JP2013159159A - パーキングロック機構 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングロック機構の部品点数を低減する。
【解決手段】自動変速機のパーキングロック機構１０は、変速機の出力軸５または前記出力軸５に直結する回転軸に相対回転不能に設けられたハブ１と、前記ハブ１にパーククラッチ機構４３を介して係脱可能に構成されると共に、変速機のケース６０に固定されたパーキングギヤ４を備え、前記パーククラッチ機構４３は自動変速機のシフトレバーによって駆動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機の出力軸の回転を機械的にロックするパーキングロック機構に関する。

自動変速機には、車両停車時に変速機の出力軸の回転を機械的にロックして車両を前後進不能な状態にするためのパーキングロック機構が設けられている。

パーキングロック機構は、特許文献１に開示されるように、互いに連係するように配置された、パーキングロッド、パーキングポール及びパーキングギヤを備える。そして、シフトレバー操作に連動してパーキングロッドが軸方向に移動すると、パーキングロッドのカム面に当接するパーキングポールが揺動し、パーキングポールの爪がパーキングギヤに噛み合って、変速機の出力軸が機械的にロックされる。

特開２０００−１０４８２７号公報

しかしながら、上記構成のパーキングロック機構は、構成部品の数が多く、変速機のコスト増及び重量増の原因となっていた。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、パーキングロック機構の部品点数を低減することを目的とする。

本発明のある態様によれば、自動変速機のパーキングロック機構であって、変速機の出力軸または前記出力軸に直結する回転軸に相対回転不能に設けられたハブと、前記ハブに機械式クラッチを介して係脱可能に構成されると共に、変速機のケースに固定されたパーキングギヤを備え、前記機械式クラッチは自動変速機のシフトレバーによって駆動される、ことを特徴とするパーキングロック機構が提供される。

上記態様によれば、パーキングロック機構の部品点数を低減し、変速機のコスト及び重量を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るパーキングロック機構の構成図である。 本発明の第１実施形態の一部変形例である。 本発明の第２実施形態に係るパーキングロック機構の構成図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るパーキングロック機構１０の構成を示している。図中左側に配置される自動変速機の変速機構部（不図示、この例では、無段変速機構のセカンダリプーリ）から延びる出力軸５は、第１出力軸５１と、第１出力軸５１と同軸に配置される第２出力軸５２とに二分され、パーキングロック機構１０は第１出力軸５１と第２出力軸５２との突き合わせ部に配置される。

パーキングロック機構１０は、手動変速機のドグクラッチに類似した構成であり、ハブ１と、スリーブ２と、クラッチギヤ３と、パーキングギヤ４とを備える。

ハブ１は、第２出力軸５２の外周にスプライン嵌合しており、第２出力軸５２に対して相対回転不能、かつ、軸方向に変位可能になっている。

また、ハブ１は、両側に周方向に延びるスロット１１、１２を有しており、スロット１１、１２の上下表面は、それぞれテーパ面１１ｔ、１２ｔになっている。

また、ハブ１の外周には、軸方向に延びる溝１３が複数設けられる。溝１３の中央には、径方向に延びる穴１４が複数形成されている。複数の穴１４には、スプリング１５によって径方向外側に向けて付勢されるボール１６がそれぞれ収容されている。

スリーブ２は、ハブ１に外嵌される。スリーブ２の外周には一対のリブ２１が形成され、一対のリブ２１、２１の間には、図示しないシフトフォークが係合する。シフトフォークは手動変速機に採用されているものと同様の構造であり、リンク機構を介してセレクトレバーと接続される。セレクトレバー操作に連動してシフトフォークが軸方向に変位すると、ハブ１及びスリーブ２はこれに合わせて軸方向に変位する。

スリーブ２の内周には、軸方向に延び、ハブ１の複数の溝１３に係合する歯２２が複数設けられている。複数の歯２２の中央にはそれぞれ窪み２３が形成されている。窪み２３にはボール１６が係合し、スリーブ２がハブ１に対して軸方向に変位する際に、適度な抵抗が付与される。

クラッチギヤ３は、二部品を圧入によって一体化することで構成される。クラッチギヤ３は、第１出力軸５１の外周にスプライン嵌合しており、第１出力軸５１と共に回転する。クラッチギヤ３は、ハブ１のスロット１１に対向する位置にコーン部３１を有しており、コーン部３１の上下面はテーパ面３１ｔになっている。

また、クラッチギヤ３はスリーブ２の複数の歯２２と噛み合うことが可能な複数の溝で構成される動力伝達クラッチ機構３２を有している。

パーキングギヤ４は、二部品を圧入によって一体化することで構成される。パーキングギヤ４は、第２出力軸５２に外嵌され、ベアリング５３を介して第２出力軸５２に支持されている。

また、パーキングギヤ４は、径方向外側に延びるフランジ部４１を有しており、フランジ部４１のキー４１ｋが変速機ケース６０に形成されるキー溝６０ｋと係合することによって、変速機ケース６０に対して回転不能になっている。

また、パーキングギヤ４は、ハブ１のスロット１２に対向する位置にコーン部４２を有しており、コーン部４２の上下面はテーパ面４２ｔになっている。

また、パーキングギヤ４は、スリーブ２の複数の歯２２と噛み合うことが可能な複数の溝で構成されるパーククラッチ機構４３を有している。

次に、本実施形態に係るパーキングロック機構１０の動作について説明する。

運転者がセレクトレバーを操作し、セレクトレバーが走行用レンジ（Ｎ、Ｐ以外のＤ、Ｌ等のレンジ）に移動すると、これに連動して図示しないシフトフォークが図中左側に移動する。

スリーブ２とハブ１との間にボール１６が介在し、シフトフォークからスリーブ２に伝えられた力がボール１６を介してハブ１に伝えられるので、ハブ１及びスリーブ２は一体となって図中左側に移動する。そして、クラッチギヤ３のコーン部３１のテーパ面３１ｔがハブ１のスロット１１のテーパ面１１ｔに押し付けられ、クラッチギヤ３が設けられている第１出力軸５１とハブ１が設けられている第２出力軸５２との回転速度同期が行われる。

その後、第１出力軸５１の回転速度と第２出力軸５２の回転速度とが一致し、この状態からスリーブ２にさらに図中左方向の力が加えられると、スリーブ２の歯２２によってボール１６が押し下げられ、スリーブ２のみがさらに図中左側に移動する。そして、スリーブ２の歯２２がクラッチギヤ３の動力伝達クラッチ機構３２に入り込み、これによってクラッチギヤ３とハブ１とが一体に連結される。

この状態では、第１出力軸５１の回転が、クラッチギヤ３、スリーブ２及びハブ１を介して第２出力軸５２に伝達される。すなわち、変速機は動力伝達可能状態になる。

運転者がセレクトレバーをＮレンジに移動すると、これに連動して、図示しないシフトフォークが、ハブ１及びスリーブ２を、図示のクラッチギヤ３とパーキングギヤ４との中間位置に移動させる。

この状態では、クラッチギヤ３及びパーキングギヤ４のコーン部３１、４２はハブ１のスロット１１、１２と接触しないか僅かに接触するだけで、第１出力軸５１と第２出力軸５２との間での回転同期は行われない。また、スリーブ２の歯２２は、クラッチギヤ３の動力伝達クラッチ機構３２及びパーキングギヤ４のパーククラッチ機構４３のいずれにも係合せず、第１出力軸５１と第２出力軸５２との間の動力伝達は行われない。すなわち、変速機はニュートラル状態になる。

運転者がセレクトレバーを駐車用レンジ（Ｐレンジ）に移動すると、これに連動して図示しないシフトフォークが図中右側に移動する。

シフトフォークからスリーブ２に伝えられた力は、ボール１６を介してハブ１に伝えられるので、ハブ１及びスリーブ２は一体となって図中右側に移動する。そして、パーキングギヤ４のコーン部４２のテーパ面４２ｔがハブ１のスロット１２のテーパ面１２ｔに押し付けられる。これにより、第２出力軸５２が回転している場合は第２出力軸５２の回転が減速される。

第２出力軸５２の回転が停止した状態でスリーブ２にさらに図中右方向の力が加えられると、スリーブ２の歯２２によってボール１６が押し下げられ、スリーブ２のみがさらに図中右側に移動する。そして、スリーブ２の歯２２がパーキングギヤ４のパーククラッチ機構４３に入り込み、これによってパーキングギヤ４とハブ１とが一体に連結される。

この状態では、第２出力軸５２が回転不能にロックされ、変速機がパーキングロック状態になる。

このように本発明の実施形態に係るパーキングロック機構１０では、セレクトレバー操作に連動して、動力伝達状態、ニュートラル状態、及び、パーキングロック状態を切り換えることができる。また、従来に比べてパーキングロック機構１０の設置自由度も向上する（請求項１〜６に対応する効果）。

なお、パーキングギヤ４は、図２に示すように、変速機ケース６０と一体の部品としてもよい。これによって、さらに部品点数を削減することが可能である。

また、パーキングロック機構１０（ハブ１）が設けられる位置は出力軸５の途中に限定されず、出力軸５に直結する回転軸の途中に設けてもよい。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係るパーキングロック機構１０の構成を示している。なお、第１実施形態と共通又は対応する構成には共通の符号を付して説明を省略し、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態においては、変速機の出力軸５は二分されておらず、出力軸５の途中にパーキングロック機構１０が設けられる。

パーキングロック機構１０は、ハブ１と、スリーブ２と、パーキングギヤ４とを備える。

ハブ１は、出力軸５の外周にスプライン嵌合している。これにより、ハブ１は、出力軸５に対して相対回転不能、かつ、軸方向に変位可能である。

また、ハブ１は、図中右側にのみ周方向に延びるスロット１２を有しており、スロット１２の上下表面は、テーパ面１２ｔになっている。

ハブ１のその他の構造、スリーブ２の構造、パーキングギヤ４の構造は第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

次に、本実施形態に係るパーキングロック機構１０の動作について説明する。

運転者がセレクトレバーを操作し、セレクトレバーが走行用レンジ（Ｎ、Ｐ以外のＤ、Ｌ等のレンジ）に移動すると、これに連動してシフトフォークが図中左側に移動する。

この状態では、パーキングギヤ４のコーン部４２のテーパ面４２ｔはハブ１のスロット１２と接触しないか僅かに接触するだけで、出力軸５の回転の制限は行われず、変速機は動力伝達可能状態になる。

運転者がセレクトレバーを駐車用レンジ（Ｐレンジ）に移動したときの動作は第１実施形態と同じで、スリーブ２の歯２２がパーキングギヤ４のパーククラッチ機構４３に入り込み、これによってパーキングギヤ４とハブ１とが一体に連結され、変速機がパーキングロック状態になる。

第２実施形態によれば、パーキングロック機構１０は動力伝達状態とパーキングロック状態とを切り換えることができ、パーキングロック機構１０の部品点数を第１実施形態よりもさらに低減することができる。

なお、第１実施形態と同様に、パーキングギヤ４を変速機ケース６０と一体の部品としてもよい。これによって、さらに部品点数を削減することが可能である（請求項３に対応する効果）。

また、パーキングロック機構１０が設けられる位置は出力軸５の途中に限定されず、出力軸５の端部や出力軸５に直結する回転軸の途中又は端部に設けてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１ ハブ
２ スリーブ
３ クラッチギヤ
４ パーキングギヤ
５ 出力軸
１０ パーキングロック機構
１１ｔ テーパ面（回転同期機構）
１２ｔ テーパ面
２２ 歯
３１ｔ テーパ面
４２ｔ テーパ面（回転同期機構）
３２ 動力伝達クラッチ機構
４３ パーククラッチ機構（機械式クラッチ）
５１ 第１出力軸（変速機側出力軸）
５２ 第２出力軸（車輪側出力軸）
６０ 変速機ケース

Claims (6)

1. 自動変速機のパーキングロック機構であって、
   変速機の出力軸または前記出力軸に直結する回転軸に相対回転不能に設けられたハブと、
   前記ハブに機械式クラッチを介して係脱可能に構成されると共に、変速機のケースに固定されたパーキングギヤを備え、
   前記機械式クラッチは自動変速機のシフトレバーによって駆動される、
   ことを特徴とするパーキングロック機構。
2. 請求項１に記載のパーキングロック機構であって、
   前記ハブは前記出力軸の外周にスプライン嵌合され、
   前記ハブの外周には、前記機械式クラッチを構成するスリーブが相対回転不能且つ、軸方向に摺動可能に装着され、
   前記スリーブが前記シフトレバーに駆動されて、前記パーキングギヤに噛合することを特徴とするパーキングロック機構。
3. 請求項２に記載のパーキングロック機構であって、
   前記シフトレバーが駐車用レンジに操作された場合、前記スリーブと前記パーキングギヤとが噛合するように構成されたことを特徴とするパーキングロック機構。
4. 請求項２に記載のパーキングロック機構であって、
   前記出力軸は車輪側出力軸と変速機側出力軸とに二分割され、
   前記車輪側出力軸は車輪に連結されるとともに前記ハブが装着され、
   前記変速機側出力軸には前記スリーブと噛合されるクラッチギヤが装着されている、
   ことを特徴とするパーキングロック機構。
5. 請求項４に記載のパーキングロック機構であって、
   前記クラッチギヤと前記スリーブとの間には回転同期機構が介在されていることを特徴とするパーキングロック機構。
6. 請求項４に記載のパーキングロック機構であって、
   前記シフトレバーが走行用レンジに操作された場合、前記スリーブと前記クラッチギヤとが噛合するように構成されたことを特徴とするパーキングロック機構。

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