JP6000183B2 - パーキングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機のケーシングに支持された出力軸に固定されたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに噛合して前記出力軸の回転を拘束するパーキングポールとを備えるパーキングロック装置に関する。

変速機ケースの内部に回転可能に支持したカウンタシャフトにパーキングギヤを固定し、変速機ケースに揺動可能に支持したパーキングポールをパーキングギヤの外周面に形成した歯溝に係合することで、カウンタシャフトの回転を拘束するパーキングロック装置が、下記特許文献１により公知である。

特許第３９００７８６号公報

ところで、上記従来のものは、パーキングギヤの外周面にパーキングポールが係合する歯溝が形成されているため、車両が微速で移動しているときにパーキングロック装置を作動させようとしても、パーキングギヤの歯溝の周速が大きいためにパーキングポールが係合し難くなり、パーキングロック装置がスムーズに作動しない可能性があった。また車両の走行中にカウンタシャフトと共にパーキングギヤが回転すると、パーキングギヤの外周面に形成した歯溝によって変速機ケースの底部に滞留したオイルが強く攪拌されてしまい、その攪拌抵抗によるエネルギーロスが増大する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両が微速で移動しているときでもパーキングロック装置をスムーズに作動可能にするとともに、パーキングギヤによるオイルの攪拌抵抗を低減することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、変速機のケーシングに支持した出力軸に固定されたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに噛合して前記出力軸の回転を拘束するパーキングポールとを備えるパーキングロック装置であって、前記パーキングギヤは、前記出力軸に固定されたディスク部と、前記ディスク部から軸方向に突出する環状突出部と、前記環状突出部の内周面に形成されて前記パーキングポールが係合可能な歯溝とを備えることを特徴とするパーキングロック装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記パーキングギヤは前記出力軸の軸端に固定されて前記ケーシングの内壁面に沿う位置に配置されることを特徴とするパーキングロック装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記パーキングポールの中間部を揺動自在に支持する支軸を前記パーキングギヤの外周よりも径方向外側に配置するとともに、前記パーキングギヤの歯溝に係合可能な係止爪を前記パーキングポールの先端部を軸線方向に屈曲させて構成したことを特徴とするパーキングロック装置が提案される。

尚、実施の形態のミッションケース１１は本発明のケーシングに対応し、実施の形態の固定側プーリ半体１９は本発明のディスク部に対応する。

請求項１の構成によれば、パーキングロック装置は、変速機のケーシングに支持した出力軸に固定されたパーキングギヤと、パーキングギヤに噛合して出力軸の回転を拘束するパーキングポールとを備える。パーキングギヤは、出力軸に固定されたディスク部と、ディスク部から軸方向に突出する環状突出部と、環状突出部の内周面に形成されてパーキングポールが係合可能な歯溝とを備えるので、歯溝をパーキングギヤの外周面に形成する場合に比べて歯溝の位置が径方向内側に移動し、パーキングギヤの回転時における歯溝の周速が低下することで、車両が微速で移動しているときでもパーキングロック装置をスムーズに作動させることができる。しかもパーキングギヤがケーシングの底部に貯留されたオイル中で回転しても、歯溝がパーキングギヤの内周面に形成されているために、オイルが攪拌され難くなって攪拌抵抗によるエネルギーロスが減少する。

また請求項２の構成によれば、パーキングギヤは出力軸の軸端に固定されてケーシングの内壁面に沿う位置に配置されるので、前記内壁面に支持したパーキングポールとパーキングギヤとの距離を小さくし、パーキングポールの支持剛性を高めるとともに、パーキングポールのレイアウトの自由度が高めることができる。

また請求項３の構成によれば、パーキングポールの中間部を揺動自在に支持する支軸をパーキングギヤの外周よりも径方向外側に配置するとともに、パーキングギヤの歯溝に係合可能な係止爪をパーキングポールの先端部を軸線方向に屈曲させて構成したので、支軸からパーキングポールの係止爪までの距離を稼ぎ、パーキングポールの揺動角を小さくしながら係止爪の必要ストロークを確保することができるだけでなく、パーキングギヤの環状突出部の内周面に形成した歯溝に、簡単な構造でパーキングポールの係止爪を係合させることができる。

ベルト式無段変速機の断面図（パーキングロック非作動時）。（第１の実施の形態） 図１の２−２線断面図。（第１の実施の形態） 図１に対応する作用説明図（パーキングロック作動時）。（第１の実施の形態） 手動変速機のスケルトン図。（第２の実施の形態） 図４に対応する図。（比較例）

第１の実施の形態

以下、図１〜図３に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２に示すように、ベルト式無段変速機のミッションケース１１は、図示せぬエンジンに一端面を結合される第１ケース１２と、第１ケース１２の他端面を塞ぐように結合される第２ケース１３とを備える。第１ケース１２および第２ケース１３には入力軸１４および出力軸１５が相互に平行に支持されており、下側に位置する入力軸１４に設けられたドライブプーリ１６と、上側に位置する出力軸１５に設けられたドリブンプーリ１７とに無端金属ベルト１８が巻き掛けられる。

ドリブンプーリ１７は、第２ケース１３の内壁面に対向するように出力軸１５に固設された固定側プーリ半体１９と、出力軸１５上に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されて油圧により固定側プーリ半体１９に対して接近・離間可能な可動側プーリ半体２０とを備える。ドライブプーリ１６も同様に固定側プーリ半体および可動側プーリ半体を備えており、ドライブプーリ１６の溝幅およびドリブンプーリ１７の溝幅を変化させることで、両プーリ１６，１７の有効半径が変化して変速比が無段階に変更される。

次に、停車時に出力軸１５の回転を拘束するパーキングロック装置の構造を説明する。ドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９の背面に環状のパーキングギヤ２１が一体に形成される。パーキングギヤ２１はドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９よりなるディスク部と、ディスク部から第２ケース１３の内壁面に向かって軸方向に突出する環状突出部２１ａと、環状突出部２１ａの内周面に形成された複数の歯溝２１ｂ…とで構成される。

第２ケース１３の内壁面に固定した支軸２２にパーキングポール２３の中間部が揺動自在に枢支されており、このパーキングポール２３の先端部にパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…の一つに係合可能な係止爪２３ａが形成される。パーキングギヤ２１の内周面に形成された歯溝２１ｂ…に係合できるように、パーキングポール２３の係止爪２３ａは軸方向に鉤形に屈曲している。

パーキングポール２３は、支軸２２の外周に巻き付けた捩じりバネ２４で図１における時計方向に付勢されており、その基端部が第２ケース１３の内壁面に植設したストッパピン２５に当接する非作動位置に向けて付勢される。

第２ケース１３を回転自在に貫通する回転軸２６にパーキングレバー２７が固定されており、パーキングレバー２７の先端に設けたローラ２８がパーキングポール２３の基端側に当接可能に対向する。回転軸２６は図示せぬシフトレバー（あるいはアクチュエータ）に接続されて回転する。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

運転者がシフトレバーでパーキングレンジ以外のレンジを選択しているとき、パーキングポール２３は捩じりバネ２４の弾発力で図１に示す非作動位置にあり、パーキングポール２３の係止爪２３ａはパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…から離反し、出力軸１５の拘束が解除されてパーキングロック装置は非作動状態となる。運転者がシフトレバーでパーキングレンジを選択すると、図３に示すように、回転軸２６が回転してパーキングレバー２７が時計方向に揺動し、そのローラ２８がパーキングポール２３の基端側を押圧することで、パーキングポール２３が捩じりバネ２４の弾発力に抗して支軸２２まわりに反時計方向に揺動する。その結果、パーキングポール２３の先端側の係止爪２３ａがパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…の一つに係合してドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９の回転を拘束することで、固定側プーリ半体１９と一体の出力軸１５の回転が拘束されてパーキングロック装置が作動する。

ところで、車両が完全に停止せずに微速で移動しているときにパーキングロック装置を作動させようとすると、パーキングポール２３の係止爪２３ａが回転するパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…に係合できずに弾き返されてしまい、パーキングロック装置がスムーズに作動しない場合がある。これを防止するには、同じ車速に対してパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…の周速を小さくすれば良い。パーキングギヤ２１の外径を同じにした場合、歯溝がパーキングギヤの外周面に形成されている従来のものに比べ、本実施の形態のパーキングギヤ２１は歯溝２１ｂ…が内周面に形成されているため、出力軸１５の軸線から歯溝２１ｂ…までの半径が従来のものに比べて小さくなり、歯溝２１ｂ…の周速が小さくなってパーキングポール２３の係止爪２３ａが係合し易くなる。

以上のように、本実施の形態によれば、パーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…を環状突出部２１ａの内周面に形成して周速を低下させたので、車両が完全に停止せずに微速で移動しているときにパーキングロック装置を作動させようとしたとき、係止爪２３ａが歯溝２１ｂ…にスムーズに係合してパーキングロック装置が作動し易くなる。

しかも、パーキングギヤ２１は出力軸１５の軸端に固定されて第２ケース１３の内壁面に沿う位置に配置されるので、第２ケース１３に支軸２２を介して支持されたパーキングポール２３とパーキングギヤ２１とを近接して配置することが可能となり、パーキングポール２３の支持剛性を高めるとともに、パーキングポール２３のレイアウトの自由度が高めることができる。

またパーキングポール２３の中間部を揺動自在に支持する支軸２２をパーキングギヤ２１の外周よりも径方向外側に配置したので、支軸２２からパーキングポール２３の係止爪２３ａまでの距離を稼ぎ、パーキングレバー２７に押圧されて揺動するパーキングポール２３の揺動角を小さくしながら、係止爪２３ａの必要ストロークを確保することができる。しかもパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…に係合可能な係止爪２３ａをパーキングポール２３の先端部を軸線方向に屈曲させて構成したので、パーキングギヤ２１の環状突出部２１ａの内周面に形成した歯溝２１ｂ…に、簡単な構造でパーキングポール２３の係止爪２３ａを係合させることができる。

第２の実施の形態

次に、図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態の変速機は、平行軸式の手動変速機であって、クラッチ３１を介してエンジンＥに接続された入力軸１４には、１速ドライブギヤ３２と、２速ドライブギヤ３３と、リバースドライブギヤ３４とが固設されるとともに、３速ドライブギヤ３５と、４速ドライブギヤ３６と、５速ドライブギヤ３７とが相対回転可能に支持される。また出力軸１５には、１速ドライブギヤ３２に噛合する１速ドリブンギヤ３８と、２速ドライブギヤ３３に噛合する２速ドリブンギヤ３９とが相対回転可能に支持されるとともに、３速ドライブギヤ３５に噛合する３速ドリブンギヤ４０と、４速ドライブギヤ３６に噛合する４速ドリブンギヤ４１と、５速ドライブギヤ３７に噛合する５速ドリブンギヤ４２とが固設される。またアイドル軸４３にはリバースアイドルギヤ４４が軸方向摺動自在に支持されており、このリバースアイドルギヤ４４は入力軸１４に固設したリバースドライブギヤ３４および出力軸１５に固設したリバースドライブギヤ（不図示）に噛合可能である。

従って、出力軸１５上に設けた１速−２速シンクロ装置４５で１速ドリブンギヤ３８あるいは２速ドリブンギヤ３９を出力軸１５に結合すると、１速変速段あるいは２速変速段が確立する。入力軸１４上に設けた３速−４速シンクロ装置４６で３速ドライブギヤ３５あるいは４速ドライブギヤ３６を入力軸１４に結合すると、３速変速段あるいは４速変速段が確立する。入力軸１４上に設けた５速シンクロ装置４７で５速ドライブギヤ３７を入力軸１４に結合すると、５速変速段が確立する。またリバースアイドルギヤ４４を軸方向に摺動させてリバースドライブギヤ３４およびリバースドリブンギヤ（不図示）に噛合させると、リバース変速段が確立する。

出力軸１５の軸端部にパーキングギヤ２１が固設されており、パーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…の一つにパーキングポール２３の係止爪２３ａを係合させることで、パーキングロック装置が作動する。このパーキングロック装置の構造は、第１の実施の形態のものと同一である。但し、第２の実施の形態の出力軸１５は入力軸１４よりも低い位置に設けられており、パーキングギヤ２１の下端部はミッションケース１１の底部に貯留されたオイルに漬かっている。しかしながら、パーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…は環状突出部２１ａの内周面に形成されるため、歯溝２１ｂ…は油面から上方に露出している。

図５は、本実施の形態に対応する比較例を示すもので、比較例のパーキングギヤ２１は外周面に歯溝２１ｂ…を備えるものであって、その歯溝２１ｂ…を含むパーキングギヤ２１の下端部はオイルに漬かっている。

従って、比較例のパーキングギヤ２１は、その回転によって歯溝２１ｂ…がオイルを攪拌するために攪拌抵抗が増加する問題があるが、本実施の形態のパーキングギヤ２１は、その下端部がオイルに漬かっても歯溝２１ｂ…はオイルに浸からないため、比較例に比べてオイルの攪拌抵抗を低減することができる。

尚、本実施の形態のパーキングギヤ２１の歯溝２１ｂ…がオイルに漬かっている場合であっても、その歯溝２１ｂ…が環状突出部２１ａの内周面に形成されるため、環状突出部２１ａの外周面に歯溝２１ｂ…が形成されている比較例のものに比べてオイルを攪拌し難くなり、オイルの攪拌抵抗の低減効果を得ることができる。

上記作用効果に加えて、第２の実施の形態が第１の実施の形態の作用効果を併せて達成可能であることは明らかである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１の実施の形態ではドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９をパーキングギヤ２１のディスク部として利用しているが、専用のディスク部を設けても良い。

また第１の実施の形態では、出力軸１５が入力軸１４よりも高い位置に設けられているため、パーキングギヤ２１はオイルに浸かることはないが、出力軸１５が低い位置に設けられていてパーキングギヤ２１がオイルに浸かる場合には、第２の実施の形態と同様に、オイルの攪拌抵抗を低減するという作用効果を達成することができる。

また本発明のパーキングロック装置は、第１の実施の形態のベルト式無段変速機や第２の実施の形態の手動変速機以外の任意の形式の変速機に対して適用することができる。

１１ ミッションケース（ケーシング）
１５ 出力軸
１９ 固定側プーリ半体（ディスク部）
２１ パーキングギヤ
２１ａ 環状突出部
２１ｂ 歯溝
２２ 支軸
２３ パーキングポール
２３ａ 係止爪

Claims (3)

1. 変速機のケーシング（１１）に支持した出力軸（１５）に固定されたパーキングギヤ（２１）と、前記パーキングギヤ（２１）に噛合して前記出力軸（１５）の回転を拘束するパーキングポール（２３）とを備えるパーキングロック装置であって、
   前記パーキングギヤ（２１）は、前記出力軸（１５）に固定されたディスク部（１９）と、前記ディスク部（１９）から軸方向に突出する環状突出部（２１ａ）と、前記環状突出部（２１ａ）の内周面に形成されて前記パーキングポール（２３）が係合可能な歯溝（２１ｂ）とを備えることを特徴とするパーキングロック装置。
2. 前記パーキングギヤ（２１）は前記出力軸（１５）の軸端に固定されて前記ケーシング（１１）の内壁面に沿う位置に配置され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装置。
3. 前記パーキングポール（２３）の中間部を揺動自在に支持する支軸（２２）を前記パーキングギヤ（２１）の外周よりも径方向外側に配置するとともに、前記パーキングギヤ（２１）の歯溝（２１ｂ）に係合可能な係止爪（２３ａ）を前記パーキングポール（２３）の先端部を軸線方向に屈曲させて構成したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパーキングロック装置。

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