JP2009143363A - Vehicle lock mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪の回転を規制してパーキング状態に維持するなど、所定の回転部材の回転を選択的に阻止する車両用ロック機構に関するものである。 The present invention relates to a vehicle locking mechanism that selectively blocks rotation of a predetermined rotating member, such as restricting wheel rotation and maintaining a parking state.
この種のパーキング装置の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されている装置は、バネの弾性力を後輪に設けられているブレーキのブレーキ操作力として作用させるように構成されている。したがって特許文献1の装置ではブレーキ操作力をバネの弾性力によって発生させるので、運転者による操作力によらずに、大きいブレーキ操作力を発生させることができるとされている。また一方で、特許文献1の装置ではブレーキの解除には、油圧を用いてバネを収縮させて行うように構成されている。
An example of this type of parking apparatus is described in
ところで、パーキング状態にロックする機構では、車両が完全に停止する前にロック操作が行われたり、走行中に誤ってロック操作が行われた場合に、直ちにロックされずに、急減速を生じないようにすることが好ましい。上述のようなパーキングロック機構では、運転者の操作力を用いて回転体と噛み合うロック機構を係合させるため、直ちにロックされないようにするための機構が別に必要となる。 By the way, in the mechanism that locks in the parking state, if the lock operation is performed before the vehicle is completely stopped, or if the lock operation is mistakenly performed during traveling, the vehicle is not immediately locked and does not decelerate rapidly. It is preferable to do so. In the parking lock mechanism as described above, a locking mechanism that engages with the rotating body is engaged using the driver's operating force, and thus a separate mechanism for preventing immediate locking is required.
そのため従来では、前述したような係合による車両の急減速を防止するために、緩衝部材としてのカムや、カムスプリング等の弾性部材、それらの保持部材などを介在させることが行われている。 Therefore, conventionally, in order to prevent sudden deceleration of the vehicle due to the engagement as described above, a cam as a buffer member, an elastic member such as a cam spring, and a holding member thereof are interposed.
これは特許文献1の発明と同様に、ロック操作力が前記回転体をロックする方向に作用するように構成されているためである。したがって、このような構成では、部品点数が多く、全体としての構成が複雑かつ大型化する可能性がある。
This is because the lock operation force is configured to act in the direction of locking the rotating body, as in the invention of
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、走行時において、ロック操作が行われた場合に、直ちに車両がロックされることを弾性部材による弾性力を用いて防止し、かつ全体としての構成が簡素化、小型化された車両用ロック機構を提供することを目的としている。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and prevents the vehicle from being locked immediately by using the elastic force of the elastic member when the locking operation is performed during traveling, and the whole. An object of the present invention is to provide a vehicular locking mechanism that is simplified and downsized.
上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、被ロック回転体と、被ロック回転体に選択的に係合してその回転を止める係合部材と、前記係合部材を動作させる操作機構とを備えた車両用ロック機構において、前記係合部材が前記被ロック回転体に係合する方向に、弾性力を付与する弾性部材を備え、前記操作機構は操作されることにより前記弾性部材の弾性力に抗して前記係合が外れる方向に押圧するように構成されていることを特徴とする車両用ロック機構である。
In order to achieve the above object, the invention of
また、請求項2の発明は、前記弾性部材が、所定の固定部と前記係合部材との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ロック機構である。
The invention according to
請求項1の発明によれば、車両用ロック機構が非動作状態にある場合には、弾性部材の弾性力が係合部材を被ロック回転体に係合するように作用する。また前記被ロック回転体の回転数が高い場合には、前記係合部材を前記被ロック回転体から外す方向の解除力が作用する。これが前記弾性力よりも大きい場合には、前記係合部材は前記被ロック回転体によって弾かれて、係合が繰り返して阻止されるラチェッティング状態が発生する。ここで言うラチェッティング状態とは、前記被ロック回転体と前記係合部材とが当接を繰り返すことを表している。その結果、ある程度の高速で回転している前記被ロック回転体の回転が、直ちに係合することによって急激に止められたり、それによって車両の急減速が生じたりすることが防止される。 According to the first aspect of the present invention, when the vehicle locking mechanism is in a non-operating state, the elastic force of the elastic member acts to engage the engaging member with the locked rotating body. Further, when the rotation speed of the locked rotating body is high, a releasing force in a direction to remove the engaging member from the locked rotating body acts. When this is larger than the elastic force, the engaging member is bounced by the locked rotating body, and a ratcheting state in which engagement is repeatedly prevented occurs. The ratcheting state referred to here indicates that the locked rotating body and the engaging member repeat contact with each other. As a result, the rotation of the locked rotating body rotating at a certain high speed is prevented from being suddenly stopped by being immediately engaged, and thereby causing a sudden deceleration of the vehicle.
このように前記弾性部材が前記係合部材を前記被ロック回転体に係合させる、いわゆる係合操作力を発生するとともに、前述したラチェッティング状態を許容する部材として機能する。したがって、構成が簡素化され、かつ小型化を図ることができる。 In this way, the elastic member generates a so-called engagement operation force that engages the engagement member with the locked rotating body, and functions as a member that allows the ratcheting state described above. Therefore, the configuration is simplified and the size can be reduced.
また、前記係合部材に対し、前記被ロック回転体から弾性力に対しての反力、すなわち前述の解除力が作用する。つまりロックを解除する操作機構が発生させる操作力は、前記解除力と同方向に作用するために、小さい力に抑えることができる。そのため、操作機構を小型、小容量のものとすることができる。したがって、操作機構の簡素化、小型化を図ることができるだけでなく、ひいては装置全体の構成を簡素化し、かつ小型化を図ることができる。 Further, a reaction force against the elastic force, that is, the above-described releasing force is applied to the engaging member from the locked rotating body. That is, the operation force generated by the operation mechanism for releasing the lock acts in the same direction as the release force, and can be suppressed to a small force. Therefore, the operation mechanism can be made small and have a small capacity. Therefore, not only the operation mechanism can be simplified and reduced in size, but also the configuration of the entire apparatus can be simplified and reduced in size.
また請求項2の発明によれば、前記弾性部材が所定の固定部と前記係合部材との間に設けられていることにより、複雑な機構を介在させないため、装置全体の構成を簡素化し、かつ小型化を図ることができる。
Further, according to the invention of
この発明に係る車両用ロック機構は、車輪などの回転部材の回転を規制する機構であり、例えば車両の停車時に変速機の出力軸を回転不能にロックするように構成されている。具体的に説明すると、図1において、この発明における被ロック回転体の一例であるパーキングロックギヤ1は、例えば変速機の出力軸やプロペラシャフトなど、車輪と共に回転する動力伝達部材(それぞれ図示せず)と一体回転・停止するように構成されている。その外周部には、凸部(すなわち歯)と凹部(すなわち歯溝)とが円周方向に交互に形成されている。すなわち、パーキングロックギア1は、凹部と凸部とから構成される外歯1aを有している。
The vehicle locking mechanism according to the present invention is a mechanism that restricts the rotation of a rotating member such as a wheel, and is configured to lock the output shaft of the transmission in a non-rotatable manner when the vehicle is stopped, for example. More specifically, in FIG. 1, a
パーキングロックギヤ1と係合するパーキングロックポール2は、この発明における係合部材に相当し、その外周部にはパーキングロックギア1の外歯1aに選択的に係合可能な噛み合い部2aが形成されている。
The
またパーキングロックポール2は、パーキングロックギヤ1との対向部に、具体的には下側に、パーキングロックギア1の接線方向に延びて配置されており、長手方向の中間部で回動自在に支持されている。すなわち回転しない所定の固定部(図示せず)に取り付けられたロックポールシャフト3によって回動自在に支持されている。
Further, the
なお、ロックポールシャフト3とパーキングロックギア1の回転軸とは、平行もしくはほぼ平行になるように配置されている。
The
この発明における弾性部材の一例であるパーキングロック用スプリング4は、回転しないケーシングなどの所定の固定部(図示せず)とパーキングロックポール2との間に設けられている。
The
図1においては、パーキングロック用スプリング4の弾性力がパーキングロックギヤ1と係合する方向に作用するように、パーキングロック用スプリング4の一端が所定の固定部に固定され、他の一端がパーキングロックポール2の端部に作用するように配置されている。
In FIG. 1, one end of the
ここでいうパーキングロック用スプリング4は、例えばコイルバネ状、板バネ状などに限定されるものではなく、この発明を実施でき得る程度の弾性力を備えた弾性部材であればよい。
The
この発明におけるパーキングロック解除用操作機構の一例であるパーキングロック解除用アクチュエータ5は、パーキングロック用スプリング4の弾性力に抗する方向に、その操作力が作用するように配置されている。図1においては、パーキングロックポール2の一方の端部に、その支軸であるロックポールシャフト3を挟んで反対の端部に配置されている。
The parking
ここでいうパーキングロック解除用アクチュエータ5とは、例えば油圧シリンダ、空気圧シリンダおよび電磁アクチュエータなどに限定されるものではなく、この発明の弾性力によるロックを解除でき得る操作力を備えているものであればよい。
The parking
したがってこの発明における車両用ロック機構は、ロックポールシャフト3を支点として、パーキングロックポール2がパーキングロック用スプリング4の弾性力により、パーキングロックギア1に近接させられてロックする方向と、パーキングロック解除用アクチュエータ5の操作力によりロック解除される方向と、そのどちらにも回動できるように構成されている。
Therefore, in the vehicle locking mechanism according to the present invention, the
つまりパーキングロックポール2の支軸であるロックポールシャフト3を支点として、テコの様に回動されるように構成されている。図1において、ロックポールシャフト3は矢印St1、St2の示す方向に回動する。
That is, the
つぎに、上記の車両用ロック機構の作用を図2を参照して説明する。パーキングロックポール2は、変速機のシフトレバー(図示せず)のシフト操作に連動するように構成されていて、シフトレバーがパーキングポジションに切り換えられると、パーキングロック解除用アクチュエータ5がパーキングロックポール2から離れる方向に駆動する。図2において、図2の(a)のパーキングロック解除状態から、図2の(b)のパーキングロック状態への移行である。
Next, the operation of the vehicle locking mechanism will be described with reference to FIG. The
前述のようにパーキングロック機構が動作すると、パーキングロック解除用アクチュエータ5が駆動することにより、パーキングロック用スプリング4は弾性力により元の状態に戻る。同時にパーキングロックポール2がパーキングロックギア1に近接するように回動する。このとき、各外歯1a間の歯溝と噛み合い部2aとがラチェッティング状態を繰り返し、各外歯1a間の歯溝と噛み合い部2aとが同一の位相になると、噛み合い部2aが各外歯1a間の歯溝に入り込み、パーキングロックポール2の回動(図1において矢印St2への回動)が停止する。すなわち、パーキングロックポール2がパーキングロックギア1側に弾性力により押し付けられ、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2とが噛み合わされる。
When the parking lock mechanism operates as described above, the parking
その結果、パーキングシフトされた際にパーキングロックポール2の噛み合い部2aがパーキングロックギア1の各外歯1a間の歯溝に噛み合い、パーキングロックギア1の回転がパーキングロックポール2によってロックされた状態となってパーキングロックギア1および出力軸の回転が規制される。いわゆる「噛み合い」状態になる。このロック状態の例を示したのが図2の(b)である。
As a result, when the parking shift is performed, the meshing portion 2a of the
これに対して、パーキングロックギア1の外周側において、各外歯1a間の歯溝と噛み合い部2aとが異なる位相にある場合には、パーキングロックギア1の外歯1aの歯先面と噛み合い部2aとの対向する側の先端面とが当接する。この状態の一例を図示したのが図3の(a)である。パーキングシフトされた際にパーキングロックポール2の噛み合い部2aがパーキングロックギア1の各外歯1a間の歯溝に噛み合わない、いわゆる「非噛み合い」状態になる。
On the other hand, when the tooth gap between the external teeth 1a and the meshing portion 2a are in different phases on the outer peripheral side of the
「非噛み合い」状態になると、図3の(a)のように歯先面と先端面とが当接し、パーキングロックポール2は弾かれるが、パーキングロック用スプリング4の弾性力によって、パーキングロックギア1側に戻される。この状態の一例を図示したのが図3の(b)である。その結果、各外歯1a間の歯溝と噛み合い部2aとが異なる位相にある場合には、前述のラチェッティング状態を繰り返し、パーキングロックポール2とパーキングロックギア1とが噛み合わない状態が継続される。
In the “non-engagement” state, as shown in FIG. 3A, the tooth tip surface and the tip surface come into contact with each other, and the
パーキングシフトされた際に「非噛み合い」状態が継続される条件としては、例えば、各外歯1aの歯先面と噛み合い部2aの先端面との対向面が一致して当接した場合、また、対向面の一部分のみが当接した場合が考えられる。更に各外歯1a間の歯溝に噛み合い部2aが完全に噛み合う前に、パーキングロックギア1によって弾かれる、すなわちパーキングロックギア1の回転速度が十分に大きいために、ラチェッティング状態が繰り返されている場合が考えられる。
As a condition for maintaining the “non-engagement” state when the parking shift is performed, for example, when the tooth tip surface of each external tooth 1a and the facing surface of the engagement portion 2a are in contact with each other, or A case where only a part of the facing surface abuts can be considered. Further, the ratcheting state is repeated because the
言い換えれば、「非噛み合い」状態が継続されている間はパーキングロックギア1および出力軸の回転が規制されていないため、例えば、各外歯1a間の歯溝と噛み合い部2aとが異なる位相にある状態において、車両が坂路の途中で停車した場合に、車両が坂路を降下することによって、あるいは、変速機から車輪に至る動力伝達系統内における例えばイナーシャトルクなどのトルクの残留分の影響によって、出力軸すなわちパーキングロックギア1が回転する場合がある。
In other words, since the rotation of the
前述の「非噛合い」状態が継続される条件から「噛み合い」状態への移行を、図4を参照して説明する。例えば停車時において、パーキングシフトされた際に「非噛み合い」状態が継続されている異なる位相の「非噛合い」状態の例を図示したのが図4の(a)である。この時、パーキングロックギア1は回転が規制されていないため、坂路における車両の降下やトルク残量分の影響によって回転する。その結果、噛み合い部2aと各外歯1a間とが同一の位相となって噛み合い、パーキングロック用スプリング4の弾性力によってロックされる。この「噛み合い」状態の例を図示したのが図4の(b)である。
The transition from the condition that the aforementioned “non-meshing” state is continued to the “meshing” state will be described with reference to FIG. For example, FIG. 4A illustrates an example of a “non-engagement” state of a different phase in which the “non-engagement” state is continued when the parking shift is performed at the time of a stop. At this time, since the rotation of the
また、外歯1aと噛み合い部2aとの異なる位相による「非噛み合い」状態から同一位相への「噛み合い」状態への移行は、例えば、高速走行時に誤ってロック操作がされた場合において、ラチェッティング状態が繰り返されている場合も考えられる。 In addition, the transition from the “non-engagement” state to the same phase from the “non-engagement” state due to the different phases of the external teeth 1a and the meshing portion 2a is, for example, when the lock operation is erroneously performed during high-speed traveling. It is also conceivable that the cycling state is repeated.
この場合の高速度域においては、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2とのラチェッティング状態は車両の制動力により低速度域に達するまでパーキングロック用スプリング4の弾性力により許容される。すなわち外歯1aと噛み合い部2aとが十分に噛み合うことができる車両速度、つまりパーキングロックギア1によってパーキングロックポール2が弾かれない車両速度域に達するまで、ラチェッティング状態が継続される。したがって、外歯1aと噛み合い部2aとが十分に噛み合うことができる低速度域に達した場合には、パーキングロック用スプリング4の弾性力によりパーキングロックギア1とパーキングロックポール2とが噛み合わされて「噛み合い」状態となる。
In the high speed range in this case, the ratcheting state between the
以上のように、この発明における車両用ロック機構は、例えば、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2とが「非噛み合い」状態から「噛み合い」状態へ移行する場合とは、すなわち、噛み合い部2aの先端面と外歯1aの歯先面とが当接していたラチェッティング状態から、各外歯1a間と噛み合い部2aとが歯溝に噛合した状態である。
As described above, in the vehicle locking mechanism according to the present invention, for example, the case where the
その際、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2との間に弾性部材であるパーキングロック用スプリング4が設けられていることにより、ラチェッティング状態を許容し、瞬間的に噛合することを防止している。
At that time, a
結果として、ラチェッティング状態を許容しつつ、ロック状態を維持するパーキングロック用スプリング4を用いることにより、例えば高速度域において、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2との係合による急減速を防止でき、低速度域または停車時においては、パーキングロックギア1とパーキングロックポール2とを係合させ、車両を的確にロックすることができる。したがって、従来のような複雑な機構を介在させないため、係合にかかる部材が簡素化され小型化を図ることができる。
As a result, by using the
また、パーキングロックポール2はパーキングロックギア1から、パーキングロック用スプリング4の弾性力に抗する力を得ることができるため、パーキングロック解除用アクチュエータ5を小駆動力のものとすることができる。そのため、装置全体の構成を簡素化し、かつ小型化を図ることができる。
Further, since the
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、弾性部材は係合部材とそれを保持する所定のケース(図示せず)との間に設けられてあればよく、操作機構はその弾性力に抗する方向に操作力を付与すればよい。例えば、上記の具体例において、パーキングロックポール2と弾性部材の位置が逆でも良い。
The present invention is not limited to the above specific example, and the elastic member only needs to be provided between the engaging member and a predetermined case (not shown) for holding the engaging member. An operating force may be applied in a direction against the elastic force. For example, in the above specific example, the positions of the
また、上記の具体例では、弾性部材がコイルバネなどの部材により構成されている例を示しているが、例えば板バネやゴムなどでもよい。あるいは、例えば電磁的に制御して係合性能を得ることのできる機構を用いて、この発明の弾性部材とすることもできる。 In the above specific example, the elastic member is configured by a member such as a coil spring. However, for example, a leaf spring or rubber may be used. Alternatively, for example, the elastic member of the present invention can be obtained by using a mechanism that can be electromagnetically controlled to obtain engagement performance.
1…パーキングロックギア、 2…パーキングロックポール、 3…ロックポールシャフト、4…パーキングロック用スプリング(弾性部材)、 5…パーキングロック解除用アクチュエータ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記係合部材が前記被ロック回転体に係合する方向に、前記係合部材に弾性力を付与する弾性部材を備え、
前記操作機構は操作されることにより前記弾性部材の弾性力に抗して前記係合部材を前記係合が外れる方向に押圧するように構成されていることを特徴とする車両用ロック機構。 In a vehicle locking mechanism comprising: a locked rotating body; an engaging member that selectively engages the locked rotating body and stops the rotation; and an operation mechanism that operates the engaging member.
An elastic member for applying an elastic force to the engaging member in a direction in which the engaging member engages with the locked rotating body;
The vehicle lock mechanism according to claim 1, wherein the operation mechanism is configured to press the engagement member in a direction in which the engagement is released against an elastic force of the elastic member when operated.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013039074A1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-03-21 | アイシン・エーアイ株式会社 | Transmission |
US10988119B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-04-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Parking lock device for vehicle |
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2007
- 2007-12-13 JP JP2007322221A patent/JP2009143363A/en active Pending
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