JP7059907B2 - パーキングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられるパーキングロック装置に係り、特に、装置の小型化に関するものである。

車両に備えられ、シフト操作ポジションが車両停止ポジションであるパーキングポジションに切り替えられたとき、駆動輪に動力伝達可能に連結されているパーキングギヤとパーキングポールとを噛み合わせることで、車両を停止させるパーキングロック装置が知られている。特許文献１のパーキングロック装置がそれである。特許文献１のパーキングロック装置では、パーキングポールに当接するカムをソレノイドアクチュエータによって並進運動させることで、パーキングポールが、ロック位置およびアンロック位置の何れかに切り替えられるように構成されている。

特開２０１８－５９５６２号公報 特開２０１７－１２２４８３号公報 特開２０１８－１１２２３８号公報

ところで、特許文献１のパーキングロック装置のようなカムを並進運動させることで、パーキングポールをロック位置またはアンロック位置に切り替える構造では、カムの移動に必要なストローク量が大きくなり、これを実現するためのアクチュエータの体格も大きくなるため、装置が大型化して搭載性が悪くなる問題がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両に備えられるパーキングロック装置において、装置が大型化することを抑制して搭載性を向上できる構造を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）パーキングギヤと、前記パーキングギヤの前記噛合歯と噛合可能な噛合凸部が形成されているパーキングポールとを、備え、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部とが噛み合うことで前記パーキングギヤの回転が停止されるロック位置と、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部との噛合が解除されるアンロック位置とに切替可能に構成されているパーキングロック装置であって、（ｂ）回転可能に構成され、外周部に前記パーキングポールと当接するカム面が形成されているパーキングカムと、（ｃ）ソレノイドとプランジャとから構成され、前記ソレノイドを通電することで前記プランジャを往復運動させるソレノイドアクチュエータと、（ｄ）前記プランジャの往復運動を前記パーキングカムの一方向の回転運動に変換し、且つ、前記回転運動の回転軸線が、前記プランジャの往復運動の方向に対して平行となる動力変換機構とを備え、（ｅ）前記パーキングカムが回転することで、前記パーキングポールと当接する前記カム面の位置が変化させられ、（ｆ）前記パーキングポールと当接する前記カム面の位置に応じて、前記パーキングポールを前記ロック位置と前記アンロック位置とに交互に切替可能に構成されていることを特徴とする。

また、第２発明の要旨とするところは、請求項１のパーキングロック装置において、（ａ）前記動力変換機構は、前記プランジャと連動して往復運動させられるとともに、回転可能に構成されているカム部材と、前記カム部材を収容するスリーブから該カム部材に向かって突設されている突起とを、有し、（ｂ）前記カム部材には、前記突起と係合するカム溝が形成され、（ｃ）前記カム溝には、前記カム部材の往復運動に伴って前記突起と当接することで、前記カム部材を一方向に回転させる傾斜面が形成されていることを特徴とする。

また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明のパーキングロック装置において、前記パーキングカムの前記カム面には、前記パーキングポールが当接した状態において、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部とが噛み合う第１面と、前記パーキングポールが当接した状態において、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部との噛合が解除される第２面とが、周方向において交互に形成されていることを特徴とする。

また、第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１に記載のパーキングロック装置において、（ａ）前記パーキングカムの逆方向への回転を阻止する一方向クラッチが設けられ、（ｂ）前記ソレノイドが通電されない状態において、前記パーキングカムを逆方向に付勢するカム固定機構が設けられていることを特徴とする。

第１発明のパーキングロック装置によれば、プランジャの往復運動を動力変換機構を介してパーキングカムの一方向の回転に変換し、パーキングカムを一方向に回転させることで、パーキングポールと当接するパーキングカムのカム面の位置を変化させて、パーキングポールをロック位置およびアンロック位置に交互に切り替える構成としたため、パーキングカムを回転させることができる範囲でプランジャのストローク量を小さくすることで、パーキングロック装置を小型に構成することができる。よって、パーキングロック装置の車両への搭載性も向上する。

また、第２発明のパーキングロック装置によれば、プランジャが往復運動させられると、カム部材のカム溝に形成されている傾斜面が突起に当接し、カム溝の傾斜面と突起との当接部で発生する反力によってカム部材が一方向に回転させられる。従って、プランジャの往復運動を、カム部材の一方向の回転に変換することができる。

また、第３発明のパーキングロック装置によれば、カム面は、第１面と第２面とが周方向において交互に形成されているため、パーキングカムを一方向に回転させることで、パーキングポールをロック位置とアンロック位置とに交互に切り替えることができる。

また、第４発明のパーキングロック装置によれば、一方向クラッチによってパーキングカムの逆方向への回転が阻止されるとともに、カム固定機構によってパーキングカムが逆方向に付勢されることから、ソレノイドが通電されない状態において、パーキングカムが回転させられることを抑制することができる。

本発明が適用された車両に備えられているパーキングロック装置の全体構成を説明する図である。 図１においてシャフトとカム部材との接続部を切断線Ｄで切断した断面図である。 図１のカム部材のカム溝が形成される部位を周方向に沿って切断して平面に展開した展開図である。 図３の突起に付された各番号の位置に対応する動力変換機構の状態をそれぞ示す図である。 カム固定機構の他の態様を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両１０に備えられているパーキングロック装置１２の全体構成を説明する図である。なお、図１において右側に示す図は、パーキングロック装置１２の内部構造を説明するための断面図に対応し、その断面図に対して左側に位置する図が、後述するパーキングカム２０およびシャフト２２をシャフト２２の軸方向から見た図に対応している。パーキングロック装置１２は、例えばシフト操作ポジションが車両停止ポジションであるパーキングポジション（Ｐポジション）に切り替えられたとき、図示しない駆動輪に動力伝達可能に連結されている後述するパーキングギヤ１６を回転停止させて車両１０を停止させる機構である。

パーキングロック装置１２は、駆動輪に動力伝達可能に連結されているパーキングギヤ１６と、パーキングギヤ１６と噛合可能な噛合凸部１８ａが形成されているパーキングポール１８と、パーキングポール１８を回動させるためのパーキングカム２０と、パーキングカム２０を回転させるためのシャフト２２と、ソレノイド２４およびプランジャ２６から構成されているソレノイドアクチュエータ２７と、プランジャ２６の並進運動を回転運動に変換してシャフト２２に伝達する動力変換機構２８と、シャフト２２の逆回転を阻止するための一方向クラッチ３０とを、含んで構成されている。

パーキングギヤ１６は、駆動輪に動力伝達可能に連結されており、パーキングギヤ１６が回転停止されると車両１０が停止させられる。パーキングギヤ１６の外周部には、パーキングポール１８の噛合凸部１８ａと噛合可能な噛合凹部１６ａが周期的に形成されている。

パーキングポール１８は、長手状に形成されており、長手方向の一端側に設けられている回動部１８ｂを中心にして回動可能に構成されている。また、組付状態において、パーキングギヤ１６と向かい合う側には、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａと噛合可能な噛合凸部１８ａが形成されている。図１において、パーキングポール１８が、回動部１８ｂを中心にして反時計回りに回動させられると、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合うことでパーキングギヤ１６が回転停止させられる。また、図１において、パーキングポール１８が、回動部１８ｂを中心にして時計回りに回動させられると、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除される。パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合うパーキングポール１８の位置（回動位置）を、パーキングポール１８のロック位置と定義する。また、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除されるパーキングポール１８の位置（回動位置）を、パーキングポール１８のアンロック位置と定義する。

また、回動部１８ｂにはトーションスプリング３２が設けられている。トーションスプリング３２は、図１においてパーキングポール１８を時計回り方向、すなわちパーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除される方向にパーキングポール１８を付勢している。また、パーキングポール１８には、パーキングカム２０の後述するカム面３４と当接する当接部１８ｃが設けられている。

パーキングカム２０は、円板状に形成され、回転軸心Ｃを中心にして回転可能に構成されている。パーキングカム２０の外周部には、パーキングポール１８の当接部１８ｃと当接（摺接）するカム面３４が形成されている。図１においてパーキングカム２０をシャフト２２の軸方向から見た図に示すように、カム面３４は、周方向で連続する滑らかな曲面形状となっている。詳細には、カム面３４は、回転軸心Ｃから径方向外側に向かって突き出す４個の山面３４ａと、径方向内側に向かって凹む４個の谷面３４ｂとを、有し、これら山面３４ａと谷面３４ｂとが、周方向において交互に形成されている。なお、山面３４ａが本発明の第１面に対応し、谷面３４ｂが本発明の第２面に対応している。

パーキングカム２０が回転すると、パーキングポール１８の当接部１８ｃと当接するカム面３４の位置が変化することで、パーキングポール１８の回動位置が変更される。例えば、図１に示すように、パーキングポール１８の当接部１８ｃが、カム面３４の山面３４ａの頂部と当接すると、パーキングポール１８が、トーションスプリング３２の付勢力に抗って最も反時計回りの方向に回動させられる。このとき、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合わされる。すなわち、パーキングポール１８がロック位置に移動させられる。一方、パーキングポール１８の当接部１８ｃが、カム面３４の谷面３４ｂの頂部の当接すると、パーキングポール１８が、最も時計回りの方向に回動させられる。このとき、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除される。すなわち、パーキングポール１８が、アンロック位置に移動させられる。

従って、パーキングポール１８の当接部１８ｃがカム面３４の山面３４ａの頂部に当接した状態から、パーキングカム２０が一方向（例えば反時計回り方向）に回転し、当接部１８ｃが谷面３４ｂの頂部に当接すると、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除され、パーキングポール１８がアンロック位置に切り替えられる。さらに、当接部１８ｃが谷面３４ｂの頂部に当接した状態から、パーキングカム２０が一方向に回転し、当接部１８ｃが山面３４ａの頂部に当接すると、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合わされ、パーキングポール１８がロック位置に切り替えられる。また、カム面３４の山面３４ａと谷面３４ｂとは、周方向において交互に形成されていることから、パーキングカム２０が一方向に回転するに従い、当接部１８ａのカム面３４と当接する位置が、山面３４ａと谷面３４ｂとに交互に切り替えられる。すなわち、パーキングカム２０が一方向に回転させられることで、パーキングポール１８は、当接部１８ｃと当接するカム面３４の位置に応じて、ロック位置とアンロック位置とに交互に切替可能に構成されている。

パーキングカム２０の内周には、シャフト２２が挿通されている。パーキングカム２０とシャフト２２とは相対回転可能とされ、パーキングカム２０とシャフト２２との間に、トーションスプリング３６が介挿されている。トーションスプリング３６の一端は、パーキングカム２０に接続されるとともに、他端はシャフト２２に接続されている。従って、シャフト２２の回転は、トーションスプリング３６を介してパーキングカム２０に伝達される。これより、パーキングポール１８を反時計回りに回動させて噛合凹部１６ａと噛合凸部１８ａとを噛み合わせる過渡期において、隣り合う噛合凹部１６ａの間に形成される凸状の部位と噛合歯１８ａの歯先とが当接した場合であっても、トーションスプリング３６の弾性復帰力によって、パーキングカム２０が、噛合凹部１６ａと噛合凸部１８ａとが噛み合う方向に付勢される。従って、パーキングギヤ１６が回転し、噛合凹部１６ａの歯先と噛合凸部１８ａの歯先との当接が解除されると、パーキングカム２０がトーションスプリング３６の弾性復帰力によって速やかに回転させられ、噛合凹部１６ａと噛合凸部１８ａとが噛み合わされて、パーキングギヤ１６が回転停止させられる。シャフト２２は、後述する動力変換機構２８から伝達される動力によって回転させられる。

ソレノイドアクチュエータ２７は、ソレノイド２４と、ソレノイド２４の内周に配置されているプランジャ２６とを、含んで構成されている。ソレノイドアクチュエータ２７は、ソレノイド２４を通電することにより、内周に設けられている円柱状のプランジャ２６を軸方向に並進運動（往復運動）させるものである。例えばソレノイド２４を構成するコイルに一方向の電流を流すと、プランジャ２６に磁力が作用することで、プランジャ２６が軸方向で一方側に移動させられる。また、コイルに逆方向の電流を流すと、プランジャ２６が軸方向で他方側に移動させられる。従って、ソレノイド２４を流れる電流の向きを連続的に切り替えることにより、プランジャ２６が軸方向に往復運動させられる。なお、シャフト２２およびプランジャ２６は、同じ回転軸上に並んで配置されていることから、シャフト２２の軸方向およびプランジャ２６の軸方向は同じ方向を意味する。以下、特に言及する場合を除いて、軸方向は、シャフト２２およびプランジャ２６の軸方向を意味するものとする。

ソレノイド２４を流れる電流は、電子制御装置３８によって制御される。電子制御装置３８は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、パーキングロック装置１２の作動状態を制御する。電子制御装置３８には、例えば回転角センサ４０によって検出されるパーキングカム２０の回転位置を示す信号等が入力される。一方、電子制御装置４０は、検出されたパーキングカム２０の回転位置に基づいて、パーキングカム２０を、シフト操作ポジションに応じた所定の回転位置まで回転させるための指令信号（駆動電流）を出力する。

プランジャ２６とシャフト２２との間には、プランジャ２６の往復運動を一方向への回転運動に変換してシャフト２２に伝達する動力変換機構２８が設けられている。動力変換機構２８は、プランジャ２６の往復運動に連動して軸方向に往復運動させられるカム部材４２と、カム部材４２を収容する円筒状のスリーブ４４の内周壁からカム部材４２側（内周側）に向かって突設されている突起４６とを、備えて構成されている。突起４６は、円柱状に形成され、スリーブ４４の周方向で等間隔に複数個（本実施例では４個）形成されている。

カム部材４２は、スリーブ４４内において軸方向に移動可能、且つ、回転軸心Ｃを中心にして回転可能に設けられている。カム部材４２の軸方向の一方は、プランジャ２６の軸方向の一端にねじ止めによって接続されている。従って、カム部材４２は、プランジャ２６に連動して軸方向に移動させられる。また、カム部材４２の軸方向の他方には、円柱状の軸部４２ａが形成されている。この軸部４２ａの先端に、シャフト２２が、相対回転不能、且つ、軸方向への相対移動可能に接続されている。

図２は、シャフト２２とカム部材４２（軸部４２ａ）との接続部を切断線Ｄで切断した断面図である。図２に示すように、シャフト２２の軸方向の一端には、カム部材４２の軸部４２ａが挿し入れられる軸方向穴４８が形成されている。軸方向穴４８の深さは、カム部材４２の軸方向の位置に拘わらず、軸方向穴４８の穴底が軸部４２ａの先端と接触しない範囲に設定されている。すなわち、軸方向穴４８の深さは、カム部材４２の軸方向の移動によって、シャフト２２が軸方向に移動させられない範囲に設定されている。

図２に示すように、カム部材４２の軸部４２ａの外周面には、一対の切欠５０が形成されている。一対の切欠５０は、互いに平行に形成されている。また、軸方向穴４８には、一対の切欠５０とそれぞれ嵌合する一対の平行面５２が形成されている。一対の平行面５２についても、互いに平行に形成されている。シャフト２２およびカム部材４２の組付時において、切欠５０と平行面５２とが接触状態となるように、シャフト２２の軸方向穴４８にカム部材４２の軸部４２ａが挿し入れられることで、シャフト２２とカム部材４２との相対回転が阻止されるとともに、軸方向への相対移動が許容される。

カム部材４２のスリーブ４４の内周壁と向かい合う部位には、スリーブ４４の突起４６と係合するカム溝５４が形成されている。図３は、図１のカム部材４２のカム溝５４が形成される部位を周方向に沿って切断して平面に展開した展開図である。なお、図３は、カム溝５４の周方向の一部のみ示しているが、実際には、カム溝５４は、周方向で周期的に変化する無端環状に形成されている。

図３において紙面左右方向が、カム部材４２の周方向に対応している。図３において紙面上下方向が、図１におけるシャフト２２およびプランジャ２６の軸方向に対応している。また、図３に示す内部に番号が付されている円形の部材は、スリーブ４４の内周壁から内周側に突き出す突起４６をそれぞれ示している。図３にあっては、複数個の突起４６が描かれているが、これら複数個の突起４６は、１つの突起４６の軌道を示すものである。具体的には、突起４６は、それぞれに付されている番号の順番（１→２→３→４→１）で、カム溝５４内を移動する。ここで、図３にあっては、突起４６が矢印Ｚで示すようにカム溝５４内を移動しているが、突起４６はスリーブ４４に移動不能に固定されていることから、実際には、カム部材４２が矢印Ｙで示す軸方向に往復運動しつつ、矢印Ｘで示す一方向に回転させられる。

図３に示すように、カム溝５４は、図１において軸方向でパーキングカム２０側に形成されている第１カム面５６、および、図１において軸方向でソレノイド２４側に形成されている第２カム面５８から構成されている。第１カム面５６および第２カム面５８ともに、周方向で周期的に変化する形状を有している。第１カム面５６は、第１傾斜面５６ａと第１平面５６ｂとが交互に配置されて構成されている。第１傾斜面５６ａは、図３において矢印Ｘ方向（紙面左側）に向かうに従って第２カム面５８側（紙面下側）に向かって傾斜している。第２カム面５８は、第２傾斜面５８ａと第２平面５８ｂとが交互に配置されて構成されている。第２傾斜面５８ａは、図３の矢印Ｘ方向に向かうに従って第１カム面５６側（紙面上側）に向かって傾斜している。なお、第１傾斜面５６ａおよび第２傾斜面５８ａが、本発明の傾斜面に対応している。

図４は、図３の突起４６の各番号の位置に対応する動力変換機構２８の状態をそれぞれ示している。すなわち、図４の番号（１）～（４）は、図３の突起４６が、それぞれの番号に位置したときの動力変換機構２８の状態を示している。図４において上段は、スリーブ４４の内部側を透視して示した斜視図であり、下段は、上段に示す各動力変換機構２８を、突起４６を含む位置でそれぞれ切断した断面図である。

例えば、図３において突起４６が番号１に位置するとき、動力変換機構２８は図４（１）に示す状態となる。突起４６が図３の番号１に位置する状態では、図４（１）に示すように、プランジャ２６およびカム部材４２が最も紙面下側（軸方向でソレノイド２４側）に位置させられる。

この状態からソレノイド２４が通電されることで、図３においてカム部材４２が紙面上側に移動する。このとき、図３の番号２が付された突起４６のように、突起４６が第２傾斜面５８ａと当接し、さらに、突起４６が第２傾斜面５８ａに沿って番号３が付された位置まで移動する。上記について図４を用いて説明すると、図４（１）に示す状態から、カム部材４２が移動することで、図４（２）に示すように突起４６が第２傾斜面５８ａに当接し、さらに、突起４６が第２傾斜面５８ａに沿って移動することで、突起４６が図４（３）に示す位置まで移動する。ここで、図４（２）に示す状態から図４（３）に示す状態へ切り替わる過渡期において、第２傾斜面５８ａが突起４６に押し付けられることで、第２傾斜面５８ａと突起４６との間で発生する反力によって、カム部材４２が軸部４２ａ側から見て時計回り（図３において矢印Ｘ方向）に回転する。

次いで、突起４６が番号３の位置に到達した状態から、ソレノイド２４が逆方向に通電されると、図３においてカム部材４２が紙面下側に移動する。このとき、図３の番号４が付された突起４６のように、突起４６が第１傾斜面５６ａと当接し、さらに、突起４６が第１傾斜面５６ａに沿って移動することで、突起４６が番号１が付された位置まで移動する。すなわち、突起４６が前の番号１が付された状態と同じ状態に復帰する。上記について図４を用いて説明すると、図４（３）に示す状態からカム部材４２が移動することで、図４（４）に示すように、突起４６が第１傾斜面５６ａに当接し、さらに、突起４６が第１傾斜面５６ａに沿って移動することで、突起４６が図４（１）に示す状態まで移動する。ここで、図４（４）に示す状態から図４（１）に示す状態に切り替わる過渡期において、第１傾斜面５６ａが突起４６に押し付けられることで、第１傾斜面５６ａと突起４６との間で発生する反力によって、カム部材４２が軸部４２ａ側から見て時計回り（図３において矢印Ｘ方向）に回転する。

このように、カム部材４２が図３の矢印Ｙの方向（図４においてプランジャ２６の軸方向）に往復運動すると、突起４６が番号１から番号４の順番に移動し、さらに番号１の状態に復帰する。このとき、突起４６が第１傾斜面５６ａおよび第２傾斜面５８ａに当接しつつ、これらの傾斜面５６ａ、５８ａに沿って移動することで、カム部材４２が一方向に回転させられる。よって、カム部材４２の往復運動が、動力変換機構２８によってカム部材４２の回転運動に変換される。

シャフト２２には、そのシャフト２２の回転方向を一方向に規制する、すなわち逆方向への回転を阻止する一方向クラッチ３０が設けられている。また、パーキングカム２０は、シャフト２２に相対回転不能に接続されていることから、パーキングカム２０についても、一方向クラッチ３０によって逆方向への回転が阻止される。これより、シャフト２２およびパーキングカム２０は、常に一方向（図３において矢印Ｘ方向）に回転することとなり、シャフト２２およびパーキングカム２０の逆回転が阻止される。

また、パーキング２０に当接するカム固定機構６０が設けられている。カム固定機構６０は、パーキングカム２０のカム面３４に当接するカム固定プランジャ６０ａと、カム固定プランジャ６０ａをカム面３４に付勢するスプリング６０ｂとから構成されている。カム固定機構６０は、パーキングカム２０が回転していない状態、すなわちソレノイド２４が通電されない状態において、カム固定プランジャ６０ａをパーキングカム２０に当接させることで、パーキングカム２０を逆方向すなわち図３において矢印Ｃと逆方向に付勢している。カム固定機構６０によってパーキングカム２０が逆回転方向に付勢されることで、ソレノイド２４が通電されない場合には、パーキングカム２０の回転位置が固定される。なお、カム固定機構６０は、パーキングカム２０の回転中においてカム固定プランジャ６０ａが干渉しない、具体的には、パーキングカム２０の回転中においてカム固定プランジャ６０ａによる回転を妨げる負荷（回転抵抗）が最小限となるように、カム面３４と当接するカム固定プランジャ６０ａの位置やスプリング６０ｂの剛性等が設定されている。

上記のように構成されるパーキングロック装置１２において、例えばシフト操作ポジションがＰポジションに切り替えられると、電子制御装置３８からパーキングカム２０をＰポジションに対応する回転位置まで回転させる指令信号がソレノイド２４に出力される。なお、Ｐポジションに対応する回転位置は、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合う位置、具体的には、パーキングカム２０の山面３４ａの頂部がパーキングポール１８の当接部１８ｃと当接する位置に対応している。電子制御装置３８は、回転角センサ４０によって検出されるパーキングカム２０の回転位置と、パーキングカム２０のＰポジションに対応する回転位置との差分に基づいて、パーキングカム２０がＰポジションに対応する回転位置に到達するように指令信号を出力する。具体的には、電子制御装置３８は、ソレノイド２４の駆動電流の方向を連続的に切り替わるように通電することで、パーキングカム２０がＰポジションに対応する回転位置に到達する回数だけプランジャ２６を往復運動させる。

プランジャ２６が、往復運動させられることで、プランジャ２６に連動して往復運動させられるカム部材４２が、動力変換機構２８を介して一方向に回転させられる。また、シャフト２２がカム部材４２に相対回転不能に接続されていることから、シャフト２２がカム部材４２と一体回転させられる。このとき、シャフト２２は、一方向クラッチ３０によって逆回転が確実に阻止される。シャフト２２が一方向に回転することで、トーションスプリング３６を介して接続されているパーキングカム２０が回転させられ、パーキングカム２０がＰポジションに対応する回転位置まで回転させられる。これより、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとが噛み合うことで、パーキングギヤ１６が回転停止させられる。

また、シフト操作ポジションがＰポジションからＰポジション以外のポジションに切り替えられた場合には、電子制御装置３８から、パーキングカム２０を、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除される回転位置、すなわちパーキングカム２０の谷面３４ｂの頂点がパーキングポール１８の当接部１８ｃと当接する回転位置まで回転させる指令信号がソレノイド２４に出力されることで、パーキングカム２０が前記回転位置まで回転させられる。このとき、トーションスプリング３２によって、パーキングポール１８がパーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合が解除される方向に付勢されているため、これら噛合凹部１６ａと噛合凸部１８ａとの噛合が解除される。

また、シフト操作ポジションが切り替えられない状態では、ソレノイド２４は通電されない。このとき、シャフト２２の逆回転が一方向クラッチ３０によって阻止されるとともに、カム固定機構６０によってパーキングカム２０が逆回転方向に付勢されていることから、パーキングカム２０の回転が阻止される。これより、ソレノイド２４が通電されない状態においてパーキングカム２０を回転停止するためのディテント機構（節度機構）を別個に設けることが不要になる。

このように、ソレノイド２４が通電されると、プランジャ２６およびカム部材４２の往復運動（並進運動）が動力変換機構２８を介してパーキングカム２０の回転運動に変換されて、パーキングロック装置１２の作動状態が切り替えられる。ここで、プランジャ２６のストローク量が小さくても、プランジャ２６が繰り返し往復運動させられることで、パーキングカム２０の回転角を大きくとることができることから、パーキングロック装置１２の小型に構成でき車両１０の搭載性も向上する。また、パーキングカム２０を駆動する駆動源としてソレノイド２４が使用されることから、電動モータによってパーキングカム２０を駆動させる場合に比べて電気回路も簡素になるため、製造コストも低減される。

上述のように、本実施例によれば、プランジャ２６の往復運動を動力変換機構２８を介してパーキングカム２０の一方向の回転に変換し、パーキングカム２０を一方向に回転させることで、パーキングポール１８と当接するパーキングカム２０のカム面３４の位置を変化させて、パーキングポール１８をロック位置およびアンロック位置に交互に切り替える構成としたため、パーキングカム２０を回転させることができる範囲でプランジャ２６のストローク量を小さくすることで、パーキングロック装置１２を小型に構成することができる。よって、パーキングロック装置１２の車両への搭載性も向上する。

また、本実施例によれば、プランジャ２６が往復運動させられると、カム部材４２のカム溝５４に形成されている第１、第２傾斜面５６ａ、５８ａが突起４６に当接し、カム溝５４の第１、第２傾斜面５６ａ、５８ａと突起４６との当接部で発生する反力によってカム部材４２が一方向に回転させられる。従って、プランジャ２６の往復運動を、カム部材４２の一方向の回転に変換することができる。また、カム面３４は、山面３４ａと谷面３４ｂとが周方向において交互に形成されているため、パーキングカム２０を一方向に回転させることで、パーキングポール１８をロック位置とアンロック位置とに交互に切り替えることができる。また、一方向クラッチ３０によってパーキングカム２０の逆方向への回転が阻止されるとともに、カム固定機構６０によってパーキングカム２０が逆方向に付勢されることから、ソレノイド２４が通電されない状態において、パーキングカム２０が回転させられることを抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、カム固定機構６０は、スプリング６０ｂによってカム固定プランジャ６０ａをカム面３４に向かって付勢するものであったが、カム固定機構６０の構造は、必ずしもこれに限定されない。例えば、図５に示すカム固定機構１００のように、ソレノイド１０８を備えて構成されるものであっても構わない。図５に示すカム固定機構１００は、カム固定プランジャ１０４と、カム固定プランジャ１０４をパーキングカム２０に向かって付勢するスプリング１０６と、ソレノイド１０８とを、含んで構成されている。ソレノイド１０８が通電されない状態では、スプリング１０６の付勢力によって当接部材１０６がパーキングカム２０に当接させられ、パーキングカム２０の回転が阻止される。一方、ソレノイド１０８が通電されると、当接部材１０６が、スプリング１０６の付勢力に抗ってパーキングカム２０から遠ざかる方向に移動させられ、パーキングカム２０の回転が許容されるように構成されている。これより、パーキングカム２０の回転中にソレノイド１０８が通電されることで、パーキングカム２０とカム固定プランジャ１０４との当接が解除され、パーキングカム２０の回転中にかかるカム固定機構１００による回転抵抗が抑制される。また、図５に示すように、カム固定プランジャ１０４に接続され、手動操作によってパーキングカム２０とカム固定プランジャ１０４との当接を解除できる連結棒１１０が設けられるものであっても構わない。なお、連結棒１１０は、前述した実施例のカム固定機構６０に設けられても構わない。

また、前述の実施例では、回転センサ４０によってパーキングカム２０の回転位置が検出されていたが、カム固定機構６０のカム固定プランジャ６０ａのストローク位置を検出するストロークセンサを設け、ストロークセンサによって検出されるカム固定プランジャ６０ａのストローク位置に基づいて、パーキングカム２０の回転位置を算出するものであっても構わない。

また、前述の実施例では、パーキングカム２０のカム面３４が、４個の山面３４ａと４個の谷面３４ｂとから形成されていたが、山面３４ａおよび谷面３４ｂの個数はこれに限定されない。要は、山面３４ａと谷面３４ｂとを周方向において交互に形成できる範囲において、適宜変更され得る。

また、前述の実施例では、カム部材４２の軸部４２ａには、一対の切欠５０が形成されるとともに、シャフト２２の軸方向穴４８には一対の平行面５２が形成されることで、カム部材４２とシャフト２２との相対回転が阻止されていたが、カム部材４２とシャフト２２との相対回転を阻止する範囲において適宜変更され得る。例えば、軸部４２ａの断面形状が正方形状に形成されるととともに、軸方向穴４８についても、軸部４２ａの断面形状に合わせて正方形状に形成されるものであっても構わない。また、軸部４２ａとシャフト２２とが、スプライン嵌合によって接続されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、ソレノイド２４の駆動電流の方向が連続的に切り替わることで、プランジャ２６を往復運動させるものであったが、パーキングロック装置１２において、プランジャ２６を軸方向の一方に付勢するスプリングを追加し、プランジャ２６の一方向への移動についてはそのスプリングによって為されるものであっても構わない。この場合には、ソレノイド２４において、一方向への駆動電流の通電および通電停止が繰り返されることで、プランジャ２６が往復運動させられる。

また、前述の実施例において、カム固定機構６０に代わって、パーキングカム２０を所定の回転位置で維持されるように付勢するディテント機構（節度機構）を設けるものであっても構わない。ディテント機構として、例えばパーキングカム２０またはシャフト２２に、周方向に複数固の凹みが形成され、この凹みにスプリングによって付勢されるボールが押し付けられる構造が適用される。

また、前述の実施例において、パーキングポール１８の当接部１８ｃに自転可能に構成されたローラを設け、このローラとパーキングカム２０のカム面３４とを接触させるものであっても構わない。或いは、カム面３４の山面３４ａ側に、それぞれローラが設けられるものであっても構わない。このように、当接部１８ｃおよび山面３４ａの一方にローラ設けられることで、当接部１８ｃとカム面３４との間が滑りから転がりに変更されるため、ソレノイドアクチュエータ２７の動力のさらなる低減によって装置の小型化が可能になり、搭載性が一層向上する。

また、前述の実施例において、スリーブ４４に設けられている突起４６が自転可能なローラから構成されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、図１に示すパーキングポール１８において、回動部１８ｂを中心とした反時計回りの方向に噛合凸部１８ａが形成され、時計回りの方向に当接部１８ｃが形成されていたが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、噛合凸部１８ａおよび当接部１８ｃが回動部１８ｂを中心とする同方向に形成されるものであっても構わない。要は、パーキングギヤ１６の噛合凹部１６ａとパーキングポール１８の噛合凸部１８ａとの噛合および噛合解除が、パーキングカム２０の回転によって切り替えられる構成であれば、本発明が適用され得る。

また、前述の実施例では、カム部材４２とプランジャ２６とがねじ止めによって接続されているが、カム部材４２とプランジャ２６とを一体的に接続する範囲において接続方法は適宜変更することができ、例えば、カム部材４２とプランジャ２６とが溶接によって接続されるものであっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２：パーキングロック装置
１６：パーキングギヤ
１８：パーキングポール
１８ａ：噛合凸部
２０：パーキングカム
２４：ソレノイド
２６：プランジャ
２７：ソレノイドアクチュエータ
２８：動力変換機構
３０：一方向クラッチ
３４：カム面
３４ａ：山面（第１面）
３４ｂ：谷面（第２面）
４２：カム部材
４４：スリーブ
４６：突起
５４：カム溝
５６ａ：第１傾斜面（傾斜面）
５８ａ：第２傾斜面（傾斜面）
６０、１００：カム固定機構

Claims (4)

1. パーキングギヤと、前記パーキングギヤと噛合可能な噛合凸部が形成されているパーキングポールとを、備え、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部とが噛み合うことで前記パーキングギヤの回転が停止されるロック位置と、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部との噛合が解除されるアンロック位置とに切替可能に構成されているパーキングロック装置であって、
   回転可能に構成され、外周部に前記パーキングポールと当接するカム面が形成されているパーキングカムと、
   ソレノイドとプランジャとから構成され、前記ソレノイドを通電することで前記プランジャを往復運動させるソレノイドアクチュエータと、
   前記プランジャの往復運動を前記パーキングカムの一方向の回転運動に変換し、且つ、前記回転運動の回転軸線が、前記プランジャの往復運動の方向に対して平行となる動力変換機構とを備え、
   前記パーキングカムが回転することで、前記パーキングポールと当接する前記カム面の位置が変化させられ、
   前記パーキングポールと当接する前記カム面の位置に応じて、前記パーキングポールを前記ロック位置と前記アンロック位置とに交互に切替可能に構成されている
   ことを特徴とするパーキングロック装置。
2. 前記動力変換機構は、前記プランジャと連動して往復運動させられるとともに、回転可能に構成されているカム部材と、前記カム部材を収容するスリーブから該カム部材に向かって突設されている突起とを、有し、
   前記カム部材には、前記突起と係合するカム溝が形成され、
   前記カム溝には、前記カム部材の往復運動に伴って前記突起と当接することで、前記カム部材を一方向に回転させる傾斜面が形成されている
   ことを特徴とする請求項１のパーキングロック装置。
3. 前記パーキングカムの前記カム面には、前記パーキングポールが当接した状態において、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部とが噛み合う第１面と、前記パーキングポールが当接した状態において、前記パーキングギヤと前記パーキングポールの前記噛合凸部との噛合が解除される第２面とが、周方向において交互に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２のパーキングロック装置。
4. 前記パーキングカムの逆方向への回転を阻止する一方向クラッチが設けられ、
   前記ソレノイドが通電されない状態において、前記パーキングカムを逆方向に付勢するカム固定機構が設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１に記載のパーキングロック装置。

Images