JP2006103398A - パーキング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト式無段変速機用のオイルポンプとしてベーンタイプのオイルポンプを適用したとしても、安定した初期吐出圧特性を確保可能な自動変速機のオイルポンプ配置構造を提供すること。
【解決手段】ベルト式無段変速機構のセカンダリプーリと同軸上に固定されるパーキングギヤと、パーキングギヤを変速機ハウジングに係止して、回転を阻止するパーキングポールと、パーキングポールを操作するディテント機構と、ディテント機構の操作力をパーキングポールへ伝達するロッドと、を有するパーキング装置において、パーキングギヤをセカンダリプーリの固定プーリ外周に一体に形成し、パーキングポールを操作するディテント機構をセカンダリプーリの可動プーリ側に設け、ロッドの少なくとも一部がベルト式無段変速機構のプライマリプーリとセカンダリプーリとに掛け渡したベルトの上部に設けた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ベルト式無段変速機構のセカンダリプーリと同軸上に設けられたパーキングギヤを、パーキングポールによって変速機ハウジングに係止するパーキング機構に関する。

この種の技術としては、ベルト式無段変速機のセカンダリプーリと同軸にあって終減速部側にパーキングギヤが設けたものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−４４６８９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、セカンダリプーリ軸上の終減速部側にパーキングギヤを設けたので、セカンダリプーリ軸が軸方向に長くなる結果、変速機ハウジングも軸方向に長くなり、変速機の車両への搭載性が悪化する問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、セカンダリプーリと同軸にパーキングギヤを設ける構成であっても、セカンダリプーリ軸の軸方向長さを短縮できるパーキング機構を提供することを目的とする。

ベルト式無段変速機構のセカンダリプーリと同軸上に固定されるパーキングギヤと、パーキングギヤを変速機ハウジングに係止して、回転を阻止するパーキングポールと、パーキングポールを操作するディテント機構と、ディテント機構の操作力をパーキングポールへ伝達するロッドと、を有するパーキング装置において、パーキングギヤをセカンダリプーリの固定プーリ外周に一体に形成し、パーキングポールを操作するディテント機構をセカンダリプーリの可動プーリ側に設け、ロッドの少なくとも一部がベルト式無段変速機構のプライマリプーリとセカンダリプーリとに掛け渡したベルトの上部に設けた。

本発明のパーキング機構にあっては、セカンダリプーリ軸を軸方向において短縮化でき、変速機の車両への搭載性を向上することができる。

以下、本発明のパーキング機構を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。なお、以下の説明で用いる図面は発明の思想を明瞭にするための模式図であって、正確な構成を示すものではない。

まず、本実施例における変速機の構成を説明する。

［変速機の概略］
図１は、本発明の自動変速機を表す概略断面図である。変速機ハウジング１００は、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０と第３ハウジング１３０とから構成される。変速機ハウジング１００内には、エンジンからのトルクを増幅するトルクコンバータ２００と、発進クラッチを有する前後進切換機構３００と、入出力間で無段変速するベルト式無段変速機構４００と、ドライブピニオン５００と、ディファレンシャルギヤ６００と、を備えている。また、各装置への圧油や潤滑油を供給する機構として、ベーンポンプ７００と、オイルストレーナ７１０と、コントロールバルブユニット７２０と、オイルクーラ７３０（図２参照）と、を備えている。

トルクコンバータ２００は、エンジン出力軸１０に接続されるポンプインペラと、変速機入力軸２０に接続されるタービンランナと、内部の作動油の流れを整えるステータと、高速走行時に直接動力を伝達するためのロックアップクラッチと、から構成される。

前後進切換機構３００は、エンジン側と連結されると共に前進クラッチを有するサンギヤと、後進ブレーキと連結されたキャリヤと、プライマリプーリ４１０と連結されると共に前進クラッチを有するリングギヤと、を有する遊星歯車機構から構成されている。なお、遊星歯車機構は、シングルピニオン型又はダブルピニオン型の遊星歯車としてもよく、特に限定しない。

ベルト式無段変速機構４００は、前後進切換機構３００から入力された回転と一体に回転するプライマリプーリ４１０（可動プーリ４１０ａ及び固定プーリ４１０ｂ）と、駆動輪を所定の減速比で一体に回転するセカンダリプーリ４２０（可動プーリ４２０ａ及び固定プーリ４２０ｂ）と、各プーリの溝間に巻回されたベルト４３０から構成されている。セカンダリプーリ４２０に設けられた、セカンダリプーリ軸４２０ｄの端部には出力ギヤ４０が固定され、ドライブピニオン５００に噛み合わされる。なお、セカンダリプーリ軸４２０ｄは本発明の第１回転軸に相当する。

プライマリプーリ４１０の可動プーリ４１０ａと、セカンダリプーリ４２０の可動プーリ４２０ａの背面にはそれぞれシリンダ室４１０ｃ及びシリンダ室４２０ｃが設けられている。

セカンダリプーリ４２０の固定プーリ４２０ｂの径方向外側には、第１ハウジング１１０側に突出してパーキングギヤ８０１が形成される。パーキングギヤ８０１を含むパーキング機構については詳しく後述する。

ドライブピニオン５００には、ファイナルギヤ７０が噛み合わされる。このファイナルギヤ７０にはディファレンシャルギヤ６００の２個のピニオンが固定され、これらのピニオンに左右からそれぞれサイドギヤが噛み合わされる。各サイドギヤにはドライブシャフトが連結され、左右の駆動輪を駆動するように構成してある。

ベーンポンプ７００は、ロータと、このロータに偏心して取り付けられるカムリングと、ロータとカムリングにより構成される油室を仕切るベーンと、から構成されている。ベーンはロータの溝にはめ込まれ、その内側はロータ中心軸と各溝に設けられた油路に供給される作動油が、ロータ回転時の遠心力によりベーンをカムリングに押圧する。この構成により、ベーンをスプリングによりカムリングに押圧する構成のものに比べて、部品点数が少なく、また長寿命化が図れる。ロータのトルクコンバータ２００側の端部にはドリブンスプロケット７０１が固定され、変速機入力軸２０と一体に回転するドライブスプロケット５０にチェーン５１を介して連結される。

ベーンポンプ７００の吸入口側にはオイルストレーナ７１０が設けられ、吐出口側にはコントロールバルブユニット７２０が設けられる。コントロールバルブユニット７２０の上面には、複数の電磁制御弁及び各種センサ（油温センサ、液圧センサ等）である電子部品７２１（図２参照）が配置される。

オイルクーラ７３０の内部は冷却水が供給される冷却水室と、潤滑油が供給される潤滑油室とが隣接して交互に層状に構成される。オイルクーラ７３０の冷却水室には、ラジエタで冷却された冷却水が供給される供給水路７３１（図２参照）と、オイルクーラ７３０からの冷却水をエンジンへ送水する送水水路７３２（図２参照）とが接続される。また、オイルクーラ７３０の潤滑油室は、コントロールバルブユニット７２０及びオイルパン７４０から油を供給する油路と、冷却された油を各装置に潤滑油として供給する油路とが接続される。

次に変速機ハウジング内の各装置の配置について説明する。

［変速機ハウジング内の各装置の配置］
図２は第２ハウジング１２０を第１ハウジング１１０側から見た図、図３は第２ハウジング１２０を第３ハウジング１３０側から見た図である。図２、図３中においてベルト式無段変速機構４００、ドライブピニオン５００、ディファレンシャルギヤ６００、ベーンポンプ７００は模式的に円で表現したものである。また、図２、図３に点線で示す円は壁を隔てて逆側に収装された装置を示す。また、図２、図３中に前方を示した矢印は、変速機ハウジング１００を車両搭載時に車両の前方方向を示す。以下、単に前方、反対側を後方と記載する。

図２に示すように、ベルト式無段変速機構４００は変速機収装室１２１に収装される。ベルト式無段変速機構４００はプライマリプーリ４１０が変速機収装室１２１の前方側下部のプライマリプーリ収装室１２２に収装され、セカンダリプーリ４２０が変速機収装室１２１の後方側上部のセカンダリプーリ収装室１２３に収装される。また、変速機収装室１２１の下部は開口しており、各装置を潤滑した潤滑油が開口部よりオイルパン７４０に排出される。なお、セカンダリ収装室１２３は、本発明の第１収装室に相当する。

第３ハウジング１３０側には、図３に示すように、前後進切換機構３００と、ドライブピニオン５００と、ディファレンシャルギヤ６００とベーンポンプ７００が収装される。

前後進切換機構３００は、プライマリプーリ４２０と同軸上の変速機入力軸２０上に配置され、前後進切換機構収装室１２４に収装される。なお、前後進切換機構収装室１２４は本発明の第２収装室に相当する。

ディファレンシャルギヤ６００は図３中の後方側下部に収装される。ドライブピニオン５００は、セカンダリプーリ軸４２０ｄに固定された出力ギヤ４０と、ドライブピニオン５００の軸上に固定されたアイドラギヤ６０とが噛み合う。また、ドライブピニオン５００はディファレンシャルギヤ６００に固定されたファイナルギヤ７０と噛み合うように配置される。

ベーンポンプ７００は、プライマリプーリ４１０及びディファレンシャルギヤ６００よりもオイルパン７４０側に配置される。

次にパーキング機構について説明する。

［パーキング機構］
図４は、第３ハウジング１３０側から見たときの、第１ハウジング１１０及び第２ハウジング１２０内の各装置の配置を示した図であり、図４中の太曲線の右側が第１ハウジング１１０内を、左側が第２ハウジング１２０内を示す。図５は、図４におけるＰ矢視図である。

パーキング機構８００は、セカンダリプーリ４２０の固定プーリ４２０ｂ外周に形成されたパーキングギヤ８０１と、このパーキングギヤ８０１に噛み合うパーキングポール８０２と、パーキングポール８０２を駆動するカム８０６と、マニュアルシャフト８０８に取り付けられたディテントプレート８０９の動きをカム８０６に伝えるロッド８１０と、と備える。

第２ハウジング１２０には各装置の軸を支持する支持部により、第１ハウジング１１０側と第３ハウジング１３０側とを隔離する壁が形成される。パーキングギヤ８０１、パーキングポール８０２、カム８０６のセカンダリプーリ４２０は第２ハウジング１２０の壁の第１ハウジング１１０側であって、ベルト式無段変速機構４００のベルト４３０よりも外側に配置される。マニュアルシャフト８０８、ディテントプレート８０９は第２ハウジング１２０の壁の第３ハウジング側であって、前後進切換機構３００の前後進切換機構収装部１２４の上部に配置される。また、ロッド８１０は、ベルト４３０の上方を経て、第２ハウジング１２０に形成された貫通孔１２５を貫通し、カム８０６とディテントプレート８０９とを連結する。

マニュアルシャフト８０８の上端は、変速機ハウジング１００を貫通し、変速機ハウジング１００の外側でマニュアルレバー８１１に取り付けられ、マニュアルレバー８１１と共に回動する。マニュアルシャフト８０８の下端は変速機ハウジング１００を貫通し、外部からボルト８１９に固定される。マニュアルレバー８１１は、セレクトレバー（図示省略）とコントロールケーブル（図示省略）を介して連結され、このセレクトレバーの操作により回動する。

ディテントプレート８０９の外周一部には図５に示すような板バネ８１３の先端部が順次はまり込む凹部が、セレクトレバーの操作位置に応じて複数形成されている。この凹部と板バネ８１３の先端部の係合により、セレクトレバーの操作時にクリック感が生じるように構成している。例えば、セレクトレバーとパーク（Ｐ）位置に操作すると、図５にディテントプレート８０９の符号Ｐで示した位置に板バネ８１３の先端部が係合する構成となっている。なお、ディテントプレート８０９と板バネ８１３とは本発明のディテント機構に相当する。

このディテントプレート８０９は、マニュアルシャフト８０８に形成された有底穴８０８ａと、ピン８０８ｂにより固定されている。マニュアルシャフト８０８に貫通穴ではなく、有底穴を形成したことで貫通穴を形成した際のバリ等の発生を排除でき、変速機内のゴミの発生を抑制できる。また、この構成によりディテントプレート８０９はセカンダリプーリ４２０の軸方向に平行な面で回動する構成になっている。

パーキングポール８０２は、ポールシャフト８０３を中心に回動可能に支持され、セカンダリプーリ４２０の径方向に水平な面上で回動するように構成される状態で第１ハウジング１１０内面と押さえプレート８０５の間に挟まれるようにして設けられる。このパーキングポール８０２の一端にはパーキングギヤ８０１の歯に噛み合う係合部８０２ａが設けられ、またパーキングポール８０２の他端はリターンスプリング８０４の付勢力によって、カム８０６の上面に当接している。

ポールシャフト８０３は一端が第１ハウジング１１０の有底穴にはめ込まれ、他端が押さえプレート８０５に設けられた有底穴にはめ込まれることによって、脱落を阻止されて取り付けられる。

リターンスプリング８０４は、第１ハウジング１１０に設けられた突起１１１の外周に装着されたコイル状のスプリングで、一端は第１ハウジング１１０の内面に圧接にすることにより固定され、他端がパーキングポール８０２に形成された貫通孔に挿通されてパーキングポール８０２に係止状態となっている。この構成により、パーキングポール８０２はカム８０６を押し付ける方向に付勢されている。

押さえプレート８０５は、位置決めピン８１４、８１５によって第１ハウジング１１０の内面に対して位置決めされ、ボルト８１６、８１７により第１ハウジング１１０に対して固定される。

カム８０６は、ロッド８１０の先端に取り付けられ、先端側に対して、後端側が大径となっている。ロッドの後端はディテントプレート８０９に係止されており、ディテントプレート８０９の回動に伴ってカム８０６及びロッド８１０が軸方向に進退運動する。

カム８０６の下面側、つまりパーキングポール８０２と当接する側の反対側には、案内板８０７が第１ハウジングの内面にボルト８１７、８１８により位置決め及び固定されて取り付けられ、カム８０６と摺接する構成となっている。

上記の構造について要点のまとめると、セカンダリプーリ４２０の第１ハウジング１１０側はベアリング３０が配置されており、ベアリング３０の径方向外側にはスペースが無駄になっていたので、そこにパーキングギヤ８０１と、径方向に回動するパーキングポール８０２を配置した。この構造によりセカンダリプーリ軸４２０ｄの軸方向短縮化を図った。

また、軸方向に幅を持つ前後進切換機構収装室１２４の上部に、軸方向に回動するディテントプレート８０９を配置した。この構造により、変速機ハウジング１００の新たな拡大を回避した。

更に、ベルト式無段変速機構４００のベルト４３０上方にはロッド８１０のみが配置され、このロッド８１０は第２ハウジング１２０の壁を貫通し、ベルト４３０の上方には極力部材を配置しない構造とした。この構造により、ベルト４３０上でのゴミの発生、及びベルト式無段変速機構４００の変速機収装室１２１へのゴミの侵入を極力排除した。

次に、作用を説明する。

［油圧回路の作用］
エンジンが駆動すると変速機入力軸２０に設けられたドライブスプロケット５０とチェーン５１とを介して駆動力がドリブンスプロケット７０１に伝達されベーンポンプ７００が駆動される。

ベーンポンプ７００が駆動されると、オイルパン７４０に貯溜されている油はオイルストレーナ７１０により異物を取り除いてからベーンポンプ７００に供給される。

ベーンポンプ７００は供給された油に油圧を発生させ、コントロールバルブユニット７２０に供給する。

コントロールバルブユニット７２０では油の油圧を調節し、各装置に作動油を供給しする。

オイルクーラ７３０は、コントロールバルブユニット７２０から作動油として各装置に供給されなかった油や、オイルパン７４０に貯溜された油を吸入する。オイルクーラ７３０の吸入口に設けられたフィルタにより、吸入した油の異物を取り除き、オイルクーラ７３０内の潤滑油室に供給する。潤滑油室の油は、壁を隔てて隣接する冷却水室内の冷却水により冷やされた後に、潤滑油として各装置に供給される。

［駆動系の作用］
トルクコンバータ２００はエンジンから伝達された駆動力を、低速時にはトルクを増大し、また高速時にはロックアップクラッチを締結して、前後進切換機構３００に伝達する。

前後進切換機構３００では、前進時には前進クラッチがサンギヤ及びリングギヤを一体に締結し入力された回転をそのまま出力する。一方、後進時には後進ブレーキが、キャリヤを第２ハウジング１２０に固定し入力された回転を逆回転に減速して出力する。

ベルト式無段変速機構４００では、プライマリプーリ４１０とセカンダリプーリ４２０の可動プーリ背面に、それぞれ油圧によって溝幅を変更するシリンダ室が設けられており、ベルト４３０を押圧する回転軸方向の推力を制御することでベルト４３０の有効巻き付き径を変更し、無段階に変速する。

ベルト式無段変速機構４００で変速された駆動力は、出力ギヤ４０、ドライブピニオン５００、ディファレンシャルギヤ６００を介して駆動輪に伝達される。

［パーキング機構の作用］
図６はパーキング機構８００の斜視図である。

パーキング機構８００は、セレクトレバーの操作により図６に示すように、ディテントプレート８０９は軸方向に平行な面内で回動する。このディテントプレート８０９の回動が、ロッド８１０及びカム８０６を介して、パーキングプレート８０２の径方向に平行な面内で回動を生じさせる。

パーキング機構８００は、非パーキング状態、つまりセレクトレバーがパーキング（Ｐ）位置に操作されていない状態では、カム８０６の小径部がパーキングポール８０２に当接し、パーキングポール８０２の係合部８０２ａがパーキングギヤ８０１の歯から離れたロック解除位置に保持される。

また、パーキング状態、つまりセレクトレバーがパーキング（Ｐ）位置に操作されると、ディテントプレート８０９は図５中に符号Ｐで示すディテントプレート８０９の位置が板バネ８１３の先端部に係合した状態となる。このとき、ロッド８１０がカム８０６を押して、カム８０６の大径部がパーキングポール８０２を圧接し、パーキングポール８０２がリターンスプリング８０４の付勢力に逆らってカム８０６の径方向に押圧される。パーキングポール８０２の係合部８０２ａは、パーキングギヤ８０１の歯に噛み合うロック位置に保持される。

次に、本実施例のパーキング機構の効果を説明する。

（１）従来はセカンダリプーリ軸４２０ｄにパーキングギヤを設置していたが、パーキングギヤ８０１を、セカンダリプーリ４２０の固定プーリ４２０ｂ外周に一体に形成したので、セカンダリプーリ軸４２０ｄの軸方向長さを短縮できる。よって、変速機ハウジング１００も軸方向に短縮できるので、変速機の車両搭載性が向上する。

（２）ディテントプレート８０９は、軸方向に幅をもつ前後進切換機構収装室１２４の上部に配置した。よって変速機ハウジング１００の新たな拡大を回避し、変速機の車両搭載性を確保できる。

（３）ディテントプレート８０９をセカンダリプーリ収装室１２３内に配置するためには、マニュアルシャフト８０８の固定のためにセカンダリプーリ収装室１２３内に２つの貫通孔を形成する必要がある。本実施例では、ディテントプレート８０９をセカンダリプーリ収装室１２３の外側に設け、ディテントプート８０９の動きはセカンダリプーリ収装室１２３の貫通孔１２５を貫通するロッド８１０を介してカム８０６に伝達する構成とした。よって、ベルト４３０上にはロッド８１０のみが配置され、またセカンダリプーリ収装室１２３の貫通孔１２５を１つのみ形成するので、ベルト４３０上でのゴミの発生、及びベルト式無段変速機構４００の変速機収装室１２１へのゴミの侵入を低減できる。

以上、本発明の自動変速機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。

例えば、実施例１では変速機ハウジング１００は第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０と第３ハウジング１３０との３部材から構成されるとしたが、更に多数の部材から構成されていても良い。

実施例１に係る、自動変速機を表す概略断面図である。 実施例１に係る、変速機ケースをカバーケース側から見た図である。 実施例１に係る、変速機ケースをトルクコンバータケース側から見た図である。 実施例１に係る、パーキング機構を説明する図である。 実施例１に係る、図４中のＰ矢視図である。 実施例１に係る、パーキング機構の斜視図である。

符号の説明

１００ 変速機ハウジング
１２３ セカンダリプーリ収装室
１２４ 前後進切換機構収装室
１２５ 貫通孔
３００ 前後進切換機構
４００ ベルト式無段変速機構
４１０ プライマリプーリ
４２０ セカンダリプーリ
４２０ｄ セカンダリプーリ軸
４３０ ベルト
８００ パーキング機構
８０１ パーキングギヤ
８０２ パーキングプレート
８０２ パーキングポール
８０６ カム
８０９ ディテントプレート
８１０ ロッド

Claims (3)

1. ベルト式無段変速機内に設けられ、セカンダリプーリの第１回転軸と同軸上に固定されるパーキングギヤと、
   前記第１回転軸に対して直行する垂直面内を回動し、前記パーキングギヤを変速機ハウジングに係止して、前記セカンダリプーリの回転を阻止するパーキングポールと、
   運転者のレバー操作力により回動するマニュアルシャフトと、
   前記マニュアルシャフトの回動を前記第１回転軸方向に変換するディテント機構と、
   前記ディテント機構により変換された第１回転軸方向の操作力を前記パーキングポールへ伝達するロッドと、
   前記ロッドの端部に設けられ、第１回転軸方向の動きを前記垂直面内の回動方向の動きに変換するカムと、
   を有するパーキング装置において、
   前記パーキングギヤをセカンダリプーリの固定プーリ外周に一体に形成し、
   前記パーキングポールを操作するディテント機構をセカンダリプーリの可動プーリ側に設け、
   前記ロッドの少なくとも一部を、前記ベルト式無段変速機構のプライマリプーリとセカンダリプーリとに掛け渡したベルトの上部に配置したことを特徴とするパーキング装置。
2. 請求項１に記載のパーキング装置において、
   前記変速機ハウジングは前記セカンダリプーリを収装する第１収装室と、
   前記第１収装室の一部と径方向位置で重なると共に、前後進切換機構を収装する第２収装室と、
   を有し、
   前記ディテント機構は前記第２収装室の車載時上部に配置することを特徴とするパーキング機構。
3. 請求項１又は請求項２に記載のパーキング装置において、
   前記ディテント機構を前記第１収装室の外側に配置すると共に、
   前記第１収装室に貫通孔を形成し、
   前記ロッドは前記貫通孔を貫通し、
   前記第１収装室を横断して前記ディテント機構と前記カムとを連結することを特徴とするパーキング機構。

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