JP4458424B2

JP4458424B2 - パーキング装置

Info

Publication number: JP4458424B2
Application number: JP2005102299A
Authority: JP
Inventors: 雄司渡瀬
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2006281906A

Description

本発明は、停車時等に、車両が移動しないようにロックするパーキング装置に関するものである。

一般に、車両用の自動変速装置には、シフトレバーがＰ（パーキング）レンジに操作されたときに、車両の移動を防止するパーキング装置が設けられている。例えば、特許文献１に記載されているパーキング装置では、図７で示されるように、自動変速装置のリダクションギアと一体的に形成されたパーキングロックギア１０に、一端側が回動可能に支持されたパーキングロックポール１１のストッパ部１１ａを係脱させることにより、車両をパーキングの状態と、非パーキングの状態とに保持している。

パーキングロックポール１１には、ストッパ部１１ａ側がパーキングロックギア１０から離れるように弾性力が加えられているが、一部を円錐面状に形成したパーキングロックカム１４が、このパーキングロックポール１１側に移動して、これを押圧することにより、上向きの力が与えられる。このため、パーキングロックポール１１は、弾性力に抗しつつ上方に持ち上げられて、ストッパ部１１ａがパーキングロックギア１０の歯部間に入り込み、車両が移動できないパーキングの状態を形成する。なお、パーキングロックカム１４は、ストッパ部１１ａが、回転中のパーキングロックギア１０の歯部に当たって歯部間に入り込まない場合に、パーキングロックカム１４がパーキングロックポール１１側から一時的に退避できるように、コイルバネ１５を介して、パーキングロックポール１１側に加圧される。

特開平７−１３７５５５号公報

ところで、シフトレバーをＰレンジに操作した場合、パーキングロックカム１４は、コイルバネ１５を介しているとはいえ、所定の衝撃力でパーキングロックポール１１の下部に打ち当てられる。この場合、パーキングロックカム１４は、常に同一部分がパーキングロックポール１１に当たることになるため、このパーキングロックカム１４には凹状の打痕部が生じ、この打痕部がパーキングロックポール１１に引っ掛かって、運転者がシフトレバーを操作する場合に、操作性が悪いと感じることがあった。

この発明は、以上の点に鑑み、パーキングロックカムに打痕部を生じさせにくく、運転者に、シフトレバーの操作に関して操作性の悪さを感じさせないパーキング装置を提供することを目的とする。

この発明の請求項１記載の発明は、パーキングロッドの軸線に沿って移動し、パーキングロックポールを押圧して揺動させることにより、このパーキングロックポールを、エンジン側の回転を伝える軸に取り付けられたパーキングロックギアに係合させて、車両の移動を防止するパーキングロックカムと、一端側が前記パーキングロッドに、他端側が前記パーキングロックカムにそれぞれ支持され、シフトレバーの操作により、前記パーキングロッドを前記パーキングロックポール側へ移動させることにより、このパーキングロッドの軸線方向に圧縮されて、前記パーキングロックカムを前記パーキングロックポールに押圧させるコイルバネとを有するパーキング装置において、前記パーキングロックカムを前記パーキングロッドの軸線を中心とした回転体形状に形成するとともに、前記パーキングロックカムに、伸縮により巻き数を増減するように移動する前記コイルバネの一端側と係合して、このパーキングロックカムを、前記コイルバネの伸縮毎に、前記パーキングロッドの軸線を中心に一方向に所定角度だけ回転させる係止部を形成していることを特徴とする。

この発明では、シフトレバーをパーキングのレンジに操作すると、パーキングロッドがパーキングロックポール側に移動し、コイルバネを介して、パーキングロックカムをパーキングロックポールに押圧する。このことにより、パーキングロックポールが回動してパーキングロックギアに係合し、パーキングロックギア、すなわち、エンジン側の回転を伝える軸の回転が阻止されて、車両の移動が防止される。パーキングロックポールがパーキングロックギアに係合しない場合には、コイルバネの作用により、パーキングロックカムがパーキングロックポール側に必要以上に移動することはなく、パーキングロックカムによるパーキングロックポールの無理な押圧が防止される。

一方、コイルバネを圧縮して、パーキングロックカムをパーキングロックポールに加圧した場合、パーキングロックカムは、例えば、係止部がコイルバネの一端側によって力（コイルの巻き数を増やすような向きの力）を受け、パーキングロッドの軸線を中心にコイルバネの巻き方向に所定角度だけ回転する。また、シフトレバーをパーキング以外のレンジに操作して、パーキングロッドをパーキングロックポール側から遠ざかるように移動させると、コイルバネとパーキングロックカムも同じ方向に移動し、パーキングロックカムによるパーキングロックポールの加圧は解除されて、コイルバネは引き伸ばされる。このことにより、コイルバネの一端側は、巻き数を減らすように、コイルバネの巻き方向と逆方向に移動するが、例えば滑りによって係止部はこの力を受けないため、パーキングロックカムの逆方向への回転はない。

すなわち、パーキングロックカムがパーキングロッド回りを一方向に回転して、パーキングロックポールに対するパーキングロックカムの接触面を、コイルバネの伸縮毎に変化させているので、パーキングロックカムは、全周がほぼ均等にパーキングロックポールと接触することになる。

この発明の請求項１記載の発明によれば、パーキングロックポールに対するパーキングロックカムの接触面を、コイルバネの伸縮毎に変化させているので、パーキングロックカムは、全周がほぼ均等にパーキングロックポールと接触することとなり、パーキングロックカムに打痕部のような偏摩耗が生じることはない。このため、運転者が、シフトレバーを操作する際に、操作性の悪さを感じることはない。また、回転体状に形成されたパーキングロックカムは、その全面がほぼ均一にパーキングロックポールと接触するので、表面が凹凸の無い滑り面（つるつる面）となって、表面の摩擦抵抗が小さくなる。このため、この発明では、パーキングロックカムによりパーキングロックポールをスムーズに動かすこととなり、このパーキングロックポールをパーキングロックギアに容易に係合させることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１はこの発明の一実施の形態に係るパーキング装置を備えた車両用の自動変速装置等を示している。

自動変速装置１は、クラッチの作用とトランスミッションの作用とを自動的に行うようにして、エンジン１００のクランク軸側の回転をディファレンシャル装置１２０側に伝えるものである。この自動変速装置１は、図１で示されるように、トルクコンバータ２と、減速ユニット３と、リダクションドライブシャフト４と、リダクションドライブギア５と、リダクションドリブンギア６と、ドライブピニオンシャフト７と、パーキング装置８とを有している。

トルクコンバータ２は、作動油を介して、自動クラッチの作用とトルクの増加作用とを行ないつつ、エンジン１００のクランクシャフト側の回転を、出力軸であるトルコン出力軸２ａを介して減速ユニット３側に伝えるものである。

減速ユニット３は、ギア、クラッチ、ブレーキ等を操作して、シフトレバーＢ（図６参照）がＤレンジにある場合に、車速を、例えば、Ｌ（ロー）、２（セカンド），３（サード）に変化させたり、シフトレバーＢがＲレンジにある場合に、車両をバックさせたり、シフトレバーＢがＮレンジにある場合に、クランクシャフト１０１側の回転がリダクションドライブシャフト４側に伝わらないようにさせたりするものである。この減速ユニット３は、所定のクラッチ（ハイクラッチ、ロークラッチ、リバースクラッチ）、所定のブレーキ（２＆４ブレーキ、ロー＆リバースブレーキ）、プラネットギアユニット、油圧制御ユニット等から構成されていて、その出力軸が、リダクションドライブシャフト４となる。

リダクションドライブギア５は、リダクションドライブシャフト４の一端側に取り付けられ、リダクションドライブシャフト４と平行に設けられたドライブピニオンシャフト７の一端に取り付けられたリダクションドリブンギア６に噛み合っている。なお、ドライブピニオンシャフト７の他端側は、駆動輪側に回転力を伝えるディファレンシャル装置１２０に接続されている。

シフトレバーがＤレンジにある状態で、車両のアクセルを踏み込めば、トルクコンバータ２や減速ユニット３が作動して、車速は順次増加するし、シフトレバーがＲレンジにある状態で車両のアクセルペダルを踏めば、車両は後退する。また、シフトレバーがＮレンジにある状態では、エンジンが作動していても、エンジンの回転力は駆動輪に伝えられない。なお、シフトレバーがＰレンジにあれば、パーキング装置８が作動して、リダクションドライブシャフト４の回転が阻止され、車両の移動が防止される。

図２及び図３はパーキング装置８の主要部を示している。
パーキング装置８は、自動変速装置１の出力軸の一つであるリダクションドライブシャフト４が回転できないように、これをロックして、車両の移動を防止するものである。このパーキング装置８は、図２で示されるように、パーキングロックギア１０と、パーキングロックポール１１と、退避バネ１２と、パーキングロッド１３と、パーキングロックカム１４と、コイルバネ１５と、カム回動機構１６とを有している。

パーキングロックギア１０は、図１で示されるように、リダクションドライブギア５の減速ユニット３側に、このリダクションドライブギア５と一体に形成されている。このパーキングロックギア１０は、リダクションドライブギア５より小径に形成され、図２で示されるように、外周部に、所定ピッチで複数の歯部１０ａが形成されている。

パーキングロックポール１１は、図２及び図３で示されるように、パーキングロックギア１０の下方に、これと対向するように設けられた左右に細長い部材であり、左端部が固定軸Ｚに回動自在に支持され、右端側がパーキングロックギア１０の歯部１０ａ側に対して進退可能になっている。このパーキングロックポール１１には、長手方向中間部の上部に、パーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に入り込んで、パーキングロックギア１０の回転を阻止する突状のストッパ部１１ａが形成されている。また、このパーキングロックポール１１には、左端部の下部が切り欠かかれたように形成されていて、ここに、パーキングロックカム１４と係合して、左端部側を固定軸Ｚを中心にパーキングロックギア１０に対して進退するように回動させるカム係合部１１ｂが形成されている。

なお、パーキングロックポール１１は、退避バネ１２によって下向きに弾性力が加えられているので、常時はストッパ部１１ａがパーキングロックギア１０の歯部１０ａ下方に位置している。

パーキングロッド１３は、図２及び図３で示されるように、パーキングロックポール１１の下方に、軸線Ｌがリダクションドライブシャフト４と平行になるよう前後方向に向かって設けられている。このパーキングロッド１３は、軸線Ｌに沿って移動可能に、両端側が支持されており、例えば、後端１３ａ側に、これを前後に移動させる駆動源が接続されている。このパーキングロッド１３には、拡径した前支持部１３ｂと後支持部１３ｃとが一定間隔を置いて形成されており、この間（以下カム移動部１３ｄという）に、パーキングロックカム１４とコイルバネ１５とが支持されている。なお、パーキングロッド１３は、車両のシフトレバーＢがＰレンジに操作されると、駆動源を介して所定距離だけ前方に移動し、シフトレバーがその他のレンジに操作されると、駆動源を介し所定距離だけ後方に移動する。

パーキングロックカム１４は、パーキングロックポール１１を押圧して、これを退避バネ１２の弾性力に抗しつつ上向きに回動させ、パーキングロックポール１１のストッパ部１１ａをパーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に移動させるものである。このパーキングロックカム１４は、図２及び図３で示されるように、中心部の貫通孔を介してパーキングロッド１３のカム移動部１３ｄに取り付けられており、カム移動部１３ｄに沿って前後に摺動できるようになっている。このパーキングロックカム１４は、パーキングロッド１３の軸線Ｌを中心とした回転体形状に形成されており、前部１４ａはパーキングロッド１３のカム移動部１３ｄの径よりやや大きい小横円柱に形成され、後部１４ｂは前部１４ａより充分に径が大きい大横円柱に形成され、中間部１４ｃは、これらの両端を結ぶように円錐面状に形成されている。

前部１４ａは、シフトレバーＢがＰレンジ以外のレンジにある場合に、パーキングロックポール１１のカム係合部１１ｂが、退避バネ１２を介して、これに押し当てられる。中間部１４ｃは、シフトレバーがＰレンジに操作された場合に、パーキングロックポール１１のカム係合部１１ｂを前方に押圧しつつ上方に押し上げ（パーキングロックポール１１を軸線Ｌを中心に回動させ）、ストッパ部１１ａをパーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に移動させるためのものである。後部１４ｂは、パーキングロックポール１１のストッパ部１１ａをパーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に保持するためのものである。

コイルバネ１５は、シフトレバーがＰレンジにある場合に、パーキングロックカム１４を、後方に退避可能な状態で前方に押圧して移動させるものである。このコイルバネ１５は、図２及び図３で示されるように、内部にパーキングロッド１３のカム移動部１３ｄが挿通した状態で、パーキングロッド１３の後支持部１３ｃとパーキングロックカム１４間に位置決めされており、シフトレバーがＰレンジ以外のレンジにある場合には、パーキングロックカム１４をパーキングロッド１３の前支持部１３ｂに加圧する圧縮バネとなっている。

図４及び図５はカム回動機構１６を示している。
カム回動機構１６は、シフトレバーがＰレンジに操作され、コイルバネ１５が圧縮された場合に、図４で示されるように、パーキングロックカム１４を、パーキングロッド１３の軸線Ｌを中心にして所定角度αだけ一方向に回転させ、パーキングロックカム１４とパーキングロックポール１１との接触面を、コイルバネ１５の伸縮毎に変化させるものである。このカム回動機構１６は、コイルバネ１５のパーキングロックカム１４側端部に形成された爪部１６ａと、この爪部１６ａが係合する、パーキングロックカム１４の後端面に形成された係止部１６ｂとから構成されている。

係止部１６ｂは、図４及び図５で示されるように、パーキングロッド１３周りの平らな円形端面３０の外周部から、この外周部を所定ピッチで分割するように、放射状に延びる複数の傾斜溝３１によって形成されている。傾斜溝３１は、コイルバネ１５のコイルの巻き方向Ｍ側が漸次前方側に深くなるように形成され、１つの傾斜溝３１の最も深い部分と、隣接する傾斜溝３１の最も浅い部分とには、段差部３１ａが形成されている。

爪部１６ａは、図５で示されるように、係止部１６ｂの傾斜溝３１側が、これに食い込むように、やや尖った突出部３２となっており、コイルの巻き方向側端面が、係止部１６ｂの段差部３１ａと密着するようになっている。したがって、爪部１６ａがコイルバネ１５のコイル巻き数を増やす向きのコイル巻き方向Ｍ側に移動すると、爪部１６ａが係止部１６ｂの段差部３１ａを押すので、パーキングロックカム１４は、パーキングロッド１３の軸線Ｌを中心に所定角度だけ回転する。また、爪部１６ａがコイルバネ１５の巻き方向Ｍ側と逆方向に移動すると、爪部１６ａが係止部１６ｂの傾斜溝３１上を滑り、パーキングロックカム１４はほとんど回動しない。

なお、コイルバネ１５は、伸縮によってコイル径や線材自身の長さにはほとんど変化は生じないので、圧縮されて長さ方向に縮むと、一端側は、コイルの巻き数を増やすように、その巻き方向Ｍ側に移動し、逆に長手方向に伸びていくと、コイルの巻き数を減らすように、その巻き方向と逆方向に移動する。

図６はパーキング装置８の作用説明図である。
パーキング装置８の作用効果を図６を参照しつつ説明する。
図６の（ａ）で示されるように、運転者がシフトレバーをＰレンジに操作すると、パーキングロックギア１０が駆動源によって所定量だけ前方へ移動する。このことにより、パーキングロックカム１４は、圧縮されつつ押圧してくるコイルバネ１５に押されて前進し、中間部１４ｃがパーキングロックポール１１のカム係合部１１ｂを押圧して、これに上向きの力を与える。この結果、パーキングロックポール１１は、退避バネ１２の弾性力に抗しつつ、固定軸Ｚを中心に回動し、ストッパ部１１ａ側を上方、すなわち、パーキングロックギア１０側に移動させる。そして、パーキングロックカム１４の後部１４ｂがパーキングロックポール１１のカム係合部１１ｂまで移動すると、ストッパ部１１ａが、パーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に充分に入り、パーキングロックギア１０の回転が阻止され、車両は移動が防止されたパーキングの状態に保持される。

また、パーキングロックポール１１のストッパ部１１ａが、パーキングロックギア１０の歯部１０ａに当たり、上方への移動が阻止されると、ストッパ部１１ａをその位置に保持させるように、コイルバネ１５が作動する。このストッパ部１１ａは、パーキングロックギア１０の僅かな回転により、これが隣接する歯部１０ａ間側に位置決めされると、コイルバネ１５の弾性力により、パーキングロックギア１０の歯部１０ａ間に移動し、車両をパーキングの状態に保持させる。

さらに、図６の（ｂ）で示されるように、シフトレバーをＰレンジから他のレンジに操作すると、パーキングロッド１３は、駆動源の作用により、所定量だけ後方に移動し、初期の位置に戻される。このことにより、コイルバネ１５及びパーキングロックカム１４も後方へ移動し、パーキングロックカム１４は、そのパーキングロックポール１１との接触部が、後部１４ｂ、中間部１４ｃ、前部１４ａと変化して、パーキングロックポール１１のストッパ部１１ａを上方に押し上げる力を失う。この状態で、コイルバネ１５は、初期の状態まで伸び、パーキングロックカム１４を前支持部１３ｂまで移動させる。また、パーキングロックポール１１は、退避バネ１２の弾性力により、固定軸Ｚを中心に下方へ回動し、カム係合部１１ｂの下面がパーキングロックカム１４の前部１４ａに接触する。

さて、パーキングロックカム１４がパーキングロックポール１１を押圧し始めると、コイルバネ１５は圧縮され、順次長さが短くなってくるが、この結果、爪部１６ａがコイルの巻き方向Ｍ側に移動する。このため、爪部１６ａがパーキングロックカム１４の係止部１６ｂ内の傾斜溝３１の一つに係合し、パーキングロックカム１４を、パーキングロッド１３の軸線Ｌを中心にして、コイルの巻き方向Ｍに回転させていく。この状態は、パーキングロックポール１１がパーキングロックカム１４の後部１４ｂに係合するまで継続され（ここまで、コイルバネ１５は圧縮され続ける）、パーキングロックカム１４は所定角度だけ回転する。

一方、シフトレバーをＰレンジから他のレンジに操作し、パーキングロッド１３を所定量だけ後方に移動させると、最終的に、コイルバネ１５も初期の状態まで伸び、爪部１６ａをコイルの巻き方向Ｍと逆方向に移動させる。この場合、爪部１６ａは、パーキングロックポール１１により加圧されているパーキングロックカム１４の係止部１６ｂ上を滑るように移動するため、パーキングロックカム１４はほとんど回転しない。

以上のように、このパーキング装置８では、パーキングロックカム１４が、コイルバネ１５の伸縮毎に、パーキングロッド１３の軸線Ｌを中心に所定角度αだけ回動するので、パーキングロックカム１４のパーキングロッド１３との接触面の位置を順次変えることができる。このため、このパーキング装置８では、パーキングロックカム１４の前部１４ａ、後部１４ｂ、中間部１４ｃが、接触面を変えつつ、周面全体でほぼ均等にパーキングロッド１３に加圧されたり、突き当てられたりするので、パーキングロックカム１４に凹状の打痕部や加圧へこみが形成されてしまうことはない。このため、このパーキング装置８では、凹状の打痕部や加圧へこみによって、運転者が、シフトレバーの操作に関して、操作性の悪さを感じてしまうことはない。

また、このパーキング装置８では、パーキングロックカム１４の外周面が、パーキングロックポール１１との均等な接触によって、表面が凹凸のない滑らかな面（つるつる面）に変えられるので、パーキングロックポール１１に対するパーキングロックカム１４の滑りがよくなる。このため、このパーキング装置８では、パーキングロックカム１４によるパーキングロックポール１１の上下方向への回動がスムーズに行われ、シフトレバーの操作に関して、操作性の向上を図ることができる。

なお、この実施の形態では、パーキングロッド１３の後支持部１３ｃにコイルバネ１５の端部を固定しなかったが、これを固定して、コイルバネ１５の端部とパーキングロッド１３の後支持部１３ｃとの間の滑りをなくせば、その分、コイルバネ１５の爪部１６ａの移動量も増加するので、コイルバネ１５の伸縮に当たり、パーキングロックカム１４を軸線Ｌ回りにより多く回動させることができる。

また、カム回動機構１６の係止部１６ｂ軸線Ｌを中心に逆向きに形成するとともに、コイルバネ１５の爪部１６ａを、パーキングロックカム１４がコイルバネ１５の巻き数を減らす向きに回転するように、係止部１６ｂに係合させるようにしてもよい。

この発明の一実施の形態に係るパーキング装置を備えた車両用自動変速装置等を示す図である。パーキング装置の主要部の外観斜視図である。パーキング装置が作動した状態を示す斜視図である。パーキングロックカムの後端側から見たカム回動機構の説明図である。図４のＡ−Ａ方向から見たカム回動機構１６の説明図である。パーキング装置の作用説明図であり、（ａ）はパーキング装置が作動した状態を示し、（ｂ）はパーキング装置が非作動の状態を示す。従来技術の説明図である。

符号の説明

４リダクションドライブシャフト（エンジン側の回転を伝える軸）
８パーキング装置
１０パーキングロックギア
１１パーキングロックポール
１３パーキングロッド
１４パーキングロックカム
１５コイルバネ
１６ｂ係止部
Ｂシフトレバー
Ｌ軸線

Claims

パーキングロッドの軸線に沿って移動し、パーキングロックポールを押圧して回動させることにより、このパーキングロックポールを、エンジン側の回転を伝える軸に取り付けられたパーキングロックギアに係合させて、車両の移動を防止するパーキングロックカムと、一端側が前記パーキングロッドに、他端側が前記パーキングロックカムにそれぞれ支持され、シフトレバーの操作により、前記パーキングロッドを前記パーキングロックポール側へ移動させることにより、このパーキングロッドの軸線方向に圧縮されて、前記パーキングロックカムを前記パーキングロックポールに押圧させるコイルバネとを有するパーキング装置において、
前記パーキングロックカムを前記パーキングロッドの軸線を中心とした回転体形状に形成するとともに、前記パーキングロックカムに、伸縮により巻き数を増減するように移動する前記コイルバネの一端側と係合して、このパーキングロックカムを、前記コイルバネの伸縮毎に、前記パーキングロッドの軸線を中心に一方向に所定角度だけ回転させる係止部を形成していることを特徴とする車両のパーキング装置。