JP5417427B2 - オートマチックトランスミッションのためのパーキングロックシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションのためのパーキングロックシステムであって、オートマチックトランスミッションは、該オートマチックトランスミッションに設けられたロックエレメントの係止解除のためのアクチュエータを有しており、ロックエレメントはばね力により係止位置に保持されるようになっており、係止装置が設けられており、該係止装置は操作部材を介してロックエレメントに連結されていて、トグルレバーを有しており、トグルレバーは、オートマチックトランスミッションにおけるロックエレメントの係止を防止するために、操作部材を位置固定するようになっている形式のものに関する。

前記形式のパーキングロックシステムは、自動車のオートマチックトランスミッションに必要とされている。パーキングロックシステムを用いて、システムの故障の際に、オートマチックトランスミッション内に設けられたロックエレメントが、トランスミッションピニオン内に係合し、ひいては例えば走行中のシステム故障によるトランスミッションの不都合なロックが発生することが避けられる。同時にロックエレメントの機能は、特別な手段を用いることなしに、ロックエレメントをばね力によりトランスミッションピニオン内に係合させ、その結果、車両の不都合な移動運動をシステム故障時にもパーキングロック時にも防止できるように構成されている。ロックエレメントが走行中に、つまり自動変速中にＰ位置になく、突然ひとりでにトランスミッション内に係合した場合には、ロックエレメントはトランスミッションの領域を損傷させてしまうことになる。同時に走行安全性も著しく損なわれることになる。

係止装置を有する種々のパーキングロックシステムが公知である。例えば独国特許出願公開第１０２００５００２４４６Ａ１号明細書には、自動車のためのオートマチックトランスミッションのパーキングロックが記載されており、該パーキングロックは、操作駆動部を介して操作可能でありかつばね力により係止位置へ負荷されている係止部材を用いて、操作駆動部の横に設けられかつ係止部材にロックエレメントを介して作用する保持装置により、操作駆動部に左右されることなく、係止解除位置に保持されるようになっており、保持装置は、第１のトグルレバー部分、トグルレバーヒンジ及び第２のトグルレバー部分から成るトグルレバーを有しており、トグルレバーは係止部材の係止解除位置ではロックエレメントを用いて、ほぼ伸長された状態で係止されている。

パーキングロックの上記構成は、原理的には、請求項１の上位概念に記載の構成に相応していて、トグルレバーを用いることに基づき、比較的小さい力でパーキングロックの係止若しくは係止解除を達成しようとするものである。しかしながらパーキングロックのための上記公知技術の係止装置においては欠点として、トグルレバーは、パーキングロックの上記構成においては誤差がほとんど許されないので、極めて正確に調整されねばならず、従って公知技術のパーキングロックの構成を用いる場合には、パーキングロックシステム、特に係止装置の組み付けの際に、各組み付け条件への適合のために相応に高い調整費用が必要である。

本発明の課題は、自動車のオートマチックトランスミッションのための、係止装置を有するパーキングロックシステムを改良して、係止装置が、パーキングロックシステムの組み付けの後の調整に際して大きな誤差を補償でき、若しくは付加的な調整作業を全く省略できるように、構成することである。

独国特許出願公開第１０２００５００２４４６Ａ１号明細書に記載のパーキングロックの係止装置の主な欠点は、該明細書に示されたトグルレバーが、ほぼ伸長された状態から折り曲げの方向への移動を、可動のストッパーによって阻止されていることにある。公知技術においてほぼ伸長された状態では、トグルレバーは、係止の際に折り曲げられる方向の側に位置している。トグルレバーの極めて確実な位置決めは、トグルレバーが逆の側へ、つまり押圧作用閾点を超えて過伸長される場合に行われるものであり、トグルレバーを過伸長された状態から再び折り曲げ可能な状態へ移すためには、最小の力しか掛けなくてすむようにする必要がある。このために、トグルレバーの過伸長された側に不動のストッパーを設ける必要があり、該ストッパーは、トグルレバーの更なる過伸長、ひいては誤った側へのトグルレバーの折り曲げを阻止するようになっている。

別の形態では、パーキングロックの係止装置の調整公差を著しく向上させるために、トグルレバーを位置固定する操作部材は、トグルレバー端部に固く取り付けられるのではなく、ばね負荷されていて、ある程度の公差距離にわたってトグルレバーの端部に沿って運動できるようになっており、もちろん公差距離の両側に不動のストッパーを設けることができる。

前述の認識に基づき本発明では、自動車のオートマチックトランスミッションの、請求項１の上位概念に記載のそれ自体公知のパーキングロックシステムを次のように改良し、つまり、トグルレバーは、該トグルレバーの過伸長された状態で操作部材を位置固定するようになっており、不動の対向支持部が、トグルレバーの過伸長された側に設けられている。

請求項１の上位概念に記載の構成に用いられる公知のパーキングロックシステムを本発明により更に改良するために、操作部材は、ばね負荷された状態でトグルレバーの１つの端部に連結されている。

本発明の有利な実施の形態によれば、操作部材は、トグルレバーの１つの端部に設けられた滑り支承部内を延びており、操作部材に設けられた第１のストッパーと滑り支承部との間で操作部材の側に第１のばね要素が配置されており、かつ滑り支承部の逆の側で操作部材に第２のストッパーが配置されている。

前記構成により、トグルレバーの調整のための極めて大きな公差領域が得られ、その結果、組み付け状況に応じた特別な調整処置は不要になっている。

本発明の別の実施の形態によれば、トグルレバーに第２のばね要素が係合しており、該ばね要素のばね力は、トグルレバーを過伸長させる方向に作用している。このような構成により、トグルレバーは、該トグルレバーが負荷軽減された状況になると、自動的に過伸長された位置に移されて、該位置にばね要素によっても保持され、その結果、トグルレバー、ひいては操作部材の確実な位置決め若しくは位置固定が達成される。簡単かつ有利な実施の形態によれば、第２のばね要素は、トグルレバーの２つのレバーアーム間の中央の軸に配置されている。原理的には、操作部材を外側の両方の軸の１つに係合させ、若しくは外部のばね要素によりトグルレバーに作用させ、その結果、外部のばね要素によってトグルレバーを過伸長の方向へ変位させることも可能である。

本発明に係るパーキングロック及び係止装置の別の有利な実施の形態によれば、係止装置は遠隔操作式のアクチュエータを備えており、アクチュエータはトグルレバーに係合して、該トグルレバーを、過伸長されて固定された状態から運動可能な状態に移すようになっている。遠隔操作式のアクチュエータは、例えば電磁石であり、電磁石は押し棒を運動させるようになっており、押し棒は直接に、トグルレバーのレバーの１つに係合している。別の実施の形態では、遠隔操作式のアクチュエータとして電磁石だけを用いることも可能であり、電磁石は、トグルレバーに設けられた永久磁石に作用するようになっている。電磁石の接続により、永久磁石に対して反発する作用を得ることができ、該作用により、トグルレバーは、反発する磁気力に基づき死点を超えて小さい距離にわたって移動するようになっている。

操作部材はボーデンケーブルによって形成されていてよく、若しくはリンク機構によって形成されていてよく、ボーデンケーブル若しくはリンク機構に、オートマチックトランスミッションのロックエレメントが結合されている。

更に有利な実施の形態によれば、パーキングロックシステムの係止装置において、トグルレバーの、操作部材が係合する端部は、ガイド内に支承されている。このような構成により、操作部材に対する側方の荷重若しくは負荷は作用せず、その結果、操作部材若しくはボーデンケーブルは、トグルレバーの屈曲若しくは伸長により、ボーデンケーブルの延在方向に正確に規定された直線運動を行うようになっている。必要に応じてパーキングロックシステムの係止装置の所望の係止解除を可能にするために、つまり、パーキングロックシステムの故障の後にパーキングロックシステムによるロック若しくは係止を可能にするために、トグルレバーのレバーアームの１つに、工具のための係合部が設けられており、係合部及び工具を用いてトグルレバーは手動で過伸長された状態から折り曲げの状態へ、若しくは折り曲げ状態から過伸長された状態へ移されるようになっている。係合部は、工具のための差し込みスリーブによって形成されていてよく、差し込みスリーブ内に工具、例えばねじ回しが差し込まれるようになっており、これによってパーキングロックシステムにおける係止が、自動車の不都合な移動運動を防止するために、手動で可能になっている。逆に係止解除を行うこともできる。

有利な実施の形態によれば、係止装置は直接にオートマチックトランスミッションの切換装置に取り付けられている。このような構成により、パーキングロックシステムの係止装置は、切換装置に組み込まれてよく、切換装置への取り付けのための付加的な作業工程が不要になっている。

本発明は、オートマチックトランスミッションの、前述のパーキングロックシステムを有する切換装置、並びに同じく前述のパーキングロックシステムを有するオートマチックトランスミッションにも関する。

次に、本発明を図示の実施の形態に基づき詳細に説明する。

パーキングロックシステムの係止装置の側面図である。 係止装置の、トグルレバーが軽く過伸長された状態でかつボーデンケーブルが標準位置にある状態での縦断面図である。 係止装置の、トグルレバーが軽く過伸長された状態でかつボーデンケーブルが過行程位置にある状態での縦断面図である。 図１の係止装置の平面図である。 図１の係止装置の、トグルレバーが折り曲げられた状態での側面図である。 図５の係止装置の縦断面図である。 フランジ止めされた係止装置を有する切換装置の、トグルレバーが軽く過伸長された状態での側面図である。 係止解除装置を有する、図７の切換装置の、トグルレバーが折り曲げられた状態での側面図である。

図１は、自動車のオートマチックトランスミッションのパーキングロックシステムの係止装置１を側面図で示している。ボーデンケーブル２が示されており、該ボーデンケーブルは、自動車のオートマチックトランスミッションに設けられたロックエレメントと連結されていて、該ロックエレメントの位置と同期的に長手方向に運動させられる。ボーデンケーブル２の端部にトグルレバー３が取り付けられており、該トグルレバーは、第１の支承されたレバーアーム３．１と第２の自由なレバーアーム３．２とから成っており、第１のレバーアーム３．１は、一方の側で支承用の定位置の軸に回転可能に支承されているのに対して、該第１のレバーアームの他方の側は、自由に運動可能な軸を介して、第２の自由なレバーアーム３．２に連結されている。第２の自由なレバーアーム３．２は、ボーデンケーブル２の端部に旋回可能に取り付けられている。

図２において、トグルレバー３は、最大に伸長される位置の直前の位置にあり、トグルレバーを不動の対向支持部に向けて運動させて、その位置に固定するためには、トグルレバーは、最大に伸長される位置を超えて更に運動させられ、つまり過伸長されるようになっている。前記固定される位置からは、レバーアームを再び、折り曲げられた状態へ移すためにわずかな力で充分である。トグルレバー３の解放のために必要な前記のわずかな力は、図示の実施の形態では電磁石８によって形成されるようになっており、該電磁石は、押し棒８．１を用いて、第１の支承されたレバーアーム３．１に係合していて、トグルレバー３を再び、軽く過伸長された状態から、折り曲げられた状態に移すようになっている。ボーデンケーブル２の側方の負荷を防止し、かつトグルレバー３により発生することのある横力を受け止めるために、ボーデンケーブル２の端部は、ボーデンケーブル２の長手方向でガイド９内に案内されている。

図２は、図１の係止装置１を縦断面図で示している。図面から、ボーデンケーブル２がトグルレバー３の自由な端部３．２に係合していることが見て取れる。断面図であるので、トグルレバー３の端部へのボーデンケーブル２の取り付け状態が良好に見て取れる。製作誤差若しくはその他の誤差を係止装置の組立及び位置決めに際して問題なく補償するために、トグルレバー３におけるボーデンケーブル２の特殊な取り付け形式が選ばれている。ボーデンケーブル２は、滑り支承部５として形成された終端の軸内を延びている。ボーデンケーブル２は左側に第１のストッパー２．１を有しており、該ストッパーにコイルばね６が押圧力を掛けるようになっており、該コイルばねは滑り支承部５に支えられている。滑り支承部５の、コイルばねを支える側とは逆の側に第２のストッパー２．２が設けられており、該ストッパーは滑り支承部５からのボーデンケーブル２の抜け出しを阻止している。このようにして、ボーデンケーブル２は、ボーデンケーブル２の操作行程がトグルレバー３の最大の伸長により許される値よりも大きくなる場合に、滑り支承部５に対して相対的に、ひいてはトグルレバーに対して相対的に過行程位置へ案内されるようになっている。

過行程位置は、図３に示してある。図３は、係止装置の、図２と同じ縦断面図であり、図３では、ボーデンケーブル２だけが更に右側へ走出させられ、つまり、トグルレバー３の伸長により許される、即ち規定される値よりも大きな過行程を行っている。このような過行程は、ばね６により引き受けられるようになっており、結果として、係止装置における損傷若しくはオートマチックトランスミッション内の係止部材における損傷は発生することがない。

トグルレバー３と、トグルレバー３の過伸長された側に設けられた不動の対向支持部４とを組み合わせる構成により、トグルレバー３は、自動車の振動の際にも極めて確実に保持されており、かつ更に、ボーデンケーブルをトグルレバーの端部にばね負荷して取り付けることにより、トランスミッション、ボーデンケーブル及びパーキングロックにおける保持機構内の構成部分間の誤差が問題なく取り除かれるようになっている。

図４は、図１〜図３の係止装置１を平面図で示している。上方から見て取れる電磁石８は、フォーク状に形成された押し棒８．１を備えていて、走出に際して、トグルレバーの支承されたレバーアーム３．１を押圧して、該レバーアームを、過伸長されて固定された位置から折り曲げられた位置へ移すようになっている。

図５及び図６は、係止装置を側面図（図５）若しくは縦断面図（図６）で示しており、トグルレバー３は折り曲げられた位置を占めている。この場合に、ボーデンケーブル２は左側へ移動させられ、かつトグルレバー３の両方のレバーアーム３．１，３．２は互いに折り曲げられており、ストッパー２．２が、ボーデンケーブルによる第２のレバーアーム３．２の連行のために用いられている。図６からは脚ばね７が見て取れ、該脚ばねはトグルレバーの中央の軸に取り付けられていて、両方のレバーアーム３．１，３．２を該脚ばねのばね力により、過伸長された位置に向けて案内するようになっている。

図１、図２、図３、図５及び図６からは、第１の支承されたレバーアーム３．１に設けられたスリーブ１０が見て取れ、該スリーブ内には、例えばねじ回し、若しくは他の車両用工具、必要に応じて特殊な車両用工具が、システム全体の故障、特に電磁石８の故障に際して簡単な手動操作によりトグルレバー３を過伸長して、ひいてはオートマチックトランスミッションの係止部材を係止解除して車両の移動を可能にするために、差し込まれるようになっている。他の場合には、過伸長された位置を占めるトグルレバーが、パーキングロックシステムの係止若しくはロックを可能にするために、工具を用いた相応の操作により、折り曲げられた位置へ移されるようになっている。

図７及び図８は、切換装置１２への前述の係止装置の組み付け状態を示す側面図である。係止装置は、切換装置１２の側部にフランジ止めされており、図７においては、トグルレバーは伸長された位置で描かれ、かつ図８においては、トグルレバーは折り曲げられた位置で描かれている。両方の図面において、付加的にねじ回し１１が示されており、該ねじ回しは、トグルレバーのレバーアームに設けられたスリーブ１０内に差し込まれており、これによってトグルレバーの位置が操作されるようになっている。

パーキングロックの本発明に係る前述の係止装置は、有利な構造に基づき、種々の周囲条件下でもわずかな摩擦しか発生せず、解除のためのわずかな力しか必要としない。更に、構成部分の精度に対する要求は、トグルレバーの伸長された状態の条件下ではシステムの取り壊しのためにわずかな力しか必要とされないので、公知のシステムの場合のようには高くない。解除のためのアクチュエータ、例えば電磁石は、わずかな力を発生させるだけでよい。このような諸条件により、係止装置の製造コストは相応に節減される。

本発明の前述の構成事項は、前述の組み合わせでしか用いられないのではなく、他の組合せでも、或いは単独にも用いられるものである。更に、本発明には、本発明の各機械的な構成要素の機能の機械的な変更も含まれる。

１ 係止装置、 ２ ボーデンケーブル、 ２．１，２．２ ストッパー、 ３ トグルレバー、 ３．１，３．２ レバーアーム、 ３．３ 自由な端部、 ４ 対向支持部、 ５ 滑り支承部、 ６ コイルばね、 ８ 電磁石、 ８．１ 押し棒、 ９ ガイド、 １０ スリーブ、 １１ ねじ回し、 １２ 切換装置

Claims (12)

1. 自動車のオートマチックトランスミッションのためのパーキングロックシステムであって、
   １．１ 前記オートマチックトランスミッションは、該オートマチックトランスミッションに設けられたロックエレメントの係止解除のためのアクチュエータを有しており、
   １．２ 前記ロックエレメントは、ばね力により係止位置に保持されるようになっており、
   １．３ 係止装置（１）が設けられており、該係止装置は操作部材（２）を介して前記ロックエレメントに連結されていて、トグルレバー（３）を有しており、該トグルレバーは、前記オートマチックトランスミッションにおける前記ロックエレメントの係止が防止されることができるよう、前記操作部材（２）を位置固定するものにおいて、
   前記操作部材（２）は、ばね負荷された状態で前記トグルレバー（３）の１つの端部に、当該トグルレバー（３）の１つの端部に設けられた滑り支承部（５）内において前記操作部材（２）がばね負荷された状態で、所定の公差距離にわたってトグルレバー（３）の前記端部に沿って運動できるよう連結されており、その際、所定の公差距離の両側に、不動のストッパー（２．１，２．２）が設けられており、およびその際、前記操作部材（２）に設けられた不動の第１のストッパー（２．１）と前記滑り支承部（５）との間で前記操作部材（２）の一方の側に第１のばね要素（６）が配置されており、かつ滑り支承部（５）の逆の側で前記操作部材（２）に不動の第２のストッパー（２．２）が配置されており、
   １．４ 前記トグルレバー（３）は、該トグルレバーが過伸長された状態で前記操作部材（２）を位置固定するようになっており、不動の対向支持部（４）が、前記トグルレバー（３）の過伸長された側に設けられていることを特徴とする、オートマチックトランスミッションのためのパーキングロックシステム。
2. 前記トグルレバー（３）に第２のばね要素（７）が係合しており、該ばね要素のばね力は、前記トグルレバー（３）を過伸長させる方向に作用している請求項１に記載のパーキングロックシステム。
3. 前記第２のばね要素（７）は、前記トグルレバー（３）の２つのレバーアーム（３．１，３．２）間の中央の軸に配置されている請求項２に記載のパーキングロックシステム。
4. 遠隔操作式のアクチュエータ（８）が設けられており、該アクチュエータは前記トグルレバー（３）に係合して、該トグルレバーを、過伸長されて固定された状態から運動可能な状態に移すようになっている請求項１から３のいずれか１項に記載のパーキングロックシステム。
5. 前記遠隔操作式のアクチュエータは、押し棒（８．１）を備えた電磁石（８）である請求項４に記載のパーキングロックシステム。
6. 前記遠隔操作式のアクチュエータは電磁石であり、該電磁石（８）は、前記トグルレバー（３）に設けられた永久磁石に作用するようになっている請求項４に記載のパーキングロックシステム。
7. 前記操作部材（２）はボーデンケーブルによって形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のパーキングロックシステム。
8. 前記操作部材（２）はリンク機構によって形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のパーキングロックシステム。
9. 前記トグルレバー（３）の、前記操作部材（２）が係合する端部は、ガイド（９）内に支承されている請求項１から８のいずれか１項に記載のパーキングロックシステム。
10. 前記トグルレバー（３）の前記レバーアーム（３．１，３．２）の１つに、工具（１１）のための係合部（１０）が設けられており、該係合部及び前記工具を用いて前記トグルレバー（３）が手動で前記過伸長された状態から移されるようになっている請求項１から９のいずれか１項に記載のパーキングロックシステム。
11. 前記工具（１１）のための前記係合部（１０）は、差し込みスリーブによって形成されており、該差し込みスリーブ内に前記工具（１１）、またはねじ回しが差し込まれるようになっている請求項１０に記載のパーキングロックシステム。
12. オートマチックトランスミッションにおいて、該オートマチックトランスミッションは、請求項１から１１のいずれか１項に記載のパーキングロックシステムを有していることを特徴とするオートマチックトランスミッション。

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