JP2011225131A - パーキングロックスリーブ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングロックスリーブをより簡単に製造できるようにすることにより、その製造コストの削減を図ること。
【解決手段】パーキングロック機構に使用されるパーキングロックスリーブは、金属板材を曲げ加工して略半円筒形状に形成される。このパーキングロックスリーブは、金属板材をプレス機により曲げ加工（予備曲げ、成形絞り曲げ）し、その後、プレス機により仕上げ加工（肩部削ぎため成形、表面加工）することにより成形される。
【選択図】 図１１

Description

この発明は、ハイブリッドカー等の自動車のパーキングロック機構に用いられるパーキングロックスリーブ及びその製造方法に関する。

従来、ハイブリッドカー等のモータを駆動源として備えた自動車は、ＡＴ車やＣＶＴ車と同様にドライブシャフト（タイヤ軸）に対し一定の減速比で回転する複数の回転軸を備える。これら回転軸の何れかには自動車の動きを止めるためのパーキングロック機構が設けられる。ここで、例えば、ハイブリッドカーは、モータのロータシャフトがドライブシャフトに対し一定の減速比で回転するようになっている。そして、ロータシャフトに設けられたパーキングロック機構は、パーキングギアとストッパーとが互いに噛み合うことで、ロータシャフトの回転を止め、ハイブリッドカーの動きを止めるようになっている。

この種の技術として、例えば、下記の特許文献１には、パーキングロック機構の一例が記載されている。このパーキングロック機構は、パーキングロッドと、そのロッドの先端に設けられたパーキングロックカムと、そのロックカムを案内するパーキングロックスリーブと、そのスリーブを支持するケーシングと、パーキングロックカムと係合可能に設けられたパーキングロックポールと、そのロックポールと噛み合い可能に設けられたパーキングギアとを備える。

ここで、パーキングロック機構の構成部品の一つであるパーキングロックスリーブは、例えば、アルミニウム等の金属材料を用いて略円筒形状に製造される。特に、パーキングロックスリーブは、内周面の形状が複雑であることから、従来は、例えば、「粉末冶金法」を用いて製造されていた。「粉末冶金法」は、金属粉末を用いて金属製品を製造する方法である。

図１４に、粉末冶金法の手順をフローチャートにより示す。第１の工程では、材料である金属粉末を準備する。第２の工程では、材料をプレス機により所定形状に成形する。第３の工程では、成形されたワークを焼結炉に入れて焼結する。第４の工程では、焼結されたワークをマシニングセンターにより切削する。これらの工程を経て最終製品を得ることができる。

特開２００９−２０８５６８号公報 特開２００３−２７６５８０号公報 特開２００３−２７６５８１号公報 特開２００７−０８３８４３号公報

ところが、特許文献１に記載のパーキングロックスリーブは、粉末冶金法を用いて製造されていたことから、金属材料が高価となるばかりでなく、多くの設備と工程が必要になっていた。従って、その分、パーキングロックスリーブがコスト高になる傾向があった。

ここで、パーキングロック機構やそれを備えた自動車のコストダウンを図るためには、それを構成する個々の部品の製造コストを確実に削減する必要がある。その意味で、パーキングロック機構の構成部品の一つであるパーキングロックスリーブについても、製造コストを削減することが望まれている。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より簡単に製造できるようにすることで製造コストの削減を図ることを可能としたパーキングロックスリーブ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のパーキングロックスリーブは、金属板材を曲げ加工して形成されたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、金属板材を曲げ加工して形成されたパーキングロックスリーブであることから、従来の金属粉末から形成したものに比べて、使用材料が安価となり、製造の設備と工程が少なくなる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、パーキングロックスリーブの製造方法であって、金属板材をプレス機により曲げ加工し、その後、プレス機により仕上げ加工することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、金属板材の曲げ加工と仕上げ加工をプレス機で行うことによりパーキングロックスリーブが製造されるので、従来の粉末冶金法に比べて、使用材料が安価となり、設備と工程が少なくなる。

請求項１に記載の発明によれば、より簡単に製造できるようにすることで製造コストの削減を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、パーキングロックスリーブをより簡単に製造することができ、これによってその製造コストの削減を図ることができる。

一実施形態に係り、パーキングロックスリーブを使用したパーキングロック機構を示す斜視図。 同実施形態に係り、パーキングロック機構を示す分解斜視図。 同実施形態に係り、パーキングロック機構を示す平面図。 同実施形態に係り、パーキングロック機構を示す正面図。 同実施形態に係り、パーキングロックレバーを示す斜視図。 同実施形態に係り、パーキングロックレバーにパーキングロッドを取り付けた状態を示す斜視図。 同実施形態に係り、パーキングロックレバーにパーキングロッドを取り付けた状態を示す平面図。 同実施形態に係り、リテーナスプリングを示す斜視図。 同実施形態に係り、パーキングロックスリーブを示す正面図。 同実施形態に係り、（ａ）〜（ｃ）は、各部品が関係する一連の作用を示す一部断面図。 同実施形態に係り、パーキングロックスリーブの製造方法を示すフローチャート。 同実施形態に係り、（１）〜（６）は、各製造過程に対応したワーク等の状態を示す正面図と平面図。 別の実施形態に係り、パーキングロックスリーブを示す正面図。 従来例に係り、パーキングロックスリーブの製造方法を示すフローチャート。

以下、本発明のパーキングロックスリーブ及びその製造方法を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態のパーキングロックスリーブ５を使用したパーキングロック機構１を斜視図により示す。図２に、パーキングロック機構２を分解斜視図により示す。図３に、パーキングロック機構１を平面図により示す。図４に、パーキングロック機構１を正面図により示す。

図１，２に示すように、パーキングロック機構１は、アクチュエータ２と、そのアクチュエータ２に対して直接又は間接に駆動連結されるパーキングロックレバー３、パーキングロッド４、パーキングロックスリーブ５、ディテントスプリング６、パーキングロックポール７及びトーションスプリング８と、それらの部品３〜８を支持する支持フレーム９とを備える。支持フレーム９は、それぞれ平板なメインフレーム１１とサブフレーム１２とにより断面Ｌ形に形成される。

図２に示すように、メインフレーム１１は、上下に貫通するスリーブ取付孔１１ａ、ポール取付孔１１ｂ、第１のスプリング取付孔１１ｃ及び第２のスプリング取付孔１１ｄを備える。スリーブ取付孔１１ａには、パーキングロックスリーブ５が取り付けられる。ポール取付孔１１ｂには、パーキングロックポール７が取り付けられる。パーキングロックポール７は、支軸１６を介してポール取付孔１１ｂに回動可能に取り付けられる。第１のスプリング取付孔１１ｃには、トーションスプリング８が、支軸１７を介して固定される。第２のスプリング取付孔１１ｄには、ディテントスプリング６が、ボルト１８を介して固定される。

サブフレーム１２は、図２に示すように、複数のアクチュエータ取付孔１２ａと、レバー取付孔１２ｂとを備える。アクチュエータ取付孔１２ａには、アクチュエータ２が取り付けられる。レバー取付孔１２ｂには、パーキングロックレバー３が取り付けられる。

図１〜４に示すように、アクチュエータ２は、モータ（図示略）を内蔵したケース２ａを備え、そのケース２ａの一側には、複数の脚部２ｂが形成される。これら脚部２ｂの間には、軸受部２ｃが形成される。アクチュエータ２は、複数の脚部２ｂによりサブフレーム１２のアクチュエータ取付孔１２ａにボルトを介して固定される。軸受部２ｃには、伝達軸２１が設けられる。ケース２ａには、外部配線が接続されるコネクタ２ｄが形成される。

図５に、パーキングロックレバー３を斜視図により示す。図２，５に示すように、パーキングロックレバー３は、その基端部にボス部３ａと、そのボス部３ａの先端に形成された軸部３ｂと、ブラケット３ｃとを有する。パーキングロックレバー３は、その先端部に、所定形状のカム面３ｄを有する。パーキングロックレバー３は、ボス部３ａを介してサブフレーム１２のレバー取付孔１２ｂに回動可能に取り付けられる。

図６に、パーキングロックレバー３にパーキングロッド４を取り付けた状態を斜視図により示す。図７に、パーキングロックレバー３にパーキングロッド４を取り付けた状態を平面図により示す。図８に、リテーナスプリング２２を斜視図により示す。図６に示すように、パーキングロッド４は、屈曲した基端部がパーキングロックレバー３のブラケット３ｃに固定され、通直な先端部側が同レバー３と平行に上方へ起立するように設けられる。パーキングロッド４の先端部には、略円錐形をなすパーキングロックカム２３が取り付けられる。このパーキングロックカム２３を挟んで、カラー２４とスプリング２５が、パーキングロッド４上に設けられる。

図７に示すように、パーキングロックレバー３の軸部３ｂの外周には、係止溝３ｅが形成される。軸部３ｂ及びボス部３ａが、サブフレーム１２のレバー取付孔１２ｂに挿入された状態で、軸部３ｂの係止溝３ｅには、リテーナスプリング２２がその一部を係合させて設けられる。リテーナスプリング２２の一部は、サブフレーム１２に係合するように設けられる。一方、ボス部３ａの内側には、スプライン（図示略）が設けられる。このボス部３ｂには、伝達軸２１の一端部が連結される。伝達軸２１の両端部には、スプライン２１ａが形成される。伝達軸２１は、スプライン２１ａを介してアクチュエータ２とパーキングロックレバー３に連結される。従って、アクチュエータ２で発生する回転力が、伝達軸２１を介してパーキングロックレバー３に伝達されることにより、パーキングロッド４とパーキングロックレバー３がボス部３ａを中心に一体的に回動する。

図９に、パーキングロックスリーブ５を正面図により示す。この実施形態で、パーキングロックスリーブ５は、金属板材をプレスにより曲げ加工することで形成されたものである。図１〜５に示すように、パーキングロックスリーブ５は、略半円筒形状をなし、上部の小径部５ａと、下部の大径部５ｂと、小径部５ａと大径部５ｂとの境目にある肩部５ｃとを含む。また、パーキングロックスリーブ５は、内側に所定のカム面５ｄを有する。このカム面５ｄには、パーキングロッド４のパーキングロックカム２３が係合可能に設けられる。パーキングロッド４とパーキングロックスリーブ５とのカム構造は、周知な技術であることから、ここでは説明を省略する。

図１〜４に示すように、ディテントスプリング６は、その先端部にカムフォロア６ａを有し、基端部が第２のスプリング取付孔１１ｄにボルト１８を介して固定される。カムフォロア６ａは、パーキングロックレバー３のカム面３ｄに係合する。

図１〜４に示すように、パーキングロックポール７は、その一端部にパーキングギア（図示略）に係合可能な爪部７ａが形成され、その他端部にパーキングロックカム２３に当接するカム部７ｂが形成される。パーキングロックポール７は、そのカム部７ｂがパーキングロックカム２３に常に係合する方向へトーションスプリング８によって付勢される。

図１０（ａ）〜（ｃ）に、パーキングロックスリーブ５と、パーキングロッド４及びパーキングロックカム２３と、パーキングロックポール７とが関係する一連の作用を一部断面図により示す。上記したパーキングロック機構１は自動車のトランスアクスルケース（図示略）に取り付けられる。この取り付け状態において、パーキングロックポール７の爪部７ａが、自動車の駆動軸上に設けられたパーキングギアに係合可能に配置される。この状態では、図１０（ａ）に示すように、パーキングロックスリーブ５、パーキングロックカム２３及びパーキングロックポール７のカム部７ｂが互いに離れている。その後、自走車のシフトレバーがパーキング位置に操作されることにより、アクチュエータ２の出力軸が回転し、その回転力が伝達軸２１を介してパーキングロックレバー３に伝達され、同レバー３がボス部３ａを中心にパーキングロッド４と共に回動する。この回動により、図１０（ｂ）に示すように、パーキングロッド４と共にパーキングロックカム２３がパーキングロックスリーブ５によりガイドされながら上方へ移動して、パーキングロックポール７のカム部７ｂがパーキングロックカム２３により押圧される。次いで、図１０（ｃ）に示すように、パーキングロックカム２３がパーキングロックスリーブ５のカム面５ｄに当接することにより、パーキングロックポール７のカム部７ｂがパーキングロックカム２３により更に押圧される。この押圧により、パーキングロックポール７が支軸１６を中心に回動し、爪部７ａがパーキングギアに係合して、パーキングギアがロックされる。

上記状態においてシフトレバーがパーキング位置から解除されることにより、アクチュエータ７の出力軸が逆回転し、伝達軸２１を介してパーキングロックレバー３が逆方向へ回動する。これにより、上記とは逆の作用により、パーキングロックポール７の爪部７ａがパーキングギアから離間して、パーキングギアのロックが解除される。

次に、上記したパーキングロック機構１を構成するパーキングロックスリーブ５の製造方法について説明する。図１１に、パーキングロックスリーブ５の製造方法（製造過程（１）〜（６））をフローチャートにより示す。図１２に、各製造過程（１）〜（６）に対応したワーク３２等の状態を正面図（Ｆ１）〜（Ｆ６）と平面図（Ｐ１）〜（Ｐ６）により示す。

図１１に示すように、この実施形態の製造方法は、プレス機によるプレス工程と、切断機によるカットオフ工程とに大別される。

先ず、プレス機によるプレス工程において、第１の過程では、図１１の（１）に示す「材料セッティング」を行う。この過程では、図１２（１）に示すように、予め所定の輪郭に形成された平板な金属板材３１（例えば「６ｍｍ」程度の板厚を有する。）をプレス機にセッティングする。金属板材３１の上部及び下部には、その金属板材３１をプレス機に固定するためのブラケット３１ａが一体に形成される。このブラケット３１ａは、製造上の便宜のために設けられたものであり、最終的には除去される。

次に、プレス工程における第２の過程では、図１１の（２）に示す「予備曲げ」を行う。この過程では、平板な金属板材３１が、図１２（２）に示すように、予備的に曲げられて略半円筒形状のワーク３２に成形される。この過程では、パーキングロックスリーブ５の小径部５ａの形状がほぼ確定する。

次に、プレス工程における第３の過程では、図１１の（３）に示す「成形絞り曲げ」を行う。この過程では、湾曲したワーク３２が、図１２（３）に示すように、更に曲げられる。この過程では、パーキングロックスリーブ５の大径部５ｂとカム面５ｄの形状がほぼ確定する。

次に、プレス工程における第４の過程では、図１１の（４）に示す「肩部削ぎため成形」を行う。この過程では、図１２（４）に示すように、小径部５ａと大径部５ｂとの境目が削がれる。この過程では、パーキングロックスリーブ５の肩部５ｃの形状が確定する。

次に、プレス工程における第５の過程では、図１１の（５）に示す「表面加工」を行う。この過程では、図１２（５）に示すように、ワーク３２の表面が切削により仕上げられる。

上記した（１）〜（５）の過程は、全て一台のプレス機を使用して行われる一連の工程である。その後、切断機によるカットオフ工程では、図１１の（６）に示す「カットオフ」を行う。この過程では、ワーク３２の上部及び下部のブラケット３１ａを、図１２（６）に示すように除去する。これにより、図９に示す製品としてのパーキングロックスリーブ５が得られる。

すなわち、この実施形態の製造方法では、金属板材３１をプレス機により曲げ加工（予備曲げ、成形絞り曲げ、肩部削ぎため成形）し、その後、プレス機により仕上げ加工（表面加工）し、その後、切断機により余分なブラケット３１ａをカットオフすることにより、パーキングロックスリーブ５を製造するようにしている。

以上説明したように、この実施形態のパーキングロックスリーブ５によれば、金属板材３１を曲げ加工して形成されたものであることから、従来の金属粉末を用いて形成したものに比べて、使用材料が安価となり、製造の設備と工程が少なくなる。このため、パーキングロックスリーブ５をより簡単に製造することができ、これによってその製造コストの削減を図ることができる。

この実施形態のパーキングロックスリーブ５によれば、略半円筒形状に形成されるので、略円筒形状に形成した従来品と比べて使用材料を少なくすることができる。このパーキングロックスリーブ５は、略半円筒形状ではあるが、従来品と同等の機能を確保することができる。

また、この実施形態の製造方法によれば、金属板材３１の曲げ加工と仕上げ加工をプレス機で行うことによりパーキングロックスリーブ５が製造されるので、従来の粉末冶金法に比べて、使用材料が安価となり、設備と工程が少なくなる。このため、パーキングロックスリーブ５をより簡単に製造することができ、これによってその製造コストの削減を図ることができる。

具体的には、従来例のパーキングロックスリーブの製造コストが、一例として「５００円／個」程度であった。これに対し、この実施形態では、パーキングロックスリーブ５の製造コストを、一例として「３００円／個」程度に削減することができた。

工程削減については、図１４に示すように、従来の粉末冶金法によれば、最初の金属粉末の準備工程（第１工程）と、最後の切削工程（第４工程）を除き、プレス機による成形工程（第２工程）に加えて、焼結炉による焼結工程（第３工程）が必要になった。これに対し、この実施形態では、切断機によるカットオフの過程を除き、一台のプレス機により金属板材３１を曲げ加工と仕上げ加工するだけなので、実質的には、プレス機によるプレス工程だけで対応することができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することができる。

（１）前記実施形態では、図９に示すように、パーキングロックスリーブ５を略半円筒形状としたが、パーキングロックスリーブの一部を非半円筒形状にすることもできる。例えば、図１３に正面図により示すように、パーキングロックスリーブ５の大径部５ｂを、水平断面で略Ｃ形をなすように曲げ加工してもよい。

（２）前記実施形態では、製造方法につき、プレス機によるプレス工程において、図１１の（５）に示す「表面加工」を設けたが、この過程を省略することもできる。

（３）前記実施形態では、製造方法につき、プレス機によるプレス工程において、図１１の（２）〜（４）に示す一連の「予備曲げ」、「成形絞り曲げ」及び「肩部削ぎため成形」を設けたが、これら一連の過程を一つ又は二つの曲げ過程で行うようにしてもよい。

この発明は、ハイブリッドカー等の自動車のパーキングロック機構の製造に利用できる。

５ パーキングロックスリーブ
３１ 金属板材

Claims (2)

1. 金属板材を曲げ加工して形成されたことを特徴とするパーキングロックスリーブ。
2. パーキングロックスリーブの製造方法であって、
   金属板材をプレス機により曲げ加工し、その後、プレス機により仕上げ加工することを特徴とするパーキングロックスリーブの製造方法。

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