JP2005067479A

JP2005067479A - 車両用パーキングロック装置

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Publication number: JP2005067479A
Application number: JP2003301967A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nagashima; 伸幸長島; Koichi Kondo; 宏一近藤; Keijiro Oshima; 啓次郎大島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: CN100482983C; JP4487516B2; CN1842669A; WO2005019705A1

Abstract

【課題】ディテントプレートがパーキングロック位置に位置させられたときにパーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない場合に、パーキングロック位置からのディテントプレートの戻り量が小さい車両用パーキングロック装置を提供する。
【解決手段】第３Ｒ部７４の曲率半径ＲＣ（＝Ｒ₇₄）と、第１凹状谷部２６内の係合ローラ３２の曲率中心とそのディテントプレートの回動中心との距離ＲＬ（＝Ｒ₁₀）との比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるようにそのディテントプレート１０の外周縁形状すなわちカム面３０が形成されていることから、ディテントプレート１０がパーキングロック位置に位置させられたときにパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない場合でも、パーキングロック位置から回動トルクＴ_kが零となる位置までのディテントプレート１０の戻り量αが小さくされる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の停車時において動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するための車両用パーキングロック装置に関し、特に、ディテントプレートの外周縁に形成された凹部の形状に起因してロッドばねによるトルクが零となるまでの回転角を小さくし、パーキングギヤとパーキングポールとが噛み合わない場合でもディテントプレートのパーキングロック位置からの戻り量を小さくする技術に関するものである。

パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための互いに隣接する第１凹状谷部および第２凹状谷部を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられたディテントプレートと、そのディテントプレートの回動中心側に向かって付勢されて該凹状谷部に係合させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して長手方向に移動させられるパーキングロッドと、そのパーキングロッドがパーキングロック位置に移動させられることにより動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された装置がそれである。

特開平５−３０６７５０号公報特開平５−１８０３３５号公報

ところで、上記のような車両用パーキングロック装置では、ディテントプレートの形状によって凹状谷部における吸い込み荷重最大部がパーキングロック位置から遠いため、ディテントプレートの戻り量、すなわちパーキングロック位置からロッドばねによってトルクが零となる位置までの戻される回動角すなわち戻り量が大きい。このため、ディテントプレートがパーキングロック位置まで回動させられたときにパーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない場合において、その後の駆動輪のわずかな回転によりパーキングギヤにパーキングポールが噛み合う位置となっても、パーキングロッドの前進位置が不十分であるためパーキングギヤとパーキングポールとが噛み合わなくなるという可能性があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ディテントプレートがパーキングロック位置に位置させられたときにパーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない場合に、パーキングロック位置からのディテントプレートの戻り量が小さい車両用パーキングロック装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部および第２凹状谷部を有するカム面を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられるディテントプレートと、該ディテントプレートのカム面に向かって付勢されて該カム面に圧接させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して移動させられるパーキングロッドと、該パーキングロッドがパーキングロック位置へ移動させられることに伴って該パーキングロッドから与圧ばねを介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置であって、前記ディテントプレートが前記非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で前記係合ローラが接触させられる該ディテントプレートのカム面には、第１Ｒ部、第２Ｒ部、第３Ｒ部、直線部が順次形成されるとともに、その第３Ｒ部の曲率半径をＲＣ、パーキングロック位置に位置決めするためにその係合部材が前記第１凹状谷部内に係合させられたときのその係合部材の係合面の曲率中心とそのディテントプレートの回動中心との距離をＲＬとしたとき、それらの比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるようにそのディテントプレートのカム面形状が形成されていることにある。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、前記ディテントプレートは、アクチュエータによって回動駆動されるものであることにある。

また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、前記ディテントプレートは回動可能に支持された回動軸に固定され、その回動軸は前記アクチュエータの出力部材に隙間嵌合されたものであることにある。

また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、前記ディテントプレートの第１凹状谷部には、前記直線部につづいて第４Ｒ部、該直線部とともに該第１凹状谷部内の係合部材を受けるための第２の直線部が形成されていることにある。

また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部および第２凹状谷部を有するカム面を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられるディテントプレートと、該ディテントプレートのカム面に向かって付勢されて該カム面に圧接させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して移動させられるパーキングロッドと、該パーキングロッドがパーキングロック位置へ移動させられることに伴って該パーキングロッドから与圧ばねを介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置であって、前記ディテントプレートが前記非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で前記係合部材が圧接させられる該ディテントプレートのカム面には、第１Ｒ部、第２Ｒ部、第３Ｒ部、直線部が順次形成されるとともに、前記パーキングロック位置から前記非パーキングロック位置へ回動させられるに際して該ディテントプレートの回動量に対する前記ディテントプレートの回動駆動トルクの変化を示す特性曲線の頂点が、パーキングロック位置から第１Ｒ部と第２Ｒ部の接続点にかけての回動域においてパーキングロック位置寄りであるカム面形状を有することにある。

請求項１に係る発明によれば、第３Ｒ部の曲率半径ＲＣと、第１凹状谷部内に係合させられたときのその係合部材の係合面の曲率中心とそのディテントプレートの回動中心との距離ＲＬとの比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるようにそのディテントプレートの外周縁形状が形成されていることから、ディテントプレートがパーキングロック位置に位置させられたときにパーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない場合でも、パーキングロック位置からロッドばねによってトルクが零となる位置までのディテントプレートの戻り量が小さくされる。このため、パーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない状態では、パーキングギヤにパーキングポールが噛み合う位置となってもパーキングギヤとパーキングポールとが噛み合わなくなるということが好適に防止される。

請求項２に係る発明によれば、前記ディテントプレートは電動アクチュエータにより回動駆動されるものであるので、手動操作だけでなく、たとえば電子制御装置からの出力によっても回動駆動されるようになる。

請求項３に係る発明によれば、前記ディテントプレートは回動可能に支持されたたとえばパーキングシャフトなどの回動軸に固定され、その回動軸は前記アクチュエータの出力部材に、スプライン歯が外周面に形成された軸端と出力部材の端面においてスプライン歯が内周面に形成された嵌合穴との間のスプライン嵌合や、断面多角形に形成された軸端と出力部材の端面において断面多角形に形成された嵌合穴との間の嵌合などの隙間嵌合されたものである。前述のように、パーキングロック位置からロッドばねによってトルクが零となる位置までのディテントプレートの戻り量が小さくされる結果、パーキングロック位置と非パーキングロック位置との間において回動駆動トルクが零を境にして正負逆方向となるときの回動駆動トルクの変化が滑らかとなるので、その正負逆方向となるときに上記隙間嵌合において発生するガタ詰め音が好適に低減される。

請求項４に係る発明によれば、前記ディテントプレートの第１凹状谷部には、前記直線部につづいて第４Ｒ部と、その直線部との交差角度が所定値たとえば５０度以上となるように設けられてその直線部とともにその第１凹状谷部内の係合部材或いは係合ローラを受けるための第２の直線部が形成されていることから、それら直線部および第２の直線部に係合部材或いは係合ローラが挟まれるため、その係合部材或いは係合ローラが抜けなくなることが好適に防止される。

請求項５に係る発明によれば、パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部および第２凹状谷部を有するカム面を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられるディテントプレートと、該ディテントプレートのカム面に向かって付勢されて該カム面に圧接させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して移動させられるパーキングロッドと、該パーキングロッドがパーキングロック位置へ移動させられることに伴って該パーキングロッドから与圧ばねを介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置であって、前記ディテントプレートが前記非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で前記係合部材が圧接させられる該ディテントプレートのカム面には、第１Ｒ部、第２Ｒ部、第３Ｒ部、直線部が順次形成されるとともに、前記パーキングロック位置から前記非パーキングロック位置へ回動させられるに際して該ディテントプレートの回動量に対する前記ディテントプレートの回動駆動トルクの変化を示す特性曲線の頂点が、パーキングロック位置から第１Ｒ部と第２Ｒ部の接続点にかけての回動域においてパーキングロック位置寄りであるカム面形状を有することから、パーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない状態でも、パーキングロック位置からロッドばねによってトルクが零となる位置までのディテントプレートの戻り量が小さくされる。このため、パーキングギヤにパーキングポールが噛み合っていない状態では、パーキングギヤにパーキングポールが噛み合う位置となってもパーキングギヤとパーキングポールとが噛み合わなくなるということが好適に防止される。

以下、本発明の１実施例である車両用パーキングロック装置８を図面を用いて詳細に説明する。

図１乃至図４は、たとえば自動変速機用のハウジング１２内に設けられた車両用パーキングロック装置８の要部を示す図であり、図５は、車両用パーキングロック装置８に備えられた板状のディテントプレート１０を示す図である。このディテントプレート１０は、その外周端縁のカム面形状に従って少なくともパーキングロック位置と非パーキングロック位置との予め設定された回動角度に位置位置決めする機能を備えたものであり、パーキングレバー、ディテントレバー、節度板などとも称される。

図１乃至図４において、ハウジング１２により１軸心まわりに回動可能に支持されたパーキングシャフト１４の軸端はハウジング１２の外面に固定された電動アクチュエータ１６の出力軸１８と連結され、パーキングシャフト１４はその電動アクチュエータ１６によって予め設定されたパーキングロック位置と非パーキングロック位置との回動角度に位置決めされるようになっている。上記パーキングシャフト１４の軸端の外周面にはスプライン歯が形成されるとともに、上記電動アクチュエータ１６の出力軸１８の端面には内周面にスプライン歯が形成された嵌合穴２０が形成されており、そのパーキングシャフト１４の軸端が電動アクチュエータ１６の出力軸１８の端面の嵌合穴２０に相対回転不能に嵌め入れられるスプライン嵌合、すなわち周方向に僅かな隙間が設けられた隙間嵌合により相互が連結されている。

図１および図２に詳しく示すように、前記ディテントプレート１０は、上記パーキングシャフト１４の所定位置に相対回転不能に固定されており、パーキングシャフト１４の回動中心である１軸心まわりに回動可能に設けられている。ディテントプレート１０の中央部に固設された円筒状のボス部２２とパーキングシャフト１４とがそれらを貫通する固定ピン２４によって相互に固定されている。そのディテントプレート１０には、パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部２６および非パーキングロック位置に位置決めされるための第２凹状谷部２８を有するカム面３０が外周端縁部に備えられている。

また、図３に詳しく示すように、ハウジング１２には、係合部材として機能する係合ローラ３２を先端部に備えた板ばね３４の基端部がボルト３６により固定されており、係合ローラ３２が上記カム面３０に向かって所定の押圧力で常時付勢されてカム面３０に圧接させられている。係合ローラ３２は、板ばね３４の先端部においてディテントプレート１０の回動軸心と平行な軸心まわりの回転が可能に支持されている。これにより、基本的には、係合ローラ３２が上記第１凹状谷部２６内に落ち込むことによりディテントプレート１０がパーキングロック位置に位置決めされ、上記第２凹状谷部２８内に落ち込むことによりディテントプレート１０が非パーキングロック位置に位置決めされるようになっている。

図４に詳しく示すように、前記ハウジング１２内には、図示しない自動変速機の出力軸と差動歯車装置との間の動力伝達経路の一部を構成するカウンタ軸４０が設けられており、このカウンタ軸４０の軸端にはパーキングロックギヤ４２が固設されている。また、そのパーキングロックギヤ４２の外周歯４４と係合するパーキングロック位置と非パーキングロック位置とに回動させられる長手状（レバー状）のパーキングロックポール（係合爪部材）４５が回動可能に設けられている。このパーキングロックポール４５は、基端部がピン４６によって回動可能にハウジング１２に支持されており、上記外周歯４４と係合するための係合歯４８を長手方向の中央部に備えるとともに、後述のパーキングロックカム５０に摺接させられる摺接部５２を先端部に備え、リターンスプリング５４によって非パーキングロック位置すなわち図３或いは図４に示す位置に向かって常時付勢されている。また、円筒状の案内部材５６を備えたカバー部材５８が、上記パーキングロックポール４５の摺接部５２を覆うようにハウジング１２に設けられている。

基端部が前記ディテントプレート１０に回動可能に連結されたパーキングロッド６０の先端部には、前記パーキングロックカム５０が長手方向の移動可能に嵌め付けられており、そのパーキングロッド６０の先端にはそのパーキングロックカム５０の抜止めすなわち脱落防止用の先端ストッパ６２が固定されている。また、そのパーキングロッド６０の先端部には、パーキングロックカム５０を先端ストッパ６２へ向かって予め設定された予荷重で付勢するコイル状の与圧ばね６４が上記パーキングロッド６０の先端部の所定位置に固定されたばね受６６と上記パーキングロックカム５０との間に介挿されている。そして、このように構成されたパーキングロッド６０の先端部は、カバー部材５８に固定された円筒状の案内部材５６内に嵌め入れられることによりパーキングロッド６０の長手方向の移動可能に支持され、パーキングロックカム５０がパーキングロックポール４５の摺接部５２に対して摺動可能に移動させられるようになっている。

上記パーキングロックカム５０はテーパ状カム面６８を備えており、ディテントプレート１０が図３に示すように非パーキングロック位置に回動させられているときは、パーキングロックカム５０のテーパ状カム面６８がパーキングロックポール４５の摺接部５２を持ち上げないため、パーキングロックポール４５は図４に示されるようにリターンスプリング５４の付勢力によって非パーキングロック位置（ニュートラル状態や車両の走行状態などのような車両駆動輪の回転を機械的に許容する位置）に位置させられるが、係合ローラ３２が上記第１凹状谷部２６内に落ち込むことによりディテントプレート１０がパーキングロック位置に回動させられると、パーキングロックカム５０のテーパ状カム面６８がパーキングロックポール４５の摺接部５２を持ち上げるので、パーキングロックポール４５はリターンスプリング５４の付勢力に従って、パーキングロックポール４５はその係合歯４８がパーキングロックギヤ４２の外周歯４４と係合するパーキングロック位置（車両駆動輪の回転を機械的にロックする位置）に位置させられる。本実施例では、上記パーキングロックギヤ４２およびその回転を阻止するパーキングロックポール４５が、ディテントプレート１０がパーキングロック位置へ移動させられることに伴ってパーキングロッド６０から与圧ばね６４を介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置のカウンタ軸４０の回転を阻止するロック装置として機能している。

ここで、図６に拡大して示すように、上記ディテントプレート１０が非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で係合ローラ３２が圧接させられるそのディテントプレート１０のカム面３０には、第１Ｒ部（第１円弧状部）７０、第２Ｒ部（第２円弧状部）７２、第３Ｒ部（第３円弧状部）７４、第１直線部７６が順次形成されるとともに、それに続いて第４Ｒ部（第４円弧状部）７８、上記第１直線部７６に対して所定角度たとえば５０度以上の角度を成す第２直線部８０、第５Ｒ部（第５円弧状部）８２、ストッパとしての機能を出すためにディテントプレート１０の回転中心Ｃ₁₀を通る径方向に略平行な第３直線部８４がさらに順次形成されている。このようなカム面３０の形状は、たとえば図７に示す特性すなわちパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない状態でも、車両が僅かに動けばそれらパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合い可能となる範囲内とするための、パーキングロック位置から与圧ばね（ロッドばね）６４によってトルクが零となる位置までのディテントプレート１０の戻り量（戻り角度）とする特性とするために案出されたものであり、たとえば係合ローラ３２の半径が３．５であるとき、上記の第１Ｒ部７０の曲率半径Ｒ₇₀は１６．５ｍｍ、第２Ｒ部７２の曲率半径Ｒ₇₂は０．５ｍｍ、第３Ｒ部７４の曲率半径Ｒ₇₄は４．０ｍｍ、第１直線部７６の長さは２．０ｍｍ、第４Ｒ部７８の曲率半径Ｒ₇₈は３．０ｍｍ、第２直線部８０の長さは２．０ｍｍ、第５Ｒ部８２の曲率半径Ｒ₈₂は２．０ｍｍ、パーキングロック位置に位置決めするために係合ローラ３２が第１凹状谷部２６内に係合させられたときのその係合ローラ３２の係合面の曲率中心すなわち係合ローラ３２の回転中心とそのディテントプレート１０の回動中心Ｃ₁₀との距離Ｒ₁₀は５０．０ｍｍ程度である。

図７は、本実施例における特性を示すものであって、パーキングロック位置とそれに隣接した非パーキングロック位置との間の回動角度θ_kを示す横軸と、係合ローラ３２を付勢する板ばね３４の付勢力および与圧ばねの付勢力に起因してディテントプレート１０に発生する回動トルクＴ_kを示す縦軸との二次元座標図である。縦軸の回動トルクＴ_kでは、正の値が非パーキングロック位置へ向かうトルクすなわち係合ローラ３２が第２凹状谷部２８へ落ち込む方向の回動トルクを示し、負の値がパーキングロック位置へ向かうトルクすなわち係合ローラ３２が第１凹状谷部２６へ落ち込む方向の回動トルクを示している。図７において、１点鎖線はパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合うときの回動トルク曲線を示し、実線は外周歯４４に係合歯４８が乗り上げてパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わないときの回動トルク曲線を示し、ａ区間は係合ローラ３２が第１Ｒ部７０に係合する区間、ｂ区間は係合ローラ３２が第２Ｒ部（第２円弧状部）７２に係合する区間、ｃ区間は係合ローラ３２が第３Ｒ部（第３円弧状部）７４に係合する区間を示している。

図７において、上記実線と１点鎖線との差ΔＴ_kが与圧ばね６４の変形により発生させられる回動トルクＴ_kの増加分であり、約１４度程度の所定の角度θ_yで発生し且つパーキングロック位置へ向かうほど次第に大きくなる。上記１点鎖線および実線と回動トルクＴ_kが零を示す線との交点がディテントプレート１０の停止角度であり、パーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わないときのディテントプレート１０のパーキングロック位置（０度）からの戻り量（戻り角度）αは０．１度程度と極めて小さくなっている。この図７には、係合ローラ３２が第１凹状谷部２６内にあるパーキングロック位置から係合ローラ３２が第２凹状谷部２８内にある非パーキングロック位置へ回動させられる過程で、回動角度θ_kに対する吸込み荷重（負の回動トルク）の変化が急増した後で徐々に減少する特性、或いは、係合ローラ３２が第１凹状谷部２６内にあるパーキングロック位置から係合ローラ３２が第２凹状谷部２８内にある非パーキングロック位置へ回動させられる過程で、ディテントプレート１０の板ばね３４や与圧ばね６４に従う回動トルクＴ_kが急減した後で徐々に増加する特性、換言すれば、係合ローラ３２が第１凹状谷部２６内にあるパーキングロック位置から係合ローラ３２が第２凹状谷部２８内にある非パーキングロック位置へ回動させられる過程で、上記回動トルクＴ_kに抗してディテントプレート１０を駆動するための回動駆動トルクＴ_Dが急増した後で徐々に減少する特性が示されている。この回動駆動トルクＴ_Dは、図７においてトルク零を示す線を境に上記回動トルクＴ_kが反転した特性である。ディテントプレート１０は、このような特性が得られるようなカム面３０の形状を有するのである。

上記図７の特性を更に別の表現で示すこともできる。すなわち、パーキングロック位置から非パーキングロック位置へ回動させられるに際して、ディテントプレート１０の回動量に対するディテントプレート１０の回動駆動トルクＴ_Dの変化を示す図７の実線の特性曲線の頂点（ローピーク：最小トルク点）Ｐが、パーキングロック位置からａ区間とｂ区間との境界までの回動域においてそのパーキングロック位置寄りに位置している。すなわち、パーキングロック位置から上記特性曲線の頂点Ｐまでを区間I、その特性曲線の頂点Ｐからａ区間とｂ区間の境界までを区間IIとすると、区間Iは区間IIよりも大幅に短く（I区間＜II区間）、区間Iにおける回動角θ_kの変化量Δθ_KIは区間IIにおける回動角θ_kの変化量Δθ_KIIよりも充分に大きく（Δθ_KI＞Δθ_KII）、特性曲線上の区間上における勾配角θ_Iは区間IIにおける勾配角θ_IIよりも充分に大きい（Δθ_I＞Δθ_II）。

本発明者等の解析によれば、上記の特性を得るために密接に関連するのは、第３Ｒ部７４の曲率半径Ｒ₇₄と係合ローラ３２の回転中心とそのディテントプレート１０の回動中心Ｃ₁₀との距離Ｒ₁₀とである点、その第３Ｒ部７４の曲率半径Ｒ₇₄をＲＣ、パーキングロック位置に位置決めするために係合ローラ３２が第１凹状谷部２６内に係合させられたときのその係合ローラ３２の回転中心とそのディテントプレート１０の回動中心Ｃ₁₀との距離Ｒ₁₀をＲＬとしたとき、それらの比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるようにそのディテントプレート１０のカム面３０を形成する点が必須であることが明らかとなった。パーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わないときでも車両の動きにより回転位相が合致したとき与圧ばね６４の付勢力により前進するパーキングロックカム５０によりパーキングポール４５が持ち上げられたときにパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが十分に噛み合うためには、ディテントプレート１０のパーキングロック位置（０度）からの戻り量（戻り角度）αは小さい程良いから、図８に示すように、上記比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値であればよいのである。

すなわち、電動アクチュエータ１６によってディテントプレート１０が非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動（係合ローラ３２が第２凹状谷部２８内から第１凹状谷部２６内へ相対移動）させられ且つ電動アクチュエータ１６が非差動とされたとき、パーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わない場合は、パーキングロッド６０の前進にもかかわらず、パーキングロックカム５０はパーキングポール４５の摺接部５２に当接してそれ以上前進できず、与圧ばね６４が圧縮変形させられた状態となる。この与圧ばね６４の反発力はディテントプレート１０に非パーキングロック位置へ向かう回動力を与えることになり、ディテントプレート１０はそのパーキングロック位置（０度）から前記戻り量αだけ戻されて静止する。この状態では、パーキングロッド６０は十分に前進させられているので、車輪の僅かな動きによりパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合い可能状態となると、与圧ばね６４の付勢力により前進するパーキングロックカム５０によりパーキングポール４５が持ち上げられてそのパーキングポール４５の係合歯４８がパーキングギヤ４２の外周歯４４と噛み合う。

しかしながら、たとえば図９に示すように第３Ｒ部７４の曲率波形Ｒ₇₄が２２．０ｍｍ程度と大きいディテントプレート９０を用いる従来の場合は、たとえば図１０に示す特性となることから、ディテントプレート９０のパーキングロック位置（０度）からの戻り量βが３．０度程度となるので、ディテントプレート１０がパーキングロック位置へ回動させられたときにパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わないときに車輪が僅かに回転してパーキングギヤ４２とパーキングポール４５との噛み合いが可能となり、パーキングロックカム５０が与圧ばね６４の付勢力により前進させられても、パーキングロッド６０が十分に前進させられておらず、パーキングギヤ４２とパーキングポール４５との噛み合いが不十分となる可能性があったのである。この図１０の従来の特性と前述の図７の特性とを比較すると、パーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わないときに、本実施例でのディテントプレート１０のパーキングロック位置での戻り量αが従来の戻り量βよりも大幅に小さい点に加えて、トルク零を示す線との交差付近において吸込み荷重の変化が小さく滑らかに変化する点が相違する。

以上のように構成された車両用パーキングロック装置８によれば、ディテントプレート１０において、第３Ｒ部の曲率半径ＲＣと、第１凹状谷部内に係合させられたときのその係合部材の係合面の曲率中心とそのディテントプレートの回動中心との距離ＲＬとの比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるようにそのディテントプレート１０の外周縁形状すなわちカム面３０が形成されていることから、パーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない状態でも、パーキングロック位置から与圧ばね（ロッドばね）６４によって回動トルクＴ_kが零となる位置までのディテントプレート１０の戻り量αが小さくされるので、ディテントプレート１０がパーキングロック位置へ回動操作されたときにパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない場合に、その後にパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合う位置となったとき、パーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わなくなるということが好適に防止される。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１０は電動アクチュエータ１６により回動駆動されるものであるので、手動操作だけでなく、たとえば電子制御装置からの出力によっても回動駆動されるようになる。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１０は回動可能に支持されたパーキングシャフト（回動軸）６０に固定され、そのパーキングシャフト６０と電動アクチュエータ１６の出力軸（出力部材）１８とは、スプライン歯が外周面に形成された軸端と出力軸１８の端面においてスプライン歯が内周面に形成された嵌合穴２０との間のスプライン嵌合すなわち隙間嵌合によって相対回転不能に連結されたものである。この結果、図７に示すように、パーキングロック位置から与圧ばね（ロッドばね）６４によってトルクが零となる位置までのディテントプレート１０の戻り量αが小さくされる結果、パーキングロック位置と非パーキングロック位置との間において回動駆動トルクＴ_Dが零を境にして正負逆方向となるときの回動駆動トルクＴ_Dの変化が滑らかとなるので、その正負逆方向となるときに上記隙間嵌合において発生するガタ詰め音が好適に低減される。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１０の第１凹状谷部２６には、第１直線部７６につづいて、第４Ｒ部７８と、その第１直線部７６との交差角度が所定値たとえば５０度以上となるように設けられてその第１直線部７６とともにその第１凹状谷部２６内の係合ローラ３２を受けるための第２直線部８０が形成されていることから、それら第１直線部７６および第２の直線部８０に係合ローラ３２が挟まれるため、その係合ローラ３２が抜けなくなることが好適に防止される。

また、本実施例の車両用パーキングロック装置８において、たとえばディテントプレート１０は、パーキングロック位置から非パーキングロック位置へ回動させられるに際してそのディテントプレート１０の回動駆動トルクＴ_Dが急増した後で徐々に減少するという表現で特定される図７の特性を発生させるカム面３０の形状を有することから、ディテントプレート１０がパーキングロック位置に回動させられたときにパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない場合でも、パーキングロック位置から与圧ばね（ロッドばね）６４によってトルクが零となる位置までのディテントプレートの戻り量αが小さくされる。このため、ディテントプレート１０がパーキングロック位置に回動させられたときにパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合っていない場合でも、駆動輪の僅かな回転によってパーキングギヤ４２にパーキングポール４５が噛み合う位置となったときにパーキングギヤ４２とパーキングポール４５とが噛み合わなくなるということが好適に防止される。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、ディテントプレート１０は、電動アクチュエータ１６によって回転駆動されるものであったが、空圧或いは油圧アクチュエータなどの他のアクチュエータによって回転駆動されるものであってもよいし、運転者によって操作されるシフトレバーにより回転駆動されるものであってもよい。

また、前述の実施例では、ディテントプレート１０をパーキングロック位置および非パーキングロック位置へ位置決めするように、その第１凹状谷部２６および第２凹状谷部２８内に係合させる回転可能に支持された係合ローラ３２が用いられていたが、必ずしも係合ローラ３２でなくてもよく、第１凹状谷部２６および第２凹状谷部２８内に係合可能な凸状突起を備えた部材が用いられてもよい。

また、前述の実施例では、ディテントプレート１０の第１凹状谷部２６および第２凹状谷部２８内に係合ローラ３２を係合させるために、その係合ローラ３２を回転可能に支持し且つカム面３０側に常時付勢する板ばね３４が用いられていたが、たとえばコイルスプリングによって一回動方向に付勢されたアームの先端に係合ローラ３２が回転可能に支持されるなどの構成が採用されてもよい。

また、前述の実施例では、パーキングシャフト６０と電動アクチュエータ１６の出力軸（出力部材）１８とは、スプライン歯が外周面に形成された軸端と出力軸１８の端面においてスプライン歯が内周面に形成された嵌合穴２０との間のスプライン嵌合により相対回転不能に連結されていたが、必ずしもスプライン歯を用いなくてもよく、たとえば、断面多角形に形成されたパーキングシャフト６０の軸端と嵌合穴２０との間の嵌合により相対回転不能に連結されてもよい。

また、前述の実施例のディテントプレート１０には、パーキングロック位置および非パーキングロック位置に対応する一対の第１凹状谷部２６および第２凹状谷部２８が形成されていたが、たとえば良く知られたＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション、２ポジション、Ｌポジションに対応する凹状谷部が順次設けられていてもよい。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明の一実施例の車両用駆動装置のハウジング内に設けられた車両用パーキングロック装置の要部であって、回動可能に設けられたパーキングロッドをハウジングの一部を切り欠いて示す図である。図１のパーキングロッドに固定されたディテントプレートのカム面に係合ローラを押し当てる機構を示す図である。図１のディテントプレートに回動可能に連結されたパーキングロッドと、その先端部に設けられたパーキングロックカムとパーキングロックポールの先端部（摺動部）との関係を示す図である。図３のパーキングロックカムにより回動させられるパーキングロックポールとパーキングロックギヤとの係合機構、すなわちロック装置を示す図である。図１のディテントプレートの形状を示す正面図である。図１のディテントプレートのカム面の形状を詳しく説明する要部拡大図である。図１のディテントプレートのカム面の形状により得られる、ディテントプレートの回動角度に対する回動トルクの特性を示す図である。図１の実施例において、第３Ｒ部の曲率半径をＲＣ、パーキングロック位置に位置決めするために該係合部材が前記第１凹状谷部内に係合させられたときの該係合部材の係合面の曲率中心とそのディテントプレートの回動中心との距離をＲＬとしたとき、それらの比ＲＣ／ＲＬと非噛み合い時のディテントプレートのパーキングロック位置からの戻り角度との関係を示す図である。従来のディテントプレートの形状を示す正面図であって、図５に相当する図である。従来のディテントプレートのカム面の形状により得られる、ディテントプレートの回動角度に対する回動トルクの特性を示す図であって、図７に相当する図である。

符号の説明

８：車両用パーキングロック装置
１０：ディテントプレート
１２：ハウジング
１６：電動アクチュエータ（アクチュエータ）
２６：第１凹状谷部
２８：第２凹状谷部
３０：カム面
３２：係合ローラ（係合部材）
３４：板ばね
４２：パーキングロックギヤ（ロック装置）
４５：パーキングロックポール（ロック装置）
６０：パーキングロッド
６４：与圧ばね
７０：第１Ｒ部（第１円弧状部）
７２：第２Ｒ部（第２円弧状部）
７４：第３Ｒ部（第３円弧状部）
７６：第１直線部（直線部）
７８：第４Ｒ部（第４円弧状部）
８０：第２直線部

Claims

パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部および第２凹状谷部を有するカム面を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられるディテントプレートと、該ディテントプレートのカム面に向かって付勢されて該カム面に圧接させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して移動させられるパーキングロッドと、該パーキングロッドがパーキングロック位置へ移動させられることに伴って該パーキングロッドから与圧ばねを介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置であって、
前記ディテントプレートが前記非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で前記係合部材が圧接させられる該ディテントプレートのカム面には、第１Ｒ部、第２Ｒ部、第３Ｒ部、直線部が順次形成されるとともに、該第３Ｒ部の曲率半径をＲＣ、パーキングロック位置に位置決めするために該係合部材が前記第１凹状谷部内に係合させられたときの該係合部材の係合面の曲率中心と該ディテントプレートの回動中心との距離をＲＬとしたとき、それらの比ＲＣ／ＲＬが０．１２以下の値となるように該ディテントプレートのカム面形状が形成されていることを特徴とする車両用パーキングロック装置。
前記ディテントプレートは、アクチュエータによって回動駆動されるものである請求項１の車両用パーキングロック装置。
前記ディテントプレートは回動可能に支持された回動軸に固定され、該回動軸は前記アクチュエータの出力部材に隙間嵌合されたものである請求項２の車両用パーキングロック装置。
前記ディテントプレートの第１凹状谷部には、前記直線部につづいて第４Ｒ部、該直線部とともに該第１凹状谷部内の係合部材を受けるための第２の直線部が形成されている請求項１乃至３のいずれかの車両用パーキングロック装置。
パーキングロック位置および非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部および第２凹状谷部を有するカム面を外周縁部に備えて１軸心まわりに回動可能に設けられるディテントプレートと、該ディテントプレートのカム面に向かって付勢されて該カム面に圧接させられる係合部材と、前記ディテントプレートの回動に機械的に連動して移動させられるパーキングロッドと、該パーキングロッドがパーキングロック位置へ移動させられることに伴って該パーキングロッドから与圧ばねを介して伝達される駆動力に基づいて車両動力伝達装置の回転軸の回転を阻止するロック装置とを備えた車両用パーキングロック装置であって、
前記ディテントプレートが前記非パーキングロック位置からパーキングロック位置へ回動させられる過程で前記係合部材が圧接させられる該ディテントプレートのカム面には、第１Ｒ部、第２Ｒ部、第３Ｒ部、直線部が順次形成されるとともに、前記パーキングロック位置から前記非パーキングロック位置へ回動させられるに際して該ディテントプレートの回動量に対する前記ディテントプレートの回動駆動トルクの変化を示す特性曲線の頂点が、パーキングロック位置から第１Ｒ部と第２Ｒ部の接続点にかけての回動域においてパーキングロック位置寄りであるカム面形状を有することを特徴とする車両用パーキングロック装置。