JP2008174188A

JP2008174188A - Electric actuator for parking lock device

Info

Publication number: JP2008174188A
Application number: JP2007011567A
Authority: JP
Inventors: Masaki Iijima; 正樹飯島; Hiroshi Hagiwara; 萩原　　浩; Motomu Kitano; 求北野; Yutaka Hirayama; 豊平山; Tetsuya Hayashi; 徹也林; Kiyoshi Kimura; 清木村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an operation load necessary when an electric actuator is manually driven. SOLUTION: The electric actuator 4 has a ball screw 61 for converting rotation of a motor 42 to linear motion, and the motor 42 is connected to the ball screw 61 via a clutch 56. When a parking lock device is driven electrically, the motor is driven 42 with the clutch 56 engaged. When the parking lock device is driven manually, the clutch 56 is disengaged to mechanically separate a rod 92 from the motor 42, and then, the rod 92 is advanced/retracted. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の変速機に用いられるパーキングロック装置の電動アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electric actuator of a parking lock device used for a transmission of a vehicle.

車両の変速機には、出力軸に設けたパーキングギヤにパーキングポールを係合させることで停車時に駆動輪をロックできるように構成したものがある。ここで、パーキングポールを駆動させる電動アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。この電動アクチュエータは、モータに結合された回転軸と、パーキングポールを押し引きするロッドが平行に配置されている。回転軸には、スライダがねじ結合されており、スライダとロッドが連結部材を介して係合されている。連結部材は、コイルバネによってスライダに面接触しており、回転軸の軸線方向に直交する方向に延びた後でロッドに固定されている。駆動輪をロックするときは、モータを回転させる。モータの回転は、スライダの直進運動に変換される。スライダに連結部材を介して連結されているロッドが同じ方向に直線運動し、パーキングポールがパーキングギヤに噛み合わされる。
さらに、この種の電動アクチュエータでは、モータを電動できないときに手動でロックを解除できるように手動ロック解除手段が設けられているものがある。手動ロック解除手段は、レバー操作でロッドを進退させるように構成されている。
特開２０００−８５５５２号公報 Some vehicle transmissions are configured such that a driving wheel can be locked when the vehicle is stopped by engaging a parking pole with a parking gear provided on an output shaft. Here, as an electric actuator which drives a parking pole, there exists a thing indicated by patent documents 1, for example. In this electric actuator, a rotating shaft coupled to the motor and a rod for pushing and pulling the parking pole are arranged in parallel. A slider is screwed to the rotary shaft, and the slider and the rod are engaged via a connecting member. The connecting member is in surface contact with the slider by a coil spring, and is fixed to the rod after extending in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft. When locking the drive wheels, the motor is rotated. The rotation of the motor is converted into a linear motion of the slider. The rod connected to the slider via the connecting member linearly moves in the same direction, and the parking pole is engaged with the parking gear.
Further, some of these types of electric actuators are provided with a manual unlocking means so that the lock can be manually released when the motor cannot be driven. The manual unlocking means is configured to advance and retract the rod by lever operation.
JP 2000-85552 A

しかしながら、手動でロッドを進退させるときには、連結部材等を介してロッドに連結されているモータが抵抗として働くので、大きな操作荷重が必要であった。また、特許文献１に開示されているように連結部材がスプリングでスライダに付勢されている場合も、連結部材とスライダの係合を解除するためにスプリングを圧縮する力が余分に必要であった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電動アクチュエータを手動で駆動させるときに必要な操作荷重を低減させることを主な目的とする。 However, when the rod is manually advanced and retracted, a motor that is connected to the rod via a connecting member or the like acts as a resistance, so that a large operating load is required. Also, as disclosed in Patent Document 1, when the connecting member is urged against the slider by a spring, an extra force for compressing the spring is required to release the engagement between the connecting member and the slider. It was.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is a main object of the present invention to reduce an operation load necessary when manually driving an electric actuator.

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、車両の変速機に設けられたパーキングギヤにパーキングポールを噛み合わせることで駆動輪のロックさせるパーキングロック装置に用いられ、前記パーキングポールを駆動させる電動アクチュエータであって、外部の指令を受けて回転するモータと、前記モータの回転を直線運動に変換するために用いられる変換機構と、前記変換機構の出力に連結され、前記パーキングポールを駆動させるために進退する推力軸と、前記モータから前記推力軸に至るまでの推力伝達経路中に設けられ、回転運動の伝達と切り離しが可能なクラッチと、を備えるパーキングロック装置の電動アクチュエータとした。
パーキングロック装置の電動アクチュエータは、推力軸を手動で進退させるときはクラッチを切って、推力軸とモータを切り離す。電動で推力軸を進退させるときはクラッチを繋いでモータで駆動させる。 The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems is used in a parking lock device for locking a driving wheel by engaging a parking pole with a parking gear provided in a transmission of a vehicle. A motor that rotates in response to an external command, a conversion mechanism that is used to convert the rotation of the motor into a linear motion, an output of the conversion mechanism, and the parking pole An electric actuator of a parking lock device comprising: a thrust shaft that advances and retreats to drive the motor; and a clutch that is provided in a thrust transmission path from the motor to the thrust shaft and that can transmit and disengage rotational motion. did.
The electric actuator of the parking lock device disconnects the thrust shaft and the motor by disengaging the clutch when the thrust shaft is manually advanced and retracted. When the thrust shaft is advanced and retracted electrically, the clutch is connected and driven by a motor.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパーキングロック装置の電動アクチュエータにおいて、前記変換機構は、ボールネジであり、前記ボールネジの回転軸と、前記モータの間に前記クラッチが設けられていることを特徴とするパーキングロック装置の電動アクチュエータ。
パーキングロック装置の電動アクチュエータは、手動で推力軸を進退させるときは、ボールネジとモータを切り離す。モータ駆動するときは、クラッチを繋いでボールネジをモータに連動させる。 According to a second aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to the first aspect, the conversion mechanism is a ball screw, and the clutch is provided between a rotation shaft of the ball screw and the motor. An electric actuator for a parking lock device.
The electric actuator of the parking lock device separates the ball screw and the motor when manually moving the thrust shaft back and forth. When driving the motor, the clutch is connected and the ball screw is linked to the motor.

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のパーキングロック装置の電動アクチュエータにおいて、前記変換機構は、前記モータの回転を直交する方向の回転に変換するウォームギヤと、前記ウォームギヤに連結されるカム機構から構成され、前記ウォームギヤと前記カム機構の間に前記クラッチを設けたことを特徴とする。
パーキングロック装置の電動アクチュエータは、手動で推力軸を進退させるときは、ウォームギヤとカム機構を切り離す。モータ駆動するときは、クラッチを繋いでカム機構をウォームギヤに連動させる。 According to a third aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to the first aspect, the conversion mechanism includes a worm gear that converts rotation of the motor into rotation in a direction orthogonal to each other, and a cam connected to the worm gear. The clutch is provided between the worm gear and the cam mechanism.
The electric actuator of the parking lock device separates the worm gear and the cam mechanism when manually moving the thrust shaft back and forth. When the motor is driven, the cam mechanism is linked to the worm gear by connecting the clutch.

本発明によれば、クラッチを設けて推力軸からモータを切り離し可能にしたので、手動操作時にモータのフリクションによる抵抗増加を防ぎ、パーキングポールを駆動させるのに必要な荷重を低減できる。 According to the present invention, since the clutch is provided so that the motor can be separated from the thrust shaft, an increase in resistance due to the friction of the motor during manual operation can be prevented, and the load required to drive the parking pole can be reduced.

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施の形態で、同じ構成要素には同じ符号を付してある。また、各実施の形態で重複する説明は省略する。 The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with each embodiment is abbreviate | omitted.

（第１の実施の形態）
図１に電動アクチュエータを含むパーキングロック装置の全体構成を示す。パーキングロック装置１は、変速機２のケースに配設されたパーキング機構３と、パーキング機構３を駆動させるための電動アクチュエータ４とを主に含んで構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 shows an overall configuration of a parking lock device including an electric actuator. The parking lock device 1 mainly includes a parking mechanism 3 disposed in a case of the transmission 2 and an electric actuator 4 for driving the parking mechanism 3.

パーキング機構３は、変速機２のいずれかの出力軸に固定されたパーキングギヤ１１に噛み合うパーキングポール１２を有する。パーキングポール１２は、基端部が支持軸１３によって変速機２のケースに回動自在に取り付けられている。支持軸１３には、パーキングポール１２をパーキングギヤ１１から離れる方向に付勢するスプリング１４が装着されている。パーキングポール１２は、支持軸１３に支持されている基端部から延びる先端に爪１２Ａが突設されている。この爪１２Ａは、パーキングギヤ１１の外周に等間隔に形成された凹部に係合可能である。さらに、爪１２Ａから支持軸１３に至るまでの間で、爪１２Ａの突設位置と反対側の側部には、カム１５に係合する突部１２Ｂが形成されている。カム１５は、支持軸１６で変速機２に回動自在に取り付けられており、ロッド１７を進退させると、支持軸１６回りに回動する。ロッド１７が引かれたときには、カム１５が突部１２Ｂを押圧してパーキングポール１２をパーキングギヤ１１に噛み合せることができる。ロッド１７が押されたときには、カム１５が突部１２Ｂから離れる。これによって、パーキングポール１２がスプリング１４に付勢されて回動し、爪１２Ａがパーキングギヤ１１から離れる。カム１５の付いたロッド１７の一端部は、ディテントプレート２１に取り付けられている。 The parking mechanism 3 has a parking pole 12 that meshes with a parking gear 11 fixed to any output shaft of the transmission 2. The parking pole 12 is rotatably attached to the case of the transmission 2 by a support shaft 13 at the base end. A spring 14 that urges the parking pole 12 in a direction away from the parking gear 11 is attached to the support shaft 13. The parking pole 12 has a claw 12 A protruding from a distal end extending from a base end portion supported by the support shaft 13. The claw 12A can be engaged with a recess formed at equal intervals on the outer periphery of the parking gear 11. Further, a protrusion 12B that engages with the cam 15 is formed on the side opposite to the protruding position of the claw 12A from the claw 12A to the support shaft 13. The cam 15 is rotatably attached to the transmission 2 by a support shaft 16, and rotates around the support shaft 16 when the rod 17 is advanced and retracted. When the rod 17 is pulled, the cam 15 can press the projection 12B to engage the parking pole 12 with the parking gear 11. When the rod 17 is pushed, the cam 15 is separated from the protrusion 12B. As a result, the parking pole 12 is biased and rotated by the spring 14, and the claw 12 A is separated from the parking gear 11. One end of the rod 17 with the cam 15 is attached to the detent plate 21.

ディテントプレート２１は、支持軸２２で変速機２のケースに回動自在に支持されており、ロッド１７が取り付けられた部分を越えて延びており、先端部には２つのディテント溝２３，２４が支持軸２２を中心とする円周方向に並んで凹設されている。いずれか一方のディテント溝２３，２４には、弾性付勢された係止部材であるディテントスプリング２５が常に係合されている。カム１５側のディテント溝２３は、パーキング時にディテントスプリング２５が係合される。残りのディテント溝２４は、ドライブ時にディテントスプリング２５が係合される。ディテントプレート２１の支持軸２２は、ステー２６で回転駆動が可能である。ステー２６にはケーブル２７の一端部が取り付けられており、ケーブル２７を進退させることで、ディテントプレート２１を回動させることができる。このケーブル２７の他端部は、電動アクチュエータ４に連結されている。 The detent plate 21 is rotatably supported on the case of the transmission 2 by a support shaft 22 and extends beyond the portion where the rod 17 is attached. Two detent grooves 23 and 24 are formed at the tip. Recessed side by side in the circumferential direction around the support shaft 22. One of the detent grooves 23 and 24 is always engaged with a detent spring 25 which is an elastically biased locking member. A detent spring 25 is engaged with the detent groove 23 on the cam 15 side during parking. The remaining detent groove 24 is engaged with a detent spring 25 during driving. The support shaft 22 of the detent plate 21 can be rotationally driven by a stay 26. One end of a cable 27 is attached to the stay 26, and the detent plate 21 can be rotated by moving the cable 27 back and forth. The other end of the cable 27 is connected to the electric actuator 4.

電動アクチュエータ４は、ケース４１の側方にモータ４２が取り付けられている。モータ４２は、ブラケット４３とヨーク４４の底部４４Ａのそれぞれに圧入されたベアリング４５，４６でアーマチュア４７を回転自在に支持した構成を有し、ヨーク４４の内周には永久磁石４８が複数固定されている。アーマチュア４７の回転軸４９（出力軸）には、コア５０とコンミテータ５１が固定されている。コア５０には、コイル５２が巻装されており、コイル５２の巻線は、コンミテータ５１のセグメント５１Ａに接続されている。セグメント５１Ａは、周方向に複数配設されており、その外周面にブラケット４３側に保持されたブラシ５３が摺接している。ブラシ５３は、ブラケット４３に固定されたブラシホルダ５４に収容されており、スプリング５５でセグメント５１Ａに向けて付勢されている。モータ４２の回転軸４９は、ブラケット４３を通ってケース４１内に突出しており、クラッチ５６を介してボールネジ６１のボールネジ軸６２の一端部に連結されている。クラッチ５６は、電磁力でクラッチ板を吸着させることにより、クラッチ作用を発現させる電磁クラッチなど、制御装置からの入力によって接続と切り離しを制御可能なクラッチが使用される。 The electric actuator 4 has a motor 42 attached to the side of the case 41. The motor 42 has a configuration in which an armature 47 is rotatably supported by bearings 45 and 46 that are press-fitted into the bracket 43 and the bottom 44A of the yoke 44, and a plurality of permanent magnets 48 are fixed to the inner periphery of the yoke 44. ing. A core 50 and a commutator 51 are fixed to the rotation shaft 49 (output shaft) of the armature 47. A coil 52 is wound around the core 50, and the winding of the coil 52 is connected to the segment 51 A of the commutator 51. A plurality of segments 51A are arranged in the circumferential direction, and a brush 53 held on the bracket 43 side is in sliding contact with the outer circumferential surface thereof. The brush 53 is accommodated in a brush holder 54 fixed to the bracket 43, and is urged toward the segment 51 A by a spring 55. A rotation shaft 49 of the motor 42 protrudes into the case 41 through the bracket 43, and is connected to one end portion of the ball screw shaft 62 of the ball screw 61 through the clutch 56. As the clutch 56, a clutch capable of controlling connection and disconnection by an input from a control device, such as an electromagnetic clutch that exerts a clutch action by adsorbing a clutch plate with electromagnetic force, is used.

ボールネジ６１は、回転軸となるボールネジ軸６２にスライダ６３をねじ係合させた構成を有し、モータ４２の回転運動をスライダ６３の直線運動に変換する変換機構である。ボールネジ軸６２は、モータ４２の回転軸４９と平行に配置されており、その他端部はベアリング６４を介してケース４１に回転自在に支持されている。ベアリング６４は、ケース４１に圧入されており、外側からプレート６５で閉塞されている。
スライダ６３は、ベアリング６４側から軸線Ｌ１の方向に沿って順番にナット部７１と、ダンパー７２と、リンクユニット７３と、ダンパー７４と、エンドプレート７５を有する。ナット部７１は、ボールネジ軸６２にネジ込まれており、他の構成要素はナット部７１に固定されている。具体的には、ボールネジ軸６２を通した状態でナット部７１側から挿入されたボルト７６でナット部７１に締め付けられている。なお、ダンパー７２，７４は、衝撃を吸収するもので、例えば、ウレタンなどの弾性部材から製造されている。 The ball screw 61 has a configuration in which a slider 63 is screw-engaged with a ball screw shaft 62 serving as a rotation shaft, and is a conversion mechanism that converts the rotational motion of the motor 42 into linear motion of the slider 63. The ball screw shaft 62 is disposed in parallel with the rotation shaft 49 of the motor 42, and the other end is rotatably supported by the case 41 via a bearing 64. The bearing 64 is press-fitted into the case 41 and is closed by a plate 65 from the outside.
The slider 63 includes a nut portion 71, a damper 72, a link unit 73, a damper 74, and an end plate 75 in order from the bearing 64 side along the direction of the axis L1. The nut portion 71 is screwed into the ball screw shaft 62, and other components are fixed to the nut portion 71. Specifically, the ball screw shaft 62 is passed through the nut portion 71 with a bolt 76 inserted from the nut portion 71 side. The dampers 72 and 74 absorb shocks and are manufactured from an elastic member such as urethane, for example.

図３及び図４に示すように、リンクユニット７３は、中央にボールネジ軸６２を通す孔８１が形成されており、この孔８１を囲むようにボルト７６を通す孔８２が複数形成されている。これら孔８１、８２は、リンクユニット７３の軸線Ｌ１の方向の一方の端部７３Ａから他方の端部７３Ｂまで貫通しており、各端部Ａ７３Ａ、７３Ｂの端面には、スライダ６３内での位置決め用の突部７３Ｃが複数突設されている。
リンクユニット７３の外周には、軸線Ｌ１の方向の両端部を残して幅を減少させるように凹部８３が形成されている。凹部８３は、幅方向に略直交する平面８４（摺動面）を有している。また、凹部８３によって幅方向に突出する両端部７３Ａ，７３Ｂの壁面８５Ａ，８５Ｂには、互いに対向するように推力伝達部である凸部８６を膨出させてある。凸部８６は、半円形の滑らかなカーブを有し、その頂点が図２に示すように側面視でスライダ６３及びボールネジ軸６２の軸線Ｌ１と略一致させてある。つまり、凸部８６は、ボールネジ軸６２を挟むように一対ずつ設けられており、端部７３Ａ側の２つの凸部８６の頂点と、端部７３Ｂ側の２つの凸部８６の頂点と、ボールネジ６１の軸線Ｌ１とが、平面８４に直交する同一平面状に配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the link unit 73 has a hole 81 through which the ball screw shaft 62 passes in the center, and a plurality of holes 82 through which the bolts 76 pass so as to surround the hole 81. These holes 81 and 82 penetrate from the one end 73A in the direction of the axis L1 of the link unit 73 to the other end 73B, and the end surfaces of the ends A73A and 73B are positioned in the slider 63. A plurality of projections 73C are provided.
A recess 83 is formed on the outer periphery of the link unit 73 so as to reduce the width while leaving both ends in the direction of the axis L1. The recess 83 has a flat surface 84 (sliding surface) substantially orthogonal to the width direction. Further, convex portions 86 as thrust transmission portions are bulged on the wall surfaces 85A and 85B of both end portions 73A and 73B protruding in the width direction by the concave portion 83. The convex portion 86 has a semicircular smooth curve, and its apex substantially coincides with the axis L1 of the slider 63 and the ball screw shaft 62 in a side view as shown in FIG. That is, the convex portions 86 are provided in pairs so as to sandwich the ball screw shaft 62, the apexes of the two convex portions 86 on the end portion 73A side, the apexes of the two convex portions 86 on the end portion 73B side, and the ball screw. 61 axial lines L1 are arranged in the same plane perpendicular to the plane 84.

このようなリンクユニット７３の凹部８３には、リンクアーム９１が挿入される。リンクアーム９１は、ボールネジ軸６２と平行に通された推力軸であるロッド９２に固定されたボス部９３を有し、ボス部９３からロッド９２と略直交する方向に延びるアーム部９４を有する。図５に示すように、リンクアーム９１は、ボス部９３にロッド９２を通す孔９３Ａが形成されている。アーム部９４は、幅方向に離間して延びる一対のアーム９５を備える略Ｕ字形を有している。アーム９５の配置間隔は、リンクユニット７３の平面８４間の距離に略等しく、アーム９５の軸線方向の厚さは、リンクユニット７３の凸部８６の頂点間の距離に略等しい。このため、アーム９５は、凸部８６に挟まれ、進退方向のそれぞれで１箇所ずつ点接触している。なお、アーム部９４の一方の側部には凹部９４Ａが一箇所形成されている。この凹部９４Ａには、図２に示すスイッチプレート９８が取り付けられている。スイッチプレート９８は、リンクアーム９１と共に軸線方向に移動可能であり、その移動経路上には、リンクアーム９１の位置でパーキングギヤ１１のロックとリリースを検出する接触式のスイッチ（不図示）が配設されている。 The link arm 91 is inserted into the recess 83 of the link unit 73. The link arm 91 has a boss portion 93 fixed to a rod 92 that is a thrust shaft passed in parallel with the ball screw shaft 62, and has an arm portion 94 that extends from the boss portion 93 in a direction substantially orthogonal to the rod 92. As shown in FIG. 5, the link arm 91 has a hole 93 A through which the rod 92 passes through the boss portion 93. The arm portion 94 has a substantially U-shape including a pair of arms 95 that are spaced apart in the width direction. The arrangement interval of the arms 95 is approximately equal to the distance between the flat surfaces 84 of the link unit 73, and the axial thickness of the arm 95 is approximately equal to the distance between the apexes of the convex portions 86 of the link unit 73. For this reason, the arm 95 is sandwiched between the convex portions 86 and is in point contact with each other in the forward and backward directions. Note that a recess 94 A is formed at one location on one side of the arm portion 94. A switch plate 98 shown in FIG. 2 is attached to the recess 94A. The switch plate 98 is movable in the axial direction together with the link arm 91, and a contact type switch (not shown) for detecting the lock and release of the parking gear 11 at the position of the link arm 91 is arranged on the movement path. It is installed.

ロッド９２は、ケース４１を貫通しており、ケース４１からモータ４２側に突出する端部には、図１に示すケーブル９９を介して手動ロック解除レバー１００が連結されている。ケース４１の反対側に突出するロッド９２の端部は、図１に示すケーブル２７が連結される。このロッド９２は、ケース４１内でリンクアーム９１を挟むように２箇所でベアリング１０１によって軸線方向に移動自在に支持されている。各ベアリング１０１の外側には、オイルシール１０２が設けられており、ケース４１の内部にオイルや異物などが進入しないようにしてある。なお、ケース４１内には、ボールネジ６１、リンクアーム９１、スイッチプレート９８、ロッド９２が駆動するのに十分なスペースが形成されている。 The rod 92 passes through the case 41, and a manual unlocking lever 100 is connected to an end protruding from the case 41 toward the motor 42 via a cable 99 shown in FIG. 1. The cable 27 shown in FIG. 1 is connected to the end of the rod 92 protruding to the opposite side of the case 41. The rod 92 is supported by the bearing 101 so as to be movable in the axial direction at two locations so as to sandwich the link arm 91 in the case 41. An oil seal 102 is provided on the outer side of each bearing 101 so that oil, foreign matter, etc. do not enter the case 41. In the case 41, a space sufficient for driving the ball screw 61, the link arm 91, the switch plate 98, and the rod 92 is formed.

次に、この実施の形態の作用について図１から図５を参照して説明する。
車両を駐車させる場合など、運転者がシフトレバーや、シフトチェンジ用のスイッチなどを操作してパーキングに切り替えると、シフト装置１１０に設けられたセンサ１１１からモータ４２のドライバ回路を含む制御装置１１２に対して駆動指令が出力される。制御装置１１２は、モータ４２を予め定められた方向に所定量だけ回転させる。このとき、クラッチ５６は繋いだままにする。
モータ４２の回転軸４９にクラッチ５６を介して連結されたボールネジ６１のボールネジ軸６２が回転させられ、ボールネジ軸６２に装着されているスライダ６３が軸線方向に移動する。スライダ６３のリンクユニット７３には、凸部８６の頂点を介してリンクアーム９１の一対のアーム９５が点接触しているので、スライダ６３の移動に伴ってリンクアーム９１が軸線方向に移動する。リンクアーム９１は、アーム９５の長さ方向において、ボールネジ６１の軸線及びスライダ６３の軸線に一致する位置で、スライダ６３に接しているので、均等に荷重を受けて移動する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
When the driver operates the shift lever, a shift change switch, or the like to switch to parking, such as when the vehicle is parked, the sensor 111 provided in the shift device 110 changes to the control device 112 including the driver circuit of the motor 42. In response, a drive command is output. The control device 112 rotates the motor 42 by a predetermined amount in a predetermined direction. At this time, the clutch 56 is kept engaged.
The ball screw shaft 62 of the ball screw 61 connected to the rotation shaft 49 of the motor 42 via the clutch 56 is rotated, and the slider 63 attached to the ball screw shaft 62 moves in the axial direction. Since the pair of arms 95 of the link arm 91 are in point contact with the link unit 73 of the slider 63 via the apex of the convex portion 86, the link arm 91 moves in the axial direction as the slider 63 moves. Since the link arm 91 is in contact with the slider 63 at a position that coincides with the axis of the ball screw 61 and the axis of the slider 63 in the length direction of the arm 95, the link arm 91 receives the load evenly and moves.

その結果、リンクアーム９１が固定されているロッド９２がスライダ６３と同じ方向に、同じ距離だけ移動する。例えば、ロッド９２がモータ４２の取り付け位置と反対側のロック方向に押し込まれたときには、ケーブル２７を介して連結されているディテントプレート２１が回転し、ディテントスプリング２５がパーキングの位置に設けられたディテント溝２３に係合する。この際に、ロッド１７が引っ張られてカム１５がパーキングポール１２を押圧して爪１２Ａをパーキングギヤ１１の凹部に噛み合させる。これによって、変速機２の出力軸がロックされるので、駆動輪が確実に停止する。 As a result, the rod 92 to which the link arm 91 is fixed moves in the same direction as the slider 63 by the same distance. For example, when the rod 92 is pushed in the locking direction opposite to the mounting position of the motor 42, the detent plate 21 connected via the cable 27 rotates and the detent spring 25 is provided at the parking position. Engages with the groove 23. At this time, the rod 17 is pulled and the cam 15 presses the parking pole 12 to engage the claw 12A with the recess of the parking gear 11. As a result, the output shaft of the transmission 2 is locked, so that the drive wheels are reliably stopped.

駐車中の車両を発進させるときなど、運転者がシフトレバーや、シフトチェンジ用のスイッチなどを操作してドライブに切り替えると、シフト装置１１０の駆動指令を受けた制御装置１１２がロック時と反対方向にモータ４２を回転させる。スライダ６３の軸線の高さで凸部８６と点接触するリンクアーム９１が移動してロッド９２が引き戻される。ディテントプレート２１が回動してドライブの位置に設けられたディテント溝２４にディテントスプリング２５が係合する。カム１５がパーキングポール１２から離れ、爪１２Ａとパーキングギヤ１１の噛み合いが解消される。これによって、変速機２の出力軸がフリーになるので、駆動輪を駆動できるようになる。 When a driver operates a shift lever, a switch for shift change, etc. to switch to a drive, such as when starting a parked vehicle, the control device 112 that has received a drive command for the shift device 110 is in the opposite direction to when locked. The motor 42 is rotated. The link arm 91 that makes point contact with the convex portion 86 moves at the height of the axis of the slider 63 and the rod 92 is pulled back. The detent plate 21 rotates and the detent spring 25 engages with a detent groove 24 provided at the drive position. The cam 15 is separated from the parking pole 12, and the engagement between the claw 12A and the parking gear 11 is eliminated. As a result, the output shaft of the transmission 2 becomes free, and the drive wheels can be driven.

ここで、電気的な不具合が生じてモータ４２が動作しなくなったときや、モータ４２そのものが機械的にロックした場合などには、手動でロック状態を解除することがある。この場合は、制御装置１１２がクラッチ５６を切り離す。例えば、電磁クラッチを使用している場合には、クラッチ板を吸着する電磁石に供給していた電流をストップさせる。これによって、ロッド９２がモータ４２から機械的に切り離される。
この状態で、手動ロック解除レバー１００を手動で引いてロッド９２をケース４１に対して引き戻すと、電動でロックを解除する場合と同様にしてパーキングポール１２の爪１２Ａとパーキングギヤ１１の噛み合いが解消されて、駆動輪を動かすことができるようになる。 Here, when the motor 42 stops operating due to an electrical failure or when the motor 42 itself is mechanically locked, the locked state may be manually released. In this case, the control device 112 disengages the clutch 56. For example, when an electromagnetic clutch is used, the current supplied to the electromagnet that attracts the clutch plate is stopped. As a result, the rod 92 is mechanically disconnected from the motor 42.
In this state, when the manual lock release lever 100 is manually pulled and the rod 92 is pulled back with respect to the case 41, the engagement between the pawl 12A of the parking pole 12 and the parking gear 11 is eliminated in the same manner as when the lock is released electrically. Thus, the drive wheel can be moved.

なお、手動操作時にロッド９２を進退させるために必要な操作荷重Ｆは、Ｆ＝２π×Ｔ／（Ｌ×η）から算出できる。Ｔは駆動トルクで、モータ４２の駆動トルクとボールネジ６１の駆動トルクと、その他ロストルクの和である。Ｌはボールネジ６１のリードで、ηはボールネジ６１の逆効率である。この実施の形態では、リードＬが２．５ｍｍで与圧のないボールネジ６１を使用することで必要な操作荷重Ｆを低減させている。なお、リードＬは、１〜１０ｍｍの範囲であれば、手動操作時の荷重低減が図れる。ボールネジ６１の与圧は、軸方向の隙間が０〜０．０２ｍｍの間であれば、手動操作時の荷重低減が図れる。 Note that the operation load F required to advance and retract the rod 92 during manual operation can be calculated from F = 2π × T / (L × η). T is the drive torque, which is the sum of the drive torque of the motor 42, the drive torque of the ball screw 61, and other loss torque. L is the lead of the ball screw 61, and η is the reverse efficiency of the ball screw 61. In this embodiment, the necessary operation load F is reduced by using a ball screw 61 having a lead L of 2.5 mm and no pressure. If the lead L is in the range of 1 to 10 mm, the load during manual operation can be reduced. As for the pressurization of the ball screw 61, if the axial clearance is between 0 and 0.02 mm, the load during manual operation can be reduced.

この実施の形態によれば、モータ４２とボールネジ６１の間にクラッチ５６を設け、ロッド９２を電動させるときはクラッチ５６を繋げておき、ロッド９２を手動操作するときはクラッチ５６を切り離すようにしたので、手動操作時の荷重がモータ４２の抵抗分だけ低減できる。 According to this embodiment, the clutch 56 is provided between the motor 42 and the ball screw 61, the clutch 56 is connected when the rod 92 is electrically driven, and the clutch 56 is disconnected when the rod 92 is manually operated. Therefore, the load during manual operation can be reduced by the resistance of the motor 42.

（第２の実施の形態）
図６及び図７に示すように、パーキングロック装置の電動アクチュエータ１２０は、モータ４２の回転軸４９にウォーム１２１が取り付けられている。ウォーム１２１は、ウォームホイール１２２に噛み合わされており、ウォームギヤ１２３を形成している。ウォームギヤ１２３は、モータ４２の回転方向を略直交する方向に変換すると共に、回転数を下げる減速機であり、かつモータ４２の回転を直交する方向に変換する変換機構を構成する。
ウォームホイール１２２の回転軸１２４は、モータ４２が固定される不図示のケースにベアリングを介して回転自在に支持されている。回転軸１２４は、クラッチ１２５を介し、ウォームギヤ１２３と共に変換機構を構成するカム機構１２６の回転軸１２７に接続されている。クラッチ１２５は、電磁力でクラッチ板を吸着させることにより、クラッチ作用を発現させる電磁クラッチなど、制御装置からの入力によって接続と切り離しを制御可能なクラッチが使用される。 (Second Embodiment)
As shown in FIGS. 6 and 7, the electric actuator 120 of the parking lock device has a worm 121 attached to the rotating shaft 49 of the motor 42. The worm 121 is meshed with the worm wheel 122 and forms a worm gear 123. The worm gear 123 is a speed reducer that converts the rotational direction of the motor 42 into a substantially orthogonal direction and reduces the rotational speed, and constitutes a conversion mechanism that converts the rotation of the motor 42 into the orthogonal direction.
The rotating shaft 124 of the worm wheel 122 is rotatably supported by a case (not shown) to which the motor 42 is fixed via a bearing. The rotating shaft 124 is connected to the rotating shaft 127 of the cam mechanism 126 that constitutes the conversion mechanism together with the worm gear 123 via the clutch 125. As the clutch 125, a clutch capable of controlling connection and disconnection by an input from a control device, such as an electromagnetic clutch that exerts a clutch action by adsorbing a clutch plate with electromagnetic force, is used.

カム機構１２６は、回転軸１２７がウォームギヤ１２３側の回転軸１２４と同軸に配置されており、ケースにベアリングを介して回転自在に支持されている。回転軸１２７には、カムプレート１２８が固定されている。カムプレート１２８には、パーキングロック装置に連結される推力軸であるケーブル２７と、手動ロック解除レバー１００に接続されるケーブル９９が固定されている。 The cam mechanism 126 has a rotating shaft 127 disposed coaxially with the rotating shaft 124 on the worm gear 123 side, and is rotatably supported by a case via a bearing. A cam plate 128 is fixed to the rotating shaft 127. A cable 27 that is a thrust shaft coupled to the parking lock device and a cable 99 that is connected to the manual lock release lever 100 are fixed to the cam plate 128.

電動で駆動輪をロックするときは、クラッチ１２５を接続した状態でモータ４２を駆動させる。回転軸４９の回転がウォームギヤ１２３で減速させられ、カムプレート１２８が所定角度だけ回転する。回転角に応じてケーブル２７が押し込まれ、パーキングポール１２がパーキングギヤ１１に噛み合ってロックする。ロックを解除するときは、クラッチ１２５を接続した状態でモータ４２を逆方向に駆動させる。カムプレート１２８が逆方向に所定角度だけ回転し、ケーブル２７が引き込まれる。パーキングポール１２が離脱してパーキングギヤ１１がフリーになり、ロックが解除される。 When the drive wheels are locked electrically, the motor 42 is driven with the clutch 125 connected. The rotation of the rotating shaft 49 is decelerated by the worm gear 123, and the cam plate 128 rotates by a predetermined angle. The cable 27 is pushed in according to the rotation angle, and the parking pole 12 is engaged with the parking gear 11 and locked. When releasing the lock, the motor 42 is driven in the reverse direction with the clutch 125 connected. The cam plate 128 rotates in the reverse direction by a predetermined angle, and the cable 27 is drawn. The parking pole 12 is released, the parking gear 11 is freed, and the lock is released.

手動でロック状態を解除するときは、制御装置１１２がクラッチ１２５を切り離す。例えば、電磁クラッチを使用している場合には、クラッチ板を吸着する電磁石に供給していた電流をストップさせる。これによって、カム機構１２６がモータ４２から機械的に切り離される。手動ロック解除レバー１００を引くと、ケーブル９９がカムプレート１２６を所定角度だけ回転させ、ケーブル２７が引っ張れる。その結果、パーキングポール１２がパーキングギヤ１１に噛み合ってロックする。手動でロックするときは、クラッチ１２５を切り離した状態で手動ロック解除レバー１００を押し込む。ケーブル９９がカムプレート１２６を反対側に所定角度だけ回転させ、ケーブル２７が押し込まれる。その結果、パーキングポール１２が離脱してパーキングギヤ１１がフリーになり、ロックが解除される。 When manually releasing the locked state, the control device 112 disengages the clutch 125. For example, when an electromagnetic clutch is used, the current supplied to the electromagnet that attracts the clutch plate is stopped. As a result, the cam mechanism 126 is mechanically disconnected from the motor 42. When the manual unlocking lever 100 is pulled, the cable 99 rotates the cam plate 126 by a predetermined angle, and the cable 27 is pulled. As a result, the parking pole 12 is engaged with the parking gear 11 and locked. When manually locking, the manual unlocking lever 100 is pushed in with the clutch 125 disengaged. The cable 99 rotates the cam plate 126 to the opposite side by a predetermined angle, and the cable 27 is pushed. As a result, the parking pole 12 is released, the parking gear 11 is freed, and the lock is released.

この実施の形態では、減速機とカム機構の間にクラッチ１２５を設け、電動で制御するときはクラッチ１２５を繋げておき、手動操作するときはクラッチ１２５を切り離すようにしたので、手動操作時の荷重がモータ４２の抵抗分だけ低減できる。 In this embodiment, the clutch 125 is provided between the speed reducer and the cam mechanism, and the clutch 125 is connected when electrically controlled, and the clutch 125 is disconnected when manually operated. The load can be reduced by the resistance of the motor 42.

なお、本発明は、前記した各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、電動アクチュエータ４は、パーキングロック装置１に限定されず、電動及び手動でワイヤを押し引きする他の用途に用いても良い。
リンクユニット７３の凸部８６間の距離をリンクアーム９１の厚さより大きくしてクリアランスを形成しても良い。クリアランスをディテント溝２３，２４間でディテントスプリング２５を移動させるときの荷重のピークを越える距離に設定すると、手動時の操作荷重を低減できる。 The present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiments.
For example, the electric actuator 4 is not limited to the parking lock device 1, and may be used for other applications in which a wire is pushed and pulled electrically and manually.
The clearance may be formed by making the distance between the convex portions 86 of the link unit 73 larger than the thickness of the link arm 91. If the clearance is set to a distance that exceeds the load peak when the detent spring 25 is moved between the detent grooves 23 and 24, the manual operation load can be reduced.

本発明の実施の形態に係るパーキングロック装置の電動アクチュエータを含むシステムの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the system containing the electric actuator of the parking lock apparatus which concerns on embodiment of this invention. 電動アクチュエータの構成を示す図であって、側部を断面にした図である。It is a figure which shows the structure of an electric actuator, Comprising: It is the figure which made the side part the cross section. リンクユニットの側面図である。It is a side view of a link unit. 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. リンクアームの構成と、リンクアームにリンクユニットを挿入させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inserted the link unit in the structure of a link arm, and a link arm. 変換機構としてウォームギヤとカム機構を備える電動アクチュエータの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an electric actuator provided with a worm gear and a cam mechanism as a conversion mechanism. 図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG.

Explanation of symbols

１パーキングロック装置
４，１２０電動アクチュエータ
１１パーキングギヤ
１２パーキングポール
２７ケーブル（推力軸）
４２モータ
４９回転軸（出力軸）
５６クラッチ
６１ボールネジ（変換機構）
６２ボールネジ軸（回転軸）
６３スライダ
７３Ａ，７３Ｂ端部
８６凸部（推力伝達部）
９１リンクアーム
９２ロッド（推力軸）
１２３ウォームギヤ（変換機構）
１２５クラッチ
１２６カム機構（変換機構） 1 Parking lock device 4,120 Electric actuator 11 Parking gear 12 Parking pole 27 Cable (thrust shaft)
42 Motor 49 Rotating shaft (Output shaft)
56 Clutch 61 Ball screw (conversion mechanism)
62 Ball screw shaft (rotary shaft)
63 Slider 73A, 73B End part 86 Convex part (Thrust transmission part)
91 Link arm 92 Rod (thrust axis)
123 Worm gear (conversion mechanism)
125 Clutch 126 Cam mechanism (conversion mechanism)

Claims

An electric actuator that is used in a parking lock device that locks a driving wheel by meshing a parking pawl with a parking gear provided in a transmission of a vehicle, and that drives the parking pawl,
A motor that rotates in response to an external command;
A conversion mechanism used to convert rotation of the motor into linear motion;
A thrust shaft connected to the output of the conversion mechanism and moving forward and backward to drive the parking pole;
A clutch provided in a thrust transmission path from the motor to the thrust shaft, capable of transmitting and separating rotational motion;
An electric actuator for a parking lock device comprising:

The electric actuator of the parking lock device according to claim 1, wherein the conversion mechanism is a ball screw, and the clutch is provided between a rotation shaft of the ball screw and the motor.

The conversion mechanism includes a worm gear that converts rotation of the motor into rotation in an orthogonal direction and a cam mechanism coupled to the worm gear, and the clutch is provided between the worm gear and the cam mechanism. The electric actuator of the parking lock device according to claim 1.