JP2008174190A

JP2008174190A - Electric actuator for parking lock device

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Publication number: JP2008174190A
Application number: JP2007011571A
Authority: JP
Inventors: Masaki Iijima; 正樹飯島; Toshiki Machiya; 俊樹町屋; 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: In the electric actuator 4, the inertia of an armature 47 is set to 2 kgfm<SP>2</SP>or less, and the armature 47 is rotatably supported by bearings 45, 46. A core 50 is skewed, and grooves 57A are cut on the outer peripheral faces of core teeth 57. Pressing force of a spring 55 for pressing a brush 53 is set to be 300 gf or less, and an eccentric magnet 48 forms a magnetic circuit. By reducing friction of a motor 42, the operation load necessary when a rod 92 is manually advanced/retracted is reduced. 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係合させられる。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

このようなパーキングロック装置の電動アクチュエータで手動でロックを解除するときは、ボールネジやモータのフリクションが引き摺り抵抗になるのが、従来のモータはフリクションが大きかったので、大きい力が必要であった。
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。 When the lock is manually released by the electric actuator of such a parking lock device, the friction of the ball screw or the motor becomes drag resistance, but the conventional motor requires a large force because the friction is large.
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て駆動輪を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、前記モータの出力軸に連結される回転軸にスライダが進退自在に取り付けられ、モータの回転を直線運動に変換する変換機構と、前記回転軸に略平行に配置され、前記パーキングポールを駆動させるロッドと、前記スライダと前記ロッドに連結可能で、前記回転軸と前記ロッドのそれぞれに略直交する方向に延びるリンクアームと、を備え、前記モータとしてフリクションがピーク値で１５ｍＮ・ｍ以下の低フリクションモータを用い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とした。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、低フリクションのモータを使用することで、外部から力を入力してアーマチュア又は回転子を回転させても、モータに起因して発生するフリクションが小さくなる。 The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problem is used in a parking lock device that locks a driving wheel by engaging a parking pawl with a parking gear provided in a transmission of a vehicle. An electric actuator for driving, a motor that rotates in response to an external command, and a conversion mechanism that converts a rotation of the motor into a linear motion, with a slider movably attached to a rotary shaft connected to the output shaft of the motor A rod that is arranged substantially parallel to the rotating shaft and that drives the parking pole; a link arm that is connectable to the slider and the rod and extends in a direction substantially orthogonal to the rotating shaft and the rod; A low friction motor having a peak friction value of 15 mN · m or less as the motor. And an electric actuator of the parking lock device according to symptoms.
The electric actuator of the parking lock device uses a low friction motor, so that the friction generated by the motor is reduced even if the armature or the rotor is rotated by inputting a force from the outside.

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、前記モータは、コイルを巻装するコアがスキューしていることを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、スキューしたコアを使用することで、コギングトルクが低減する。 According to a second aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to the first aspect, the motor is characterized in that a core around which the coil is wound is skewed.
The electric actuator of this parking lock device uses a skewed core to reduce cogging torque.

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２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、前記モータは、マグネットのコイルに臨む周面が軸線に対して偏心していることを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、偏心マグネットを使用することで、コギングトルクが低減する。 According to a third aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to the first or second aspect, the motor has a peripheral surface facing the coil of the magnet that is eccentric with respect to the axis. .
The electric actuator of the parking lock device uses an eccentric magnet to reduce the cogging torque.

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項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、前記モータは、軸受けとしてベアリングを使用したこと特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、ベアリングの使用によって、アーマチュア又は回転子のフリクションが低減する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to any one of the first to third aspects, the motor uses a bearing as a bearing.
The electric actuator of the parking lock device reduces the friction of the armature or the rotor by using the bearing.

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項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、前記モータは、コアのティースの外周面に溝が回転方向に所定の間隔で並ぶように形成されていることを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、ティースに溝に形成することで、コギングトルクが低減する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to any one of the first to fourth aspects, the motor has a groove on the outer peripheral surface of the core teeth at a predetermined interval in the rotation direction. It is formed so that it may line up with.
The electric actuator of this parking lock device is formed with a groove in the teeth, so that the cogging torque is reduced.

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項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、前記モータは、給電用のブラシを押圧するスプリングの初期押圧力が３００ｇｆ以下であることを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、ブラシの初期押圧力を下げることで、アーマチュアとブラシの間のフリクションが低減される。 According to a sixth aspect of the present invention, in the electric actuator of the parking lock device according to any one of the first to fifth aspects, the motor has an initial pressing force of a spring that presses the power supply brush of 300 gf or less. It is characterized by being.
The electric actuator of the parking lock device reduces the friction between the armature and the brush by reducing the initial pressing force of the brush.

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項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、前記モータは、２ｋｇｆ・ｍ^２以下の低イナーシャのアーマチュアを有することを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、低イナーシャのアーマチャを使用することでフリクションが低減される。 The invention according to claim 7 is the electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 6, wherein the motor has a low inertia armature of ² kgf · m ² or less. And
The electric actuator of the parking lock device reduces friction by using a low inertia armature.

請求項８に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項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、前記モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、ブラシを有しないので、フリクションが低減する。 The invention according to claim 8 is the electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor is a brushless motor.
Since the electric actuator of this parking lock device does not have a brush, friction is reduced.

請求項９に係る発明は、請求項８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、前記モータは、２ｋｇｆ・ｍ^２以下の低イナーシャの回転子を有することを特徴とする。
このパーキングロック装置の電動アクチュエータは、低イナーシャの回転子を使用することでフリクションが低減される。 According to a ninth aspect of the invention, in the electric actuator of the parking lock device according to the eighth aspect of the invention, the motor has a low inertia rotor of ² kgf · m ² or less.
The electric actuator of this parking lock device reduces friction by using a low inertia rotor.

本発明によれば、モータのフリクションが低減されるので、ロッドを手動操作するときにモータの引き摺り抵抗が小さくなって、操作荷重を低減させることができる。 According to the present invention, since the friction of the motor is reduced, the drag resistance of the motor is reduced when the rod is manually operated, and the operation load 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に係合する爪１２Ａ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 claw 12A 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２８の一端部が取り付けられており、ケーブル２８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２８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 28 is attached to the stay 26, and the detent plate 21 can be rotated by moving the cable 28 forward and backward. The other end of the cable 28 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の内周にはマグネット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、ジョイント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。 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 magnets 48 are fixed to the inner periphery of the yoke 44. Yes. 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 a joint 56.

ここで、図２に示すモータ４２は、アーマチュア４７のコア５０が回転軸４９の軸線に対してスキューしている。さらに、図３に示すように、コア５０は、周方向の複数のコアティース５７が放射状に形成されている。なお、各コアティース５７にコイル５２が１つずつ巻装される（図３には不図示）。コアティース５７の外周部には、溝５７Ａが２つ形成されている。これら溝５７Ａは、コアティース５７の外面に沿って延びている。溝５７Ａの周方向の幅は、コアティース５７が形成するスロット５８の開口部５８Ａの幅と略等しく、溝５７Ａと開口部５８Ａとが等間隔に配列されるように形成されている。つまり、溝５７Ａは、開口部５８Ａの間を補間することで、周方向に等間隔に凹部が配置されるような所定の間隔で形成されている。マグネット４８は、回転軸４９に対して対称に２つ固定されている。各マグネット４８は、円弧形を有し、内周面の円弧の中心がロータ４７の中心に対して偏心した偏心マグネットが用いられている。これによって、コアティース５７が磁界を通過する際にコアティース５７に対して磁極面が徐々に遠ざかり、次の磁極のマグネット４８が徐々に近付くようになる。磁界がコアティース５７に与える影響が徐々に変化するようになるので、磁極が切り替わるときのトルク変動が抑制される。 Here, in the motor 42 shown in FIG. 2, the core 50 of the armature 47 is skewed with respect to the axis of the rotation shaft 49. Furthermore, as shown in FIG. 3, the core 50 is formed with a plurality of circumferential core teeth 57 radially. One coil 52 is wound around each core tooth 57 (not shown in FIG. 3). Two grooves 57 A are formed on the outer peripheral portion of the core teeth 57. These grooves 57 A extend along the outer surface of the core teeth 57. The circumferential width of the groove 57A is substantially equal to the width of the opening 58A of the slot 58 formed by the core teeth 57, and the groove 57A and the opening 58A are arranged at equal intervals. That is, the grooves 57A are formed at predetermined intervals such that the recesses are arranged at equal intervals in the circumferential direction by interpolating between the openings 58A. Two magnets 48 are fixed symmetrically with respect to the rotation shaft 49. Each magnet 48 has an arc shape, and an eccentric magnet in which the center of the arc of the inner peripheral surface is eccentric with respect to the center of the rotor 47 is used. Thus, when the core teeth 57 pass through the magnetic field, the magnetic pole surface gradually moves away from the core teeth 57, and the magnet 48 of the next magnetic pole gradually approaches. Since the influence of the magnetic field on the core teeth 57 gradually changes, torque fluctuation when the magnetic pole is switched is suppressed.

また、ブラシ５３のスプリング５５は、押圧力の低いもの、例えば、初期押圧力が３００ｇｆ以下のものが使用されている。
このようなアーマチュア４７は、低イナーシャ、例えば、２ｋｇｆ・ｃｍ^２以下のものが使用されている。イナーシャを低くする手段としては、外径を小さくして、軸線Ｌ１の方向に細長にしたり、肉盗みして重量を低減したりすることがあげられる。 As the spring 55 of the brush 53, one having a low pressing force, for example, one having an initial pressing force of 300 gf or less is used.
As such an armature 47, low inertia, for example, 2 kgf · cm ² or less is used. As means for lowering the inertia, it is possible to reduce the outer diameter, elongate in the direction of the axis L1, or steal meat to reduce the weight.

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 impact and are manufactured from an elastic member such as urethane, for example.

図４及び図５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. 4 and 5, the link unit 73 has a hole 81 through which the ball screw shaft 62 is passed at the center, and a plurality of holes 82 through which the bolts 76 are passed 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 axis lines L1 are arranged in the same plane orthogonal 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６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の頂点間の距離より小さい。このため、アーム９５と凸部８６の間には、所定長のクリアランスが形成されている。なお、アーム部９４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がネジで取り付けられる。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 passed in parallel with the ball screw shaft 62, and has an arm portion 94 extending from the boss portion 93 in a direction substantially orthogonal to the rod 92. As shown in FIG. 6, 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 substantially equal to the distance between the flat surfaces 84 of the link unit 73, and the axial thickness of the arm 95 is smaller than the distance between the apexes of the convex portions 86 of the link unit 73. For this reason, a predetermined length of clearance is formed between the arm 95 and the convex portion 86. The arm portion 94 is formed with one recess 94A. A switch plate 98 shown in FIG. 2 is attached to the recess 94A with screws. 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 outside each bearing 101 so that oil does 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６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をパーキングに入れると、パーキングロック装置１が駆動輪をロックする。この際、電動アクチュエータ４には、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１１２に対して駆動指令が入力される。ドライバ回路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。モータ４２の回転軸４９に連結されたボールネジ軸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が軸線方向に直線的に移動する。スライダ６３のリンクユニット７３には、端部７３Ｂ側の凸部８６の頂点を介してリンクアーム９１の一対のアーム９５が点接触しており、この点を介して推力がリンクアーム９１に伝達される。凸部８６は、ボールネジ６１の軸線Ｌ１を通り、リンクアーム９１の長さ方向に直交する平面上で、かつ軸線Ｌ１を跨ぐように対になって配置されているので、リンクアーム９１に均等に荷重がかかる。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
When the driver puts the shift lever into parking, such as when the vehicle is parked, the parking lock device 1 locks the drive wheels. At this time, a drive command is input to the electric actuator 4 from the sensor 111 provided in the shift device 110 to the driver circuit 112 of the motor 42. The driver circuit 112 rotates the motor 42 by a predetermined amount in a predetermined direction. The ball screw shaft 62 connected to the rotation shaft 49 of the motor 42 is rotated, and the slider 63 attached to the ball screw shaft 62 moves linearly in the axial direction. A 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 on the end 73B side, and thrust is transmitted to the link arm 91 via this point. The The protrusions 86 are arranged in pairs on the plane that passes through the axis L1 of the ball screw 61 and is orthogonal to the length direction of the link arm 91 and straddles the axis L1, so that the protrusions 86 are evenly distributed on the link arm 91. A load is applied.

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。ロッド９２は、ディテントスプリング２５がディテント溝２３に引き込まれるときの荷重で引っ張られ、リンクアーム９１がスライダ７３の端部７３Ａ側の凸部８６に当接したところで停止する。 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. The rod 92 is pulled by a load when the detent spring 25 is pulled into the detent groove 23, and stops when the link arm 91 comes into contact with the convex portion 86 on the end 73 A side of the slider 73.

これに対して、運転者がシフトレバーをドライブに入れて、駆動輪のロックを解除するときは、シフト装置１１０の駆動指令を受けたドライバ回路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Ｌ１と同じ位置で端部７３Ａ側の凸部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。なお、ロッド９２は、ディテントスプリング２５がディテント溝２４に引き込まれるときの荷重で引っ張られ、リンクアーム９１がスライダ７３の端部７３Ｂ側の凸部８６に当接したところで停止する。 On the other hand, when the driver puts the shift lever into the drive and releases the lock of the drive wheel, the driver circuit 112 that receives the drive command of the shift device 110 rotates the motor 42 in the opposite direction to that at the time of lock. . The link arm 91 that makes point contact with the convex portion 86 on the end portion 73A side moves at the same position as the axis L1 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. The rod 92 is pulled by a load when the detent spring 25 is pulled into the detent groove 24, and stops when the link arm 91 comes into contact with the convex portion 86 on the end 73 B side of the slider 73.

ここで、手動でロック状態を解除するときは、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。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。また、手動で駆動輪をロックする場合には、手動ロック解除レバー１００を手動で押してロッド９２をケース４１に対して押し込む。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が噛み合って、駆動輪がロックされる。 Here, when manually releasing the locked state, the manual unlocking lever 100 is manually pulled and the rod 92 is pulled back with respect to the case 41. In the same manner as when the lock is released electrically, the engagement between the pawl 12A of the parking pole 12 and the parking gear 11 is released, and the drive wheels can be moved. When manually locking the drive wheel, the manual unlocking lever 100 is manually pushed to push the rod 92 into the case 41. The pawl 12A of the parking pole 12 and the parking gear 11 are engaged with each other in the same manner as when the lock is released electrically, and the drive wheel is locked.

この際に、ロッド９２と共に移動するリンクアーム９１がスライダ６３の凸部８６に当たると、ボールネジ６１と、ボールネジ６１に連結されているモータ４２が抵抗となって、手動ロック解除レバー１００の操作が重くなる。このときに必要な操作荷重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荷重Ｆを低減させている。さらに、前記したようにモータ４２にフリクションを低減させることで駆動トルクを小さくしている。これによって、手動操作時の操作荷重を低減させているので、従来に比べて小さい力で駆動輪のロックや、ロックの解除が行える。
なお、ボールネジ６１のリードＬは、１〜１０ｍｍの範囲であれば、手動操作時の荷重低減が図れた。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た。 At this time, if the link arm 91 that moves together with the rod 92 hits the convex portion 86 of the slider 63, the ball screw 61 and the motor 42 connected to the ball screw 61 become resistance, and the manual unlocking lever 100 becomes heavy to operate. Become. The operation load F required at this time 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 load F is reduced by using a ball screw 61 having a lead L of 2.5 mm and no pressure. Further, as described above, the driving torque is reduced by reducing the friction of the motor 42. Thereby, since the operation load at the time of manual operation is reduced, the driving wheel can be locked and unlocked with a smaller force than conventional.
In addition, if the lead L of the ball screw 61 is in the range of 1 to 10 mm, the load can be reduced during manual operation. When the pressure of the ball screw 61 is between 0 and 0.02 mm in the axial direction, the load during manual operation can be reduced.

この実施の形態では、モータ４２を低フリクションになるように構成したので、手動操作時に操作荷重を低減することができる。アーマチュア４７のコア５０をスキューさせ、コイル５２に臨む内周面が軸線Ｌ１に対して偏心したマグネット４８を使用することでコギングを低減させることができる。軸受けとしてベアリング４５，４６を使用することで、フリクションの低減が図れる。コアティース５７に溝５７Ａを形成することでコギングの低減が図れる。ブラシ５３のスプリング５５として、低押圧力のスプリングを使用することで、フリクションを低減できる。そして、低イナーシャのアーマチュア４７にすることでフリクションを低減できる。 In this embodiment, since the motor 42 is configured to have low friction, the operation load can be reduced during manual operation. Cogging can be reduced by skewing the core 50 of the armature 47 and using the magnet 48 in which the inner peripheral surface facing the coil 52 is eccentric with respect to the axis L1. By using the bearings 45 and 46 as bearings, the friction can be reduced. Cogging can be reduced by forming the groove 57A in the core teeth 57. By using a low pressing force spring as the spring 55 of the brush 53, the friction can be reduced. The friction can be reduced by using the low inertia armature 47.

ここで、モータ４２の構成要素に前記した全てを実施する代わりに、いずれか２つ以上を組み合わせて実施しても良い。例えば、コア５０のスキューと、偏心したマグネット４８の使用は、フリクション低減に大きく寄与する。このため、スキューしたコア５０と偏心したマグネット４８を使用し、スプリング５５を低押圧力にすると、手動操作時の荷重を十分に低減することができる。
また、偏心したマグネット４８と、ベアリング４５，４６、低押圧力のスプリング５５、低イナーシャの４７を組み合わせて使用しても手動操作時の荷重を十分に低減できる。この場合のモータ４２の回転軸４９に外部負荷を入力してフリクションを測定したところ、ピーク値で１５ｍ・Ｎｍ、平均値で１０．７Ｎｍを実現できた。 Here, instead of implementing all the above-described components of the motor 42, any two or more may be implemented in combination. For example, the skew of the core 50 and the use of the eccentric magnet 48 greatly contribute to friction reduction. For this reason, when the skewed core 50 and the eccentric magnet 48 are used and the spring 55 is set to a low pressing force, the load during manual operation can be sufficiently reduced.
Further, even when the eccentric magnet 48, the bearings 45 and 46, the low pressing force spring 55, and the low inertia 47 are used in combination, the load during manual operation can be sufficiently reduced. In this case, when an external load was input to the rotating shaft 49 of the motor 42 and the friction was measured, a peak value of 15 m · Nm and an average value of 10.7 Nm could be realized.

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、図７に示すように、低フリクションのモータとして、ブラシレスモータ１２０を使用しても良い。ブラシレスモータ１２０は、ブラケット１２１でケース４１に固定されており、ステータ１２３と、ロータ１２４（回転子）とを有する。ロータ１２４は、ベアリング４５，４６で回転自在に支持されており、低イナーシャ、例えば、２ｋｇｆ・ｃｍ^２以下のものが使用されている。ステータ１２３を構成するステータコア１２５は、スキューしており、ティース１２５Ａの内周面には、不図示の溝が形成されている。溝は、ティース１２５Ａが形成するスロットの開口部の幅と略等しく、スロットの開口部と溝が回転方向に等間隔に並ぶように形成されている。ロータ１２４のマグネット１２６は、コイル１２７に臨む外周面が軸線Ｌ１に対して偏心しており、磁極が切り替わる境界部分がステータ１２３から徐々に離れる形状を有する。この電動アクチュエータ４では、ブラシを有しないブラシレスモータ１２０を使用したので、外部負荷に対するフリクションをピーク値で１５ｍＮ・ｍ以下にできる。その他の効果は、前記と同様である。
リンクアーム９１と凸部８６の間にクリアランスを設けずに、進退方向の２つの凸部８６でリンクアーム９１を挟み込んでも良い。
凸部８６を設けずにリンクユニット７３と一対のアーム９５のそれぞれを面接触させても良い。推力伝達部は、半球形状に限定されない。
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。 The present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiments.
For example, as shown in FIG. 7, a brushless motor 120 may be used as a low friction motor. The brushless motor 120 is fixed to the case 41 with a bracket 121, and includes a stator 123 and a rotor 124 (rotor). The rotor 124 is rotatably supported by bearings 45 and 46, and a low inertia, for example, 2 kgf · cm ² or less is used. The stator core 125 constituting the stator 123 is skewed, and a groove (not shown) is formed on the inner peripheral surface of the tooth 125A. The groove is formed so that the width of the opening of the slot formed by the teeth 125A is substantially equal, and the opening of the slot and the groove are arranged at equal intervals in the rotation direction. The magnet 126 of the rotor 124 has a shape in which an outer peripheral surface facing the coil 127 is eccentric with respect to the axis L 1, and a boundary portion where the magnetic pole is switched is gradually separated from the stator 123. In this electric actuator 4, since the brushless motor 120 having no brush is used, the friction with respect to the external load can be reduced to a peak value of 15 mN · m or less. Other effects are the same as described above.
Instead of providing a clearance between the link arm 91 and the convex portion 86, the link arm 91 may be sandwiched between the two convex portions 86 in the forward / backward direction.
The link unit 73 and each of the pair of arms 95 may be brought into surface contact without providing the convex portion 86. The thrust transmission unit is not limited to a hemispherical shape.
The electric actuator 4 is not limited to the parking lock device 1 and may be used for other applications that push and pull the wire electrically and manually.

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. リンクアームとロッドの間にクリアランスを有する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 the electric actuator which has a clearance between a link arm and a rod, Comprising: It is the figure which made the side part the cross section. 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. リンクユニットの側面図である。It is a side view of a link unit. 図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB 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. 低フリクションのモータとしてブラシレスモータを使用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which uses the brushless motor as a low friction motor.

Explanation of symbols

１パーキングロック装置
４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
４２モータ
４８マグネット
４９回転軸
５０コア
５２コイル
５３ブラシ
５５スプリング
５７コアティース
５７Ａ溝
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
９１リンクアーム
９２ロッド
１２０ブラシレスモータ
１２４ロータ（回転子）
１２５コア
１２５Ａティース
１２６マグネット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parking lock apparatus 4 Electric actuator 11 Parking gear 12 Parking pole 42 Motor 48 Magnet 49 Rotating shaft 50 Core 52 Coil 53 Brush 55 Spring 57 Core teeth 57A Groove 61 Ball screw (conversion mechanism)
62 Ball screw shaft (rotary shaft)
63 Slider 91 Link arm 92 Rod 120 Brushless motor 124 Rotor (rotor)
125 core 125A teeth 126 magnet

Claims

An electric actuator for driving the parking pawl, used in a parking lock device for locking a driving wheel by meshing a parking pawl with a parking gear provided in a transmission of a vehicle,
A motor that rotates in response to an external command;
A conversion mechanism for converting a rotation of the motor into a linear motion, wherein a slider is movably attached to a rotary shaft connected to the output shaft of the motor;
A rod that is arranged substantially parallel to the rotation axis and drives the parking pole;
A link arm that is connectable to the slider and the rod, and extends in a direction substantially orthogonal to each of the rotating shaft and the rod;
An electric actuator for a parking lock device, wherein a low friction motor having a peak friction value of 15 mN · m or less is used as the motor.

The electric actuator of the parking lock device according to claim 1, wherein the motor has a core on which a coil is wound skewed.

3. The electric actuator for a parking lock device according to claim 1, wherein a peripheral surface of the motor facing a coil of the magnet is eccentric with respect to an axis. 4.

The electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor uses a bearing as a bearing.

The parking lock device according to any one of claims 1 to 4, wherein the motor is formed such that grooves are arranged at predetermined intervals in a rotation direction on an outer peripheral surface of a tooth of the core. Electric actuator.

The electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor has an initial pressing force of a spring that presses a power supply brush of 300 gf or less.

The electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 6, wherein the motor has a low inertia armature of ² kgf · m ² or less.

The electric actuator of the parking lock device according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor is a brushless motor.

The electric actuator of the parking lock device according to claim 8, wherein the motor has a low inertia rotor of ² kgf · m ² or less.