JP2017101752A - パーキング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】全長を短くするパーキング機構を提供する。【解決手段】作動油圧がかかる受圧面を有し、作動油圧に応じてパーキングロッド５と一体的に移動するパークピストン３と、作動油圧による力とは逆方向にパークピストン３を付勢する付勢手段４８と、パークピストン３に係合することでパークピストン３の移動を規制可能なロック機構７とを備えたパーキング機構１００であって、パークピストン３の移動方向と直交する方向からロック機構７を見た場合、ロック機構７とパークピストン３との係合位置が、付勢手段４８と重なる。【選択図】 図１

Description

本発明はパーキング機構に関するものである。

従来、油圧シリンダに供給される作動油圧を制御することで、パーキングポールを移動させるパーキング装置が特許文献１に開示されている。また、特許文献１のパーキング装置は、保持用ソレノイドのコイルへの電流供給を制御することでローラと凹部との係合状態を切り替えて、パーキングロッドの移動を防止するロック機構を備えている。

特開２００８−１２８４４４号公報

しかし、上記のパーキング装置では、油圧シリンダとロック機構とがパーキングロッドの軸方向（移動方向）に並んで配置されているため、パーキングロッドの軸方向におけるパーキング装置の全長が長くなる。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、ロック機構を有するパーキング装置の全長を短くすることを目的とする。

本発明のある態様に係るパーキング機構は、作動油圧がかかる受圧面を有し、作動油圧に応じてパーキングロッドと一体的に移動するパークピストンと、作動油圧による力とは逆方向にパークピストンを付勢する付勢手段と、パークピストンに係合することでパークピストンの移動を規制可能なロック機構とを備えたパーキング機構であって、パークピストンの移動方向と直交する方向からロック機構を見た場合、ロック機構とパークピストンとの係合位置が、付勢手段と重なる。

この態様によると、パークピストンの移動方向におけるパーキング機構の全長を短くすることができる。

本実施形態のパーキング機構を示す構成図である。 変形例を示す概略図である。

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。

本発明の実施形態の構成を図１を用いて説明する。図１は、本実施形態のパーキング機構を示す構成図である。ここでは、車両に搭載されるパーキング機構を一例として説明する。

パーキング機構１００は、パーキングギヤ１と、パーキングポール２と、パークピストン３と、チャンバ４と、パーキングロッド５と、油圧制御弁６と、ロック機構７と、アクチュエータ８と、コントローラ９とを備える。

パーキングギヤ１は、出力軸（図示せず）の外周に固定され、出力軸と共に回転または停止する。

パーキングポール２は、後述するパーキングロッド５のカム部５０に当接し、パーキングロッド５の動きに応じて揺動し、パーキングギヤ１との係合状態が変更される。

パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合すると、パーキングギヤ１が機械的にロックされ、出力軸もロックされる。これにより、車両の移動が規制される。パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合が解除されると、パーキングギヤ１及び出力軸のロックが解除され、パーキングギヤ１及び出力軸が回転可能となる。これにより、車両の移動規制が解除される。

パークピストン３は、ピストン部３０と、ロッド部３１とを備える。パークピストン３は、チャンバ４によって、ロッド部３１の軸方向に移動可能となるように支持される。

ピストン部３０は、チャンバ４内に設けられ、チャンバ４内を第１室４３と第２室４４とに区画する。ピストン部３０は、チャンバ４内を摺動可能である。ピストン部３０の外周壁には全周に渡り凹部３１ａが形成され、凹部３１ａにシール部材３１ｂが設けられる。このシール部材３１ｂにより、第１室４３と第２室４４とは隔離される。ピストン部３０は、第２室４４側に延設されるストッパー３１ｃを備える。ストッパー３１ｃは、後述するチャンバ４の底部４０に当接すると、底部４０側へのパークピストン３の移動を規制する。

ロッド部３１は、チャンバ４を貫通し、チャンバ４から突出するロッド部３１の一方の端部は、センサホルダ１０に接続され、もう一方の端部は、ボルト１１などを用いてパーキングロッド５に接続される。ロッド部３１にはピストン部３０が取り付けられ、ロッド部３１とピストン部３０とは一体となってロッド部３１の軸方向に移動する。すなわち、ロッド部３１の軸方向と、パークピストン３の移動方向とは一致する。ロッド部３１には、後述するロック機構７の爪部７１が係合可能な係合溝３２が、軸方向に所定の間隔を設けて２箇所形成される。

係合溝３２は、ピストン部３０よりも第２室４４側に位置するロッド部３１に形成される。係合溝３２は、パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合する出力軸ロック時にロック機構７の爪部７１が挿入される第１係合溝３２ａと、パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合しない出力軸解除時にロック機構７の爪部７１が挿入される第２係合溝３２ｂとによって構成される。すなわち、所定の間隔は、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合状態を切り替えるパークピストン３の移動量に対応して設定される。

第１係合溝３２ａには、爪部７１が第１係合溝３２ａに挿入された場合に、軸方向にパークピストン３が所定量だけ移動可能な余裕代が設けられる。例えば、爪部７１が第１係合溝３２ａを形成する壁面３２ｃに当接して係合した場合、逆側の壁面３２ｄと爪部７１との間に、所定量の隙間が形成される。第２係合溝３２ｂにも、同様に軸方向にパークピストン３が所定量だけ移動可能な余裕代が設けられる。所定量は、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合状態に影響を与えない範囲で設定される。つまり、爪部７１が第１係合溝３２ａ、または第２係合溝３２ｂに挿入された状態でパークピストン３が軸方向に移動しても、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合状態は変わらない。

本実施形態において、爪部７１と係合溝３２とが係合するとは、爪部７１が、係合溝３２を形成するロッド部３１の軸方向における壁面に当接した状態のことである。そのため、爪部７１が係合溝３２に挿入された状態は、爪部７１が係合溝３２に係合可能な状態である、とも言える。

チャンバ４は、底部４０を有する筒部４１の開口側に蓋部４２を設けて構成され、蓋部４２によって開口側が閉塞されている。チャンバ４内には、蓋部４２とピストン部３０との間に第１室４３が形成され、ピストン部３０と底部４０との間に第２室４４が形成される。底部４０には貫通孔４５ａが形成され、蓋部４２には貫通孔４５ｂが形成され、貫通孔４５ａ、４５ｂにロッド部３１が挿入される。蓋部４２の外周壁には全周に渡り凹部４６ａが形成され、蓋部４２の貫通孔４５ｂを形成する内周壁には全周に渡り凹部４６ｂが形成される。凹部４６ａにはシール部材４７ａが設けられ、凹部４６ｂにはシール部材４７ｂが設けられる。これにより、第１室４３の液密性が保たれる。

第１室４３には、油圧制御弁６によって油圧が給排され、第１室４３内の油圧が増減する。第１室４３に供給された油圧は、ピストン部３０に作用し、ピストン部３０を底部４０側に押す力を発生させる。第１室４３を形成するピストン部３０の壁は、受圧面として機能する。

第２室４４には、ピストン部３０のストッパー３１ｃよりも径方向内側に圧縮バネ４８が設けられる。圧縮バネ４８の一方の端部はチャンバ４の底部４０に当接し、もう一方の端部はピストン部３０に当接する。圧縮バネ４８により、ピストン部３０には、ピストン部３０を蓋部４２側に押す付勢力が発生する。圧縮バネ４８とパークピストン３のロッド部３１との間には、隙間が形成され、この隙間に後述するロック機構７の第１レバー７０ａが挿入される。

パーキングロッド５は、一方の端部側でパークピストン３のロッド部３１に接続される。パーキングロッド５は、パークピストン３と一体となってロッド部３１の軸方向に移動する。パーキングロッド５には、もう一方の端部にカム部５０が取り付けられる。

カム部５０は、先端となるにつれて径が小さくなる。カム部５０には、パーキングポール２をパーキングギヤ１に係合させる係合面５０ａと、パーキングポール２をパーキングギヤ１に係合させない解除面５０ｂとが形成される。解除面５０ｂは、係合面５０ａよりもカム部５０の先端側に形成される。カム部５０は、パーキングポール２に当接し、パークピストン３の動きに応じてパーキングポール２を移動させ、パーキングポール２とパーキングギヤ１とを係合し、または係合を解除する。

ここでは、カム部５０とパーキングポール２との当接位置を解除面５０ｂから係合面５０ａに変更し、パーキングポール２とパーキングギヤ１とを係合するようにパークピストン３及びパーキングロッド５が移動することを前進すると言う。また、カム部５０とパーキングポール２との当接位置を係合面５０ａから解除面５０ｂに変更し、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合を解除するようにパークピストン３及びパーキングロッド５が移動することを後退すると言う。

ロック機構７は、レバー部７０と、爪部７１とを備える。ロック機構７は、チャンバ４の底部４０付近において、チャンバ４に回動可能に支持され、アクチュエータ８の動作に応じて回転軸７３を中心に回動する。

レバー部７０は、チャンバ４の底部４０を貫通して第２室４４内まで延びる第１レバー７０ａと、第１レバー７０ａに直交する第２レバー７０ｂとを備えたＬ字状部分を有する形状に形成される。第２レバー７０ｂは、バネ７２によって後述するアクチュエータ８側に付勢される。バネ７２は、爪部７１が係合溝３２に挿入されるように、すなわち図１においてロック機構７に反時計回りのモーメントが発生するようにロック機構７に付勢力を付与している。

爪部７１は、第２室４４内に延設された第１レバー７０ａの端部からロッド部３１側に向けて延設される。爪部７１は、ロッド部３１に形成された係合溝３２に係合可能となるように形成される。爪部７１は、第２室４４内に設けられる。つまり、パークピストン３（ロッド部３１）の軸方向に対して直交する方向から見た場合に、爪部７１と係合溝３２とが係合する場合の係合位置が圧縮バネ４８と重なるようにロック機構７が設けられる。

以下において、爪部７１が係合溝３２に挿入されている状態をロック状態と言い、爪部７１が係合溝３２に挿入されていない状態、すなわち爪部７１が係合溝３２から抜かれた状態を解除状態と言う。ロック機構７は、アクチュエータ８によって回転軸７３を中心に回動し、爪部７１が係合溝３２に挿抜される。

アクチュエータ８は、パークピストン３に対して並列に配置される。アクチュエータ８は、パークピストン３（ロッド部３１）の軸方向に対して直交する方向から見た場合に、アクチュエータ８と第２室４４に配置される圧縮バネ４８とが重なるように配置される。アクチュエータ８は、ロック機構７がロック状態にある場合に、第２レバー７０ｂがアクチュエータ８の端面８ａに当接し、第２レバー７０ｂがロッド部３１の軸方向と直交するように配置される。つまり、ロック機構７がロック状態にある場合には、ロック機構７は所定状態で支持される。ロック機構７の支持は、例えばアクチュエータ８の軸部８０、別に設けたストッパー等により行われる。アクチュエータ８は、ソレノイド式のアクチュエータであり、コイル（図示せず）への通電状態を切り替えることで、軸部８０を出没させる。

アクチュエータ８のコイルに通電していない場合には、バネ７２による付勢力がロック機構７の第２レバー７０ｂを介して軸部８０に伝達され、軸部８０はアクチュエータ８のケース８１内に押し込められ、第２レバー７０ｂがアクチュエータ８の端面８ａに当接する。アクチュエータ８のコイルに通電すると、バネ７２による付勢力に抗して軸部８０がアクチュエータ８のケース８１外に突出し、第２レバー７０ｂ（ロック機構７）を図１において時計回りに回動させる。アクチュエータ８のコイルに通電した状態から、コイルへの通電を終了すると、バネ７２による付勢力によって第２レバー７０ｂ（ロック機構７）は図１において反時計回りに回動し、軸部８０はケース８１内に押し込められ、第２レバー７０ｂがアクチュエータ８の端面８ａに当接する。

なお、アクチュエータ８は、油圧の給排によって軸部８０を移動させる油圧式のアクチュエータであってもよい。

油圧制御弁６は、コントローラ９からの指示信号に基づいてソレノイド６ａが駆動することで第１室４３から油圧を給排する。

コントローラ９は、位置センサ１０１からの信号に基づいてパークピストン３の位置、またはパークピストン３のストローク量（移動量）を検出する。すなわち、コントローラ９は、位置センサ１０１からの信号に基づいてパーキングポール２とパーキングギヤ１の係合状態を検出することができる。また、コントローラ９は、シフトレバーの位置を検出するシフトデバイス１０２からの信号に基づいてソレノイド６ａへの供給電流を制御して、第１室４３への油圧の給排を制御し、パークピストン３及びパーキングロッド５を前進、または後退させ、パーキングポール２とパーキングギヤ１とを係合し、または係合を解除する。さらに、コントローラ９は、シフトデバイス１０２からの信号及び位置センサ１０１からの信号に基づいてアクチュエータ８を制御し、ロック機構７を回動させる。

コントローラ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。コントローラ９では、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出すことで、コントローラ９の各機能が発揮される。

次に本実施形態の作用について説明する。

シフトレバーがＰレンジ以外のレンジの場合には、油圧制御弁６により第１室４３に油圧が供給されており、ピストン部３０は、圧縮バネ４８の付勢力に抗してチャンバ４の底部４０側に後退した位置で保持されている。そのため、パークピストン３及びパーキングロッド５も後退した位置で保持されており、パーキング機構１００は、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合が解除された状態に保持される。

また、ロック機構７は爪部７１が第２係合溝３２ｂに挿入されたロック状態となっている。そのため、油圧制御弁６などの故障により第１室４３に供給される油圧が低下した場合には、爪部７１が第２係合溝３２ｂに係合し、ロック機構７によってパークピストン３の移動が規制されるので、パーキング機構１００は、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合が解除された状態に保持される。

シフトレバーがＰレンジ以外のレンジからＰレンジに変更された場合には、ロック機構７を回動させて、ロック機構７をロック状態から解除状態に変更し、油圧制御弁６により第１室４３から油圧を排出する。これにより、パークピストン３及びパーキングロッド５は圧縮バネ４８の付勢力によって前進し、パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合し、パーキング機構１００によって車両の移動が規制される。

なお、ロック機構７を回動させる際に、油圧制御弁６により第１室４３から油圧を排出し、爪部７１を第２係合溝３２ｂに係合させつつ、ロック機構７を回動させてもよい。これにより、爪部７１が第２係合溝３２ｂの壁面に係合することで、ロック機構７には、図１の時計回りにモーメントが発生する。このようなモーメントが発生することにより、ロック機構７をロック状態から解除状態に変更する際にアクチュエータ８によってロック機構７を回動させるための力を小さくすることができ、小型のアクチュエータ８によってロック機構７を回動させることができる。そのため、ロッド部３１の軸方向に直交する方向におけるパーキング機構１００の長さを短くすることができる。

パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合する位置までパークピストン３及びパーキングロッド５が前進すると、アクチュエータ８によってロック機構７を回動させて、ロック機構７を解除状態からロック状態に変更する。本実施形態では、アクチュエータ８のコイルへの通電を終了することで、バネ７２の付勢力によってロック機構７が回動し、ロック機構７がロック状態となる。このロック状態では、爪部７１は第１係合溝３２ａに係合する。これにより、例えば油圧制御弁６の故障により第１室４３に油圧が供給された場合でも、ロック機構７によってパークピストン３の移動が制限されるので、パーキング機構１００は、パーキングポール２とパーキングギヤ１とが係合した状態に保持される。

シフトレバーがＰレンジからＰレンジ以外のレンジに変更された場合には、アクチュエータ８によってロック機構７を回動させてロック機構７をロック状態から解除状態に変更し、油圧制御弁６により第１室４３に油圧を供給する。これにより、圧縮バネ４８の付勢力に抗してパークピストン３及びパーキングロッド５が後退し、パーキングポール２とパーキングギヤ１との係合が解除され、車両の移動規制が解除される。

パーキングポール２がパーキングギヤ１に係合しない位置までパークピストン３及びパーキングロッド５が、後退すると、アクチュエータ８によってロック機構７を回動させて、ロック機構７を解除状態からロック状態に変更する。

本発明の実施形態の効果について説明する。

本実施形態の構成とはせずに、ロック機構及びアクチュエータをパークピストンの移動方向に並べて設けると、パークピストンの移動方向におけるパーキング機構の全長が長くなり、車両レイアウトが制限されるおそれがある。

本実施形態では、パークピストン３の移動方向と直交する方向から見た場合に、ロック機構７の爪部７１がパークピストン３の係合溝３２に挿入される挿入位置が、圧縮バネ４８と重なるようにロック機構７を設ける。これにより、パークピストン３の移動方向におけるパーキング機構１００の全長を短くすることができ、車両レイアウトの自由度を高めることができる（請求項１に対応する効果）。

パークピストン３の移動方向と直交する方向から見た場合に、ロック機構７を作動させるアクチュエータ８が圧縮バネ４８と重なるようにアクチュエータ８を配置することで、パークピストン３の移動方向におけるパーキング機構１００の全長を短くすることができる（請求項３に対応する効果）。

パーキング機構１００の全長を短くすることで、特にＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両へのパーキング機構１００の搭載が容易となる。

次に本実施形態の変形例について図２を用いて説明する。図２は変形例におけるパーキング機構の一部を示す概略図である。

変形例では、パークピストン２０１の係合溝２０２が圧縮バネ２０３よりも径方向外側に設けられ、ロック機構２０４の爪部２０５はパークピストン２０１の移動方向に対して直交する方向に移動する。このような構成においても、パーキング機構２００の全長を短くすることができる。

上記本実施形態と比較例とを比較すると、本実施形態では、ロック機構７の爪部７１がパークピストン３の係合溝３２に挿入される挿入位置を圧縮バネ４８よりも径方向内側にしている。具体的には、パークピストン３のロッド部３１に係合溝３２を設けている。これにより、ロック機構７やパークピストン３の剛性を高くせずに、ロック機構７によってロック状態にすることができる。

比較例のように、ロック機構２０４の爪部２０５とパークピストン２０１の係合溝２０２との係合位置を圧縮バネ２０３よりも径方向外側に設けた場合には、ロック機構２０４やパークピストン２０１の剛性が低いと、例えばロック機構２０４によってパークピストン２０１の移動を制限している場合に、係合溝２０２付近のパークピストン２０１が変形するおそれがある。

比較例においても、ロック機構２０４やパークピストン２０１の剛性を高くすることで、ロック機構２０４やパークピストン２０１が変形を防ぐことができる。しかし、ロック機構２０４やパークピストン２０１の剛性を高くするために、各部材を大きくなるおそれがあり、パーキング機構２００が大きくなるおそれがある。

これに対し、本実施形態では、ロック機構７の爪部７１がパークピストン３の係合溝３２に挿入される挿入位置を圧縮バネ４８よりも径方向内側にすることで、比較例よりもロック機構７やパークピストン３の剛性を高くせずに、ロック機構７やパークピストン３の変形を防止することができる。これにより、比較例と比較してパーキング機構１００を小型にすることができる（請求項２に対応する効果）。

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部を示したに過ぎず、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。

上記実施形態では、パーキングロッド５とパークピストン３とを別部材で構成したが、これらを１つの部材で構成してもよい。すなわち、パーキングロッド５とパークピストン３とが一体的に移動するとは、１つの部材がパーキングロッド５とパークピストン３との機能を有し、その部材が移動することを含んでいる。

また、上記実施形態においてロック機構７をパークピストン３の軸方向とは直交する方向に移動させて、ロック機構７をロック状態と解除状態との間で変更してもよい。

１ ：パーキングギヤ
２ ：パーキングポール
３ ：パークピストン
４ ：チャンバ
５ ：パーキングロッド
６ ：油圧制御弁
７ ：ロック機構
８ ：アクチュエータ
９ ：コントローラ
３０ ：ピストン部
３２ ：係合溝
３２ａ ：第１係合溝
３２ｂ ：第２係合溝
４３ ：第１室
４４ ：第２室
４８ ：圧縮バネ（付勢手段）
７１ ：爪部
１００ ：パーキング機構
２００ ：パーキング機構
２０１ ：パークピストン
２０２ ：係合溝
２０３ ：圧縮バネ（付勢手段）
２０４ ：ロック機構
２０５ ：爪部

Claims (3)

1. 作動油圧がかかる受圧面を有し、前記作動油圧に応じてパーキングロッドと一体的に移動するパークピストンと、
   前記作動油圧による力とは逆方向に前記パークピストンを付勢する付勢手段と、
   前記パークピストンに係合することで前記パークピストンの移動を規制可能なロック機構とを備えたパーキング機構であって、
   前記パークピストンの移動方向と直交する方向から前記ロック機構を見た場合、前記ロック機構と前記パークピストンとの係合位置が、前記付勢手段と重なる、
   ことを特徴とするパーキング機構。
2. 請求項１に記載のパーキング機構であって、
   前記ロック機構は、前記付勢手段よりも内側で前記パークピストンに係合する、
   ことを特徴とするパーキング機構。
3. 請求項１または２に記載のパーキング機構であって、
   前記ロック機構を作動させるアクチュエータを備え、
   前記パークピストンの移動方向と直交する方向から前記アクチュエータを見た場合、前記アクチュエータが前記付勢手段と重なる、
   ことを特徴とするパーキング機構。

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