JP5048713B2 - パーキング機構 - Google Patents
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Description
パーキング機構100は、パーキングポール104の係合部104aを、自動変速機の出力軸(図示せず)に設けたパーキングギヤ110の歯溝110bに係合させて出力軸の回転を阻止することで、車両の移動を阻止するようになっている。
そして、このマニュアルプレート102の回動に連動して、パーキングロッド103が、図中矢印Aで示す方向に移動して、先端側のウェッジ103aをパーキングポール104の作動部104bとサポートアクチュエータ105との間に挿入させる。
これにより、作動部104bが、ウェッジ103aにより押し上げられて、パーキングポール104が支持軸106回りに回動し、係合部104aが、パーキングギヤ110の歯溝110bに係合して、パーキングギヤ110(出力軸)の回転が阻止される。
これにより、スプリング107により付勢されたパーキングポール104が支持軸106回りに回動して、係合部104aをパーキングギヤ110の歯溝110bから離脱させて、パーキングギヤ110(出力軸)の回転が許容される。
かかる場合、パーキングギヤ110に作用している回転トルクが抜ける前に、パーキングギヤ110の回転が阻止されてしまい、パーキングギヤ110が連結された出力軸(シャフト)には回転トルクが残留してしまう。この残留したトルク(残留トルク)は、パーキングポール104の係合部104aとパーキングギヤ110の歯部110aとを噛み合わせる方向に作用し、係合部104aをパーキングギヤ110の歯溝110bから離脱させる際に負荷となり、シフトレバーをP位置から他のシフト位置に操作する際に、通常よりも大きな操作力が必要になる。
また、残留トルクが作用しているパーキングギヤ110の歯溝110bから係合部104aを離脱させると、係合部104aが離脱したときに、残留トルクが一気に解放されて、ショックや音が発生することがある。
これにより、パーキングギヤに連結されたシャフトにトルクを残留させずに、パーキングポールの係合部とパーキングギヤとを係合させることができる。
よって、シフトレバーをパーキング位置から他の位置に操作する際に、通常よりも大きな操作力が必要となることがなく、さらに、パーキングポールの係合部をパーキングギヤから離脱させたときに、ショックや音が発生することも防止できる。
パーキングポール20は、パーキングギヤ10の径方向外側に位置して、パーキングギヤ10の歯10aが形成された外周に沿って延びており、先端には、パーキングギヤ10の歯溝10bに係合する係合部21が、パーキングギヤ10側に突出して設けられている。
図1の(c)に示すように、パーキングロッド30の先端側には、ウェッジ32が軸方向に移動(摺動)可能となるように外挿されている。ウェッジ32は、スプリング33により付勢されており、パーキングロッド30の先端に固定されたストッパ34に当接している。
例えば、シフトレバーのP位置への操作に連動してマニュアルシャフト71とマニュアルプレート70とが回動すると、ウェッジ32を、パーキングポール20の作動部22とサポートアクチュエータ40との間に挿入して、作動部22を押し上げる方向に移動する(図1において矢印Aで示す方向)。
また、シフトレバーがP位置から他のシフト位置に操作されると、パーキングロッド30は、ウェッジ32を、作動部22とサポートアクチュエータ40との間から引き抜いて、作動部22をサポートアクチュエータ40に当接させる方向に移動する(図1において矢印Bで示す方向)。
当接部41と載置部42とは、パーキングロッド30の軸方向で隣接して一体に設けられており、当接部41および載置部42の作動部22側の上面には、パーキングロッド30のウェッジ32が摺動する溝41a、42aが、パーキングロッド30の軸方向に沿って設けられている。
この状態において、パーキングポール20の係合部21は、パーキングギヤ10の歯溝10bから離脱しており、自動変速機の出力軸は、回転が許容された状態となっている。
ここで、当接部41の溝41aの底から当接面41c、41cまでの高さhは、ウェッジ32の外径Hよりも短くなっており、当接部41と作動部22との間に挿入されたウェッジ32が、当接面41cよりも作動部22側の上方に突出するようになっている。
この状態において、パーキングポール20の作動部22は、ウェッジ32により押し上げられて、係合部21がパーキングギヤ10の歯溝10bに係合しているので、自動変速機の出力軸は、回転が阻止された状態となっている。
電磁石50は、円柱形状の軸部材51の外周面にコイル52が巻き付けられて構成されており、コイル52は、通電ユニット60に接続されている。
そのため、コイル52に通電すると、図2の(a)において矢印で示すような磁束の流れが形成されて、当接部41と作動部22との間に磁気回路が形成されるので、当接部41と作動部22とが、磁力により互いに接合した状態で保持されるようになっている。
図3は、シフトレバーがP位置に操作されて、パーキングロッド30が、サポートアクチュエータ40の当接部41とパーキングポール20の作動部22との間に、ウェッジ32を挿入させる方向(図中有矢印Aで示す方向)に移動した場合を示す図であり、(a)は、コイル52への通電により、当接部41と作動部22とが、磁力により互いに接合した状態で保持される場合を、(b)は、コイル52の通電が行われていない場合を示す図である。ここで、これら図3の(a)、(b)では、図1の(b)に示すサポートアクチュエータ40を面Yで切断した断面と、パーキングロッド30の先端側の断面とが模式的に示されている。
そうすると、当接部41と作動部22との間に磁気回路が形成されて、当接部41と作動部22とが磁力により互いに接合した状態で保持されるので、シフトレバーの操作に連動して、パーキングロッド30が、ウェッジ32を作動部22と当接部41との間に挿入させる方向(図中矢印Aで示す方向)に移動しても、ウェッジ32は作動部22を押し上げて作動部22と当接部41との間に進入することができない。
これにより、パーキングポール20の係合部21がパーキングギヤ10の歯溝10bに係合するタイミングが、シフトレバーがパーキング位置にセットされてから所定時間後になる。ここで、コイル52への通電時間として、油圧回路内の作動油圧が抜けるのに十分な時間、すなわちパーキングギヤ10に作用している残留トルクの解消に十分な時間が設定されているので、シフトレバーがパーキング位置に素早く操作されても、パーキングギヤ10が連結された出力軸(シャフト)にトルクを残留させずに、パーキングポール20の係合部21とパーキングギヤ10とを係合させることができる。
よって、パーキングギヤ10に連結されたシャフトにトルクが残留しないので、シフトレバーをパーキング位置から他の位置に操作する際に、通常よりも大きな操作力が必要となることがなく、さらに、パーキングポール20の係合部21をパーキングギヤから離脱させたときに、ショックや音が発生することも防止できる。
さらに、規制手段を電磁石50で構成したことにより、複雑な機構が不要であるので、変速機ケース内に電磁石50を設置する場所があれば、既存の自動変速機にも設計変更をすることなく簡単に取り付けることができる。
これにより、作動部22が当接部41に当接した状態で磁気回路が形成されるので、パーキングポール20の作動部22を当接部41に当接させた状態をより強固に保持させることができる。
なお、以下の説明において前記の第1実施形態と同じものは同一の符号を付して標記し、その説明は省略する。
図4は、第2実施形態にかかるパーキング機構1Aの構成を説明する図である。
規制部材55は、通電による発熱で所定温度以上になると予め規定された形状に復帰するようにされた形状記憶合金ワイヤを、螺旋状に巻き回して形成されている。
また、通電の停止により冷却されると軸方向(図中矢印βで示す方向)に収縮して、スプリング33の付勢力よりも弱い付勢力で、ウェッジ32をスプリング33側に付勢するようになっている。
また、高温形状記憶合金は、Ti−Ni合金よりも冷却速度が速いので、通電により加熱されていた規制部材55は、通電を終了した後に速やかに冷却されて収縮することができるからである。すなわち、通電/非通電の切換えに対する規制部材55の伸縮の応答性が良いからである。
制御部61は、シフトレバーの選択レンジを検出するインヒビタスイッチ62から入力されるレンジ信号に基づいて、シフトレバーの選択レンジを特定し、例えばシフトレバーがP位置にセットされると、通電ユニット60を制御して、P位置にセットされた時から所定時間、規制部材55に電圧を印可して通電加熱する。
これにより、規制部材55が、軸方向に伸張してウェッジ32をスプリング33による付勢力よりも大きい力で付勢するので、シフトレバーの操作に連動してパーキングロッド30が図中矢印Aで示す方向に移動しても、ウェッジ32は、図中矢印Aで示す方向に移動できずに、スプリング33を図中矢印bで示す方向に押し縮めながらパーキングロッド30に対して相対移動する。
そのため、当接部41と作動部22と間へのウェッジ32の挿入が阻止されるので、パーキングポール20の作動部22がウェッジ32により押し上げられて、係合部21がパーキングギヤ10の歯溝10bに係合しない。なお、ウェッジ32がパーキングロッド30に対して相対移動することで、パーキングロッド30の図中矢印Aで示す方向への移動は阻止されないので、運転者によるシフトレバーのP位置への操作は、阻害されることなく行われる。
これにより、規制部材55が軸方向に収縮し、規制部材55の付勢力が、スプリング33による付勢力よりも小さくなる。
このようにすることで、パーキングポール20の係合部21がパーキングギヤ10の歯溝10bに係合するタイミングが、シフトレバーのパーキング位置への操作から所定時間後になる。ここで、規制部材55を通電加熱する時間として、パーキングギヤ10に作用している残留トルクの解消に十分な時間が設定されているので、シフトレバーがパーキング位置に素早く操作されても、パーキングギヤ10が連結された出力軸(シャフト)にトルクを残留させずに、パーキングポール20の係合部21とパーキングギヤ10の歯溝10bとを係合させることができる。
よって、シフトレバーをパーキング位置から他の位置に操作する際に、通常よりも大きな操作力が必要となることがなく、さらに、パーキングポール20の係合部21をパーキングギヤから離脱させたときに、ショックや音が発生することも防止できる。
ニクロム線のような電気抵抗の大きい材料は、通電による発熱が大きいので、変態温度が高い高温形状記憶合金を採用した場合に、すみやかに変態温度まで加熱することができるようになる。よって、通電時に速やかに発熱する部材と、冷却速度の速い高温形状記憶合金とを組み合わせて、規制部材55を形成することで、通電/非通電の切換えに対して応答性良く、係合部21がパーキングギヤ10の歯溝10bに係合するタイミングを制御できるようになる。
2 支持軸
10 パーキングギヤ
20 パーキングポール
21 係合部
22 作動部
25 スプリング
30 パーキングロッド
32 ウェッジ(操作部材)
33 スプリング(弾性部材)
34 ストッパ
40 サポートアクチュエータ(当接部材)
41 当接部
42 載置部
50 電磁石(規制手段)
51 軸部材
52 コイル
55 規制部材(規制手段)
60 通電ユニット
61 制御部(規制手段)
62 インヒビタスイッチ
70 マニュアルプレート
71 マニュアルシャフト
Claims (2)
- 自動変速機の出力軸と一体回転可能なパーキングギヤと、
変速機ケースで揺動可能に支持されており、パーキングギヤに係合してパーキングギヤの回転を阻止する係合部を有するパーキングポールと、
シフトレバーの操作に連動して軸方向に進退移動するパーキングロッドと、
前記パーキングロッドに摺動可能に装着されると共に、弾性部材によって前記パーキングポールの方向へ付勢される操作部材と、を備え、
前記シフトレバーがパーキング位置に操作されると、前記操作部材で前記パーキングポールを作動させて、前記係合部を前記パーキングギヤに係合させる自動変速機のパーキング機構において、
通電により作動して前記パーキングポールの作動を規制する規制手段を設けて、前記係合部が前記パーキングギヤに係合するタイミングを通電時間により調整可能にし、
前記規制手段は、
前記係合部が前記パーキングギヤから離脱したときに、前記パーキングポールが当接する当接部材と、
前記当接部材に取り付けられた電磁石と、
前記電磁石の作動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記シフトレバーが前記パーキング位置にセットされると、前記セットされた時から所定時間の間、前記電磁石の磁力で前記パーキングポールを前記当接部材に保持して、前記操作部材による前記パーキングポールの作動を阻止することを特徴とするパーキング機構。 - 前記当接部材は、
前記パーキングポールが当接する当接部が、前記操作部材を前記軸方向に移動可能に支持する溝の両側に設けられたサポートであり、
前記電磁石が、前記当接部と、前記溝を跨いで前記当接部に当接したパーキングポールと、の間に磁気回路を形成して、前記パーキングポールを前記当接部材に保持させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のパーキング機構。
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