(57)【要約】【課題】ヒステリシスが発生しないようにパーキングロック用スプリングを設けたパーキング装置を提供する。【解決手段】パーキングロッドと、油圧ピストン装置とを接続する回動レバー６は、回動軸１７を中心に回動自在に構成されていると共に、回動軸１７にはパーキングロッドをパーキング側に付勢するパーキングスプリング１９が嵌挿されている。パーキングロック用スプリング１９は、その一端部１９ａが回動レバー６に係合していると共に、他端部１９ｂはミッションケースの鍔部１１ｂに固定されている。パーキングロック用スプリング１９の一端部１９ａには、回動レバー６の回転力が作用していると共に、他端部１９ｂにはミッションケースからの反力iiが作用している。これらパーキングロック用スプリング１９の両端部１９ａ，１９ｂは、回動レバー６の回転力i及び反力iiが回動軸１７に垂直な平面で逆方向に作用するように配向されている。【選択図】図２
2010236672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーキングギヤが噛合され得る噛合位置からパーキングギヤの噛合を解除する解除位置まで軸方向に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に連結されて回動されることで前記パーキングロッドの軸方向の位置を設定する回動レバーと、
前記回動レバーに連結され、シフト操作入力に基づき該回動レバーを回動駆動する駆動装置と、
前記回動レバーの回動軸に周設され、一端部が該回動レバーに係合されると共に他端部が固定部材に当接されて、巻回方向の弾性変形により前記パーキングロッドが前記噛合位置となる方向に該回動レバーを付勢するねじりコイルばねと、を備えた車輌用パーキング装置において、
前記ねじりコイルばねの一端部が前記駆動装置の駆動により受ける作用方向と前記他端部が受ける反力方向とが前記回動軸に垂直な平面方向にて逆方向となるように、前記ねじりコイルばねの両端部を配向した、
ことを特徴とする車輌用パーキング装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、油圧アクチュエータからなる、
ことを特徴とする請求項１記載の車輌用パーキング装置。
【請求項３】
前記ねじりコイルばねの内径を、前記駆動装置の駆動により該ねじりコイルばねが収縮した際の最小内径が前記回動軸の外径よりも大きくなるように設定した、
ことを特徴とする請求項１または２記載の車輌用パーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、シフトバイワイヤ式の自動変速機を搭載した車輌などに搭載される車輌用パーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車輌に搭載される多段式の自動変速機においては、変速歯車機構における伝達経路をクラッチやブレーキの係脱により決定しており、これらクラッチやブレーキの係脱を、電子制御される各ソレノイドバルブを用いて、油圧制御する油圧制御装置が備えられている。
【０００３】
このような油圧制御装置は、運転席の近傍に配設されたシフトレバーによって、例えばパーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ等のシフトレンジが選択操作されたことに基づき、レンジ圧の出力・非出力が各油路に設定されるように構成されており、シフトレバーがパーキングレンジに操作されると、各油圧サーボの元圧となるレンジ圧を非供給とすることで自動変速機のニュートラル状態を達成すると共に、シフトレバーと連動しているパーキングポールが自動変速機の出力軸に固定されたパーキングギヤと係合して出力軸の回転を止め、車輪の回転を防止する。
【０００４】
ところで、上記油圧制御装置にレンジ圧の設定を行うものとしては、シフトレバーに機械的に連動するマニュアルバルブを用いたものが一般的であったが、近年、車輌設計の自由度の向上等が望まれるようになり、シフトレバーの操作を電気指令に変換し、電気的に（いわゆるシフトバイワイヤによって）レンジ圧の設定を行うものが提案されている。
【０００５】
上述したシフトバイワイヤ式の自動変速機においては、シフトレバーが機械的にリンクしていないため、パーキング装置においても、パーキングポールの係脱を操作する駆動装置が必要となり、従来、駆動装置として、パーキングポールが噛合する噛合位置から該噛合が解除される解除位置まで移動するパーキングロッドの後端に油圧アクチュエータ装置を設け、該パーキングロッドに接続するピストンの背面とシリンダとの間に圧縮バネを設けたパーキング装置が案出されている（特許文献１参照）。
【０００６】
このものは、油圧アクチュエータの油室に油圧を供給し、ピストンを後方に移動させてパーキングロッドを解除位置にすることにより非パーキング状態となり、該油室の油圧を排出し、圧縮バネの付勢力によりシリンダを前方に移動させてパーキングロッドを噛合位置にすることによりパーキング状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２８４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、上述したパーキング装置を操作する駆動装置と、パーキングロッドを噛合位置に付勢するスプリングと、を備えたパーキング装置において、出願人は、図４に示すような回動レバー６を介して駆動装置とパーキングロッドとを接続すると共に、該パーキングロッドを噛合位置に付勢するスプリングとしてねじりコイルばね１９を使用したものを案出している（出願時未公開）。
【０００９】
このねじりコイルばね１９は、回動レバー６の回動軸１７に遊嵌していると共に、その一端部１９ａが回動レバー６に取付けられ、他端部１９ｂがミッションケースの溝部１１ａに固定されており、図４（ｂ）に示すように、上記一端部１９ａは無負荷状態の自由位置イから取付け位置ロまで捩じって回動レバー６に取付けている。
【００１０】
そのため、ねじりコイルばね１９の一端部１９ａにはレバー６の回動力i が図中の矢印方向に作用していると共に、他端部１９ｂには、この回動レバー６の回動力を受ける反力iiがミッションケース１１から作用している。
【００１１】
これら両端部１９ａ，１９ｂが受ける力（レバーの回動力及び反力）の回動軸１７に垂直な平面で分解した成分（ばねの長手方向に対して垂直方向成分）は、同一方向に作用すると、曲げモーメントが打消し合わずにねじりコイルばね１９を変形させる。
【００１２】
例えば図４（ａ）に示すように、ねじりコイルばね１９の両端部１９ａ，１９ｂが受ける力の上下方向成分が共に下方側に作用すると、ねじりコイルばね１９には、回動レバー６がばねを傾けようとするモーメントＡと、ばねを保持しようとするモーメントＢと、が互いに中央内側に向って掛かり、ばねの下方側には圧縮力が作用し、上方側には引張り力が作用して上方に向って湾曲する。すると、上方側では線間の幅が拡がると共に下方側では狭まり、この線間の狭くなった下方側において素線同士が接触し、摩擦が発生するようになる。
【００１３】
このような素線間に摩擦が発生すると、摩擦力に起因して、図３に示すように、ねじり側ｔと戻り側ｒとでばねの荷重が異なる、いわゆるヒステリシスｈが発生し、取付け時ロでパーキング入りを保障するだけの荷重を得るために、ヒステリシスｈ分だけばね荷重を高く設計しなければならない。
【００１４】
ねじりコイルばね１９のばね荷重が高くなると、その付勢力に抗して回動レバー６を回動させる駆動装置が必要とする動力も、最大使用時ハにおけるヒステリシスがないねじりコイルばねｎとの差分ｍだけ大きくする必要があり、動力効率が低下すると共に装置自体も大きなものとなる。
【００１５】
そこで、本発明は、ねじりコイルばねにヒステリシスが生じないようにその両端部を配向することによって、上記課題を解決した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】
【００１６】
請求項１に係る発明は、パーキングギヤが噛合され得る噛合位置からパーキングギヤの噛合を解除する解除位置まで軸方向に移動駆動されるパーキングロッド（５）と、
前記パーキングロッド（５）に連結されて回動されることで前記パーキングロッド（５）の軸方向の位置を設定する回動レバー（６）と、
前記回動レバー（６）に連結され、シフト操作入力に基づき該回動レバー（６）を回動駆動する駆動装置（１０）と、
前記回動レバー（６）の回動軸（１７）に周設され、一端部（１９ａ）が該回動レバー（６）に係合されると共に他端部（１９ｂ）が固定部材（１１ｂ）に当接されて、巻回方向の弾性変形により前記パーキングロッド（５）が前記噛合位置となる方向に該回動レバー（６）を付勢するねじりコイルばね（１９）と、を備えた車輌用パーキング装置（１）において、
前記ねじりコイルばね（１９）の一端部（１９ａ）が前記駆動装置（１０）の駆動により受ける作用方向と前記他端部（１９ｂ）が受ける反力方向とが前記回動軸（１７）に垂直な平面方向にて逆方向となるように、前記ねじりコイルばね（１９）の両端部（１９ａ，１９ｂ）を配向した、
ことを特徴とする車輌用パーキング装置（１）にある。
【００１７】
請求項２に係る発明は、前記駆動装置（１０）は、油圧アクチュエータからなる、
ことを特徴とする請求項１記載の車輌用パーキング装置（１）にある。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記ねじりコイルばね（１９）の内径（ｆ）を、前記駆動装置（１０）の駆動により該ねじりコイルばね（１９）が収縮した際の最小内径が前記回動軸の外径（ｅ）よりも大きくなるように設定した、
ことを特徴とする請求項１または２記載の車輌用パーキング装置（１）にある。
【００１９】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によると、ねじりコイルばねの一端部に作用する回動レバーからの力の作用方向と、他端部に作用する反力の作用方向とが、回動軸に垂直な平面方向で逆方向となるため、ねじりコイルばねに働く曲げモーメントが互いに打ち消しあい、ねじりコイルばねが変形することを防止することができる。そのため、ねじりコイルばねの変形による素線同士の接触がなくなり、線間に摩擦力が生じないため、ヒステリシスが発生することを防止することができる。ヒステリシスを考慮せずにねじりコイルばねを設計することができるため、ヒステリシス分だけ高く設定していたばね荷重を小さくすることができ、該ねじりコイルばねの付勢力に抗して回動レバーを回動させる動力も小さくなるため、駆動装置をコンパクトかつ高効率なものとすることができる。
【００２１】
請求項２に係る発明によると、駆動装置を油圧アクチュエータにより形成したことによって、油圧ピストンの径を小さく構成することができる。
【００２２】
請求項３に係る発明によると、ねじりコイルばねの収縮した際の最小内径を、回動軸外径よりも大きく構成したことによって、回動軸と素線とが必要以上に当接して、これら回動軸と素線との間に大きな摩擦が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るパーキング装置の側面図。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係るねじりコイルばねの取付部を示す正面図、（ｂ）図２（ａ）の側面図。
【図３】本発明の実施形態に係るねじりコイルばねのばね荷重とねじり角との関係を示すグラフ。
【図４】（ａ）その両端部に作用する力が同一方向に向くねじりコイルばねの取付部を示す正面図、（ｂ）図４（ａ）の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に沿って説明する。
【００２５】
［パーキング装置の概略］
図１に示すように、シフトバイワイヤ方式の自動変速機のパーキング装置１は、自動変速機の出力軸上に取付けられたパーキングギヤ（不図示）にパーキングポール２が係合することにより、駆動輪と繋がっている上記出力軸を固定して車輌を確実に停止させるように構成されており、パーキングポール２と、爪状の係合部２ａとは逆側の背面部に当接してパーキングポール２を回動させるカム３と、カム３を先端部に嵌装したパーキングロッド５と、回動レバー６を介しパーキングロッド５を移動させてパーキングポール２のパークギヤに対する係脱を操作する油圧ピストン７及び該油圧ピストン７のシリンダ９などからなる油圧ピストン装置（駆動装置、油圧アクチュエータ）１０と、を有している。
【００２６】
上記パーキングポール２は、ミッションケース１１に取付けられた支点軸１２を中心として上下に回動自在に構成されており、支点軸１２に設けられたスプリング１３の付勢力により、背面側に常に付勢されている。また、ミッションケース１１には、支点軸１２と略々平行な方向に移動自在なパーキングロッド５の先端部（図１中右側）を支持するガイド部材１５がボルトによって取付けられており、該パーキングロッド５は、その先端部にテーパ状に形成されたカム３を摺動可能に嵌挿している。更に、パーキングロッド５は、その中途部にスプリング用の抜け止め５ａを有しており、該抜け止め５ａとカム３との間にはスプリング１６が嵌挿されている。カム３は、スプリング１６の付勢力によりパーキングポール２側に付勢されると共に、パーキングロッド５上の所定位置で抜け止めされている。
【００２７】
一方、パーキングロッド５の他端（図１中左側端）は回動レバー６に接続しており、該回動レバー６はミッションケース１１に回動軸１７を中心に回動自在に支持されている。また、上記回動レバー６は、パーキングロッド５が接続されている端とは逆の端部において、油圧ピストン７に接続していると共に、回動軸１７に設けられたパーキングロック用スプリング１９によってパーキングポール２側へと常に付勢されている。
【００２８】
そのため、パーキングロッド５が上記パーキングロック用スプリング１９の付勢力によって、噛合位置まで図１の右方に移動されると、カム３が移動してパーキングポール２の背面側と当接し、パーキングポール２をスプリング１６の付勢力に抗して回動させて、パークギヤとパーキングポール２の係合部２ａとを噛合させる。この時、パーキングポール２の係合部２ａがパークギヤの歯部と当接して係合できない場合は、スプリング１６が縮んでパーク待ち状態となり、車輌が僅かに動いてパークギヤが回動すると、圧縮されたスプリング１６の付勢力によりカム３が移動してパーキングポール２の背面側と当接し、パーキングポール２とパークギヤとが係合する。
【００２９】
また、上述したパーキングポール２がパークギヤと係合している状態で、油室２０，２１に油圧を供給して油圧ピストン７を図１の右方に移動させると、回動レバー６がパーキングロック用スプリング１９の付勢力に抗して回転し、パーキングロッド５を解除位置まで図１の左方に移動させることによりカム３がパーキングポール２から離脱する。これにより、パーキングポール２は、スプリング１３の付勢力によって背面側に回動してパーキングギヤとの係合が解除される。
【００３０】
［油圧ピストン装置］
次に油圧アクチュエータとしての油圧ピストン装置１０について説明する。上記油圧ピストン７は、小径の第１ランド部７ａと大径の第２ランド部７ｂとを有し、バルブボディに穿設された穴部（もしくは専用シリンダ）からなる上記シリンダ９に嵌挿されており、第１ランド部７ａ側の端部が該シリンダ９から突出して上述した回動レバー６に接続している。また、上記シリンダ９の内周面と、油圧ピストン７のランド部７ａ，７ｂとによって、油圧ピストン７を作動させるための２つの油室２０，２１が形成されており、これら油室２０，２１にはそれぞれ供給油路ａ１，ａ２を介して油圧が供給されている。
【００３１】
油圧ピストン７は、パーキングポール２にカム３が当接してパーキング状態にある際には、スプリング１６によってシリンダ９の左端側に付勢されており、供給油路ａ１，ａ２を介して油室２０，２１に油圧が供給されると、小径及び大径の２つのランド部７ａ，７ｂの受圧面積に作用する供給圧により、図１の右方に移動するように構成されている。
【００３２】
また、油圧ピストン７が図１の右方に移動してカム３とパーキングポール２との当接が外れると、第２ランド部７ｂの油室２１がドレーン孔ａ３に接続すると共に、供給油路ａ２が第１ランド部７ａによって遮断される。そして、油室２１の油圧がオイルパン２２にドレーンされると共に、油圧ピストン７は、小径の第１ランド部７ａに作用する油室２０の供給圧によってその位置を保持するように構成されている。
【００３３】
これにより、パーキングポール２から押圧されているカム３を抜くために大きな移動力が必要なパーキング状態の場合には、油圧ピストン７に、大径の第２ランド部７ｂに作用する油圧と小径の第１ランド部７ａに作用する油圧との和が作用し、一度、カム３とパーキングポール２との当接が解除されてパーキングロック用スプリング１９の付勢力に抗するだけの移動力（小さい移動力）で十分になると、小径の第１ランド部７ａにのみ油圧が作用してその位置を保持する。
【００３４】
なお、上述した第１ランド部７ａは、油室２０側の受圧面積が油室２１側の受圧面積よりも大きく形成され、例え両油室２０，２１に油圧が供給されたとしても、常に図１の右方に力が作用するように構成されている。
【００３５】
［パーキングロック用スプリングの構造］
次に、本発明の要部であるパーキングロック用スプリング１９の構造について詳しく説明する。図２に示すように、パーキングロック用スプリング１９は、素線同士が接触しないように所定の線間ｓを有して複数巻回されたねじりコイルばねであり、上述した回動レバー６の回動軸１７に嵌挿されていると共に、その内径ｆは、油圧ピストン７が移動して回動レバー６が図２（ｂ）の最大使用位置ハまで回動して収縮した際の最小内径が回動軸１７の外径ｅよりも大きくかつ、ばねが収縮した際にその傾きが大きくなり過ぎない範囲内で適宜設定されている。
【００３６】
また、パーキングロック用スプリング１９は、その一端部１９ａが回動レバー６の取付部６ａに設けられた孔部に係合していると共に、他端部１９ｂはミッションケース１１の鍔部（固定部材）１１ｂに固定されている。該パーキングロック用スプリング１９の一端部１９ａは、無負荷状態の自由位置イから取付位置ロまで巻回方向（ねじり側）に弾性変形して取付けられており、回動レバー６は、カム３がパーキングポール２を押し上げるのに十分なばね荷重ｇ（図３参照）でパーキングポール側（図１中時計回り方向）に付勢されている。
【００３７】
また、パーキングロック用スプリング１９の一端部１９ａは、自由位置イから取付位置ロへと戻ろうとしているため、回動レバー６から図２（ａ）の矢印方向に回転力iが作用しており、パーキングロック用スプリング１９の他端部１９ｂには、この回動レバー６からの回転力iを受けるための反力iiが、ミッションケース１１の鍔部１１ｂから作用している。
【００３８】
パーキングロック用スプリング１９の両端部は、これら一端部１９ａに作用する回動レバー６の回転力iの作用方向と、他端部１９ｂに作用する反力iiの作用方向（反力方向）とが回動軸１７に垂直な平面（平面方向）で逆方向（打ち消し合う方向）に向くように配向されて、パーキングロック用スプリング１９に生じる曲げモーメントＡ，Ｂが互いに打ち消し合う方向に作用するように取付けられている。
【００３９】
すなわち、図２（ｂ）に示すように、回動レバー６の回転力i と、反力iiを上記回動軸１７に垂直な平面上で分解した際に、図中上下方向及び左右方向に分解された成分が、互いに打ち消しあう方向（反対方向）に作用するように構成されている。
【００４０】
そのため、上述した図４のパーキングロック用スプリングとは異なり、図２（ａ）に示すように、回動レバー６の回転力i の上下方向成分がパーキングロック用スプリング１９を傾けようとするモーメントＡと、反力iiの上下方向成分がパーキングロック用スプリング１９を保持するモーメントＢとが打ち消し合い、パーキングロック用スプリング１９は曲げモーメントによりほとんど変形せず、線間ｓを保って素線同士に摩擦が生じないようになっている。
【００４１】
図３は、ばね荷重とねじり角との関係を示す図であるが、パーキングロック用スプリング１９のばね荷重を示すｎは、ねじり側と戻り側で同一経路を辿っており、線間に摩擦がある図４のねじりコイルばねと比較するとヒステリシスｈがないことが分かる。
【００４２】
［作用］
次に、上述した本発明に係るパーキング装置１の作用について説明をする。シフトレンジがＰレンジから非Ｐレンジへと移動すると、油圧ピストン装置１０の油室２０，２１に油圧が供給され、油圧ピストン７が図１中右方に移動する。すると、回動レバー６を介してパーキングロッド５が噛合位置（図１右方位置）から解除位置（図１左方位置）に移動してカム３がパーキングポール２から離脱し、パーキング状態が解除される。
【００４３】
この時、回動レバー６の回動により、パーキングロック用スプリング１９は、取付位置ロから最大使用位置ハまで巻回方向に弾性変形し、その一端部１９ａには回動レバー６からの回転力i が作用すると共に、他端部１９ｂにはこの回転力i に応じた反力iiが作用する。
【００４４】
パーキングロック用スプリング１９の両端部１９ａ，１９ｂに掛かる回転力i 及び反力iiは、回動軸１７に垂直な平面で互いに打ち消しあう方向に作用し、これら回転力i 及び反力iiに起因する曲げモーメントＡ，Ｂが互いに打ち消しあうため、パーキングロック用スプリング１９は所定の線間ｓを略々保ったまま変形（湾曲）せずに縮径する。
【００４５】
そのため、パーキングロック用スプリング１９を、図３のｎに示すようにヒステリシスｈがないように構成することができ、ヒステリシスｈがある場合に比して、パーキングロッド５のＰ入りを保障しつつ、最大ばね荷重（非パーキング時）を小さくすることができる（図３のｍ参照）。
【００４６】
そして、パーキングロック用スプリング１９の最大ばね荷重が小さくすることによって、油圧ピストン装置１０のシリンダ（油圧ピストン）径を小さくすることができ、装置全体をコンパクトに形成することが出来ると共に、必要とする油圧も小さくなるため、動力効率も向上する。
【００４７】
また、パーキングロック用スプリング１９の線間を所定の間隔ｓだけあけると共に、その収縮時の最小内径ｆを回動軸１７の外径ｅよりも大きくすることによって、素線間及び素線と回動軸間に生じる摩擦を最小限に止めることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      パーキング装置
５      パーキングロッド
６      回動レバー
１０    油圧ピストン装置（駆動装置）
１１ｂ  鍔部（固定部材）
１７    回動軸
１９    パーキングロック用スプリング（ねじりコイルばね）
１９ａ  一端部
ｅ      回動軸の外径
ｆ      パーキングロック用スプリングの内径
【図１】
2010236672.tif 000003
【図２】
2010236672.tif 000004
【図３】
2010236672.tif 000005
【図４】
2010236672.tif 000006