(57)【要約】【課題】  この発明は、パークロック装置の大型化を防止する。【解決手段】  車両駆動装置のいずれか１つの回転軸に設けられ、外周部に係合のための凹部５１ａを複数設けたパークギヤ５１と、パークギヤ５１の凹部５１ａにパークギヤの凹部に係合する係合ピン５２と、係合ピン５１をパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない待機位置とに移動可能にするパークカム５４とを備え、係合ピン５２は、パークカム５４と当接する当接部５２ｂを有し、パークカム５４と当接部５２ｂの当接状態によってパークギヤ５１の半径方向に移動し、パークカム５４は、係合ピン５２の当接部５２ｂと当接する回転カムであり、パークギヤ５４の回転中心とパークカム５４を回転させる回転軸５５の回転中心とを結ぶ線上に、係合ピン５２が設けられている。【選択図】  図８
2020003041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動装置のいずれか１つの回転軸に設けられ、外周部に係合のための凹部を複数設けたパークギヤと、
前記パークギヤの凹部に係合する係合ピンと、
前記係合ピンを前記パークギヤの凹部に係合する位置と係合しない待機位置とに移動可能にするパークカムとを備え、
前記係合ピンは、前記パークカムと当接する当接部を有し、前記パークカムと当接部の当接状態によって前記パークギヤの半径方向に移動し、前記パークカムは、前記係合ピンの前記当接部と接する回転カムであり、
前記パークギヤの回転中心と前記パークカムを回転させる回転軸の回転中心とを結ぶ線上に、前記係合ピンが設けられていることを特徴とする車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項２】
前記係合ピンは、先端側に係合部を有し、前記係合部が前記パークギヤの凹部と係合することを特徴とする請求項１に記載のパークロック装置。
【請求項３】
前記係合ピンは支持部材により移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項４】
前記係合ピンは、係合解除する方向に荷重を作用させる弾性部材を介して前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項５】
前記係合ピンは、角棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に傾斜部を有する係合部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項６】
前記係合ピンは、角棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に単一曲線又は複合曲線或いはインボリュート曲線の中から選択された曲線で形成される曲面からなる係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項７】
前記係合ピンは、丸棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に円錐形状の係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項８】
前記係合ピンは、丸棒状のピン本体を有し、このピン本体の先端に、ピン本体より大きな矩形の基部と円錐形状の係合部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置のパークロック装置。
【請求項９】
駆動源としての電動モータと、電動モータからの回転を減速して出力する減速機と、駆動輪と連結し、減速機からの出力を駆動輪に伝達する車輪ハブと、前記減速機を収容する減速機ケーシングとを備え、
前記減速機は、前記電動モータの出力軸と連結し、入力歯車としての小径歯車を有する入力歯車軸と、車輪ハブと連結し、出力歯車としての大径歯車を有する出力歯車軸と、前記入力歯車軸と前記出力歯車軸との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸を少なくとも一つ以上配置する平行軸歯車減速機であり、
前記減速機ケーシング内に請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両駆動装置のパークロック装置を収容することを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両駆動装置のパークロック装置及びそれを用いたインホイールモータ駆動装置に係り、特に、パークギヤに係合部材を係合させて車両を駐車状態に固定する車両駆動装置のパークロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを利用した車両としては、例えば、電気自動車の他、エンジンと電動モータとを併用したハイブリッド車等がある。そして、これらの車両の中には、左右前輪又は左右後輪或いは４輪全輪に電動モータを内蔵したインホイールモータ駆動装置を採用した車両が開発されている。
【０００３】
ガソリンエンジン車等、単独の駆動源（エンジン）から伝達装置を介して各駆動輪へと駆動力を伝達する車両においては、各駆動輪へ駆動力を分配する手段より駆動源側で伝達装置をパークロック装置でロックすることで、全ての駆動輪を同時にロックすることが可能である。しかしながら、各駆動輪にインホイールモータ等の駆動源を備える車両においては、各駆動輪をパークロック装置でそれぞれ個別にロックする必要がある。
【０００４】
インホイールモータ駆動装置を採用した電動車両のパークロック装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１の装置は、図１８及び図１９に示すように、インホイールモータ駆動装置１０１の回転軸に連結された駆動軸１０２に固定され外周部に係止歯１０４を有するパークギヤ１０５と、支持軸１０７によって揺動可能に支持されその一端側にパークギヤ１０５と係合する係合突起１０８を有する係合片（パークポール）１０６と、係合片１０６に固定され係合突起１０８を係止歯１０４との係合を解除する方向に付勢するばね部材１０９と、係合片１０６に当接した状態で当該係合片１０６に沿って移動可能に配される当接部材１１０と、当接部材１１０の移動を規制するガイド部材１１２とを、各駆動輪に対応してそれぞれ備える。そして、各当接部材１１０がそれぞれ連結されて各当接部材１１０の動力源となる単独のアクチュエータ１１３を各駆動輪間に設けている（図１８参照）。このアクチュエータ１１３の駆動により、ロック状態とロック解除状態が切り替えられる。即ち、車両走行時のロック解除状態は、図１９の破線で示すように、アクチュエータ１１３の駆動により当接部材１１０が、係合片１０６の支持軸１０７よりもアクチュエータ１１３側に位置され、ばね部材１０９によって係合片１０６の係合突起１０８とは反対側の端部近傍が図中下側に引っ張られることで、係合突起１０８と係止歯１０４との係合が解除された状態が保持される。
【０００５】
車両を駐車状態に固定するために、ロックする際には、アクチュエータ１１３によって各当接部材１１０を前方に押し出し、各当接部材１１０を係合片１０６の係合突起１０８側に移動させることで、係合片１０６が当接部材１１０によって押圧されて、ばね部材１０９のバネ力に反して係合片１０６が回転する。これにより、係合突起１０８がパークギヤ１０５の係止歯１０４と係合されて、各駆動輪（インホイールモータ駆動装置１０１）の回転がロックされた状態となる。
【０００６】
上記特許文献１のパークロック装置は、各当接部材１１０を係合片１０６の長手方向に移動させ、係合片１０６を揺動させるために、パークギヤ１０５の駆動軸１０２に対して軸方向に垂直な平面において、係合片１０６が揺動する空間や、当接部材１１０が移動する空間が必要となり、パークロック装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
さらに、上記特許文献１のパークロック装置は、図１８に示すように、インホイールモータ駆動装置１０１の回転軸に連結される駆動軸１０２がユニバーサルジョイント１０３を介して、駆動輪間のほぼ中央部まで延ばされ、その端部にパークギヤ１０５を設けている。このため、インホイールモータ駆動装置１０１とは別にパークロック装置を設けることになり、インホイールモータ駆動装置１０１の組み付けとは別に車体側にパークロック装置を組み付ける工程が発生し、組み立て工数が増加するという問題がある。
【０００８】
また、インホイールモータ駆動装置１０１の外部にパークロック装置を設けているので、装置が大型化する。そして、車体側にパークロック装置のための空間が必要となる。
【０００９】
車両駆動装置にパークロック装置を設けた場合、パークロック装置を構成する部材の大型化を防止することが望まれる。
【００１０】
ところで、インホイールモータ駆動装置は、駆動輪に設けられるために、車体側の居室空間を広く取れるという利点がある。このことから、パークロック装置も車体側の空間に設けずに、インホイール駆動装置の内部に収容することが望ましい。
【００１１】
インホイールモータ駆動装置は、駆動輪に取り付けられることから、ばね下重量を低減するために、インホイールモータ駆動装置は、小型化が要求される。従って、インホイールモータ駆動装置に内蔵するパークロック装置も小型化が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１５１３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたものにして、パークロック装置を構成する部材が必要とする空間を小さくし、パークロック装置の大型化を防止することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、車両駆動装置の回転軸のいずれか１つに設けられ、外周部に係合のための凹部を複数設けたパークギヤと、前記パークギヤの凹部に係合する係合ピンと、前記係合ピンを前記パークギヤの凹部に係合する位置と係合しない待機位置とに移動可能にするパークカムとを備え、前記係合ピンは、前記パークカムと当接する当接部を有し、前記パークカムと当接部の当接状態によって前記パークギヤの半径方向に移動し、前記パークカムは、前記係合ピンの前記当接部と当接する回転カムであり、前記パークギヤの回転中心と前記パークカムを回転させる回転軸の回転中心とを結ぶ線上に、前記係合ピンが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、前記パークギヤの回転中心と前記パークカムを回転させる回転軸の回転中心を結ぶ線上に係合ピンが配置されるため、前記パークギヤ、係合ピン、パークギヤが一直線状に並び、パークギヤの回転軸に対する軸方向に垂直な平面において、パークロック装置の構成部材に必要な空間を小さくすることができる。
【００１６】
また、前記係合ピンは、先端側に係合部を有し、前記係合部が前記パークギヤの凹部と係合するように構成できる。
【００１７】
また、前記係合ピンは支持部材により移動自在に支持すればよい。
【００１８】
また、前記係合ピンは、係合解除する方向に荷重を作用させる弾性部材を介して前記支持部材に支持するように構成することができる。
【００１９】
また、この発明に係るインホイールモータ駆動装置は、駆動源としての電動モータと、電動モータからの回転を減速して出力する減速機と、駆動輪と連結し、減速機からの出力を駆動輪に伝達する車輪ハブと、前記減速機を収容する減速機ケーシングとを備え、前記減速機は、前記電動モータの出力軸と連結し、入力歯車としての小径歯車を有する入力歯車軸と、車輪ハブと連結し、出力歯車としての大径歯車を有する出力歯車軸と、前記入力歯車軸と前記出力歯車軸との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸を少なくとも一つ以上配置する平行軸歯車減速機であり、前記ケーシング内に前記のいずれかにに記載の車両駆動装置のパークロック装置を収容するように構成できる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、前記パークギヤの回転中心と前記パークカムを回転させる回転軸の回転中心と係合ピンとが一直線上に配置され、前記係合ピンがパークギヤの半径方向に移動するように構成しているので、パークロック装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】インホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。
【図２】図１の電気自動車を後方から見た図である。
【図３】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す横展開断面図である。
【図４】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を概略的に示す正面図であり、ロック状態を示している。
【図５】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す平面図であり、図４の矢印ＩＶから見た時の図である。
【図６】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を示す平面図であり、図４の矢印ＩＶから見た時の図である。
【図７】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置のパークカム方向から見た拡大図であり、ロック状態を示している。
【図８】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック状態を示している。
【図９】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置のパークカム方向から見た拡大図であり、ロック解除状態を示している。
【図１０】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置を拡大した説明図であり、ロック解除状態を示している。
【図１１】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンと支持部材との関係を説明する説明図であり、（ａ）は、係合ピンを示す斜視図、（ｂ）は、支持部材を示す斜視図、（ｃ）は、支持部材に係合ピンを組み込んだ状態を示す斜視図、（ｄ）は、係合ピンと支持部材と圧縮コイルばねとを組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、側面図である。
【図１３】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、側面図である。
【図１４】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、底面図である。
【図１５】この発明の実施形態の車両駆動装置のパークロック装置に用いられる係合ピンを示し、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、底面図である。
【図１６】この発明の第１の参考例を示す車両駆動装置のパークロック装置を概略的に示す正面図であり、ロック状態を示している。
【図１７】この発明の第２の参考例を示す車両駆動装置のパークロック装置を概略的に示す正面図であり、ロック状態を示している。
【図１８】従来のパークロック装置を示す概略平面図である。
【図１９】図１８のＡ−Ａ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
インホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１は、図１に示すように、シャーシ２と、操舵輪としての前輪３と、駆動輪（後輪）４と、左右の駆動輪４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置１０とを備える。駆動輪４は、図２に示すように、シャーシ２のホイールハウジング２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）２ｂを介してシャーシ２の下部に固定されている。インホイールモータ駆動装置１０の搭載形態としては、図１、２で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。
【００２３】
懸架装置２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって駆動輪４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、駆動輪４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。なお、懸架装置２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００２４】
この電気自動車１は、ホイールハウジング２ａ内部に、左右の駆動輪４をそれぞれ駆動するインホイールモータ駆動装置１０を設けることによって、シャーシ２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００２５】
インホイールモータ駆動装置１０は、図３に示すように、駆動力を発生させる電動モータＡと、電動モータＡの回転を減速して出力する減速機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪４に伝える車輪ハブＣとを備え、電動モータＡと減速機Ｂとはケーシング２５に収納されて、図２に示すように電気自動車１のホイールハウジング２ａ内に取り付けられる。電動モータＡ及び減速機Ｂは、車輪ハブＣの軸線Ｏからオフセットして配置される。軸線Ｏは車幅方向に延びる。
【００２６】
上記電動モータＡおよび減速機Ｂは、ケーシング２５内に収容されている。ケーシング２５は、電動モータＡ側のモータケーシング２５ａと、減速機Ｂ側の減速機ケーシング２５ｂとからなる。電動モータＡ側と減速機Ｂ側とは仕切り壁２５ｃで仕切られている。仕切り壁２５ｃに連接して減速機ケーシング２５ｂが設けられている。減速機ケーシング２５ｂのインボード側にモータケーシング２５ａが配置される。ここで、車両の中央よりをインボード側といい、車両の外側よりをアウトボード側という。
【００２７】
インホイールモータ駆動装置１０の軽量化の観点から、ケーシング２５は、アルミ合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成されている。
【００２８】
電動モータＡは、この実施形態では、モータケーシング２５ａの内周面にステータ２４を設け、このステータ２４の内周に間隔をおいてロータ２３を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。尚、電動モータＡは、ラジアルギャップタイプに限らず、アキシャルギャップタイプのものでもよい。
【００２９】
ロータ２３は、モータ軸２３ａを中心部に有し、そのモータ軸２３ａは電動モータＡ側の仕切り壁２５ｃから減速機ケーシング２５ｂ内に延び、減速機ケーシング２５ｂ内の減速機Ｂの入力歯車軸３１とスプライン嵌合により連結されている（図３参照）。モータ軸２３ａは、軸受２７、２８によってモータケーシング２５ａに対して回転自在に支持されている。モータ軸２３ａ及びロータ２３の回転中心となる軸線Ｍは、車輪ハブＣの軸線Ｏと平行に延びる。電動モータＡは、車輪ハブＣの軸線Ｏから離れるようにオフセットして配置される。
【００３０】
回転センサ２９によって検知されたモータ軸２３ａの回転速度は図示しない制御装置に入力され、電動モータＡの回転制御に用いられる。
【００３１】
モータケーシング２５ａの開口部は図示しないボルトにより側壁部２５ｆが取り付けられ、側壁部２５ｆの開口部を閉塞するようにボルト２５ｈにより、蓋部２５ｇが取り付けられている。
【００３２】
上記したように、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング２５は、電動モータＡを収容するモータケーシング２５ａと減速機Ｂを収容する減速機ケーシング２５ｂに大別される。減速機ケーシング２５ｂは、インボード側の減速機ケーシングとアウトボード側の減速機ケーシングに分割してもよい。
【００３３】
減速機Ｂは、電動モータＡのモータ軸２３ａと連結し、入力歯車３２としての小径歯車を有する入力歯車軸３１と、車輪ハブＣと連結し、出力歯車３６としての大径歯車を有する出力歯車軸３７と、入力歯車軸３１と出力歯車軸３７との間で、歯車で噛合うことで動力伝達を行う中間歯車軸３５を少なくとも１つ以上配置する平行軸歯車減速機である。
【００３４】
この実施形態の減速機Ｂは、３軸の平行軸歯車減速機であり、車輪ハブＣの内輪１２と連結する出力歯車３６と、電動モータＡのモータ軸２３ａと連結する入力歯車３２と、入力歯車３２から出力歯車３６へ回転を伝達する複数の中間歯車である第１中間歯車３３と、第２中間歯車３４と、を有する。
【００３５】
入力歯車３２は、小径の外歯歯車であり、モータ軸２３ａにスプライン嵌合される入力歯車軸３１の軸線Ｍ方向のインボード側の外周に形成されている。入力歯車軸３１は、入力歯車３２のインボード側で転がり軸受３２ｎを介して減速機ケーシング２５ｂのインボード側に回転自在に支持され、転がり軸受３２ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に回転自在に支持されている。
【００３６】
中間歯車軸３５の外周には、大径の外歯歯車で構成される第１中間歯車３３と小径の外歯歯車で構成される第２中間歯車３４が互いに隣接して形成され、入力歯車３２と第１中間歯車３３が噛合し、大径の出力歯車３６と第２中間歯車３４が噛合する。中間歯車軸３５は、インボード側で転がり軸受３５ｎを介し減速機ケーシング２５ｂのインボード側に回転自在に支持され、転がり軸受３５ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に回転自在に支持されている。
【００３７】
中間歯車軸３５の中心を通る軸線Ｒは、車輪ハブＣの軸線Ｏと平行に延びる。これにより、減速機Ｂは、車輪ハブＣからオフセットして配置される。軸線Ｏ、Ｒ、Ｍの位置関係は図３に示す通りである。この実施形態の減速機Ｂは、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｒ、Ｍを有する平行３軸式歯車減速機である。
【００３８】
出力歯車３６は、出力歯車軸３７に同軸に設けられる大径の外歯歯車である。出力歯車軸３７は転がり軸受３７ｎを介してインボード側を減速機ケーシング２５ｂに支持される。出力歯車軸３７のアウトボード側は転がり軸受３７ｍを介して減速機ケーシング２５ｂのアウトボード側に支持される。出力歯車軸３７のアウトボード側は、車輪ハブＣの内輪１２にスプライン嵌合により連結されている。
【００３９】
車輪ハブＣは、回転内輪・固定外輪とされ、図示しない車輪ホイールと結合する車輪ハブとしての内輪１２と、非回転の外輪１３と、内輪１２と外輪１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４とを有し、車軸を構成する。内輪１２は、外輪１３よりも長く形成され、内輪１２の両端が外輪１３から突出するように、外輪１３の中心孔に通される。
【００４０】
内輪１２の軸線Ｏ方向のアウトボード側の端部には、結合部１２ｆが形成されている。結合部１２ｆは、フランジであり、図示しない駆動輪と同軸に結合するための結合部を構成する。内輪１２は、結合部１２ｆで駆動輪４と結合し、駆動輪４と一体に回転する。
【００４１】
内輪１２の軸線Ｏ方向のインボード側の端部には、内側軌道輪１２ｒが取り付け固定される。転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置されている。内輪１２の軸線Ｏ方向の中央部の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１３の軸線Ｏ方向のアウトボード側の内周面と対面する。内側軌道輪１２ｒの外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１３の軸線Ｏ方向のインボード側の内周面と対面する。
【００４２】
外輪１３のアウトボード側およびインボード側の内周面にはシール部材３８ｃおよび
３８ｄが設けられ、車輪ハブＣの軸方向両端部を密封している。
【００４３】
外輪１３の軸線Ｏ方向のアウトボード側の端部には、結合部１３ｆが形成されている。結合部１３ｆはフランジであり、ボルト１５を介して減速機ケーシング２５ｂに固定されている。
【００４４】
この実施形態の減速機ケーシング２５ｂは、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｍ、Ｒを取り囲むように、減速機Ｂ、車輪ハブＣを覆うと共に、減速機Ｂの軸線方向両側を覆う。モータケーシング２５ａは減速機ケーシング２５ｂのインボード側へ突出する。減速機ケーシング２５ｂは、減速機Ｂの全ての回転要素（軸及び歯車）を収容する。
【００４５】
上記したように、入力歯車軸３１は、両端を転がり軸受３２ｍ、３２ｎ、中間歯車軸３５は、両端を転がり軸受３５ｍ、３５ｎ、出力歯車軸３７は、両端を転がり軸受３７ｍ、３７ｎによりそれぞれ支持され、減速機ケーシング２５ｂに設けた軸受嵌合穴にそれぞれ転がり軸受を嵌合させ、減速機ケーシング２５ｂに対して回転自在に支持される。
【００４６】
この実施形態のインホイールモータ駆動装置１０は、図３〜図１１に示すように、回転カム方式のパークロック装置５０を内蔵している。パークロック装置５０は、外周部に係合のための凹部５１ａを複数設けたパークギヤ５１と、このパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する係合部５２ａを有する係合ピン５２と、係合ピン５２の係合部５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない位置とに半径方向に移動可能にするパークカム５４を備える。
【００４７】
図４、図７〜図１０に示すように、係合ピン５２は、ピン本体５２ｆの先端側にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する端部に傾斜部を設けた係合部５２ａを有し、減速機ケーシング２５ｂに取り付けられる支持部材５７により、パークギヤ５１の半径方向に移動自在に支持されている。支持部材５７は、後述するように、係合ピン５２がパークギヤ５１の半径方向に移動可能なように、係合ピン５２を摺動自在に支持している。この支持部材５７により、係合ピン５２は、パークギヤ５１の半径方向に確実に移動することができ、係合ピン５２の係合部５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない位置とに移動させることができる。
【００４８】
係合ピン５２の係合部５２ａの傾斜部は、パークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない位置へと係合ピン５２が移動する際に、スムーズな移動が行えるように形成したものである。これにより、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する位置と、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合しない待機位置に確実に移動することができる。
【００４９】
係合ピン５２とパークギヤ５１とは、パークギヤ５１の半径方向に、一直線状に配置されている。即ち、図５及び図６に示すように、軸線Ｍに直交する方向に一直線状に配置されることになる。そして、係合ピン５２が半径方向に移動するので、パークギヤ５１に対して係合部５２ａが直線方向に移動する。
【００５０】
図４、図７〜図１０に示すように、係合ピン５２の後端部にパークカム５４と当接する当接部５２ｂが設けられている。
【００５１】
支持部材５７のパークギヤ側支持板５７ａと当接部５２ｂとの間には圧縮コイルばね５３が嵌め込まれ、係合ピン５２の係合部５２ａをパークギヤ５１から離間する方向に付勢している。
【００５２】
パークカム５４は、当接部５２ｂと当接する凸部５４ａを有する回転カムである。そして、図８及び図１０に示すように、係合ピン５２の中心線上にパークカム５４の回転中心が位置する。即ち、パークギヤ５１の回転中心Ｍ１とパークカム５４を回転させる回転軸５５の回転中心Ｌ１を結ぶ線上に係合ピン５２の中心線が位置するように、パークギヤ５１と、係合ピン５２と、回転軸５５が配置される。
【００５３】
図５及び図６に示すように、回転軸５５の中心を通る軸線Ｌは、軸線Ｍと平行に延びることになる。パークカム５４は回転軸５５に固定されている。回転軸５５には、付勢ばね５８が取り付けられ、パークカム５４を係合ピン５２の当接部５２ｂに当接する方向に付勢している。
【００５４】
上記のように、パークギヤ５１と、係合ピン５２と、パークカム５４とが同一線上に配置し、係合ピン５２がパークギヤ５１の半径方向に移動するように構成しているので、パークロック装置５０の小型化が図れる。
【００５５】
パークギヤ５１は入力歯車軸３１、中間歯車軸３５、出力歯車軸３７、即ち、車両駆動装置の回転軸のいずれか１つに同軸に設けることが可能である。この実施形態では、入力歯車軸３１と同軸に設けている。入力歯車軸３１と同軸に設けていることで、中間歯車軸３５の小径の第２中間歯車３４の外径方向の空間を利用できるため、インホイールモータ駆動装置１０を大型化せずにパークロック装置５０をインホイールモータ駆動装置１０の内部に収容することができる。
【００５６】
この実施形態では、パークギヤ５１は、インホイールモータ駆動装置１０の入力歯車軸３１にスプライン嵌合により取り付けられる。このパークギヤ５１は、入力歯車３２のアウトボード側に取り付けられている。
【００５７】
上記したように、係合ピン５２は、支持部材５７を介してパークギヤ５１の半径方向に移動自在に支持され、係合部５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合するロック位置と係合しないロック解除位置にパークカム５４の回転により移動する。
【００５８】
図３に示すように、パークギヤ５１と、係合ピン５２と、パークカム５４は、軸方向に重なるように配置され、第２中間歯車３４と出力歯車３６と軸線方向に重なるように配置されている。そして、パークギヤ５１は、第２中間歯車３４の外径側スペースに配置することができるので、インホイールモータ駆動装置１０を大型化することなくパークロック装置５０をインホイールモータ駆動装置１０内に設けることができる。さらに、パークギヤ５１と、係合ピン５２と、パークカム５４は、第２中間歯車３４と出力歯車３６と軸線方向に重なるように配置することで、減速機ケーシング２５ｂが軸線方向に長くなることも抑制できる。
【００５９】
図３に示すように、減速機ケーシング２５ｂのインボード側に連通孔５５ｃが設けられ、この連通孔５５ｃに転がり軸受（図示しない）を介して回転軸５５が回転自在に取り付けられる。上記したように、この回転軸５５は、図４〜図１０に示すように、パークギヤ５１の回転中心Ｍ１とパークカム５４を回転させる回転軸５５の回転中心が一直線上になるように配置される。そして、パークギヤ５１の回転中心Ｍ１とパークカム５４を回転させる回転軸５５の回転中心Ｌ１を結ぶ線に係合ピン５２の中心線が位置する。そして、図４〜図１０に示すように、この回転軸５５に回転式のパークカム５４が固定されている。
【００６０】
図３に示すように、回転軸５５は連通孔５５ｃにより減速機ケーシング２５ｂのインボード側に引き出され、引き出された回転軸５５にパークカム５４を選択的に移動させるための駆動部としてのステップモータ５６が連結されている。
【００６１】
上記したパークカム５４は、ステップモータ５６の駆動により所望の角度位置に回転される。
【００６２】
図５に示すように、ステップモータ５６に回転軸５５を直接に連結する以外に、図６に示すように、回転軸５５とステップモータ５６との間にワイヤなどの連結部材５６ａを設け、回転軸５５と駆動部材としてのステップモータ５６を離間して配置してもよい。
【００６３】
図４、図７及び図８に示すように、パークカム５４の凸部５４ａが当接部５２ｂに当接して回転することで、圧縮コイルばね５３の付勢力に抗して、係合ピン５２をパークギヤ５１の半径方向でパークギヤ５１に近づく方向に移動させ、係合部５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａが噛合い係合し、ロック状態となる。
【００６４】
図９及び図１０に示すように、パークカム５４の凸部５４ａが当接部５２ｂから離れると、圧縮コイルばね５３の付勢力により係合ピン５２は、半径方向でパークギヤ５１から離れる方向に移動する。そして、パークギヤ５１の凹部５１ａから係合ピン５２の係合部５２ａが外れたときロック状態が解除される。
【００６５】
そして、圧縮コイルばね５３により、係合解除中に振動などにより係合ピン５２が振れることも軽減できる。
【００６６】
係合ピン５２を支持部材５７で支持する一例につき、図１１を参照して説明する。図１１は、係合ピン５２と支持部材５７との関係を説明する説明図であり、（ａ）は、係合ピン５２を示す斜視図、（ｂ）は、支持部材５７を示す斜視図、（ｃ）は、支持部材５７に係合ピン５２を組み込んだ状態を示す斜視図、（ｄ）は、係合ピン５２と支持部材５７と圧縮コイルばね５３とを組み込んだ状態を示す斜視図である。
【００６７】
図１１の（ａ）に示すように、係合ピン５２は、角棒状のピン本体５２ｆを有し、ピン本体５２ｆの先端側にパークギヤ５１の凹部５１ａと係合する係合部５２ａが設けられている。この係合ピン５２の先端側に傾斜を設けた傾斜部が設けられている。係合ピン５２の後部には、パークカム５４と当接する当接部５２ｂが設けられている。
【００６８】
当接部５２ｂに連接して延長部５２ｄが設けられ、この延長部５２ｄに直交して支持部材５７の溝部５７ｃに挿入される矩形状の係合部５２ｅが設けられている。
【００６９】
図１１の（ｂ）に示すように、支持部材５７は、係合部５２ｅが挿入される溝部５７ｃが設けられたベース部５７ｄを有する。このベース部５７ｄにパークギヤ側支持板５７ａとカム側支持板５７ｂが所定の間隔を隔てて設けられている。パークギヤ側支持板５７ａには、係合ピン５２のピン本体５２ｆが挿入される矩形状の孔５７ｅが設けられ、カム側支持板５７ｂには、圧縮コイルばね５３が挿入される大きさの丸孔５７ｆが設けられている。
【００７０】
図１１の（ｃ）に示すように、支持部材５７の溝部５７ｃに係合ピン５２の係合部５２ｅを挿入し、丸孔５７ｆ、孔５７ｅにピン本体５２ｆを通すことで、支持部材５７と係合ピン５２は組み立てられる。
【００７１】
支持部材５７に係合ピン５２を組み込む前に、圧縮コイルばね５３を丸孔５７ｆからパークギヤ側支持板５７ａとカム側支持板５７ｂとの間に挿入し、丸孔５７ｆ、孔５７ｅ、圧縮コイルばね５３にピン本体５２ｆを通すことで、（ｄ）に示すように、支持部材５７と係合ピン５２と圧縮コイルばね５３は組み立てられる。
【００７２】
支持部材５７は、減速機ケーシング２５ｂに、係合ピン５２がパークギヤ５１のパークギヤ５１の半径方向に一直線上に配置されるように、取り付けられる。
【００７３】
次に、パークロック装置５０のロック動作について説明する。ドライバによりセレクトレバーがＰレンジにセレクト操作されると、図示しない制御装置はパークロック装置５０をロックするための指令信号を出力する。これにより、図９及び図１０に示す非動作時の状態のパークギヤ５１と係合ピン５２の係合部５２ａが離れた状態から図７及び図８に示すパークギヤ５１の凹部５１ａと係合ピン５２の係合部５２ａが噛み合うロック状態となるように、ステップモータ５６が動作する。
【００７４】
即ち、ステップモータ５６は、パークカム５４の凸部５４ａが、係合ピン５２の当接部５２ｂを押すように回転軸５５を回転させる。そして、図７及び図８に示すように、圧縮コイルばね５３の付勢力に抗して、係合ピン５２の係合部５２ａが、凹部５１ａに係合するので、パークロック装置５０がロック状態となる。
【００７５】
この結果、入力歯車軸３１の回転が禁止され、これに伴い、中間歯車軸３５、出力歯車軸３７の回転が禁止される。即ち、駆動輪４の回転が規制され、車両の停止状態が維持される。
【００７６】
次に、パークロック装置５０のロック解除動作について説明する。ドライバによりセレクトレバーがＰレンジから他のレンジにセレクト操作されると、図示しない制御装置は、パークロック装置５０に解除の指令信号を出力する。これにより、ステップモータ５６は、図７及び図８に示すパークロック装置５０のロック状態からパークカム５４の凸部５４ａが当接部５２ｂから離れるようにパークカム５４を移動させて、圧縮コイルばね５３の付勢力により、係合ピン５２を押し上げ、図９及び図１０に示す係合ピン５２の係合部５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａの噛合を解除する。
【００７７】
即ち、ステップモータ５６は、パークカム５４の凸部５４ａが係合ピン５２の当接部５２ｂから離れるように回転軸５５を回転させる。圧縮コイルばね５３の付勢力により、係合ピン５２がパークギヤ５１の半径方向にパークギヤ５１から離れる方向に移動する。そして、図９及び図１０に示すように、係合ピン５２の係合部５２ａが、凹部５１ａから離間するので、パークロック装置５０がロック解除状態となる。この結果、駆動輪４のロックが解除され、車両が移動可能となる。
【００７８】
次に、係合ピン５２の変形例について、図１２〜図１５を参照して説明する。
図１２は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの側面図である。図１２に示す係合ピン５２は、平角棒状のピン本体５２ｆに、先端側にテーパ状の傾斜部を設けた係合部５２ａを設けたものである。
【００７９】
図１３は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの側面図である。図１３に示す係合ピン５２は、平角棒状のピン本体５２ｆの先端側に単一曲線又は複合曲線或いはインボリュート曲線の中から選択された曲線で形成される曲面からなる係合部５２ａを設けたものである。
【００８０】
図１４は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの底面図である。図１４に示す係合ピン５２は、丸棒状のピン本体５２ｆの先端側に円錐状に形成された係合部５２ａを設けたものである。
【００８１】
図１５は、（ａ）は係合ピン５２の正面図、（ｂ）は係合ピンの底面図である。図１５に示す係合ピン５２は、丸棒状のピン本体５２ｆの先端に、ピン本体５２ｆより大きな矩形の基部と円錐形状の係合部５２ａを設けたものである。
【００８２】
次に、この発明の参考例につき、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、パークロック装置として、パークポールと回転式カムを用いたもの、図１７は、パークロック装置として、パークポールとスライドカムを用いたものである。尚、実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明を割愛する。
【００８３】
図１６に従い、パークロック装置として、パークポールと回転式カムを用いた第１の参考例につき説明する。パークロック装置５０ｂは、外周部に係合のための凹部５１ａを複数設けたパークギヤ５１と、このパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する突起１５２ａを有するパークポールと１５２と、パークポール１５２の突起１５２ａをパークギヤ５１の凹部５１ａに係合する位置と係合しない位置とに揺動可能にする移動部材としてのパークカム５４とを備える。
【００８４】
パークポール１５２は、支持軸１５３を介して揺動可能に支持され、突起１５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａと係合するロック位置と係合しないロック解除位置にパークカム５４の回転により移動する。
【００８５】
減速機ケーシング２５ｂに支持軸１５３が取り付けられ、この支持軸１５３にパークポール１５２が揺動自在に取り付けられる。そして、パークポール１５２は、ねじりコイルばねからなる離反ばね１５２ｂにより、パークギヤ５１から離反する方向に付勢されている。
【００８６】
回転式のパークカム５４は、回転軸５５に固定され、ステップモータにより回転軸５５が回転され、パークカム５４が選択的に移動される。回転軸５５には、ねじりコイルばねからなる付勢ばね５８が取り付けられ、パークカム５４がパークポール１５２の背面を当接する方向に付勢している。
【００８７】
上記の付勢ばね５８は、係合作動時にパークポール１５２の突起１５２ａがパークギヤ５１の凹部５１ａ以外の外周部に乗り上げた場合、回転軸５５の回転によりパークカム５４に係合方向の荷重を付勢し、その後、パークギヤ５１が係合可能な位置まで回転した時に、パークカム５４を係合位置の凹部５１ａまで移動させる。
【００８８】
次に、パークロック装置５０ｂのロック動作について説明する。
パークギヤ５１とパークポール１５２の突起１５２ａが離れた状態から図１６に示すパークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール１５２の突起１５２ａが噛み合うロック状態となるように、ステップモータが動作してパークカム５４がパークポール１５２の背面を押し下げて、パークポール１５２が支持軸１５３を中心に回転する。そして、図１６に示すように、パークポール１５２の突起１５２ａが、凹部５１ａに係合して、パークロック装置５０ｂがロック状態となる。この結果、駆動輪４の回転が規制され、車両の停止状態が維持される。
【００８９】
次に、パークロック装置５０ｂの解除動作について説明する。ステップモータは、図１６で説明したパークロック装置５０ｂのロック状態からパークカム５４を回転させて、パークポール１５２の突起１５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａの噛合を解除することにより、パークロック装置５０ｂを解除状態に移行させる。この結果、駆動輪４のロックが解除され、車両が移動可能となる。
【００９０】
このパークポール１５２と回転式のパークカム５４を用いたパークロック装置５０ｂにおいては、パークカム５４の回転中心とパークギヤ５１の回転中心を結ぶ線より、直交して離れた位置にパークポール１５２の回転中心となる支持軸１５３が配置される。そして、パークポール１５２は、支持軸１５３を中心として揺動する。パークポール１５２の揺動により、パークギヤ５１の凹部５１ａとパークポール１５２の突起１５２ａとの係合状態と解除状態とを切り替えるため、パークポール１５２の長さがある程度必要とする。
【００９１】
このため、パークポール１５２は、この発明のパークギヤ５１の半径方向に移動する係合ピン５２に比して長さは長くなり、その分装置は大きくなる。さらに、パークギヤ５１の回転軸に対して軸方向に垂直な平面において、このパークポール１５２を揺動させるための空間が必要となるなど、この発明のパークロック装置５０に比べて装置が大きくなる。
【００９２】
次に、図１７を参照して、パークポールとスライドカムを用いたパークロック装置５０ｃについて説明する。図１７に示す第２の参考例は、第１の参考例のパークカム５４の代わりに、スライドカム１５９を用いている。スライドカム１５９は、ロッド１５９ａとスプリング部材１５９ｂと揺動部材１５９ｃと先端部１５９ｄとを有している。スライドカム１５９は、パークギヤ５１の凹部５１ａに係合するロック位置と、係合しないロック解除位置とに、パークポール１５２の突起１５２ａを移動可能にする。
【００９３】
ステップモータに連結される回転軸１５５は揺動部材１５９ｃが固定され、ステップモータの回転により、揺動部材１５９ｃが回転軸１５５を中心として揺動する。揺動部材１５９ｃにロッド１５９ａの後端が回転自在に取り付けられ、回転軸１５５の回転により揺動する揺動部材１５９ｃの動きにより、ロッド１５９ａは、前後方向に移動することで、スライドカム１５９が前後方向に移動する。
【００９４】
スライドカム１５９の先端部１５９ｄは、サポート部材１５９ｅと摺動自在に支持されている。先端部１５９ｄは、先端から後端にかけて大径に形成されている。
【００９５】
スライドカム１５９は、スプリング部材１５９ｂの付勢力により、パークポール１５２の先端部の背面側に当接する。
【００９６】
ステップモータの駆動により揺動部材１５９ｃがパークポール１５２の方向に揺動すると、スライドカム１５９は、パークポール１５２方向へ前進する。スライドカム１５９が前進すると、先端部１５９ｄの大径部分とパークポール１５２の背面とが当接することにより、離反ばね１５２ｂの付勢力に抗して、パークポール１５２をパークギヤ５１に移動させる。
【００９７】
また、パークポール１５２がパークギヤ５１方向へ移動し、パークポール１５２の突起１５２ａとパークギヤ５１の凹部５１ａが係合することにより、図１７に示すロック状態となる。
【００９８】
ロック解除状態では、パークポール１５２の突起１５２ａは、パークギヤ５１の凹部５１ａには係合していない。この状態では、スライドカム１５９の先端部１５９ｄの小径部分とパークポール１５２と当接し、パークポール１５２の離反ばね１５２ｂの付勢力により、パークギヤ５１とパークポール１５２の離間状態を保つ。
【００９９】
この第２の参考例は、第１の参考例よりさらに、スライドカム１５９を前後に移動させるための揺動部材１５９ｃを必要とし、部品点数が増加すると共に、装置も大型化する。さらに、スライドカム１５９を移動させるためのスペースも必要になる。
【０１００】
このように、第１の参考例、第２の参考例とこの発明とを比べると、この発明のパークロック装置５０は、大きさを小さくすることが分かる。
【０１０１】
また、上記した各実施形態においては、パークカム５４をステップモータ５６で駆動しているが、ステップモータの代わりに、ソレノイドなどのアクチュエータを用いてもよい。
【０１０２】
尚、上記した実施形態のインホイールモータ駆動装置１０は、電動モータＡから減速機Ｂで減速した出力を車輪ハブＣに伝えるように構成しているが、インホイールモータ駆動装置は、これに限らず電動モータと車輪ハブとからなるダイレクトタイプでもよい。
【０１０３】
尚、上記した実施形態では、本発明を車両駆動装置としてインホイールモータ駆動装置について説明しているが、この発明は、１モータ駆動装置や２モータ駆動装置、ガソリンエンジンなどの内燃機関の車両駆動装置にも適用することが可能である。尚、１モータとは車両の内燃機関の代わりに１基のモータを搭載したものであり、２モータは２基のモータを搭載したものである。
【符号の説明】
【０１０４】
５０      ：パークロック装置
５１      ：パークギヤ
５１ａ    ：凹部
５２      ：係合ピン
５２ａ    ：係合部
５２ｂ    ：当接部
５３      ：圧縮コイルばね
５４      ：パークカム
５４ａ    ：凸部
５５      ：回転軸
５６      ：ステップモータ
５７      ：支持部材
【図１】
2020003041.tif 000003
【図２】
2020003041.tif 000004
【図３】
2020003041.tif 000005
【図４】
2020003041.tif 000006
【図５】
2020003041.tif 000007
【図６】
2020003041.tif 000008
【図７】
2020003041.tif 000009
【図８】
2020003041.tif 000010
【図９】
2020003041.tif 000011
【図１０】
2020003041.tif 000012
【図１１】
2020003041.tif 000013
【図１２】
2020003041.tif 000014
【図１３】
2020003041.tif 000015
【図１４】
2020003041.tif 000016
【図１５】
2020003041.tif 000017
【図１６】
2020003041.tif 000018
【図１７】
2020003041.tif 000019
【図１８】
2020003041.tif 000020
【図１９】
2020003041.tif 000021