JP2006266452A - パーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パーキングギヤに隣接する両側のギヤの直径に関係なく、剛性の高いパーキングポールを備えたパーキング装置を提供する。
【解決手段】 ブラケット部材４０によって、パーキングポール２０の回動軸の両端を支持することにより、カウンタシャフト４上のアイドラギヤ６や出力ギヤの大きさに関係なく、アイドラギヤ６や出力ギヤの外周よりも内径側にパーキングポール２０の回動軸を位置させることができる。したがってパーキングポール２０の長さを短くすることができ、パーキングポール２０自体の剛性が向上するのでパーキングポール２０自体の変形量が抑制され、パーキングポール２０がパーキングギヤ５から外れにくくなる。また、ブラケット部材４０を変速機ケース１に取り付けボルト１２で取り付けたことにより、パーキングポール２０の支持剛性が向上する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、変速機等に備えられた回転軸の回転を規制するパーキング装置に関する。

一般に、自動変速機を搭載した車両においては、パーキング機構を設けて駐車時における車両の移動を防止している。
特にＦＦ車に用いられる自動変速機においては、カウンタシャフトの入力ギヤ（アイドラギヤ）と、ディファレンシャル装置のリングギヤに噛み合う出力ギヤとの間にパーキングギヤが設けられ、このパーキングギヤにパーキング機構のパーキングポールが噛み合って、車両の移動を防止している。
ところで、カウンタシャフトのアイドラギヤの位置は第１軸の変速機構の出力機構の出力ギヤの位置によって決定され、カウンタシャフトの出力ギヤの位置はディファレンシャル装置のリングギヤの位置によって決定されるため、カウンタシャフト上でアイドラギヤと出力ギヤとの間の空きスペースにパーキングギヤを設けることで、カウンタシャフトの軸寸法の増大を防止している。

一般にパーキング機構は、マニュアルシャフトとともに回動するマニュアルプレートにパーキングロッドが連結し、このパーキングロッドに連動してパーキングの締結解除動作が行われる。
つまり、運転者がマニュアルレバーをＰ位置に操作すると、マニュアルシャフトが回動してパーキングロッドが前進する。そして、ロッドのカム部がサポートアクチュエータに乗り上げることによって、パーキングポールはパーキングギヤ方向に回動軸を中心に回動し、パーキングポールの爪部とパーキングギヤとが噛み合う。この結果、自動変速機の出力軸がロックされることとなる。
またパーキングポールには大きなトルクが入力されるため、カウンタシャフトの軸線方向に対して一方側および他方側のケースに支持された回転軸を中心に回動する構造となっている。
このようなパーキング機構を有する自動変速機として、たとえば特開平３−１５７２５１号公報に記載のものがある。
特開平３−１５７２５１号公報

しかしながら、パーキングギヤがカウンタシャフトのアイドラギヤおよび出力ギヤの２つのギヤに挟まれて配置され、かつパーキングポールの回動軸の両端が両ケース（たとえば、ケースとコンバータハウジング）に支持される構造であるため、パーキングポールの回動軸の位置はカウンターシャフト上の２つのギヤの径よりも外側に位置することとなる。２つのギヤの直径が小さい場合には、パーキングポールの回動軸とパーキングギヤとの距離が短いものとなるが、カウンターシャフトの２つのギヤの少なくとも一方が大径になると、パーキングポールの回動軸とパーキングギヤとの距離が長くなってしまう。その結果、パーキングポール自体も長くなるため、パーキングポールの変形量が多くなりパーキングポールがパーキングギヤから外れ易くなるといった問題があった。

また、パーキングポールがパーキングギヤから外れることを防止するため、パーキングポールをパーキングギヤに噛み合わせる補助的なスプリングの付勢力を強くすることも考えられるが、パーキングレバーの操作性が悪化してしまう。
また、パーキングポールを小型化するには、たとえばパーキングポールの回動軸の一端のみを一方側ケースに支持（片持ち支持構造）させたり、パーキングギヤの直径を大きくすることも考えられるが、片持ち支持構造にあっては、パーキングポールに大きな力がかかることを考慮すると、十分なパーキングポールの支持剛性が得られないし、隣接するインプットシャフト上にクラッチやブレーキが設けられており、パーキングギヤを大径化するにも限界がある。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、パーキングギヤに隣接する両側のギヤの直径に関係なく、剛性の高いパーキングポールを備えたパーキング装置を提供することを目的とする。

本発明は、一方側ケースと他方側ケースとに両端を支持された回転軸と、該回転軸の一方側および他方側に配置された第１ギヤおよび第２ギヤと、該ギヤ間に配置されたパーキングギヤと、回動軸に回動可能に軸支され、パーキングギヤに対して一端側に形成された爪部を噛み合わせて回転軸の回転を規制するパーキングポールとを備えたパーキング装置において、第１および第２ギヤの少なくともいずれかのギヤの外周よりも当該ギヤの内径側位置で、回動軸の両端を支持するブラケット部材を、一方側ケースに取り付けるものとした。

本発明によれば、パーキングポールの回動軸をブラケット部材によって他のギヤの大きさに関係なくパーキングギヤ側に近づけることができるので、パーキングポールを小さくすることができる。
したがってパーキングポールの自体の剛性が向上し、パーキングポールが外れ易くなったり、ケースが変形したりすることを抑制できる。またパーキングポールの回動軸の両端をブラケット部材によって支持し、これを一方側ケースに取り付ける構造としたことによりパーキングポールの支持剛性も向上する。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明のパーキング装置を適用したＦＦ車用の自動変速機を示す図であり、図２は、所望の変速段を得るための各クラッチおよびブレーキの締結表である。また図３は、パーキング機構の取り付け構造を示す図である。
自動変速機１００のトルクコンバータ１０３に入力されたエンジン２００の動力は、回転軸Ｓ１を介してダブルピニオン型遊星歯車機構１０４のキャリア１０５に入力される。
ダブルピニオン型遊星歯車機構１０４は、変速機ケース１に固定されたサンギヤ１０７と、サンギヤ１０７に噛み合う内径側ピニオンギヤ１０８とリングギヤ１１０に噛み合う外形側ピニオンギヤ１０９とで構成される。
内径側ピニオンギヤ１０８と外形側ピニオンギヤ１０９は互いに噛み合い、さらにそれぞれのシャフトがキャリア１０５によって支持されている。

リングギヤ１１０は、回転軸Ｓ１の外周を覆い後述の入力軸側出力ギヤ１１７の内径側を通ってエンジン２００側へ伸びる回転軸Ｓ２に接続される。
キャリア１０５はハイクラッチＨ／Ｃを介して、回転軸Ｓ２の外周を覆いエンジン２００側へ伸びる回転軸Ｓ３に接続されている。
回転軸Ｓ３のハイクラッチＨ／Ｃが接続された側と反対側の端部は、シングルピニオン型遊星歯車機構１１１のピニオンギヤ１１３を支持するキャリア１１６に接続されている。
キャリア１１６はローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを介して変速機ケース１に接続されている。

シングルピニオン型遊星歯車機構１１１は、ピニオンギヤ１１３がエンジン２００側に配置された第２サンギヤ１１４と、エンジン２００側と反対側に配置された第１サンギヤ１１２とに噛み合うとともに、リングギヤ１１５と噛み合う。

第１サンギヤ１１２は、エンジン２００と反対側方向に伸び、回転軸Ｓ３の外周を覆う回転軸Ｓ４に連結され、回転軸Ｓ４は２−６ブレーキ２−６／Ｂを介して変速機ケース１に接続される。
第２サンギヤ１１４は、入力軸側出力ギヤ１１７の内径側を通りエンジン２００側に伸び、回転軸Ｓ２の外周を覆う回転軸Ｓ５に連結され、回転軸Ｓ５は３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃを介して回転軸Ｓ２およびロークラッチＬ／Ｃに接続されている。

回転軸Ｓ５の外周側において、入力軸側出力ギヤ１１７と３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃとの間にシングルピニオン型遊星歯車機構１１８が備えられる。
シングルピニオン型遊星歯車機構１１８は、回転軸Ｓ５に連結されたサンギヤ１１９と、サンギヤ１１９の外径側に配置されたリングギヤ１２１と、サンギヤ１１９およびリングギヤ１２１に噛み合い、キャリア１２２に支持されるピニオンギヤ１２０とより構成される。

リングギヤ１２１は、ロークラッチＬ／Ｃを介して回転軸Ｓ２に接続される。
キャリア１２２は、回転軸Ｓ５の外周側を覆い、入力軸側出力ギヤ１１７の内径側を通りリングギヤ１１５側に伸びる回転軸Ｓ６に連結されている。また回転軸Ｓ６はリングギヤ１１５に連結されている。
シングルピニオン型遊星歯車機構１１８とシングルピニオン型遊星歯車機構１１１との間には、変速機ケース１から隔壁状のベアリングサポート部１３０が伸びている。ベアリングサポート部１３０の中央部には回転軸Ｓ６に沿って伸びる円筒形状のベアリング支持部１３１が備えられている。

ベアリング支持部１３１の外周にはベアリング１４０が嵌め込まれ、該ベアリング１４０の外周によってリングギヤ１１５に連結された入力軸側出力ギヤ１１７を支持している。
ベアリング支持部１３１の内径側は、回転軸Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５およびＳ６が重なる多層構造となっている。

エンジン２００の動力は、図２に示すような、ハイクラッチＨ／Ｃ、２−６ブレーキ２−６／Ｂ、ローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、ロークラッチＬ／Ｃおよび３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃの締結または開放の組み合わせにより所望の回転数に変換され、変換後の動力がカウンタシャフト４（回転軸）に設けられたアイドラギヤ６（第１ギヤ）に入力される。
カウンタシャフト４は、一方側を変速機ケース１（一方側ケース）に、他方側をコンバータハウジング２（他方側ケース）に支持されるとともに、該シャフト４上にはアイドラギヤ６よりも図１中のコンバータハウジング２側に出力ギヤ８（第２ギヤ）が備えられ、該出力ギヤ８はディファレンシャル装置３のリングギヤと噛み合っている。

カウンタシャフト４上において、出力ギヤ８とアイドラギヤ６との間には、パーキングギヤ５が設けられている。
さらにカウンタシャフト４の出力ギヤ８とアイドラギヤ６との間の空間には、図３に示すように、変速機ケース１に固定されたパーキング機構１０が設けられている。
パーキング機構１０は、パーキング機構１０に差し込まれた位置決めピン１１によって位置決めがされて取り付けボルト１２によって変速機ケース１に取り付けられる。

パーキング機構１０は、ロッド３０の抜き差し（図３中、左右方向の移動）に応じて回動する鉄製のパーキングポール２０を備える。
パーキング機構１０にロッド３０が差し込まれると、パーキングポール２０を支持する鉄製のブラケット部材４０から、パーキングポール２０に形成された爪部２１が突出し、パーキングギヤ５と噛み合う。
これによってカウンタシャフト４の回転が禁止され、駐車時における車両の移動が防止される。

次に、パーキング機構１０の詳細について説明する。
図４は、パーキング機構を正面側から見た斜視図であり、図５は、パーキング機構を背面側から見た斜視図である。また図６は、パーキングギヤのロックが解除された状態を示す正面図であり、図７は、パーキング機構の上面図である。
なお図６は、カム機構を図示するためブラケット部材４０のカム側ブラケット５０を取り外して示してあり、図７は、パーキングポールの全体を図示するためブラケット部材４０の上部の一部を破断して示してある。

ブラケット部材４０は、カム側ブラケット５０とベースブラケット６０とより構成される。
ベースブラケット６０の中程には、当該ブラケットの肉厚を薄くすることによって、パーキングポール２０を収納するポール収納部６１が形成されている。
図６に示すように、パーキングポール２０は略円弧形状に形成され、円弧形状の中間部分がポール収納部６１内に収納され、パーキングポール２０の両端がポール収納部６１外に飛び出している。

図６に示すように、パーキングポール２０には軸穴２４が設けられている。
両端がそれぞれカム側ブラケット５０およびベースブラケット６０によって支持された回動軸７０が軸穴２４に差し込まれて、ポール収納部６１内において当該パーキングポール２０が回動可能に支持されている。
図７に示すように、パーキングポール２０は、回動軸７０と同軸に側面から円筒形状のスプリング支持部２３が突出している。
板状のカム側ブラケット５０によって、パーキングポール２０を収納するポール収納部６１を覆い、カム側ブラケット５０は上述のように回動軸７０の一端を支持している。

パーキングポール２０は、図７に示すように爪部２１が形成された側に対して反対側の端部（以下、オフセット側端部２６と呼ぶ）が、カム側ブラケット５０側に大きくオフセットしている。
カム側ブラケット５０には、オフセット側端部２６を囲むカム機構部５２が形成されている
カム機構部５２には、ロッド３０の先端を差し込むためのロッド挿通穴５３が形成されている。

特に図６に示すように、ロッド３０は、ロッド部３２と、ロッド部３２に通されたカム部３１と、ロッド部３２の先端に取り付けられたストッパ３３と、カム部３１をロッド３０の先端方向に付勢するスプリング３６とより構成される。
またカム部３１は、スプリング３６によってロッド３０の先端方向に付勢されるが、ストッパ３３によって抜け止めがされている。
カム部３１は、ストッパ３３と同径に形成された円筒部３４と、円筒部３４よりも大径に形成されて外周面がテーパ面となっているカム山３５とより構成される。
図４、５に示すように、カム機構部５２に形成されたロッド挿通穴５３は、ロッド３０のカム部３１よりも大径に形成されている。
図６に示すように、ロッド挿通穴５３の下側の内周面にテーパー面５４が形成されている。

図７に示すように、スプリング支持部２３の外周にはスプリング８０が巻き回され、該スプリング８０の一端はベースブラケット６０に係止し、他端はパーキングポール２０のカム接触部２２の近傍に設けられた穴に差し込まれている。スプリング８０は回動軸７０を軸としてパーキングポール２０の爪部２１がパーキングギヤ５から抜ける方向（図６中、右回転方向）にパーキングポール２０を付勢している。

図６に示す状態から、ロッド３０がロッド挿通穴５３への差し込み方向にさらに差し込まれると、ロッド３０のカム部３１がテーパー面５４に乗り上げて、ロッド３０が図６中の上方向に移動する。
このときオフセット側端部２６に形成されたカム接触部２２とロッド３０のカム部３１とが接触し、ロッド３０の図６中の上方向の移動と共に、パーキングポール２０のオフセット側端部２６が図６中の上側に付勢される。
なおスプリング３６は、カム部３１がオフセット側端部２６を押し上げる力よりも強い付勢力でカム部３１をストッパ３３側に付勢している。
パーキングポール２０は回動軸７０によって回動可能に支持されているので、パーキングポール２０は図６中の左回転方向に回転し、図８に示すようにパーキングポール２０の爪部２１がパーキングギヤ５に噛み合った状態となる。

パーキングブレーキが解除されたとき、すなわちロッド３０のカム部３１がカム機構部５２のテーパー面５４に乗り上げた状態（図８に示す状態）からロッド３０がカム機構部５２からの引き抜き方向へ引かれると、スプリング８０の付勢力によってパーキングポール２０が右回転方向に回転し、爪部２１とパーキングギヤ５との噛み合いが速やかに解除されて図６に示す状態へ戻る。

図６に示すように、パーキングポール２０の爪部２１が形成された側の端部において、パーキングポール２０の円弧形状外側面がポール側ストッパ面２５となっている。
また、ポール収納部６１の側壁のポール側ストッパ面２５と対向する部位が、ブラケット側ストッパ面６２となっている。
また、ブラケット側ストッパ面６２とポール側ストッパ面２５とは、走行中にパーキング操作がされてパーキングポール２０がパーキングギヤ５にはねとばされ、パーキングポール２０が回動してポール側ストッパ面２５がブラケット側ストッパ面６２にぶつかったときにも、双方同程度の強度を持つ鉄製であり、耐久性が低下することはない。

パーキングポール２０の爪部２１がパーキングギヤ５に噛み合った状態（図８に示す状態）から、ロッド３０が引き抜き方向に引かれると、図６に示すようにスプリング８０の付勢力によってパーキングポール２０が右回転方向に回転して、パーキングポール２０のポール側ストッパ面２５と、ブラケット部材４０のブラケット側ストッパ面６２とが接触し、パーキングポール２０の右回転方向の所定以上の回転が規制される。

図６に示す状態から、ロッド３０が差し込み方向に差し込まれたとき、パーキングギヤ５のギヤ山と爪部２１とが接触して、パーキングポール２０がパーキングギヤ５に完全に噛み込むことができない時には、ロッド部３２は差し込む方向に差し込まれるが、カム部３１はオフセット側端部２６を完全に押し上げることができず、カム接触部２２と接触してスプリング３６を押し縮めた状態となる。
カム部３１はスプリング３６によってオフセット側端部２６を押し上げているので、車両が少し移動するとカム部３１がオフセット側端部２６を押し上げて、爪部２１がパーキングギヤ５と完全に噛み合う。

本実施例は以上のように構成され、パーキング機構１０のブラケット部材４０によって、パーキングポール２０を支持することにより、カウンタシャフト４に備えられたアイドラギヤ６や出力ギヤ８の大きさに関係なく、アイドラギヤ６や出力ギヤ８の外周よりも内径側にパーキングポール２０の回動軸７０を位置させることができる。
したがってパーキングポール２０を短く形成することができ、パーキングポール２０自体の剛性が向上するのでパーキングポール２０自体の変形量が抑制され、パーキングポール２０がパーキングギヤ５から外れにくくなる。

また、パーキングポール２０の回動軸７０の両端をブラケット部材４０によって支持し、ブラケット部材４０を変速機ケース１に取り付けボルト１２で取り付けたことにより、パーキングポール２０の支持剛性が向上する。
パーキングポール２０の長さを短くすることができるので、回動するパーキングポール２０の回転モーメントを小さくすることができる。したがって、パーキングポール２０のポール側ストッパ面２５がブラケット部材４０のブラケット側ストッパ面６２にぶつかった時の衝撃が小さくなり、衝撃によるストッパ面の耐久性の低下を防ぐことができる。
また、パーキングポール２０が小さく回転モーメントが小さいので、運転者がパーキングレンジへの操作または解除を行ってパーキングポール２０を回動させる際の操作力を小さくすることができる。（以上、請求項１に対応する効果）

パーキングポール２０を保持するカム側ブラケット５０と一体にカム機構部５２を形成することにより、カム機構部５２をたとえば変速機ケース１等に取り付けた場合と比較して、パーキングポール２０のカム接触部２２と、カム機構部５２に形成されたテーパー面５４との位置精度を向上させることができる。
また、パーキングポール２０を支持するカム側ブラケット５０とカム機構部５２を一体に形成したので、カム機構部５２をたとえば変速機ケース１等に別体で取り付ける必要がなく、取り付けが容易となる。（以上、請求項２に対応する効果）

パーキングポール２０の、パーキングギヤ５との噛み合いの解除方向の回動端（図６中の、右回転方向）を、パーキングポール２０に形成されたポール側ストッパ面２５とベースブラケット６０に形成されたブラケット側ストッパ面６２とによって規制することにより、回動するパーキングポール２０との接触による他の部材の損傷を防止することができる。

ポール側ストッパ面２５とブラケット側ストッパ面６２とによって、パーキングギヤ５との噛み合いの解除方向の回動端を規制したので、ロッド３０を引き抜き方向に引いてパーキングブレーキを解除するときに、パーキングポール２０が図４中の右回転方向に回転し、ロッド３０の先端が回動するパーキングポール２０のカム接触部２２とカム機構部５２のテーパー面５４とで挟まれて変形することを防止することができる。（以上、請求項３に対応する効果）

また、スプリング８０によってパーキングポール２０をパーキングギヤ５との噛み合いの解除方向に付勢するものとしたので、ロッド３０がカム機構部５２から引き抜き方向に引かれてパーキングブレーキが解除されたときに、速やかに爪部２１とパーキングギヤ５との噛み合いを解除することができる。（請求項４に対応する効果）

本発明のパーキング装置を適用したＦＦ車用の自動変速機を示す図である。 所望の変速段を得るための各クラッチおよびブレーキの締結表である。 パーキング機構の取り付け構造を示す図である。 パーキング機構の正面側から見た斜視図である。 パーキング機構の背面側から見た斜視図である。 パーキングギヤのロックが解除された状態を示す正面図である。 パーキング機構の上面図である。 パーキングギヤがロックされた状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 変速機ケース （一方側ケース）
２ コンバータハウジング （他方側ケース）
３ ディファレンシャル装置
４ カウンタシャフト （回転軸）
５ パーキングギヤ
６ アイドラギヤ （第１ギヤ）
８ 出力ギヤ （第２ギヤ）
１０ パーキング機構
１１ 位置決めピン
１２ 取り付けボルト
２０ パーキングポール
２１ 爪部
２２ カム接触部 （パーキングポールの他端）
２３ スプリング支持部
２４ 軸穴
２５ ポール側ストッパ面
２６ オフセット側端部
３０ ロッド
３１ カム部
３２ ロッド部
３３ ストッパ
３４ 円筒部
３５ カム山
３６、８０ スプリング
４０ ブラケット部材
５０ カム側ブラケット
５２ カム機構部
５３ ロッド挿通穴
５４ テーパー面
６０ ベースブラケット
６１ ポール収納部
６２ ブラケット側ストッパ面
７０ 回動軸

Claims (4)

1. 一方側ケースと他方側ケースとに両端を支持された回転軸と、
   該回転軸の一方側および他方側に配置された第１ギヤおよび第２ギヤと、
   該ギヤ間に配置されたパーキングギヤと、
   回動軸に回動可能に軸支され、前記パーキングギヤに対して一端側に形成された爪部を噛み合わせて前記回転軸の回転を規制するパーキングポールとを備えたパーキング装置において、
   前記第１および第２ギヤの少なくともいずれかのギヤの外周よりも当該ギヤの内径側位置で、前記回動軸の両端を支持するブラケット部材を、前記一方側ケースに取り付けたことを特徴とするパーキング装置。
2. 前記ブラケット部材は、前記パーキングポールの他端と対向する位置にテーパ面を有し、
   前記パーキング装置は、運転者のシフトレバー操作に連動し、前記ブラケット部材のテーパ面と前記パーキングポールの他端との間隙に差し込まれたカム部を有するパーキングロッドを備え、
   運転者がパーキング位置を選択すると、前記カム部が前記選択に連動して前記テーパ面を乗り上げ、前記パーキングロッドの他端を付勢して回動することを特徴とする請求項１に記載のパーキング装置。
3. 前記ブラケット部材は、前記パーキングポールの爪部がパーキングギヤから抜ける方向のパーキングポールの回動端を規制するブラケット側ストッパ面を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のパーキング装置。
4. 一端側が前記ブラケット部材に係止され、他端側が前記パーキングポールに係止されたスプリングを備え、
   該スプリングは、前記パーキングポールの爪部がパーキングギヤから抜ける方向に前記パーキングポールを付勢することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のパーキング装置。

Images