JP2019132314A - 車両のパーキング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングロックの際にロックすべき回転軸の径方向にコンパクトに構成することができる車両のパーキング機構を提供する。【解決手段】車両Ｖの車輪ＷＬ、ＷＲを回転駆動するための回転軸３を、回転不能にロックする車両Ｖのパーキング機構１であって、内ケース部３１Ａの周方向に回動自在に設けられ、ロータ４ａの回転に伴って回動する回動体４２と、回動体４２に接するとともに拡径部３ｂに対向した状態で、内ケース部３１Ａの周方向に回動不能にかつ内ケース部３１Ａの長さ方向に移動自在に設けられ、回動体４２の回動に伴い、回動体４２と拡径部３ｂの間で移動し、拡径部３ｂに係合可能なロック体４３と、を備え、車両Ｖのパーキングの際に、モータ４１によって回動体４２を回動させることにより、ロック体４３を、拡径部３ｂ側に移動させ、拡径部３ｂに係合させることによって、回転軸３をロックする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の変速機や駆動ユニットなどに適用され、駐車時にそれらの回転軸を回転不能にロックする車両のパーキング機構に関する。

従来、この種のパーキング機構として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このパーキング機構は、変速機の出力軸に固定され、外周に複数の溝を有するパーキングギヤと、このパーキングギヤの上側に、斜めに延びた状態で中央付近を支点として回動自在に設けられ、下端部がパーキングギヤの溝に係合可能なパーキングポールと、このパーキングポールの上端部に先端部が係合し、長さ方向に進退自在に設けられたパーキングロッドなどを備えている。車両の走行時など、パーキング時以外のときには、パーキングポールは、その下端部がパーキングギヤから離れた状態に位置している。

このように構成されたパーキング機構では、車両のシフトレバーがＰレンジに入れられると、パーキングロッドが前進することでパーキングポールの上端部を押し上げ、それにより、パーキングポールの下端部がパーキングギヤの溝に係合する。これにより、パーキングギヤの回転が阻止され、それに伴い、変速機の出力軸が回転不能にロック（パーキングロック）される。

特開２０１５−１４３５５４号公報

上記のパーキング機構では、パーキングギヤの周囲に、その径方向に延びるパーキングポールやパーキングロッドなどの各種部品が配置される。このため、パーキングギヤの周囲に、比較的大きなスペースを確保する必要があり、その分、変速機が大きくなり、特に出力軸など、パーキングロックの際にロックすべき回転軸の径方向に大きくなってしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、パーキングロックの際にロックすべき回転軸の径方向にコンパクトに構成することができる車両のパーキング機構を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両Ｖの車輪（実施形態における（以下、本項において同じ）左車輪ＷＬ及び右車輪ＷＲ）を回転駆動するための回転軸３を、車両の駐車時に回転不能にロックする車両のパーキング機構１であって、回転軸は、所定の径を有するとともに左右の車輪ＷＬ、ＷＲ間において左右方向に延びる軸本体３ａと、この軸本体よりも大きな径を有しかつ軸本体と一体に回転可能に設けられた拡径部３ｂと、を有しており、拡径部の径よりも小さい径を有し、軸本体が挿通されるとともに、軸本体を回転自在に支持する円筒状の内ケース部３１Ａと、拡径部の径よりも大きい径を有し、内ケース部の外周を覆うように設けられるとともに、内ケース部と一体に構成された外ケース部３１Ｂと、内ケース部と外ケース部の間に設けられ、内ケース部を中心として回転可能なロータ４１ａを有するモータ（アクチュエータモータ４１）と、内ケース部と外ケース部の間において、内ケース部の周方向に回動自在に設けられ、ロータの回転に伴って回動する回動体４２、６１と、内ケース部と外ケース部の間において、回動体に接するとともに拡径部に対向した状態で、内ケース部の周方向に回動不能にかつ内ケース部の長さ方向に移動自在に設けられ、回動体の回動に伴い、回動体と拡径部の間で移動し、拡径部に係合可能なロック体４３と、を備え、車両の駐車の際に、モータによって回動体を回動させることにより、ロック体を、拡径部側に移動させ、拡径部に係合させることによって、回転軸をロックすることを特徴とする。

この構成によれば、車両の車輪を回転駆動するための回転軸が、所定の径を有するとともに左右方向に延びる軸本体と、この軸本体よりも大きな径を有しかつ軸本体と一体に回転可能な拡径部とを有している。また、パーキング機構は、互いに一体に構成された内ケース部及び外ケース部を備えており、回転軸の軸本体が、円筒状の内ケース部に挿通され、回転自在に支持されている。

上記の内ケース部と外ケース部の間には、上記のモータ、回動体及びロック体が設けられている。すなわち、モータは、そのロータが内ケース部の周方向に回転可能に設けられ、回動体は、内ケース部の周方向に回動自在に設けられ、さらに、ロック体は、回転軸の拡径部に対向した状態で、内ケース部の周方向に回転不能にかつ内ケース部の長さ方向に移動自在に設けられている。

車両の駐車の際に、モータの作動によって回動体を回動させることにより、ロック体を拡径部側に移動させ、その拡径部に係合させることによって、回転軸がロックされる。このように、本発明のパーキング機構では、ロックすべき回動軸に対し、その軸本体の周囲の内ケース部と外ケース部の間において、モータ、回動体及びロック体を配置するので、回転軸の円滑なロックを確保しながら、パーキング機構を回転軸の径方向にコンパクトに構成することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両のパーキング機構において、拡径部３ｂは、各々がロック体４３側に所定長さ突出し、軸本体３ａを中心として、周方向に沿って配置された複数の軸凸部３ｃを有しており、ロック体は、拡径部側に所定長さ突出し、回転軸３をロックする際に、互いに周方向に隣り合う軸凸部の間に挿入することによって拡径部に係合するロック凸部５５を有していることを特徴とする。

この構成によれば、回転軸の拡径部は、各々がロック体側に所定長さ突出し、軸本体を中心として周方向に沿って配置された複数の軸凸部を有している。一方、ロック体は、拡径部側に所定長さ突出するロック凸部を有している。回転軸をロックする際に、ロック体のロック凸部が拡径部の互いに周方向に隣り合う軸凸部の間に挿入することにより、ロック体が拡径部に係合する。これにより、回転軸では、拡径部の軸凸部が、回転不能なロック体のロック凸部に対し、周方向に当接し、それ以上の回転が阻止される。このように、ロック凸部を有するロック体を、複数の軸凸部を有する拡径部に係合させることにより、回転軸のロックを容易に実現することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の車両のパーキング機構において、ロック凸部５５は、内ケース部３１Ａの周方向に沿って配置され、複数の軸凸部３ｃに対応する複数のロック凸部で構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ロック体のロック凸部が、内ケース部の周方向に沿って配置され、複数の軸凸部に対応する複数のロック凸部で構成されているので、これらのロック凸部が、拡径部の複数の軸凸部と噛み合うような状態で、ロック体が拡径部に係合する。これにより、拡径部を有する回転軸を安定してロックすることができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の車両のパーキング機構において、回動体４２は、内ケース部３１Ａの外周を囲むリング状に形成され、内ケース部の径方向に沿いかつロック体４３に対向する平坦な回動体平坦面（平坦面４７ａ）を有する回動体本体４７と、この回動体本体の回動体平坦面からロック体側に所定長さ突出するように設けられ、回動体の回動に伴い、ロック体を拡径部側に押圧する押圧カム４８と、を有し、ロック体は、回動体本体の回動体平坦面に対向するロック体平坦面（平坦面５３ａ）と、このロック体平坦面に連なるとともに回動体側に開放し、押圧カムに相補的に形成された係合凹部５７と、をさらに有していることを特徴とする。

この構成によれば、回動体は、内ケース部の外周を囲むリング状の回動体本体と、この回動体本体の回動体平坦面からロック体側に所定長さ突出する押圧カムとを有している。一方、ロック体は、回動体本体の回動体平坦面に対向するロック体平坦面と、このロック体平坦面に連なり、回動体の押圧カムに相補的に形成された係合凹部とを有している。回動体の回動体本体が、内ケース部の周方向に回動することにより、ロック体の係合凹部に係合している押圧カムも同様に回動し、その押圧カムが、ロック体の係合凹部からロック体平坦面側に移動する。これにより、ロック体は、そのロック体平坦面が回動体の押圧カムで押圧され、拡径部側に移動する。このように、回動体の回動体本体を回動させるだけで、ロック体を回転軸の拡径部側に容易に移動させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の車両のパーキング機構において、回動体本体４７には、ロック体４３側に開放し、回動体本体の周方向に延びる係合溝４７ａが形成され、押圧カム４８は、回動体本体に対し、係合溝に沿って移動自在に構成されており、回動体４２、６１は、回動体本体の回動に伴いロック体４３を押圧する際に、押圧カムを回動体本体に追随させる方向に付勢する押圧カム用ばね（リングばね４９、コイルばね６２）を、さらに有していることを特徴とする。

この構成によれば、回動体の回動体本体には、その周方向に延びる係合溝が形成されており、この係合溝に沿って、押圧カムが移動自在に構成されている。また、回動体は、回動体本体の回動に伴い、押圧カムを回動体本体に追随させる方向に付勢する押圧カム用ばねを有している。これにより、回動体本体が回動すると、押圧カム用ばねの付勢力により、回動体本体と同じ方向に押圧カムが移動し、ロック体を拡径部側に押圧する。

またこの場合、回動体本体が所定角度、回動する途中において、拡径部側に移動したロック体のロック凸部の先端が、拡径部の軸凸部の先端に当接した場合、ロック体の拡径部側へのそれ以上の移動が阻止され、そのロック体からの反力によって、押圧カムの移動も阻止される。しかしこの場合、回転軸が、車輪側からの回転力によって、微小角度、回転することにより、ロック凸部と軸凸部の先端同士の当接が解除される。また、押圧カム用ばねの付勢力により、押圧カムが、回動体本体の回動方向に移動する。それにより、ロック体は、拡径部側にさらに押圧され、ロック凸部が隣り合う軸凸部間に挿入することにより、ロック体が拡径部に係合する。このように、ロック体のロック凸部の先端が拡径部の軸凸部の先端に当接した場合であっても、その直後に、ロック凸部と軸凸部を噛み合わせることができ、回転軸の安定したロックを確保することができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の車両のパーキング機構において、ロック体４３は、内ケース部３１Ａの外周を囲むリング状に形成されており、係合凹部５７は、ロック体の径方向において互いに反対側に配置された一対の係合凹部で構成され、押圧カム４８は、各々が回動体本体４７の径方向において互いに反対側に配置され、一対の係合凹部にそれぞれ係合可能な一対の押圧カムで構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、リング状に形成されたロック体には、その径方向において、互いに反対側に、一対の係合凹部が設けられている。一方、回動体本体に組み付けられた一対の押圧カムは、回動体本体の径方向において、互いに反対側に配置され、一対の係合凹部にそれぞれ係合可能に構成されている。このように、径方向の互いに反対側に位置する一対の押圧カムによって、ロック体を押圧するので、その押圧をバランス良く、安定して行うことができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の車両のパーキング機構において、一対の押圧カム用ばねは、各々が、回動体本体４７の外周に沿って延び、回動体本体の外周面上にリング状に配置され、一端部が回動体本体の外周面の所定位置に固定され、他端部が一対の押圧カムの一方に固定された一対のリングばね４９、４９で構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、一対の押圧カム用ばねの各々が、回動体本体の外周面上にリング状に配置されたリングばねで構成され、そのリングばねの一端部が回動体本体の外周面の所定位置に、他端部が一方の押圧カムに固定されている。ロック体を押圧する際の回動体本体が、リングばねの径を大きくするような方向に回動すると、リングばねの復元力による付勢力が押圧カムに作用する。したがって、上記のリングばねを用いて、押圧カムを回動体本体の回動する方向に容易に追随させることができる。

請求項８に係る発明は、請求項６に記載の車両のパーキング機構において、一対の押圧カム用ばねは、各々が、回動体本体４７の係合溝４７ｂに沿って延び、係合溝に収容され、一端部が係合溝の所定位置に保持され、他端部が一対の押圧カムの一方に当接された一対のコイルばね６２、６２で構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、一対の押圧カム用ばねの各々が、回動体本体の係合溝に沿って延び、その係合溝に収容されたコイルばねで構成され、そのコイルばねの一端部が係合溝の所定位置に保持され、他端部が一方の押圧カムに当接されている。ロック体を押圧する際の回動体本体が、コイルばねを圧縮するような方向に回動すると、コイルばねの復元力による付勢力が押圧カムに作用する。したがって、上記のコイルばねを用いて、押圧カムを回動体本体の回動する方向に容易に追随させることができる。

請求項９に係る発明は、請求項６から８のいずれかに記載の車両のパーキング機構において、ロック体４３を回動体４２側に付勢するロック体付勢ばね５９を、さらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、パーキングロックの解除の際に、回動体をパーキングロック前の元の位置などに回動させることにより、押圧カムによるロック体への押圧が解除される。それにより、ロック体は、ロック体付勢ばねの付勢力によって回動体側に移動し、元の位置に戻る。すなわち、ロック体は、回転軸の拡径部から離れ、拡径部との係合が解除される。このように、回動体を回動させるだけで、ロック体の拡径部に対する係合を解除し、回転軸のロックを容易に行うことができる。

本発明の一実施形態によるパーキング機構を、これを適用した車両の駆動ユニットとともに模式的に示す図である。 ロックすべき回転軸とともにパーキング機構を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 図２のパーキング機構を分解して示す斜視図である。 パーキング機構のケースを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は右方から見たときの図である。 （ａ）は回動体を示す斜視図、（ｂ）は一対の押圧カムを示す斜視図、（ｃ）は一対のリングばねを示す斜視図である。 ロック体を示す斜視図であり、（ａ）は右方から見たときの状態、（ｂ）は左方から見たときの状態を示している。 ロック体によってロックされる回転軸を部分的に示す斜視図であり、（ａ）は右方から見たときの状態、（ｂ）は左方から見たときの状態を示している。 （ａ）及び（ｂ）は、図２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ対応し、パーキングロック時におけるパーキング機構を示している。 （ａ）は回動体の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）はその回動体を分解して示す斜視図である。 図９の回動体を備えたパーキング機構の動作を順に説明するための説明図であり、（ａ）はパーキング機構の作動前の状態、（ｂ）は作動開始後、ロック体のロック凸部の先端が拡径部の軸凸部の先端に当接したときの状態、（ｃ）はパーキング機構による回転軸のロックが完了したときの状態を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるパーキング機構を、これを適用した車両の駆動ユニットとともに模式的に示している。同図に示すように、このパーキング機構１は、左右の車輪ＷＬ及びＷＲをモータで駆動する四輪車両などに適用され、駐車時に、その車両Ｖの駆動ユニット２の回転軸３を回転不能にロックするものである。

図１に示すように、駆動ユニット２は、車両Ｖを走行させる駆動源としてのモータ４と、このモータ４の動力を左右の車輪ＷＬ及びＷＲに伝達する減速ギヤ機構５とを備えている。モータ４は、ロータ４ａ及びステータ４ｂを有しており、ロータ４ａと一体に回転する中空状のモータ軸４ｃの端部（図１の左端部）に、後述するサンギヤ１１が設けられている。

減速ギヤ機構５は、左右に並んだ状態で設けられた２つの第１及び第２遊星歯車機構１０、２０を備えている。具体的には、第１遊星歯車機構１０は、モータ４のモータ軸４ｃに設けられたサンギヤ１１と、これに噛み合う複数（図１では２つのみ図示）のピニオンギヤ１２と、これらのピニオンギヤ１２を覆った状態で不動に設けられ、各ピニオンギヤ１２に噛み合うリングギヤ１３と、全てのピニオンギヤ１２を回転自在にかつ公転自在に支持するキャリア１４などで構成されている。

一方、第２遊星歯車機構２０は、第１遊星歯車機構１０のキャリア１４の中心部に設けられたサンギヤ２１と、これに噛み合う複数（図１では２つのみ図示）のピニオンギヤ２２と、これらのピニオンギヤ２２を覆った状態で不動に設けられ、各ピニオンギヤ２２に噛み合うリングギヤ２３と、全てのピニオンギヤ２２を回転自在にかつ公転自在に支持するキャリア２４などで構成されている。上記のキャリア２４は、駆動ユニット２における回転軸３の後述する拡径部３ｂに共通するものである。

回転軸３は、所定の径を有するとともに車両Ｖの左右方向に延びる軸本体３ａと、この軸本体３ａよりも大きな所定の径を有しかつ軸本体３ａと一体に回転可能に設けられた拡径部３ｂとを有している。拡径部３ｂから右方に延びる軸本体３ａは、キャリア１４及びモータ軸４ｃを貫通し、先端部に右車輪ＷＲが取り付けられている。一方、拡径部３ｂから左方に延びる軸本体３ａは、パーキング機構１を貫通し、先端部に左車輪ＷＬが取り付けられている。なお、図１では、拡径部３ｂから左右に延びる軸本体３ａを簡略化した単一線で示しているが、実際の軸本体３ａは、同一直線上に配置される複数の軸によって構成されている。

また、図１に示すように、駆動ユニット２の左部には、パーキング機構１が設けられている。図２は、駆動ユニット２の回転軸３の一部を含むパーキング機構１を示しており、図３は、そのパーキング機構１を分解して示している。両図に示すように、このパーキング機構１は、互いに同心状に配置されるとともに、中心軸線Ｃの長さ方向（以下、単に「軸線方向」という）に所定長さ延び、いずれも円筒状に形成された内ケース部３１Ａ及び外ケース部３１Ｂを有するケース３１と、これらの内ケース部３１Ａと外ケース部３１Ｂの間に配置され、回転軸３をロックするためのロックユニット３２とを備えている。

図４は、ケース３１を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は右方から見たときの図である。なお、図３では、図示の便宜上、内ケース部３１Ａと外ケース部３１Ｂを互いに分離して示しているが、これらはそれぞれの左端部において連なり、一体に構成されている。

図２（ｂ）に示すように、ケース３１の内ケース部３１Ａは、回転軸３の軸本体３ａの直径よりも大きくかつ拡径部３ｂの直径よりも小さい所定の直径を有する一方、外ケース部３１Ｂは、拡径部３ｂの直径よりも大きい所定の直径を有している。図３及び図４に示すように、内ケース部３１Ａは、最も大きい外径を有する大径円筒部３３と、これに隣接し、大径円筒部３３よりも外径が若干小さい中径円筒部３４と、これに隣接し、各々が軸線方向に沿って延びかつ外周面の周方向に沿って形成された多数の溝を有するスプライン円筒部３５と、これに隣接し、最も小さい外径を有する小径円筒部３６とを有している。

また、図２（ｂ）に示すように、内ケース部３１Ａの内側には、小径円筒部３６の内周部に、軸受３７が取り付けられ、この軸受３７に、ケース３１内を貫通する回転軸３の軸本体３ａが回転自在に支持されている。

一方、外ケース部３１Ｂは、軸線方向の全体にわたり、回転軸３の拡径部３ｂの直径よりも若干大きい一定の直径を有する円筒状に形成されている。また、外ケース部３１Ｂの内周面の上下には、右端寄りの所定位置に、後述するロック体４３の上下の径突出部５６、５６を支持しながら、そのロック体４３をケース３１の長さ方向に案内する上ガイド部３８及び下ガイド部３９が設けられている。上ガイド部３８は、互いにガイド面３８ａ、３８ａが所定距離を隔てて対向するように設けられ、同様に、下ガイド部３９も、互いにガイド面３９ａ、３９ａが所定距離を隔てて対向するように設けられている。

図２及び図３に示すように、パーキング機構１のロックユニット３２は、アクチュエータモータ４１（モータ）と、このアクチュエータモータ４１によって、回動駆動される回動体４２と、この回動体４２の回動に伴い、内ケース部３１Ａの長さ方向に沿って移動し、回転軸３の拡径部３ｂに係合可能なロック体４３などを備えている。

図２（ｂ）に示すように、アクチュエータモータ４１は、内ケース部３１Ａの大径円筒部３３と外ケース部３１Ｂとの間に設けられている。具体的には、アクチュエータモータ４１は、内ケース部３１Ａの周方向に回転可能なロータ４１ａと、このロータ４１ａの外周側に配置されたステータ４１ｂとを有している。また、ロータ４１ａには、このロータ４１ａと回動体４２とを連結するための連結部材４５が固定されている。

この連結部材４５は、薄板状の金属板などから成り、小径及び大径の２つの径を有する２段の円筒状に形成されている。具体的には、連結部材４５は、ロータ４１ａの内径とほぼ同じ外径を有しかつロータ４１ａの内面に固定された円筒状の小径部４５ａと、この小径部４５ａの直径よりも大きくかつ前記回動体４２の後述する回動体本体４７の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状の大径部４５ｂとを有しており、これらの小径部４５ａと大径部４５ｂが互いに連なり、一体に構成されている。

大径部４５ｂの内周面には、回動体４２の左端部の外周面全体が一体に係合するとともに、回動体４２の左端部が、内ケース部３１Ａの中径円筒部３４の外周面に固定された軸受４６を介して、回転自在に支持されている。これにより、回動体４２は、アクチュエータモータ４１のロータ４１と一体に回動する。なお、連結部材４５の大径部４５ｂには、その外周面の所定位置に、周方向に隙間を隔てた２つの突起４５ｃが設けられており、これらの突起４５、４５の間に、外ケース部３１Ｂに固定されたディテントスプリング４０の先端部が嵌合するようになっている。これにより、アクチュエータモータ４１が通電されていないときに、回動体４２が勝手に回動するのを防止できるようになっている。

図５（ａ）は、回動体４２を示している。この回動体４２は、内ケース部３１Ａの外周を囲むように設けられたリング状の回動体本体４７と、この回動体本体４７の右側面の径方向において互いに反対側に配置され、その右側面の周方向に沿って移動自在に設けられた一対の押圧カム４８、４８と、いずれもほぼリング状に形成され、一端部４９ａが回動体本体４７に、他端部４９ｂが各押圧カム４８に係止された一対のリングばね４９、４９（押圧カム用ばね）で構成されている。なお、以下の説明において両押圧カム４８、４８を区別可能とするために、図２及び図５（ａ）などにおいて適宜、手前及び奥側の押圧カム４８にそれぞれ４８Ａ及び４８Ｂの符号を併せて付するものとする。

回動体本体４７は、図２（ｂ）に示すように、軸線方向の右半部が肉厚に形成される一方、左半部が肉薄に形成されている。また、図３及び図５に示すように、回動体本体４７の右側面は、軸線方向に直交する平坦な平坦面４７ａ（回動体平坦面）を有しており、この平坦面４７ａには、右方に開放しかつ周方向に連続して延びる係合溝４７ｂが形成されている。さらに、回動体本体４７の外周面には、径方向の互いに反対側の所定位置に、両リングばね４９、４９のそれぞれの一端部４９ａを係止する２つの係止穴４７ｃ、４７ｃ（図３、５（ａ）では１つのみ図示）が形成されている。また、回動体本体４７の左端部の外周面には、軸線方向に沿って所定長さ延びかつ周方向に沿って配置され、前記連結部材４５の大径部４５ｂの内周面に係合する多数の凸部４７ｄが設けられている。

各押圧カム４８は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、回動体本体４７と同じ曲率を有しかつ所定長さ延びる三日月形に形成されており、両端から中央に向かって次第に高くなり、中央部分が所定高さを有するように形成されている。また、押圧カム４８の中央部には、押圧カム４８を横切った状態で、右方に開放するＵ字状の係止溝４８ａが形成されており、この係止溝４８ａに、リングばね４９の他端部４９ｂが係止されている。さらに、押圧カム４８の背面（図５の左面）には、その長さ方向の全体にわたって延び、回動体本体４７の係合溝４７ｂに挿入された状態で係合する係合凸部４８ｂが設けられている。

各リングばね４９は、金属線材などから成り、回動体本体４７の外径よりも一回り大きい直径を有するリング状に形成されるとともに、両端部４９ａ、４９ｂがいずれも内側に屈曲されている。また、リングばね４９は、回動体本体４７の外周面に対し、若干隙間を存した状態で組み付けられ、一端部４９ａが回動体本体４７の所定の係止穴４７ｃに挿入した状態で係止され、他端部４９ｂが、その係止穴４７ｃ付近に配置された押圧カム４８の係止溝４８ａに係止されている。

以上のように構成された回動体４２では、回動体本体４７が、内ケース部３１Ａを中心として回動すると、各押圧カム４８は、リングばね４９を介して、回動体本体４７の回動方向に追随するよう、回動体本体４７とほぼ一体に移動する。また、後述するように、回動体本体４７が所定方向（図５（ａ）の反時計方向）に回動した際に、各押圧カム４８の移動がロック体４３によって阻止される場合、リングばね４９は、その径が大きくなるように広がる。これにより、各押圧カム４８には、リングばね４９の復元力による付勢力が、回動体本体４７が回動した方向に作用する。

図６は、ロック体４３を示しており、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、右方及び左方から見たときの状態を示している。同図に示すように、ロック体４３は、所定の径を有する円筒部５１と、この円筒部５１の軸線方向の右端部及び左端部にそれぞれ設けられた右フランジ部５２及び左フランジ部５３とを有しており、こられが一体に構成されている。

円筒部５１は、前記内ケース部３１Ａの外径とほぼ同じ内径を有している。また、円筒部５１の内周面には、各々が軸線方向に沿って延び、周方向に沿って形成された多数の凸部を有するスプライン係合部５１ａが設けられている。このスプライン係合部５１ａは、図２（ｂ）に示すように、前記内ケース部３１Ａのスプライン円筒部３５に噛み合った状態で係合している。

また、図６（ａ）に示すように、右フランジ部５２は、円筒部５１よりも大きな外径を有するとともに所定の厚さを有しており、また、外周部の複数（本実施形態では４）箇所には、それ以外の部分よりも径方向に突出する径突出部５２ａが形成されている。そして、これらの径突出部５２ａには、右方に突出し、計４つのロック凸部５５が設けられている。各ロック凸部５５はいずれも、所定サイズの四角錐台状に形成されている。

さらに、図６に示すように、左フランジ部５３は、円筒部５１よりも大きな外径を有するとともに比較的厚く形成されており、また、外周部の上下には、それ以外の部分よりも径方向にかつ右フランジ部５２の径突出部５２ａと同程度に突出する径突出部５６が形成されている。これらの径突出部５６は、ロック体４３の周方向において、右フランジ部５２の隣り合う所定の２つの径突出部５２ａ、５２ａの間に位置している。また、左フランジ部５３の各径突出部５６は、左フランジ部５３の周方向において、所定長さを有する円弧面５６ａを有するとともに、その両端部には、互いに平行に形成された平行面５６ｂ、５６ｂを有している。そして、上下の径突出部５６、５６の平行面５６ｂ、５６ｂがそれぞれ、前記外ケース部３１Ｂの上ガイド３８のガイド面３８ａ、３８ａ及び下ガイド３９のガイド面３９ａ、３９ａに摺接している。

また、図６（ｂ）に示すように、左フランジ部５３には、回動体本体４７の平坦面４７ａに対向する平坦面５３ａ（ロック体平坦面）に連なるとともに回動体４２側に開放し、前記押圧カム４８に相補的に形成された一対の係合凹部５７、５７が形成されている。具体的には、両係合凹部５７、５７は、左フランジ部５３の上下の径突出部５６、５６の間であって、左フランジ部５３の径方向において互いに反対側に設けられている。加えて、各係合凹部５７では、その中央に向かって、左フランジ部５３の厚さが次第に薄く、すなわち、係合凹部５７の深さが大きくなるように形成されている。

なお、ロック体４３の円筒部５１の外周には、右フランジ部５２の各径突出部５２ａと左フランジ部５３との間に、軸線方向に沿って延びる４つのリブ５８（図６では２つのみ図示）が設けられている。これらのリブ５８により、ロック体４３は、軸線方向及び周方向に対し、高い剛性を有している。

上記のように構成されたロック体４３は、内ケース部３１Ａのスプライン円筒部３５、並びに外ケース部３１Ｂの上ガイド部３８及び下ガイド部３９により、ケース３１の周方向に回転不能にかつケース３１の長さ方向（軸線方向）に移動自在になっている。また、ロック体４３が回転軸３の拡径部３ｂ側に移動することにより、その拡径部３ｂに係合する。

図７は、ロック体４３によってロックされる回転軸３を部分的に示しており、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、右方及び左方から見たときの状態を示している。同図に示すように、拡径部３ｂの左側面には、各々が左方に突出し、互いに軸本体３ａを中心とする等角度で周方向に沿って配置された８つの軸凸部３ｃが設けられている。各軸凸部３ｃはいずれも、所定サイズの四角錐台状に形成されている。ロック体４３の各ロック凸部５５が、拡径部３ｂの周方向に隣り合う軸凸部３ｃ、３ｃの間に挿入した状態で、ロック体４３が拡径部３ｂに係合することにより、回転軸３がロックされる。

また、図２及び図３に示すように、ロック体４３の上下の径突出部５６の右方にはそれぞれ、ロック体４３を左方の回動体４２側に付勢する２つのロック体付勢ばね５９、５９が設けられている。各ロック体付勢ばね５９は、コイルばねから成り、一端部（左端部）がロック体４３の径突出部５６の右側面に当接し、他端部（右端部）が外ケース部３１Ｂの内周面に固定されたばね保持部材３０に固定されている。

次に、以上のように構成されたパーキング機構１の動作について、その動作前及び動作後をそれぞれ示す図２及び図８を参照して説明する。車両Ｖの駐車の際に、運転者により、車両Ｖを停止させた状態で、例えばシフトレバーがＰレンジに入れられると、パーキング機構１のアクチュエータモータ４１が作動し、そのロータ４１ａが所定角度（例えば７５〜９０°）、回転する。これに伴い、図２（ａ）に示す回動体４２の回動体本体４７が、ロータ４１ａと一体に同図の反時計方向に回動する。この場合、回動体４２の両押圧カム４８、４８は、それぞれのリングばね４９を介して、回動体本体４７に追随し、同じ方向（図２（ａ）の反時計方向）に回動しながら、ロック体４３を、ロック体付勢ばね５９の付勢力に抗して、右方の拡径部３ｂ側に押圧する。

図８（ａ）及び（ｂ）は、図２（ａ）及び（ｂ）に対応し、上記のようにして押圧されたロック体４３が拡径部３ｂに係合した状態を示している。図８に示すように、ロック体４３が右方に移動し、各ロック凸部５５が拡径部３ｂの隣り合う軸凸部３ｃ、３ｃの間に挿入した状態に保持される。これにより、拡径部３ｂの軸凸部３ｃは、ロック体４３のロック凸部５５によって、周方向への移動が阻止され、その結果、回転軸３が回転不能にロックされる。

なお、回転軸３のロックを解除する場合には、アクチュエータモータ４１のロータ４１ａを上記と逆方向にかつ同角度、回転させることで、回動体４２を時計方向に回動させて元の位置に戻す。これにより、ロック体４３は、上下のロック体付勢ばね５９、５９によって、左方の回動体４２側に付勢され、元の位置に戻る。

以上詳述したように、本実施形態によれば、ロックすべき回動軸３に対し、その軸本体３ａの周囲の内ケース部３１Ａと外ケース部３１Ｂの間において、アクチュエータモータ４１、回動体４２及びロック体４３を配置し、回動体４２の回動によってロック体４３を回動軸３の拡径部３ｂに係合させるので、回転軸３の円滑なロックを確保しながら、パーキング機構１を回転軸３の径方向にコンパクトに構成することができる。また、パーキングロック時に、ロック体４３のロック凸部５５と拡径部３ｂの軸凸部３ｃを噛み合わせた状態で、ロック体４３を拡径部３ｂに係合させるので、回転軸３を容易にかつ安定してロックすることができる。

図９は、回動体の変形例を示している。この回動体６１は、前記回動体４２に対し、各押圧カム４８を付勢するリングばね４９に代えて、コイルばね６２（押圧カム用ばね）を用い、また、回動体本体４７の係合溝４７ｂに仕切板４７ｅを設けるとともに、各押圧カム４８の係止溝４８ａを省略した点のみが異なっている。したがって、以下の説明では、回動体６１について、前記回動体４２と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明を省略するものとする。

図９（ｂ）に示すように、回動体本体４７のリング状の係合溝４７ｂには、径方向において互いに反対側に２つの仕切板４７ｅ、４７ｅが設けられている。また、回動体本体４７には、係合溝４７ｂの両仕切板４７ｅ、４７ｅの間にそれぞれ、押圧カム４８及びコイルばね６２が組み付けられている。より具体的には、各押圧カム４８は、係合凸部４８ｂが係合溝４７ｂに挿入されかつ一方の仕切板４７ｅに当接した状態で、回動体本体４７に組み付けられている。また、コイルばね６２は、対応する押圧カム４８と他方の仕切板４７ｅとの間にわたって円弧状に延びた状態（自然長）で、係合溝４７ｂに収容されている。

このように構成された回動体６１も、リングばね４９を用いた前述した回動体４２と同様に作用する。

ここで、図１０を参照して、回動体６１を備えたパーキング機構１において、パーキングロックの際に、ロック体４３のロック凸部５５の先端が、拡径部３ｂの軸凸部３ｃの先端に当接する場合のパーキング機構１の動作について説明する。なお、図１０は、上段においてパーキング機構１の縦断面を示し、下段において回動体６１をロック体４３側から見たときの状態を示している。

図１０（ａ）は、パーキング機構１の作動前の状態を示している。この状態から、アクチュエータモータ４１が作動し、回動体６１の回動体本体４７が、同図の下段における反時計方向に所定角度（例えば７５°〜９０°）、回動する。この場合、回動体６１の両押圧カム４８、４８は、回動体本体４７の回動開始直後、それに追随して移動し、ロック体４３を右方の拡径部３ｂ側に押圧する。

図１０（ｂ）は、ロック体４３が上記の押圧によって拡径部３ｂ側に移動し、ロック凸部５５の先端が軸凸部３ｃの先端に当接したときの状態を示している。この場合、ロック体４３は、それ以上の移動が阻止され、そのロック体４３からの反力によって、両押圧カム４８、４８の移動も阻止される。なおこの場合、回動体本体４７の係合溝４７ｂ内の各コイルばね６２は、対応する押圧カム４８の係合凸部４８ｂと仕切板４７ｅとによって圧縮される。

上記の状態から、回転軸３が、車輪ＷＬ、ＷＲ側からの回転力によって、微小角度、回転することにより、ロック凸部５５と軸凸部３ｃの先端同士の当接が解除される。そして、図１０（ｃ）の下段に示すように、圧縮されていた両コイルばね６２、６２の復元力により、両押圧カム４８、４８が、回動体本体４７の回動方向（図１０の下段における反時計方向）に移動する。それにより、図１０（ｃ）の上段に示すように、ロック体４３は、拡径部３ｂ側にさらに押圧され、各ロック凸部５５が隣り合う軸凸部３ｃ、３ｃ間に挿入することにより、ロック体４３が拡径部３ｂに係合する。

このように、ロック体４３のロック凸部５５の先端が拡径部３ｂの軸凸部３ｃの先端に当接した場合でも、その直後に、ロック凸部５５と軸凸部３ｃを噛み合わせることができ、回転軸３の安定したロックを確保することができる。

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明のパーキング機構１を、モータ４で駆動される車両Ｖの駆動ユニット２に適用した場合について説明したが、内燃機関で駆動される車両の変速機にももちろん、適用することが可能である。また、実施形態では、パーキング機構１のロック体４３に複数のロック凸部５５を設けるとともに、回転軸３の拡径部３ｂに複数の軸凸部３ｃを設けたが、これらのロック凸部５５及び軸凸部３ｃの形状や数は特に限定されるものではない。ロック体４３が拡径部３ｂに係合することで、回転軸３を回転不能にロック可能であれば、ロック体４３及び拡径部３ｂの互いの係合部分として、種々のものを採用することが可能である。

さらに、実施形態では、回動体４２、６１において、２つの押圧カム４８、４８を用いたが、これらの数は特に限定されるものではなく、例えば、１つ又は３つ以上の押圧カムを採用することも可能である。

また、実施形態で示したパーキング機構１、回動体４２、６１及びロック体４３の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

１ パーキング機構
２ 駆動ユニット
３ 回転軸
３ａ 軸本体
３ｂ 拡径部
３ｃ 軸凸部
３１ ケース
３１Ａ 内ケース部
３１Ｂ 外ケース部
３２ ロックユニット
４１ アクチュエータモータ（モータ）
４１ａ ロータ
４２ 回動体
４３ ロック体
４７ 回動体本体
４７ａ 平坦面（回動体平坦面）
４７ｂ 係合溝
４８ 押圧カム
４９ リングばね（押圧カム用ばね）
４９ａ リングばねの一端部
４９ｂ リングばねの他端部
５３ ロック体の左フランジ部
５３ａ 平坦面（ロック体平坦面）
５５ ロック凸部
５７ 係合凹部
５９ ロック体付勢ばね
６１ 回動体
６２ コイルばね（押圧カム用ばね）
Ｖ 車両
ＷＬ 左車輪
ＷＲ 右車輪

Claims (9)

1. 車両の車輪を回転駆動するための回転軸を、当該車両の駐車時に回転不能にロックする車両のパーキング機構であって、
   前記回転軸は、所定の径を有するとともに左右の車輪間において左右方向に延びる軸本体と、この軸本体よりも大きな径を有しかつ当該軸本体と一体に回転可能に設けられた拡径部と、を有しており、
   前記拡径部の径よりも小さい径を有し、前記軸本体が挿通されるとともに、当該軸本体を回転自在に支持する円筒状の内ケース部と、
   前記拡径部の径よりも大きい径を有し、前記内ケース部の外周を覆うように設けられるとともに、当該内ケース部と一体に構成された外ケース部と、
   前記内ケース部と前記外ケース部の間に設けられ、当該内ケース部を中心として回転可能なロータを有するモータと、
   前記内ケース部と前記外ケース部の間において、当該内ケース部の周方向に回動自在に設けられ、前記ロータの回転に伴って回動する回動体と、
   前記内ケース部と前記外ケース部の間において、前記回動体に接するとともに前記拡径部に対向した状態で、前記内ケース部の周方向に回動不能にかつ当該内ケース部の長さ方向に移動自在に設けられ、前記回動体の回動に伴い、当該回動体と前記拡径部の間で移動し、前記拡径部に係合可能なロック体と、
   を備え、
   前記車両の駐車の際に、前記モータによって前記回動体を回動させることにより、前記ロック体を、前記拡径部側に移動させ、当該拡径部に係合させることによって、前記回転軸をロックすることを特徴とする車両のパーキング機構。
2. 前記拡径部は、各々が前記ロック体側に所定長さ突出し、前記軸本体を中心として、周方向に沿って配置された複数の軸凸部を有しており、
   前記ロック体は、前記拡径部側に所定長さ突出し、前記回転軸をロックする際に、互いに周方向に隣り合う前記軸凸部の間に挿入することによって前記拡径部に係合するロック凸部を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両のパーキング機構。
3. 前記ロック凸部は、前記内ケース部の周方向に沿って配置され、前記複数の軸凸部に対応する複数のロック凸部で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両のパーキング機構。
4. 前記回動体は、
   前記内ケース部の外周を囲むリング状に形成され、当該内ケース部の径方向に沿いかつ前記ロック体に対向する平坦な回動体平坦面を有する回動体本体と、
   この回動体本体の前記回動体平坦面から前記ロック体側に所定長さ突出するように設けられ、当該回動体の回動に伴い、前記ロック体を前記拡径部側に押圧する押圧カムと、
   を有し、
   前記ロック体は、
   前記回動体本体の前記回動体平坦面に対向するロック体平坦面と、
   このロック体平坦面に連なるとともに前記回動体側に開放し、前記押圧カムに相補的に形成された係合凹部と、
   をさらに有していることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両のパーキング機構。
5. 前記回動体本体には、前記ロック体側に開放し、当該回動体本体の周方向に延びる係合溝が形成され、
   前記押圧カムは、前記回動体本体に対し、前記係合溝に沿って移動自在に構成されており、
   前記回動体は、前記回動体本体の回動に伴い前記ロック体を押圧する際に、前記押圧カムを前記回動体本体に追随させる方向に付勢する押圧カム用ばねを、さらに有していることを特徴とする請求項４に記載の車両のパーキング機構。
6. 前記ロック体は、前記内ケース部の外周を囲むリング状に形成されており、
   前記係合凹部は、前記ロック体の径方向において互いに反対側に配置された一対の係合凹部で構成され、
   前記押圧カムは、各々が前記回動体本体の径方向において互いに反対側に配置され、前記一対の係合凹部にそれぞれ係合可能な一対の押圧カムで構成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両のパーキング機構。
7. 前記一対の押圧カム用ばねは、各々が、前記回動体本体の外周に沿って延び、当該回動体本体の外周面上にリング状に配置され、一端部が前記回動体本体の外周面の所定位置に固定され、他端部が前記一対の押圧カムの一方に固定された一対のリングばねで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両のパーキング機構。
8. 前記一対の押圧カム用ばねは、各々が、前記回動体本体の前記係合溝に沿って延び、当該係合溝に収容され、一端部が前記係合溝の所定位置に保持され、他端部が前記一対の押圧カムの一方に当接された一対のコイルばねで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両のパーキング機構。
9. 前記ロック体を前記回動体側に付勢するロック体付勢ばねを、さらに備えていることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の車両のパーキング機構。

Images