JP4836664B2

JP4836664B2 - 車両の駆動力伝達装置

Info

Publication number: JP4836664B2
Application number: JP2006142338A
Authority: JP
Inventors: 憲明斉藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-05-23
Also published as: US7810627B2; US20070272511A1; JP2007315410A

Description

本発明は、駆動力断接機構（クラッチ機構）とパーキング機構とを備えた車両の駆動力伝達装置に関する。

無段変速機（ＣＶＴ）を搭載した車両におけるパークロック装置が特開昭５９−２２２６６８号公報に開示されている。この公開公報に開示されたパークロック装置は、無段変速機に付設された副変速機に設けられている。

この副変速機は、入力軸と出力軸及び中間軸（リバースアイドラシャフト）の他に、上記各軸と平行に配設され変速機ケースに回転不能に装着されたパーキングシャフトを具備している。

このパーキングシャフトにパーキング用ギヤが回転不能に装着されている。そして、出力軸に軸方向に摺動可能に配設された後退用従動ギヤを、パークロック時にパーキング用ギヤに選択的に噛み合い係合することにより、変速機をロックしている。

平行軸式変速機におけるパークロック装置が特開２００１−５０３９２号公報に開示されている。この公開公報に開示されたパークロック装置は、変速機ケースに配設されたリバースアイドルギヤと選択的に噛み合い係合するロックギヤを備えている。

リバースアイドルギヤは、中立位置と、メインシャフトリバースギヤ及びカウンターシャフトリバースギヤと噛み合い係合する後退位置と、少なくともメインシャフトリバースギヤとロックギヤとをに噛み合い係合するパーキング位置に移動可能に構成されている。
特開昭５９−２２２６６８号公報特開２００１−５０３９２号公報

特許文献１に開示されたパークロック装置では、パーキング用ギヤを装着するためのパーキングシャフトを特別に追加する必要がある。シャフトを１本追加すると変速機ケースが大型化すると共に、変速機全体の重量が大幅に増加するという問題がある。

また、特許文献２に開示されたパークロック装置は、リバース機構とパーキング機構を共用化しているため、モータでリバース走行を行うようなハイブリッド車両等には適用することができない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッチ機構とパーキング機構の両方を作動可能なアクチュエータ機構を有する車両の駆動力伝達装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、駆動源と、前記駆動源からの駆動力を駆動軸に伝達可能に該駆動軸に接続される駆動力伝達経路と、前記駆動力伝達経路を係合・遮断可能なクラッチ機構と、前記駆動力伝達経路に設けられ、前記駆動軸の回転を停止可能なパーキング機構と、前記クラッチ機構と前記パーキング機構の両方を選択的に作動可能なアクチュエータ機構と、を具備した車両の駆動力伝達装置であって、前記アクチュエータ機構は、前記クラッチ機構の作動フォークに連結されたカムフォロアの切欠部内に配置されたカム部とパーキング用回動部とが固定された回転軸と、該回転軸を回動する回動手段とを備え、前記クラッチ機構は、前記カム部の回動により前記作動フォークを移動させて選択的に係合させる構成であり、前記パーキング機構は、前記パーキング用回動部の回動によりパーキングポールを回動させて、前記駆動軸に固定されたパーキングギヤに該パーキングポールを係合・解除させる構成であり、前記カム部は、前記作動フォークを作動させる方向に前記回転軸が回転するときには前記カムフォロアに接触し、前記パーキング機構を作動させる方向に前記回転軸が回転するときには前記カムフォロアに接触しない形状に形成されていることを特徴とする車両の駆動力伝達装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記アクチュエータ機構は、前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を係合し、前記パーキング機構を解除する第１の状態と、前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を遮断し、前記パーキング機構を解除する第２の状態と、前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を遮断し、前記パーキング機構を係合する第３の状態と、を切換え可能なことを特徴とする車両の駆動力伝達装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、クラッチ機構とパーキング機構の両方を選択的に作動可能なアクチュエータ機構を設けたことにより、各々専用に切換え装置を設けるよりも大幅に部品点数を削減することができ、コスト及び重量を大幅に削減することが可能となる。

請求項２記載の発明によると、パーキング機構が係合して車両がロック状態にある場合には、クラッチ機構は必ず切断されており、逆に、クラッチ機構が作動して駆動源が駆動軸に接続されている場合には、パーキング機構が必ず解除されているため、駆動源による走行中にパーキング機構が係合するといった誤動作を防止することができる。

図１は本発明実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動力伝達装置のスケルトン図である。エンジン２のクランクシャフト４はクラッチ６に接続されており、クラッチ６を接続することによりエンジン２の駆動力はトランスミッション８のメインシャフト（入力シャフト）１０に入力される。クラッチ６はクラッチペダルを踏むことにより切断されるか、或いはアクチュエータにより自動的に切断されるいずれの構成であっても良い。

トランスミッション８のメインシャフト１０は一対のベアリング１２，１４により回転自在に支持されている。メインシャフト１０と平行に配置されたカウンタシャフト（出力シャフト）１６も一対のベアリング１８，２０により回転自在に支持されている。

メインシャフト１０上には、エンジン２側から順に１速駆動ギヤ２２，リバース駆動ギヤ２４，２速駆動ギヤ２６，３速駆動ギヤ２８，３−４速シンクロメッシュ機構３６，４速駆動ギヤ３０，５速駆動ギヤ３２，５−６速シンクロメッシュ機構３８及び６速駆動ギヤ３４が設けられている。

１速駆動ギヤ２２，リバース駆動ギヤ２４及び２速駆動ギヤ２６はメインシャフト１０に回転不能に、即ち固定して取り付けられており、３速駆動ギヤ２８，４速駆動ギヤ３０，５速駆動ギヤ３２及び６速駆動ギヤ３４はメインシャフト１０に対して空転自在（相対回転自在）に取り付けられている。

よく知られているように、３−４速シンクロメッシュ機構３６のシンクロスリーブ３６ａを右又は左に摺動させることにより、３速駆動ギヤ２８又は４速駆動ギヤ３０がメインシャフト１０に対して固定される。

また、５−６速シンクロメッシュ機構３８のシンクロスリーブ３８ａを右又は左に摺動させることにより、５速駆動ギヤ３２又は６速駆動ギヤ３４がメインシャフト１０に対して固定される。

カウンタシャフト１６上には、エンジン２側から順にファイナルドライブギヤ４０，１速従動ギヤ４２，１−２速シンクロメッシュ機構５４，２速従動ギヤ４４，３速従動ギヤ４６，４速従動ギヤ４８，５速従動ギヤ５０及び６速従動ギヤ５２が設けられている。

ファイナルドライブギヤ４０，３速従動ギヤ４６，４速従動ギヤ４８，５速従動ギヤ５０及び６速従動ギヤ５２がカウンタシャフト１６に対して固定されている。一方、１速従動ギヤ４２及び２速従動ギヤ４４はカウンタシャフト１６に対して空転自在（相対回転自在）に取り付けられている。

１−２速シンクロメッシュ機構５４のシンクロスリーブ５４ａを右又は左に摺動させることにより、１速従動ギヤ４２又は２速従動ギヤ４４がカウンタシャフト１６に対して固定される。

１−２速シンクロメッシュ機構５４のシンクロスリーブ５４ａにはリバース従動ギヤ５６が一体的に形成されている。リバースシャフト５８にはリバースアイドルギヤ６０が空転自在（相対回転自在）に取り付けられており、リバースアイドルギヤ６０を右方向に摺動させてリバース駆動ギヤ２４及びリバース従動ギヤ５６に噛合させると、カウンタシャフト１６は前進走行時と逆方向に回転し、リバース走行が可能となる。

６２はディファレンシャル装置であり、ディファレンシャル装置６２のリングギヤ６４はファイナルドライブギヤ４０に噛合している。ディファレンシャル装置６２の出力はベアリング６６，６８により回転可能に支持された駆動軸（ドライブシャフト）７０，７２により図示しない駆動輪に伝達される。

一方、電動モータ７４の駆動力は減速機構７６を介してディファレンシャル装置６２に伝達される。減速機構７６は電動モータ７４の出力軸に連結されたプライマリシャフト７８と、プライマリシャフト７８と平行に配置されたセカンダリシャフト（駆動軸）８８を有している。

プライマリシャフト７８は一対のベアリング８０，８２により回転自在に支持されており、セカンダリシャフト８８は一対のベアリング９０，９２により回転自在に支持されている。

プライマリシャフト７８上には駆動ギヤ８４が空転自在（相対回転自在）に設けられており、シンクロメッシュ機構（クラッチ機構）８６のシンクロスリーブ８６ａを右方向に摺動することにより、駆動ギヤ８４はプライマリシャフト７８に対して固定される。

セカンダリシャフト８８上には右から順に従動ギヤ９４，ファイナルドライブギヤ９６及びパーキングギヤ９８が配置されており、これらの従動ギヤ９４，ファイナルドライブギヤ９６及びパーキングギヤ９８はセカンダリシャフト８８に対して固定されている。

エンジン２の駆動力で走行したい場合には、プライマリシャフト７８上に設けられたシンクロメッシュ機構（クラッチ機構）のシンクロスリーブ８６ａを図示された中立位置に保持し、クラッチ６を係合する。

これにより、エンジン２の駆動力はクラッチ６及びトランスミッション８を介してディファレンシャル装置６２のリングギヤ６４に入力され、ドライブシャフト７０，７２を介して図示しない駆動輪を駆動する。

一方、電動モータ７４の駆動力により走行したい場合には、クラッチ６の係合を解除し、シンクロメッシュ機構８６のシンクロスリーブ８６ａを右方向に摺動して、駆動ギヤ８４をプライマリシャフト７８に対して固定する。

これにより、電動モータ７４の駆動力は、プライマリシャフト７８，駆動ギヤ８４，従動ギヤ９４，セカンダリシャフト８８及びファイナルドライブシャフト９６を介してディファレンシャル装置６２のリングギヤ６４に伝達され、ドライブシャフト７０，７２を介して図示しない駆動輪を駆動する。

リバース走行はエンジン２及び電動モータ７４のいずれによっても可能である。エンジン２によりリバース走行する場合には、リバースアイドルギヤ６０を右方向に摺動してリバース駆動ギヤ２４及びリバース従動ギヤ５６に噛合させる。これにより、カウンタシャフト１６は前進走行時と逆方向に回転するため、ディファレンシャル装置６２を介してのリバース走行が可能となる。

電動モータ７４によりリバース走行を行う場合には、シンクロメッシュ機構８６により駆動ギヤ８４をプライマリシャフト７８に対して固定して、モータ７４の回転方向を前進走行時から逆転させるだけでよい。

以下、図２乃至図５を参照して、クラッチ機構（シンクロメッシュ機構）とパーキング機構とを備えた車両の駆動力伝達装置におけるクラッチ機構とパーキング機構を選択的に作動させる本発明実施形態のアクチュエータ機構について詳細に説明する。

図２はアクチュエータ機構９９の斜視図、図３はアクチュエータ機構９９の正面図、図４はアクチュエータ機構９９の裏面側斜視図をそれぞれ示している。図２に最もよく示されるように、モータ１００の出力軸には駆動ギヤ１０２が取り付けられている。

１０４はワンウエイカムシャフトであり、駆動ギヤ１０２に噛合する扇形従動ギヤ１０６と、ワンウエイカム１０８が取り付けられている。１１０はレゾルバー等の回転角センサであり、ワンウエイカムシャフト１０４の回転方向及び回転角を検出する。

１１２はモータ断接クラッチ作動フォークシャフトであり、Ｕ形状切欠１１６ａを有するカムフォロア１１６と、モータ断接クラッチ作動フォーク１１４が取り付けられている。カムフォロア１１６のＵ形状切欠１１６ａ中にワンウエイカム１０８が挿入されて取り付けられている。

図４に示されるように、作動フォーク１１４はシンクロメッシュ機構（クラッチ機構）８６のシンクロスリーブ８６ａに係合している。図４において、８７はシンクロスリーブ８６ａが軸方向に抜け出すのを防止するためのシンクロハブ上に設けられたストッパーである。

従動ギヤ１０６と一体的に形成された取付ブラケット１０７にはボール形状ピボット１１８が下方に突出するように固定されている。ボール形状ピボット１１８はパーキングレバーシャフト１２０に固定されたソケット１２４のＵ形状切欠１２４ａ中に挿入されている。

パーキングレバーシャフト１２０は回転可能に支持されており、このパーキングレバーシャフト１２０にはコイルスプリング１２６により反時計回り方向に付勢されてパーキングレバー１２２が取り付けられている。パーキングレバー１２２の反時計回り方向の回転はパーキングレバー１２２内に設けられた図示しないストッパーにより規制されている。

固定されたパーキングポールシャフト１２８には回転可能にパーキングポール１３０が取り付けられている。パーキングポール１３０はその一端に形成された爪１３０ａが図４に示したパーキングギヤ９８に選択的に係合することにより、セカンダリシャフト８８を回転不能にロックする。

パーキングポール１３０はリターンスプリング１３２により時計回り方向に付勢されており、パーキングポール１３０の他端１３０ｂがストッパピン１３４に当接することにより、時計回り方向の回転が規制されている。

以下、上述した実施形態のアクチュエータ機構９９の作用について説明する。モータ１００に通電して、駆動ギヤ１０２及び従動ギヤ１０６を介してワンウエイカムシャフト１０４を反時計回り方向に回転すると、図５（Ａ）に示すようにワンウエイカム１０８が反時計回り方向に回転して、カムフォロア１１６を矢印１４０方向に移動させる。

これにより、図２及び図４において、作動フォークシャフト１１２及び作動フォークシャフト１１２に固定された作動フォーク１１４が矢印１４０方向に移動される。その結果、シンクロメッシュ機構８６のシンクロスリーブ８６ａが図１で右方向に移動されて駆動ギヤ８４に係合し、駆動ギヤ８４がシンクロメッシュ機構（クラッチ機構）８６を介してプライマリシャフト７８に固定される。

よって、モータ７４の駆動力はプライマリシャフト７８，駆動ギヤ８４，従動ギヤ９４
，セカンダリシャフト８８及びファイナルドライブギヤ９６を介してディファレンシャル装置６２に伝達され、ドライブシャフト７０，７２を介して図示しない駆動輪を駆動する。

この場合、クラッチ６を接続すると、車両はエンジン２及びモータ７４の駆動力で駆動され、大きな駆動トルクが得られる。クラッチ６を切断すると、車両はモータ７４の駆動力でのみ駆動され、モータ走行状態となる。

電動モータ７４による走行を取止めたい場合には、モータ１００を逆転してワンウエイカムシャフト１０４を時計回り方向に回転して、ワンウエイカム１０８を図５（Ｂ）に示すニュートラル状態にする。

これにより、カムフォロア１１６は矢印１４０と反対方向に移動されて、シンクロスリーブ８６ａの駆動ギヤ８４との係合が解除される。その結果、駆動ギヤ８４はプライマリシャフト７８に対して回転自在となるため、電動モータ７４の駆動力がセカンダリシャフト８８に伝達されることはない。

図５（Ｂ）はワンウエイカム１０８のニュートラル状態を示している。この場合には、振動又は衝撃等が加わっても、ワンウエイカム１０８によりカムフォロア１１６が移動されることがなく、仮にカムフォロア１１６側、すなわち作動フォーク１１４側からの振動又は衝撃等の大きな外力によって、ワンウエイカム１０８が回転させられるような状況が発生した場合には、即座に回転角センサ１１０によって誤作動を検出し、モータ１００を誤作動とは反対の方向へフィードバック制御で回転することにより、誤作動が防止される。

モータ１００を逆転して、駆動ギヤ１０２及び従動ギヤ１０６を介してワンウエイカムシャフト１０４を時計回り方向に回転すると、ボール形状ピボット１１８及びソケット１２４を介してパーキングレバーシャフト１２０が反時計回り方向に回転される。

その結果、パーキングレバー１２２も反時計回り方向に回転されて、パーキングポール１３０の他端１３０ｂを押すため、パーキングポール１３０は矢印１４４で示す反時計回り方向に回転され、爪１３０ａがパーキングギヤ９８に係合する。その結果、セカンダリシャフト８８がパーキングポール１３０により固定されるため、パークロック機能を達成することができる。

このとき、ワンウエイカム１０８は図５（Ｃ）に示すように矢印１４２方向、即ち時計回り方向に回転されるが、ワンウエイカム１０８及びカムフォロア１１６の形状を図に示すような形状に設定することにより、ワンウエイカム１０８がカムフォロア１１６に対していずれの箇所でも係合することがなく、即ち、ワンウエイカム１０８はカムフォロア１１６に対して空振りするため、パークロック時に作動フォーク１１４が移動されることが確実に防止される。

パークロックを解除するには、モータ１００をパークロック時とは逆方向に回転させ、ワンウエイカムシャフト１０４を反時計回りに回転させて、ワンウエイカム１０８を図５（Ｂ）に示すニュートラル状態にする。

これにより、パーキングレバーシャフト１２０及びパーキングレバー１２２は時計回り方向に回転されるため、パーキングポール１３０も時計回り方向に回転されて、爪１３０ａとパーキングギヤ９８との係合は解除され、パークロックが解除される。

以上詳述した実施形態によると、クラッチ機構８６とパーキング機構との両方を作動可能なアクチュエータ機構９９を設けたことにより、各々専用に切換え装置を設けるよりも大幅に部品点数を削減することができ、コスト及び重量を大幅に削減することは可能となる。

また、パーキングロック機構が作動して車両がロック状態にある場合には、クラッチ機構８６は必ず切断されており、逆にクラッチ機構８６が作動して電動モータ７４が駆動力伝達経路に接続されている場合には、パーキング機構は作動しないため、電動モータ７４による走行中にパーキング機構が係合するといった誤動作を確実に防止できるフェールセーフ機能を達成できる。

本発明実施形態の駆動力伝達装置のスケルトン図である。本発明実施形態のアクチュエータ機構の斜視図である。アクチュエータ機構の正面図である。アクチュエータ機構の背面側斜視図である。ワンウエイカムの作用を説明する図であり、図５（Ａ）はモータ接続状態時を、図５（Ｂ）はニュートラル時を、図５（Ｃ）はパーキングロック時をそれぞれ示している。

符号の説明

６クラッチ
８トランスミッション
１０メインシャフト
１６カウンタシャフト
６２ディファレンシャル装置
７４電動モータ
７６減速機構
７８プライマリシャフト
８６シンクロメッシュ機構（クラッチ機構）
８８セカンダリシャフト
９８パーキングギヤ
１０８ワンウエイカム
１１４作動フォーク
１１６カムフォロア
１２２パーキングレバー
１３０パーキングポール

Claims

駆動源と、
前記駆動源からの駆動力を駆動軸に伝達可能に該駆動軸に接続される駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路を係合・遮断可能なクラッチ機構と、
前記駆動力伝達経路に設けられ、前記駆動軸の回転を停止可能なパーキング機構と、
前記クラッチ機構と前記パーキング機構の両方を選択的に作動可能なアクチュエータ機構と、を具備した車両の駆動力伝達装置であって、
前記アクチュエータ機構は、前記クラッチ機構の作動フォークに連結されたカムフォロアの切欠部内に配置されたカム部とパーキング用回動部とが固定された回転軸と、該回転軸を回動する回動手段とを備え、
前記クラッチ機構は、前記カム部の回動により前記作動フォークを移動させて選択的に係合させる構成であり、
前記パーキング機構は、前記パーキング用回動部の回動によりパーキングポールを回動させて、前記駆動軸に固定されたパーキングギヤに該パーキングポールを係合・解除させる構成であり、
前記カム部は、前記作動フォークを作動させる方向に前記回転軸が回転するときには前記カムフォロアに接触し、前記パーキング機構を作動させる方向に前記回転軸が回転するときには前記カムフォロアに接触しない形状に形成されている
ことを特徴とする車両の駆動力伝達装置。
前記アクチュエータ機構は、前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を係合し、前記パーキング機構を解除する第１の状態と、
前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を遮断し、前記パーキング機構を解除する第２の状態と、
前記クラッチ機構が前記駆動力伝達経路を遮断し、前記パーキング機構を係合する第３の状態と、
を切換え可能なことを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力伝達装置。