージェネレータを格納するトランスアクスルケースにおけるパーキングロッド配置が開示されている。
特許文献２には、パーキングポールを駆動するカムのカムガイドの構造が開示されている。

特開２０１２－０３５７５７号公報 特開２０１３－１７０６９９号公報

しかし、従来のパーキング機構の構成は、トランスアクスルの軸長方向においてコントロールシャフトとレバーとがモータージェネレータに重なる配置でモータージェネレータとリダクションギアとの間に設けられる。この場合、トランスアクスルの軸長方向にコントロールシャフトとレバーとを設ける幅が必要なためユニット全体の軸長が長くなるという問題がある。

本発明の目的は、ユニット軸長の短縮が可能なパーキング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機構は、モータージェネレータの周囲のデッドスペースから、パーキングギアおよびパーキングポールを収容するギアケース内に向けて、前記モータージェネレータの軸に平行に設けられたパーキングロッドと、前記パーキングロッドに設けられた、前記パーキングポールを駆動するパーキングカムと、前記パーキングカムの本体部分と接触して前記パーキングロッドを前記パーキングロッドの軸方向に案内する案内部材と、を有し、前記パーキングカムは、前記パーキングロッドの前記ギアケース側から、前記ギアケース側から径が大きくなる傾斜部分と、該傾斜部分の径が一定となる前記本体部分とを有し、前記案内部材は、前記パーキングロッドが前記パーキングポールにより弾かれるときの前記本体部分に対応する位置に前記案内部材の軸心を中心に拡管した拡管部を有し、前記パーキングロッドの長さに対して前記拡管部の長さは、前記パーキングロッドの先端から前記パーキングカムの本体部分の前記パーキングロッドの後端側の端部までの長さよりも短く、前記パーキングカムの本体部分の長さよりも長く、前記パーキングロッドは、前記パーキングロッドの軸方向から見てフライホイールと重なっており、前記パーキングロッドが前記パーキングロッドの軸方向から見て前記フライホイールと重なる部分において前記ギアケースを前記フライホイール側に突出させた構造により、前記フライホイール側に前記パーキングロッドの先端を収容する突出部を設けていることを特徴とする。

本発明によれば、ユニット軸長を短縮することができる。

図１は、実施形態にかかるパーキング機構の構成の一例を示す斜視図である。 図２は、モータージェネレータを収容するハウジング側のパーキング機構の構成の一例を示す図である。 図３は、図２のハウジングの背面側のギアケース内におけるパーキング機構の構成の一例を示す図である。 図４は、パーキングロッド、案内部材、および支持部材の構成および配置の一例を示す説明図である。

以下では、添付図面を参照し、本発明の実施形態であるパーキング機構について詳細に説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

＜実施形態＞
図１～図３を参照して、パーキング機構の構成について詳しく説明する。
本実施形態ではトランスアクスルにおいてパーキング機構を設ける構成を示す。図１は、実施形態にかかるパーキング機構の構成の一例を示す斜視図である。図１において実線がパーキング機構である。破線は、トランスアクスルの構成パーツの一例である。図２は、モータージェネレータを収容するハウジング側のパーキング機構の構成の一例を示す図である。図３は、図２のハウジングの背面側のギアケース内におけるパーキング機構の構成の一例を示すである。

図１に示されるように、トランスアクスルは一例として、２つのモータージェネレータ１１、１２と、直達ギア１３と、デファレンシャルギア１４と、パーキングギア１５と、リダクションギア１６と、フライホイール１７とを有する。パーキングギア１５はリダクションギア１６と同軸上に設けられている。モータージェネレータ１１、１２と、直達ギア１３と、デファレンシャルギア１４と、リダクションギア１６と、フライホイール１７は、それぞれの軸が並行になる配置で設けられている。

コントロールシャフト２１は、運転席のシフトレバーとの間でシフトケーブルにより連結されている。コントロールシャフト２１は、シフトレバーのシフトポジションの切り替えにより、シャフト軸回りに駆動する。

コントロールシャフト２１がシャフト軸回りに駆動することにより、コントロールシャフト２１の先端部に備える揺動体２３がシャフト軸回りに揺動する。そして、揺動体２３に設けられている各シフトポジションの位置を固定する凹部に支持部２２の端部が嵌り、その位置で保持される。

さらに、コントロールシャフト２１の先端部に備えるレバー２４も、コントロールシャフト２１が駆動すると一体的にシャフト軸回りに駆動する。レバー２４は、コントロールシャフト２１のシャフト軸から半径方向に開口孔２４１を有し、開口孔２４１にパーキングロッド２５の後端の曲げの部分２５０を通して連結を保持している。一例に示す曲げの部分２５０は直角に屈曲した形状になっている。レバー２４がシャフト軸回りに駆動すると、曲げの部分２５０と共にパーキングロッド２５がコントロールシャフト２１の垂直向き（図１～図３におけるＹ軸の向き）に可動する。

このように、コントロールシャフト２１と、レバー２４と、パーキングロッド２５の曲げの部分２５０とがリンク機構になっており、シフトレバーによるシフトポジションの切り替えによりコントロールシャフト２１の垂直向きにパーキングロッド２５が移動する。

本実施形態のパーキング機構において、パーキングロッド２５の移動経路にパーキングロッド２５を支持するための構造として、案内部材３０と支持部材４０とを設けている。

案内部材３０は、パーキングロッド２５の移動を案内する機能を有する。支持部材４０は、パーキングポール２６の操作位置でパーキングロッド２５による押し下げの操作を支持する機能を有する。パーキングポール２６は、パーキングロッド２５による押し下げの操作によりパーキングギア１５をロックする。

図２および図３に、ステアリング５０との配置の関係を示している。図２に示される配置での構成において、コントロールシャフト２１およびレバー２４は、モータージェネレータ１１またはモータージェネレータ１２の周囲のデッドスペースに設けられる。図２には一例としてコントロールシャフト２１およびレバー２４をモータージェネレータ１２の直下のデッドスペースに設けている。直達ギア１３と、コントロールシャフト２１およびレバー２４は、重なる配置となっている。コントロールシャフト２１は、モータージェネレータ１２の回転軸に平行な軸（図２に示されるＹ軸）に直交若しくは交差する向きに配置されている。

パーキングロッド２５は、２つのモータージェネレータ１１、１２、直達ギア１３、およびデファレンシャルギア１４（図３参照）の間のデッドスペースに各軸と平行に配置されている。一例では、パーキングロッド２５は、２つのモータージェネレータ１１、１２の間の下方において、２つのモータージェネレータ１１、１２を収容したハウジング１―１から背面側のギアケース１－２内に貫通するように設けた管状部材１０（図４参照）に挿入されている。管状部材１０は、２つのモータージェネレータ１１、１２、直達ギア１３、およびデファレンシャルギア１４などの各軸と平行に配設されている。パーキングロッド２５は、管状部材１０に、先端がＹ軸の向きで挿入されている。図３に示されるように、ギアケース１－２側でパーキングロッド２５の先端がパーキングポール２６の操作位置にくる。この操作位置の正面側（Ｙ軸側）は、フライホイール１７のフライホイールダンパエリア１７０（図４参照）である。パーキングロッド２５は、パーキングロッド２５の軸方向から見てフライホイール１７と重なっている。

パーキングロッド２５は、先端から所定の距離にパーキングカム２５２（図４参照）を設けている。以下、パーキングカムを「カム」と言う。パーキングロッド２５の先端から所定の距離に設けられたカム２５２が操作位置においてパーキングポール２６を操作する。この構成上、パーキングロッド２５の先端は、パーキングポール２６の操作位置においてフライホイールダンパエリア１７０側に突出する。この突出した部分は、フライホイールダンパエリア１７０のスペースの利用によりフライホイールダンパエリア１７０に突出させる。

パーキングポール２６は、操作位置側にある一端が、Ｐレンジのときにカム２５２により押し下げられることにより、他方の端部に設けられている爪２６１がパーキングギア１５に噛み合わさって、パーキングギア１５をロックする。パーキングポール２６は、Ｐレンジから別のレンジに移ると、カム２５２が操作位置から後退して端部を押し下げる力が解放され、ロック動作時に収縮したバネ２６２の付勢力により元の姿勢に戻りロックを解除する。

図４は、パーキングロッド２５、案内部材３０、および支持部材４０の構成および配置の一例を示す説明図である。図４（ａ）から図４（ｂ）は、シフトレンジ毎のパーキングロッド２５の状態の違いを表している。なお、図４（ａ）から図４（ｂ）には、パーキングロッド２５の配置や姿勢、およびパーキングロッド２５に伴うパーキングポール２６の駆動が分かるように、案内部材３０の軸心、パーキングポール２６の駆動前の高さ、フライホイール１７の中心線をそれぞれ一点鎖線により付している。

上述したように案内部材３０は、ハウジング１―１（図２参照）からその背面側のギアケース１－２（図３参照）を貫通した管状部材１０に設けている。図４（ａ）に示されるように案内部材３０は、パーキングロッド２５のカム２５２と接触して、パーキングロッド２５の移動を案内する。一例として示すカム２５２は、パーキングロッド２５の先端方向側から徐々に径が大きくなって本体部分の一定の径となる構造を有する。すなわち一例として示すカム２５２の外周面は、径が一定の面と、パーキングロッド２５の先端方向側に傾斜した面とを有する。案内部材３０はカム２５２の径が一定の本体部分の面と接触する。

さらに、案内部材３０には、パーキングポール２６の手前の区間ｈに、拡管部３０１を設けている。案内部材３０のパーキングポール２６側の端部では、拡管部３０１が案内部材３０の軸心を中心に拡管しており、管の外径が拡がっている。案内部材３０の軸心は管状部材１０の管中央を通る軸心である。「拡管部の長さ」は、図４（ａ）に示される例において拡管部３０１の区間ｈの長さに対応している。拡管部３０１の区間ｈの長さは、カム２５２の本体部分とパーキングロッド２５の先端との間の長さよりも短く、カム２５２の本体部分の長さよりも長い。図４（ａ）に一例として示されるカム２５２の形状において、拡管部３０１の区間ｈの長さは、少なくともカム２５２の区間ｍ（図４（ｃ）参照）の長さよりも長い。区間ｍは、カム２５２の、径が一定の本体部分の区間であり、本体部分の長さに当たる。区間ｈの長さは、カム２５２の傾斜部を含めた全体の長さより長くすることも可能である。区間ｈの長さは、カムの形状に応じて適宜設定してよい。

案内部材３０は拡管部３０１と共に同じ材質で設けられている。なお、案内部材３０と拡管部３０１を別体にして材質を異ならせてもよい。

また、拡管部３０１の開口部と向かい合う、フライホイールダンパエリア１７０には、支持部材４０を設けている。パーキングロッド２５は、図４（ｃ）に示すパーキングポール２６の位置において、カム２５２よりも前にパーキングポール２６が受ける部分、つまり、パーキングロッド２５においてカム２５２よりも前にある部分（以下において「先端部分」と言う）２５１がフライホイール１７側に突出する。本実施形態では、フライホイールダンパエリア１７０にギアケース１－２の一部を突出させ、突出させた構造６０に支持部材４０を設ける。支持部材４０の一例としては、スリーブである。フライホイール１７側に突出するパーキングロッド２５の先端をスリーブ内に収容する。支持部材４０の材質は、パーキングロッド２５の衝突に対し強い強度を示す材質とする。

次に、図４（ａ）から図４（ｂ）を参照して、パーキング機構の動作を説明する。まず、シフトをＤレンジに入れた場合、パーキングロッド２５は図４（ａ）に示すような位置になる。カム２５２は径が一定の面が案内部材３０と接触する位置にあるため、案内部材３０だけでパーキングロッド２５は支持される。

シフトをＲレンジに入れた場合、パーキングロッド２５は図４（ｂ）に示すような位置になる。カム２５２は、案内部材３０から拡管部３０１に向けて進むことになるが、径が一定の面が案内部材３０と接触している位置において、カム２５２よりも先行する先端部分２５１をパーキングポール２６が受けることになる。このため、カム２５２が拡管部３０１に進んでも脱落せずに案内部材３０から支持部材４０へとスムーズに受け渡される機構となっている。パーキングポール２６は、パーキングロッド２５の先端部分２５１を受けた場合は、バネ２６２の反発力があるので下がらずに先端部分２５１を支持する。

シフトをＰレンジに入れた場合、パーキングロッド２５は図４（ｃ）に示すような位置になる。パーキングロッド２５は、先端部分２５１がパーキングポール２６に支持されたまま進行して、カム２５２が案内部材３０から支持部材４０に受け渡される。カム２５２は、支持部材４０により上方への移動が阻止されるため、カム２５２の進行に連れ外径は大きくなるので、図４（ｃ）に示すようにカム２５２の外周面によりパーキングポール２６が力を受けて押し下げられる。図４（ｃ）においてパーキングポール２６は、駆動前の高さを示す一点鎖線の位置から、下がっている。

図４（ｄ）は、走行中にＰレンジへミス操作した場合の例である。例えば２０ｋｍ以上の走行でＰレンジへミスシフトをした場合は、パーキングポール２６がパーキングギア１５に弾かれて、その弾かれた力を受けてカム２５２も弾かれる。この場合において、図４（ｄ）に示されるように、Ｐレンジの状態には入らず、カム２５２が弾かれたことによりパーキングロッド２５が暴れた状態となる。本実施形態では、パーキングロッド２５が暴れた状態になっても、先端部分２５１と支持部材４０との衝突で、パーキングロッド２５の姿勢が収束する構造となっている。拡管部３０１があることにより、パーキングロッド２５が暴れた状態のときでもカム２５２は衝突しない設計となっている。このため、カム２５２の破損や、カム２５２の衝突による周辺部品の破損を防ぐことがでる。

（実施形態の効果）
本実施形態では、上述したようにコントロールシャフト２１およびレバー２４を、モータージェネレータ１１およびモータージェネレータ１２が収容されている空間のデッドスペースに設ける。軸長方向に厚みを追加せずコントロールシャフト２１およびレバー２４を設けることができるため、ユニット１全体の軸長（ユニット全体の幅に相当）に影響与えないレイアウトが可能である。

また、パーキングロッド２５は、２つのモータージェネレータ１１、１２と、直達ギア１３およびデファレンシャルギア１４などのドライブシャフトエリア間のデッドスペースに各軸と平行に配置し、各軸と平行に運動させる。このため各軸に重ならない位置でレイアウトすることが可能である。パーキングロッド２５のカム２５２がパーキングポール２６の操作位置にあるときにパーキングポール２６から突出するパーキングロッド２５の先端部分２５１は、ギアケース１－２の一部をフライホイールダンパエリア１７０に突出させるため、ユニット１全体の軸長短縮に繋がる。

また、パーキングロッド２５において先端から手前側にカム２５２を設け、カム２５２から先端までの先端部分の長さを確保している。このため、先端部分がパーキングポール２６に支持されることによりカム２５２を案内部材３０とパーキングポール２６との間でスムーズに受け渡すことができ、カム２５２が拡管部３０１にあるときにも脱落しないようにすることができる。

また、パーキングロッド２５の先端部分が保持機構となるため、案内部材３０にスロープなどを設ける必要がない。このため拡管部３０１を設けていてもユニット１全体の軸長の短縮が図れる。

また、Ｐレンジミスシフトなどによりカム２５２が衝突して周囲の部品を破損することを拡管部３０１を設けることで抑制することができるため、ユーザによる部品交換の負担を低減することができる。

本実施形態のパーキング機構では、シフトケーブルを用いた従来のシフト操作でカム２５２を動かしたときにスムーズなシフトチェンジが可能であり、ユーザの操作性が向上する。

従って、本実施形態のパーキング機構は、ユニット１軸長を短縮することができるので、コンパクト化や軽量化に繋がり、コスト低減にもなる。

また、従来の自動変速機のシフトポジションにも対応できるため、車両側のコスト低減にもなり、設備投資を抑制することができる。

（実施形態の変形例）
実施形態のパーキング機構は、シフト操作がシフトケーブルを使用せずに電動化される車両に適用してもよい。電動化によりアクチュエータが追加される場合でも、そのアクチュエータを含めて、モータージェネレータ１１周りまたはモータージェネレータ１２周りのデッドスペースに設けるようにし、ユニット１の体格を拡大しないように構成する。

１ ユニット
１―１ ハウジング
１－２ ギアケース
１１、１２ モータージェネレータ
１３ 直達ギア
１４ デファレンシャルギア
１５ パーキングギア
１６ リダクションギア
１７ フライホイール
２１ コントロールシャフト
２４ レバー
２５ パーキングロッド
３０ 案内部材
４０ 支持部材
１７０ フライホイールダンパエリア
２５１ 先端部分
２５２ カム
３０１ 拡管部

Claims (5)

1. モータージェネレータの周囲のデッドスペースから、パーキングギアおよびパーキングポールを収容するギアケース内に向けて、前記モータージェネレータの軸に平行に設けられたパーキングロッドと、
   前記パーキングロッドに設けられた、前記パーキングポールを駆動するパーキングカムと、
   前記パーキングカムの本体部分と接触して前記パーキングロッドを前記パーキングロッドの軸方向に案内する案内部材と、
   を有し、
   前記パーキングカムは、前記パーキングロッドの前記ギアケース側から、前記ギアケース側から径が大きくなる傾斜部分と、該傾斜部分の径が一定となる前記本体部分とを有し、
   前記案内部材は、前記パーキングロッドが前記パーキングポールにより弾かれるときの前記本体部分に対応する位置に前記案内部材の軸心を中心に拡管した拡管部を有し、
   前記パーキングロッドの長さに対して前記拡管部の長さは、前記パーキングロッドの先端から前記パーキングカムの本体部分の前記パーキングロッドの後端側の端部までの長さよりも短く、前記パーキングカムの本体部分の長さよりも長く、
   前記パーキングロッドは、前記パーキングロッドの軸方向から見てフライホイールと重なっており、
   前記パーキングロッドが前記パーキングロッドの軸方向から見て前記フライホイールと重なる部分において前記ギアケースを前記フライホイール側に突出させた構造により、前記フライホイール側に前記パーキングロッドの先端を収容する突出部を設けている、
   パーキング機構。
2. 前記パーキングロッドは、Ｐレンジのとき、前記パーキングロッドの先端が前記突出部に突出する、
   請求項１に記載のパーキング機構。
3. ２つのモータージェネレータ、直達ギア、およびデファレンシャルギアを有し、
   前記２つのモータージェネレータ、前記直達ギア、および前記デファレンシャルギアの各軸は平行であり、
   前記パーキングロッドは、前記２つのモータージェネレータ、前記直達ギア、および前記デファレンシャルギアの間のデッドスペースに、前記各軸と平行に配置されている、
   請求項１または２に記載のパーキング機構。
4. 前記パーキングロッドにおいて、前記パーキングカムは前記パーキングロッドの先端から所定の距離に設けられており、
   前記拡管部は、前記拡管部の拡管が始まる位置から前記パーキングポール側の前記拡管部の端部の開口部までが拡管しており、
   前記パーキングロッドの先端から前記パーキングカムの本体部分の前記パーキングロッドの先端側の端部までの長さは、前記パーキングポールと前記拡管部の拡管が始まる位置との間の長さよりも長い、
   請求項１に記載のパーキング機構。
5. 前記パーキングロッドが前記パーキングポールにより弾かれたときに前記パーキングロッドの先端部分と衝突する支持部材を有し、
   前記拡管部は、前記案内部材の軸心を中心に、前記拡管部と前記パーキングカムとが接触しない径で外径が拡がっている、
   請求項１または４に記載のパーキング機構。