(57)【要約】【課題】径方向に小型化した車両用パーキング装置を提供する。【解決手段】車両用パーキング装置５は、軸線ＣＬ２を中心に略円形に構成され、駆動輪に連動して回転するとともに、軸線ＣＬ２に略直交する方向に延在する板部３４を有する第２ギア３０と、板部３４に対向して配置され、ロック状態で板部に設けられた貫通孔３５に係合し、アンロック状態で貫通孔３５との係合を解除する爪部５２を有するパーキングポール５０と、ロック状態からアンロック状態またはアンロック状態からロック状態となるようにパーキングポール５０を駆動するロック機構６０と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に略円形に構成され、駆動輪に連動して回転するとともに、前記軸線に略直交する方向に延在する板部を有する回転体と、
前記板部に対向して配置され、ロック状態で前記板部に設けられた被係合部に係合し、アンロック状態で前記被係合部との係合を解除する爪部を有するパーキングポールと、
前記ロック状態から前記アンロック状態または前記アンロック状態から前記ロック状態となるように前記パーキングポールを駆動するロック機構と、を備えることを特徴とする車両用パーキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用パーキング装置において、
前記回転体は、駆動源の動力を前記駆動輪に伝達する動力伝達径路に設けられ、外周面に他の回転体と噛合する歯部が設けられたギア部材であることを特徴とする車両用パーキング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用パーキング装置において、
前記被係合部は、前記軸線を中心に周方向等間隔に穿設された周方向複数の開口部により構成されることを特徴とする車両用パーキング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用パーキング装置において、
前記パーキングポールは、前記軸線と直交する方向に延在するパーキングポール用支持軸を支点に回動可能に支持されることを特徴とする車両用パーキング装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用パーキング装置において、
前記ロック機構は、
前記パーキングポール用支持軸と平行に延在するカム用支持軸を中心に回転可能に支持され、前記パーキングポールに当接するカムと、
前記カムを回転させるアクチュエータと、を有することを特徴とする車両用パーキング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用パーキング装置において、
前記アクチュエータは、伸縮可能なシリンダであり、
前記カムは、前記シリンダの縮退時に前記アンロック状態となる第１回転姿勢となり、前記シリンダの伸長時に前記ロック状態となる第２回転姿勢となるように構成され、
前記ロック機構は、前記カムを前記第２回転姿勢に保持するばね部材をさらに有することを特徴とする車両用パーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーキングロック機構を有する車両用パーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、従来、自動変速機の回転軸に設けられたパーキングギアと、ロック状態でパーキングギアの外周面の歯部に係合し、アンロック状態で係合を解除する爪部を有するパーキングポールと、を備える装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、パーキングギアよりも径方向外側にて、上記回転軸と平行に延設された支軸を支点にしてパーキングポールが揺動可能に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、パーキングギアよりも径方向外側にパーキングポールが配置されるため、装置の小型化が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である車両用パーキング装置は、軸線を中心に略円形に構成され、駆動輪に連動して回転するとともに、軸線に略直交する方向に延在する板部を有する回転体と、板部に対向して配置され、ロック状態で板部に設けられた被係合部に係合し、アンロック状態で被係合部との係合を解除する爪部を有するパーキングポールと、ロック状態からアンロック状態またはアンロック状態からロック状態となるようにパーキングポールを駆動するロック機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両用パーキング装置を小型化して構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置が適用される車両駆動装置の要部構成を概略的に示す正面図。
【図２】図１の車両駆動装置の車両への搭載例を示す側面図。
【図３】図１の車両駆動装置の要部構成を示す斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置の全体構成を示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置の正面図。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置のアンロック状態を示す側面図。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置のアンロック状態からロック状態に移行する途中の状態を示す側面図。
【図６Ｃ】本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置のロック状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図６Ｃを参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用パーキング装置が適用される車両駆動装置１００の要部構成を概略的に示す正面図である。この車両駆動装置１００は電動機１を有し、電動機１を駆動源とした走行駆動トルクを車両駆動輪に出力する。したがって、車両駆動装置１００は、電気自動車やハイブリッド車両等、走行駆動源としての電動機１を有する車両に搭載される。なお、電動機１は発電機として用いることもできる。
【０００９】
図２は、車両駆動装置１００の車両への搭載例を示す側面図である。ここでは、車両駆動装置１００が左右の前輪１０３の間に配置され、前輪駆動装置として用いる例が示される。なお、車両駆動装置１００を左右の後輪１０４の間に配置し、後輪駆動装置として用いることもできる。
【００１０】
図２に示すように、車両駆動装置１００は、車体の底面の近傍、かつ、車両の左右方向中央部に配置される。これにより、車両のボンネットの位置を降下させることができ、デザイン面等における優位性が高まる。また、図示は省略するが、車内の床面を上昇させることなく、すなわち車内の乗車スペースを犠牲にせずに、シートの下方や左右の後輪１０４の間にも車両駆動装置１００を容易に配置することができ、車両駆動装置１００の配置の自由度が高い。
【００１１】
以下では、車両駆動装置１００を車両に搭載した状態における車両の前後方向（車両長さ方向）、上下方向（車両高さ方向）および左右方向（車幅方向）を用いて、車両駆動装置１００の各部の構成を説明する。
【００１２】
図３は、車両駆動装置１００の要部構成を示す斜視図である。図１，３に示すように、電動機１は、上下方向の軸線ＣＬ１を中心に回転するロータ１０と、ロータ１０の周囲に配置されたステータ１１とを有する。電動機１の出力軸には、第１ギアシャフト２が連結される。第１ギアシャフト２は、軸線ＣＬ１に沿って電動機１よりも上方に突出し、その上端部に、電動機１のロータ１０よりも小径の第１ギア２０が設けられる。第１ギア２０は、全体が軸線ＣＬ１を中心として略円板形状に構成された回転体であり、その外周面に歯部２１を有する。歯部２１は、例えば平歯車またははすば歯車により構成される。
【００１３】
電動機１の前方（より詳しくは、図３に示すように左斜め前方）には、上下方向の軸線ＣＬ２を中心に回転する第２ギアシャフト３が配置される。第２ギアシャフト３は上下方向に延在し、その上端部に、第１ギア２０よりも大径の第２ギア３０が設けられる。第２ギア３０は、全体が軸線ＣＬ２を中心として略円板形状に構成された回転体であり、その外周面に第１ギア２０の歯部２１に噛合する歯部３１を有する。歯部３１は、例えば平歯車またははすば歯車により構成される。さらに第２ギアシャフト３の外周面には、第２ギア３０の下方かつ電動機１の前方（左斜め前方）に、ウォームギアを構成するウォーム３６が設けられる。
【００１４】
第２ギアシャフト３の前方には、左右方向の軸線ＣＬ３を中心に回転する第３ギアシャフト４が配置される。第３ギアシャフト４の外周面には、第３ギアシャフト４と一体に回転するようにウォームホイール（斜歯歯車）４０が結合され、ウォームホイール４０がウォーム３６に噛合される。第３ギアシャフト４の回転は、デフ機構および左右一対のドライブシャフト４５などを介して左右の車輪（前輪）１０３（図２）に伝達される。この構成により、電動機１のトルクが、図１の太線の動力伝達径路Ｔ１に沿って、すなわち、第１ギアシャフト２、第１ギア２０、第２ギア３０、第２ギアシャフト３、ウォーム３６、ウォームホイール４０、第３ギアシャフト４、ドライブシャフト４５を介して前輪１０３に伝達され、車両が走行する。
【００１５】
図３に示すように、電動機１の左方かつウォーム３６の後方には、オイルポンプ６が配置され、オイルポンプ６から吐出された圧油が車両駆動装置１００の各部に供給される。さらに本実施形態では、第２ギア３０の下方かつウォーム３６の左方に、車両用パーキング装置５を構成するパーキングポールとロック機構とが配置される。なお、車両駆動装置１００は、車体フレームに固定されたケース内に配置されるが、図１，３では、ケースの図示を省略する。
【００１６】
図４は、本実施形態に係る車両用パーキング装置５の全体構成を示す斜視図である。図４に示すように、車両用パーキング装置５は、第２ギア３０と、パーキングポール５０と、ロック機構６０とを有する。第２ギア３０は、それぞれ軸線ＣＬ２を中心とした略円筒形状の径方向内側および外側の軸部３２およびリング部３３と、軸部３２とリング部３３とを接続する板部３４とを有する。
【００１７】
軸部３２の内周面には、第２ギア３０と一体に回転可能に第２ギアシャフト３（図３）が嵌合される。リング部３３の外周面には、歯部３１が形成される。板部３４は、軸部３２の外周面からリング部３３の内周面にかけて略水平方向に延設される。より厳密には、径方向外側にかけて緩やかに傾斜して延設される。板部３４には、周方向等間隔に周方向複数の円形ないし略円形の貫通孔３５が開口される。
【００１８】
図５は、車両用パーキング装置５の正面図（左方から見た図）である。なお、図５では、第２ギア３０の図示を省略する。図５に示すように、パーキングポール５０は、前後方向に延在し、左右方向に所定の板厚を有する板部材として構成される。パーキングポール５０の後端部は、左右方向の軸線ＣＬ４に沿って延在する支持軸５１、すなわち、不図示のケースに端部が固定された支持軸５１に回動可能に支持される。パーキングポール５０は、前端部に、上方に向けて先細状に突設された爪部５２を有する。爪部５２は、パーキングポール５０が上方に回動すると第２ギア３０の貫通孔３５（図４）の周縁に係合し、下方に回動すると貫通孔３５から離脱するように構成される。
【００１９】
ロック機構６０は、アクチュエータ６１と、カム６５とを有する。アクチュエータ６１は、例えば油圧力や空圧力あるいは電磁力により伸縮可能なシリンダであり、上下動可能に設けられたロッド６２と、ロッド６２の基部を上下動可能に支持するシリンダケース６３とを有する。シリンダケース６３は、例えば底部が不図示のケース等に固定支持される。アクチュエータ６１は、例えばシフトレバー（不図示）の操作に応じて駆動する。すなわち、シフトレバーがＰ（駐車）レンジに操作されると、シリンダが伸長し、ＤレンジやＮレンジ等、Ｐレンジ以外に操作されると、シリンダが縮退する。なお、シフトレバーの操作によらず、コントローラ（不図示）からの駐車指令に応じてシリンダが自動的に伸縮するようにしてもよい。
【００２０】
図４に示すように、ロッド６２の先端部には、上方が開放された略Ｕ字状のアーム部６４が設けられる。アーム部６４は、左右一対の側壁６４１を有し、左右の側壁６４１の内側にカム６５が介装される。図４，５に示すように、左右の側壁６４１には、その後端面から前方にかけて略水平方向に上下方向所定幅のスリット６４２が形成される。
【００２１】
カム６５は、左右方向にパーキングポール５０と同一ないしほぼ同一の板厚を有する板部材として構成される。カム６５は、パーキングポール５０の下方において左右方向の軸線ＣＬ５に沿って延在する支持軸６６、すなわち、不図示のケース等に固定された支持軸６６に回転可能に支持される。カム６５は、周面に曲面状の円弧面６５１と円弧面６５１に連なる平面状の平坦面６５２とを有する。軸線ＣＬ５からカム６５の周面までの距離は、円弧面６５１から平坦面６５２にかけて長くなる。
【００２２】
図４，５は、シリンダ（アクチュエータ６１）が縮退した状態、すなわち車両用パーキング装置５のアンロック状態を示す。アンロック状態では、円弧面６５１がパーキングポール５０の底面に当接する。パーキングポール５０は、カム６５の回転によりカムプロフィールに従い回動し、車両用パーキング装置５のロック状態では、平坦面６５２がパーキングポール５０の底面に当接し、アンロック状態からパーキングポール５０が上方に回動される。なお、図示は省略するが、車両用パーキング装置５には、シリンダの縮退時におけるパーキングポール５０とカム６５との接触状態を維持する機構が設けられる。例えば支持軸５１にねじりばねが設けられ、ねじりばねによりパーキングポール５０の先端部の底面がカム６５に付勢される。
【００２３】
カム６５には、軸線ＣＬ５を中心とした周方向所定長さの略円弧状のカム溝６５３が形成され、カム溝６５３に円形断面のピン６７が挿通される。ピン６７の径は側壁６４１のスリット６４２の幅にほぼ等しく、ピン６７の左右方向両端部は左右の側壁６４１のスリット６４２に前後方向に移動可能に挿入される。カム６５の左右両面には、それぞれ左右方向に突出する突起部６５４が設けられる。カム６５の支持軸６６の外周面には、一対のアーム６８１，６８２を有するねじりばね６８が嵌着される。一方のアーム６８１は突起部６５４に、他方のアーム６８２はピン６７にそれぞれ係止される。
【００２４】
以上のように構成された車両用パーキング装置５の動作を説明する。図６Ａは、シフトレンジがＰレンジに操作される前の車両用パーキング装置５のアンロック状態を、図６Ｂは、シフトレバーがＰレンジに操作された後、車両用パーキング装置５がロック状態に到る前の状態を、図６Ｃは、車両用パーキング装置５がロック状態に到った後の状態をそれぞれ示す。
【００２５】
図６Ａに示すように、シフトレバーがＰレンジに操作される前は、シリンダ（アクチュエータ６１）が縮退している。このとき、ピン６７は、ねじりばね６８の付勢力によりカム溝６５３の一端側（突起部６５４側）に位置し、カム６５は、円弧面６５１が上方に位置する第１回転姿勢となる。この状態では、パーキングポール５０は支持軸５１を支点に下方に回動する。したがって、パーキングポール５０の上端の爪部５２は、第２ギア３０の板部３４の底面よりも下方に位置し、車両用パーキング装置５はアンロック状態となる。
【００２６】
図６Ｂに示すように、シフトレバーがＰレンジに操作されると、シリンダ（アクチュエータ６１）が伸長する（矢印Ａ１）。これによりピン６７は、シリンダにより押動され、スリット６４２に沿って摺動しながらカム溝６５３に沿って他端側（突起部６５４の反対側）へ移動する。したがって、ピン６７が突起部６５４から離れるため、ねじりばね６８のアーム６８１，６８２間の角度が増大し、カム６５には矢印Ｂ１方向へ回転させるような付勢力が作用する。これによりパーキングポール５０の爪部５２が第２ギア３０の板部３４の底面に当接する。
【００２７】
その後、第２ギア３０の位相が変化して爪部５２の上方に貫通孔３５が移動すると、図６Ｃに示すように、爪部５２が貫通孔３５の周縁に係合する。これにより、カム６５はねじりばね６８の付勢力により矢印Ｂ１方向に回転し、平坦面６５２が上方に位置する第２回転姿勢となる。なお、第２回転姿勢において、平坦面６５２は厳密には支持軸５１に向けて緩やかな下り勾配で傾斜している。このとき、ピン６７はカム溝６５３に沿って突起部６５４側に移動する。
【００２８】
図６Ｃの状態では、ねじりばね６８の付勢力によりカム６５に矢印Ｂ１方向の回転力が作用する。このため、シリンダを伸長する油圧力や電磁力等が除去されても、爪部５２が貫通孔３５の周縁に係合された状態が維持され、車両用パーキング装置５はロック状態となる。その結果、第２ギア３０の回転が阻止され、車両はパーキング状態となる。なお、シリンダが伸長された時点での第２ギア３０の位相が爪部５２の上方に貫通孔３５が位置するような位相であるならば、図６Ｂの状態を経ずに図６Ｃの状態となる。
【００２９】
その後、シフトレバーがＰレンジ以外に操作されると、シリンダが縮退し、それに伴い、ピン６７が下方に押し下げられる。これによりカム６５が図６Ｃの矢印Ｂ２方向に回転し、車両用パーキング装置５は図６Ａのアンロック状態となる。
【００３０】
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両用パーキング装置５は、軸線ＣＬ２を中心に略円形に構成され、駆動輪である前輪１０３に連動して回転するとともに、軸線ＣＬ２に略直交する方向に延在する板部３４を有する第２ギア３０と、板部３４に対向して（面して）配置され、ロック状態で板部３４に設けられた貫通孔３５の周縁に係合し、アンロック状態で係合を解除する爪部５２を有するパーキングポール５０と、車両用パーキング装置５がロック状態からアンロック状態またはアンロック状態からロック状態となるようにパーキングポール５０を駆動するロック機構６０と、を備える（図４，５）。このように第２ギア３０の板部３４に対向してパーキングポール５０が配置されるので、車両用パーキング装置５を径方向に小型化して構成することできる。
【００３１】
（２）第２ギア３０は、電動機１の動力を前輪１０３に伝達する動力伝達径路Ｔ１に設けられ、外周面に第１ギア２０の歯部２１と噛合する歯部３１が設けられたギア部材である（図３，４）。これにより、パーキングポール５０の爪部５２が係合するパーキングギアなどのギア部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
【００３２】
（３）第２ギア３０には、軸線ＣＬ２を中心に周方向等間隔に周方向複数の貫通孔３５が穿設され、爪部５２は、貫通孔３５の周縁に係合する（図４，６Ｃ）。パーキングポール５０を板部３４に対向して配置する場合、爪部５２が係合する被係合部を板部３４に設ける必要があるが、板部に周方向複数の貫通孔３５を設けることで、被係合部を簡単に設けることができる。
【００３３】
（４）パーキングポール５０は、軸線ＣＬ２と直交する方向（左右方向）に延在する支持軸５１を支点に回動可能に支持される（図５）。一般に、パーキングポールをパーキングギアの径方向外側に配置してパーキングポールの爪部をパーキングギアの外周面の歯部に係合する場合には、パーキングポールがパーキングギアの径方向外側においてパーキングギアの回転軸と平行に設けられた支軸に支持する必要があり、このため、車両用パーキング装置が径方向に大型化する。これに対し、本実施形態では、パーキングポール５０の支持軸５１が第２ギア３０の回転軸（軸線ＣＬ２）と直交するため、車両用パーキング装置５が径方向に大型化することを防止できる。
【００３４】
（５）ロック機構６０は、支持軸５１と平行に延在する支持軸６６を中心に回転可能に支持され、パーキングポール５０に当接するカム６５と、カム６５を回転させるアクチュエータ６１と、を有する（図５）。これによりロック機構６０を簡易かつコンパクトに構成できる。したがって、図３に示すように電動機１の左方にオイルポンプ６が配置されるようなレイアウトが採用される場合に、ロック機構６０をオイルポンプ６と干渉することなく容易に配置できる。
【００３５】
（６）アクチュエータ６１は、伸縮可能なシリンダとして構成される（図５）。カム６５は、シリンダの縮退時に車両用パーキング装置５がアンロック状態となる第１回転姿勢となり、シリンダの伸長時に車両用パーキング装置５がロック状態となる第２回転姿勢となるように構成される（図６Ａ，６Ｃ）。ロック機構６０は、カム６５を第２回転姿勢に保持するねじりばね６８をさらに有する（図６Ｃ）。これにより、簡易な構成でパーキングロックを作動することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、外周面に歯部３１を有する第２ギア３０の板部３４に対向してパーキングポール５０を配置した。すなわち、パーキングポール５０の爪部５２が係合する板部３４を有する回転体をギア部材として構成したが、駆動輪に連動して回転するのであれば、回転体の構成はいかなるものでもよく、回転体はギア部材でなくてもよい。上記実施形態では、第２ギア３０の板部３４に周方向複数の貫通孔３５を設け、貫通孔３５の周縁にパーキングポール５０の爪部５２が係合するようにしたが、被係合部の構成はこれに限らない。例えば、貫通孔３５などの開口部の代わりに、板部の表面に周方向複数の凹部を設け、凹部に爪部が係合するようにしてもよい。したがって、軸線と直交する方向に延在する回転体の板部の構成は上述したものに限らない。
【００３７】
上記実施形態では、第２ギア３０の回転中心である軸線ＣＬ２と直交する方向に延在する支持軸５１を支点にパーキングポール５０を回動可能に支持するようにしたが、パーキングポール用支持軸の構成（向き等）はこれに限らない。上記実施形態では、支持軸５１と平行に延在する支持軸（カム用支持軸）６６を中心に回転可能に支持されたカム６５と、カム６５を回転させるアクチュエータ６１とによりロック機構６０を構成したが、車両用パーキング装置がロック状態からアンロック状態またはアンロック状態からロック状態となるようにパーキングポールを駆動するのであれば、ロック機構の構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、ねじりばね６８によりカム６５を、車両用パーキング装置５のロック状態に対応した第２回転姿勢に保持するようにしたが、ばね部材の構成はこれに限らない。
【００３８】
上記実施形態では、電動機１を駆動源とする車両駆動装置１００に車両用パーキング装置５を適用したが、本発明の車両用パーキング装置は、内燃機関を駆動源とする車両駆動装置等、種々の車両駆動装置に対し同様に適用することができる。
【００３９】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  電動機、３０  第２ギア、３１  歯部、３４  板部、３５  貫通孔、５０  パーキングポール、５１  支持軸、５２  爪部、６０  ロック機構、６１  アクチュエータ、６５  カム、６６  支持軸、６８  ねじりばね、１００  車両駆動装置、１０３  前輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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