WO2014157411A1 - 車両用パーキング装置 - Google Patents

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WO2014157411A1
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parking
lever
rotation
rotation lever
coil spring
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但全 武井
健一 仲
昭仁 岩田
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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    • B60T1/062—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3483—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with hydraulic actuating means

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle parking apparatus.
  • the parking device of Patent Document 1 is disposed adjacent to a parking gear provided integrally with an output shaft of an automatic transmission, a parking pawl having a pawl engaging with a gear groove of the parking gear, and a lower portion of the parking pawl.
  • the support, the cam that swings the parking pole up and down by inserting and removing between the parking pole and the support, the parking rod with the cam inserted, and the opposite side of the parking rod with the cam inserted A rotating lever connected to one end of the rotating lever, a torsion coil spring provided on a rotating shaft of the rotating lever, and a hydraulic piston whose tip abuts on the rotating lever.
  • the torsion coil spring urges the rotation lever so as to push the parking rod toward the parking gear, the parking state is established, and the parking state is maintained by the urging force. Further, when the force of the hydraulic piston is applied, the rotating lever is rotated so as to pull out the parking rod from the parking gear side against the biasing force of the torsion coil spring, and the parking state is released.
  • the torsion coil spring receives a load when the parking state is released from the released state to the parking state, for example, the sliding resistance of the piston. Therefore, the spring constant of the torsion coil spring is set so that a load exceeding all loads is generated with respect to the displacement. Therefore, the stress at the time of operation of the torsion coil spring increases, and there may be a problem in terms of reliability from the viewpoint of durability performance.
  • an object of the present invention is to provide a vehicular parking apparatus capable of improving the reliability of an elastic body used for maintaining a parking state and shifting to a parking state.
  • a vehicle parking apparatus includes: A parking rod that is driven to move from a position where the parking gear meshes to a position where the parking gear mesh is released; A rotation lever for moving and driving the parking rod; A drive device for rotating the rotation lever; An elastic body that urges the rotation lever in a direction opposite to the rotation drive; It has a latching
  • a vehicle parking apparatus capable of improving the reliability of the elastic body used for maintaining the parking state and shifting to the parking state.
  • FIG. 1 It is a figure showing parking device 2 concerning this embodiment. It is a schematic diagram explaining operation
  • the graph which shows the load in the parking state of the spring (coil spring 19, detent spring 21, and torsion coil spring 19 ') which urges
  • FIG. 1 is a diagram showing a parking apparatus 2 according to the present embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view of the parking apparatus 2.
  • FIG. 1B is an A view of FIG. 1A showing the positional relationship between the parking device 2, the case 100 of the automatic transmission 1, and the valve body 200.
  • FIG. 1C is a schematic diagram showing the arrangement relationship of the parking device 2 in the automatic transmission 1, and is a schematic cross-sectional view of the automatic transmission 1 as viewed from the side opposite to the side connected to the engine.
  • the side of the parking device 2 where the turning lever 15 and the solenoid actuator 20 are located is the upper side.
  • the side on which the valve body 200 is located when viewed from the input shaft 300, the intermediate shaft 400, and the output shaft 500 constituting the automatic transmission 1 is defined as the front side.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the parking apparatus 2 according to the present embodiment.
  • FIG. 2A shows a parking state
  • FIG. 2B shows a parking release state.
  • movement of the hydraulic piston 17 and the coil spring 19, about the hydraulic piston 17, the hydraulic cylinder 18, and the coil spring 19, sectional drawing is shown.
  • the parking gear 10 and the parking pole 11 are arranged in the direction in which the parking rod 13 and the cam 12 on the right side in the drawing are pushed, and the illustration is omitted.
  • the parking device 2 is configured to be incorporated in the automatic transmission 1 as shown in FIG. 1C.
  • the automatic transmission 1 switches the shift position and shifts according to the shift position based on a shift signal from a shift lever (not shown) that allows the driver to select a parking range, a neutral range, a drive range, a reverse range, and the like. Done.
  • a shift control unit (not shown) controls a solenoid valve or the like in the valve body 200, so that a shift position is switched or a shift is performed, and a shift-by-wire (SBW) method is used.
  • SBW shift-by-wire
  • the parking apparatus 2 is configured to be controlled by a shift control unit (not shown) based on whether the shift position of the automatic transmission 1 is a parking range or another shift position. ing. That is, when the shift position is in the parking range, the parking device 2 is shifted to and maintained in the parking state, and when the shift position is other than the parking range, the parking device 2 is shifted to and maintained in the parking release state.
  • a shift control unit not shown
  • an automatic transmission 1 includes an input shaft 300 to which rotational driving force from an engine is input, an intermediate shaft 400 to which rotational driving force is transmitted from the input shaft 300 via a planetary gear, an intermediate shaft, and the like.
  • the output shaft 500 is composed of three shafts that output the rotational driving force decelerated or accelerated through the shaft 400 to the drive wheels.
  • the three shafts are provided with gears 350, 450, and 550 that are used for speed change or left-right differential deceleration integrally with each shaft.
  • a valve body 200 constituted by a solenoid valve, a hydraulic circuit, or the like for performing a gear shift or the like is disposed with its longitudinal direction facing up and down.
  • the parking device 2 is arranged in a relatively limited area above the area where the valve body 200, the input shaft 300, the intermediate shaft 400, the output shaft 500, the gears 350, 450, 550, etc. are arranged, as will be described later.
  • the vehicle is parked by restricting the rotation of the intermediate shaft 400.
  • the parking device 2 includes a parking gear 10, a parking pole 11, a cam 12, a parking rod 13, a turning lever 15, a hydraulic piston 17, a coil spring 19, a solenoid actuator 20, and a detent spring 21.
  • the parking gear 10 is provided integrally with the intermediate shaft 400 of the automatic transmission, and is omitted in FIG. 1A.
  • the outer edge portion has a plurality of radial grooves (gear grooves) at equal intervals in the circumferential direction. Is provided.
  • the parking pole 11 is disposed so as to be able to swing in a substantially vertical direction around the swing shaft 11b.
  • a claw portion 11 a that can mesh with the gear groove of the parking gear 10 described above is projected.
  • the swing shaft 11b is provided with a torsion coil spring (not shown), and the parking pole 11 is urged away from the parking gear 10, that is, upward. As a result, the parking pole 11 and the parking gear 10 are kept out of contact unless the force of a cam 12 described later acts.
  • the cam 12 has a tip portion formed in a substantially conical shape to facilitate the climbing of the parking pole 11 to the upper surface side.
  • the parking rod 13 is driven to move and rides on the upper surface side of the parking pole 11. 11 is swung downward. Further, the cam 12 is fitted and inserted so as to be slidable on the tip end portion of the parking rod 13 and to restrict movement of the parking rod 13 in the tip end direction by a predetermined amount or more.
  • the parking rod 13 is fitted with the above-described cam 12 on the distal end side and is connected to the rotating lever 15 on the proximal end side, and can be moved in a substantially axial direction by rotating the rotating lever 15. It is possible.
  • a coil spring 14 is contracted between the intermediate portion of the parking rod 13 and the cam 12 to urge the cam 12 toward the distal end side of the parking rod 13.
  • the rotation lever 15 is disposed so as to be rotatable about a shaft 16 that is a rotation axis. Further, the turning lever 15 is connected to the base end side of the parking rod 13 and can move and drive the parking rod 13 by turning.
  • the rotation lever 15 is connected to the hydraulic piston 17 and is driven to rotate by the reciprocating movement of the hydraulic piston 17. Further, the rotation lever 15 includes a rotation radial end face 15a with which the engagement protrusion 21a of the detent spring 21 abuts when the parking device 2 is in the parking release state, and the detent spring 21 when the parking device 2 is in the parking state. And an engaging groove 15b with which the engaging protrusion 21a is engaged.
  • the end surface 15 a has an arc shape centered on the rotation axis when viewed from the rotation axis direction of the rotation lever 15.
  • the hydraulic piston 17 is connected to the rotation lever 15, moved to the oil chamber 18 b provided between the hydraulic cylinder 18 by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic supply port 18 a, and the rotation lever 15. Is driven to rotate.
  • the hydraulic piston 17 has a portion having an outer diameter smaller than that of the hydraulic cylinder 18, and a coil spring 19 is provided in the portion having the smaller outer diameter.
  • the coil spring 19 is provided so as to be stored (compressed) as the hydraulic piston 17 is moved by the hydraulic pressure supplied to the oil chamber 18b.
  • the hydraulic piston 17 is moved to the opposite side to the case where the oil pressure is supplied by the urging force of the stored coil spring 19.
  • the rotation lever 15 connected to the hydraulic piston 17 is also rotated by the urging force of the coil spring 19.
  • the solenoid actuator 20 is provided to maintain the state in which the hydraulic piston 17 is moved by the hydraulic pressure supplied to the oil chamber 18b of the hydraulic cylinder 18 without depending on the supply of hydraulic pressure. Thereby, since it is not necessary to supply hydraulic pressure in order to maintain the state in which the hydraulic piston 17 is moved, fuel consumption can be improved.
  • the position of the hydraulic piston 17 is fixed by fitting a movable shaft that protrudes by passing a current through the solenoid actuator 20 into a recess (not shown) provided in the hydraulic piston 17.
  • the parking release state is maintained by the solenoid actuator 20, but may be performed by continuing to supply hydraulic pressure to the oil chamber 18b of the hydraulic cylinder 18.
  • the detent spring 21 is a plate-like elastic body, for example, a leaf spring using spring steel or the like.
  • the base end is fixed to the case 100 or the like of the automatic transmission 1 with bolts 21b.
  • the front end has an engaging projection 21a.
  • the mating projection 21a is pushed into the engagement groove 15b and engages.
  • the engagement protrusion 21a may be formed by integrally forming the tip of a leaf spring, which is a plate-like elastic body, by bending or the like, or by combining a separate protrusion shape with the plate-like elastic body. But you can.
  • the hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 18b of the hydraulic cylinder 18 from the hydraulic pressure supply port 18a, and the position of the rotation lever 15 is held by the hydraulic piston 17 moved by the hydraulic pressure, and the parking release state is maintained. Maintained.
  • the hydraulic piston 17 is moved to the position shown in the figure by the supplied hydraulic pressure.
  • the movable shaft of the solenoid actuator 20 not shown in FIG. This is done by fitting into the recess.
  • the cam 12 does not ride on the upper surface side of the parking pole 11 arranged on the right side in the drawing, and the parking gear 10 is applied by the urging force of the torsion coil spring provided on the swing shaft 11 b of the parking pole 11. And the parking pole 11 are separated from each other. In this way, the parking release state is realized.
  • the parking apparatus 2 is shifted from the parking state shown in FIG. 2A to the parking release state shown in FIG. 2B.
  • the engagement protrusion 21a of the detent spring 21 is formed in a moderately smooth curved shape so as to be released with a predetermined load when it is released from the engagement groove 15b.
  • the engaging groove 15b is also formed in a moderately smooth curved shape, like the engaging protrusion 21a.
  • the supply of current to the solenoid actuator 20 is stopped by a control signal from a shift control unit (not shown), and the position of the hydraulic piston 17 is maintained. Is released. Since no hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 18 b of the hydraulic cylinder 18, the hydraulic piston 17 is moved to the left in the drawing by the biasing force of the stored coil spring 19. As the hydraulic piston 17 is moved by the biasing force of the coil spring 19, the turning lever 15 connected to the hydraulic piston 17 is turned clockwise in the drawing. As the turning lever 15 moves, the parking rod 13 connected to the turning lever 15 is moved to the right in the figure.
  • the engaging protrusion 21a of the detent spring 21 that contacts the end surface 15a of the rotating lever 15 slides on the end surface 15a as the rotating lever 15 rotates. Engages with the engaging groove 15b.
  • the parking apparatus 2 is shifted from the parking release state shown in FIG. 2B to the parking state shown in FIG. 2A.
  • the engagement protrusion 21a and the engagement groove 15b are formed in a moderately smooth curved shape in consideration of the load for disengaging the engagement, but the engagement groove 15b is disengaged.
  • the portions other than the side may be formed in a shape that is difficult to come off in order to maintain the parking state. That is, the shape of the engaging groove 15b other than the direction in which the engaging protrusion 21a is disengaged from the engaging groove 15b may not be a smooth curved shape.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation of the parking device 2 ′ according to the comparative example, FIG. 3A shows a parking state, and FIG. 3B shows a parking release state.
  • the parking device 2 'according to the comparative example does not include the coil spring 19 and the detent spring 21 in the hydraulic cylinder 18, but instead includes a torsion coil spring 19' around the shaft 16. It differs from the parking apparatus 2 which concerns on.
  • the transition from the parking release state to the parking state and the maintenance of the parking state are performed only by the torsion coil spring 19'.
  • the rotation lever 15 is rotated by the hydraulic piston 17, one end 19′b of the torsion coil spring 19 ′ is fixed to the fixing portion 19′a. Therefore, the torsion coil spring 19 'is stored.
  • the rotating lever 15 is rotated clockwise by the urging force of the stored torsion coil spring 19 ′ to shift to and maintain the parking state of FIG. 3A. Has been done.
  • the parking device 2 has two springs, that is, a coil spring 19 and a detent spring, from the parking release state to the parking state and the maintenance of the parking state. 21.
  • FIG. 4 is a bar graph showing loads in the parking state of the torsion coil spring 19 ′ of the parking device 2 ′ according to the comparative example, the coil spring 19, and the detent spring 21 according to the present embodiment.
  • the torsion coil spring 19 ′ of the parking device 2 ′ according to the comparative example needs to handle all the loads that maintain the parking state. Therefore, the operating stress of the torsion coil spring 19 ′ becomes large, and there may be a problem in reliability from the viewpoint of durability performance.
  • the coil spring 19 and the detent spring 21 of the parking apparatus 2 can bear a load that is shared and maintained in the parking state as shown in the bar graph on the right side of FIG.
  • the load concerning the coil spring 19 and the detent spring 21 becomes small, the reliability of the parking apparatus 2 can be improved from a viewpoint of durability performance.
  • the parking device 2 is disposed in a relatively limited area above the automatic transmission 1.
  • the main components of the parking device 2 such as the rotation lever 15 are disposed in proximity between the valve body 200 of the automatic transmission 1 and the upper inner surface of the case 100.
  • the parking device 2 ′ according to the comparative example is provided with a torsion coil spring 19 ′ around the rotation shaft (shaft 16) of the rotation lever 15.
  • the size of the torsion coil spring 19' increases.
  • the dimension of the rotation lever 15 in the direction of the rotation axis (shaft 16) is increased, and there may be a problem in the arrangement between the case 100 and the valve body 200.
  • the size of the coil spring 19 is similarly increased.
  • the size of the hydraulic cylinder 18 also increases, which may cause a problem in the arrangement between the case 100 and the valve body 200.
  • the parking device 2 according to the present embodiment performs the functions of energizing the transition to the parking state and maintaining the parking state with the two springs (the coil spring 19 and the detent spring 21). It is possible to reduce the size of the spring. Therefore, the parking device 2 according to the present embodiment is easily arranged in a limited space between the upper inner surface of the case 100 of the automatic transmission 1 and the valve body 200.
  • FIG. 5 shows that when two springs that generate urging force for shifting to and maintaining the parking state are used, two springs are used when the detent spring 21 is not combined and when the detent spring 21 is combined. It is the figure which compared the total load concerning a spring.
  • FIG. 5A shows a total load applied to two springs when two coil springs, two torsion springs, or transition to and maintenance of a parking state are realized by the coil spring and the torsion spring (solid line in the figure). ).
  • FIG. 5B shows the total load (solid line in the figure) applied to the two springs when the coil spring 19 and the detent spring 21 are used to shift to and maintain the parking state.
  • the load for maintaining the parking state is ensured to be equal to or higher than that in FIG. 5A.
  • the load is the same. This is because the end surface 15a of the rotating lever 15 with which the engaging protrusion 21a of the detent spring 21 abuts in the parking released state has an arc shape when viewed from the rotating shaft direction of the rotating lever 15, This is because the force for urging the turning lever 15 in the turning direction is hardly generated. Therefore, by combining the detent spring 21, it is possible to reduce the load of the two springs in the parking release state while maintaining a large load of the two springs that maintain the parking state.
  • the hydraulic pressure supplied to the oil chamber 18b of the hydraulic cylinder 18 in order to shift from the parking state to the parking release state can be reduced, and fuel consumption can be improved. Further, since the load applied to the movable shaft of the solenoid actuator 20 for maintaining the parking state can be reduced, the reliability can be enhanced from the viewpoint of durability performance.
  • the parking gear 10 when the shift lever is erroneously changed to the parking range while the vehicle is running, the parking gear 10 is rotating, so the gear groove of the parking gear 10 and the claw portion 11a of the parking pole 11 Can't bite. Therefore, the parking pole 11 moved downward by the cam 12 comes into contact with the rotating parking gear 10 and is rebounded upward by a reaction force.
  • the cam 12 when the detent spring 21 is not combined, the cam 12 is also rebounded away from the parking pole 11, and the reaction force is transmitted to the hydraulic piston 17 via the coil spring 14, the parking rod 13, and the rotating lever 15. Is done. Therefore, the transmitted reaction force may cause wear or the like on the sliding surface between the hydraulic piston 17 and the hydraulic cylinder 18 and may cause a problem in terms of durability.
  • the detent spring 21 when the detent spring 21 is combined, the reaction force of the cam 12 that is bounced back is similarly transmitted to the coil spring 14, the parking rod 13, and the rotation lever 15. The load is transmitted to. Therefore, by using the detent spring 21, it is possible to suppress the above-described wear of the sliding surfaces of the hydraulic piston 17 and the hydraulic cylinder 18, and it is possible to improve the reliability from the viewpoint of durability performance.
  • FIG. 6 is a view showing a modified example of the parking device 2 according to the present embodiment, FIG. 6A shows a parking state, and FIG. 6B shows a parking release state.
  • the coil spring 19 provided in the hydraulic cylinder 18 is replaced with a coil spring 192 disposed adjacent to a portion of the rotating lever 15 that is connected to the parking rod 13.
  • the coil spring 192 accumulates energy as the hydraulic piston 17 is moved by the supplied hydraulic pressure.
  • the stored coil spring 192 biases and rotates the turning lever 15 when shifting from the parking release state to the parking state.
  • the coil spring 192 generates an urging force for maintaining the parking state. Therefore, the same effect as the parking apparatus 2 according to the present embodiment can be obtained.
  • the coil spring 19 is used.
  • the torsion coil spring used in the parking device 2 ′ according to the comparative example is used. It may be used instead.
  • the rotation lever 15 has the engagement groove portion 15b
  • the detent spring 21 has the engagement projection portion 21a
  • the engagement projection portion 21a is in the engagement groove portion 15b in the parking state.
  • the rotating lever may have a projecting engagement portion on the end surface
  • the detent spring may have a groove-shaped engagement portion on the tip, and these may be engaged in a parking state.
  • the parking apparatus 2 has been described as being incorporated in the automatic transmission 1.
  • the parking apparatus 2 is not limited thereto, and may be incorporated in a continuously variable transmission (CVT) or a hybrid drive apparatus. .
  • CVT continuously variable transmission

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

　車両用パーキング装置は、パーキングギヤの噛み合う位置からパーキングギヤの噛み合いを解除する位置まで移動駆動されるパーキングロッドと、前記パーキングロッドを移動駆動する回動レバーと、前記回動レバーを回動駆動する駆動装置と、前記回動駆動と反対方向に前記回動レバーを付勢する弾性体と、係止部を有し、当該係止部は前記噛み合う位置にて前記回動レバーの回動径方向の端面に設けられた被係止部に係合する係止手段と、を有する。

Description

車両用パーキング装置
　本発明は、車両用パーキング装置に関する。
　車両に搭載される自動変速機等には、駆動輪に回転を伝達する出力軸又は出力軸に回転を伝達可能に構成された中間軸の回転を規制することにより、車両をパーキング状態にするパーキング装置が設けられている（例えば、特許文献１）。
　特許文献１のパーキング装置は、自動変速機の出力軸と一体に設けられたパーキングギヤと、パーキングギヤのギヤ溝に噛み合う爪部を有するパーキングポールと、パーキングポールの下方に隣接して配置されるサポートと、パーキングポールとサポートとの間を挿脱することによりパーキングポールを上下に揺動させるカムと、カムが嵌挿されたパーキングロッドと、パーキングロッドのカムが嵌挿された側とは反対側の一端に連結された回動レバーと、回動レバーの回動軸に設けられたトーションコイルスプリングと、回動レバーに先端が当接する油圧ピストンと、を備えている。トーションコイルスプリングがパーキングロッドをパーキングギヤ側に押し込むように回動レバーを付勢することによりパーキング状態となり、その付勢力によりパーキング状態が維持される。また、油圧ピストンの力が作用することにより、トーションコイルスプリングの付勢力に抵抗して回動レバーがパーキングロッドをパーキングギヤ側から引き出すように回動され、パーキング状態が解除される。
特開２０１０－２２３３２９号公報
　上述したパーキング装置において、パーキング状態が解除された状態からパーキング状態に移行する際の負荷、例えば、ピストンの摺動抵抗等は、トーションコイルスプリングのみが受ける。そのため、トーションコイルスプリングのばね定数は、変位に対して、全ての負荷を上回る荷重が生じるように設定される。よって、トーションコイルスプリングの作動時の応力が大きくなり、信頼性に耐久性能の観点から問題が生じる場合がある。
　そこで、上記課題に鑑みて、パーキング状態の維持、パーキング状態への移行に用いられる弾性体の信頼性を向上することが可能な車両用パーキング装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、実施の形態において、車両用パーキング装置は、
　パーキングギヤの噛み合う位置からパーキングギヤの噛み合いを解除する位置まで移動駆動されるパーキングロッドと、
　前記パーキングロッドを移動駆動する回動レバーと、
　前記回動レバーを回動駆動する駆動装置と、
　前記回動駆動と反対方向に前記回動レバーを付勢する弾性体と、
　係止部を有し、当該係止部は前記噛み合う位置にて前記回動レバーの回動径方向の端面に設けられた被係止部に係合する係止手段と、を有する。
　本実施の形態によれば、パーキング状態の維持、パーキング状態への移行に用いられる弾性体の信頼性を向上することが可能な車両用パーキング装置を提供することができる。
本実施形態に係るパーキング装置２を示す図である。 本実施形態に係るパーキング装置２の動作を説明する模式図である。 比較例（従来技術）に係るパーキング装置２’の動作を説明する模式図である。 本実施形態に係るパーキング装置２と比較例に係るパーキング装置２’の回動レバー１５を付勢するスプリング（コイルスプリング１９、ディテントスプリング２１、トーションコイルスプリング１９’）のパーキング状態における荷重を示すグラフである。 本実施形態に係るディテントスプリング２１の効果を示すグラフである。 本実施形態に係るパーキング装置２の変形例を示す模式図である。
　以下、添付図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
　図１は、本実施形態に係るパーキング装置２を示す図である。図１Ａは、パーキング装置２の斜視図である。図１Ｂは、パーキング装置２と自動変速機１のケース１００、バルブボディ２００との配置関係を示す図１ＡのＡ視図である。図１Ｃは、自動変速機１内におけるパーキング装置２の配置関係を示す模式図であり、自動変速機１をエンジンと連結される側の反対側から見た概略断面図である。なお、本実施形態においては、便宜的にバルブボディ２００から見て、パーキング装置２の回動レバー１５やソレノイドアクチュエータ２０がある側を上方とする。また、自動変速機１を構成する入力軸３００、中間軸４００、出力軸５００から見て、バルブボディ２００がある側を前方とする。
　図２は、本実施形態に係るパーキング装置２の動作を説明する模式図であり、図２Ａは、パーキング状態を示し、図２Ｂは、パーキング解除状態を示す。なお、油圧ピストン１７、コイルスプリング１９の動作を示すため、油圧ピストン１７、油圧シリンダ１８、コイルスプリング１９については、断面図を示している。また、パーキングギヤ１０、パーキングポール１１は、図中右方のパーキングロッド１３、カム１２が押し込まれる方向に配置されているものとし、図示は省略している。
　本実施形態に係るパーキング装置２は、図１Ｃに示すように自動変速機１に組み込まれて構成されている。自動変速機１は、パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、リバースレンジ等を運転者により選択可能なシフトレバー（不図示）からのシフト信号に基づき、シフトポジションの切替えやシフトポジションに応じた変速が行われる。具体的には、シフト信号に基づいて、シフト制御部（不図示）がバルブボディ２００内のソレノイドバルブ等を制御することで、シフトポジションの切替えや変速が行われる、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式によるものである。なお、ＳＢＷ方式であるので、上述したパーキングレンジ等の選択は、シフトレバーによるものに限られず、例えば、ボタン等により選択されてもよい。
　本実施形態に係るパーキング装置２は、自動変速機１のシフトポジションがパーキングレンジであるか、それ以外のシフトポジションであるかに基づき、シフト制御部（不図示）により制御されるように構成されている。すなわち、シフトポジションがパーキングレンジの場合、パーキング装置２はパーキング状態に移行、維持され、シフトポジションがパーキングレンジ以外の場合、パーキング装置２はパーキング解除状態に移行、維持される。
　図１Ｃを参照するに、自動変速機１は、エンジンからの回転駆動力が入力される入力軸３００、入力軸３００から遊星歯車等を介して回転駆動力が伝達される中間軸４００、中間軸４００を介して減速又は増速された回転駆動力を駆動輪に出力する出力軸５００の３軸から構成されている。当該３軸には、変速又は左右差動減速させるための歯車３５０，４５０，５５０が、各軸と一体に設けられている。この３軸及び各軸の歯車３５０，４５０，５５０の前方に、変速等を行うためのソレノイドバルブや油圧回路等により構成されるバルブボディ２００が長手方向を上下に向けて配置されている。バルブボディ２００、入力軸３００、中間軸４００、出力軸５００、歯車３５０，４５０，５５０等が配置された領域の上部の比較的限られた領域にパーキング装置２は、配置され、後述するように中間軸４００の回転を規制することにより車両をパーキング状態にする。
　図１Ａ及び図２を参照するに、パーキング装置２は、パーキングギヤ１０、パーキングポール１１、カム１２、パーキングロッド１３、回動レバー１５、油圧ピストン１７、コイルスプリング１９、ソレノイドアクチュエータ２０、ディテントスプリング２１等により構成される。
　パーキングギヤ１０は、自動変速機の中間軸４００に対して一体に設けられ、図１Ａでは省略されているが、外縁部分には周方向に等間隔で複数の径方向の溝（ギヤ溝）が設けられている。
　パーキングポール１１は、揺動軸１１ｂを中心として、略上下方向に揺動可能に配置されている。パーキングポール１１の中間部分の下方側には、上述したパーキングギヤ１０のギヤ溝に噛み合い可能な爪部１１ａが突設されている。揺動軸１１ｂには、トーションコイルスプリング（不図示）が設けられ、パーキングポール１１は、パーキングギヤ１０から離れる方向すなわち上方向に付勢されている。これにより、パーキングポール１１と、パーキングギヤ１０とは、後述するカム１２の力が作用しない限り、接触しない状態が保たれている。
　カム１２は、先端部分が略円錐形状に形成され、パーキングポール１１の上面側への乗り上げを容易にしており、パーキングロッド１３が移動駆動され、パーキングポール１１の上面側に乗り上げることで、パーキングポール１１は下方に揺動される。また、カム１２は、パーキングロッド１３の先端部に摺動可能に、かつ、パーキングロッド１３の先端方向への所定量以上の移動が制限されるように嵌挿されている。
　パーキングロッド１３は、先端側に上述したカム１２が嵌挿され、基端側が回動レバー１５に連結されており、回動レバー１５が回動することにより、略軸方向に移動されることが可能となっている。また、パーキングロッド１３の中間部とカム１２の間にコイルスプリング１４が縮設され、カム１２をパーキングロッド１３の先端側に付勢している。
　回動レバー１５は、回動軸であるシャフト１６を中心として回動可能に配置されている。また、回動レバー１５は、パーキングロッド１３の基端側と連結され、回動することにより、パーキングロッド１３を移動駆動することができる。また、回動レバー１５は、油圧ピストン１７と連結され、油圧ピストン１７の往復移動により、回動駆動される。また、回動レバー１５は、パーキング装置２がパーキング解除状態において、ディテントスプリング２１の係合突部２１ａが当接する回動径方向の端面１５ａと、パーキング装置２がパーキング状態において、ディテントスプリング２１の係合突部２１ａが係合する係合溝部１５ｂとを有する。端面１５ａは、回動レバー１５の回動軸方向から見て、回動軸を中心とした円弧形状を成している。
　図２を参照するに、油圧ピストン１７は、回動レバー１５に連結され、油圧シリンダ１８との間に設けられる油室１８ｂに油圧供給口１８ａから供給される油圧により移動され、回動レバー１５を回動駆動する。油圧ピストン１７は、油圧シリンダ１８より外径が小さい部分を有し、当該外径が小さい部分には、コイルスプリング１９が設けられている。
　コイルスプリング１９は、油圧ピストン１７が油室１８ｂに供給された油圧により移動されるにつれて、蓄勢される（圧縮される）ように設けられている。油室１８ｂへの油圧の供給が停止し、油圧が低下すると、蓄勢されたコイルスプリング１９の付勢力により油圧ピストン１７は、油圧が供給された場合と反対側に移動される。これにより、油圧ピストン１７と連結された回動レバー１５もコイルスプリング１９の付勢力により回動駆動される。
　ソレノイドアクチュエータ２０は、油圧ピストン１７が油圧シリンダ１８の油室１８ｂに供給された油圧により移動された状態を油圧の供給によらずに維持するために設けられている。これにより、油圧ピストン１７が移動された状態を維持するために油圧を供給する必要がないため、燃費向上を図ることができる。ソレノイドアクチュエータ２０に電流を流すことで突出した可動軸が油圧ピストン１７に設けられた凹部（不図示）に嵌合することにより油圧ピストン１７の位置が固定される。なお、本実施形態においては、パーキング解除状態の維持をソレノイドアクチュエータ２０により行うが、油圧シリンダ１８の油室１８ｂに油圧を供給し続けることにより行ってもよい。
　ディテントスプリング２１は、板状弾性体であり、例えば、ばね鋼等を使用した板ばねである。基端部は、自動変速機１のケース１００等にボルト２１ｂにより固定される。先端部に係合突部２１ａを有し、パーキング装置２がパーキング解除状態において、回動レバー１５の回動径方向の端面１５ａと当接し、パーキング装置２がパーキング状態において、回動レバー１５の回動径方向の端面に設けられた係合溝部１５ｂに係合する。また、係合突部２１ａは、パーキング解除状態において、板状弾性体の弾性力により端面１５ａに向けて回動レバー１５の回動中心方向に付勢され、パーキング状態において、この付勢力により係合突部２１ａが係合溝部１５ｂに押し込まれ、係合する。なお、係合突部２１ａは、例えば、板状弾性体である板ばねの先端を折曲加工等により一体に形成してもよいし、板状弾性体に別体の突起形状を結合したものでもよい。
　次に、パーキング装置２の動作について、説明する。
　図２Ａを参照するに、回動レバー１５の係合溝部１５ｂに係合したディテントスプリング２１の係合突部２１ａと、油圧シリンダ１８内に設けられたコイルスプリング１９の弾性力（付勢力）により、回動レバー１５の位置が保持され、パーキング状態が維持されている。このとき、カム１２は、図中右方に配置されるパーキングポール１１の上面側に乗り上げ、これにより、パーキングポール１１が揺動軸１１ｂを中心として下方に移動し、パーキングポール１１の爪部１１ａがパーキングギヤ１０のギヤ溝に噛み合っている。これにより、パーキングギヤ１０が一体として設けられている中間軸４００の回転を規制し、車両のパーキング状態が実現されている。
　図２Ｂを参照するに、油圧シリンダ１８の油室１８ｂに油圧供給口１８ａから油圧が供給され、この油圧により移動された油圧ピストン１７により、回動レバー１５の位置が保持され、パーキング解除状態が維持されている。なお、油圧ピストン１７は、供給される油圧により図示した位置まで移動されるが、該位置を保持することについては、上述したとおり、図２Ｂには図示しないソレノイドアクチュエータ２０の可動軸が油圧ピストン１７の凹部に嵌合することにより行われている。このとき、カム１２は、図中右方に配置されるパーキングポール１１の上面側に乗り上げておらず、パーキングポール１１の揺動軸１１ｂに設けられたトーションコイルスプリングの付勢力により、パーキングギヤ１０とパーキングポール１１とは離れた状態となっている。このようにして、パーキング解除状態が実現されている。
　シフトポジションがパーキングレンジからそれ以外のレンジに移動された場合、シフト制御部（不図示）からの制御信号により油圧シリンダ１８の油室１８ｂに油圧が供給される。供給された油圧により油圧ピストン１７は、コイルスプリング１９を圧縮しながら、図２Ａの状態から図中右方に移動される。油圧ピストン１７の移動に伴い、油圧ピストン１７と連結された回動レバー１５は、図中反時計周りに回動され、回動レバー１５の係合溝部１５ｂと係合していたディテントスプリング２１の係合突部２１ａは、係合溝部１５ｂから外れ、端面１５ａと当接する。回動レバー１５の回動に伴い、回動レバー１５と連結されたパーキングロッド１３は、図中左方に移動される。このようにして、パーキング装置２は、図２Ａに示すパーキング状態から図２Ｂに示すパーキング解除状態に移行される。なお、ディテントスプリング２１の係合突部２１ａは、係合溝部１５ｂから外れる際に所定の荷重で外れるように適度に滑らかな曲線形状により形成される。また、係合溝部１５ｂについても、係合突部２１ａと同様に、適度に滑らかな曲線形状により形成される。
　また、シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジからパーキングレンジに移動された場合、シフト制御部（不図示）からの制御信号によりソレノイドアクチュエータ２０への電流の供給を停止し、油圧ピストン１７の位置の保持が解除される。油圧シリンダ１８の油室１８ｂには油圧は供給されていないため、油圧ピストン１７は、蓄勢されたコイルスプリング１９の付勢力により、図中左方に移動される。コイルスプリング１９の付勢力による油圧ピストン１７の移動に伴い、油圧ピストン１７と連結された回動レバー１５は、図中時計回りに回動される。回動レバー１５の可動に伴い、回動レバー１５と連結されたパーキングロッド１３は、図中右方に移動される。また、回動レバー１５の端面１５ａに当接するディテントスプリング２１の係合突部２１ａは、回動レバー１５の回動に伴い、端面１５ａ上を摺動し、パーキング状態において、回動レバー１５の係合溝部１５ｂに係合する。このようにして、パーキング装置２は、図２Ｂに示すパーキング解除状態から図２Ａに示すパーキング状態に移行される。なお、上述したとおり、係合突部２１ａ、係合溝部１５ｂは、係合が外れるための荷重を考慮し、適度に滑らかな曲線形状で形成されるが、係合溝部１５ｂの係合が外れる側を除く部分は、パーキング状態を維持するため、外れにくい形状で形成されてもよい。すなわち、係合突部２１ａが係合溝部１５ｂから外れる方向以外の係合溝部１５ｂの形状は、滑らかな曲線形状でなくともよい。
　次に、本実施形態に係るパーキング装置２の作用について説明する。
　図３は、比較例によるパーキング装置２’の動作を示す模式図であり、図３Ａは、パーキング状態を示し、図３Ｂは、パーキング解除状態を示す。比較例によるパーキング装置２’は、油圧シリンダ１８内のコイルスプリング１９とディテントスプリング２１を備えておらず、代わりにシャフト１６廻りにトーションコイルスプリング１９’が備えられている点が上述した本実施形態に係るパーキング装置２と異なる。
　図３を参照するに、比較例によるパーキング装置２’は、パーキング解除状態からパーキング状態への移行、及びパーキング状態の維持は、トーションコイルスプリング１９’のみで行っている。具体的には、図３Ｂを参照するに、パーキング解除状態において、回動レバー１５が油圧ピストン１７により回動されるのに伴い、トーションコイルスプリング１９’の一端１９’ｂが固定部１９’ａに移動を規制され、トーションコイルスプリング１９’は蓄勢されている。そして、パーキング解除状態からパーキング状態に移行する際に、蓄勢されたトーションコイルスプリング１９’の付勢力により回動レバー１５は、時計回りに回動され、図３Ａのパーキング状態への移行、維持が行われている。
　これに対して、本実施形態に係るパーキング装置２は、図２のとおり、パーキング解除状態からパーキング状態への移行、及びパーキング状態の維持は、２個のスプリング、すなわち、コイルスプリング１９とディテントスプリング２１により行われる。
　ここで、図４は、比較例によるパーキング装置２’のトーションコイルスプリング１９’と本実施形態に係るコイルスプリング１９、ディテントスプリング２１のパーキング状態における荷重を示す棒グラフである。
　図４の左側の棒グラフのとおり、比較例によるパーキング装置２’のトーションコイルスプリング１９’は、パーキング状態を維持する荷重を全て受け持つ必要がある。そのため、トーションコイルスプリング１９’の作動応力は大きくなり、耐久性能の観点から信頼性に問題が生じる場合がある。
　これに対し、本実施形態に係るパーキング装置２のコイルスプリング１９、ディテントスプリング２１は、図４の右側の棒グラフのとおり、分担してパーキング状態を維持する荷重を受け持つことが可能である。これにより、コイルスプリング１９、ディテントスプリング２１にかかる負荷が小さくなるため、パーキング装置２の信頼性を耐久性能の観点から高めることができる。
　また、図１Ｃを参照するに、パーキング装置２は、自動変速機１の上部の比較的限られた領域に配置されている。特に、図１Ｂを参照するに、回動レバー１５等のパーキング装置２の主要部品は、自動変速機１のバルブボディ２００とケース１００の上部内面との間に近接して配置されている。ここで、１個のスプリングでパーキング状態への付勢、パーキング状態の維持の機能を実現する場合、上述したとおり、１個のスプリングが大きな荷重を受け持つ（発生させる）必要がある。よって、必然的にスプリングのサイズが大きくなる。例えば、比較例によるパーキング装置２’は、回動レバー１５の回動軸（シャフト１６）廻りにトーションコイルスプリング１９’を設けている。１個のトーションコイルスプリング１９’でパーキング状態の維持への付勢、パーキング状態の維持を図る場合、トーションコイルスプリング１９’のサイズが大きくなる。これにより、回動レバー１５の回動軸（シャフト１６）方向の寸法が大きくなり、ケース１００とバルブボディ２００の間への配置に問題が生じる場合がある。また、本実施形態におけるパーキング装置２において、ディテントスプリング２１を用いず、コイルスプリング１９のみでパーキング状態への付勢、パーキング状態の維持を図った場合、同様にコイルスプリング１９のサイズが大きくなる。これにより、油圧シリンダ１８のサイズも大きくなってしまうため、ケース１００とバルブボディ２００の間への配置に問題が生じる場合がある。
　これらに対して、本実施形態に係るパーキング装置２は、パーキング状態への移行の付勢、パーキング状態の維持の機能を２個のスプリング（コイルスプリング１９、ディテントスプリング２１）で果たしているため、各スプリングのサイズを小さくすることが可能である。よって、本実施形態に係るパーキング装置２は、自動変速機１のケース１００上部内面とバルブボディ２００との間の限られた空間への配置がし易い。
　また、図５は、パーキング状態への移行、維持に対して付勢力を発生するスプリングを２個とする場合に、ディテントスプリング２１を組み合わせない場合と、ディテントスプリング２１を組み合わせる場合とで２個のスプリングにかかる合計荷重を比較した図である。具体的に、図５Ａは、コイルスプリング２個、トーションスプリング２個、又は、コイルスプリングとトーションスプリングによりパーキング状態への移行、維持を実現した場合における２個のスプリングにかかる合計荷重（図中実線）を示す。また、図５Ｂは、コイルスプリング１９とディテントスプリング２１によりパーキング状態への移行、維持を実現した場合における２個のスプリングにかかる合計荷重（図中実線）を示す。
　図５Ａを参照するに、ディテントスプリング２１を組み合わせない場合、パーキング状態を維持する荷重を発生させるため、パーキング解除状態における２個のスプリングの合計荷重が非常に大きくなってしまう。
　これに対し、ディテントスプリング２１を組み合わせた場合、図５Ｂを参照するに、パーキング状態を維持する荷重は、図５Ａと同等かそれ以上確保されているが、パーキング解除状態の荷重は、コイルスプリング１個分の荷重となっている。これは、ディテントスプリング２１の係合突部２１ａがパーキング解除状態で当接する回動レバー１５の端面１５ａは、回動レバー１５の回動軸方向から見て円弧形状であるため、ディテントスプリング２１は、回動レバー１５を回動する方向に付勢する力をほとんど発生しないからである。よって，ディテントスプリング２１を組み合わせることにより、パーキング状態を維持する２個のスプリングの荷重を大きく維持しつつ、パーキング解除状態の２個のスプリングの荷重を小さくすることが可能となる。これにより、パーキング状態からパーキング解除状態への移行するために油圧シリンダ１８の油室１８ｂに供給される油圧を下げることが可能となり、燃費の向上等を図ることができる。また、パーキング状態を維持するためのソレノイドアクチュエータ２０の可動軸にかかる負荷を軽減することができるため、信頼性を耐久性能の観点から高めることが可能である。
　また、例えば、車両の走行中に、誤ってシフトレバーがパーキングレンジに変更操作された場合、パーキングギヤ１０は回転をしているため、パーキングギヤ１０のギヤ溝とパーキングポール１１の爪部１１ａとは噛み合うことができない。よって、カム１２により下方に移動されたパーキングポール１１は、回転しているパーキングギヤ１０に接触し、反力で上方に弾き返される。
　ここで、ディテントスプリング２１を組み合わせない場合、カム１２もパーキングポール１１から離れる方向に弾き返され、その反力がコイルスプリング１４、パーキングロッド１３、回動レバー１５を介して、油圧ピストン１７に伝達される。よって、この伝達された反力により油圧ピストン１７と油圧シリンダ１８の間の摺動面に磨耗等が生じ、耐久性の面で問題を生じる場合がある。
　これに対し、ディテントスプリング２１を組み合わせた場合、弾き返されたカム１２の反力は、同様にコイルスプリング１４、パーキングロッド１３、回動レバー１５と伝達されるが、その大部分がディテントスプリング２１に荷重伝達される。よって、ディテントスプリング２１を用いることにより、上述した油圧ピストン１７と油圧シリンダ１８の摺動面の磨耗等を抑制することができ、信頼性を耐久性能の観点から高めることが可能である。
　以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　図６は、本実施形態に係るパーキング装置２の変形例を示した図であり、図６Ａは、パーキング状態を示し、図６Ｂは、パーキング解除状態を示す。当該変形例は、油圧シリンダ１８内に設けていたコイルスプリング１９を、回動レバー１５のパーキングロッド１３と連結する部分に隣接して配置したコイルスプリング１９２で置換したものである。コイルスプリング１９２は、コイルスプリング１９と同様に、油圧ピストン１７が供給された油圧により移動されるのに伴い、蓄勢される。また、蓄勢されたコイルスプリング１９２は、パーキング解除状態からパーキング状態に移行する際に回動レバー１５を付勢し、回動させる。また、コイルスプリング１９２は、パーキング状態を維持するための付勢力を発生させる。よって、本実施形態に係るパーキング装置２と同様の効果を得ることができる。
　また、本実施形態においては、コイルスプリング１９を用いているが、自動変速機１内への配置に問題が生じない場合には、比較例によるパーキング装置２’に用いられているトーションコイルスプリングを代わり用いてもよい。
　また、本実施形態においては、回動レバー１５が係合溝部１５ｂを有し、ディテントスプリング２１が係合突部２１ａを有し、パーキング状態にて、係合溝部１５ｂに係合突部２１ａが係合するが、反対の構成でもよい。すなわち、回動レバーが端面に突形状の係合部を有し，ディテントスプリングが先端に溝形状の係合部を有し、パーキング状態にて、これらが係合する構成でもよい。
　また、本実施形態においては、パーキング装置２は、自動変速機１に組み込まれたものとして説明したが、これには限られず、無段変速機（ＣＶＴ）やハイブリッド駆動装置に組み込まれてもよい。
　なお、本願は、２０１３年３月２８日に出願した日本国特許出願２０１３－０６９６９６号に基づく優先権を主張するものであり、その日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
　１　　自動変速機
　２　　パーキング装置（車両用パーキング装置）
　１０　　パーキングギヤ
　１３　　パーキングロッド
　１５　　回動レバー
　１５ａ　　端面
　１５ｂ　　係合溝部（被係止部）
　１７　　油圧ピストン（駆動装置）
　１９　　コイルスプリング（弾性体）
　２１　　ディテントスプリング（係止手段）
　２１ａ　　係合突部（係止部）
　１００　　ケース
　２００　　バルブボディ
 

Claims (7)

  1. 　パーキングギヤの噛み合う位置からパーキングギヤの噛み合いを解除する位置まで移動駆動されるパーキングロッドと、
    　前記パーキングロッドを移動駆動する回動レバーと、
    　前記回動レバーを回動駆動する駆動装置と、
    　前記回動駆動と反対方向に前記回動レバーを付勢する弾性体と、
    　係止部を有し、当該係止部は前記噛み合う位置にて前記回動レバーの回動径方向の端面に設けられた被係止部に係合する係止手段と、を有する
    　車両用パーキング装置。
  2. 　前記弾性体は、前記回動レバーが前記パーキングロッドを前記噛み合いを解除する位置から前記噛み合う位置まで移動駆動する第１回動方向に回動するように前記回動レバーを付勢し、
    　前記係止部は、前記回動レバーの回動中心方向に前記回動レバーを付勢すると共に、前記弾性体が前記回動レバーの付勢を開始する位置より前記回動レバーが前記第１回動方向に回動した位置から前記反対方向に前記回動レバーを付勢する、
    　請求項１に記載の車両用パーキング装置。
  3. 　前記係止部は、板状弾性体の先端側に設けられた突起であり、
    　前記被係止部は、溝部であり、
    　前記板状弾性体は、前記噛み合う位置にて前記溝部に係合する前記突起を前記回動レバーの回動中心方向に付勢するディテントスプリングである、
    　請求項１又は２に記載の車両用パーキング装置。
  4. 　前記回動レバーの前記端面は、前記回動レバーの回動軸方向から見て、回動軸を中心とした円弧形状をなしている、
    　請求項２又は３に記載の車両用パーキング装置。
  5. 　前記駆動装置は、油圧により前記パーキングロッドが前記噛み合う位置から前記噛み合いを解除する位置まで移動されるように前記回動レバーを回動駆動する油圧ピストンである、
    　請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用パーキング装置。
  6. 　前記弾性体は、前記油圧ピストンが内挿されるシリンダ部材の内部に設けられたコイルばねであり、前記油圧による前記油圧ピストンの移動に伴い蓄勢されるように設けられている、
    　請求項５に記載の車両用パーキング装置。
  7. 　近接した自動変速機のケース内面と前記自動変速機の油圧回路を構成するバルブボディとの間に、前記回動レバーの回動軸部を含む前記回動レバーの少なくとも一部が配置されることを特徴とする、
    　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両用パーキング装置。
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