JP2019158059A - 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、パークロック装置のロック解除を確実に行え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にパークギヤの凹部に係合する係合ピン５２と、係合ピン５１をパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と待機位置とに移動可能にするパークカム５４とを備え、係合ピン５２は、パークカム５４と当接する当接部５２を有し、パークカム５４と当接部５２の当接状態によってパークギヤ５１の半径方向に移動し、パークカム５４は、係合ピン５２の前記当接部と接する凸部５４ａを有する回転カムであり、係合ピン５２の中心線に対して、９０度の角度の延長線上にパークカム５４を回転させる回転軸５５を設けた。【選択図】 図８

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１６及び図１７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１６参照）。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１７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１７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。

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、パークロック装置のロック解除を確実に行え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係合ピンと、前記係合ピン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移動可能にするパークカムとを備え、前記係合ピンは、前記パークカムと当接する当接部を有し、前記パークカムと当接部の当接状態によって前記パークギヤの半径方向に移動し、前記パークカムは、前記係合ピンの前記当接部と接する凸部を有する回転カムであり、前記係合ピンの中心線から直交する方向に延びる線上に前記パークカムを回転させる回転軸を設けたことを特徴とする。

上記の構成によれば、パークカムの回転によって係合ピンをパークギヤとの係合状態で保持できるとともに、係合解除状態でも係合ピンが駆動装置の振動等により、誤ってパークギヤに係合することを防止できる。

また、前記係合ピンは、先端側に係合部を有し、前記係合部が前記パークギヤの凹部と係合するように構成できる。

また、前記係合ピンは支持部材により移動自在に支持すればよい。

また、前記係合ピンは、係合解除する方向に荷重を作用させる弾性部材を介して前記支持部材に支持するように構成することができる。

また、この発明に係る車両駆動装置は、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るインホイールモータ駆動装置であって、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、係合ピンと、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、係合ピンと、パークカムは、前記減速機ケーシング内に収容されるように構成できる。

この発明においては、パークカムの回転により、係合ピン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。このため、係合ピン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、パークギヤと係合ピンの係合を確実に解除することができ、大型な部品を用いる必要がなくなる。また、ロック解除状態では、パークカムにより係合ピン係合解除状態を維持できるので、振動等によって、係合ピンが誤ってパークギヤに係合することも防止できる。

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。 この発明の実施形態の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。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す平面図であり、図４の矢印Ａから見た時の図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す平面図であり、図４の矢印Ａから見た時の図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置のパークカム方向から見た拡大図であり、ロック状態を示している。 この発明の実施形態の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。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置のパークカム方向から見た拡大図であり、ロック解除状態を示している。 この発明の実施形態の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。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンと支持部材との関係を説明する説明図であり、（ａ）は、係合ピンを示す斜視図、（ｂ）は、支持部材を示す斜視図、（ｃ）は、支持部材に係合ピンを組み込んだ状態を示す斜視図、（ｄ）は、係合ピンと支持部材と圧縮コイルばねとを組み込んだ状態を示す斜視図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、側面図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、側面図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、底面図である。 この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、底面図である。 従来のパークロック装置を示す概略平面図である。 図１６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、アルミニウム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と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おおび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。

この実施形態のインホイールモータ駆動装置１０は、図３〜図１１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に係合する係合部５２ａを有する係合ピン５２と、係合ピン５２の係合部５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と待機位置とに半径方向に移動可能にするパークカム５４を備える。ここで、待機位置は、パークギヤ５１の凹部５１ａに係合ピン５２の係合部５２ａが係合しない位置である。

図４、図７〜図１０に示すように、係合ピン５２は、ピン本体５２ｆの先端側にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する端部に傾斜部を設けた係合部５２ａを有し、減速機ケーシング２５ｂに取り付けられる支持部材５７により、パークギヤ５１の半径方向に移動自在に支持されている。

係合ピン５２の係合部５２ａの傾斜部は、パークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と待機位置へと係合ピン５２が移動する際に、スムーズな移動が行えるように形成したものである。これにより、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する位置と、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合しない待機位置に確実に移動することができる。

係合ピン５２とパークギヤ５１とは、パークギヤ５１の半径方向に、一直線状に配置されている。そして、係合ピン５２が半径方向に移動するので、パークギヤ５１に対して係合部５２ａが直線方向に移動する。

図４、図８及び図１０に示すように、係合ピン５２の後端部に設けられた当接部５２ｂは、先端側当接部５２ｂ１と後端側当接部５２ｂ２とを有し、先端側当接部５２ｂ１と後端側当接部５２ｂ２間にパークカム５４が配置される。

支持部材５７と当接部５２ｂの先端側当接部５２ｂ１との間には圧縮コイルばね５３が嵌め込まれ、係合ピン５２の係合部５２ａをパークギヤ５１から離間する方向に付勢している。

パークカム５４は、当接部５２ｂの先端側当接部５２ｂ１と後端側当接部５２ｂ２と当接する凸部５４ａを有する回転カムである。そして、係合ピン５２の中心線から直交する方向に延びる線上にパークカム５４の回転中心が位置する。このため、係合ピン５２の中心線から直交する方向に延びる線上に、パークカム５４を回転する回転軸５５が設けられている。この回転軸５５にパークカム５４が固定される。回転軸５５には、付勢ばね５８が取り付けられ、パークカム５４を係合ピン５２の先端側当接部５２ｂ１に当接する方向に付勢している。

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、この実施形態では、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。

上記したように、係合ピン５２は、支持部材５７を介してパークギヤ５１の半径方向に移動自在に支持され、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する位置であるロック位置と係合しないロック解除位置（待機位置）にパークカム５４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、係合ピン５２と、パークカム５４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、係合ピン５２と、パークカム５４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。

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）を介して回転軸５５が回転自在に取り付けられる。この回転軸５５は、図４〜図６に示すように、係合ピン５２の中心線から直交する方向に延びる線上に設けられている。そして、図４〜図６に示すように、この回転軸５５に回転式のパークカム５４が固定されている。

図３に示すように、回転軸５５は連通孔５５ｃにより減速機ケーシング２５ｂのインボード側に引き出され、引き出された回転軸５５にパークカム５４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５６が連結されている。

上記したパークカム５４は、ステップモータ５６の駆動により所望の角度位置に回転される。

図５に示すように、ステップモータ５６に回転軸５５を直接に連結する以外に、図６に示すように、回転軸５５とステップモータ５６との間にワイヤなどの連結部材５６ａを設け、回転軸５５と駆動部材としてのステップモータ５６を離間して配置してもよい。

図４、図７及び図８に示すように、パークカム５４の凸部５４ａが当接部５２ｂの先端側当接部５２ｂ１に当接して回転することで、圧縮コイルばね５３の付勢力に抗して、係合ピン５２をパークギヤ５１の半径方向でパークギヤ５１に近づく方向に移動させ、係合部５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａが噛合い係合し、ロック状態となる。

図９及び図１０に示すように、パークカム５４の凸部５４ａが当接部５２ｂの後端側当接部５２ｂ２に当接し、圧縮コイルばね５３の付勢力とパークカム５４の押圧力により係合ピン５２は、半径方向でパークギヤ５１から離れる方向に移動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａから係合ピン５２の係合部５２ａが外れたときロック状態が解除される。

圧縮コイルばね５３を設けることにより、パークカム５４が係合ピン５２の係合部５２ａを係合解除方向へ移動させるための荷重を補助することができ、パークカム５４を回転させるトルクを小さくできる。また、パークギヤ５１の凹部５１ａと係合部５２ａとの係合解除は、パークカム５４の駆動により行うので、圧縮コイルばね５３だけで係合を解除する場合に比べて、確実に係合解除が行える。

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と係合ピン５２の係合部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、圧縮コイルばね５３の付勢力だけでなく、パークカム５４の回転により、係合ピン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、パークカム５４により係合ピン５２の係合部５２ａの係合解除状態を維持できるので、振動等によって、係合ピン５２の係合部５２ａが誤ってパークギヤ５１に係合することも防止できる。

また、圧縮コイルばね５３により、係合解除中に振動などにより係合ピン５２が振れることも軽減できる。

係合ピン５２を支持部材５７で支持する一例に付き図１１を参照して説明する。図１１は、係合ピン５２と支持部材５７との関係を説明する説明図であり、（ａ）は、係合ピン５２を示す斜視図、（ｂ）は、支持部材５７を示す斜視図、（ｃ）は、支持部材５７に係合ピン５２を組み込んだ状態を示す斜視図、（ｄ）は、係合ピン５２と支持部材５７と圧縮コイルばね５３とを組み込んだ状態を示す斜視図である。

（ａ）に示すように、係合ピン５２は、角棒状のピン本体５２ｆを有し、ピン本体５２ｆの先端側にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する係合部５２ａが設けられている。この係合ピン５２の先端側に傾斜を設けた傾斜部５２ａ１が設けられている。係合ピン５２の後部には、パークカム５４と当接する当接部５２ｂが設けられ、先端側当接部５２ｂ１と後端側当接部５２ｂ２が所定の間隔を隔てて設けられている。

先端側当接部５２ｂ１に連接して延長部５２ｄが設けられ、この延長部５２ｄに直交して支持部材５７の溝部５７ｃに挿入される矩形状の係合部５２ｅが設けられている。

（ｂ）に示すように、支持部材５７は、係合部５２ｅが挿入される溝部５７ｃが設けられたベース部５７ｄを有する。このベース部５７ｄに下部支持板５７ａと上部支持板５７ｂが所定の間隔を隔てて設けられている。下部支持板５７ａには、係合ピン５２のピン本体５２ｆが挿入される矩形状の孔５７ｄが設けられ、上部支持板５７ｂには、圧縮コイルばね５３が挿入される大きさの丸孔５７ｅが設けられている。

（ｃ）に示すように、支持部材５７の溝部５７ｃに係合ピン５２の係合部５２ｅを挿入し、丸孔５７ｅ、孔５７ｄにピン本体５２ｆを通すことで、支持部材５７と係合ピン５２は組み立てられる。

支持部材５７に係合ピン５２を組み込む前に、圧縮コイルばね５３を丸孔５７ｅから下部支持板５７ａと上部支持板５７ｂとの間に挿入し、丸孔５７ｅ、孔５７ｄ、圧縮コイルばね５３にピン本体５２ｆを通すことで、（ｄ）に示すように、支持部材５７と係合ピン５２と圧縮コイルばね５３は組み立てられる。

支持部材５７を減速機ケーシング２５ｂに、係合ピン５２がパークギヤ５１のパークギヤ５１の半径方向に一直線状に配置されるように、取り付けられる。

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と係合ピン５２の係合部５２ａが離れた状態から図６に示すパークギヤ５１の凹部５１ａと係合ピン５２の係合部５２ａが噛み合うロック状態となるように、ステップモータ５６が動作する。

即ち、ステップモータ５６は、パークカム５４の凸部５４ａが、係合ピン５２の先端側当接部５２ｂ１を押すように回転軸５５を回転させる。そして、図６に示すように、圧縮コイルばね５３の付勢力に抗して、係合ピン５２の係合部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５６は、図６に示すパークロック装置５０のロック状態からパークカム５４の凸部５４ａを後端側当接部５２ｂ２に当接するようにパークカム５４を移動させて、係合ピン５２を押し上げ、図７に示す係合ピン５２の係合部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５６は、パークカム５４の凸部５４ａが係合ピン５２の後端側当接部５２ｂ２に当接するように回転軸５５を回転させる。圧縮コイルばね５３の付勢力とパークカム５４の押し上げ力のより、係合ピン５２がパークギヤ５１の半径方向にパークギヤ５１から離れる方向に移動する。そして、図７に示すように、係合ピン５２の係合部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、係合ピン５２の変形例について、図１２〜図１５を参照して説明する。
図１２は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの側面図である。図１２に示す係合ピン５２は、平角棒状のピン本体５２ｆに、先端側にテーパ状の傾斜部を設けた係合部５２ａを設けたものである。

図１３は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの側面図である。図１３に示す係合ピン５２は、平角棒状のピン本体５２ｆの先端側に単一曲線又は複合曲線或いはインボリュート曲線の中から選択された曲線で形成される曲面からなる係合部５２ａを設けたものである。

図１４は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの底面図である。図１４に示す係合ピン５２は、丸棒状のピン本体５２ｆの先端側に円錐状の形成された係合部５２ａを設けたものである。

図１５は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの底面図である。図１５に示す係合ピン５２は、丸棒状のピン本体５２ｆの先端に、ピン本体５２ｆより大きな矩形の基部と円錐形状の係合部５２ａを設けたものである。

また、上記した各実施形態においては、パークカム５４をステップモータ５６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。

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モータとは車両の内燃機関の代わりに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 ：係合ピン
５２ａ ：係合部
５２ａ１ ：傾斜部
５２ｂ ：当接部
５２ｂ１ ：先端側当接部
５２ｂ２ ：後端側当接部
５３ ：圧縮コイルばね
５４ ：パークカム
５４ａ ：凸部
５５ ：回転軸
５６ ：ステップモータ

Claims (9)

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係合ピンと、
   前記係合ピン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移動可能にするパークカムとを備え、
   前記係合ピンは、前記パークカムと当接する当接部を有し、前記パークカムと当接部の当接状態によって前記パークギヤの半径方向に移動し、
   前記パークカムは、前記係合ピンの前記当接部と接する凸部を有する回転カムであり、前記係合ピンの中心線から直交する方向に延びる線上に前記パークカムを回転させる回転軸を設けたことを特徴とする車両駆動装置のパークロック装置。
2. 前記係合ピンは、先端側に係合部を有し、前記係合部が前記パークギヤの凹部と係合することを特徴とする請求項１に記載のパークロック装置。
3. 前記係合ピンは支持部材により移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
4. 前記係合ピンは、係合解除する方向に荷重を作用させる弾性部材を介して前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
5. 前記係合ピンは、角棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に傾斜部を有する係合部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
6. 前記係合ピンは、角棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に単一曲線又は複合曲線或いはインボリュート曲線の中から選択された曲線で形成される曲面からなる係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
7. 前記係合ピンは、丸棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に円錐形状の係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
8. 前記係合ピンは、丸棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に、ピン本体より大きな矩形の基部と円錐形状の係合部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
9. 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、係合ピンと、パークカムとからなる前記請求項１〜８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、係合ピンと、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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