JP7242132B2 - パーキングポール - Google Patents

Description

本発明は、パーキングロック機構に含まれるパーキングポールに関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力が変速機に入力され、変速機で変速された動力が駆動輪に伝達される。

特開２０１３－２０９０９０号公報

図４は、出願人の先願に係る変速機１０１の一部を示す側面図である。

変速機１０１には、シフトレバー（セレクトレバー）がＰ（パーキング）ポジションに位置するときにトランスミッションのアウトプットシャフト１０２をロックするパーキングロック機構１０３が備えられている。

パーキングロック機構１０３は、パーキングギヤ１０４、パーキングポール１０５およびパーキングロッド１０６を含む。

パーキングギヤ１０４は、アウトプットシャフト１０２に対して相対回転不能に設けられている。

パーキングポール１０５は、前後方向に延び、左右方向に延びるポール回転軸１０７を介して変速機１０１の外殻をなすユニットケース１０８に回転可能に支持されている。パーキングポール１０５は、ポール回転軸１０７からパーキングギヤ１０４の上側をパーキングギヤ１０４を越える位置まで延びる本体１１１と、ポール回転軸１０７からパーキングギヤ１０４側と反対側に延びるカウンタウエイト１１２とを一体に備えている。本体１１１には、パーキングギヤ１０４側に突出するロック歯１１３が形成されている。また、パーキングポール１０５は、２個のリターンスプリング１１４，１１５により、ロック歯１１３がパーキングギヤ１０４から離間する方向に付勢されている。

パーキングロッド１０６は、前後方向に延び、その先端がパーキングポール１０５の先端部と前後方向に対向している。パーキングロッド１０６には、カム１１６が摺動自在に設けられている。

車両の車室内に設けられたシフトレバー（セレクトレバー）が操作されて、シフトレバーがＰ（パーキング）ポジション以外のポジションからＰポジションに操作されると、その操作によるシフト操作力がパーキングロッド１０６に伝達されて、パーキングロッド１０６がパーキングポール１０５側に進出する。パーキングロッド１０６の進出により、カム１１６がパーキングポール１０５の先端に当接した後、パーキングロッド１０６がさらに進出すると、リターンスプリング１１４，１１５の付勢力に抗して、カム１１６によりパーキングポール１０５の先端が押し下げられる。これにより、パーキングポール１０５のロック歯１１３がパーキングギヤ１０４の歯溝１１７に嵌まり、パーキングギヤ１０４の回転が規制（パーキングロック）される。

シフトレバーがＰポジションからＰポジション以外のポジションに操作されると、その操作によるシフト操作力がパーキングロッド１０６に伝達されて、パーキングロッド１０６がパーキングポール１０５から退避する。パーキングポール１０５の退避に伴い、リターンスプリング１１４，１１５の付勢力により、パーキングポール１０５がポール回転軸１０７を中心にその先端が持ち上がるように回動する。これにより、パーキングポール１０５のロック歯１１３がパーキングギヤ１０４の歯溝１１７から離脱して、パーキングギヤ１０４の回転が許容（パーキングロックが解除）される。

パーキングポール１０５にカウンタウエイト１１２が設定されることにより、パーキングポール１０５の重心位置がポール回転軸１０７に近づき、パーキングポール１０５のポール回転軸１０７まわりのモーメントが低減される。そのため、リターンスプリング１１４，１１５の荷重を低減することができ、シフトレバーをＰポジション以外のポジションからＰポジションに操作する際の操作荷重を低減することができる。

その反面、カウンタウエイト１１２の設定は、パーキングポール１０５の質量および材料費の増大を引き起こしている。

本発明の目的は、カウンタウエイトの設定によるモーメントの低減の効果を確保しつつ、質量および材料費の低減を図ることができる、パーキングポールを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るパーキングポールは、所定の回転軸線を中心に回転可能に設けられるパーキングギヤとともにパーキングロック機構を構成するパーキングポールであって、回転軸線と平行に延びるポール回転軸を支点として揺動可能に設けられており、ポール回転軸からパーキングギヤ側に延び、パーキングギヤの歯溝に対して係合および離脱するロック歯を有する本体と、ポール回転軸から本体部と反対側に延びるカウンタウエイトとを一体に備え、カウンタウエイトは、ポール回転軸から相対的に近い部分に、回転軸線方向の厚みが本体よりも小さく形成された薄肉部を有し、ポール回転軸から相対的に遠い部分に、回転軸線方向の厚みが本体よりも大きく形成された厚肉部を有している。

この構成によれば、パーキングポールは、ポール回転軸を支点に揺動可能に設けられ、ポール回転軸からパーキングギヤ側に延びる本体と、ポール回転軸からパーキングギヤ側と反対側に延びるカウンタウエイトとを有している。パーキングポールにカウンタウエイトが設定されることにより、パーキングポールの重心位置がポール回転軸に近づき、パーキングポールの揺動中心まわりのモーメントが低減される。

そして、カウンタウエイトにおいて、ポール回転軸から相対的に近い部分が薄肉部として、回転軸線方向の厚みが本体よりも小さく形成されている。これにより、パーキングポールの質量および材料費の低減を図ることができる。ところが、薄肉部を設けることにより、パーキングポールの揺動中心まわりのモーメントの低減の効果が薄れる。そこで、カウンタウエイトには、ポール回転軸から相対的に遠い部分に、回転軸線方向の厚みが本体よりも大きい厚肉部が形成されている。薄肉部を設けることによるモーメントの増大を厚肉部を設けることによるモーメントの低減で補うことができる。しかも、厚肉部を設けることによる質量の増加分が薄肉部を設けることによる質量の減少分を超えないようにすれば、パーキングポール全体としての質量を低減させることができる。

よって、カウンタウエイトの設定によるモーメントの低減の効果を確保しつつ、質量および材料費の低減を図ることができる。

パーキングポールの揺動中心まわりのモーメントを低減できるので、パーキングポールをロック歯が歯溝から離脱する離脱方向に付勢するリターンスプリングの荷重を低減することができ、ひいては、シフトレバーをＰポジション以外のポジションからＰポジションに操作する際の操作荷重を低減することができる。

本発明によれば、カウンタウエイトの設定によるパーキングポールの揺動中心まわりのモーメントの低減の効果を確保しつつ、パーキングポールの質量および材料費の低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るパーキングロック機構が適用された変速機の一部を示す側面図であり、パーキングロック状態を示す。 変速機の一部を示す側面図であり、パーキングロックが解除された状態を示す。 図１に示される切断面線Ａ－Ａにおけるパーキングポールの断面図である。 出願人の先願に係る変速機の一部を示す側面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜変速機＞
図１および図２は、本発明の一実施形態に係るパーキングロック機構１１が適用された変速機１の一部を示す側面図である。

変速機１は、エンジンまたはモータなどの駆動源とともに車両に搭載されて、駆動源が発生する動力を変速するユニットである。

変速機１の外殻をなすユニットケース２内には、シフトレバー（セレクトレバー）がＰ（パーキング）ポジションに位置するときにトランスミッションのアウトプットシャフト３をロックするパーキングロック機構１１が備えられている。シフトレバーは、図示されないが、車両の車室内において、運転者が操作可能な位置に設けられている。

＜パーキングロック機構＞
パーキングロック機構１１には、パーキングギヤ１２、パーキングポール１３および２個のリターンスプリング１４，１５が含まれる。

パーキングギヤ１２は、アウトプットシャフト３に対して相対回転不能に設けられている。パーキングギヤ１２は、たとえば、アウトプットシャフト３と直接にスプライン結合していてもよいし、アウトプットシャフト３に相対回転不能に支持された別のギヤと一体的に設けられていてもよい。パーキングギヤ１２の外周面には、多数の歯２１が一定間隔を空けて形成され、これにより、歯２１と歯溝２２とが交互に並んでいる。

パーキングギヤ１２の最上位置に対してアウトプットシャフト３の回転軸線と直交する前後方向の前側（図１における左側）に離間した位置に、ポール回転軸３１が設けられている。ポール回転軸３１は、ユニットケース２に固定され、アウトプットシャフト３と平行をなして延びている。

パーキングポール１３は、たとえば、鉄製の鋳造品であり、全体として前後方向に延びる板状に形成されている。パーキングポール１３の前後方向の中央よりも前寄りの位置には、軸挿通孔３２がパーキングポール１３の厚さ方向に貫通して形成されている。ポール回転軸３１が軸挿通孔３２に挿通されることにより、パーキングポール１３は、ポール回転軸３１を支点として揺動可能に設けられている。

パーキングポール１３は、ポール回転軸３１が挿通される部分から後側（図１における右側）となるパーキングギヤ１２側に延びる本体３３と、ポール回転軸３１が挿通される部分から前側に延びるカウンタウエイト３４とを一体に有している。本体３３は、パーキングギヤ１２の上側をパーキングギヤ１２を後側に越える位置まで延びている。本体３３には、パーキングギヤ１２側の縁部に、パーキングギヤ１２に向けて突出するロック歯３５が形成されている。カウンタウエイト３４には、パーキングギヤ１２側と反対側の縁部に、側面視略三角形状の切欠３６が形成されている。

ポール回転軸３１の前下側であって、アウトプットシャフト３に対して前側に離間した位置に、スプリング支持軸４１が設けられている。スプリング支持軸４１は、ユニットケース２に固定され、アウトプットシャフト３およびポール回転軸３１と平行をなして延びている。

リターンスプリング１４，１５は、１本の金属線材を巻回および屈曲させることにより形成されるトーションスプリングからなる。

リターンスプリング１４のコイル状に巻回された部分にスプリング支持軸４１が挿通されることにより、リターンスプリング１４がスプリング支持軸４１に支持されている。リターンスプリング１４の一端部４２は、コイル状に巻回された部分から前側に延びて、パーキングポール１３のカウンタウエイト３４の切欠３６に引っ掛けられている。リターンスプリング１４の他端部４３は、ユニットケース２に固定されている。リターンスプリング１４が有する弾性により、リターンスプリング１４の一端部４２からパーキングポール１３のカウンタウエイト３４に下向きの荷重が加えられて、パーキングポール１３は、ロック歯３５がパーキングギヤ１２から離脱する離脱方向に付勢されている。

リターンスプリング１５のコイル状に巻回された部分にスプリング支持軸４１が挿通されることにより、リターンスプリング１５がスプリング支持軸４１に支持されている。リターンスプリング１５の一端部４４は、コイル状に巻回された部分から後側に延びて、パーキングポール１３の本体３３に下側から引っ掛けられている。リターンスプリング１５の他端部４５は、ユニットケース２に固定されている。リターンスプリング１５が有する弾性により、リターンスプリング１５の一端部４４からパーキングポール１３の本体３３に上向きの荷重が加えられて、パーキングポール１３が離脱方向に付勢されている。

パーキングポール１３の後側には、パーキングロッド５１が設けられている。パーキングロッド５１は、前後方向に延び、その先端がパーキングポール１３の本体３３と前後方向に対向している。パーキングロッド５１の先端部には、カム５２が設けられている。カム５２は、パーキングロッド５１の先端に近づくにつれて縮径する円錐状のカム面５３を有している。パーキングロッド５１には、カム５２よりも後側の位置に、コイルスプリング５４が巻装されている。カム５２には、コイルスプリング５４の一端が接続されている。コイルスプリング５４の他端は、パーキングロッド５１に固定されている。

また、ユニットケース２には、コントロールシャフト６１が挿入されている。コントロールシャフト６１は、上下方向に延びている。コントロールシャフト６１の上端部は、ユニットケース２の上側に突出しており、その上端部には、アウタレバー（図示せず）が取り付けられている。アウタレバーには、シフトレバーから延びるコントロールケーブル（図示せず）が接続されており、シフトレバーを操作する力（シフト操作力）がコントロールケーブルを介して入力される。また、コントロールシャフト６１には、ユニットケース２内において、インナレバー６２が相対回転不能に取り付けられている。パーキングロッド５１の基端部は、下方に屈曲されて延び、インナレバー６２に回転可能に挿通されている。

シフトレバーがＰポジション以外のポジションからＰポジションに操作されると、その操作によるシフト操作力がアウタレバーに入力されて、アウタレバーが回動し、アウタレバーと一体にコントロールシャフト６１およびインナレバー６２が回動する。インナレバー６２の回動により、パーキングロッド５１がパーキングポール１３側に進出する。パーキングロッド５１の進出により、カム５２のカム面５３がパーキングポール１３の本体３３に当接した後、パーキングロッド５１がさらに進出すると、カム面５３によりパーキングポール１３の本体３３が押し下げられる。これにより、図１に示されるように、パーキングポール１３のロック歯３５がパーキングギヤ１２の歯溝２２のいずれかに嵌まり、パーキングギヤ１２の回転が規制（パーキングロック）される。

シフトレバーがＰポジションからＰポジション以外のポジションに操作されると、その操作によるシフト操作力がアウタレバーに入力されて、パーキングロックされる際と逆の動きにより、アウタレバーが回動し、アウタレバーと一体にコントロールシャフト６１およびインナレバー６２が回動する。インナレバー６２の回動により、パーキングロッド５１がパーキングポール１３から退避する。パーキングポール１３の退避に伴い、リターンスプリング１４，１５の付勢力により、パーキングポール１３がポール回転軸３１を中心にその先端が持ち上がるように回動する。これにより、図２に示されるように、パーキングポール１３のロック歯３５がパーキングギヤ１２の歯溝２２から離脱して、パーキングギヤ１２の回転が許容（パーキングロックが解除）される。

パーキングポール１３およびパーキングロッド５１の上方には、それらの上方に跨がるように、鉄製のパーキングサポート７１が設けられている。パーキングサポート７１は、ブロック状に形成されている。パーキングサポート７１が設けられていることにより、パーキングロッド５１が進退するときに、カム５２がパーキングサポート７１に下側から当接して摺擦し、カム５２が上方に逃げることが阻止される。また、パーキングポール１３が離脱方向に回動して、パーキングポール１３のロック歯３５がパーキングギヤ１２の歯溝２２から離脱するときに、パーキングポール１３がパーキングサポート７１に衝突し、パーキングサポート７１がパーキングポール１３の回り止めとして機能する。

＜カウンタウエイト＞
図３は、図１に示される切断面線Ａ－Ａにおけるパーキングポール１３の断面図である。

パーキングポール１３のカウンタウエイト３４は、本体３３よりも厚みが小さい薄肉部８１と、本体３３よりも厚みが大きい厚肉部８２とを一体に有している。薄肉部８１は、ポール回転軸３１から相対的に近い部分に形成され、厚肉部８２は、ポール回転軸３１から相対的に遠い部分に形成され、薄肉部８１に隣接している。言い換えれば、厚肉部８２は、カウンタウエイト３４の端部に形成され、薄肉部８１は、カウンタウエイト３４におけるポール回転軸３１が挿通される軸挿通孔３２と厚肉部８２との間の部分に形成され、厚肉部８２に隣接し、軸挿通孔３２からは離間している。

パーキングポール１３は、図４に示されるパーキングポール１０５と左右方向に見たときの外形が同一であるが、パーキングポール１０５のカウンタウエイト１１２は、薄肉部８１および厚肉部８２に相当する形状を有しておらず、左右方向の厚みが一様に形成されている。そのため、パーキングポール１３では、パーキングポール１０５と比べて、薄肉部８１で質量が減少し、厚肉部８２で質量が増加する。パーキングポール１３は、薄肉部８１での質量の減少によるモーメントの増大を厚肉部８２での質量の増加によるモーメントの低減で補い、厚肉部８２での質量の増加分が薄肉部８１での質量の減少分を超えないように設計されている。

図４に示されるパーキングポール１０５の質量をｍ０とし、パーキングポール１０５の揺動中心（ポール回転軸１０７の軸心）から重心位置までの距離をｒ０とした場合、パーキングポール１０５の揺動中心まわりのモーメントＭは、

Ｍ＝ｍ０＊ｒ０

となる。一方、パーキングポール１３の薄肉部８１の質量をｍ１とし、パーキングポール１３の揺動中心（ポール回転軸３１の軸心）から薄肉部８１の重心位置までの距離をｒ１とし、厚肉部８２の質量をｍ２とし、揺動中心から厚肉部８２の重心位置までの距離をｒ２とし、本体３３の質量をｍ３とし、揺動中心から本体３３の重心位置までの距離をｒ３とした場合、パーキングポール１３の揺動中心まわりのモーメントＭ’は、
Ｍ’＝－ｍ１＊ｒ１－ｍ２＊ｒ２＋ｍ３＊ｒ３
となる。パーキングポール１３は、モーメントＭ’がモーメントＭとほぼ等しく、全体での質量（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３）がパーキングポール１０５の質量ｍ０未満となるように設計されている。すなわち、パーキングポール１３は、次式（１），（２）が成立するように設計されている。

Ｍ≒Ｍ’＝ｍ０＊ｒ０±α（α：一定値） ・・・（１）
ｍ０＞ｍ１＋ｍ２＋ｍ３ ・・・（２）

＜作用効果＞
以上のように、パーキングポール１３は、ポール回転軸３１を支点に揺動可能に設けられ、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側に延びる本体３３と、ポール回転軸３１からパーキングギヤ１２側と反対側に延びるカウンタウエイト３４とを有している。パーキングポール１３にカウンタウエイト３４が設定されることにより、パーキングポール１３の重心位置がポール回転軸３１に近づき、パーキングポール１３の揺動中心まわりのモーメントＭ’が低減される。

そして、カウンタウエイト３４において、ポール回転軸３１から相対的に近い部分が薄肉部８１として、回転軸線方向の厚みが本体３３よりも小さく形成されている。これにより、パーキングポール１３の質量および材料費の低減を図ることができる。ところが、薄肉部８１を設けることにより、パーキングポール１３の揺動中心まわりのモーメントの低減の効果が薄れる。そこで、カウンタウエイト３４には、ポール回転軸３１から相対的に遠い部分に、回転軸線方向の厚みが本体３３よりも大きい厚肉部８２が形成されている。薄肉部８１を設けることによるモーメントの増大を厚肉部８２を設けることによるモーメントの低減で補うことができる。しかも、厚肉部８２を設けることによる質量の増加分が薄肉部８１を設けることによる質量の減少分を超えないようにすれば、パーキングポール１３全体としての質量を低減させることができる。

よって、カウンタウエイト３４の設定によるモーメントＭ’の低減の効果を確保しつつ、質量および材料費の低減を図ることができる。

パーキングポール１３の揺動中心まわりのモーメントＭ’を低減できるので、パーキングポール１３をロック歯３５がパーキングギヤ１２の歯溝２２から離脱する離脱方向に付勢するリターンスプリング１４，１５の荷重を低減することができ、ひいては、シフトレバーをＰポジション以外のポジションからＰポジションに操作する際の操作荷重を低減することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもでき、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１１：パーキングロック機構
１２：パーキングギヤ
１３：パーキングポール
２２：歯溝
３１：ポール回転軸
３３：本体
３４：カウンタウエイト
３５：ロック歯
８１：薄肉部
８２：厚肉部

Claims (1)

1. 所定の回転軸線を中心に回転可能に設けられるパーキングギヤとともにパーキングロック機構を構成するパーキングポールであって、
   前記回転軸線と平行に延びるポール回転軸を支点として揺動可能に設けられており、
   前記ポール回転軸から前記パーキングギヤ側に延び、前記パーキングギヤの歯溝に対して係合および離脱するロック歯を有する本体と、
   前記ポール回転軸から前記本体部と反対側に延びるカウンタウエイトとを一体に備え、
   前記カウンタウエイトは、前記ポール回転軸から相対的に近い部分に、前記回転軸線方向の厚みが前記本体よりも小さく形成された薄肉部を有し、前記ポール回転軸から相対的に遠い部分に、前記回転軸線方向の厚みが前記本体よりも大きく形成された厚肉部を有している、パーキングポール。

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