JP2019158058A - 車両駆動装置のパークロック装置及び車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パークロックを構成する部材の大型化を防止すると共に、勾配の大きな坂路で駐車した場合でも、パークギヤとパークポールの係合を確実に解除できる車両駆動装置のパークロック装置を提供する。【解決手段】 車両駆動装置の回転軸３１に設けられ、外周部に係合のための凹部５１ａを複数設けたパークギヤ５１と、パークギヤ５１の凹部５１ａに係合する突起５２ａを有し、係合する位置と係合しない位置とに支持軸を介して揺動可能なパークポール５２と、パークポール５２の突起５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない待機位置とに揺動可能にする第１、第２のパークカム５４ａ、５４ｂと、を備え、第１、第２のパークカム５４ａ、５４ｂは、回転式の偏芯カムであり、第１のパークカム５４ａは、パークポール５２のパークギヤ５１側とは反対側で当接し、第２のパークカム５４ｂは、パークポール５２のパークギヤ５１側に当接する。【選択図】 図６

Description

この発明は、車両用パークロック装置に係り、特にパークギヤにパークポールを係合させて車両を駐車状態に固定する車両用パークロック装置及び車両駆動装置に関する。

電動モータを利用した車両としては、例えば、電気自動車の他、エンジンと電動モータとを併用したハイブリッド車等がある。そして、これらの車両の中には、左右前輪又は左右後輪或いは４輪全輪に電動モータを内蔵したインホイールモータ駆動装置を採用した車両が開発されている。

ガソリンエンジン車等、単独の駆動源（エンジン）から伝達装置を介して各駆動輪へと駆動力を伝達する車両においては、各駆動輪へ駆動力を分配する手段より駆動源側で伝達装置をパークロック装置でロックすることで、全ての駆動輪を同時にロックすることが可能である。しかしながら、各駆動輪にインホイールモータ等の駆動源を備える車両においては、各駆動輪をパークロック装置でそれぞれ個別にロックする必要がある。

インホイールモータ駆動装置を採用した電動車両のパークロック装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１の装置は、図１５及び図１６に示すように、インホイールモータ駆動装置１０１の回転軸に連結された駆動軸１０２に固定され外周部に係止歯１０４を有するパークギヤ１０５と、支持軸１０７によって揺動可能に支持されその一端側にパークギヤ１０５と係合する係合突起１０８を有する係合片（パークポール）１０６と、係合片１０６に固定され係合突起１０８を係止歯１０４との係合を解除する方向に付勢するばね部材１０９と、係合片１０６に当接した状態で当該係合片１０６に沿って移動可能に配される当接部材１１０と、当接部材１１０の移動を規制するガイド部材１１２とを、各駆動輪に対応してそれぞれ備える。そして、各当接部材１１０がそれぞれ連結されて各当接部材１１０の動力源となる単独のアクチュエータ１１３を各駆動輪間に設けている（図１５参照）。このアクチュエータ１１３の駆動により、ロック状態とロック解除状態が切り替えられる。即ち、車両走行時のロック解除状態は、図１１の破線で示すように、アクチュエータ１１３の駆動により当接部材１１０が、係合片１０６の支持軸１０７よりもアクチュエータ１１３側に位置され、ばね部材１０９によって係合片１０６の係合突起１０８とは反対側の端部近傍が図中下側に引っ張られることで、係合突起１０８と係止歯１０４との係合が解除された状態が保持される。

車両を駐車状態に固定するために、ロックする際には、アクチュエータ１１３によって各当接部材１１０を前方に押し出し、各当接部材１１０を係合片１０６の係合突起１０８側に移動させることで、係合片１０６が当接部材１１０によって押圧されて、ばね部材１０９のバネ力に反して係合片１０６が回転する。これにより、係合突起１０８がパークギヤ１０５の係止歯１０４と係合されて、各駆動輪（インホイールモータ駆動装置１０１）の回転がロックされた状態となる。

ところで、勾配の大きな坂路で駐車した場合、勾配角度に対する車重により、パークギヤに大きな反力が作用することになる。このため、パークギヤとパークポールの接触部での摩擦力が大きくなり、パークギヤとパークポールとの係合の解除が困難になる場合がある。

単独の駆動源から伝達装置を介して各駆動輪へ駆動力を伝達する車両では、パークロック装置のパークギヤとパークポールとの係合が解除されないと車両を発進できないという問題がある。

インホイールモータ駆動装置を左右輪に設けた車両に上記したパークロック装置を用いた場合、ロック解除動作が左右輪に同時に開始されても、パークギヤとパークポールとの接触部での車輪からの反力による摩擦力が左右で異なり、実際の解除タイミングがずれる可能性がある。また、片輪のみしか解除されない可能性もある。左右輪のロック解除のタイミングがずれると、運転者が違和感を覚える。

上記特許文献１のパークロック装置は、図１６に示すように、パークギヤ１０５と係合する係合突起１０８を有する係合片（パークポール）１０６と当接する当接部材１１０が連結され、この当接部材１１０をアクチュエータ１１３により駆動している。そして、係合突起１０８を係止歯１０４との係合を解除する方向に付勢するばね部材１０９を設けているが、勾配が大きな坂路での駐車の場合、係合を解除する方向に大きな付勢力を作用するばね部材が必要となってくる。この場合、係合作動時に、ばね部材の解除方向の付勢力より大きな荷重を作用させる必要がある。このため、当接部材１１０を作動させる荷重が大きくなるように、作動力の大きなアクチュエータ１１３が必要となる。大きな作動力のアクチュエータは、重量も大きく、コストも高くなるという問題がある。

車両駆動装置にパークロック装置を設けた場合、パークロック装置を構成する部材の大型化を防止すると共に、勾配の大きな坂路で駐車した場合でも、パークギヤとパークポールの係合を確実に解除されることが望まれる。

また、インホイールモータ駆動装置にパークロック装置を設けた場合には、左右輪のパークギヤとパークポールの係合が確実に解除されることが必要である。さらに、インホイールモータ駆動装置には、車輪からの振動が直接伝わるため、パークロック装置を構成するパークポールがその振動により動いてしまい、誤ってパークギヤに係合しないように、ロック解除時には、パークポールを確実に解除位置で保持する必要がある。

特開２００８−１５１３０８号公報

この発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたものにして、パークロックを構成する部材の大型化を防止すると共に、勾配の大きな坂路で駐車した場合でも、パークギヤとパークポールの係合を確実に解除できる車両駆動装置のパークロック装置を提供することを課題とするものである。

この発明は、車両駆動装置の回転軸に設けられ、外周部に係合のための凹部を複数設けたパークギヤと、前記パークギヤの凹部に係合する突起を有し、係合する位置と待機位置とに支持軸を介して揺動可能なパークポールと、前記パークポールの突起を前記パークギヤの凹部に係合する位置と待機位置とに揺動可能にする第１、第２のパークカムと、を備え、前記第１、第２のパークカムは、回転式の偏芯カムであり、前記第１のパークカムは、前記パークポールのパークギヤ側とは反対側で当接し、前記第２のパークカムは、前記パークポールのパークギヤ側に当接することを特徴とする。

上記の構成ように、パークポールを第１、第２のパークカムで挟むことで、パークポールに対してパークギヤと反対側に位置する第１のパークカムがパークポールとパークギヤを係合するように動作し、パークポールに対してパークギヤ側の第２のパークカムはパークポールとパークギヤの係合を解除するように動作する。さらに、待機位置（ロック解除状態）で第２のパークカムはパークポールを保持することができる。

また、この発明は、前記第２のパークカムは、前記パークポールの突起と支持軸との間のパークギヤ側に当接し、前記第１のパークカムは、前記第２のパークカムに対向し、前記パークポールのパークギヤ側とは反対側で当接するように構成できる。

上記のように構成することで、第１、第２のパークカムとパークポールとの当接位置を支持軸側に配置することができ、パークポールの揺動角度に対してパークカムを小さくすることができるため、パークロック装置の小型化が可能である。

また、前記パークポールは、前記突起から支持軸より離れた側へ延びる先端部を有し、前記第１のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側とは反対側で当接し、前記第２のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側に当接するように構成できる。

上記のように構成することで、パークポールに当接する第１、第２のパークカムの当接位置と支持軸との間の距離を長くすることができるため、パークポールを係合又は解除する荷重を小さくすることができる。

また、前記パークポールは、前記突起から支持軸より離れた側へ延びる先端部を有し、前記第１のパークカム及び第２のパークカムの一方のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側とは反対側で当接し、他方のパークカムは、前記突起から支持軸の間のパークギヤ側に当接するように構成できる。

上記の構成より、状況に応じて荷重の配分調整や部分的な小型化を行うことができる。

また、前記第１、第２のパークカムは、それぞれ回転軸に取り付けられ、それぞれの前記回転軸にカムを駆動する駆動部が設けられているように構成できる。

また、前記第１、第２のパークカムは、それぞれ回転軸に取り付けられ、それぞれの回転軸は連結部材で連結され、どちらか一方の回転軸を駆動部で回転させることで、前記連結部材を介して前記第１のパークカムと第２のパークカムが連動して動作するように構成できる。

また、この発明の車両駆動装置は、駆動源としての電動モータと、電動モータからの回転を減速して出力する減速機と、駆動輪と連結し、減速機からの出力を駆動輪に伝達する車輪ハブと、前記減速機を収容する減速機ケーシングと、を備え、前記減速機は、前記電動モータの出力軸と連結し、入力歯車としての小径歯車を有する入力歯車軸と、車輪ハブと連結し、出力歯車としての大径歯車を有する出力歯車軸と、前記入力歯車軸と前記出力歯車軸との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸を少なくとも一つ以上配置する平行軸歯車減速機であり、前記入力歯車軸と同軸に設けられたパークギヤと、パークポールと、第１、第２のパークカムとからなる上記のいずれかに記載のパークロック装置を有し、前記パークギヤと、パークポールと、第１、第２のパークカムは、前記減速機ケーシング内に収容されることを特徴とする。

この発明においては、パークポールを第１、第２のパークカムで挟むことで、パークポールに対してパークギヤと反対側に位置する第１のパークカムがパークポールとパークギヤを係合するように動作し、パークポールに対してパークギヤ側の第２のパークカムはパークポールとパークギヤの係合を解除するように動作する。このため、パークポールをパークギヤから離反させるばねの付勢力を大きくしなくても、パークギヤとパークポールの係合を確実に解除することでき、大型な部品を用いる必要がなくなる。さらに、待機位置（ロック解除状態）で第２のパークカムはパークポールを保持することができるので、パークポールを確実に解除位置に保持することができる。

インホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。 図１の電気自動車を後方から見た図である。 この発明に係る第１の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す横展開断面図である。 この発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を概略的に示す正面図であり、ロック状態を示している。 この発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置の支持軸方向から見た拡大図である。 この発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック状態を示している。 この発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック解除状態を示している。 この発明の第２の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック状態を示している。 この発明の第２の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック解除状態を示している。 この発明の第３の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック状態を示している。 この発明の第３の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック解除状態を示している。 この発明の第４の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック状態を示している。 この発明の第４の実施形態に係る車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック解除状態を示している。 この発明に係る第５の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す横展開断面図である。 従来のパークロック装置を示す概略平面図である。 図１５のＡ−Ａ矢視図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
車両駆動装置としてインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１は、図１に示すように、シャーシ２と、操舵輪としての前輪３と、駆動輪（後輪）４と、左右の駆動輪４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置１０とを備える。駆動輪４は、図２に示すように、シャーシ２のホイールハウジング２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）２ｂを介してシャーシ２の下部に固定されている。インホイールモータ駆動装置１０の搭載形態としては、図１、２で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。

懸架装置２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって駆動輪４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、駆動輪４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。なお、懸架装置２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。

この電気自動車１は、ホイールハウジング２ａ内部に、左右の駆動輪４をそれぞれ駆動するインホイールモータ駆動装置１０を設けることによって、シャーシ２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。

インホイールモータ駆動装置１０は、図３に示すように、駆動力を発生させる電動モータＡと、電動モータＡの回転を減速して出力する減速機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪４に伝える車輪ハブＣとを備え、電動モータＡと減速機Ｂとはケーシング２５に収納されて、図２に示すように電気自動車１のホイールハウジング２ａ内に取り付けられる。電動モータＡ及び減速機Ｂは、車輪ハブＣの軸線Ｏからオフセットして配置される。軸線Ｏは車幅方向に延びる。

上記電動モータＡおよび減速機Ｂは、ケーシング２５内に収容されている。ケーシング２５は、電動モータＡ側のモータケーシング２５ａと、減速機Ｂ側の減速機ケーシング２５ｂとからなる。電動モータＡ側と減速機Ｂ側とは仕切り壁２５ｃで仕切られている。仕切り壁２５ｃに連接して減速機ケーシング２５ｂが設けられている。減速機ケーシング２５ｂのインボード側にモータケーシング２５ａが配置される。ここで、車両の中央よりをインボード側といい、車両の外側よりをアウトボード側という。

インホイールモータ駆動装置１０の軽量化の観点から、ケーシング２５は、アルミ合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成されている。

電動モータＡは、この実施形態では、モータケーシング２５ａの内周面にステータ２４を設け、このステータ２４の内周に間隔をおいてロータ２３を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。尚、電動モータＡは、ラジアルギャップタイプに限らず、アキシャルギャップタイプのものでもよい。

ロータ２３は、モータ軸２３ａを中心部に有し、そのモータ軸２３ａは電動モータＡ側の仕切り壁２５ｃから減速機ケーシング２５ｂ内に延び、減速機ケーシング２５ｂ内の減速機Ｂの入力歯車軸３１とスプライン嵌合により連結されている（図３参照）。モータ軸２３ａは、軸受２７、２８によってモータケーシング２５ａに対して回転自在に支持されている。モータ軸２３ａ及びロータ２３の回転中心となる軸線Ｍは、車輪ハブＣ軸線と平行に延びる。電動モータＡは、車輪ハブＣの軸線Ｏから離れるようにオフセットして配置される。

回転センサ２９によって検知されたモータ軸２３ａの回転速度は図示しない制御装置に入力され、電動モータＡの回転制御に用いられる。

モータケーシング２５ａの開口部は図示しないボルトにより側壁部２５ｆが取り付けられ、側壁部２５ｆの開口部を閉塞するようにボルト２５ｈにより、蓋部２５ｇが取り付けられている。

上記したように、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング２５は、電動モータＡを収容するモータケーシング２５ａと減速機Ｂを収容する減速機ケーシング２５ｂに大別される。減速機ケーシング２５ｂは、インボード側の減速機ケーシングとアウトボード側の減速機ケーシングに分割してもよい。

減速機Ｂは、電動モータＡのモータ軸２３ａと連結し、入力歯車３２としての小径歯車を有する入力歯車軸３１と、車輪ハブＣと連結し、出力歯車３６としての大径歯車を有する出力歯車軸３７と、入力歯車軸３１と出力歯車軸３７との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸３５を少なくとも１つ以上配置する平行軸歯車減速機である。

この実施形態の減速機Ｂは、３軸の平行軸歯車減速機であり、車輪ハブＣの内輪１２と結合する出力歯車３６と、電動モータＡのモータ軸２３ａと結合する入力歯車３２と、入力歯車３２から出力歯車３６へ回転を伝達する複数の中間歯車である第１中間歯車３３と、第２中間歯車３４と、を有する。

入力歯車３２は、小径の外歯歯車であり、モータ軸２３ａにスプライン嵌合される入力歯車軸３１の軸線Ｍ方向のインボード側の外周に形成されている。入力歯車軸３１は、入力歯車３２のインボード側で転がり軸受３２ｎを介して減速機ケーシング２５ｂのインボード側に回転自在に支持され、転がり軸受３２ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に回転自在に支持されている。

中間歯車軸３５の外周には、大径の外歯歯車で構成される第１中間歯車３３と小径の外歯歯車で構成される第２中間歯車３４が互いに隣接して形成され、入力歯車３２と第１中間歯車３３が噛合し、大径の出力歯車３６と第２中間歯車３４が噛合する。中間歯車軸３５は、インボード側で転がり軸受３５ｎを介し減速機ケーシング２５ｂのインボード側に回転自在に支持され、転がり軸受３５ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に回転自在に支持されている。

中間歯車軸３５の中心を通る軸線Ｒは、車輪ハブＣの軸線と平行に延びる。これにより、減速機Ｂは、車輪ハブＣからオフセットして配置される。軸線Ｏ、Ｒ、Ｍの位置関係は図３に示す通りである。この実施形態の減速機Ｂは、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｒ、Ｍを有する平行３軸式歯車減速機である。

出力歯車３６は、出力歯車軸３７に同軸に設けられる大径の外歯歯車である。出力歯車軸３７は転がり軸受３７ｎを介してインボード側を減速機ケーシング２５ｂに支持される。出力歯車軸３７のアウトボード側は転がり軸受３７ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に支持される。出力歯車軸３７のアウトボード側は、車輪ハブＣの内輪１２にスプライン嵌合により連結されている。

車輪ハブＣは、回転内輪・固定外輪とされ、図示しない車輪ホイール結合する車輪ハブとしての内輪１２と、非回転の外輪１３と、内輪１２と外輪１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４とを有し、車軸を構成する。内輪１２は、外輪１３よりも長く形成され、内輪１２の両端が外輪１３から突出するように、外輪１３の中心孔に通される。

内輪１２の軸線Ｏ方向のアウトボード側の端部には、結合部１２ｆが形成されている。結合部１２ｆは、フランジであり、図示しない駆動輪と同軸に結合するための結合部を構成する。内輪１２は、結合部１２ｆで駆動輪４と結合し、駆動輪４と一体に回転する。

内輪１２の軸線Ｏ方向のインボード側の端部には、内側軌道輪１２ｒが取り付け固定される。転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置されている。内輪１２の軸線Ｏ方向の中央部の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１３の軸線Ｏ方向のアウトボード側の内周面と対面する。内側軌道輪１２ｒの外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１３の軸線Ｏ方向のインボード側の内周面と対面する。

外輪１３のアウトボード側およびインボード側の内周面にはシール部材３８ｃおよび３８ｄが設けられ、車輪ハブＣの軸方向両端部を密封している。

外輪１３の軸線Ｏ方向のアウトボード側の端部には、結合部１３ｆが形成されている。結合部１３ｆはフランジであり、ボルト１５を介して減速機ケーシング２５ｂに固定されている。

この実施形態の減速機ケーシング２５ｂは、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｍ、Ｒを取り囲むように、減速機Ｂ、車輪ハブＣを覆うと共に、減速機Ｂの軸線方向両側を覆う。モータケーシング２５ａは減速機ケーシング２５ｂのインボード側へ突出する。減速機ケーシング２５ｂは、減速機Ｂの全ての回転要素（軸及び歯車）を収容する。

上記したように、入力歯車軸３１は、両端を転がり軸受３２ｍ、３２ｎ、中間歯車軸３５は、両端を転がり軸受３５ｍ、３５ｎ、出力歯車軸３７は、両端を転がり軸受３７ｍ、３７ｎによりそれぞれ支持され、減速機ケーシング２５ｂに設けた軸受嵌合穴にそれぞれ転がり軸受を嵌合させ、減速機ケーシング２５ｂに対して回転自在に支持される。

この第１の実施形態のインホイールモータ駆動装置１０は、図３〜図７に示すように、回転カム方式のパークロック装置５０を内蔵している。パークロック装置５０は、外周部に係合のための凹部５１ａを複数設けたパークギヤ５１と、このパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する突起５２ａを有するパークポールと５２と、パークポール５２の突起５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない待機位置とに揺動可能にする第１パークカム５４ａと第２パークカム５４ｂとを備える。この実施形態は、２つのパークカム５４ａ、５４ｂでパークポール５２の揺動を制御する。

第１パークカム５４ａは、パークポール５２の背面側に配置され、第２パークカム５４ｂはパークポール５２のパークギヤ５１側に配置され、第１パークカム５４ａと第２パークカム５４ｂとでパークポール５２を挟んでいる。

パークギヤ５１は入力歯車軸３１、中間歯車軸３５、出力歯車軸３７のいずれか１つに同軸に設けることが可能であるが、この実勢形態では、入力歯車軸３１と同軸に設けている。入力歯車軸３１と同軸に設けていることで、中間歯車軸３５の小径の第２中間歯車３４の外径方向の空間を利用できるため、インホイールモータ駆動装置１０を大型化せずにパークロック装置５０をインホイールモータ駆動装置１０の内部に収容することができる。

この実施形態では、パークギヤ５１は、インホイールモータ駆動装置１０の入力歯車軸３１にスプライン嵌合により取り付けられる。このパークギヤ５１は、入力歯車３２のアウトボード側に取り付けられている。パークポール５２は、支持軸５３を介して揺動可能に支持され、突起５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合するロック位置と係合しないロック解除位置（待機位置）に第１パークカム５４ａと第２パークカム５４ｂの回転により移動する。

図３に示すように、パークギヤ５１と、パークポール５２と、第１パークカム５４ａと、第２パークカム５４ｂは、軸方向に重なるように配置され、第２中間歯車３４と出力歯車３６と軸線方向に重なるように配置されている。そして、パークギヤ５１は、第２中間歯車３４の外径側スペースに配置することができるので、インホイールモータ駆動装置１０を大型化することなくパークロック装置５０をインホイールモータ駆動装置１０内に設けることができる。さらに、パークギヤ５１と、パークポール５２と、第１パークカム５４ａと、第２パークカム５４ｂは、第２中間歯車３４と出力歯車３６と軸線方向に重なるように配置することで、減速機ケーシング２５ｂが軸線方向に長くなることも抑制できる。

減速機ケーシング２５ｂのインボード側に支持軸５３が取り付けられ、この支持軸５３にパークポール５２が揺動自在に取り付けられる。そして、パークポール５２は、ねじりコイルばねからなる離反ばね５２ｂにより、パークギヤ５１から離反する方向に付勢されている。

図３に示すように、減速機ケーシング２５ｂのインボード側に連通孔５５ｃが設けられ、この連通孔５５ｃに転がり軸受（図示しない）を介して第１回転軸５５ａ、第２回転軸５５ｂが回転自在に取り付けられる。そして、図４〜図７に示すように、この第１回転軸５５ａに回転式の偏芯カムからなる第１パークカム５４ａが固定され、第２回転軸５５ｂに回転式の偏芯カムからなる第２パークカム５４ｂが固定されている。

回転軸５５ａ、５５ｂは連通孔５５ｃにより減速機ケーシング２５ｂのインボード側にそれぞれ引き出され、引き出された回転軸５５ａ、５５ｂにパークカム５４ａ、５４ｂを選択的に移動させるための駆動部としてのステップモータ５６ａ、５６ｂが連結されている。

図４〜図７に示すように、第１回転軸５５ａには、ねじりコイルばねからなる付勢ばね５８ａが取り付けられ、第１パークカム５４ａがパークポール５２の背面を当接する方向に付勢している。第２回転軸５５ｂには、ねじりコイルばねからなる付勢ばね５８ｂが取り付けられ、第２パークカム５４ｂがパークポール５２のパークギヤ５１と対向する面を当接する方向に付勢している。

この実施形態では、パークポール５２の略中央の位置、即ち、突起５２ａより、支持軸５３より位置で、第１のパークカム５４ａと第２のパークカム５４ｂとがパークポール５２と当接するように配置されている。

上記した第１パークカム５４ａは、主として、パークポール５２の突起５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する方向にパークポール５２を移動させるために用いられる。

上記した第２パークカム５４ｂは、主として、パークポール５２の突起５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａから離間する方向にパークポール５２を移動させるために用いられる。

上記した第１パークカム５４ａ、第２パークカム５４ｂは、それぞれステップモータ５６ａ、５６ｂの駆動により所望の角度位置に回転される。

図６に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの外周が回転軸５５ａ、５５ｂから最も離れた位置である長手方向がパークギヤ５１側を向いているとき、離反ばね５２ｂの付勢力に抗してパークポール５２はパークギヤ５１方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａが噛合い係合し、ロック状態となる。

図７に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの外周が回転軸５５ａ、５５ｂから最も離れた位置である長手方向がパークギヤ５１の反対側を向いたとき、離反ばね５２ｂの付勢力によりパークポール５２はパークギヤ５１の反対方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａからパークポール５２の突起５２ａが外れたときロック状態が解除され、待機位置となる。

ロック状態からロック解除に移行する際、勾配の大きな坂路で駐車した場合には、勾配角度に対する車重により、パークギヤ５１に大きな反力が作用することになる。このため、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａとの間の接触部での摩擦力が大きくなる。しかし、この実施形態では、離反ばね５２ｂの付勢力だけでなく、第２パークカム５４ｂの回転により、パークポール５２を離反方向に押す力が付与されるので、確実にロック解除が行える。

また、ロック解除状態（待機位置）では、パークギヤ５１側の第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１と反対側を向くことにより、パークポール５２のストッパーの役割を果たし、振動等によりパークポール５２の突起５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと噛合うことも防ぐことができる。

次に、パークロック装置５０のロック動作について説明する。ドライバによりセレクトレバーがＰレンジにセレクト操作されると、図示しない制御装置はパークロック装置５０をロックするための指令信号を出力する。これにより、図７に示す非動作時の状態のパークギヤ５１とパークポール５２の突起５２ａが離れた状態から図６に示すパークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａが噛み合うロック状態となるように、ステップモータ５６ａ、５６ｂが動作する。

即ち、ステップモータ５６ａは、第１パークカム５４ａの長手方向がパークポール５２の背面を押すように回転軸５５ａを回転させる。この動作に同期して、ステップモータ５６ｂは、第２パークカム５４ｂがパークポール５２から離れる方向にパークカム５４ｂを移動させる。第１パークカム５４ａがパークポール５２の背面を押し下げて、パークポール５２が支持軸５３を中心に回転する。そして、図６に示すように、パークポール５２の突起５２ａが、凹部５１ａに係合するので、パークロック装置５０がロック状態となる。

この結果、入力歯車軸３１の回転が禁止され、これに伴い、中間歯車軸３５、出力歯車軸３７の回転が禁止される。即ち、駆動輪４の回転が規制され、車両の停止状態が維持される。

次に、パークロック装置５０のロック解除動作について説明する。ドライバによりセレクトレバーがＰレンジから他のレンジにセレクト操作されると、図示しない制御装置は、パークロック装置５０に解除の指令信号を出力する。これにより、ステップモータ５６ａ、５６ｂは、図６に示すパークロック装置５０のロック状態から第１パークカム５４ａ、第２パークカム５４ｂを移動させて、図７に示すパークポール５２の突起５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａの噛合を解除する。

即ち、ステップモータ５６ａは、第１パークカム５４ａの短手方向がパークポール５２の背面に当接するように回転軸５５ａを回転させる。この動作に同期して、ステップモータ５６ｂは、第２パークカム５４ｂの長手方向がパークポール５２に近づく方向にパークカム５４ｂを移動させる。離反ばね５２ｂの付勢力と第２パークカム５４ｂの押し上げ力のより、パークポール５２が支持軸５３を中心に回転する。そして、図７に示すように、パークポール５２の突起５２ａが、凹部５１ａから離間するので、パークロック装置５０がロック解除状態となる。この結果、駆動輪４のロックが解除され、車両が移動可能となる。

次に、この発明の第２の実施形態につき、図８及び図９に従い説明する。図８はロック状態、図９はロック解除状態を示す拡大した説明図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は割愛する。

第２の実施形態のパークロック装置５０は、パークポール５２の中央部分にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する突起５２ａが設けられている。そして、突起５２ａより支持軸５３より離れる方向に延びる先端部５２ｄのパークポール５２の背面側に第１パークカム５４ａを配置し、パークポールの先端側のパークポール５２のパークギヤ５１側に第２パークカム５４ｂを配置する。

第２の実施形態では、パークポール５２の先端側で、第１パークカム５４ａと第２パークカム５４ｂでパークポール５２を挟んでいる。

図８に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１側を向いているとき、離反ばね５２ｂの付勢力に抗してパークポール５２はパークギヤ５１方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａが噛合い係合し、ロック状態となる。

図９に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１の反対側を向いたとき、離反ばね５２ｂの付勢力及び第２パークカム５４ｂの押し上げ力によりパークポール５２はパークギヤ５１の反対方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａからパークポール５２の突起５２ａが外れたときロック状態が解除され、待機位置となる。

上記した構成により、パークポール５２と第１、第２パークカム５４ａ、５４ｂとの当接部と支持軸５３迄の距離を長く確保できるため、パークポール５２を係合解除する荷重を小さくできる。

次に、この発明の第３の実施形態につき、図１０及び図１１に従い説明する。図１０はロック状態、図１１はロック解除状態を示す拡大した説明図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は割愛する。

第３の実施形態のパークロック装置５０は、第１の実施形態と同様に、パークポール５２は先端部にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する突起５２ａが設けられている。そして、支持軸５３近傍のパークポール５２の背面側に第１パークカム５４ａを配置し、支持軸５３近傍のパークポール５２のパークギヤ５１側に第２パークカム５４ｂを配置する。

第３の実施形態では、パークポール５２の支持軸５３近傍で、第１パークカム５４ａと第２パークカム５４ｂでパークポール５２を挟んでいる。

図１０に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１側を向いているとき、離反ばね５２ｂの付勢力に抗してパークポール５２はパークギヤ５１方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａが噛合い係合し、ロック状態となる。

図１１に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１の反対側を向いたとき、離反ばね５２ｂの付勢力によりパークポール５２はパークギヤ５１の反対方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａからパークポール５２の突起５２ａが外れたときロック状態が解除され、待機位置となる。

上記した構成により、パークポール５２の支持軸５３近傍に第１、第２パークカム５４ａ、５４ｂを配置することで、パークポール５２の揺動角度に対して第１、第２パークカム５４ａ、５４ｂを小さくすることができるため、パークロック装置５０の小型化が可能である。

次に、この発明の第４の実施形態につき、図１２及び図１３に従い説明する。図１２はロック状態、図１３はロック解除状態を示す拡大した説明図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は割愛する。

第４の実施形態のパークロック装置５０は、第２の実施形態と同様に、パークポール５２の中央部分にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する突起５２ａが設けられている。そして、突起５２ａより支持軸５３より離れる方向に延びる先端部５２ｄのパークポール５２の背面側に第１パークカム５４ａを配置し、パークポール５２の支持軸５３近傍に第２パークカム５４ｂを配置する。

第４の実施形態では、パークポール５２の先端側に配置した第１パークカム５４ａと支持軸５３側に配置した第２パークカム５４ｂでパークポール５２を挟んでいる。

図１２に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１側を向いているとき、離反ばね５２ｂの付勢力に抗してパークポール５２はパークギヤ５１方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール５２の突起５２ａが噛合い係合し、ロック状態となる。

図１３に示すように、第１パークカム５４ａ及び第２パークカム５４ｂの長手方向がパークギヤ５１の反対側を向いたとき、離反ばね５２ｂの付勢力と第２パークカム５４ｂの押し上げ力によりパークポール５２はパークギヤ５１の反対方向に揺動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａからパークポール５２の突起５２ａが外れたときロック状態が解除され、待機状態となる。

上記した第４の実施形態では、パークポール５２の先端側に第１パークカム５４ａ、支持軸５３側に第２パークカム５４ｂを配置しているが、パークポール５２の支持軸５３側に第１パークカム５４ａ、先端側に第２パークカム５４ｂを配置してもよい。

上記した構成により、状況に応じて荷重の配分調整や部分的な小型化を行うことができる。

また、上記した各実施形態においては、第１パークカム５４ａ、第２パークカム５４ｂをステップモータ５５ａ、５５ｂで駆動しているが、ステップモータの代わりに、ソレノイドなどのアクチュエータを用いてもよい。

また、上記した実施形態においては、第１パークカム５４ａ、第２パークカム５４ｂをステップモータ５６ａ、５６ｂを駆動部材に直接連結しているが、ワイヤ等を用いて駆動部材に連結するように構成してもよい。

上記した実施形態においては、２つのステップモータ５６ａ、５６ｂを駆動して第１パークカム５４ａ、第２パークカム５４ｂを回転させているが、１つのステップモータやアクチュエータで２つのパークカム５４ａ、５４ｂを駆動するように構成できる。例えば、図１４に示すように、パークポール５２に対してパークギヤ５１の反対側に配置される係合用カムとしての第１パークカム５４ａと、パークギヤ５１側に配置される解除用カムとしての第２パークカム５４ｂとする。そして、二つのパークカム５４ａ、５４ｂは連動して動作するように構成する。このため、回転軸５５ａ、５５ｂに連結部材としてギヤ５５ｄ、５５ｅを設け、これらギヤ５５ｄ、５５ｃを噛合させ、回転軸５５ａにステップモータ５６を設け、一つのステップモータ５６で２つのパークカム５４ａ、５４ｂを連動させて駆動する。

二つのパークカム５４ａ、５４ｂを一つの駆動部材でとしてのステップモータ５６で連動させて動作させることにより、パークポール５２の揺動を行うことができ、また各駆動部材で動作させることに比べてタイムラグを発生させにくい。また、駆動部材を一つにすることで駆動部材の設置スペースを小さくすることができる。

上記したように、この発明のパークロック装置５０では二つのパークカム５４ａ、５４ｂがパークポール５２を挟むように配置され、それぞれがパークポール５２に当接しているため、上記離反ばね５２ｂを省略することも可能である。

また、第１、第２パークカム５４ａ、５４ｂ、パークポール５２、パークギヤ５１は滑り、摩耗対策として表面硬度の高い材質（はだ焼鋼など）を使用してもよい。そして、パークカム５４ａ、５４ｂ、パークポール５２、パークギヤ５１およびそれらに係わる部品は車両重量よりかかる力に対して十分な強度を有するものを用いている。

尚、上記した実施形態では、本発明を車両駆動装置としてインホイールモータ駆動装置について説明しているが、この発明は、１モータ駆動装置や２モータ駆動装置、ガソリンエンジンなどの内燃機関の車両駆動装置にも適用することが可能である。尚、１モータとはエンジン車両のエンジンの代わりに１基のモータを搭載したものであり、２モータは２基のモータを搭載したものである。

５０ ：パークロック装置
５１ ：パークギヤ
５１ａ ：凹部
５２ ：パークポール
５２ａ ：突起
５２ｂ ：離反ばね
５３ ：支持軸
５４ａ ：第１パークカム
５４ｂ ：第２パークカム
５５ａ、５５ｂ ：回転軸
５６ａ、５６ｂ ：ステップモータ
５８ａ、５８ｂ ：離反ばね

Claims (7)

1. 車両駆動装置の回転軸に設けられ、外周部に係合のための凹部を複数設けたパークギヤと、
   前記パークギヤの凹部に係合する突起を有し、係合する位置と待機位置とに支持軸を介して揺動可能なパークポールと、
   前記パークポールの突起を前記パークギヤの凹部に係合する位置と待機位置とに揺動可能にする第１、第２のパークカムと、を備え、
   前記第１、第２のパークカムは、回転式の偏芯カムであり、
   前記第１のパークカムは、前記パークポールのパークギヤ側とは反対側で当接し、前記第２のパークカムは、前記パークポールのパークギヤ側に当接することを特徴とする車両駆動装置のパークロック装置。
2. 前記第２のパークカムは、前記パークポールの突起と支持軸との間のパークギヤ側に当接し、前記第１のパークカムは、前記第２のパークカムに対向し、前記パークポールのパークギヤ側とは反対側で当接することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
3. 前記パークポールは、前記突起から支持軸より離れた側へ延びる先端部を有し、前記第１のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側とは反対側で当接し、前記第２のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側に当接することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
4. 前記パークポールは、前記突起から支持軸より離れた側へ延びる先端部を有し、前記第１のパークカム及び第２のパークカムの一方のパークカムは、前記先端部のパークギヤ側とは反対側で当接し、他方のパークカムは、前記突起から支持軸の間のパークギヤ側に当接することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
5. 前記第１、第２のパークカムは、それぞれ回転軸に取り付けられ、それぞれの前記回転軸にカムを駆動する駆動部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
6. 前記第１、第２のパークカムは、それぞれ回転軸に取り付けられ、それぞれの回転軸は連結部材で連結され、どちらか一方の回転軸を駆動部で回転させることで、前記連結部材を介して前記第１のパークカムと第２のパークカムが連動して動作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
7. 駆動源としての電動モータと、電動モータからの回転を減速して出力する減速機と、駆動輪と連結し、減速機からの出力を駆動輪に伝達する車輪ハブと、前記減速機を収容する減速機ケーシングと、を備え、
   前記減速機は、前記電動モータの出力軸と連結し、入力歯車としての小径歯車を有する入力歯車軸と、車輪ハブと連結し、出力歯車としての大径歯車を有する出力歯車軸と、前記入力歯車軸と前記出力歯車軸との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸を少なくとも一つ以上配置する平行軸歯車減速機であり、
   前記入力歯車軸と同軸に設けられたパークギヤと、パークポールと、第１、第２のパークカムとからなる前記請求項１〜６のいずれか１項に記載のパークロック装置を有し、前記パークギヤと、パークポールと、第１、第２のパークカムは、前記減速機ケーシング内に収容されることを特徴とする車両駆動装置。

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