JP5069747B2

JP5069747B2 - 変速機用のパーキングロック機構

Info

Publication number: JP5069747B2
Application number: JP2009521186A
Authority: JP
Inventors: ハインツ、ライヒェルト
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-07-22
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: KR20090034991A; WO2008012168A2; EP2044350A2; JP2009544515A; DE102006033985A1; WO2008012168A3; US20090314604A1; CN101490448A; DE102006033985B4; US8225921B2

Description

本発明は、操作要素を押付けるための傾斜部を有する変速機のパーキングロック機構であって、傾斜部が操作要素を移動させることのできる操作方向と操作方向に傾斜勾配とを有するものに関する。

自動変速機用のさまざまなパーキングロック（パーキングロック機構）が先行技術により公知である。独国特許出願公開第１９７４４２３８号明細書に記載されたパーキングロックはロックポール（鎖錠爪）を有し、このロックポールは中立位置からロック位置に旋回することができ、ロック位置においてロックポールの係止歯は変速機駆動軸の係止輪の係止窪み内に係合する。ロックポールを旋回させるために移動可能なカム部品が設けられており、このカム部品はその位置に依存してロックポールの係止歯とは反対の側を押圧する。ロックポールにはさらに傾斜部が設けられており、この傾斜部は操作方向で、傾斜部の幅全体にわたって、一定した傾斜勾配を有する。その際、操作方向とは、ロックポールをロック位置に旋回させるためにカム部品が移動する方向のことである。操作方向で傾斜部は引き続き支持面に移行している。傾斜部は、カム部品およびロックポールの一様かつ単純な運動経過を引き起こすのに役立つ。類似のパーキングロックが独国特許出願公開第１９９３３６１８号明細書からも公知である。

米国特許出願公開第２００１／００４２６６９号明細書により類似のパーキングロックが公知であり、カム部品が押圧する傾斜部は旋回可能なロックポールの自由端の斜面によって形成されている。さらに、ロックポールの旋回軸線を基準にロックポールの操作は半径方向に生じ、それゆえに半径方向ロックポール操作とも称される。

先行技術により公知のパーキングロックは、カム部品等の態様の操作要素と傾斜面との接触点に特別強い負荷が現れ、これにより一方ではロックポールおよび操作要素の運動経過が困難となり、他方では上記部品の機能信頼性が危うくなるという欠点を有する。

独国特許出願公開第１９７４４２３８（Ａ１）号明細書独国特許出願公開第１９９３３６１８（Ａ１）号明細書米国特許出願公開第２００１／００４２６６９（Ａ１）号明細書

そこで本発明の課題は、ロックポール（鎖錠爪）および操作要素に僅かな負荷しか生じず、上記部品の運動経過を簡単に実現することができ、長く持続する機能信頼性が保証された、操作要素を押付けるための傾斜部を備えた変速機のパーキングロック（パーキングロック機構）を提供することである。

この課題の解決は、特許請求の範囲に明示した特徴に基づいてなされる。本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象である。

変速機の本発明に係るパーキングロック（パーキングロック機構）が傾斜部を有し、ロックポール（鎖錠爪）を旋回させるための操作要素をこの傾斜部に押付けることができる。ロックポールに相応する斜面を設けることによって、傾斜部は例えばロックポールと一体に形成しておくことができる。これに代えてまたはこれに加えて、この傾斜部はパーキングロックまたはハウジングの案内板に形成しておくこともできる。傾斜部が１つの操作方向を有する。傾斜部の操作方向とは、ロックポールを中立位置からロック位置に旋回させるために操作要素が移動する所定方向のことである。さらに、傾斜部はこの操作方向で傾斜勾配を有する。本発明によれば、傾斜部は操作方向を横切る方向に変化する傾斜勾配を有する。これは、例えば、操作方向における傾斜勾配の値が、傾斜部幅方向のどの箇所で傾斜勾配を測定するかに依存していることを意味する。

先行技術によるパーキングロック用操作要素は常に点状に傾斜部に当接し、そのことからこの箇所で負荷が強まるが、操作方向を横切る方向に変化する傾斜勾配によって、例えば傾斜部に接するローラーを含む操作要素が少なくとも同時に２箇所以上であるいは線状に、傾斜部に当接することが達成される。これにより、ロックポール／案内板またはハウジングにとっても、接する操作要素にとっても、負荷は小さくなる。その結果、一層単純な相対運動と一層僅かな部材摩耗が達成される。

本発明に係るパーキングロックの好ましい実施形態において、傾斜部は操作方向を横切る方向に連続的に変化する傾斜勾配を有し、これにより前記諸利点はさらに強まる。

パーキングロックの旋回位置にかかわりなく、傾斜部での操作要素の線状支持を達成するために、本発明に係るパーキングロックの特別好ましい実施形態において傾斜部は傾斜面を形成し、この傾斜面に操作要素を押圧することができ、傾斜面はヘリコイド（螺旋面）として形成されている。

本発明に係るパーキングロックの有利な実施形態によれば、パーキングロックのロックポールが支承端を有し、この支承端によってロックポールは旋回軸線の周りを旋回可能に支承することができる。支承端は例えば円柱形穴を含むことができ、この穴を介してロックポールは旋回軸線となる回転軸等に取付けることができる。

本発明に係るパーキングロックの特別有利な実施形態において、傾斜勾配は支承端とは反対の傾斜部の側で増大している。こうして、パーキングロックのロックポールがさまざまな旋回位置に旋回する場合でも、操作要素が引き続き線状に傾斜部すなわち傾斜面に当接できることが確保されている。

本発明に係るパーキングロックの他の好ましい実施形態において、傾斜部の操作方向は、支承端によって生成可能なロックポールの旋回軸線と平行に延びている。従って、ロックポールとその傾斜部は軸線方向ロックポール操作式のパーキングロック用に設計されている。

ロック位置到達後に操作要素によるロックポールの継続旋回を防止するために、本発明に係るパーキングロックの他の有利な実施形態において、ロックポール／案内板またはハウジングに平らな支持面が設けられており、この支持面は操作方向で角度を成して傾斜部に続いている。冒頭に指摘した円筒形ローラーまたは支持面に接する類似の部品を操作要素が含むとき、この領域でも操作要素の線状支持を達成するために、支持面は平らに形成されている。

本発明に係るパーキングロックの他の有利な実施形態によれば、ロックポールが係止歯を有し、この係止歯は傾斜部および／または支持面とは反対のロックポールの側に配置されている。このような係止歯は、ロックポールがロック位置にあるとき、変速機出力軸のパーキング歯車の係止窪み内に係合することができる。

本発明に係るパーキングロックの他の好ましい実施形態において、平らな支持面は係止歯の縦方向と平行に配置されている。

変速機用の本発明に係るパーキングロックは、前記種類の傾斜部を備えたロックポール、案内板またはハウジングを有し、ロックポールは旋回軸線の周りを旋回可能に支承されている。さらに、パーキングロックが操作要素を有し、この操作要素は傾斜部の操作方向において、ロックポールが中立位置にある第１位置から、操作要素が傾斜部を押圧してロックポールを中間位置に旋回させる第２位置を介して、ロックポールがロック位置に旋回して変速機を鎖錠する第３位置に移動させることができる。中立位置では変速機のロックは生じない。

本発明に係るパーキングロックの好ましい実施形態において、操作要素は第３位置のとき支持面で支持されている。

本発明に係るパーキングロックの特別好ましい実施形態において、第２位置のとき操作要素がロックポールの旋回位置に関わり無く常に線状に傾斜部に押圧されているように、操作要素と傾斜部は形成されかつ相互に調整されている。好ましくは、操作要素の支持部の幅全体にわたって線状支持を行うべきであろう。

本発明に係るパーキングロックの他の特別好ましい実施形態において、操作要素は傾斜部を転動可能な少なくとも１つのローラーを有する。これにより、ロックポールと操作要素との相対運動が本質的に簡素化される。ローラーは例えば円筒形ローラーとして形成しておくことができる。

本発明に係るパーキングロックの他の有利な１実施形態において、変速機の出力軸に相対回転不能に結合されたパーキング歯車が設けられており、ロック位置のときロックポールがパーキング歯車とかみ合っている。これにより、ロックポールのロック位置のとき出力軸の継続回転は確実に阻止される。

以下、付属する図面を参考に例示的実施形態に基づいて本発明が詳しく説明される。

パーキングロックの本発明に係るロックポールの一実施形態の斜視図である。図１のロックポールの傾斜部の拡大図である。図１、図２のロックポールを備えたパーキングロックの部分側面図であり、操作要素が第１位置に摺動し、ロックポールが中立位置に旋回している。図３のパーキングロックであり、操作要素が第２位置に摺動し、ロックポールが中間位置に旋回している。図４のパーキングロックであり、操作要素が第３位置に摺動し、ロックポールがロック位置に旋回している。

まず、変速機パーキングロック用の本発明に係るロックポール（鎖錠爪）１の実施形態が以下に図１および図２を参照して記述される。ロックポール１は長く延びたレバーとして形成されており、このレバーは、支承端２と、組込状態のときに自由な末端３とを含む。支承端２に円柱形貫通穴４が設けられており、この穴によってロックポール１は（図示しない）旋回軸等で支承することができ、ロックポール１は図で符号５とした旋回軸線の周りを旋回することができる。

自由端３の領域においてロックポール１の片側６に縦長係止歯７が設けられており、係止歯７の縦方向８は旋回軸線５と平行に延びている。ロックポール１の側７とは反対の別の側８に傾斜部１０が配置されている。傾斜部１０は、後に図３〜図５を参照して説明するように、旋回軸線５の周りでロックポール１を旋回させるために操作要素を押付けるのに役立つ。傾斜部１０は所定の操作方向１１を有し、この操作方向に操作要素が移動される。傾斜部１０の操作方向１１とは、ロックポール１を中立位置からロック位置へと旋回させるために操作要素が移動される所定方向のことである。傾斜部１０が傾斜面１２を形成し、この傾斜面は操作方向を基準に２つの側部稜１３、１４と前部稜１５と後部稜１６とによって取り囲まれている。傾斜面１２が操作方向１１に対して傾けて配置されており、傾斜部１０は操作方向１１に傾斜勾配を有する。

傾斜部１０が操作方向１１に有する傾斜勾配は操作方向１１を横切って、つまり一方の側部稜１３から他方の側部稜１４へと幅方向で変化している。そのことは、以下で図２を参考に詳しく説明される。傾斜勾配は連続的に変化する。そのことは、この実施形態において、操作要素を押付けることのできる傾斜面１２が両方の側部稜１３、１４の間のヘリコイド（螺旋面）として形成されていることによって達成される。一方の側部稜１３が操作方向１１に対して傾き角α₁を有する一方、他方の側部稜１４は操作方向１１に対して傾き角α₄を有し、α₄＞α₁が成り立つ。従って、傾斜勾配は支承端２とは反対の傾斜部１０の側にかけて高まっている。側部稜１３、１４の間の領域における傾斜勾配は、ヘリコイドとして形成される傾斜面１２のゆえに傾き角α₁、α₄の間の値となる。そのことは傾き角α₂、α3を基に図２に例示的に示してある。これにはα₄＞α₃＞α₂＞α₁が成り立つ。

傾斜部１０の操作方向１１は、図１から明らかとなるように、支承端２によって生成可能なロックポールの旋回軸線５と平行に延びている。従ってこのロックポール１は軸線方向ロックポール操作式パーキングロック用に構想されたものである。傾斜面１２の後部稜１６に続く平らな支持面１７は傾斜面１２に対して角度を成しており、係止歯７の縦方向８と平行に延びている。

図１、図２によるロックポールを備えた本発明に係るパーキングロック（パーキングロック機構）１８の一実施形態が以下で図３〜図５を参照して説明される。パーキングロック１８はロックポール１の他に操作要素１９を有する。操作要素１９は押引棒２０を含み、押引棒２０の末端に配置されるローラーセット２１はこの連結／引張棒によって操作方向１１に移動することができる。ローラーセット２１は第１円筒形ローラー２２と第２円筒形ローラー２３とを含み、両方のローラーは操作方向１１を横切って互いに平行に回転可能にローラーセット２１に配置されている。第１ローラー２２が変速機またはパーキングロック１８のハウジング２４で支持される一方、第２ローラー２３はロックポールの傾斜部１０に向き合っている。ロックポール１の側６は変速機出力軸に相対回転不能に結合されたパーキング歯車の周面に向き合っているが、そのことの図示は省略している。

図１では操作要素１９が第１位置にある。この位置のとき、第２ローラー２３は傾斜部１０すなわち傾斜面１２に圧力を加えない。

次に操作要素１９は操作方向１１で、図４に示す第２位置に摺動する。第２位置のとき第２転子２３がロックポール１の傾斜面１２を押圧し、ロックポール１は旋回軸線５の周りを中間位置に旋回している。第２ローラー２３が傾斜面１２上を転動する。ヘリコイドとして形成される傾斜面１２のゆえに、第２ローラー２３は操作要素１９の第２位置のとき、ロックポール１の各旋回位置にかかわりなく常に線状に傾斜面１２に当接する。そのことは、図面平面の法線に沿って延びる直線２５に基づいて示唆してある。

操作要素１９がさらに操作方向１１に移動すると、第２ローラー２３は傾斜面１２の後部稜１６上に転動し、最後に図５に示す第３位置のとき支持面１７で支持されている。ロックポール１は操作要素１９の第３位置のとき既にロック位置にまで旋回しており、このロック位置のとき係止歯７は図示しないパーキング歯車内に係合し、変速機はロックされている。

１ロックポール
２支承端
３自由端
４穴
５旋回軸線
６ロックポールの側
７係止歯
８係止歯の縦方向
９ロックポールの側
１０傾斜部
１１傾斜部の操作方向
１２傾斜面
１３側部稜
１４側部稜
１５前部稜
１６後部稜
１７支持面
１８パーキングロック
１９操作要素
２０押引棒
２１転子セット
２２第１ローラー
２３第２ローラー
２４ハウジング
２５線

Claims

操作要素を押付けるための傾斜部（１０）を有する変速機のパーキングロック機構であって、この傾斜部はロックポール（１）、ハウジング（２４）、案内板またはそれらの組合せ体に配置しておくことができ、傾斜部（１０）が、操作要素を移動させることのできる操作方向（１１）と操作方向（１１）に傾斜勾配とを有するものにおいて、
傾斜部（１０）が操作方向（１１）を横切って変化する傾斜勾配を有し、
傾斜部（１０）が傾斜面（１２）を形成し、この傾斜面に操作要素が押付け可能であり、傾斜面（１２）がヘリコイドとして形成されていることを特徴とするパーキングロック機構。
パーキングロックのロックポール（１）が支承端（２）を有し、この支承端によってロックポール（１）が旋回軸線（５）の周りを旋回可能に支承可能であることを特徴とする、請求項１に記載のパーキングロック機構。
傾斜勾配がロックポール（１）の支承端（２）とは反対の傾斜部（１０）の側で増大していることを特徴とする、請求項２に記載のパーキングロック機構。
傾斜部（１０）の操作方向（１１）が、支承端（２）によって生成可能なロックポール（１）の旋回軸線（５）と平行に延びていることを特徴とする、請求項２または３に記載のパーキングロック機構。
ロックポール（１）に平らな支持面（１７）が設けられており、この支持面が操作方向（１１）で角度を成して傾斜部（１０）に続いていることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のパーキングロック機構。
ロックポール（１）が係止歯（７）を有し、この係止歯が傾斜部（１０）および／または支持面（１７）とは反対のロックポール（１）の側（９）に配置されていることを特徴とする、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のパーキングロック機構。
平らな支持面（１７）が係止歯（７）の縦方向（８）と平行に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のパーキングロック機構。
変速機用のパーキングロック機構であって、旋回軸線（５）の周りを旋回可能なロックポール（１）と操作要素（１９）とを有し、操作要素（１９）は傾斜部（１０）の操作方向（１１）において、ロックポール（１）が中立位置にある第１位置から、操作要素（１９）が傾斜部（１０）を押圧してロックポール（１）を中間位置に旋回させる第２位置を介して、ロックポール（１）がロック位置に旋回して変速機をロックする第３位置に移動可能であり、
傾斜部（１０）が傾斜面（１２）を形成し、この傾斜面に操作要素が押付け可能であり、傾斜面（１２）がヘリコイドとして形成されているパーキングロック機構。
第３位置のとき操作要素（１９）が支持面（１７）で支持されていることを特徴とする、請求項８に記載のパーキングロック機構。
第２位置のとき操作要素（１９）がロックポール（１）の旋回位置にかかわりなく常に線状に傾斜部（１０）に押圧されていることを特徴とする、請求項８または９に記載のパーキングロック機構。
操作要素（１９）が、傾斜部（１０）を転動可能な少なくとも１つのローラー（２３）を有することを特徴とする、請求項８から１０のうちのいずれか一項に記載のパーキングロック機構。
変速機の出力軸に相対回転不能に結合されたパーキング歯車が設けられており、ロックポール（１）がロック位置でパーキング歯車とかみ合っていることを特徴とする、請求項８から１１のうちのいずれか一項に記載のパーキングロック機構。