(57)【要約】【課題】小型化及び構成の簡素化を図ることができるパーキング装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一態様に係るパーキング装置１は、軸線回りに回転可能に構成されたシャフト２２と、シャフト２２に固定されてシャフト２２と一体回転するとともに、軸方向の外側に向けて開口するロック孔７３を有するロータ２３と、ロック孔７３内に進入してロータ２３の回転を規制するロック位置、及びロック孔７３から退避してロータ２３の回転を許容するロック解除位置の間を軸方向に移動可能なロックピン１１４を有するロック機構１１と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転可能に構成されたシャフトと、
前記シャフトに固定されて前記シャフトと一体回転するとともに、軸線方向の外側に向けて開口する穴部を有するロータと、
前記穴部内に進入して前記ロータの回転を規制するロック位置、及び前記穴部から退避して前記ロータの回転を許容するロック解除位置の間を前記軸線方向に移動可能なロックピンを有するロック機構と、を備えているパーキング装置。
【請求項２】
前記ロックピンの移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ロータの回転速度が第１速度以下の場合に、前記ロックピンを前記ロック位置に向けて移動させる請求項１に記載のパーキング装置。
【請求項３】
前記ロックピンの前記軸線方向の位置を検出するピン位置検出部を備えている請求項２に記載のパーキング装置。
【請求項４】
前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出部を備え、
前記制御部は、前記ロータの回転速度が前記第１速度以下になった場合に、前記ロックピンと前記穴部との前記軸線回りの周方向における相対位置に応じて、前記ロック位置への動作開始タイミングを設定する請求項３に記載のパーキング装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ロータの回転が停止した状態で、前記ロックピンが前記ロック位置にないと判定した場合には、前記ロータを回転させる請求項４に記載のパーキング装置。
【請求項６】
前記ロック機構は、前記ロックピンを油圧によって軸方向に移動させ油供給部を備え、
前記油供給部に供給される油は、前記ロータの冷却に用いる冷却油である請求項１から請求項５の何れか１項に記載のパーキング装置。
【請求項７】
前記油供給部は、前記穴部内に前記冷却油を供給可能とされ、
前記ロックピンは、前記穴部の油圧に応じて前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動する請求項６に記載のパーキング装置。
【請求項８】
前記ロックピンは、前記ロック位置において前記穴部に嵌合される請求項７に記載のパーキング装置。
【請求項９】
前記油供給部は、前記ロータの回転時においても、前記冷却油を前記穴部に供給する請求項６から請求項８の何れか１項に記載のパーキング装置。
【請求項１０】
前記穴部は、前記軸線回りの周方向で間隔をあけて複数設けられ、
前記ロックピンは、周方向で隣り合う前記穴部同士のピッチと同ピッチ、又は正の整数倍のピッチで複数設けられている請求項１から請求項９の何れか１項に記載のパーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両等の電動車両では、車両走行時の駆動源として走行用モータを用いる。そのため、電動車両では、シフトポジションがＰ（パーキング）レンジにある場合に、車輪に直結する軸の回転を規制するパーキング装置が搭載されている。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、トランスミッションの出力軸に設けたパーキングギアと、パーキングギアに係合及び離脱可能なパーキングポールと、を備えた構成が開示されている。この構成によれば、アクチュエータの駆動によってパーキングポールが移動することで、パーキングポールとパーキングギアとの係合及び離脱が切り変えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８５５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術にあっては、走行用モータとは別にパーキングギアやパーキングポールを設ける必要があるので、装置の大型化や構成の複雑化に繋がるという課題があった。
【０００６】
本発明は、小型化及び構成の簡素化を図ることができるパーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るパーキング装置（例えば、実施形態におけるパーキング装置１）は、軸線（例えば、実施形態における軸線Ｏ）回りに回転可能に構成されたシャフト（例えば、実施形態におけるシャフト２２）と、前記シャフトに固定されて前記シャフトと一体回転するとともに、軸線方向の外側に向けて開口する穴部（例えば、実施形態におけるロック孔７３）を有するロータ（例えば、実施形態におけるロータ２３）と、前記穴部内に進入して前記ロータの回転を規制するロック位置、及び前記穴部から退避して前記ロータの回転を許容するロック解除位置の間を前記軸線方向に移動可能なロックピン（例えば、実施形態におけるロックピン１１４）を有するロック機構（例えば、実施形態におけるロック機構１１）と、を備えている。
【０００８】
（２）上記（１）の態様に係るパーキング装置において、前記ロックピンの移動を制御する制御部（例えば、実施形態における制御部１５０）を備え、前記制御部は、前記ロータの回転速度が第１速度（例えば、実施形態における第１速度Ｖ１）以下の場合に、前記ロックピンを前記ロック位置に向けて移動させてもよい。
【０００９】
（３）上記（２）の態様に係るパーキング装置において、前記ロックピンの前記軸線方向の位置を検出するピン位置検出部（例えば、実施形態におけるピン位置検出部１２６）を備えていてもよい。
【００１０】
（４）上記（３）の態様に係るパーキング装置において、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出部（例えば、実施形態における回転位置検出部１６１）を備え、前記制御部は、前記ロータの回転速度が前記第１速度以下になった場合に、前記ロックピンと前記穴部との前記軸線回りの周方向における相対位置に応じて、前記ロック位置への動作開始タイミングを設定してもよい。
【００１１】
（５）上記（４）の何れかの態様に係るパーキング装置において、前記制御部は、前記ロータの回転が停止した状態で、前記ロックピンが前記ロック位置にないと判定した場合には、前記ロータを回転させてもよい。
【００１２】
（６）上記（１）から（５）の何れかの態様に係るパーキング装置において、前記ロック機構は、前記ロックピンを油圧によって軸方向に移動させ油供給部（例えば、実施形態における油供給部１１２）を備え、前記油供給部に供給される油は、前記ロータの冷却に用いる冷却油であってもよい。
【００１３】
（７）上記（６）の態様に係るパーキング装置において、前記油供給部は、前記穴部内に前記冷却油を供給可能とされ、前記ロックピンは、前記穴部の油圧に応じて前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動してもよい。
【００１４】
（８）上記（７）の態様に係るパーキング装置において、前記ロックピンは、前記ロック位置において前記穴部に嵌合されてもよい。
【００１５】
（９）上記（６）から（８）の何れかの態様に係るパーキング装置において、前記油供給部は、前記ロータの回転時においても、前記冷却油を前記穴部に供給してもよい。
【００１６】
（１０）上記（１）から（９）の何れかの態様に係るパーキング装置において、前記穴部は、前記軸線回りの周方向で間隔をあけて複数設けられ、前記ロックピンは、周方向で隣り合う前記穴部同士のピッチと同ピッチ、又は正の整数倍のピッチで複数設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）の態様によれば、ロックピンによってロータ自体の回転の規制及び許容を行うことができる。すなわち、走行用モータ自体をパーキング装置の一部として機能させることで、従来のように走行用モータとは別にパーキングギアやパーキングポールを設ける場合に比べ、装置の小型化及び構成の簡素化を図ることができる。
【００１８】
上記（２）の態様によれば、例えばロータが低速又は停止した状態でロックピンをロック位置に移動させることができる。これにより、例えば電動車両の通常走行時等にロックピン１１４が不意にロック位置に向けて移動するのを抑制できるので、ロックピンやロータの破損等を抑制できる。
【００１９】
上記（３）の態様によれば、ロックピンの位置を検出することで、ロックピンがロック位置にあるか、ロック解除位置にあるかを正確に判定することができる。そのため、動作信頼性を向上させることができる。
【００２０】
上記（４）の態様によれば、ロックピンが穴部内に進入し易くなる。特に、ロックピンの移動速度を一定に維持することができるので、制御の簡素化を図ることができる。
【００２１】
上記（５）の態様によれば、ロータが一旦停止した後であっても、穴部とロックピンとの位置合わせを行うことができるので、ロックピンを確実にロック位置に移行させることができる。そのため、動作信頼性を向上させることができる。
【００２２】
上記（６）の態様によれば、ロックピンの駆動源を別途設ける必要がないので、低コスト化や構成の簡素化を図ることができる。
【００２３】
上記（７）の態様によれば、例えばロックピンを油圧によってロック解除位置に引き戻す構成に比べ、効率的にロック解除位置に移動させることができる。
【００２４】
上記（８）の態様によれば、ロック位置において、ロックピンの外周面と穴部の内周面との間の隙間を小さくすることができるので、ロック解除動作時に穴部内に効率的に油圧を発生させることができる。
【００２５】
上記（９）の態様によれば、穴部をロータの冷却用流路として用いることができる。これにより、穴部と冷却用流路とを別途設ける場合に比べ、構成の簡素化やレイアウト性の向上を図ることができる。
【００２６】
上記（１０）の態様によれば、例えば複数のロックピンのうち、何れかロックピンが破損等した場合であっても、残りのロックピンによってロック動作を行うことができる。そのため、ロックピンの破損時であっても、パーキング機能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】パーキング装置の概略構成図である。
【図２】パーキング装置の断面図である。
【図３】走行用モータ周辺の拡大断面図である。
【図４】ロータを軸方向から見た正面図である。
【図５】パーキング装置の機能ブロック図である。
【図６】ロック動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】位置合わせ動作を説明するための説明図であって、図３に対応する断面図である。
【図８】ロック解除動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】ロック解除動作を説明するための説明図であって、図３に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［パーキング装置］
図１は、パーキング装置１の概略構成図である。
図１に示すパーキング装置１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載される。パーキング装置１は、走行用モータ１０と、ロック機構１１と、を備えている。
【００２９】
＜走行用モータ＞
図２は、パーキング装置１の断面図である。
図２に示すように、走行用モータ１０は、例えば車輪の足軸（車輪の駆動軸）に、減速機等を介して接続されている。走行用モータ１０は、ステータ（不図示）と、シャフト２２と、ロータ２３と、を備えている。以下の説明では、シャフト２２の軸線Ｏに沿う方向を単に軸方向といい、軸方向から見た正面視で軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【００３０】
図３は、ロック機構１１を含む走行用モータ１０周辺の拡大断面図である。
図３に示すように、走行用モータ１０は、ハウジング２４内に収容されている。ハウジング２４内には、冷却油（不図示）が収容されている。なお、冷却油としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ）等が好適に用いられている。
【００３１】
本実施形態のハウジング２４において、軸方向で対向する両側壁３１（図３では、一方の側壁３１のみ示す）には、両側壁３１を軸方向に貫通する軸受ハウジング３２が形成されている。軸受ハウジング３２は、軸方向に延びる筒状に形成されている。軸受ハウジング３２内には、軸受３３が嵌合されている。
【００３２】
シャフト２２は、ハウジング２４の内外を軸方向に貫通している。シャフト２２の両端部は、軸受ハウジング３２内において軸受３３に回転可能に支持されている。シャフト２２は、ハウジング３２の外部において、減速機等を介して足軸に接続されている。
【００３３】
図２に示すように、シャフト２２には、冷却油が流通するシャフト流路３５が形成されている。シャフト流路３５は、軸心流路４１と、径方向流路４２と、を有している。
軸心流路４１は、シャフト２２を軸線Ｏと同軸に貫通している。
径方向流路４２は、シャフト２２の軸方向の中央部に設けられている。径方向流路４２は、シャフト２２を径方向に貫通して、軸心流路４１の内外を径方向に連通している。本実施形態において、径方向流路４２は、周方向に複数設けられている。
【００３４】
ロータ２３は、軸線Ｏと同軸に配置された筒状に形成されている。ロータ２３は、シャフト２２に固定されることで、シャフト２２と一体回転可能に構成されている。本実施形態のロータ２３は、ロータコア５１，５２の外周面に永久磁石５３が配置された、いわゆるＳＰＭ(Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ)型のロータ２３である。但し、ロータ２３は、永久磁石５３がロータコア５１，５２の内部に設けられた、いわゆるＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）型であってもよい。
【００３５】
ロータ２３は、第１ロータコア５１及び第２ロータコア５２と、永久磁石５３と、フィラメントワインディング層５４と、オイルパスプレート５５と、第１端面板５６と、第２端面板５７と、を備えている。
【００３６】
第１ロータコア５１及び第２ロータコア５２は、例えば電磁鋼板が軸方向に積層された筒状にそれぞれ形成されている。各ロータコア５１，５２は、軸方向に間隔をあけた状態で、シャフト２２が圧入固定されている。本実施形態において、各ロータコア５１，５２の軸方向の長さは、同等に設定されている。
【００３７】
第１ロータコア５１には、第１ロータコア５１を軸方向に貫通する第１ロータ流路６１が形成されている。第２ロータコア５２には、第２ロータコア５２を軸方向に貫通する第２ロータ流路６２が形成されている。各ロータ流路６１，６２は、軸方向から見て重なり合った状態で、それぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されている。本実施形態において、ロータ流路６１，６２は、それぞれ軸方向から見た正面視で円形状に形成されている。なお、第１ロータ流路６１の内周面において、軸方向の外側端部に位置する部分には、Ｏリング６５が設けられている。なお、Ｏリング６５は、軸方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。
【００３８】
永久磁石５３は、各ロータコア５１，５２の外周面上に、周方向に複数配置されている。永久磁石５３は、例えば希土類磁石である。希土類磁石としては、例えばネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石等が挙げられる。なお、ロータコア５１，５２の外周面には、永久磁石５３の周方向の位置決めをするための凹部等が設けられていてもよい。
【００３９】
フィラメントワインディング層５４は、永久磁石５３の外周部上に設けられている。具体的に、フィラメントワインディング層５４は、ガラス繊維や樹脂等の材料を糸状に成形したフィラメント繊維をロータコア５１，５２の周方向に沿って螺旋状に巻回することにより形成されている。フィラメントワインディング層５４は、永久磁石５３の外周部に巻回されることにより、永久磁石５３をロータコア５１，５２の外周面に固定している。なお、フィラメントワインディング層５４は、ロータコア５１，５２の径方向に複数回巻き回して積層させてもよい。
【００４０】
図３に示すように、オイルパスプレート５５は、軸線Ｏと同軸に配置された環状に形成されている。オイルパスプレート５５は、第１ロータコア５１及び第２ロータコア５２により軸方向で挟まれた状態で、シャフト２２に固定されている。オイルパスプレート５５の外周面は、フィラメントワインディング層５４の外周面と径方向で同等の位置に配置されている。
【００４１】
オイルパスプレート５５において、軸方向の中央部には、中間流路６８が画成されている。中間流路６８は、オイルパスプレート５５の内周面上に開口して、上述した径方向流路４２に連通している。
【００４２】
オイルパスプレート５５における軸方向で第１ロータコア５１を向く端面には、第１分配流路６９が形成されている。第１分配流路６９の上流端部は中間流路６８に連通している。第１分配流路６９の下流端部は、上述した各第１ロータ流路６１に連通している。
オイルパスプレート５５における軸方向で第２ロータコア５２を向く端面には、第２分配流路７０が形成されている。第２分配流路７０の上流端部は中間流路６８に連通している。第２分配流路７０の下流端部は、上述した各第２ロータ流路６２に連通している。
【００４３】
第１端面板５６は、シャフト２２のうち、第１ロータコア５１に対して軸方向の外側に位置する部分に固定されている。第１端面板５６は、オイルパスプレート５５との間に第１ロータコア５１を軸方向に挟持している。第１端面板５６において、第１ロータ流路６１と周方向で同位置には、第１排出孔７１が形成されている。第１排出孔７１の正面視形状は、第１ロータ流路６１と同様に円形状に形成されている。第１排出孔７１は、第１ロータ流路６１を外部に連通させている。第１ロータ流路６１及び第１排出孔７１は、第１ロータコア５１を軸方向に貫通するロック孔７３を構成している。なお、第１排出孔７１における少なくとも軸方向の外側開口縁は、テーパ状に形成されている。
【００４４】
図２に示すように、第２端面板５７は、シャフト２２のうち、第２ロータコア５２に対して軸方向の外側に位置する部分に固定されている。第２端面板５７は、オイルパスプレート５５との間に第２ロータコア５２を軸方向に挟持している。第２端面板５７において、第２ロータ流路６２と周方向で同位置には、第２排出孔７２が形成されている。第２排出孔７２の正面視形状は、第２ロータ流路６２と同様に円形状に形成されている。
【００４５】
ステータ（不図示）は、軸線Ｏと同軸に配置された筒状に形成されている。ステータは、ロータ２３の外周面との間に径方向に間隔をあけた状態で、ロータ２３を取り囲んでいる。ステータは、ハウジング２４の内部において、一部が冷却油に浸漬された状態で配置されている。
【００４６】
＜ロック機構＞
図１、図３に示すように、ロック機構１１は、電動車両のシフトポジションがＰレンジである場合に、ロータ２３の回転を規制する。ロック機構１１は、シリンダ１１０と、ピストン１１１と、油供給部１１２（図１参照）と、を備えている。
図３に示すように。シリンダ１１０は、ハウジング３２における一方の側壁３１において、軸受ハウジング３２を取り囲んでいる。具体的に、シリンダ１１０は、一方の側壁３１から軸方向の内側に突出する筒状に形成されている。
【００４７】
ピストン１１１は、ピストン本体１１３と、ロックピン１１４と、を備えている。
ピストン本体１１３は、軸線Ｏを中心とする環状に形成されている。ピストン本体１１３は、軸受ハウジング３２及びシリンダ１１０により画成された開口部を閉塞している。ピストン本体１１３は、油供給部１１２から供給される冷却油に応じて軸方向に移動可能に構成されている。具体的に、ピストン本体１１３の外周面は、シリンダ１１０の内周面にＯリング１１６を介して摺動可能に嵌合されている。ピストン１１１の内周面は、軸受ハウジング３２の外周面にＯリング１１７を介して摺動可能に嵌合されている。一方の側壁３１、軸受ハウジング３２、シリンダ１１０及びピストン１１１により囲まれた空間は、ピストン１１１の移動により拡大又は縮小するシリンダ室１１５を画成している。
【００４８】
ロックピン１１４は、ピストン本体１１３における軸方向の内側を向く面（以下、内側面という。）に、軸方向の内側に向けて突出した状態で設けられている。ロックピン１１４は、上述したピストン本体１１３の移動に伴い、ロック孔７３に進退可能に構成されている。具体的に、ピストン１１１は、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入してロックピン１１４に対するロータ２３の回転を規制するロック位置（図３参照）と、ロックピン１１４がロック孔７３から退避してロックピン１１４に対するロータ２３の回転を許容するロック解除位置（図２参照）と、の間を軸方向に移動する。
【００４９】
ロックピン１１４は、付勢部材１２０と、係合部１２１と、を備えている。付勢部材１２０は、ピストン本体１１３の内側面に軸方向に伸縮可能に設けられている。
【００５０】
係合部１２１は、付勢部材１２０の先端部（径方向の内側端部）に、軸方向の内側に突出した状態で設けられている。係合部１２１は、軸方向に沿って延びる円柱状に形成されている。具体的に、係合部１２１は、嵌合部１２１ａと、進入部１２１ｂと、を備えている。
嵌合部１２１ａは、外径が一様に形成されている。本実施形態において、嵌合部１２１ａの外径は、ロック孔７３の内径（最小内径部）よりも僅かに小さくなっている。嵌合部１２１ａは、ピストン１１１がロック位置にあるとき、ロック孔７３内に嵌合される。本実施形態において、嵌合部１２１ａは、Ｏリング６５を介してロック孔７３の内面に密接している。
【００５１】
進入部１２１ｂは、嵌合部１２１ａの先端部に連なっている。進入部１２１ｂの先端面は、軸方向の内側に向けて凸の半球状に形成されている。なお、進入部１２１ｂは、軸方向の内側に向かうに従い漸次先細るテーパ状に形成されていてもよい。
【００５２】
図４は、ロータ２３を軸方向から見た正面図である。
図４に示すように、上述したロックピン１１４は、ピストン本体１１３において周方向に間隔をあけて複数形成されている。本実施形態において、ロックピン１１４は、ロック孔７３と同数に設けられている。この場合、ロックピン１１４のピッチ（周方向の間隔）は、ロック孔７３と同ピッチに設定されている。なお、ロックピン１１４の数は、ロック孔７３の数よりも少なくてもよい。この場合、ロックピン１１４のピッチはロック孔７３のピッチに対して正の整数倍に設定されることが好ましい。また、ロックピン１１４は、付勢部材１２０及び係合部１２１の周囲を取り囲み、付勢部材１２０の変形及び係合部１２１の移動を案内するガイド筒等を有していてもよい。
【００５３】
図２に示すように、本実施形態のロック機構１１は、係合部１２１の軸方向の位置を検出するピン位置検出部１２６を備えている。ピン位置検出部１２６は、例えば磁気センサである。但し、ピン位置検出部１２６は、磁気センサ以外のセンサを用いてもよい。
【００５４】
図１に示すように、油供給部１１２は、ポンプ１３０と、供給流路１３１と、排出流路１３２と、を備えている。
ポンプ１３０は、例えばハウジング２４内に貯留された冷却油を汲み上げ、走行用モータ１０やシリンダ室１１５内に供給可能に構成されている。
【００５５】
供給流路１３１は、主流路１３５と、モータ供給路１３６と、シリンダ供給路１３７と、を備えている。
主流路１３５の上流端部は、ポンプ１３０に接続されている。
【００５６】
モータ供給路１３６は、主流路１３５と走行用モータ１０との間を接続している。具体的に、モータ供給路１３６の下流端部は、上述した軸心流路４１に接続されている。モータ供給路１３６上には、モータ開閉弁１３８が設けられている。モータ開閉弁１３８は、モータ供給路１３６内を流れる冷却油の流量を調整する。
シリンダ供給路１３７は、主流路１３５とシリンダ室１１５内との間を接続している。具体的に、シリンダ供給路１３７の下流端部は、シリンダ室１１５の内外を連通される供給孔（不図示）を通じてシリンダ室１１５に接続されている。シリンダ供給路１３７上には、シリンダ開閉弁１３９が設けられている。シリンダ開閉弁１３９は、シリンダ供給路１３７内を流れる冷却油の流量を調整する。
【００５７】
排出流路１３２は、シリンダ室１１５の内外を連通させる排出孔（不図示）を通じて、シリンダ室１１５内に接続されている。排出流路１３２上には、排出弁１４０が設けられている。排出弁１４０は、排出流路１３２内を流れる冷却油の流量を調整する。
【００５８】
本実施形態の油供給部１１２は、走行用モータ１０の回転時（電動車両の走行時）において、走行用モータ１０に常時冷却油を構成する。具体的に、電動車両の走行時には、モータ開閉弁１３８を開弁し、シリンダ開閉弁１３９を閉弁し、かつ排出弁１４０を開弁した状態で、ポンプ１３０により冷却油を送出する。
【００５９】
ポンプ１３０により送出された冷却油は、主流路１３５を通過した後、モータ供給路１３６内に流入する。冷却油は、モータ供給路１３６内を流通した後、軸心流路４１内に流入する。軸心流路４１内を流れる冷媒は、径方向流路４２を通じて中間流路６８内に流入した後、第１分配流路６９を通じてロック孔７３内に流入する。ロック孔７３内に流入した冷却油は、軸方向の外側開口部を通じてロータ２３の外部に排出される。ロータ２３の外部に排出された冷却油は、ハウジング２４内に戻される。
【００６０】
＜制御部＞
図５は、パーキング装置１の機能ブロック図である。
本実施形態のパーキング装置１は、上述したロック機構１１の動作を統括的に制御する制御部１５０を備えている。制御部１５０は、例えば電動車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に搭載されている。制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサが記憶部に記憶されるプログラム（ソフトウェア）を実行することにより、各構成部材の機能部を実現する。
【００６１】
本実施形態の制御部１５０は、レンジ取得部１５１と、ピン位置取得部１５２と、回転位置取得部１５３と、判定部１５４と、駆動制御部１５５と、を備えている。
レンジ取得部１５１は、電動車両に備えられたレンジスイッチ１６０から送信されるレンジ信号を取得する。レンジスイッチ１６０は、例えば乗員がシフトポジションを変更するときに操作される。すなわち、レンジ信号は、シフトポジションに関する情報を含んでいる。
【００６２】
ピン位置取得部１５２は、ピン位置検出部１２６から送信されるピン位置信号を取得する。
回転位置取得部１５３は、走行用モータ１０に備えられた回転位置検出部１６１から送信される回転位置信号を取得する。なお、回転位置検出部１６１は、例えばレゾルバ等であって、ロータ２３の回転角度や回転速度Ｖａを検出する。すなわち、回転位置信号は、ロータ２３の回転角度や回転速度Ｖａに関する情報を含んでいる。
【００６３】
判定部１５４は、上述した各取得部１５１〜１５３で受信した信号に基づいて、シフトポジションやロータ２３、ロックピン１１４の状態を判定する。
例えば判定部１５４は、レンジ信号に基づき、Ｐレンジへの入力指令がなされたか否か、またＰレンジから他のレンジ（例えば、Ｄレンジ）への入力指令がなされたか否かを判定する。
判定部１５４は、ピン位置信号に基づき、ピストン１１１（ロックピン１１４）がロック位置にあるか、ロック解除位置にあるかを判定する。
判定部１５４は、回転位置信号に基づき、ロータ２３の回転速度Ｖａが第１速度Ｖ１以下であるか否か、ロータ２３の回転が停止（回転速度Ｖａが０ｓ−１）しているか否かを判定する。
【００６４】
駆動制御部１５５は、各取得部１５１〜１５３で取得した情報や、判定部１５４の判定結果に基づき、ロータ２３やロック機構１１を動作させる。
例えば駆動制御部１５５は、以下の条件を満たした場合に、ロックピン１１４をロック位置に向けて移動させる（ロック動作）。
（１）Ｐレンジへの入力指令がなされたこと。
（２）ロータ２３の回転速度Ｖａが第１速度Ｖ１以下であること。
【００６５】
駆動制御部１５５は、ロック動作後、以下の条件を満たした場合に、ロータ２３を所定量回転させる（位置合わせ動作）。
（１）ロック動作開始後、ロータ２３の回転が停止したこと（所定時間が経過したこと）。
（２）ロックピン１１４がロック解除位置にあること。
【００６６】
駆動制御部１５５は、以下の条件を満たした場合に、ロックピン１１４をロック解除位置に向けて移動させる（ロック解除動作）。
（１）ロックピン１１４がロック位置にあること。
（２）Ｐレンジ以外のレンジへの入力指令がなされたこと。
【００６７】
駆動制御部１５５は、回転位置取得部１５３で得られたロータ２３の回転位置（ロック孔７３の位置）と、ロータ２３の回転速度と、に基づいてピストン１１１の動作開始タイミングを設定する。本実施形態では、ピストン１１１の移動速度（ポンプ１３０の出力）を一定としている。そして、駆動制御部１５５は、ロックピン１１４とロック孔７３の周方向における相対位置、及びロータ２３の回転速度から、ロックピン１１４の先端部が第１端面板５６に交わるタイミングで、ロック孔７３とロックピン１１４が正面視で重なり合うように、ピストン１１１の動作開始タイミングを設定している。
【００６８】
［パーキング装置の動作方法］
次に、上述したパーキング装置１の動作方法について説明する。
＜ロック解除位置からロック位置への移行＞
初めに、図６に示すフローチャートに基づき、ロック解除位置からロック位置へ移行する場合について説明する。以下の説明では、ロックピン１１４がロック解除位置にある状態を初期状態として説明する。
図６に示すように、ステップＳ１において、レンジスイッチ１６０の操作により、Ｐレンジへの入力操作がされたか否かを判定する。
【００６９】
ステップＳ１の判定結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ１を繰り返す。
ステップＳ１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、Ｐレンジへの入力操作がされたと判定してステップＳ２に進む。
【００７０】
ステップＳ２において、ロータ２３の回転速度Ｖａが第１速度Ｖ１以下であるか否かを判定する。
【００７１】
ステップＳ２の判定結果が「ＮＯ」の場合、未だロータ２３が減速しきっていないと判定して、ステップＳ２を繰り返す。
ステップＳ２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入可能な速度までロータ２３が減速したと判定して、ステップＳ３に進む。
【００７２】
ステップＳ３において、ロック動作を行う。ロック動作は、シリンダ室１１５内に冷却油を供給することにより、シリンダ室１１５内の油圧によってピストン１１１をロック位置まで移動させる。具体的に、駆動制御部１５５は、図１に示すモータ開閉弁１３８を閉弁し、シリンダ開閉弁１３９を開弁し、かつ排出弁１４０を閉弁した状態とする。そして、駆動制御部１５５は、ピストン１１１の動作開始タイミングに合わせて、ポンプ１３０に動作信号を出力する。これにより、ポンプ１３０による冷却液の送出が開始される。
【００７３】
図１の実線矢印で示すように、ポンプ１３０により送出された冷却油は、主流路１３５を通過した後、シリンダ供給路１３７内に流入する。冷却油は、シリンダ供給路１３７内を流通した後、シリンダ室１１５内に流入する。
【００７４】
図２、図３に示すように、シリンダ室１１５内に冷却油が流入すると、シリンダ室１１５内の油圧が上昇する。これにより、ピストン１１１がシリンダ１１０の内周面及び軸受ハウジング３２の外周面上を摺動しながら、軸方向の内側に向けて移動する。その後、各ロックピン１１４は、対応するロック孔７３内に進入する。
【００７５】
図６に示すように、ステップＳ４において、ロックピン１１４がロック位置にあるか否かを判定する。
ステップＳ４の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ロックピン１１４がロック位置に到達したと判定する。すなわち、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入することで、ロータ２３の回転が規制された状態となる。この場合には、本ルーチンを終了する。
【００７６】
図７は、位置合わせ動作を説明するための説明図であって、図３に対応する断面図である。
ステップＳ４の判定結果が「ＮＯ」の場合、ロックピン１１４が未だロック位置に到達していないと判定して、ステップＳ５に進む。この場合には、図４、図７に示すように、ロックピン１１４とロック孔７３が周方向にずれた状態で、ロックピン１１４の先端部が第１端面板５６における軸方向の外側端面に当接した状態にあることが考えられる。この状態で、シリンダ室１１５内の油圧がさらに上昇すると、付勢部材１２０が弾性変形することで、係合部１２１に対してピストン本体１１３のみが軸方向の内側に移動する。これにより、係合部１２１が第１端面板５６に過度に押さえ付けられることを抑制できる。
【００７７】
ステップＳ５において、ロータ２３の回転が停止しているか否か判定する。
ステップＳ５の判定結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ４に戻る。すなわち、ロータ２３が未だ回転している場合には、ロックピン１１４の先端部が第１端面板５６に摺動した後、ロックピン１１４とロック孔７３との周方向位置が一致する可能性がある。ロックピン１１４とロック孔７３との周方向位置が一致すると、ロックピン１１４はシリンダ室１１５内の油圧、又は付勢部材１２０の復元力によってロック位置に向けて再び移動する。これにより、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入する。
【００７８】
ステップＳ５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ロータ２３の回転が停止していると判定して、ステップＳ６に進む。
【００７９】
ステップＳ６において、ロータ２３を回転させ、ロック孔７３とロックピン１１４との位置合わせ動作を行う。このときの回転速度Ｖａは、第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２に設定することが好ましい。ロータ２３が第２速度Ｖ２で回転することで、所定時間経過後、ロックピン１１４とロック孔７３との周方向位置が一致する。すると、ロックピン１１４はシリンダ室１１５内の油圧、又は付勢部材１２０の復元力によってロック位置に向けて再び移動する。これにより、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入する。その後、ステップＳ４の判定結果が「ＹＥＳ」となることで、本ルーチンが終了する。
【００８０】
＜ロック解除位置からロック位置への移行＞
次に、ロック位置からロック解除位置へ移行する場合について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。以下の説明では、ロックピン１１４がロック位置にある状態を初期状態として説明する。
図８に示すように、ステップＳ１１において、レンジスイッチ１６０の操作により、Ｐレンジ以外のレンジへの入力操作がされたか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ１１の判定結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ１１を繰り返す。
ステップＳ１１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ステップＳ１２に進む。
【００８２】
ステップＳ１２において、ロック解除動作を行う。ロック解除動作は、ロック孔７３内に冷却油を供給するとともに、シリンダ室１１５内から冷却油を排出することで、ロック孔７３内の油圧によってピストン１１１をロック解除位置まで移動させる。具体的に、図１の破線矢印で示すように、モータ開閉弁１３８を開弁し、シリンダ開閉弁１３９を閉弁し、かつ排出弁１４０を開弁した状態で、ポンプ１３０により冷却油を送出する。
【００８３】
ポンプ１３０により送出された冷却油は、主流路１３５を通過した後、モータ供給路１３６内に流入する。冷却油は、モータ供給路１３６内を流通した後、軸心流路４１内に流入する。
【００８４】
図９は、ロック解除動作を説明するための説明図であって、図３に対応する断面図である。
図９に示すように、軸心流路４１内を流れる冷媒は、径方向流路４２を通じて中間流路６８内に流入した後、第１分配流路６９を通じてロック孔７３内に流入する。ロック孔７３内に冷却油が流入すると、ロック孔７３内の油圧が上昇する。これにより、ロックピン１１４がロック孔７３から退避するように押し戻される。ロックピン１１４がロック解除位置に向けて押し戻されると、シリンダ室１１５内の油圧が上昇する。すると、排出流路１３２を通じてシリンダ室１１５内の冷却油が排出される。これにより、ロック孔７３の油圧上昇に伴い、ピストン１１１がシリンダ１１０の内周面及び軸受ハウジング３２の外周面上を摺動しながら、軸方向の外側に向けて移動する。その結果、ロックピン１１４がロック孔７３から退避する。なお、排出流路１３２を通じて排出された冷却油は、ハウジング２４内に戻される。
【００８５】
ステップＳ１３において、ロックピン１１４がロック解除位置にあるか否かを判定する。
ステップＳ１３の判定結果が「ＮＯ」の場合、ロックピン１１４が未だロック解除位置に到達していないと判定して、ステップＳ１４を繰り返す。
ステップＳ１３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ロックピン１１４がロック解除位置に到達したと判定する。すなわち、ロックピン１１４がロック孔７３内から退避することで、ロータ２３の回転が許容された状態となる。
以上により、本ルーチンを終了する。
【００８６】
このように、本実施形態では、ロータ２３に形成されたロック孔７３内に進退して、ロータ２３の回転及び停止を切り替えるロック機構１１を備える構成とした。
この構成によれば、ロックピン１１４によってロータ２３自体の回転の規制及び許容を行うことができる。すなわち、走行用モータ１０自体をパーキング装置１の一部として機能させることで、従来のように走行用モータとは別にパーキングギアやパーキングポールを設ける場合に比べ、装置の小型化及び構成の簡素化を図ることができる。
【００８７】
本実施形態では、ロータ２３の回転速度Ｖａが第１速度Ｖ１以下の場合にロックピン１１４がロック位置に向けて移動する構成とした。
この構成によれば、例えばロータ２３が低速又は停止した状態でロックピン１１４をロック位置に移動させることができる。これにより、例えば電動車両の通常走行時等にロックピン１１４が不意にロック位置に向けて移動するのを抑制できるので、ロックピン１１４やロータ２３の破損等を抑制できる。
【００８８】
本実施形態では、ロックピン１１４の軸方向の位置を検出するピン位置検出部１２６を備える構成とした。
この構成によれば、ロックピン１１４の位置を検出することで、ロックピン１１４がロック位置にあるか、ロック解除位置にあるかを正確に判定することができる。そのため、動作信頼性を向上させることができる。
【００８９】
本実施形態では、ロータ２３の回転が停止した状態で、ロックピン１１４がロック位置にないと判定した場合に、ロータ２３を第２回転速度Ｖ２で回転させる構成とした。
この構成によれば、ロータが一旦停止した後であっても、ロック孔７３とロックピン１１４との位置合わせを行うことができるので、ロックピン１１４を確実にロック位置に移行させることができる。そのため、動作信頼性を向上させることができる。
【００９０】
本実施形態では、ロータ２３の回転位置（ロック孔７３の位置）と、ロータ２３の回転速度と、に基づいてピストン１１１の動作開始タイミングを設定する構成とした。
この構成によれば、ロックピン１１４がロック孔７３内に進入し易くなる。特に、ピストン１１１の移動速度を一定に維持することができるので、制御の簡素化を図ることができる。
【００９１】
本実施形態では、ロータ２３の冷却に用いる冷却油を用いて、ロックピン１１４を移動させる構成とした。
この構成によれば、ロックピン１１４の駆動源を別途設ける必要がないので、低コスト化や構成の簡素化を図ることができる。
【００９２】
本実施形態では、ロック解除動作において、ロック孔７３内の油圧に応じてロックピン１１４をロック解除位置に移動させる構成とした。
この構成によれば、例えばロックピン１１４を油圧によって引き戻す構成に比べ、効率的にロック解除位置に移動させることができる。
【００９３】
本実施形態では、ロック位置において、ロックピン１１４がロック孔７３内に嵌合される構成とした。
この構成によれば、ロック位置において、ロックピン１１４の外周面とロック孔７３の内周面との間の隙間を小さくすることができるので、ロック解除動作時にロック孔７３内に効率的に油圧を発生させることができる。
【００９４】
本実施形態では、ロック孔７３はロータ２３の回転時においても、冷却油が供給される構成とした。
この構成によれば、ロック孔７３をロータ２３の冷却用流路として用いることができる。これにより、ロック孔７３と冷却用流路とを別途設ける場合に比べ、構成の簡素化やレイアウト性の向上を図ることができる。
【００９５】
本実施形態では、ロックピン１１４及びロック孔７３が複数ずつ設けられている構成とした。
この構成によれば、例えば複数のロックピン１１４のうち、何れかロックピン１１４が破損等した場合であっても、残りのロックピン１１４によってロック動作を行うことができる。そのため、ロックピン１１４の破損時であっても、パーキング機能を維持できる。
【００９６】
（その他の変形例）
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、ロータ冷却用の流路（第１ロータ流路６１及び第１排出孔７１）をロック孔７３として機能させる構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、漏れ磁束を抑制するために設けられるフラックスバリアをロック孔に用いてもよい。また、ロック孔７３は、他の機能と兼用する場合に限らず、別途設けてもよい。この場合、ロック孔７３は、第１ロータコア５１を貫通する構成に限らず、ロックピン１１４が進入可能な構成であればよい。
上述した実施形態では、ロック孔７３及びロックピン１１４の正面視形状を互いに円形状に形成した場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、ロック孔７３及びロックピン１１４の正面視形状は、三角系状や矩形状に形成してもよい。また、ロック孔７３及びロックピン１１４の正面視形状を互いに異ならせてもよい。
【００９７】
上述した実施形態では、一つのポンプ１３０に対し、油圧発生源（シリンダ室１１５内及びロック孔７３）の切り替えることで、ロックピン１１４を移動させる構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、供給ポンプ及び排出ポンプによってシリンダ室１１５の油圧を増減させることで、ロックピン１１４を移動させてもよい。
上述した実施形態では、油圧を用いてロックピン１１４を移動させる構成について説明したが、この構成に限られない。例えばロックピン１１４の移動は、ソレノイド機構等の磁力を用いたり、ボールねじ機構等を用いたりしてもよい。また、油供給部１１２は、走行用モータ１０の冷却用とは別途設けてもよい。
【００９８】
上述した実施形態では、ロックピン１１４の移動速度を一定とした上で、ロックピン１１４の動作開始タイミングを設定する構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、ロータ２３の回転位置等に応じてロックピン１１４の移動速度を調整してもよい。また、ロータ２３が停止してからロックピン１１４を移動させてもよい。
上述した実施形態では、ロックピン１１４がロック孔７３内に嵌合される構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、ロックピン１１４がロック孔７３内に隙間をあけて挿入される構成であってもよい。
【００９９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…パーキング装置
１１…ロック機構
２２…シャフト
２３…ロータ
７３…ロック孔（穴部）
１１２…油供給部
１１４…ロックピン
１２６…ピン位置検出部
１５０…制御部
１６１…回転位置検出部
【図１】
2020175739.tif 000003
【図２】
2020175739.tif 000004
【図３】
2020175739.tif 000005
【図４】
2020175739.tif 000006
【図５】
2020175739.tif 000007
【図６】
2020175739.tif 000008
【図７】
2020175739.tif 000009
【図８】
2020175739.tif 000010
【図９】
2020175739.tif 000011