DE112010005686B4

DE112010005686B4 - Parkarretiervorrichtung

Info

Publication number: DE112010005686B4
Application number: DE112010005686.2T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Kato; Michitaka Tsuchida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: US8776979B2; WO2011161719A1; US20130087427A1; JP5387769B2; CN102947624A; JPWO2011161719A1; DE112010005686T5

Abstract

Parkarretiervorrichtung mit einem elektrischen Aktuator (11), der im Ansprechen auf einen Schaltvorgang betätigt wird, und einem Parkarretiermechanismus (12; 112; 212), der durch den elektrischen Aktuator (11) betätigt wird und dazu in der Lage ist, wahlweise einen Parkarretierhaltezustand, bei dem ein angehaltener Zustand des Fahrzeugs (1) beibehalten wird, oder einen Parkarretierfreigabezustand, bei dem der angehaltene Zustand des Fahrzeugs (1) aufgehoben wird, einzunehmen, wobei der elektrische Aktuator (11) auf einem Stützabschnitt (113; 213) gestützt ist, der an zumindest entweder einem ersten Gehäuse (1H), das teilweise eine Krafterzeugungsvorrichtung (2) zum Erzeugen einer Kraft bildet oder einem zweiten Gehäuse (2H), das teilweise eine Kraftübertragungsvorrichtung (3; 30) bildet, vorgesehen ist, wobei der elektrische Aktuator (11) in einem Raum (1k) angeordnet ist, der durch einen Innenwandabschnitt (1Ha) des ersten Gehäuses (1H) und einen Innenwandabschnitt (2Ha) des zweiten Gehäuses (2H) umgeben ist, und wobei der elektrische Aktuator (11) einen Gleichstrommotor hat.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Parkarretiervorrichtung und insbesondere auf eine Parkarretiervorrichtung, die an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, montiert ist und mit einem elektrischen Aktuator versehen ist, der im Ansprechen auf den durch einen Fahrer bewirkten Schaltvorgang betätigt wird.
Hintergrund des Standes der Technik
Als herkömmliche Parkarretiervorrichtung dieser Art ist bislang eine Parkarretiervorrichtung bekannt, die Folgendes aufweist: ein Parkzahnrad und eine Parkklaue, die in einer Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen sind zum Übertragen der von einem Verbrennungsmotor ausgegebenen Kraft zu einer Achse, wobei ein elektrischer Aktuator betätigt wird, um wahlweise die Parkklaue mit dem Parkzahnrad in Eingriff zu bringen oder die Parkklaue von dem Parkzahnrad außer Eingriff zu bringen, und ein Verbindungsmechanismus vorhanden ist zum Verbinden der Parkklaue mit dem elektrischen Aktuator, so dass die Parkklaue durch den elektrischen Aktuator betätigt wird (siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
Die in dem Patentdokument 1 offenbarte Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus an dem Seitenwandabschnitt eines Gehäuses angeordnet sind, in welchem ein Kraftübertragungsgetriebe untergebracht ist. Der Seitenwandabschnitt des Gehäuses befindet sich an der Rückseite der Achse und in der Nähe der Achse und nimmt somit eine Position ein, die sich mit der Achse unter Betrachtung von der Vorderseite des Fahrzeugs überlappt. Der elektrische Aktuator ist in einem Gehäuse untergebracht, das einen hinteren Abschnitt aufweist, an welchem ein Elektromotor und ein Hauptleitungsverbindungsstück angeordnet sind.
Die herkömmliche Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie so geschaltet wird, dass sie wahlweise einen Parkarretierbeibehaltungszustand, bei dem das Anhalten des Fahrzeugs beibehalten wird, oder einen Parkfreigabezustand, bei dem das Anhalten des Fahrzeugs freigegeben wird, einnimmt, wenn der elektrische Aktuator im Ansprechen auf den Schaltvorgang des Fahrers betätigt wird.
Des Weiteren ist die herkömmliche Parkarretiervorrichtung so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus an dem Seitenwandabschnitt eines Gehäuses, in welchem ein Kraftübertragungsgetriebe untergebracht ist, angeordnet sind, wobei der Seitenwandabschnitt des Gehäuses an der Rückseite der Achse und in der Nähe der Achse ist und somit eine Position einnimmt, die mit der Achse unter Betrachtung von der Vorderseite des Fahrzeugs überlappt, so dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus hinter der Achse sind und von der Vorderseite des Fahrzeugs aus nicht gesehen werden können. Dies führt zu dem Umstand, dass ein spezielles Element oder spezielle Elemente nicht erforderlich sind, die für den Schutz des elektrischen Aktuators und des Verbindungsmechanismus vor fliegenden Steinen vorgesehen sind.
Des Weiteren führt, wenn die herkömmliche Parkarretiervorrichtung so aufgebaut ist, dass der Elektromotor und das Hauptleitungsverbindungsstück in dem hinteren Abschnitt des Gehäuses des elektrischen Aktuators vorgesehen sind, das Gehäuse des elektrischen Aktuators dazu, dass es als eine Schutzwand dient, die den Abschnitt einnimmt, der eine relativ geringe Festigkeit hat. Die herkömmliche Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus vor fliegenden Steinen geschützt sind, ohne dass eine Zunahme der Anzahl an Teilen und der Herstellkosten mit sich gebracht wird.
Stand der Technik
Patentliteratur

Patentdokument 1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2000-085551 A
Patentdokument 2: DE 10 2006 000 058 A1

Dokument DE 10 2006 000 058 A1 offenbart eine Antriebsstartvorrichtung mit einem elektrischen Aktuator. Der elektrische Aktuator ist in einem Automatikgetriebe eingebaut. Der elektrische Aktuator hat einen elektrischen Synchronmotor
Zusammenfassung der Erfindung
Lösung der Aufgabe
Die Parkarretiervorrichtung, die wie vorstehend erläutert offenbart ist, ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus an der Rückseite der Achse angeordnet sind, um vor fliegenden Steinen geschützt zu sein, jedoch an dem Seitenwandabschnitt des Gehäuses der Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet sind, d. h. an der Außenseite des Gehäuses angeordnet sind, so dass auf den elektrischen Aktuator und den Verbindungsmechanismus mit Leichtigkeit zugegriffen werden kann und zu ihnen ein Kontakt hergestellt werden kann.
Auf den elektrischen Aktuator und den Verbindungsmechanismus, die in dem Fahrzeug eingebaut sind, an welchem die herkömmliche Parkarretiervorrichtung montiert ist, wird mit Leichtigkeit von der Außenseite des Fahrzeugs aus zugegriffen. Folglich ergibt sich eine Möglichkeit dahingehend, dass der elektrische Aktuator und der Verbindungsmechanismus von dem Parkarretiermechanismus entfernt werden oder anderweitig der Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs betätigt wird, was zu einem Abfall bei der Funktion des Parkarretiermechanismus führt.
Um die Möglichkeit der Verringerung der Funktion des Parkarretiermechanismus zu überwinden, kann angedacht werden, die Festigkeit des Aufbaus des elektrischen Aktuators und des Verbindungsmechanismus zu verbessern und diese an dem Wandabschnitt des Gehäuses der Kraftübertragungsvorrichtung durch Spezialschrauben zu sichern, die von dem Wandabschnitt des Gehäuses nicht entfernt werden können. Außerdem kann angedacht werden, dass der Elektromotor, der teilweise den elektrischen Aktuator ausbildet, nicht so aufgebaut wird, dass er lediglich durch die Energiebelieferung durch den Elektromotor anstelle eines SR-Motors (getakteter Reluktanzmotor) betätigt wird, um durch ein elektrisches Signal gesteuert zu werden. Jedoch führen jegliche auf diese Weise angedachten Maßnahmen zu einem derartigen Problem, dass die Kosten der Bauelemente und Teile der Parkarretiervorrichtung zunehmen und somit die Herstellkosten der Parkarretiervorrichtung ansteigen.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehend erwähnten Probleme des Standes der Technik zu überwinden, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Parkarretiervorrichtung zu schaffen, die verhindern kann, dass auf den elektrischen Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen wird, und dadurch verhindern kann, dass die Funktion des elektrischen Aktuators sich verschlechtert, wobei außerdem die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung verringert werden können.
Lösung der Aufgabe
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen, schlägt die Erfindung eine Parkarretiervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorstehend erläuterte Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist, so dass auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus nicht gänzlich von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen werden kann.
Das Fahrzeug, an welchem eine herkömmliche Parkarretiervorrichtung montiert ist, ist so aufgebaut, dass ein Aktuator an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist, so dass der elektrische Aktuator und der Parkarretiermechanismus mit Leichtigkeit von der Außenseite des Fahrzeugs entfernt werden können und manipulated werden können, was zu einer Möglichkeit dahingehend führt, dass das Fahrzeug in einen Zustand gelangen kann, bei dem das Fahrzeug nicht bewegt werden kann.
Im Gegensatz dazu ist die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass auf den elektrischen Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs aus nicht zugegriffen werden kann, wodurch keinerlei Möglichkeit geschaffen wird, dass sich die Funktion der Parkarretiervorrichtung verschlechtert, was ermöglicht, einen Effekt zum Verbessern der Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung zu erzielen.
Daher ist es nicht erforderlich, dass bei dem elektrischen Aktuator und dem Parkarretiermechanismus eine Verstärkung vorgesehen wird oder deren mechanische Festigkeit erhöht wird, noch dass spezielle Befestigungsschrauben zum Befestigen des elektrischen Aktuators an dem Fahrzeug angewendet werden müssen, was aus der Tatsache herrührt, dass auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden kann und diese somit nicht mit irgendwelchen Personen in Kontakt gelangen können. Ein weiterer vorteilhafter Effekt ist, dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator durch einen SR-Motor aufgebaut ist, der relativ kostspielig ist und nicht lediglich durch Anregung (Energiebelieferung) betätigt wird.
Als ein Ergebnis kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Gleichstrommotor verwenden, der relativ kostengünstig ist und eine geringe Genauigkeit aufweisen kann, und Befestigungsschrauben, die aufgrund der Normung kostengünstig sind, können verwendet werden, so dass die Parkarretiervorrichtung einen derartigen vorteilhaften Effekt erlangen kann, dass die Herstellkosten der Parkarretiervorrichtung beträchtlich verringert werden können im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung.
In der vorstehend definierten Parkarretiervorrichtung ist der elektrische Aktuator auf einem Stützabschnitt gestützt, der an zumindest entweder dem ersten Gehäuse oder dem zweiten Gehäuse vorgesehen ist, wobei der elektrische Aktuator in einem Raum angeordnet ist, der durch einen Innenwandabschnitt des ersten Gehäuses und einen Innenwandabschnitt des zweiten Gehäuses umgeben ist.
Die derart definierte Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator an dem Stützabschnitt gestützt ist und in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist, wodurch es mit Gewissheit unmöglich gemacht wird, dass auf den elektrischen Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen wird. Als ein Ergebnis kann auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus nicht gänzlich von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen werden, wodurch keine Möglichkeit dahingehend bewirkt wird, dass die Funktion der Parkarretiervorrichtung vermindert wird, was wiederum ermöglicht, eine Wirkung zum Verbessern der Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung zu erzielen.
In der wie vorstehend definierten Parkarretiervorrichtung hat das zweite Gehäuse einen Erstreckungsabschnitt, der sich zu dem ersten Gehäuse erstreckt.
Die derart definierte Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass das zweite Gehäuse den Erstreckungsabschnitt hat, der sich zu dem ersten Gehäuse erstreckt, so dass der elektrische Aktuator in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse und dem Erstreckungsabschnitt des zweiten Gehäuses angeordnet werden kann. Die herkömmliche Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie in einem relativ kleinen Raum zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet wird, wobei jedoch die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass das zweite Gehäuse mit dem Erstreckungsabschnitt ausgebildet ist, so dass der Erstreckungsabschnitt einen Raum sicherstellen kann, der ermöglicht, dass in diesem der elektrische Aktuator mit Sicherheit angeordnet wird.
In der vorstehend definierten Parkarretiervorrichtung hat der Parkarretiermechanismus einen Schaltmechanismus, der geschaltet wird, um wahlweise eine Parkposition, die dem Parkarretierhaltezustand entspricht, oder eine Nichtparkposition, die dem Parkarretierfreigabezustand entspricht, einzunehmen, einen Getriebemechanismus, der die Betätigung des elektrischen Aktuators zu dem Schaltmechanismus überträgt, und einen Arretiermechanismus, der die Abgabe der Kraft von der Kraftübertragungsvorrichtung arretiert, wenn der Schaltmechanismus zu der Parkposition geschaltet ist.
Die derart definierte Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist, so dass auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden kann. Als eine Folge ergibt sich keine Möglichkeit dahingehend, dass die Funktion des Parkarretiermechanismus der Parkarretiervorrichtung vermindert wird, wodurch eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des Parkarretiermechanismus ermöglicht wird.
Daher ist es nicht erforderlich, dass der elektrische Aktuator und der Parkarretiermechanismus verstärkt werden oder im Hinblick auf die mechanische Festigkeit verbessert werden, noch dass spezielle Befestigungsschrauben zum Befestigen des elektrischen Aktuators an dem Fahrzeug verwendet werden, was sich aus der Tatsache ergibt, dass auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden kann und somit nicht durch irgendjemand ein Kontakt hergestellt werden kann. Ein weiterer vorteilhafter Effekt ist, dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator durch einen SR-Motor aufgebaut ist, der relativ kostspielig ist und nicht lediglich durch Anregung (Energiebelieferung) betätigt wird. Als ein Ergebnis kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Gleichstrommotor, der relativ kostengünstig ist und eine hohe Genauigkeit hat, und Befestigungsschrauben, die gemäß dem Standard kostengünstig sind, anwenden, so dass die Parkarretiervorrichtung einen derartigen vorteilhaften Effekt erlangen kann, dass die Parkarretiervorrichtung in beträchtlicher Weise die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung verringern kann.
Des Weiteren ist der Parkarretiermechanismus des ersten Ausführungsbeispiels mit dem Getriebemechanismus, dem Schaltmechanismus und dem Arretiermechanismus versehen, so dass der Parkarretierbeibehaltungszustand und der Parkfreigabezustand sofort zuverlässig durch die Betätigung durch den Fahrer geschaltet werden können.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann verhindern, dass auf den elektrischen Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs aus zugegriffen wird, und dadurch kann verhindert werden, dass die Funktion des elektrischen Aktuators sich verschlechtert, und außerdem können die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung verringert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des vorderen Abschnittes eines Fahrzeugs, wobei ein Verbrennungsmotor gezeigt ist, an welchem eine Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung montiert ist.
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines elektrischen Aktuators, der einen Teil der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbildet.
4 zeigt eine Vorderansicht des elektrischen Aktuators der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, mit dem der elektrische Aktuator der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
6 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht von einem Gehäuse eines Getriebes, in welchem die Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
7 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Querschnitt des Getriebes, in welchem die Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
8 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Explosionsansicht der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Parkarretierhaltezustand gezeigt ist.
9 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Explosionsansicht der Parkarretiervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Parkarretierfreigabezustand gezeigt ist.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Getriebes und der Parkarretiervorrichtung, wobei die Parkarretiervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Getriebes, in welchem die Parkarretiervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
12 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Parkarretiervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das erste bis dritte Ausführungsbeispiel der Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Die 1 bis 9 zeigen eine Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie dies in 1 gezeigt ist, ist die Parkarretiervorrichtung 10 in einem Getriebe 3 vorgesehen, das mit einem Verbrennungsmotor 2 eines Fahrzeugs 1 wirkverbunden ist und so aufgebaut, dass die Drehung des die Abgabewelle bildenden Teils des Getriebes 3 im Ansprechen auf den durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 ausgeführten Schaltvorgang wahlweise arretiert oder freigegeben wird.
Dies bedeutet, dass die Parkarretiervorrichtung 10 so aufgebaut ist, dass sie dazu in der Lage ist, wahlweise einen Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand ist, oder einen Parkarretierfreigabezustand einnimmt, bei dem der angehaltene Zustand des Fahrzeugs aufgehoben wird.
Der Verbrennungsmotor 2 in dem ersten Ausführungsbeispiel ist durch einen Benzin-Verbrennungsmotor einer horizontalen 4-Zylinder-Reihenart aufgebaut, der eine in der vorliegenden Erfindung definierte Krafterzeugungsvorrichtung bildet.
Die in der vorliegenden Erfindung definierte Krafterzeugungsvorrichtung ist nicht auf den Verbrennungsmotor 2 im ersten Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann durch einen beliebigen anderen Verbrennungsmotor gebildet sein. Die Krafterzeugungsvorrichtung kann durch einen Mehrzylinderverbrennungsmotor, wie beispielsweise einen 3-Zylinder-Reihenverbrennungsmotor und einen 6-Zylinder-Reihenverbrennungsmotor, einen Mehrzylinderverbrennungsmotor der V-Art oder einer vertikalen Art, und durch einen Kraftstoffverbrennungsmotor, wie beispielsweise einen Diesel-Verbrennungsmotor und dergleichen aufgebaut sein.
Die in der vorliegenden Erfindung definierte Krafterzeugungsvorrichtung kann ein Verbrennungsmotor sein, der durch eine elektrische Drehmaschine, wie beispielsweise ein Elektromotor und dergleichen, und einen Kraftstoffverbrennungsmotor gebildet wird, die an einem sogenannten Hybridfahrzeug montiert sind, oder auch ein Verbrennungsmotor sein, der durch eine derartige Antriebsquelle, wie beispielsweise eine elektrische Drehmaschine, gebildet ist, die an einem Elektrofahrzeug montiert ist. Das Getriebe 3 entspricht einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der Definition der vorliegenden Erfindung.
Die in der vorliegenden Erfindung definierte Kraftübertragungsvorrichtung kann mit einem Getriebe für ein kontinuierliches oder schrittweise erfolgendes Ändern der Drehzahl eines eine Abgabedrehwelle ausbildenden Teils der Kraftübertragungsvorrichtung versehen sein. Die Kraftübertragungsvorrichtung kann beispielsweise durch eine beliebige Art aus einem mechanischen, hydraulischen oder elektrischen Getriebe gebildet sein.
Die Parkarretiervorrichtung 10 ist durch ein Schaltsteuersystem der sogenannten Shift-by-Wire-Art aufgebaut, die einen durch den Fahrer bewirkten Schaltvorgang erfassen kann, was anhand von Sensoren oder Schaltern zum Wählen einer Schaltposition im Ansprechen auf ein erfasstes Signal eingegeben wird, so dass die Parkarretiervorrichtung die Schaltpositionen inklusive einer Parkposition und Nichtparkpositionen mit Ausnahmen der Parkposition schalten kann.
Die Parkarretiervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie in die Parkposition zum Arretieren der Abgabewelle schaltet, wodurch der Parkarretierhaltezustand gehalten wird, wenn ein Parkschalter 4, der in Nähe des Sitzes des Fahrers des Fahrzeugs 1 vorgesehen ist, in den eingeschalteten Zustand („EIN”) betätigt wird. Wenn andererseits der Parkschalter 4 zum Freigeben des Parkarretierhaltezustandes bestätigt wird, wird die Parkarretiervorrichtung zu der Nichtparkposition zum Freigeben der Abgabewelle geschaltet, wodurch der Parkarretierfreigabezustand gehalten wird.
Der detaillierte Aufbau der Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend erläutert.
Die Parkarretiervorrichtung 10 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, so aufgebaut, dass sie einen elektrischen Aktuator 11, einen Parkarretiermechanismus 12, eine elektronische Steuereinheit (die nachstehend einfach als ECU bezeichnet ist) 13 zum Steuern des elektrischen Aktuators 11, und Befestigungsschrauben 14 zum Sichern des elektrischen Aktuators 11 an dem Getriebe 3 hat.
Der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus 12 des ersten Ausführungsbeispiels bilden in Kombination eine Parkarretiervorrichtung gemäß der Definition der vorliegenden Erfindung.
Die elektrische Aktuator 11 ist, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, so aufgebaut, dass er ein Gehäuse 21, ein in dem Gehäuse 21 untergebrachten Motor 22 (Elektromotor), ein Verbindungselement 23, eine Halterung 24, Lager 25 und 26 und Befestigungsschrauben 27 hat.
Das Gehäuse 21 hat einen Körper 31, eine Außenabdeckung 32, eine Innenabdeckung, die mit der Außenabdeckung 32 einstückig ausgebildet ist, Einführelemente 34, die jeweils mit einem Schraubenloch ausgebildet sind, und Abstandshalter 35, die jeweils mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet sind.
Der Körper 31 ist durch ein Harz (Kunststoff) ausgebildet und hat eine Nabe 31b, die mit einer Durchgangsbohrung 31a ausgebildet ist, eine Nabe 31c, die das Lager 25 stützt, eine Nabe 31d, die in der Halterung 24 aufgenommen ist, und eine Nabe 31f, die mit drei Durchgangsbohrungen 31e unter gleichen Winkeln in dem Körper 31 ausgebildet ist.
Die Durchgangsbohrungen 31e ermöglichen jeweils, dass die Abstandshalter 35 darin aufgenommen sind, und die Abstandshalter 35 ermöglichen jeweils, dass die Befestigungsschrauben 27 darin aufgenommen sind.
Die Außenabdeckung 32 ist aus Harz (Kunststoff) ausgebildet und hat eine Nabe 32a, die von dem mittleren Abschnitt der Außenabdeckung 32 nach innen vorragt, um in der Innenabdeckung 33 aufgenommen zu werden, und Naben 32c, die in entgegengesetzter Beziehung zu den Naben 31f des Körpers 31 jeweils ausgebildet sind und jeweils eine Durchgangsbohrung 32b haben.
Die Durchgangsbohrungen 32b der Außenabdeckung 32 sind mit den Einfügeelementen 34 jeweils einstückig ausgebildet, jedes der Einfügeelemente 34 ermöglicht, dass die Befestigungsschraube 27 darin aufgenommen wird.
Die Innenabdeckung ist aus einem Metall ausgebildet und hat eine Nabe 33b, die von dem mittleren Abschnitt der Innenabdeckung 33 nach innen vorragt und mit einer Durchgangsbohrung 33a ausgebildet ist. Die Nabe 33b ist daran angepasst, dass in ihr ein Lager 26 untergebracht wird und das Lager 26 zusammen mit der Nabe 32a der Außenabdeckung 32 gehalten wird. Die Außenabdeckung 32 und die Innenabdeckung 33 sind an dem Körper 31 und der Halterung 24 durch die Befestigungsschrauben 27 gesichert.
Der Motor 22 ist so aufgebaut, dass er einen Stator 22a mit einem Dauermagnet und einem Elektromagnet, einen Rotor 22b, der mit einem Wicklungsdraht ausgebildet ist, und einen Gleichstrommotor mit einer Drehwelle 22c aufweist.
Der Rotor 22b wird durch einen elektrischen Gleichstrom durch den Befehl der ECU 13 angeregt, so dass er zu einem Elektromagnet wird. Dieser Elektromagnet und der Magnet des Stators 22a werden wiederholt angezogen oder zurückgestoßen, um den Rotor 22b zu drehen.
Der Stator 22a ist an seinem Außenumfangsabschnitt durch das Gehäuse 21 gestützt. Der Rotor 22b ist mit der Rotorwelle 22c einstückig ausgebildet und wird somit zusammen mit der Rotorwelle 22c gedreht. Die Rotorwelle 22c hat einen Endabschnitt, der an dem Lager 26 drehbar gestützt ist, und einen Zwischenabschnitt, der an dem Lager 25 drehbar gestützt ist. Des Weiteren hat die Rotorwelle 22 einen anderen Endabschnitt, der mit einer Keilinnenverzahnung 22d ausgebildet ist, durch die die Rotorwelle 22 mit dem Parkarretiermechanismus 12 verbunden ist, so dass die Drehung der Rotorwelle 22c zu dem Parkarretiermechanismus 12 übertragen wird.
Das Verbindungsstück 23 ist an seinem Basisabschnitt mit der Außenabdeckung 32 des Gehäuses 21 gesichert und hat ein Ende, das mit der ECU 13 elektrisch verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit dem Rotor 22b des Motors 22 durch Kontakte elektrisch verbunden ist, die einen Kommutator und eine Bürste (in den Zeichnungen nicht gezeigt) haben.
Die Halterung 24 ist aus einer geformten Metallplatte hergestellt und hat drei Befestigungsabschnitte 24a, die entlang des Umfangs und im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Befestigungsabschnitte 24a sind jeweils mit Durchgangsbohrungen 24b ausgebildet, die jeweils eine Befestigungsschraube 14 in ihnen aufnehmen. Die Halterung 24 hat einen mittleren Abschnitt, der mit einer Durchgangsbohrung 24b ausgebildet ist, was ermöglicht, dass die Nabe 31d des Körpers 31 des Gehäuses 21 darin zum Stützen des Körpers 31 aufgenommen ist.
Jedes der Lager 25 und 26 ist durch ein Rolllager, wie beispielsweise ein Kugellager und dergleichen, so aufgebaut, dass die Rotorwelle 22c des Motors 22 drehbar gestützt wird.
Die Befestigungsschraube 27 ist durch einen allgemeinen Schraubenbolzen gemäß einer Norm, wie beispielsweise der JIS-Standard, aufgebaut.
Der elektrische Aktuator 11 ist, wie dies in 5 gezeigt ist, in einem Raum 1k angeordnet, der durch den Innenwandabschnitt 1Ha eines ersten Gehäuses 1H, das teilweise den Verbrennungsmotor 2 bildet und den Innenwandabschnitt 2Ha eines zweiten Gehäuses 2H, das teilweise das Getriebe 3 bildet, umgeben ist.
Das erste Gehäuse 1H hat einen Zylinderblock und ein Kurbelgehäuse (in den Zeichnungen nicht gezeigt). Das zweite Gehäuse 2H hat ein Getriebe-Gehäuse 41, eine Getriebe-Gehäuseabdeckung 42, ein Getriebe-Gehäuseverhältnis 43 und einer Getriebe-Hinterabdeckung 44, wie dies in 6 gezeigt ist.
Das Getriebe-Gehäuse 41 hat einen Innenwandabschnitt 41b, der den Öffnungsabschnitt 41a umgibt, der dem ersten Gehäuse 1H zugewandt ist. Der Innenwandabschnitt 41b hat einen Erstreckungsabschnitt 41c, der sich an dem Öffnungsabschnitt 41a zu dem ersten Gehäuse 1H erstreckt, um darin den elektrischen Aktuator 11 unterzubringen. Der elektrische Aktuator 11 kann in dem Raum angeordnet sein, der durch den Innenwandabschnitt 41b des Getriebe-Gehäuses 41 umgeben ist, ohne dass der vorstehend erwähnte Erstreckungsabschnitt 41c gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird. Das Getriebe-Gehäuse 41 ist an dem ersten Gehäuse 1H durch eine Vielzahl an Befestigungsschrauben 5 gesichert, wie dies in 5 gezeigt ist.
Die Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 ist mit einer Durchgangsbohrung 42a ausgebildet, die die Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 in der Dickenrichtung der Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 perforiert, um zu ermöglichen, dass die Nabe 31c des elektrischen Aktuators 11 darin aufgenommen wird. Des Weiteren ist die Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 mit drei Durchgangsbohrungen 42b ausgebildet, die die Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 in der Dickenrichtung der Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 perforieren, um zu ermöglichen, dass die Befestigungsschrauben 14 darin aufgenommen werden.
Die Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 des ersten Ausführungsbeispiels bildet einen Stützabschnitt zum Stützen des elektrischen Aktuators in dem Parkarretiermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Parkarretiermechanismus ist so aufgebaut, wie dies in 2 gezeigt ist, dass er einen Getriebemechanismus 51, einen Schaltmechanismus 52 und einen Arretiermechanismus 53 aufweist.
Der Getriebemechanismus 51 ist so aufgebaut, dass er eine Kraftübertragungswelle 61, die mit dem elektrischen Aktuator 11 verbunden ist, ein Getriebemodul (Zahnradmodul) 62 zum Übertragen der Kraft zwischen den beiden Wellen, die jeweils Mittelachsen haben, die senkrecht zueinander sind, eine Parkwelle 63, die mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist, und eine Scheibe 64 und eine Schraube 65 zum Befestigen des Getriebemoduls 62 an der Parkwelle 63 hat. Der Getriebemechanismus 51 ist daran angepasst, die Betätigung des elektrischen Aktuators 11 zu übertragen, d. h. die Kraft, die von dem elektrischen Aktuator 11 ausgegeben wird, zu dem Schaltmechanismus 52 zu übertragen, indem die Kraft auf der gleichen Ebene aber in der senkrechten Richtung umgewandelt wird.
Die Kraftübertragungswelle 61 hat ein Ende, das mit einem Außenkeilzahnrad ausgebildet ist, um in Keileingriff mit der Drehwelle 22c des elektrischen Aktuators 11 gehalten zu werden, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist.
Das Getriebemodul 62 ist teilweise aufgebaut durch ein konisches Kegelzahnrad, und hat ein Seitenzahnrad 62a mit kleinem Durchmesser und ein Seitenzahnrad 62b mit großem Durchmesser, das in Zahneingriff mit dem Seitenzahnrad 62a mit kleinem Durchmesser gehalten wird. Das Seitenzahnrad 62a und das Seitenzahnrad 62b werden miteinander in Zahneingriff so gehalten, dass das Seitenzahnrad 62b um die Mittelachse der Parkwelle 63 im Ansprechen auf die um die Mittelwelle der Kraftübertragungswelle 61 erfolgende Drehung des Seitenzahnrades 62a gedreht wird.
Das Seitenzahnrad 62b hat eine Fächerform, die ausgebildet ist, indem eine Scheibe teilweise weggeschnitten wird, und hat einen mittleren Abschnitt, der als eine Rotationsmitte dient, die mit einer Durchgangsbohrung 62c mit einem Innenkeilzahnrand ausgebildet ist. Das vorstehend erwähnte Kegelzahnrad kann ein geradverzahntes Kegelzahnrad mit geraden Flankenlinien oder ansonsten ein schrägverzahntes oder bogenverzahntes Kegelzahnrad (Schrägkegelzahnrad) mit gekrümmten Flankenlinien sein.
Die Parkwelle 63 hat einen Endabschnitt 63a, der mit dem Schaltmechanismus 52 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt 63b, der mit dem Seitenzahnrad 62b mit dem großen Durchmesser des Getriebemoduls 62 verbunden ist. Der eine Endabschnitt 63a der Parkwelle 63 ist mit dem Schaltmechanismus 52 gekuppelt, so dass die Parkwelle 63 zusammen mit dem Schaltmechanismus 52 gedreht werden kann. Der andere Endabschnitt 63b der Parkwelle 63 ist mit einem Schraubenloch 63c, das sich axial erstreckt, und einer Außenkeilverzahnung 63d ausgebildet, die in Keileingriff mit der Innenkeilverzahnung gehalten wird, die in dem Durchgangsloch 62c des Zahnrades 62b des Getriebemoduls 62 ausgebildet ist, so dass der andere Endabschnitt 63b der Parkwelle 63 an dem Zahnrad 62b des Getriebemoduls 62 durch die Schraube 65 gesichert ist.
Die Parkwelle 63 ist an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes 3 durch ein in den Zeichnungen nicht gezeigtes Lager drehbar gestützt.
Der Schaltmechanismus 52 weist einen Arretierhebel 71, eine Arretierfeder 72, einen Federhalter 73 und eine Befestigungsschraube 74 auf. Der Schaltmechanismus 52 ist so aufgebaut, dass er geschaltet wird, um eine Parkposition wahlweise einzunehmen, die einem Parkarretierhaltezustand entspricht, um das Anhalten des Fahrzeugs 1 beizubehalten, oder eine Nichtparkposition wahlweise einzunehmen, die einem Parkfreigabezustand entspricht, um das Anhalten des Fahrzeugs 1 freizugeben.
Der Arretierhebel 71 hat einen Verbindungsabschnitt 71a, einen Eingriffsabschnitt 71b, Eingriffskonkavabschnitte 71c, 71d und einen Eingriffskonvexabschnitt 71e, der zwischen den Eingriffkonkavabschnitten 71c und 71d ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 71a ist mit der Parkwelle 63 verbunden, so dass der Arretierhebel 71 zusammen mit der Parkwelle 63 gedreht werden kann.
Der Eingriffsabschnitt 71b des Arretierhebels 71 ist mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die ermöglicht, dass ein Teil des Arretiermechanismus 53 darin aufgenommen wird, und somit mit einem Teil des Arretiermechanismus 53 in Eingriff gelangt, so dass der Arretiermechanismus 53 im Ansprechen auf die Drehbewegung des Arretierhebels 71 betätigt werden kann. Genauer gesagt wird der Arretierhebel 61 um den Verbindungsabschnitt 71a herum gedreht, woraufhin der Arretiermechanismus 53 durch den Eingriffsabschnitt 71d des Arretierhebels 71 um den Bewegungsabstand bewegt wird, der im Ansprechen auf den Drehwinkel des Arretierhebels 71 variiert.
Der Eingriffkonkavabschnitt 71c ist so ausgebildet, dass er mit dem Teil der Arretierfeder 72 in Eingriff gelangt, so dass der Eingriff des Eingriffkonkavabschnittes 71c und des Teils der Arretierfeder 72, der somit errichtet ist, die Drehposition des Arretierhebels 71 bestimmen kann, wodurch bewirkt wird, dass das Fahrzeug 1 in den Parkarretierhaltezustand geschaltet wird.
In ähnlicher Weise ist der Eingriffkonkavabschnitt 71d so ausgebildet, dass er mit dem Teil der Arretierfeder 72 in Eingriff gelangt, so dass der Eingriff des Eingriffkonkavabschnittes 71d und des Teils der Arretierfeder 72, der somit verwirklicht wird, die Drehposition des Arretierhebels 71 bestimmen kann, wodurch bewirkt wird, dass das Fahrzeug 1 in den Parkarretierfreigabezustand geschaltet wird.
Die Arretierfeder 72 hat einen Körper 72a, einen Befestigungsabschnitt 72b und einen Rollabschnitt 72c. Der Rollabschnitt 72c ist daran angepasst, dass er mit dem Eingriffkonkavabschnitten 71c und 71d des Arretierhebels 71 bei einer vorbestimmten Kontaktdruckkraft (N) in Eingriff gelangt, wenn der Rollabschnitt 72c in den Eingriffkonkavabschnitten 71c und 71d des Arretierhebels 71 positioniert ist.
Der Körper 72a der Arretierfeder 72 ist durch eine Blattfeder ausgebildet, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, und hat einen Endabschnitt, der als der Befestigungsabschnitt 72b ausgebildet ist, und einen anderen Endabschnitt, der einstückig mit dem Rollabschnitt 72c ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 72d der Arretierfeder 72 ist mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die ermöglicht, dass eine Befestigungsschraube 74 darin aufgenommen wird, so dass die Arretierfeder 72 und der Federhalter 73 verschraubt werden können und somit an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes durch die Befestigungsschraube 74 gesichert werden können. Der Rollabschnitt 72c der Arretierfeder 72 hat eine Rolle 72r, eine Stützwelle 72s zum drehbaren Stützen der Rolle 72r und Stützabschnitte 72u zum Stützen der beiden axialen Endabschnitte der Stützwelle 72s.
Der Federhalter 73 dient dazu, den Befestigungsabschnitt 72b der Arretierfeder 72 an dem Getriebe 3 zu halten und eine übermäßige Verformung des Körpers 72a der Arretierfeder 72 zu verhindern, wenn der Körper 72a der Arretierfeder 72 elastisch verformt wird.
Durch den vorstehend erläuterten Aufbau des Arretierhebels 71 und der Arretierfeder 72 kann die Rolle 72r der Arretierfeder 72 bei einem vorbestimmten Druck mit den Kontaktflächen der Eingriffkonkavabschnitte 71c, 72d des Arretierhebels 71 in Kontakt gelangen, wodurch ermöglicht wird, die Rolle 72r sanft zu bewegen, während die Rolle 72r auf den Kontaktflächen der Eingriffkonkavabschnitte 71c, 72d dreht.
Der Arretiermechanismus 53 ist so aufgebaut, dass er eine Parkstange 81, einen Nocken 82, eine Führung 83, eine Parkklaue 84 und ein Parkzahnrad 85 aufweist. Die Parkstange 81 ist aus einem stabartigen Element hergestellt und hat einen Endabschnitt 81a, der mit dem Eingriffsabschnitt 71b des Arretierhebels 71 in Eingriff steht, und einen anderen Endabschnitt 81b, der durch die Führung 83 axial beweglich gestützt ist.
Der Nocken 82 ist in einer konischen Kegelstumpfform ausgebildet und hat eine konischen Nockenfläche 82a und eine zylindrische Arretierfläche 82b. Der Nocken 82 hat des Weiteren einen mittleren Abschnitt, der mit einer axial sich erstreckenden Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die ermöglicht, dass die Parkstange 81 darin aufgenommen wird, damit der Nocken 82 an der Parkstange 81 befestigt wird. Der Nocken 82 ist an der Nockenfläche 82a und der Arretierfläche 82b mit der Parkklaue 84 in Eingriff bringbar.
Die Führung 83 ist an dem Befestigungsabschnitt (nicht gezeigt) des zweiten Gehäuses 2H des Getriebes 3 befestigt und hat einen mittleren Abschnitt, der mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet ist, um zu ermöglichen, dass die Parkstange 81 darin axial beweglich aufgenommen wird.
Die Parkklaue 84 hat einen Nockeneingriffsabschnitt 84a, der mit dem Nocken 82 in Eingriff steht, einen Stützabschnitt 84b, der an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes 3 drehbar gestützt ist, und einen Zahneingriffsabschnitt 84c, der mit dem Parkzahnrad 85 in Zahneingriff stehen kann.
Die Parkklaue 84 ist darin angepasst, dass sie durch den Nocken 82 gedrückt wird, um um die Mittelachse des Stützabschnittes 84b gedreht zu werden, und somit gelangt der Zahneingriffsabschnitt 84c mit dem Parkzahnrad 85 in Zahneingriff, wenn der Arretierhebel 71 gedreht wird, so dass die Parkstange 81 zu dem anderen Endabschnitt bewegt wird, der durch die Führung 83 gestützt ist.
Das Parkzahnrad 85 ist, wie dies in 7 gezeigt ist, mit einer Abgabewelle 3a, die teilweise das Getriebe 3 ausbildet, verbunden, um die von dem Verbrennungsmotor 2 übertragene Kraft abzugeben. Das Parkzahnrad 85 hat ein Zahnrad 85a, das so aufgebaut ist, dass es sich zusammen mit der Abgabewelle 3a des Getriebes 3 dreht.
Das Zahnrad 85a hat eine Vielzahl an Konkavabschnitten 85b, die voneinander in Umfangsrichtung gleich beabstandet sind, um mit dem Zahneingriffsabschnitt 84c der Parkklaue 84 in Zahneingriff zu gelangen, und eine Vielzahl an Konvexabschnitten 85c, die jeweils zwischen den Konkavabschnitten 85b ausgebildet sind.
Die elektronische Steuereinheit 13 ist so aufgebaut, dass sie eine CPU (Zentralrecheneinheit), einen ROM (Festspeicher) zum Speichern von Prozessprogrammen und dergleichen, einen RAM (wahlfreien Zugriffsspeicher) zum vorübergehenden Speichern von Daten, einen EEPROM (elektrisch löschbarer und programmierbarer Festspeicher) und einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss, wie beispielsweise einen A/D-Wandler, einen Puffer und dergleichen, aufweist.
Die elektronische Steuereinheit 13 ist mit einer Parkschalter 4 und einem elektrischen Aktuator 11 elektrisch verbunden, wie dies in 1 gezeigt ist. Die elektronische Steuereinheit 13 ist darin angepasst, dass in ihr Einschaltsignale und Ausschaltsignale eingegeben werden, die von dem Parkschalter 4 abgegeben werden. Die elektronische Steuereinheit 13 ist so aufgebaut, dass sie den elektrischen Aktuator 11 gemäß den Einschaltsignalen und Ausschaltsignalen steuert.
Die Befestigungsschraube 14 ist durch einen hochgradig vielseitigen Schraubenbolzen gemäß einer Norm, wie beispielsweise einem JIS-Standard, beispielsweise durch eine hexediagonale Schraube gemäß dem JIS-Standard B 1180 aufgebaut.
Nachstehend ist der Schaltvorgang der Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einfach erläutert.
8 zeigt einen Parkarretierhaltezustand, bei dem die Parkklaue 84 mit dem Parkzahnrad 85 in Zahneingriff steht, so dass das Fahrzeug 1 in dem Anhaltezustand gehalten wird. In dem Parkarretierhaltezustand ist die Drehung der Abgabewelle 3a des Getriebes 3 arretiert, wodurch verhindert wird, dass die (nicht gezeigten) Räder des Fahrzeugs 1 gedreht werden. Wenn in diesem Zustand der in 1 gezeigte Parkschalter 4 so betätigt wird, dass er aus dem Zustand, bei dem er arretiert ist, durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 freigegeben wird, wird das Ausschaltsignal des Parkschalters 4 von dem Parkschalter 4 ausgegeben, um in die elektronischen Steuereinheit 13 eingegeben zu werden.
Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Befehl der elektronischen Steuereinheit 13, dass der elektrische Aktuator 11 angeregt wird, so dass der Motor 22 des elektrischen Aktuators 11 gedreht wird, so dass die Rotorwelle 22c dreht, wodurch die Kraftübertragungswelle 61 des Getriebemechanismus 51 gemäß 8 gedreht wird. Wenn das Seitenzahnrad 62b durch das Seitenzahnrad 62a der Kraftübertragungswelle 61 gedreht wird, wird die Parkwelle 63 gedreht, so dass der Arretierhebel 71 in einer Pfeilrichtung „a” in 8 gedreht wird.
Wenn die Parkstange 81 in einer Pfeilrichtung „b” in 8 axial bewegt wird, wird die Parkklaue 84 um die Mittelachse des Stützabschnittes 84b in einer Pfeilrichtung „c” in 8 gedreht, so dass der Zahneingriffsabschnitt 84c der Parkklaue 84 von dem Zahnrad 85a des Parkzahnrads 85 außer Zahneingriff gebracht wird, wodurch der Zahneingriffsabschnitt 84c von einem Zahneingriff mit dem Zahnrad 85a freigegeben wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Rolle 72r der Arretierfeder 72 von dem Eingriffkonkavabschnitt 71c des Arretierhebels 71 zu dem Eingriffkonkavabschnitt 71d über den Eingriffkonvexabschnitt 71e bewegt, wodurch die Drehposition des Arretierhebels 71 zu der Nichtparkposition verwirklicht wird, wie dies in 9 gezeigt ist. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug 1 von dem Parkarretierhaltezustand in den Parkarretierfreigabezustand geschaltet wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Räder gedreht werden.
Wenn andererseits der Parkschalter 4, wie dies in 1 gezeigt ist, durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 in dem Parkarretierfreigabezustand des Fahrzeugs 1 gedrückt wird, wird das Einschaltsignal des Parkschalters 4 zu der elektronischen Steuereinheit 13 eingegeben.
Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Befehl der elektronischen Steuereinheit 13, dass der elektrische Aktuator 11 angeregt wird, so dass der Motor 22 des elektrischen Aktuators 11 gedreht wird, so dass die Rotorwelle 22c sich dreht, wodurch die Kraftübertragungswelle 61 des Getriebemechanismus 51 gedreht wird, wie dies in 9 gezeigt ist. Wenn das Seitenzahnrad 62b durch das Seitenzahnrad 62a der Kraftübertragungswelle 61 gedreht wird, wird die Parkwelle 63 gedreht, so dass der Arretierhebel 71 in einer Pfeilrichtung „d” in 8 gedreht wird.
Wenn die Parkstange 81 in einer Pfeilrichtung „e” in 8 axial bewegt wird, wird die Parkklaue 84 um die Mittelachse des Stützabschnittes 84b in einer Pfeilrichtung „f” in 9 gedreht, so dass der Zahneingriffsabschnitt 84c der Parkklaue 84 in einen Zahneingriff mit dem Zahnrad 85a des Parkzahnrades 85 gebracht wird, wodurch der Zahneingriffsabschnitt 84c von einem Zahneingriff mit dem Zahnrad 85a freigegeben wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Rolle 72c der Arretierfeder 72 von dem Eingriffkonkavabschnitt 71d des Arretierhebels 71 zu dem Eingriffkonkavabschnitt 71c über den Eingriffkonvexabschnitt 71e bewegt, wodurch die Drehposition des Arretierhebels 71 zu der Parkposition verwirklicht wird, wie dies in 8 gezeigt ist. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug 1 von dem Parkarretierfreigabezustand in den Parkarretierhaltezustand geschaltet wird, wodurch ermöglicht wird, dass verhindert wird, dass die Räder sich drehen.
Die Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, kann die folgenden vorteilhaften Effekte erzielen.
Genauer gesagt weist die Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen elektrischen Aktuator 11 und einen Parkarretiermechanismus 12 auf, wobei der elektrische Aktuator 11 durch einen Gleichstrommotor gebildet ist, der im Ansprechen auf einen Schaltvorgang betätigt wird, während der Parkarretiermechanismus 12 so betätigt wird, dass er wahlweise einen Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug 1 in einem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder einen Parkfreigabezustand einnimmt, bei dem das Fahrzeug 1 aus dem angehaltenen Zustand freigegeben wird.
Der elektrische Aktuator 11 ist in einem Raum 1k zwischen dem Innenwandabschnitt 1Ha des ersten Gehäuses 1H, das teilweise den Verbrennungsmotor 2 ausbildet, und dem Innenwandabschnitt 2Ha des Erstreckungsabschnittes 41c des zweiten Gehäuses 2H, das teilweise das Getriebe 3 ausbildet, angeordnet und durch Befestigungsschrauben 14 an der Getriebe-Gehäuseabdeckung 42 des zweiten Gehäuses 2H befestigt.
Der Parkarretiermechanismus 12 weist einen Schaltmechanismus 52, einen Getriebemechanismus 51 und einen Arretiermechanismus 53 auf. Der Schaltmechanismus 52 wird betrieben, indem er so geschaltet wird, dass er wahlweise eine Parkposition, die dem Parkarretierhaltezustand entspricht, und eine Nichtparkposition, die dem Parkarretierfreigabezustand entspricht, einnimmt. Der Getriebemechanismus 51 ist daran angepasst, dass er die Betätigung des elektrischen Aktuators 11 zu dem Schaltmechanismus 52 überträgt. Der Arretiermechanismus 53 ist darin angepasst, dass er die Übertragung der Kraft beim Ausgeben von dem Getriebe 3 arretiert, wenn der Schaltmechanismus 12 so geschaltet wird, dass er die Parkposition einnimmt.
Als eine Folge kann die Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine derartige vorteilhafte Wirkung erzielen, dass auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 12 nicht von der Außenseite des Fahrzeugs 1 zugegriffen werden kann, was sich aus der Tatsache ergibt, dass der elektrische Aktuator 11 in einem Raum 1k zwischen dem ersten Gehäuse 1H und dem Erstreckungsabschnitt 41c des zweiten Gehäuses 2H angeordnet ist.
Im Gegensatz dazu ist der herkömmliche Parkarretiermechanismus, der an dem Fahrzeug montiert ist, so aufgebaut, dass ein elektrischer Aktuator in dem Gehäuse so angeordnet ist, dass auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 12 mit Leichtigkeit von der Außenseite des Fahrzeugs 1 zugegriffen werden kann, wodurch eine Möglichkeit dahin gehend geschaffen ist, dass der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus 12 entfernt werden können, oder anderweitig der elektrische Aktuator beliebig oder in böser Absicht betätigt wird. Andererseits ist die Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem elektrischen Aktuator 11 aufgebaut, auf den von der Außenseite des Fahrzeugs 1 nicht zugegriffen werden kann, was zu der Tatsache führt, dass sich keine Möglichkeit dahingehend ergibt, dass die Funktion des Parkarretiermechanismus sich verschlechtert, wodurch ermöglicht wird, dass sich die Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung 10 verbessert.
Daher kann auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 12 nicht von der Außenseite des Fahrzeugs 1 zugegriffen werden und somit kann zu ihnen auch nicht durch irgendjemand Kontakt aufgenommen werden, so dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus verstärkt oder deren mechanische Festigkeit verbessert wird, noch dass spezielle Befestigungsschrauben zum Befestigen des elektrischen Aktuators 11 an dem Fahrzeug 1 angewendet werden. Eine andere vorteilhafte Wirkung ist, dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator 11 durch einen SR-Motor relativ kostspielig aufgebaut ist, und dass er nicht lediglich mit der Anregung betätigt wird.
Folglich kann die Parkarretiervorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nicht nur einen Gleichstrommotor, der relativ kostengünstig ist und eine hohe Genauigkeit hat, anwenden, sondern auch kostengünstige Schrauben gemäß dem derzeit in Anwendung befindlichen Standard, wodurch ermöglicht wird, die Produktionskosten in Vergleich zu herkömmlichen Parkarretiervorrichtungen beträchtlich zu verringern.
Des Weiteren ist der Parkarretiermechanismus 12 in dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Getriebemechanismus 51, dem Schaltmechanismus 52 und dem Arretiermechanismus 53 versehen, so dass der Parkarretierhaltezustand und der Parkfreigabezustand durch den Betrieb des Fahrers in einer ähnlichen Weise wie bei der herkömmlichen Parkvorrichtung sofort zuverlässig geschaltet werden kann.
Zweites Ausführungsbeispiel
10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels unterbleibt nachstehend im Hinblick auf die Bauteile und Elemente, die Teil des zweiten Ausführungsbeispiels sind und die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiele sind, aber diese tragen die gleichen Bezugszeichen wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel in 10.
Die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist bei dem Automatikgetriebe 90 des Fahrzeugs von 10 angewendet.
Die Parkarretiervorrichtung 100 ist, wie dies in 10 gezeigt ist, in dem Automatikgetriebe 90, das mit dem Verbrennungsmotor 2 des Fahrzeugs 1 wirkverbunden ist, vorgesehen und so aufgebaut, dass die Drehung der Abgabewelle 90a des Automatikgetriebes 90 im Ansprechen auf den durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeführten Schaltvorgang wahlweise arretiert oder freigegeben wird.
Dies bedeutet, dass, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Parkarretiervorrichtung so aufgebaut ist, dass sie dazu in der Lage ist, einen Parkarretierhaltezustand, bei dem der angehaltene Zustand des Fahrzeugs beibehalten wird, oder einen Parkarretierfreigabezustand, bei dem der angehaltene Zustand des Fahrzeugs freigegeben wird, wahlweise einzunehmen. Das vorstehend erwähnte Automatikgetriebe 90 bildet die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der Definition in der vorliegenden Erfindung.
Das Automatikgetriebe 90 ist so aufgebaut, dass es ein Gehäuse 91 hat, das das Gehäuse bildet, und eine Parkarretiervorrichtung 100 hat, die daran angepasst ist, die Drehung der Abgabewelle 90a des Automatikgetriebes 90 zu einem Anhaltezeitpunkt des Fahrzeugs wahlweise zu arretieren oder freizugeben, einen Getriebemechanismus hat, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, aber Drehzahländerungsstufen des Fahrzeugs beim Fahren ausbildet, und eine Hydrauliksteuervorrichtung 92 hat zum hydraulisch erfolgenden Steuern des Getriebemechanismus.
In ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Parkarretiervorrichtung 100 durch ein Schaltsteuersystem der sogenannten Shift-by-Wire-Art ausgebildet, die den Schaltvorgang des Fahrers erfassen kann, der mittels Sensoren oder Schaltern eingegeben wird, um eine Schaltposition im Ansprechen auf ein erfasstes Signal zu wählen, so dass die Parkarretiervorrichtung 100 die Schaltpositionen inklusive einer Parkposition und Nichtparkpositionen, die die Parkposition ausschließen, d. h. eine oder mehrere Fahrpositionen (D), eine neutrale Position (N) und eine Rückwärtsposition (R) in einer unterschiedlichen Weise als bei dem ersten Ausführungsbeispiel schalten kann.
Der Aufbau der Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nachstehend detailliert beschrieben.
Die Parkarretiervorrichtung 100 ist so aufgebaut, dass sie einen elektrischen Aktuator 11, einen Parkarretiermechanismus 112, eine Halterung 113, die als ein Stützabschnitt zum Stützen des elektrischen Aktuators 11 an dem Automatikgetriebe 90 dient, eine elektronische Steuereinheit, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist und die dem Steuern des elektrischen Aktuators 11 dient, und Befestigungsschrauben 14 zum Sichern des elektrischen Aktuators 11 an der Halterung 113 hat.
Der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus 112 in dem zweiten Ausführungsbeispiel bilden in Kombination eine Parkarretiervorrichtung gemäß der Definition der vorliegenden Erfindung.
Der elektrische Aktuator 11 ist zwischen einem Raum, der durch den Innenwandabschnitt eines ersten Gehäuses 1H, das teilweise den Verbrennungsmotor 2 bildet, und dem Innenwandabschnitt eines zweiten Gehäuses 2H, das teilweise das Automatikgetriebe 90 ausbildet, umgeben ist, angeordnet.
Der Parkarretiermechanismus 112 ist so aufgebaut, dass er einen Getriebemechanismus 151, einen Schaltmechanismus 152 und einen Arretiermechanismus 153 aufweist.
Der Getriebemechanismus 151 ist so aufgebaut, dass er eine Kraftübertragungswelle 161, die mit dem elektrischen Aktuator 11 verbunden ist, ein Getriebemodul 62 zum Übertragen der Kraft zwischen den beiden Wellen, die jeweils Mittelachsen haben, die senkrecht zueinander sind, eine Parkwelle 163, die mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist, und eine Scheibe 64 und eine Schraube 65 zum Befestigen des Getriebemoduls 62 an der Parkwelle 163 hat. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Getriebemechanismus 151 daran angepasst, dass er den Betrieb des elektrischen Aktuators 11, d. h. die Kraft, die von dem elektrischen Aktuator 11 ausgegeben wird, zu dem Schaltmechanismus 152 überträgt, indem die Kraft auf der gleichen Ebene aber in der senkrechten Richtung umgewandelt wird.
Die Kraftübertragungswelle 161 hat einen Endabschnitt, der mit einem Außenkeilzahnrad ausgebildet ist, das in Keileingriff mit der Rotorwelle 22c des elektrischen Aktuators 11 gehalten wird, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist.
Die Parkwelle 163 hat einen Endabschnitt 163a, der mit dem Schaltmechanismus 152 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt 163b, der mit dem Seitenzahnrad 62b mit dem großen Durchmesser des Moduls 62 verbunden ist. Der eine Endabschnitt 163a der Parkwelle 163 ist mit dem Schaltmechanismus 152 so gekuppelt, dass die Parkwelle 163 zusammen mit dem Schaltmechanismus 152 gedreht werden kann. Der andere Endabschnitt 163b der Parkwelle 163 ist mit einem Schraubenloch ausgebildet, das sich axial erstreckt, und einer Außenkeilverzahnung, die in Keileingriff mit der Innenkeilverzahnung gehalten wird, die in der Durchgangsbohrung 62c des Zahnrades 62b des Getriebemoduls 62 ausgebildet ist, so dass der andere Endabschnitt 163b der Parkwelle 163 an dem Zahnrad 62b des Getriebemoduls 62 gesichert ist.
Die Parkwelle 163 wird an dem Gehäuse 91 des Automatikgetriebes 90 durch ein in den Zeichnungen nicht gezeigtes Lager drehbar gestützt.
Der Schaltmechanismus 152 weist einen Arretierhebel 171 und eine Arretierfeder 172 auf. Der Schaltmechanismus 152 ist so aufgebaut, dass er so geschaltet wird, dass wahlweise eine Parkposition (P) oder Nicht-Parkpositionen im Ansprechen auf die Betätigung des Schalthebels durch den Fahrer eingenommen werden.
Die Nicht-Parkpositionen umfassen beispielsweise eine Rückwärtsposition (R), eine neutrale Position (N) und eine oder mehrere Fahrpositionen (D). Um die Drehzahländerungsstufen, die jeweils den Positionen entsprechen, im Ansprechen auf die Betätigung des Schalthebels durch den Fahrer zu verwirklichen, ist das manuelle Ventil 92a, das in der Hydraulikvorrichtung 92 vorgesehen ist, daran angepasst, dass es betätigt wird.
Der Arretierhebel 171 hat eine Endseite 171a, die mit Konkavabschnitten ausgebildet ist, die jeweils der Parkposition (P), der Rückwärtsposition (R), der neutralen Position (N) und den Fahrpositionen (D) entsprechen, die durch den Schalthebel gewählt werden. Der Arretierhebel 171 hat eine andere Endseite 171b, die mit dem einen Endabschnitt des Arretiermechanismus 153 verbunden ist, und einen Vorsprungsabschnitt 171c, der mit dem Endabschnitt eines Schiebers 92b verbunden ist, der einen Teil des manuellen Ventils 92a bildet.
Der Arretierhebel 171 ist mit dem einen Ende der Parkwelle 163 einstückig drehbar verbunden und wird in vier Stufen gedreht, wenn die Parkwelle 163 im Ansprechen auf die Positionen gedreht wird, die durch den Schalthebel gewählt werden und zwar zwischen der Parkposition (P), der Rückwärtsposition (R), der neutralen Position (N) und den Fahrpositionen (D). Der Arretierhebel 171 ist daran angepasst, dass er den Schieber 92b des manuellen Ventils 92a im Ansprechen auf die Drehbewegung des Arretierhebels 171 axial bewegt.
Die Arretierfeder 172 ist so aufgebaut, dass sie einen Befestigungsabschnitt 172a, der an dem manuellen Ventil 92a der Hydraulikvorrichtung 92 befestigt ist, und einen Rollenabschnitt 172b hat, der mit den Konkavabschnitten des Arretierhebels 171 in Eingriff bringbar ist.
Die Drehposition des Arretierhebels 171 wird mit irgendeinem der Konkavabschnitte des Arretierhebels 171 verwirklicht, der mit dem Rollenabschnitt 172b in Eingriff gelangt. Anders ausgedrückt kann irgendeine der Positionen zwischen der Parkposition (P), der Rückwärtsposition (R), der neutralen Position (N) und den Fahrpositionen (D) bestimmt werden, indem der Rollenabschnitt 172b mit irgendeinem der Konkavabschnitte des Arretierhebels 171 in Eingriff gelangt.
Der Arretiermechanismus 153 ist so aufgebaut, dass er ein Parkzahnrad 181, eine Parkklaue 182 und eine Parkstange 183 aufweist. Der Arretiermechanismus 153 ist so wirksam, dass er verhindert, dass die Abgabewelle 90a des Automatikgetriebes 90 sich so dreht, dass der Anhaltezustand des Fahrzeugs im Ansprechen auf die Betätigung des Schalthebels durch den Fahrer zum Wählen des Parkbereiches beibehalten wird.
Das Parkzahnrad 181 ist mit der Abgabewelle 90a des Automatikgetriebes 90 ohne dazwischen sich ergebende Relativdrehung verbunden, und es ist somit zusammen mit der Abgabewelle 90a drehbar. Das Parkzahnrad 181 hat einen Außenumfangsabschnitt, der mit einer Vielzahl an Zähnen 181a ausgebildet ist.
Die Parkklaue 182 ist an ihrer Position, die der Außenfläche des Parkzahnrades 181 zugewandt ist, mit einem Eingriffsabschnitt 182a ausgebildet, der mit einem der Zähne 181a des Parkzahnrades 181 in Eingriff bringbar ist. Der Eingriffsabschnitt 182a der Parkklaue 182 ist so aufgebaut, dass er wahlweise mit dem Zahn 181a des Parkzahnrades 181 in Eingriff gelangt oder außer Eingriff gelangt.
Die Parkklaue 182 hat einen Endabschnitt, der mit dem Gehäuse 81 des Automatikgetriebes 90 drehbar verbunden ist, und ist somit um den einen Endabschnitt, der als ein Drehpunkt wirkt, drehbar, um eine Bewegung zu dem Parkzahnrad 181 oder von diesem weg zu bewirken.
Die Parkstange 183 hat einen Endabschnitt, der mit dem Schaltmechanismus 152 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt, an dem ein Parknocken 184 in einer Kegelstumpfform sicher montiert ist. Die Parkstange 183 ist an dem nicht gezeigten Stützabschnitt des Gehäuses 81 so gestützt, dass sie axial gleitfähig ist im Ansprechen auf die Drehbewegung des Schaltmechanismus 152.
Die Parkstange 183 wird axial bewegt, so dass sie den Parknocken 184 zu der Parkklaue 182 im Ansprechen auf die Drehbewegung des Schaltmechanismus 152 drückt, wodurch bewirkt wird, dass die Parkklaue 182 zu dem Parkzahnrad 181 gedreht wird, so dass der Eingriffsabschnitt 182a der Parkklaue mit einem der Zähne 181a des Parkzahnrades 181 in Eingriff gelangt.
Die Halterung 113 hat einen Befestigungsabschnitt 113a, der an dem zweiten Gehäuse 2H des Automatikgetriebes 90 befestigt ist, und einen Befestigungsabschnitt 113b, an welchem der elektrische Aktuator 111 durch Befestigungsschrauben 14 befestigt ist.
Nachstehend ist der Schaltvorgang der Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einfach erläutert.
Wenn der Schaltvorgang durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeführt wird, beispielsweise indem der Schalthebel zu der Rückwärtsposition (R) in dem Parkarretierhaltezustand gewählt wird, bei dem verhindert wird, dass die Räder sich drehen, ist ein Schaltpositionssensor, der nicht gezeigt ist, so wirksam, dass er ein elektrisches Signal, das anzeigt, dass der Schalthebel der Rückwärtsposition (R) gewählt worden ist, zu der elektronischen Steuereinheit ausgibt.
Zu diesem Zeitpunkt bewirkt das Befehlssignal zu der elektronischen Steuereinheit, dass der elektrische Aktuator 11 angeregt wird, wodurch der Motor 22 des elektrischen Aktuators 11, die Rotorwelle 22c und die Kraftübertragungswelle 161 des Getriebemechanismus 151 gedreht werden. Wenn das Zahnrad 62b durch das Seitenzahnrad 62a der Kraftübertragungswelle 161 gedreht wird, wird die Parkwelle 163 so gewählt, dass der Arretierhebel 171 gedreht wird.
Im Ansprechen auf die axiale Bewegung der Parkstange 183 zu dem Arretierhebel 171 wird die Parkklaue 182 gedreht, so dass der Eingriffsabschnitt 182a der Parkklaue 182 von den Zähnen 181a des Parkzahnrades 181 beabstandet wird, um den Parkarretierhaltzustand freizugeben.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Rollenabschnitt 172b der Arretierfeder 172 in Eingriff mit dem Konkavabschnitt, der der Rückwärtsposition (R) des Arretierhebels 171 entspricht, gebracht, wodurch die Rückwärtsposition (R) verwirklicht wird mit der Drehposition des somit bewegten Arretierhebels 171. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug zu der Rückwärtsposition (R) aus dem Parkarretierhaltezustand geschaltet wird, so dass das Automatikgetriebe 90 in den Rückwärtsgangstufenänderungszustand geschaltet wird, wodurch das Fahrzeug in den Rückwärtsbewegungszustand gebracht wird, bei dem das Fahrzeug sich rückwärts bewegen kann.
In dem Fall, bei dem der Schalthebel so wirksam ist, dass andere Positionen außer der Rückwärtsposition (R) durch den Schaltvorgang durch den Fahrer des Fahrzeugs gewählt werden, wird die Parkarretiervorrichtung 100 ähnlich wie bei der Wahlbetätigung der Rückwärtsposition (R) betrieben.
Beispielsweise ist zu dem Zeitpunkt, bei dem eine beliebige Position aus der Parkposition (P), der neutralen Position (N) und den Fahrpositionen (D) gewählt wird, der Schaltpositionssensor auch derart wirksam, dass er ein elektrisches Signal, das anzeigt, dass der Schalthebel zu der vorbestimmten Position gewählt worden ist, zu der elektronischen Steuereinheit ausgibt.
Die elektronische Steuereinheit bewirkt ein Anregen des elektrischen Aktuators 11 gemäß dem elektrischen Signal und dadurch ein Antreiben des elektrischen Aktuators 11 bei der vorbestimmten Drehzahl (U/min) in der vorbestimmten Richtung. Der somit angetriebene elektrische Aktuator 11 ermöglicht ein Errichten der Drehposition des Arretierhebels 171 bei der vorbestimmten Position, so dass das Automatikgetriebe 90 zu dem vorbestimmten Drehzahländerungszustand durch den Schieber 92b der Hydrauliksteuervorrichtung 92 geschaltet wird, wodurch das Fahrzeug in den Fahrzustand gebracht wird, bei dem das Fahrzeug bei einem vorbestimmten Drehzahländerungsverhältnis fahren kann.
Die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in der vorstehend erläuterten Weise aufgebaut, so dass die folgenden vorteilhaften Effekte erzielt werden können.
Die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist den elektrischen Aktuator 11, der durch den Gleichstrommotor gebildet ist, der im Ansprechen auf den Schaltvorgang wirksam ist, und den Parkarretiermechanismus 112 auf, der durch den elektrischen Aktuator 11 angetrieben wird und so wirksam ist, dass er so geschaltet wird, dass wahlweise der Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder der Parkarretierfreigabezustand, bei dem das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand freigegeben wird, gewählt werden, und außerdem die vorbestimmte Drehzahländerungsstufe geschaltet wird.
Der elektrische Aktuator 11 ist in dem Raum zwischen dem Innenwandabschnitt des ersten Gehäuses 1H, das teilweise den Verbrennungsmotor 2 bildet, und dem Innenwandabschnitt des Gehäuses, das teilweise das Automatikgetriebe 90 ausbildet, angeordnet und wird auf der Halterung 113, die an dem Gehäuse 91 befestigt ist, gestützt und an der Halterung 113 durch die Befestigungsschrauben 14 gesichert.
Der Parkarretiermechanismus 112 weist den Schaltmechanismus 152, den Getriebemechanismus 151 und den Arretiermechanismus 153 auf. Der Schaltmechanismus 152 ist derart wirksam, dass er so geschaltet wird, dass wahlweise die Position, die dem Parkarretierhaltezustand entspricht, oder die Positionen eingenommen werden, die jeweils den vorbestimmten Drehzahländerungszuständen in dem Parkarretierfreigabezustand entsprechen. Der Getriebemechanismus 151 ist so wirksam, dass die Betätigung des elektrischen Aktuators 11 zu dem Schaltmechanismus 152 übertragen wird. Der Arretiermechanismus 153 ist so wirksam, dass die Kraftabgabe von dem Automatikgetriebe 90 arretiert wird, wenn der Schaltmechanismus 152 zu der Parkposition geschaltet ist.
Als eine Folge ist die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator 11 in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse 1H und dem Gehäuse 91 angeordnet ist, wodurch ermöglicht wird, dass ein derartiger vorteilhafter Effekt erlangt wird, dass auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 112 von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden kann, in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem Fahrzeug, an welchem ein herkömmlicher Parkarretiermechanismus montiert ist, ist der elektrischen Aktuator an der Außenseite des Gehäuses angeordnet, so dass dabei eine Möglichkeit dahingehend existiert, dass auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus mit Leichtigkeit zugegriffen werden kann und diese somit von der Außenseite des Fahrzeugs entfernt werden können, oder anderweitig der elektrische Aktuator beliebig manipuliert werden kann. Im Gegensatz dazu ist die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass der elektrische Aktuator 11 von der Außenseite des Fahrzeugs überhaupt nicht manipuliert wird, wodurch ermöglicht wird, dass eine derartige vorteilhafte Wirkung erlangt wird, dass die Parkarretiervorrichtung 100 verhindern kann, dass die Funktion des elektrischen Aktuators sich verschlechtert, und außerdem die Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung 100 verbessert wird.
Daher kann auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 112 nicht von der Außenseite des Fahrzeugs zugriffen werden, so dass kein Bedarf besteht, den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 112 fest an dem Gehäuse zu befestigen oder spezielle Befestigungsschrauben zum Befestigen des elektrischen Aktuators an dem Gehäuse anzuwenden. Außerdem ist es nicht erforderlich, dass der elektrischen Aktuator durch einen relativ kostenintensiven SR-Motor aufgebaut ist, der nicht lediglich durch die Anregung betrieben wird.
Als ein Ergebnis ist es möglich, einen Gleichstrommotor anzuwenden, der relativ kostengünstig ist und ein hohe Genauigkeit hat, und Befestigungsschrauben anzuwenden, die gemäß dem Standard kostengünstig sind, so dass die Parkarretiervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine derartige vorteilhafte Wirkung erlangen kann, dass die Parkarretiervorrichtung die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung erheblich verringern kann.
Der Parkarretiermechanismus 112, der mit dem Schaltmechanismus 152, dem Getriebemechanismus 151 und dem Arretiermechanismus 153 versehen ist, die wie vorstehend erläutert aufgebaut sind, kann sofort und zuverlässig durch die Betätigung des Fahrers geschaltet werden, um wahlweise den Parkarretierhaltezustand oder die vorbestimmten Drehzahländerungsstufen in dem Parkarretierfreigabezustand einzunehmen, in ähnlicher Weise wie bei der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung.
Drittes Ausführungsbeispiel
Die 11 und 12 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Erläuterung des dritten Ausführungsbeispiels im Hinblick auf die Bauteile und Elemente des dritten Ausführungsbeispiels, die die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, unterbleibt nachstehend, jedoch tragen diese in den 11 und 12 die gleichen Bezugszeichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in einem Getriebe 30, das durch ein kontinuierlich variables Getriebe (das nachstehend einfach als CVT bezeichnet ist) gebildet ist, vorgesehen und ist mit dem Verbrennungsmotor 2 des Fahrzeugs verbunden.
Die Parkarretiervorrichtung 200 ist so aufgebaut, dass sie wahlweise die Drehung der Abgabewelle des Getriebes 30 im Ansprechen auf den Schaltvorgang des Fahrers des Fahrzeugs in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wahlweise blockiert oder freigibt. Genauer gesagt ist die Parkarretiervorrichtung 200 so aufgebaut, dass sie wahlweise einen Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder einen Parkarretierfreigabezustand, bei dem das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand freigegeben wird, einnimmt.
Der Aufbau des Getriebes 30, bei dem die Parkarretiervorrichtung 200 angewendet ist, ist nachstehend einfach erläutert.
Das Getriebe 30 ist so aufgebaut, dass es einen Drehmomentwandler 305, der mit einem eine Kurbelwelle 2a ausbildenden Teil des Verbrennungsmotors 2 verbunden ist, einen Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 307, der mit dem Drehmomentwandler 305 durch eine Eingangswelle 306 verbunden ist, und ein CVT 308 hat, das mit dem Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 307 verbunden ist.
Das Getriebe 30 ist so aufgebaut, dass es ein Gegenantriebszahnrad 309, das mit dem CVT 308 verbunden ist, ein angetriebenes Gegenzahnrad 311, das in Zahneingriff mit dem Gegenantriebszahnrad 309 gehalten wird, eine Zwischenwelle 112 zum Stützen des angetriebenen Gegenzahnrades 311, ein Endantriebszahnrad 313, das auf der Zwischenwelle 312 gestützt ist, ein Hohlrad 314, das in Zahneingriff mit dem Endantriebszahnrad 313 gehalten wird, und ein Differential 315, das mit dem Hohlrad 314 verbunden ist, aufweist.
Das Getriebe 30 ist so aufgebaut, dass es des Weiteren ein zweites Gehäuse 2H, in welchem die vorstehend erwähnten Bauelemente untergebracht sind, eine linke und eine rechte vordere Antriebswelle 321, die mit dem Differential 315 verbunden sind, und ein linkes und rechtes Vorderrad, das jeweils mit den vorderen Antriebswellen 321 verbunden ist, hat. Das zweite Gehäuse 2H ist durch ein Getriebe-Gehäuse 316, ein Getriebe-Gehäuse 317 und eine Getriebe-Abdeckung 318 aufgebaut.
Der Verbrennungsmotor 2 bildet die Krafterzeugungsvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung definiert ist, während das Getriebe 30 die Kraftübertragungsvorrichtung bildet, die in der vorliegenden Erfindung definiert ist.
Das CVT 308 ist so aufgebaut, dass es eine Primärwelle 351, die sich zu der Eingangswelle 306 axial ausgerichtet erstreckt, eine Primärriemenscheibe 352, die auf der Primärwelle 351 gestützt ist, eine Sekundärwelle 353, die sich parallel zu der Primärwelle 351 erstreckt und als eine Abgabewelle dient, eine Sekundärriemenscheibe 354, die auf der Sekundärwelle 353 gestützt ist, und einen Transmissionsriemen 355 hat.
Ähnlich wie bei der Parkarretiervorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels bildet die Parkarretiervorrichtung 200 teilweise ein sogenanntes Shift-by-Wire-Steuersystem, das so wirksam ist, dass die Betätigung des Schalthebels durch den Fahrer erfasst wird durch Sensoren und Schalter zum Wählen der Schaltpositionen, die jeweils im Ansprechen auf elektrische Signale verwirklicht werden, die durch die Sensorenschalter erfasst werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Parkarretiervorrichtung 200 so geschaltet wird, dass wahlweise eine Parkposition oder Schaltpositionen eingenommen werden, d. h. die Nicht-Parkpositionen außer der Parkposition.
Die Parkarretiervorrichtung 200 ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass sie so geschaltet wird, dass sie die Parkposition einnimmt, bei der die Abgabewelle des Getriebes 30 so blockiert ist, dass das Fahrzeug in dem Parkarretierhaltezustand gehalten wird, wenn der Parkschalter durch den Fahrer des Fahrzeugs in den eingeschalteten Zustand betätigt ist. Dies bedeutet, dass die Parkarretiervorrichtung 200 auch so aufgebaut ist, dass sie wahlweise den Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder den Parkarretierfreigabezustand einnimmt, bei dem das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand freigegeben wird.
Der Aufbau der Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist nachstehend erläutert. Die Parkarretiervorrichtung 200 ist, wie dies in den 11 und 12 gezeigt ist, so aufgebaut, dass sie folgendes aufweist: einen elektrischen Aktuator 11, einen Parkarretiermechanismus 212, eine nicht gezeigte elektronische Steuereinheit zum Steuern des elektrischen Aktuators, eine Halterung 213, die als ein Stützabschnitt dient, damit der elektrische Aktuator 11 an dem Getriebe 30 gestützt ist, und Befestigungsschrauben 14 zum Befestigen des elektrischen Aktuators 11 an der Halterung 213.
Der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus 212 in dem dritten Ausführungsbeispiel bilden in Kombination die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der elektrische Aktuator 11 ist in dem Raum angeordnet, der durch den Innenwandabschnitt des ersten Gehäuses 1H, das durch die Halterung 213 gestützt ist und teilweise den Verbrennungsmotor 2 ausbildet, und den Innenwandabschnitt des zweiten Gehäuses 2H, das teilweise das Getriebe 30 ausbildet, umgeben ist.
Der Parkarretiermechanismus 212 ist so aufgebaut, dass er einen Getriebemechanismus 251, einen Schaltmechanismus 252, und einen Arretiermechanismus 253 aufweist.
Der Getriebemechanismus 251 ist so aufgebaut, dass er eine Kraftübertragungswelle 261, die mit dem elektrischen Aktuator 11 verbunden ist, ein Getriebemodul 62 zum Übertragen der Kraft zwischen den beiden Wellen, die jeweils Mittelachsen haben, die senkrecht zueinander stehen, eine Parkwelle 263, die mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist, und eine Scheibe 64 und eine Schraube 65 zum Befestigen des Getriebemoduls 62 an der Parkwelle 263 aufweist. Der Getriebemechanismus 251 ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel daran angepasst, die Betätigung des elektrischen Aktuators 11, d. h. die Kraft, die von dem elektrischen Aktuator 11 ausgegeben wird, zu dem Schaltmechanismus 252 zu übertragen, indem die Kraft auf der gleichen Ebene aber in der senkrechten Richtung umgewandelt wird.
Die Kraftübertragungswelle 261 hat einen Endabschnitt, der mit dem Außenkeilzahnrad ausgebildet ist, das im Keileingriff mit der Rotorwelle 22c des elektrischen Aktuators 11 gehalten wird, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Getriebemodul 62 verbunden ist.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat die Parkwelle 263 einen Endabschnitt 263a, der mit dem Schaltmechanismus 252 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt 263b, der mit dem Seitenzahnrad 62b mit dem großen Durchmesser des Getriebemoduls 62 verbunden ist. Der eine Endabschnitt 263a der Parkwelle 263 ist mit dem Schaltmechanismus 252 gekuppelt, so dass die Parkwelle 263 zusammen mit dem Schaltmechanismus 252 gedreht werden kann. Der andere Endabschnitt 263b der Parkwelle 263 ist mit einem Schraubloch 263c, das sich axial erstreckt, und einer Außenkeilverzahnung 263d ausgebildet, die in Keileingriff mit der Innenkeilverzahnung gehalten wird, die in der Durchgangsbohrung 62c des Zahnrades 62b des Getriebemoduls 62 ausgebildet ist, so dass der andere Endabschnitt 263b der Parkwelle 263 durch die Schraube 65 an dem Zahnrad 62b des Getriebemoduls 62 gesichert ist.
Die Parkwelle 263 ist an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes 30 durch ein in den Zeichnungen nicht gezeigtes Lager drehbar gestützt.
Der Schaltmechanismus 252 hat einen Arretierhebel 271, eine Arretierfeder 272, einen Federhalter 273 und eine Befestigungsschraube 274. Der Schaltmechanismus 252 ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass er so geschaltet wird, dass er wahlweise eine Parkposition, die dem Parkarretierhaltezustand entspricht, bei dem das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder Nicht-Parkpositionen einnimmt, die dem Parkarretierfreigabezustand entsprechen, in welchem das Fahrzeug von dem angehaltenen Zustand freigegeben wird.
Der Arretierhebel 271 hat einen Verbindungsabschnitt 271a, einen Eingriffsabschnitt 271b, Eingriffkonkavabschnitte 271c und 271d und einen Eingriffkonvexabschnitt 271e, der zwischen den Eingriffkonkavabschnitten 271c und 271d ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 271a des Arretierhebels 271 ist mit der Parkwelle 263 verbunden, so dass der Arretierhebel 271 zusammen mit der Parkwelle 263 gedreht wird.
Der Eingriffsabschnitt 271b des Arretierhebels 271 ist mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die ermöglicht, dass der Teil des Arretiermechanismus 253 relativ drehbar ist, um mit diesem in Eingriff zu gelangen. Im Ansprechen auf die Drehbewegung des Arretierhebels 271 um die Mittelachse des Verbindungsabschnitts 271a wird der Arretiermechanismus 253 durch den Eingriffsabschnitt 271b im Ansprechen auf den Drehwinkel des Arretierhebels 271 bewegt.
Der Eingriffkonkavabschnitt 271c ist daran angepasst, dass er mit dem Teil der Arretierfeder 272 in Eingriff gelangt, wodurch ermöglicht wird, dass die Parkposition mit der Drehposition bestimmt wird, die durch den Arretierhebel 271 eingenommen wird, wenn der Eingriffkonkavabschnitt 271c mit dem Teil der Arretierfeder 272 in Eingriff gelangt, so dass das Fahrzeug so geschaltet werden kann, dass der Parkarretierhaltezustand eingenommen wird.
Andererseits ist der Eingriffkonkavabschnitt 271d auch daran angepasst, dass er mit dem Teil der Arretierfeder 272 in Eingriff gelangt, wodurch ermöglicht wird, dass die Parkposition mit der Drehposition bestimmt wird, die durch den Arretierhebel 271 eingenommen wird, wenn der Eingriffkonkavabschnitt 271d mit dem Teil der Arretierfeder 272 in Eingriff gelangt, so dass das Fahrzeug so geschaltet werden kann, dass der Parkarretierfreigabezustand eingenommen wird.
Die Arretierfeder 272 ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass sie einen Körper 272a, einen Befestigungsabschnitt 272b und einen Rollenabschnitt 272c aufweist, wobei der Rollenabschnitt 272c mit dem Eingriffkonkavabschnitt 271c, 271d bei einem vorbestimmten Kontaktdruck (N) in Eingriff gelangt, wenn der Rollenabschnitt 272c an dem Eingriffkonkavabschnitt 271c, 271d positioniert ist.
Der Körper 272a der Arretierfeder 272 ist durch eine Blattfeder aufgebaut, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, und hat einen Endabschnitt, der als der Befestigungsabschnitt 272b dient, und einen anderen Endabschnitt, der drehbar den Rollenabschnitt 272c stützt.
Der Befestigungsabschnitt 272b der Arretierfeder 272 ist mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die ermöglicht, dass die Befestigungsschraube 274 aufgenommen wird, so dass die Arretierfeder 272 und der Federhalter 273 an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes 30 durch die Befestigungsschraube 274 befestigt werden können.
Der Rollenabschnitt 272c hat eine Rolle 272r, eine Stützwelle 272s zum drehbaren Stützen der Rolle 272r und einen Stützabschnitt 272u zum Stützen von beiden axialen Endabschnitten der Stützwelle 272s.
Der Federhalter 273 dient dazu, den Befestigungsabschnitt 272b der Arretierfeder 272 an dem Getriebe 30 zu halten und eine übermäßige Verformung des Körpers 272a der Arretierfeder 272 zu vermeiden, wenn der Körper 272a der Arretierfeder 272 elastisch verformt wird.
Durch den vorstehend erläuterten Aufbau des Arretierhebels 271 und der Arretierfeder 272 kann die Rolle 272r der Arretierfeder 272 bei einem vorbestimmten Druck mit den Kontaktflächen der Eingriffkonkavabschnitte 271c, 272d des Arretierhebels 271 in Kontakt gelangen, wodurch ermöglicht wird, dass die Rolle 272r sanft bewegt wird, während die Rolle 272r an den Kontaktflächen der Eingriffkonkavabschnitte 271c, 272d dreht.
Der Arretiermechanismus 253 ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass er eine Parkstange 281, einen Nocken 282, eine Führung 283, eine Parkklaue 284 und ein Parkzahnrad 285 aufweist.
Die Parkstange 281 ist aus einem stabartigen Element hergestellt und hat einen Endabschnitt 281a, der mit dem Eingriffsabschnitt 271b des Arretierhebels 271 in Eingriff gelangt, und einen anderen Endabschnitt 281b, der durch die Führung 283 axial beweglich gestützt ist.
Der Nocken 282 ist in einer kegelstumpfartigen konischen Form ausgebildet und hat eine konische Nockenfläche 282a und eine zylindrische Arretierfläche 282b. Der Nocken 282 hat des Weiteren einen mittleren Abschnitt, der mit einer axial sich erstreckenden Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die ermöglicht, dass die Parkstange 281 darin aufgenommen wird, so dass der Nocken 282 an der Parkstange 281 befestigt wird. Der Nocken 282 ist an der Nockenfläche 282a und der Arretierfläche 282b mit der Parkklaue 284 in Eingriff bringbar.
Die Führung 283 ist an dem nicht gezeigten Befestigungsabschnitt des zweiten Gehäuses 2H des Getriebes 30 befestigt und hat einen mittleren Abschnitt, der mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Parkstange 281 axial beweglich darin aufgenommen wird.
Die Parkklaue 284 hat einen Nockeneingriffsabschnitt 284a, der mit dem Nocken 282 in Eingriff gelangt, einen Stützabschnitt 284b, der an dem zweiten Gehäuse 2H des Getriebes 30 drehbar gestützt ist, und einen Zahneingriffsabschnitt 284c, der mit dem Parkzahnrad 285 in Zahneingriff gelangen kann.
Die Parkklaue 284 ist daran angepasst, dass sie durch den Nocken 282 so gedrückt wird, dass sie um die Mittelachse des Stützabschnittes 284b gedreht wird, und somit der Zahneingriffsabschnitt 284c mit dem Parkzahnrad 285 in Zahneingriff gelangt, wenn der Arretierhebel 271 so gedreht wird, dass die Parkstange 281 zu dem anderen Endabschnitt bewegt wird, der durch die Führung 283 gestützt ist.
Das Parkzahnrad 285 ist an der Sekundärriemenscheibe 354, die ein Teil des Getriebes 30 ausbildet, sicher montiert, um die von dem Verbrennungsmotor 2 übertragene Kraft abzugeben. Das Parkzahnrad 285 ist mit Zähnen 285a ausgebildet und daran angepasst, dass es zusammen mit der Sekundärriemenscheibe 354 gedreht wird.
Die Zähne 285a des Parkzahnrades 285 sind durch eine Vielzahl an Konkavabschnitten 285b und eine Vielzahl an Konvexabschnitten 285c gebildet, die in Umfangsrichtung voneinander gleich beabstandet sind, um mit dem Zahneingriffsabschnitt 284c der Parkklaue 284 in Eingriff bringbar zu sein.
Nachstehend ist der Schaltvorgang der Parkarretiervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einfach erläutert.
Wenn der Schaltvorgang durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeführt wird, beispielsweise indem der Parkschalter betätigt wird, um die Parkarretierung in dem Parkarretierhaltezustand, bei dem verhindert wird, dass sich die Räder drehen, aufzuheben, wird ein elektrisches Signal, das anzeigt, dass der Parkschalter im ausgeschalteten Zustand ist, zu der elektronischen Steuereinheit ausgegeben.
Zu diesem Zeitpunkt bewirkt das Befehlssignal der elektronischen Steuereinheit, dass der elektrische Aktuator 11 angeregt wird, wodurch der Motor 22 des elektrischen Aktuators 11 die Rotorwelle 22 und die Kraftübertragungswelle 261 des Getriebemechanismus 251 gedreht werden. Wenn das Seitenzahnrad 62b durch das Seitenzahnrad 62a der Kraftübertragungswelle 261 gedreht wird, wird die Parkwelle 263 gedreht, so dass der Arretierhebel 271 gedreht wird. Wenn die Parkstange 283 zu der Parkwelle 263 axial bewegt wird, wird die Parkklaue 284 um die Mittelachse des Stützabschnittes 284b gedreht, so dass der Zahneingriffsabschnitt 284c der Parkklaue 284 von den Zähnen 285a des Parkzahnrades 285 wegbewegt wird, wodurch der Zahneingriffsabschnitt 284c von den Zähnen 285a des Parkzahnrades 285 freigegeben wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Rolle 272r der Arretierfeder 272 von dem Eingriffkonkavabschnitt 271c des Arretierhebels 271 zu dem Eingriffkonkavabschnitt 271d über den Eingriffkonvexabschnitt 271e bewegt, und somit in Eingriff mit dem Eingriffkonkavabschnitt 271d gebracht, womit die Drehposition des Arretierhebels 271 zu der Nicht-Parkposition verwirklicht wird. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug 1 von dem Parkarretierhaltezustand in den Parkarretierfreigabezustand geschaltet wird, wodurch ermöglicht wird, dass sich die Räder drehen.
Wenn andererseits der Parkschalter durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 in den Parkarretierfreigabezustand des Fahrzeugs 1 gedrückt wird, wird das Einschaltsignal des Parkschalters zu der elektronischen Steuereinheit eingegeben.
Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Befehl der elektronischen Steuereinheit ein Anregen des elektrischen Aktuators 11, so dass der Motor 22 des elektrischen Aktuators 11 gedreht wird, so dass die Rotorwelle 22c gedreht wird, wodurch die Kraftübertragungswelle 261 des Getriebemechanismus 251 gedreht wird. Wenn das Seitenzahnrad 62b durch das Seitenzahnrad 62a der Kraftübertragungswelle 261 gedreht wird, wird die Parkwelle 263 gedreht, so dass der Arretierhebel 271 gedreht wird.
Wenn die Parkstange 281 von der Parkwelle 263 wegbewegt wird, wird die Parkklaue 284 um die Mittelachse des Stützabschnittes 284b gedreht, so dass der Zahneingriffsabschnitt 284c der Parkklaue 284 in einen Zahneingriff mit den Zähnen 285a des Parkzahnrades 285 gebracht wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Rolle 272r der Arretierfeder 272 von dem Eingriffkonkavabschnitt 271d des Arretierhebels 271 zu dem Eingriffkonkavabschnitt 271c über den Eingriffkonvexabschnitt 271e bewegt, und somit in einen Eingriff mit dem Eingriffkonkavabschnitt 271c gebracht, wodurch die Drehposition des Arretierhebels 271 zu der Parkposition verwirklicht wird. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug 1 aus dem Parkarretierfreigabezustand in den Parkarretierhaltezustand geschaltet wird, wodurch verhindert wird, dass sich die Räder drehen.
Die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist in der vorstehend erläuterten Weise aufgebaut und kann somit die folgenden vorteilhaften Effekte erzielen.
Genauer gesagt weist die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel folgendes auf: den elektrischen Aktuator 11, der durch den Gleichstrommotor gebildet ist, der im Ansprechen auf den Schaltvorgang betätigt wird, und den Parkarretiermechanismus 212, der durch den elektrischen Aktuator 11 so angetrieben wird, dass er wahlweise den Parkarretierhaltezustand, bei dem das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand gehalten wird, oder den Parkarretierfreigabezustand einnimmt, bei dem das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand freigegeben wird.
Der vorstehend erläuterte Aktuator 11 ist in dem Raum zwischen dem Innenwandabschnitt des ersten Gehäuses 1H, das teilweise den Verbrennungsmotor 2 ausbildet, und dem Innenwandabschnitt des zweiten Gehäuses 2H, das teilweise das Getriebe 30 ausbildet, angeordnet und ist durch die Befestigungsschrauben 14 an der Halterung 213 befestigt, die an dem Getriebe-Gehäuse 316 des zweiten Gehäuses 2H sicher montiert ist.
Der Parkarretiermechanismus 212 ist so aufgebaut, dass er den Getriebemechanismus 251, den Schaltmechanismus 252 und den Arretiermechanismus 253 aufweist. Der Schaltmechanismus 252 ist so aufgebaut, dass er so geschaltet wird, dass er wahlweise die Parkposition, die dem Parkarretierhaltezustand zum Beibehalten des Anhaltens des Fahrzeugs 1 entspricht, oder die Nicht-Parkposition einnimmt, die dem Parkfreigabezustand zum Freigeben des Anhaltens des Fahrzeugs 1 entspricht. Der Getriebemechanismus 251 ist daran angepasst, dass er die Betätigung des elektrischen Aktuators 11 zu dem Schaltmechanismus 252 überträgt. Der Arretiermechanismus 253 ist daran angepasst, die Kraftabgabe von dem Getriebe 30 dann zu arretieren, wenn der Schaltmechanismus so geschaltet wird, dass er die Parkposition einnimmt.
Als eine Folge kann die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auch eine derartige vorteilhafte Wirkung erzielen, dass auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 212 nicht von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen werden kann, was sich aus dem Umstand ergibt, dass der elektrische Aktuator 11 in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse 1H und dem zweiten Gehäuse 2H angeordnet ist.
Das Fahrzeug, an welchem die herkömmliche Parkarretiervorrichtung montiert ist, ist so aufgebaut, dass ein Aktuator an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist, so dass der elektrische Aktuator und der Parkarretiermechanismus von der Außenseite des Fahrzeugs entfernt werden können und manipuliert werden können, was zu einer Möglichkeit dahingehend führt, dass das Fahrzeug in einen Fahrzeugzustand gelangen kann, bei dem das Fahrzeug nicht bewegt werden kann.
Im Gegensatz dazu hat die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel keine Möglichkeit dahingehend, dass sich die Funktion der Parkarretiervorrichtung verschlechtert, was ermöglicht, eine Wirkung dahingehend zu erlangen, dass die Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung verbessert ist.
Daher kann auf den elektrischen Aktuator 11 und den Parkarretiermechanismus 12 von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden und mit ihnen kann nicht durch irgendjemand ein Kontakt hergestellt werden, so dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator 11 und der Parkarretiermechanismus 12 verstärkt werden oder deren mechanische Festigkeit erhöht wird, noch dass spezielle Befestigungsschrauben zum Befestigen des elektrischen Aktuators 11 an dem Fahrzeug 1 angewendet werden. Eine derartige vorteilhafte Wirkung ist derart, dass es nicht erforderlich ist, dass der elektrische Aktuator 11 durch einen SR-Motor relativ kostenaufwendig aufgebaut wird und dieser nicht lediglich durch das Anregen betätigt wird.
Als ein Ergebnis ist es möglich, einen Gleichstrommotor anzuwenden, der relativ kostengünstig ist und eine hohe Genauigkeit aufweist, und außerdem Befestigungsschrauben zu verwenden, die gemäß dem Standard kostengünstig sind, so dass die Parkarretiervorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen derartigen vorteilhaften Effekt erzielen kann, dass die Parkarretiervorrichtung 200 die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung erheblich verringern kann.
Der Parkarretiermechanismus 212, der mit dem Getriebemechanismus 251, dem Schaltmechanismus 252 und dem Arretiermechanismus 253 versehen ist, die in der vorstehend erläuterten Weise aufgebaut sind, kann sofort und zuverlässig durch die Betätigung durch den Fahrer geschaltet werden, um wahlweise den Parkarretierhaltezustand oder die vorbestimmten Drehzahländerungsstufen in dem Parkarretierfreigabezustand in der ähnlichen Weise wie bei der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung einzunehmen.
Die Parkarretiervorrichtungen 10, 100, 200 gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind so erläutert, dass sie jeweils einen elektrischen Aktuator haben, der in dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse 1H und dem zweiten Gehäuse 2H angeordnet ist.
Jedoch kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut sein, dass der elektrische Aktuator in einem anderen Raum außer dem Raum zwischen dem ersten Gehäuse 1H und dem zweiten Gehäuse 2H angeordnet ist. Beispielsweise kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut sein, dass der elektrische Aktuator in dem Raum angeordnet ist, der lediglich durch das zweite Gehäuse 2H in der Nachbarschaft des Parkarretiermechanismus ausgebildet ist, oder ansonsten lediglich durch das erste Gehäuse 1H ausgebildet ist, das teilweise den Verbrennungsmotor ausbildet.
Die beiden vorstehend erwähnten Parkarretiervorrichtungen sind so aufgebaut, dass jeweils auf den elektrischen Aktuator und den Parkarretiermechanismus von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zugegriffen werden kann, so dass die Parkarretiervorrichtung keine Möglichkeit im Hinblick auf eine Verschlechterung der Funktion mit sich bringt, was sich aus einem Zugriff auf die Parkarretiervorrichtung ergibt, wodurch eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der Parkarretiervorrichtung ermöglicht wird.
Die Parkarretiervorrichtungen 10, 100, 200 gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind so erläutert, dass die Getriebemechanismen 51, 151, 251 jeweils so aufgebaut sind, dass das Getriebemodul 62 durch ein Kegelzahnrad gebildet ist, durch welches die von dem elektrischen Aktuator 11 abgegebene Kraft auf der gleichen Ebene aber in der senkrechten Richtung umgewandelt wird, um zu jedem der Schaltmechanismen 52, 152, 252 übertragen zu werden.
Jedoch kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem anderen Übertragungsmechanismus (Getriebemechanismus) außer den vorstehend erwähnten Getrieben aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Parkarretiervorrichtung so aufgebaut sein, dass sie einen Getriebemechanismus mit einem Schneckengetriebe hat, bei dem eine Kombination aus einer Schnecke und einem Schneckenrad gebildet ist, durch die die von dem elektrischen Aktuator abgegebene Kraft auf der gleichen Ebene aber in der senkrechten Richtung so umgewandelt wird, dass sie zu dem Schaltmechanismus übertragen wird.
Eine andere Parkarretiervorrichtung kann so aufgebaut sein, dass die Rotorwelle des elektrischen Aktuators direkt mit dem Schaltmechanismus verbunden ist, so dass die von dem elektrischen Aktuator 11 abgegebene Kraft bewirken kann, dass der Schaltmechanismus direkt betätigt wird.
Der Aufbau der anderen Parkarretiervorrichtung kann sofort und sicher durch Betätigung des Fahrers geschaltet werden, um wahlweise den Parkarretierhaltezustand oder den Parkarretierfreigabezustand mit der Schaltbetätigung durch den Fahrer in ähnlicher Weise wie bei den Parkarretiervorrichtungen 10, 100, 200 einzunehmen.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie dies in der vorstehend dargelegten Beschreibung erläutert ist, kann die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verhindern, dass auf den elektrischen Aktuator von der Außenseite des Fahrzeugs zugegriffen wird, wodurch ermöglicht wird, dass eine Verschlechterung der Funktion des Parkarretiermechanismus verhindert wird und die Herstellkosten im Vergleich zu der herkömmlichen Parkarretiervorrichtung erheblich verringert werden. Daher ist die Parkarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für sämtliche Parkarretiervorrichtungen nützlich, die an dem Fahrzeug montiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
1H: erstes Gehäuse
1Ha, 2Ha, 41b: Innenwandabschnitt
1k: Raum
2: Verbrennungsmotor (Krafterzeugungsvorrichtung)
2H: zweites Gehäuse
3, 30: Getriebe (Kraftübertragungsvorrichtung)
3a: Abgabewelle
4: Parkschalter
10, 100, 200: Parkarretiervorrichtung
11: elektrischer Aktuator
12, 112, 212: Parkarretiermechanismus
13: elektronische Steuereinheit (ECU)
14: Befestigungsschraube
41: Getriebe-Gehäuse (zweites Gehäuse)
41c: Erstreckungsabschnitt
42: Getriebe-Gehäuseabdeckung (zweites Gehäuse)
43: Getriebe-Gehäuse (zweites Gehäuse)
44: Getriebe-Hinterabdeckung (zweites Gehäuse)
51, 151, 251: Getriebemechanismus
52, 152, 252: Schaltmechanismus
90: Automatikgetriebe (Kraftübertragungsvorrichtung)
113, 213: Halterung (Stützabschnitt)

Claims

Parkarretiervorrichtung mit einem elektrischen Aktuator (11), der im Ansprechen auf einen Schaltvorgang betätigt wird, und einem Parkarretiermechanismus (12; 112; 212), der durch den elektrischen Aktuator (11) betätigt wird und dazu in der Lage ist, wahlweise einen Parkarretierhaltezustand, bei dem ein angehaltener Zustand des Fahrzeugs (1) beibehalten wird, oder einen Parkarretierfreigabezustand, bei dem der angehaltene Zustand des Fahrzeugs (1) aufgehoben wird, einzunehmen, wobei der elektrische Aktuator (11) auf einem Stützabschnitt (113; 213) gestützt ist, der an zumindest entweder einem ersten Gehäuse (1H), das teilweise eine Krafterzeugungsvorrichtung (2) zum Erzeugen einer Kraft bildet oder einem zweiten Gehäuse (2H), das teilweise eine Kraftübertragungsvorrichtung (3; 30) bildet, vorgesehen ist, wobei der elektrische Aktuator (11) in einem Raum (1k) angeordnet ist, der durch einen Innenwandabschnitt (1Ha) des ersten Gehäuses (1H) und einen Innenwandabschnitt (2Ha) des zweiten Gehäuses (2H) umgeben ist, und wobei der elektrische Aktuator (11) einen Gleichstrommotor hat.
Parkarretiervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das zweite Gehäuse (2H) einen Erstreckungsabschnitt (41c) hat, der sich zu dem ersten Gehäuse (1H) hin erstreckt, um darin den elektrischen Aktuator (11) unterzubringen.
Parkarretiervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Parkarretiermechanismus (12; 112; 212) einen Schaltmechanismus (52; 152; 252), der geschaltet wird, um wahlweise eine Parkposition, die dem Parkarretierhaltezustand entspricht, oder eine Nichtparkposition, die dem Parkarretierfreigabezustand entspricht, einzunehmen, einen Getriebemechanismus (51; 151; 251), der die Betätigung des elektrischen Aktuators (11) zu dem Schaltmechanismus überträgt, und einen Arretiermechanismus hat, der die Abgabe der Kraft von der Kraftübertragungsvorrichtung (3; 30) arretiert, wenn der Schaltmechanismus (52; 152; 252) zu der Parkposition geschaltet ist.