(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッション（Ｍ）の変速軸（１５）に設けた噛み合い式クラッチ（４０）を、アクチュエータ（４６）に接続されて前記変速軸（１５）の軸方向に移動可能な変速部材（４４）で操作して所定の変速段を確立するトランスミッションのパーキングロック装置において、
ドライブシャフト（２３）に常時接続されるとともに前記変速軸（１５）に相対回転自在に支持され、前記所定の変速段の確立時に前記噛み合い式クラッチ（４０）により前記変速軸（１５）に結合される変速ギヤ（３９）と、前記変速軸（１５）の軸方向で前記噛み合い式クラッチ（４０）と並ぶようにして前記変速ギヤ（３９）に固設されたパーキングギヤ（４１）と、パーキングロック状態が得られるよう前記パーキングギヤ（４１）に係合可能なパーキングポール（４３）と、前記変速部材（４４）に設けられて該変速部材（４４）の軸方向移動に応じて前記パーキングポール（４３）に係脱可能なカム部材（５２）と、前記軸方向で前記パーキングギヤ（４１）と並ぶように前記変速部材（４４）に設けられて、前記噛み合い式クラッチ（４０）を直接操作可能な操作部材（４８）とを備え、
前記変速部材（４４）がニュートラル位置から前記軸方向の一方側に移動することで、前記操作部材（４８）が前記噛み合い式クラッチ（４０）を前記変速ギヤ（３９）に結合させて前記所定の変速段を確立させ、前記変速部材（４４）がニュートラル位置から前記軸方向の他方側に移動することで、前記カム部材（５２）が前記パーキングポール（４３）に係合して前記パーキングポール（４３）を前記パーキングギヤ（４１）との係合位置に移動させることを特徴とするトランスミッションのパーキングロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションの変速軸に設けた噛み合い式クラッチを、アクチュエータに接続されて前記軸方向に移動可能な変速部材で操作して所定の変速段を確立するトランスミッションのパーキングロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッションの車輪に常時接続される変速軸に設けたパーキングギヤに係合してパーキングロックを作動させるパーキングポールを、電動モータよりなるアクチュエータで駆動するものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
またシフトバイワイヤ式のトランスミッションにおいて、電動モータで作動するコントロールロッドで変速用制御用のマニュアルバルブを作動させるとともに、前記コントロールロッドでパーキングロック機構のパーキングポールを作動可能にし、シフトレンジがＰレンジになったときにパーキングポールをパーキングギヤに係合させてパーキングロックを自動的に作動させるものが、下記特許文献２により公知である。
【特許文献１】日本特開２００６−３２２４８９号公報
【特許文献２】日本特開２００８−１５１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、運転者の変速操作を電気信号に変換し、トランスミッションに設けられたシンクロメッシュ機構のような噛み合い式クラッチを、前記電気信号に基づいて作動するアクチュエータで操作してシフトチェンジを行うシフトバイワイヤ式のトランスミッションでは、シフトチェンジ用の油圧クラッチの作動を制御するマニュアルバルブを備えていないため、そのマニュアルバルブを作動させるアクチュエータを利用してパーキングロック機構を作動させることは不可能である。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、噛み合い式クラッチを備えるトランスミッションのパーキングロックの作動を、特別のアクチュエータを必要とせずに自動で行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、トランスミッションの変速軸に設けた噛み合い式クラッチを、アクチュエータに接続されて前記変速軸の軸方向に移動可能な変速部材で操作して所定の変速段を確立するトランスミッションのパーキングロック装置において、ドライブシャフトに常時接続されるとともに前記変速軸に相対回転自在に支持され、前記所定の変速段の確立時に前記噛み合い式クラッチにより前記変速軸に結合される変速ギヤと、前記変速軸の軸方向で前記噛み合い式クラッチと並ぶようにして前記変速ギヤに固設されたパーキングギヤと、パーキングロック状態が得られるよう前記パーキングギヤに係合可能なパーキングポールと、前記変速部材に設けられて該変速部材の軸方向移動に応じて前記パーキングポールに係脱可能なカム部材と、前記軸方向で前記パーキングギヤと並ぶように前記変速部材に設けられて、前記噛み合い式クラッチを直接操作可能な操作部材とを備え、前記変速部材がニュートラル位置から前記軸方向の一方側に移動することで、前記操作部材が前記噛み合い式クラッチを前記変速ギヤに結合させて前記所定の変速段を確立させ、前記変速部材がニュートラル位置から前記軸方向の他方側に移動することで、前記カム部材が前記パーキングポールに係合して前記パーキングポールを前記パーキングギヤとの係合位置に移動させることを特徴とするトランスミッションのパーキングロック装置が提案される。
【０００７】
尚、実施の形態のリバースアイドル軸１５は本発明の変速軸に対応し、実施の形態の第３同期装置４０は本発明の噛み合い式クラッチに対応し、実施の形態のシフトロッド４４は本発明の変速部材に対応し、実施の形態のリバースアイドルギヤ３９は本発明の変速ギヤに対応し、実施の形態のシフトフォーク４８は本発明の操作部材に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の特徴によれば、ドライブシャフトに常時接続されるとともに変速軸に相対回転自在に支持されて、所定の変速段の確立時に噛み合い式クラッチにより変速軸に結合される変速ギヤにパーキングギヤを固設し、このパーキングギヤにパーキングポールを係合させてパーキングロックを作動させるとともに、前記噛み合い式クラッチを操作して所定の変速段を確立すべくアクチュエータに接続されて変速軸の軸方向に移動する変速部材に、該変速部材の移動に応じてパーキングポールに係脱可能なカム部材と、前記軸方向でパーキングギヤと並ぶとともに噛み合い式クラッチを直接操作可能な操作部材とを設け、変速部材がニュートラル位置から前記軸方向の一方側に移動することで、操作部材が前記噛み合い式クラッチを変速ギヤに結合させて前記所定の変速段を確立させ、変速部材がニュートラル位置から前記軸方向の他方側に移動することで、カム部材がパーキングポールに係合してパーキングポールをパーキングギヤとの係合位置に移動させるようにしたので、アクチュエータに接続されて直線的に移動する一つの変速部材を用いて、所定の変速段の確立およびパーキングロックの作動の両方を行うことが可能となり、アクチュエータの数の削減を含む部品点数の削減を可能にしてトランスミッションの小型化およびコストの削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はトランスミッションのスケルトン図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は１速変速段の確立状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は２速変速段の確立状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は３速変速段の確立状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は４速変速段の確立状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６はリバース変速段の確立状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図７】図７はパーキングロック機構の斜視図（ニュートラル位置）である。（第１の実施の形態）
【図８】図８はパーキングロック機構の斜視図（リバース位置）である。（第１の実施の形態）
【図９】図９はパーキングロック機構の斜視図（パーキング位置）である。（第１の実施の形態）
【図１０】図１０は図９の１０方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【符号の説明】
【００１０】
１５        リバースアイドル軸（変速軸）
２３        ドライブシャフト
３９ リバースアイドルギヤ（変速ギヤ）
４０        第３同期装置（噛み合い式クラッチ）
４１        パーキングギヤ
４３        パーキングポール
４４        シフトロッド（変速部材）
４６        アクチュエータ
４８ シフトフォーク（操作部材）
５２ カム部材
Ｍ          トランスミッション
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図１０に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【第１の実施の形態】
【００１２】
図１に示すように、前進４段のツインクラッチ式のトランスミッションＭは、エンジンＥのクランクシャフト１１にトルクコンバータＴを介して同軸に接続された主入力軸１２と、主入力軸１２と同軸に配置された第１副入力軸１３と、主入力軸１２と平行に配置された第２副入力軸１４と、主入力軸１２と平行に配置されたリバースアイドル軸１５と、主入力軸１２と平行に配置された出力軸１６とを備える。
【００１３】
第１副入力軸１３に相対回転自在に支持したアイドルドライブギヤ１７はリバースアイドル軸１５に固設したアイドルギヤ１８に噛合し、アイドルギヤ１８は第２副入力軸１４に固設したアイドルドリブンギヤ１９に噛合する。また出力軸１６に固設したファイナルドライブギヤ２０はディファレンシャルギヤ２１のファイナルドリブンギヤ２２に噛合し、ディファレンシャルギヤ２１は左右のドライブシャフト２３，２３を介して左右の車輪Ｗ，Ｗに接続される。
【００１４】
湿式多板クラッチよりなる第１クラッチ２４を係合すると、主入力軸１２の駆動力は第１副入力軸１３に直接伝達される。また湿式多板クラッチよりなる第２クラッチ２５を係合すると、主入力軸１２の駆動力はアイドルドライブギヤ１７、アイドルギヤ１８およびアイドルドリブンギヤ１９を介して第２副入力軸１４に伝達される。従って、一体化された第１、第２クラッチ２４，２５を選択的に係合することにより、主入力軸１２の回転を第１、第２副入力軸１３，１４に選択的に、かつ同一方向に伝達することができる。このとき、第１、第２副入力軸１３，１４の回転数比は、アイドルドライブギヤ１７、アイドルギヤ１８およびアイドルドリブンギヤ１９の歯数に応じて任意に設定可能である。
【００１５】
第２副入力軸１４には、１速ドライブギヤ３１および３速ドライブギヤ３２が各々独立して相対回転自在に支持されており、１速ドライブギヤ３１および３速ドライブギヤ３２は第１同期装置３３で第２副入力軸１４に選択的に結合可能である。一方、第１副入力軸１３には、２速ドライブギヤ３４および４速ドライブギヤ３５が各々独立して相対回転自在に支持されており、２速ドライブギヤ３４および４速ドライブギヤ３５は第２同期装置３６で第１副入力軸１３に選択的に結合可能である。
【００１６】
また出力軸１６には、１速−２速−リバースドリブンギヤ３７と３速−４速ドリブンギヤ３８とが固設されており、１速−２速−リバースドリブンギヤ３７は１速ドライブギヤ３１、２速ドライブギヤ３４およびリバースアイドル軸１５に相対回転自在に支持したリバースアイドルギヤ３９に噛合し、また３速−４速ドリブンギヤ３８は３速ドライブギヤ３２および４速ドライブギヤ３５に噛合する。
【００１７】
リバースアイドル軸１５に相対回転自在に支持したリバースアイドルギヤ３９は、第３同期装置４０を介してリバースアイドル軸１５に結合可能である。リバースアイドルギヤ３９にはパーキングギヤ４１が一体に形成される。
【００１８】
尚、本実施の形態のトランスミッションＭは、いわゆるオートマチック・マニュアルトランスミッションの一種であるため、第１〜第３同期装置３３，３６，４０は、電子制御される図示せぬアクチュエータによって作動する。
【００１９】
次に、上記構成を備えたトランスミッションＭの１速〜４速変速段およびリバース変速段の確立について説明する。
【００２０】
図２に示すように、１速変速段の確立時には、第１同期装置３３で１速ドライブギヤ３１を第２副入力軸１４に結合した状態で、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２を第２副入力軸１４に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドルドリブンギヤ１９→第２副入力軸１４→第１同期装置３３→１速ドライブギヤ３１→１速−２速−リバースドリブンギヤ３７→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２１】
図３に示すように、２速変速段の確立時には、第２同期装置３６で２速ドライブギヤ３４を第１副入力軸１３に結合した状態で、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→第２同期装置３６→２速ドライブギヤ３４→１速−２速−リバースドリブンギヤ３７→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２２】
図４に示すように、３速変速段の確立時には、第１同期装置３３で３速ドライブギヤ３２を第２副入力軸１４に結合した状態で、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２を第２副入力軸１４に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドルドリブンギヤ１９→第２副入力軸１４→第１同期装置３３→３速ドライブギヤ３２→３速−４速ドリブンギヤ３８→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２３】
図５に示すように、４速変速段の確立時には、第２同期装置３６で４速ドライブギヤ３５を第１副入力軸１３に結合した状態で、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→第２同期装置３６→４速ドライブギヤ３５→３速−４速ドリブンギヤ３８→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２４】
図６に示すように、リバース変速段の確立時には、第３同期装置４０でリバースアイドルギヤ３９をリバースアイドル軸１５に結合した状態で、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２をアイドルドライブギヤ１７に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→リバースアイドル軸１５→第３同期装置４０→リバースアイドルギヤ３９→１速−２速−リバースドリブンギヤ３７→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で、逆回転となって車輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２５】
次に、図７〜図１０に基づいてパーキングロック機構について説明する。
【００２６】
リバースアイドルギヤ３９に固設されたパーキングギヤ４１の近傍において、ハウジング（図示せず）に支軸４２を介してパーキングポール４３が揺動自在に枢支される。パーキングポール４３はＹ字状の部材であって、その基端が前記支軸４２に枢支され、一方の先端に前記パーキングギヤ４１の歯溝４１ａに係合可能な係合爪４３ａが形成されるとともに、他方の先端に被押圧部４３ｂが形成される。
【００２７】
リバースアイドル軸１５と平行に配置されたシフトロッド４４は、それと一体のシフトピース４５がアクチュエータ４６に接続されてリバースアイドル軸１５と平行な方向に移動し、ニュートラル位置、リバース位置およびパーキング位置の３カ所に節度を持って選択的に停止可能である。そのために、シフトロッド４４には３個のディテント溝４４ａ，４４ｂ，４４ｃが形成されており、図示せぬスプリングで付勢されたディテントボール４７がディテント溝４４ｂに係合したときにニュートラル位置になり（図７参照）、ディテントボール４７がディテント溝４４ａに係合したときにリバース位置になり（図８参照）、ディテントボール４７がディテント溝４４ｃに係合したときにパーキング位置になる（図９参照）。
【００２８】
シフトロッド４４には、前記第３同期装置４０（図１参照）のスリーブを（図示せず）を駆動するシフトフォーク４８と、パーキングロッド支持部４９とが一体に設けられる。パーキングロッド支持部４９に自在継ぎ手５０を介して連結されたパーキングロッド５１はシフトロッド４４と略平行に延び、その中間部に摺動自在に嵌合するカム部材５２が、パーキングロッド５１の先端との間に縮設したコイルスプリング５３によって自在継ぎ手５０側に付勢される。等径部５２ａとテーパー部５２ｂとを備えるカム部材５２は、パーキングポール４３の前記被押圧部４３ｂと、ハウジング（図示せず）に固定したパーキングロッドホルダ５４とに当接可能に対向する。パーキングポール４３は、支軸４２の外周に設けた捩じりばね５５で、係合爪４３ａがパーキングギヤ４１から離反する方向に付勢される。
【００２９】
図７に示すように、シフトロッド４４の中央のディテント溝４４ｂにディテントボール４７が嵌合するニュートラル状態では、リバースアイドルギヤ３９（図１参照）はリバースアイドル軸１５に結合されておらず、かつパーキングロッド５１に支持したカム部材５２のテーパー部５２はパーキングポール４３の被押圧部４３ｂに接触していないため、パーキングポール４３は捩じりばね５５で支軸４２まわりに図７の時計方向に付勢され、その係合爪４３ａはパーキングギヤ４１の歯溝４１ａに係合しない状態にある。
【００３０】
図８に示すように、アクチュエータ４６でシフトロッド４４を前記ニュートラル位置から図中右方向に移動させ、シフトロッド４４のディテント溝４４ａにディテントボール４７が嵌合した状態になると、シフトロッド４４と一体のシフトフォーク４８が第３同期装置４０（図１参照）のスリーブを移動させ、リバース変速段が確立する（図６参照）。このとき、パーキングロッド５１に支持したカム部材５２はパーキングポール４３から離反する方向に移動するため、パーキングポール４３の係止部４３ａがパーキングギヤ４１の歯溝４１ａに係合することはない。
【００３１】
図９および図１０に示すように、アクチュエータ４６でシフトロッド４４を前記ニュートラル位置から図中左方向に移動させ、シフトロッド４４のディテント溝４４ｃにディテントボール４７が嵌合した状態になると、シフトロッド４４と一体のシフトフォーク４８が第３同期装置４０のスリーブを図８の場合と逆方向に移動させるため、リバース変速段が確立することはない。このとき、パーキングロッド５１に支持したカム部材５２はパーキングポール４３に接近する方向に移動するため、そのテーパー部５２ｂがパーキングロッドホルダ５４およびパーキングポール４３の被押圧部４３ｂに間に圧入され、パーキングポール４３を支軸４２まわりに図中反時計方向に揺動させる。その結果、パーキングポール４３の係合爪４３ａがパーキングギヤ４１の歯溝４１ａに係合し、パーキングギヤ４１が回転不能に拘束されてパーキングロックが作動する。
【００３２】
尚、パーキングポール４３の係合爪４３ａに対してパーキングギヤ４１の歯溝４１ａの位相がずれている場合は、係合爪４３ａが歯溝４１ａに係合できないため、カム部材５２はコイルスプリング５３を圧縮しながらパーキングロッド５１に対して相対的に摺動することで待機する。そして車両が僅かに移動してパーキングポール４３の係合爪４３ａに対してパーキングギヤ４１の歯溝４１ａの位相が一致した瞬間に、圧縮されたコイルスプリング５３の弾発力でカム部材５２が図中左方向に移動することで、パーキングロックが作動する。
【００３３】
このようにしてパーキングロックが作動した状態では、カム部材５２の等径部５２ａがパーキングロッドホルダ５４およびパーキングポール４３の被押圧部４３ｂ間に挟まれ、パーキングロックの作動状態が安定する。
【００３４】
以上のように、ドライブシャフト２３に常時接続されるとともにリバースアイドル軸１５に相対回転自在に支持されて、リバース変速段の確立時に第３同期装置４０によりリバースアイドル軸１５に結合されるリバースアイドルギヤ３９にパーキングギヤ４１を固設し、このパーキングギヤ４１にパーキングポール４３を係合させてパーキングロックを作動させるとともに、トランスミッションＭにリバース変速段を確立すべくアクチュエータ４６に接続されてリバースアイドル軸１５の軸方向に移動するシフトロッド４４に、該シフトロッド４４の移動に応じてパーキングポール４３に係脱可能なカム部材５２と、前記軸方向でパーキングギヤ４１と並ぶとともに第３同期装置４０を直接操作可能なシフトフォーク４８とを設け、シフトロッド４４がニュートラル位置から前記軸方向の一方側に移動することで、シフトフォーク４８が第３同期装置４０をリバースアイドルギヤ３９に結合させてリバース変速段を確立させ、シフトロッド４４がニュートラル位置から前記軸方向の他方側に移動することで、カム部材５２がパーキングポール４３に係合してパーキングポール４３をパーキングギヤ４１との係合位置に移動させるようにしたので、アクチュエータ４６に接続されて直線的に移動する一つのシフトロッド４４を用いてリバース変速段の確立およびパーキングロックの作動の両方を行うことが可能となり、アクチュエータの数の削減を含む部品点数の削減を可能にしてトランスミッションＭの小型化およびコストの削減を達成することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
例えば、実施の形態ではツインクラッチ式のトランスミッションＭを例示したが、本発明は噛み合い式クラッチを備える任意の形式のトランスミッションに対して適用することができる。
【００３７】
また実施の形態ではリバース変速段を確立するシフトロッド４４をパーキングロックの作動に利用しているが、リバース変速段以外の任意の変速段を確立するシフトロッドをパーキングロックの作動に利用することができる。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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