(57)【要約】【課題】第１方向に移動してパーキングロック状態とパーキングロック解除状態とを切替可能な移動部材を移動させる必要があるときに、移動部材をより確実に移動させる。【解決手段】ピストンロッドおよびピストンを移動させる必要があるときには、少なくとも所定時間に亘って磁気部のコイルの通電電流Ｉｃが所定電流Ｉｃ１よりも大きく且つ所定電流Ｉｃ２よりも小さい範囲内となるように、即ち、少なくとも所定時間に亘って永久磁石とフランジ部との吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となるように、所定周波数および所定デューティを用いてスイッチング素子を制御する。【選択図】図５
2016168888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、
第１弾性部材の弾性力または油圧によって第１方向に移動して、前記パーキングロック状態と前記パーキングロック解除状態とを切替可能な移動部材と、
前記移動部材の移動を規制可能な移動規制部材と、前記移動規制部材によって前記移動部材の移動を規制するための磁束である第１磁束を発生する永久磁石と、コイルへの通電に伴って前記第１磁束をキャンセルする方向の磁束である第２磁束を発生する第２磁束発生手段と、を有する磁気ユニットと、
前記コイルへの通電を制御する通電制御手段と、
を備え、
前記通電制御手段は、前記移動部材を移動させる必要がある移動必要時には、前記コイルに通電する電流を周期的に変化させる、
ことを特徴とするパーキング装置。
【請求項２】
請求項１記載のパーキング装置であって、
前記通電制御手段は、前記移動必要時には、所定周波数および所定デューティに応じた電流を前記コイルに通電する、
ことを特徴とするパーキング装置。
【請求項３】
請求項２記載のパーキング装置であって、
前記所定周波数および前記所定デューティは、前記コイルに通電する電流が少なくとも所定時間に亘って所定電流範囲内となるように設定され、
前記所定電流範囲は、前記第１磁束と前記第２磁束とに基づく前記移動規制部材による前記移動部材の移動に対する規制力が、前記移動規制部材による前記移動部材の規制に必要な最小規制力よりも小さくなる範囲である、
ことを特徴とするパーキング装置。
【請求項４】
請求項３記載のパーキング装置であって、
前記通電制御手段は、バッテリと、前記バッテリとコイルとの間に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子を制御する制御手段と、を有し、
前記所定周波数および前記所定デューティは、温度が許容下限温度で且つ前記バッテリの電圧が許容下限電圧のとき、および、温度が許容上限温度で且つ前記バッテリの電圧が許容上限電圧のときに、前記コイルに通電させる電流が少なくとも前記所定時間に亘って前記所定電流範囲内となるように設定される、
ことを特徴とするパーキング装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のパーキング装置であって、
前記移動規制部材は、前記移動部材に設けられた被当接部と当接可能な当接部を有すると共に前記第１方向とは直交する第２方向に移動する、
ことを特徴とするパーキング装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のパーキング装置であって、
前記移動部材は、前記第１弾性部材の弾性力によって、前記第１方向における前記パーキングロックが形成されるロック側に付勢され、油圧によって、前記第１方向における前記パーキンロック解除状態が形成されるロック解除側に移動する、
ことを特徴とするパーキング装置。
【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】
従来、この種のパーキング装置としては、ピストンロッドの第１方向の移動によってパーキングロック状態とパーキングロック解除状態とを切り替える油圧アクチュエータと、磁力によってピストンロッドの移動を規制する磁気ロック装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。油圧アクチュエータは、ピストンロッドと、ピストンロッドに固定されたピストンと、ピストンロッドおよびピストンを第１方向のうちパーキングロック状態を形成するロック側に付勢するリターンスプリングと、を有する。この油圧アクチュエータは、リターンスプリングの付勢力に抗する油圧によって第１方向のうちパーキングロック解除状態を形成するロック解除側に移動する。磁気ロック装置は、ピストンロッドに設けられたローラと当接可能な当接部を有すると共に第１方向とは直交する第２方向に移動するロックシャフトと、ロックシャフトが挿入される凹部を有すると共に第２方向に移動する軸部材と、軸部材の外周を囲むように配置されるコイルと、軸部材やコイルを収容するケースとして機能するヨークと、軸部材とコイルとの間に配置されるコアと、軸部材をピストンロッド側に付勢するスプリングと、を有する。軸部材は、プランジャと、プランジャのロックシャフト側の端部に固定される永久磁石と、を有する。この磁気ロック装置では、コイルへの非通電時には、軸部材の永久磁石とヨークのフランジ部（永久磁石と第２方向で対向する部分）との吸引力により、ロックシャフトおよび軸部材を一体にピストンロッド側に付勢してロックする。これにより、ロックシャフトの当接部とピストンロッドのローラとの当接時にピストンロッドの移動を規制する。一方、コイルへの通電時には、コイルへの通電に伴って発生する磁束によって、軸部材の永久磁石とヨークのフランジ部との吸引力をキャンセルすることにより、ロックシャフトおよび軸部材がピストンロッドから離間する側に移動するのを許容する。これにより、ピストンロッドの移動を許容する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／２０３８９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のパーキング装置では、使用環境（周辺の温度やコイルに印加される電圧など）によって、磁気ロック装置のコイルに通電される際の電流が異なる。磁気ロック装置のコイルへの通電時に、その電流が大きくなると、その通電によって発生する磁束（永久磁石によって発生する磁束とは反対向きの磁束）の大きさが大きくなるから、その磁束によって、軸部材の永久磁石とヨークのフランジ部との吸引力が大きくなり、ロックシャフトおよび軸部材をロックする力が大きくなり、ピストンロッドの移動が規制されてしまう場合が生じ得る。
【０００５】
本発明のパーキング装置は、第１方向に移動してパーキングロック状態とパーキングロック解除状態とを切替可能な移動部材を移動させる必要があるときに、移動部材をより確実に移動させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のパーキング装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のパーキング装置は、
車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、
第１弾性部材の弾性力または油圧によって第１方向に移動して、前記パーキングロック状態と前記パーキングロック解除状態とを切替可能な移動部材と、
前記移動部材の移動を規制可能な移動規制部材と、前記移動規制部材によって前記移動部材の移動を規制するための磁束である第１磁束を発生する永久磁石と、コイルへの通電に伴って前記第１磁束をキャンセルする方向の磁束である第２磁束を発生する第２磁束発生手段と、を有する磁気ユニットと、
前記コイルへの通電を制御する通電制御手段と、
を備え、
前記通電制御手段は、前記移動部材を移動させる必要がある移動必要時には、前記コイルに通電する電流を周期的に変化させる、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のパーキング装置では、磁気ユニットは、移動部材の移動を規制可能な移動規制部材と、移動規制部材によって移動部材の移動を規制するための磁束である第１磁束を発生する永久磁石と、コイルへの通電に伴って第１磁束をキャンセルする方向の磁束である第２磁束を発生する第２磁束発生手段と、を有する。そして、移動部材を移動させる必要がある移動必要時には、コイルに通電する電流を周期的に変化させる。移動規制部材によって移動部材の移動を規制するための規制力は、第１磁束と第２磁束とによるトータルの磁束に基づいて変化する。具体的には、コイルに通電されていないとき（第２磁束が発生していないとき）には規制力は十分に大きい。また、コイルに通電されるときには、その電流が大きくなる（第２磁束が大きくなる）のに従って、規制力は、徐々に小さくなって極小値に至ってから徐々に大きくなる。移動部材が第１方向に移動しようとする際、規制力が小さい場合には移動部材が移動することができるが、規制力が大きい場合には移動部材の移動が規制される。したがって、移動必要時には、コイルに通電する電流を周期的に変化させることにより、電流を一定とするものに比して、電流が、規制力が小さくなる範囲内である程度の時間に亘って留まるようにすることができる。これにより、移動必要時に、移動部材をより確実に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態としてのパーキング装置１の構成の概略を示す構成図である。
【図２】パーキング装置１の要部の構成の概略を示す構成図である。
【図３】油圧アクチュエータ１０の一部の構成の概略を示す構成図である。
【図４】コイル４４の通電電流Ｉｃと、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓと、の関係の一例を示す説明図である。
【図５】パーキング装置１の動作を説明するための説明図である。
【図６】パーキング装置１の動作を説明するための説明図である。
【図７】移動許容制御を実行したときのコイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図８】移動許容制御を実行したときのコイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態としてのパーキング装置１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、パーキング装置１の要部の構成の概略を示す構成図であり、図３は、油圧アクチュエータ１０の一部の構成の概略を示す構成図である。
【００１３】
本実施形態のパーキング装置１は、車両に搭載されており、シフトレバーの操作位置（シフトレンジ）に応じて変速機７０のいずれかの回転軸をロックすると共にその回転軸のロックを解除するいわゆるシフトバイワイヤ式のパーキング装置として構成されている。
【００１４】
パーキング装置１は、図１に示すように、複数の歯２ａを有すると共に変速機７０のいずれかの回転軸に取り付けられるパーキングギヤ２と、パーキングギヤ２と係合可能な突部３ａを有すると共に図示しないスプリングによってパーキングギヤ２から離間するように付勢されるパーキングポール３と、往復移動可能なパーキングロッド４と、パーキングロッド４の軸方向に移動可能な筒状のカム部材５と、例えばトランスミッションケースによって回転自在に支持されてパーキングポール３と共にカム部材５を挟持する支持ローラ６と、パーキングロッド４によって一端が支持されると共にパーキングポール３をパーキングギヤ２に押し付けるようにカム部材５を付勢するカムスプリング７と、パーキングロッド４に連結されたディテントレバー８と、移動部材１２の移動によってディテントレバー８を介してパーキングロッド４を往復移動させる油圧アクチュエータ１０と、変速機７０の係合要素や油圧アクチュエータ１０に作動油（油圧）を供給する油圧制御装置７２と、移動部材１２の移動を規制することによってパーキングロッド４の往復移動を規制する磁気ロック装置３０と、変速機７０やパーキング装置１の制御に用いられる電子制御ユニット６０と、を備える。このパーキング装置１では、図示するように、パーキングポール３の突部３ａがパーキングギヤ２の隣り合う２つの歯２ａの間の凹部と係合することにより、変速機７０の回転軸がロックされる（パーキングロック状態が形成される）。
【００１５】
パーキングギヤ２，パーキングポール３，パーキングロッド４，カム部材５，支持ローラ６，カムスプリング７は、いずれも周知の構成を有する。ディテントレバー８は、略Ｌ字状に形成されており、第１遊端部８ａと第２遊端部８ｂとを有する。第１遊端部８ａは、パーキングロッド４の基端部（図１中右端部）に回転自在に連結されている。第２遊端部８ｂは、例えばトランスミッションケースによって支持される図示しないディテントスプリングに取り付けられた係合部材９と係合可能な係合凹部８ｒが形成されている。ディテントレバー８のコーナー部（第１，第２遊端部８ａ，８ｂの基端部）は、例えばトランスミッションケースによって支持された支軸８ｓによって回動自在に支持されている。
【００１６】
油圧アクチュエータ１０の移動部材１２が図１中上側（以下、適宜「ロック解除側」という）に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中右側に移動し、カム部材５によるパーキングポール３の押圧が解除され、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合（変速機７０の回転軸のロック）が解除される（パーキングロック解除状態が形成される）。
【００１７】
一方、移動部材１２が図１中下側（以下、「ロック側」という）に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中反時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中左側に移動し、カムスプリング７により付勢されたカム部材５によってパーキングポール３がパーキングギヤ２と係合するように押圧され、変速機７０の回転軸がロックされる（パーキングロック状態が形成される）。なお、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂの係合凹部８ｒと係合部材９とが係合することにより、ディテントレバー８の支軸８ｓ周りの回動が図示しないディテントスプリングによってある程度規制され、それにより、パーキングロッド４の移動もある程度規制される。
【００１８】
油圧アクチュエータ１０は、図２に示すように、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂに連結されると共に軸方向（図２中上下方向（第１方向））に移動する移動部材１２と、複数の部材から構成されると共に移動部材１２を軸方向に移動自在に支持するケース２０と、を備える。
【００１９】
移動部材１２は、軸方向（図２中上下方向）に延びるピストンロッド１３と、ピストンロッド１３と一体に成形されたピストン１５と、を有する。
【００２０】
ピストンロッド１３は、先端部（図２中上端部）がケース２０から外部に突出するようにケース２０によって支持されている。このピストンロッド１３の先端部には、図３に示すように、先端側から基端側に向けて延びる連結凹部１３ｒが形成されており、この連結凹部１３ｒには、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂが差し込まれている。ディテントレバー８には、連結凹部１３ｒ内に位置にするように長穴８ｈが形成されており、長穴８ｈには、ピストンロッド１３の先端部により支持された連結ピン１３ｐが挿通されている。長穴８ｈは、その内周と連結ピン１３ｐの外周面との間に空間が画成されるよう形成されている。これにより、ピストンロッド１３とディテントレバー８とは、互いにある程度の相対移動を許容するように連結される。
【００２１】
また、ピストンロッド１３の軸方向の中央部付近には、ピストンロッド１３を軸方向と直交する方向（図２中左右方向）に貫通すると共に軸方向に延在する穴部１３ｈが形成されており、穴部１３ｈの内部には、被当接部としてのローラ１４が配置されている。ローラ１４は、ローラベアリングとして構成されており、穴部１３ｈの長手方向（図２，図３中上下方向）の長さより小さい外径を有する。このローラ１４は、連結ピン１３ｐと平行に延在するようにピストンロッド１３によって支持される支持シャフト１３ｓにより、穴部１３ｈ内で回転自在となるよう支持されている。
【００２２】
ピストン１５は、シール部材１７を介してピストン室１１ｐの内壁面によってピストンロッド１３の軸方向に移動自在に支持されている。このピストン１５は、ピストン室１１ｐの内部を油室１１ｆとスプリング室１１ｓとに区画する。スプリング室１１ｓは、ピストン室１１ｐの図２中上側に画成され、このスプリング室１１ｓには、ケース２０とピストン１５との間に位置するように弾性部材としてのリターンスプリング１８が配置される。ピストンロッド１３およびピストン１５は、リターンスプリング１８により、ロック側（図２中下側）に付勢される。油室１１ｆは、ピストン室１１ｐの図２中下側に画成され、ケース２０に形成された油孔１１ｈを介して油圧制御装置７２と連通している。ピストンロッド１３およびピストン１５は、油圧制御装置７２から油室１１ｆに供給される作動油（油圧）により、リターンスプリング１６の付勢力に抗してロック解除側（図２中上側）に移動する。
【００２３】
磁気ロック装置３０は、例えばアイドルストップ等によって車両のエンジンとエンジンによって駆動されるオイルポンプとが停止するのに伴って油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに供給される油圧が低下したときに、リターンスプリング１８の弾性力（付勢力）によってピストンロッド１３およびピストン１５がロック側（図２中下側）に移動するのを規制し、パーキングロック解除状態からパーキングロック状態に移行しないようにするために用いられる。
【００２４】
この磁気ロック装置３０は、ピストンロッド１３に設けられた被当接部としてのローラ１４と当接可能な当接部３１０を有するロックシャフト３１と、ロックシャフト３１を直動軸受３７を介して軸方向（図２中左右方向（第２方向））に移動自在に支持するシャフトホルダ３５と、シャフトホルダ３５を保持すると共に磁力によってロックシャフト３１をロック可能な磁気部４０と、を備える。
【００２５】
ロックシャフト３１は、ステンレスなどの非磁性体によって形成されており、一端部（先端部）に当接部３１０を有する小径部３２と、小径部３２から当接部３１０とは反対側に延出し且つ小径部３２よりも大径の大径部３３と、を有する。小径部３２は、略円柱状に形成されており、小径部３２の先端部に形成される当接部３１０は、二面幅形状を有するように成形されている。当接部３１０は、ピストンロッド１３の穴部１３ｈ内に位置しており、ピストンロッド１３の軸方向（図２中上下方向）から見て、ローラ１４の外周面の少なくとも一部と重なり合っている。大径部３３は、略円柱状に形成されている。
【００２６】
当接部３１０は、ピストンロッド１３の移動方向（図２中上下方向）におけるロック側（図２中下側）に位置する第１当接面３１１と、ピストンロッド１３の移動方向におけるロック解除側（図２中上側）に位置する第２当接面３１２と、を有する。第１当接面３１１は、当接部３１０側から大径部３３側に向かうにつれてロック側に傾斜するように形成されており、具体的には、ローラ１４の外周面の半径（曲率半径）よりも小さい曲率半径を有すると共にロック側に凸となる断面円弧状の曲面とされている。第２当接面３１２は、当接部３１０側から大径部３３側に向かうにつれてロック解除側に傾斜するように形成されており、具体的には、ロック解除側に一定角度で傾斜する（平坦な）斜面とされている。
【００２７】
磁気部４０は、軸方向（図２中左右方向）に移動可能な軸部材４１と、軸部材４１の外周を囲むように配置されるコイル４４と、シャフトホルダ３５を保持すると共に軸部材４１やコイル４４を収容するケースとして機能するヨーク４５と、軸部材４１とコイル４４との間に配置されるコア４６と、ヨーク４５の図２中右端部にコイル４４やコア４６を保持するように装着されるリヤキャップ４７と、軸部材４１とリヤキャップ４７との間に配置されて軸部材４１をピストンロッド１３側（図２中左側）に付勢する弾性部材としてのスプリング４８と、を備える。
【００２８】
軸部材４１は、鉄などの磁性体によって形成されたプランジャ４２と、プランジャ４２と同一の外径を有すると共にプランジャ４２の軸方向の一端側（図２中左端側）に固定された（プランジャ４２と一体に構成された）環状の永久磁石４３と、を有する。永久磁石４３は、プランジャ４２側（図２中右側）がＮ極でその反対側（図２中左側）がＳ極となるように着磁されている。なお、Ｎ極とＳ極とが反対となるように着磁されるものとしてもよい。この環状の永久磁石４３により、軸部材４１としては、軸方向の一端側に凹部４１ａを有する。この凹部４１ａには、ロックシャフト３１の大径部３３が挿入される。コイル４４は、車両の補機バッテリ５０にスイッチング素子５２を介して接続される図示しない端子を有する。スイッチング素子５２は、電子制御ユニット６０によって制御される。ヨーク４５は、鉄などの磁性体によって形成されており、一端側（図２中左端側）に、径方向内側に突出するフランジ部４５ａを有する。このフランジ部４５ａは、ロックシャフト３１の小径部３２が摺動可能な内径を有し、ロックシャフト３１の大径部３３や軸部材４１の永久磁石４３と図２中左右方向で対向する。スプリング４８は、油圧アクチュエータ１０のリターンスプリング１８よりも小さいバネ定数（剛性）を有し、互いに固定されていないロックシャフト３１と軸部材４１とをピストンロッド１３側（図２中左側）に付勢すると共に、その付勢力（弾性力）よりも大きいリヤキャップ４７側（図２中右側）の外力がロックシャフト３１に作用したときに、ロックシャフト３１と軸部材４１とがリヤキャップ４７側に移動するのを許容する。
【００２９】
この磁気ロック装置３０では、永久磁石４３により、永久磁石４３，プランジャ４２，コア４６，ヨーク４５によって構成される磁路を通る磁束（以下、「磁石起因磁束」という）が発生している。したがって、コイル４４に通電されていないときには、この磁石起因磁束により、永久磁石４３がヨーク４５のフランジ部３４ａ側に吸引されている。コイル４４に通電されているときには、上述の磁路を通り且つ磁石起因磁束とは反対向きの磁束（以下、「キャンセル用磁束」という）が発生する。このキャンセル用磁束は、コイル４４の通電電流Ｉｃが大きいほど大きくなる。そして、このキャンセル磁束の大きさにより、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力が変化する。
【００３０】
図４は、コイル４４の通電電流Ｉｃと、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓと、の関係の一例を示す説明図である。図示するように、コイル４４に電流が通電されないとき（通電電流Ｉｃが値０のとき）には、キャンセル用磁束は発生しないから、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓは十分に大きい。コイル４４に電流が通電されるときには、その通電電流Ｉｃが大きくなる（キャンセル用磁束が大きくなる）のに従って、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓは、徐々に小さくなって極小値に至ってから徐々に大きくなる。また、図４中、所定吸引力Ｆｓ１は、ピストンロッド１３のローラ１４とロックシャフト３１の当接部３１０との当接時にピストンロッド１３の移動（少なくともリターンスプリング１６の弾性力によるロック側への移動）を規制することができる吸引力Ｆｓの範囲の下限値であり、所定電流Ｉｃ１，Ｉｃ２は、吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１と等しくなる通電電流Ｉｃの範囲の下限側，上限側の値である。所定電流Ｉｃ１は、例えば、０．４Ａ，０．５Ａなどが用いられ、所定電流Ｉｃ２は、例えば、１．０Ａ，１．１Ａなどが用いられる。したがって、コイル４４の通電電流Ｉｃが所定電流Ｉｃ１よりも大きく且つ所定電流Ｉｃ２よりも小さい範囲（以下、「移動許容範囲」という）外のとき（例えばコイル４４に通電されていないときなど）には、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１以上となり、ピストンロッド１３の移動を規制する。また、コイル４４の通電電流Ｉｃが移動許容範囲内のときには、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１を下回り、ピストロッド１３が図２中上下方向に移動するのを許容する。
【００３１】
電子制御ユニット６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。電子制御ユニット６０には、ディテントレバー８の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えば磁気センサなど）からのディテントレバー８の回転位置，油圧制御装置７２の作動油の温度を検出する温度センサからの油温，アクセルペダルの踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度，シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジション，車速を検出する車速センサからの車速などが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット６０からは、油圧制御装置７２への駆動制御信号，スイッチング素子５２への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００３２】
次に、こうして構成された本実施形態のパーキング装置１の動作について説明する。
【００３３】
パーキング装置１は、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに油圧制御装置７２からの油圧（作動油）が供給されておらず、且つ、スイッチング素子５２がオフとされて磁気部４０のコイル４４に通電されていないときには、図２の状態になっている。このとき、油圧アクチュエータ１０では、ピストンロッド１３およびピストン１５がリターンスプリング１８によって図２中下側に付勢されて油室１１ｆの底部に最接近しており、ピストンロッド１３のケース２０からの突出量が最小となっている。これにより、ディテントレバー８を介してピストンロッド１３に連結されたパーキングロッド４がパーキングポール３の基端部に最接近しており、カムスプリング７により付勢されたカム部材５によってパーキングポール３がパーキングギヤ２と係合するように押圧されており、変速機の回転軸がロックされている（パーキングロック状態が形成されている）。また、磁気ロック装置３０では、軸部材４１の永久磁石４３とヨーク４５のフランジ部４５ａとの吸引力とスプリング４８の弾性力とにより、ロックシャフト３１および軸部材４１が図２中左側に付勢されている（ロックされている）。さらに、このとき、ローラ１４とロックシャフト３１の第１当接面３１１との間には、第１所定間隔が形成されている。
【００３４】
そして、車両の走行開始に際してパーキングロック状態からパーキングロック解除状態に移行させるときには、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに油圧制御装置７２からの油圧が供給される。また、このときには、電子制御装置６０は、ピストンロッド１３の移動を許容するための移動許容制御の実行を開始する。ここで、移動許容制御は、少なくとも所定時間ｔ１に亘って磁気部４０のコイル４４の通電電流Ｉｃが移動許容範囲内となるように、即ち、少なくとも所定時間ｔ１に亘って永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となるように、スイッチング素子５２を制御する制御である。移動許容制御の詳細については後述する。
【００３５】
油圧制御装置７２からの油圧が油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに供給されると、ピストンロッド１３およびピストン１５は、油室１１ｆ内の油圧により、リターンスプリング１８の弾性力に抗してロック解除側（図２中上側）に移動する。そして、ピストンロッド１３およびピストン１５は、ピストンロッド１３のローラ１４とロックシャフト３１の第１当接面３１１とが当接すると、移動許容制御の実行によって永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となっているときに、ローラ１４から第１当接面３１１に作用する力の図２中右向きの分力によってロックシャフト３１および軸部材４１をリヤキャップ４７側に移動させながら更にロック解除側に移動し、図５に示すように、ローラ１４とロックシャフト３１の第２当接面３１２との間に第２所定間隔が形成される位置で停止する。なお、ロックシャフト３１および軸部材４１は、ローラ１４と第１当接面３１１との当接が終了すると、スプリング４８の付勢力によってピストンロッド１３側（図２中左側）に移動する。このようにしてピストンロッド１３がロック解除側に移動すると、上述したように、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中右側に移動し、カム部材５によるパーキングポール３の押圧が解除され、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合（変速機の回転軸のロック）が解除される（パーキングロック解除状態が形成される）。こうしてパーキングロック解除状態を形成すると、電子制御ユニット６０は、移動許容制御の実行を終了する。
【００３６】
図５に示すように、パーキングロック解除状態を形成しているときに、油圧制御装置７２からの油圧が油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに供給されているときには、油室１１ｆの油圧により、パーキングロック解除状態が保持される。
【００３７】
また、図５に示すように、パーキングロック解除状態を形成しているときに、アイドルストップの実行等によるエンジンの停止に伴って油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに供給される油圧が低下すると、リターンスプリング１８の弾性力によってピストンロッド１３がロック側に移動して、図６に示すように、ピストンロッド１３のローラ１４とロックシャフト３１の第２当接面３１２とが当接する。ピストンロッド１３およびピストン１５は、ローラ１４から第２当接面３１２に作用する力の図６中右向きの分力によってロックシャフト３１および軸部材４１をリヤキャップ４７側に移動させながらロック側（図５中下側）に移動しようとする。しかし、このとき、スイッチング素子５２がオフとされており、コイル４４に通電されていないから、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１以上となっている。したがって、ロックシャフト３１および軸部材４１（プランジャ４２および永久磁石４３）がロックされ、ピストンロッド１３の移動が規制される。これにより、パーキングロック解除状態を保持することができる。しかも、このときには、コイル４４に通電する必要がないから、電力消費を抑制することができる。
【００３８】
さらに、図５に示すように、パーキングロック解除状態を形成しているときに、上述の移動許容制御の実行を開始し、この状態で油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆに供給される油圧が低下すると、油室１１ｆから油孔１１ｈを介して作動油が流出し、ピストン１５およびピストンロッド１３は、リターンスプリング１８の弾性力により、図５中下側すなわちロック側に移動する。そして、ピストンロッド１３のローラ１４とロックシャフト３１の第２当接面３１２とが当接すると、移動許容制御の実行によって永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となっているときに、ローラ１４から第２当接面３１２に作用する力の図５中右向きの分力によってロックシャフト３１および軸部材４１をリヤキャップ４７側に移動させながら更にロック側に移動し、図２に示すように、ローラ１４とロックシャフト３１の第１当接面３１１との間に第１所定間隔が形成される位置で停止する。このようにして、ピストンロッド１３がロック側に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中反時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中左側に移動し、カムスプリング７により付勢されたカム部材５によってパーキングポール３がパーキングギヤ２と係合するように押圧され、変速機の回転軸がロックされる（パーキングロック状態が形成される）。こうしてパーキングロック状態を形成すると、電子制御ユニット６０は、移動許容制御の実行を終了する。
【００３９】
次に、移動許容制御の詳細について説明する。本実施形態では、電子制御ユニット６０は、移動許容制御を実行する際には、少なくとも所定時間ｔ１に亘って磁気部４０のコイル４４の通電電流Ｉｃが移動許容範囲内となるように（少なくとも所定時間ｔ１に亘って永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となるように）予め定めた所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を周波数ｆ１およびデューティＤとして用いてスイッチング素子５２を制御するものとした。ここで、周波数ｆは、スイッチング素子５２がオンの時間とオフの時間との和の逆数に相当する。また、デューティＤは、スイッチング素子５２がオンの時間とオフの時間との和に対するオンの時間の割合である。以下、所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定める手法について説明する。
【００４０】
図７および図８は、移動許容制御を実行したときのコイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図７（ａ）および図８（ａ）の破線で囲んだ範囲は、パーキング装置１（車両）の使用が想定される範囲（以下、「使用想定範囲」という）であり、所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘは、使用想定範囲におけるパーキング装置１周辺の温度Ｔの範囲の下限，上限であり、所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘは、使用想定範囲における補機バッテリ５０の電圧Ｖｂの下限，上限である。所定温度Ｔｍｉｎは、例えば、−３０℃，−２０℃などが用いられ、所定温度Ｔｍａｘは、例えば、４０℃，５０℃などが用いられる。所定電圧Ｖｍｉｎは、例えば、８Ｖ，９Ｖなどが用いられ、所定電圧Ｖｍａｘは、例えば、１５Ｖ，１６Ｖなどが用いられる。図７（ａ）は、ケースＡ，Ｂ，Ｃの温度Ｔおよび補機バッテリ５０の電圧Ｖｂを示し、図７（ｂ）は、ケースＡ，Ｂ，Ｃで移動許容制御を実行したときのコイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃの時間変化の様子を示す。なお、ケースＡ，Ｂ，Ｃは、補機バッテリ５０の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｍｉｎと所定電圧Ｖｍａｘとの中間付近で同一であり、温度Ｔがそれぞれ所定温度Ｔｍｉｎ，所定温度Ｔｍｉｎと所定温度Ｔｍａｘとの中間付近，所定温度Ｔｍａｘの場合を示す。また、図８（ａ）は、ケースＤ，Ｅ，Ｆの温度Ｔおよび補機バッテリ５０の電圧Ｖｂを示し、図８（ｂ）は、ケースＤ，Ｅ，Ｆで移動許容制御を実行したときのコイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃの時間変化の様子を示す。なお、ケースＤは、補機バッテリ５０の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｍａｘで且つ温度Ｔが所定温度Ｔｍｉｎの場合を示し、ケースＥは、補機バッテリＶｂが所定電圧Ｖｍｉｎと所定電圧Ｖｍａｘとの中間付近で且つ温度Ｔが所定温度Ｔｍｉｎと所定温度Ｔｍａｘとの中間付近の場合（ケースＢと同一の場合）を示し、ケースＦは、補機バッテリ５０の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｍｉｎで且つ温度Ｔが所定温度Ｔｍａｘの場合を示す。
【００４１】
図７から分かるように、ケースＡ，Ｂ，Ｃで比較すると、コイル４４の印加電圧Ｖｃは、ケースＡ，Ｂ，Ｃで同一波形となっているが、コイル４４の通電電流Ｉｃは、ケースＡ，Ｂ，Ｃの順に小さくなっている。これは、温度Ｔが高いほどコイル４４などの導線の抵抗値が大きくなるためであると考えられる。したがって、補機バッテリ５０の電圧Ｖｂが等しくコイル４４の印加電圧Ｖｃの波形が同一となるときには、温度Ｔが低いほどコイル４４の通電電流Ｉｃ（特に極大側）が大きくなりやすく、温度Ｔが高いほどコイル４４の通電電流Ｉｃ（特に極大側）が小さくなりやすいと考えられる。これを踏まえて、図８を見ると、ケースＤでは、コイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃ（特に極大側）がより大きくなり、ケースＦでは、コイル４４の印加電圧Ｖｃおよび通電電流Ｉｃ（特に極大側）がより小さくなっていることが分かる。上述したように、コイル４４の通電電流Ｉｃが移動許容範囲（所定電流Ｉｃ１よりも大きく且つ所定電流Ｉｃ２よりも小さい範囲）内のときに、永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１を下回り、ピストンロッド１３が図２中上下方向に移動するのを許容する。しかし、通電電流Ｉｃが移動許容範囲内となる継続時間が短すぎると、ピストンロッド１３が移動することができない。このため、通電電流Ｉｃを、ある程度の時間、具体的には、ピストンロッド１３がロックシャフト３１および軸部材４１をリヤキャップ４７側に移動させながら図２中上下方向に移動するのに要する時間に亘って移動許容範囲内とする必要がある。このある程度の時間が上述の所定時間ｔ１に相当する。図８を踏まえて考慮すれば、ケースＤ，Ｆで少なくとも所定時間ｔ１に亘って通電電流Ｉｃが移動許容範囲内となるように所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定めればよいことが分かる。本実施形態では、使用想定範囲の所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘおよび所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘに応じて、実験や解析によって、所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定めるものとした。所定周波数ｆ１は、例えば、２０Ｈｚ，２５Ｈｚなどが用いられ、所定デューティＤ１は、例えば、５５％，６０％などが用いられる。ピストンロッド１３およびピストン１５を移動させる必要があるときには、このようにして予め定めた所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を用いて移動許容制御を実行するから、使用想定範囲内の温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに拘わらず、ピストンロッド１３およびピストン１５をより確実に移動させることができる。また、所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を予め定めておいて、移動許容制御を実行するときには、そのときの温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに拘わらず所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を周波数ｆおよびデューティＤとして用いてスイッチング素子５２を制御するから、そのときの温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに応じて周波数ｆ，デューティＤを変更するものに比して、移動許容制御を簡易なものとすることができる。
【００４２】
以上説明した本実施形態のパーキング装置１では、ピストンロッド１３およびピストン１５を移動させる必要があるときには、少なくとも所定時間ｔ１に亘って磁気部４０のコイル４４の通電電流Ｉｃが移動許容範囲（所定電流Ｉｃ１よりも大きく且つ所定電流Ｉｃ２よりも小さい範囲）内となるように、即ち、少なくとも所定時間ｔ１に亘って永久磁石４３とフランジ部４５ａとの吸引力Ｆｓが所定吸引力Ｆｓ１未満となるように、スイッチング素子５２を制御する移動許容制御を実行する。これにより、ピストンロッド１３およびピストン１５を移動させる必要があるときに、使用想定範囲内の任意の温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに対して、ピストンロッド１３およびピストン１５をより確実に移動させることができる。
【００４３】
また、本実施形態のパーキング装置１では、使用想定範囲の所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘおよび所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘに応じて所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を予め定めておいて、移動許容制御を実行するときには、そのときの温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに拘わらず、所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を周波数ｆおよびデューティＤとして用いてスイッチング素子５２を制御する。これにより、そのときの温度Ｔ，補機バッテリ５０の電圧Ｖｂに応じて周波数ｆ，デューティＤを変更するものに比して、移動許容制御を簡易なものとすることができる。
【００４４】
本実施形態のパーキング装置１では、使用想定範囲の所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘおよび所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘに応じて所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定めるものとした。しかし、所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘを用いずに所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘに応じて所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定めるものとしてもよいし、使用想定範囲の所定温度Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを用いずに所定電圧Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘに応じて所定周波数ｆ１および所定デューティＤ１を定めるものとしてもよい。
【００４５】
本実施形態のパーキング装置１では、磁気部４０は、永久磁石４３がプランジャ４２に固定される（プランジャ４２と一体に構成される）ものとした。しかし、永久磁石４３がヨーク４５のフランジ部４５ａに固定されるものとしてもよい。この場合、永久磁石４３とプランジャ４２との吸引力によってロックシャフト３１およびプランジャ４２が一体にシャフトホルダ３５側に付勢される（ロックされる）。
【００４６】
本実施形態のパーキング装置１では、ロックシャフト３１の小径部３２の当接部３１０の第１当接面３１１（ロック側の当接面）は、ロック側に凸となる断面円弧状の曲面とされるものとした。しかし、ロック側に凸となり円弧以外の断面形状の曲面とされるものとしてもよいし、当接部３１０側から大径部３３側に向かうにつれてロック側に一定角度で傾斜する（平坦な）斜面とされるものとしてもよい。
【００４７】
本実施形態のパーキング装置１では、ロックシャフト３１の小径部３２の当接部３１０の第２当接面３１２（ロック解除側の当接面）は、ロック解除側に一定角度で傾斜する（平坦な）斜面として形成されるものとした。しかし、ロック解除側に凸となる断面形状の曲面とされるものとしてもよい。
【００４８】
本実施形態のパーキング装置１では、ピストンロッド１３は、リターンスプリング１８の弾性力によって図２中下側（ロック側）に付勢され、リターンスプリング１８の弾性力に抗する油圧によって図２中上側（ロック解除側）に移動するものとした。しかし、リターンスプリングの弾性力によってロック解除側に付勢され、そのリターンスプリングの弾性力に抗する油圧によってロック側に移動するものとしてもよい。
【００４９】
本実施形態のパーキング装置１では、油圧アクチュエータ１０のピストンロッド１３およびピストン１５の移動方向と磁気ロック装置３０のロックシャフト３１の移動方向とが直交するように油圧アクチュエータ１０と磁気ロック装置３０とが配置されるものとした。しかし、両者が同一方向となるように油圧アクチュエータ１０と磁気ロック装置３０とが配置されるものとしてもよい。
【００５０】
次に、本発明のパーキング装置について説明する。
【００５１】
本発明のパーキング装置は、車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、第１弾性部材の弾性力または油圧によって第１方向に移動して、前記パーキングロック状態と前記パーキングロック解除状態とを切替可能な移動部材と、前記移動部材の移動を規制可能な移動規制部材と、前記移動規制部材によって前記移動部材の移動を規制するための磁束である第１磁束を発生する永久磁石と、コイルへの通電に伴って前記第１磁束をキャンセルする方向の磁束である第２磁束を発生する第２磁束発生手段と、を有する磁気ユニットと、前記コイルへの通電を制御する通電制御手段と、を備え、前記通電制御手段は、前記移動部材を移動させる必要がある移動必要時には、前記コイルに通電する電流を周期的に変化させる、ことを特徴とする。
【００５２】
この本発明のパーキング装置では、移動部材を移動させる必要がある移動必要時には、コイルに通電する電流を周期的に変化させる。移動規制部材によって移動部材の移動を規制するための規制力は、第１磁束と第２磁束とによるトータルの磁束に基づいて変化する。具体的には、コイルに通電されていないとき（第２磁束が発生していないとき）には規制力は十分に大きい。また、コイルに通電されるときには、その電流が大きくなる（第２磁束が大きくなる）のに従って、規制力は、徐々に小さくなって極小値に至ってから徐々に大きくなる。移動部材が第１方向に移動しようとする際、規制力が小さい場合には移動部材が移動することができるが、規制力が大きい場合には移動部材の移動が規制される。したがって、移動必要時には、コイルに通電する電流を周期的に変化させることにより、電流を一定とするものに比して、電流が、規制力が小さくなる範囲内である程度の時間に亘って留まるようにすることができる。これにより、移動必要時に、移動部材をより確実に移動させることができる。
【００５３】
こうした本発明のパーキング装置において、前記通電制御手段は、前記移動必要時には、所定周波数および所定デューティに応じた電流を前記コイルに通電する、ものとしてもよい。これにより、パーキング装置の温度，コイルに印加される電圧に応じて周波数，デューティを変更するものに比して、制御をより簡易なものとすることができる。
【００５４】
移動必要時には所定周波数および所定デューティに応じた電流をコイルに通電する態様の本発明のパーキング装置において、前記所定周波数および前記所定デューティは、前記コイルに通電する電流が少なくとも所定時間に亘って所定電流範囲内となるように設定され、前記所定電流範囲は、前記第１磁束と前記第２磁束とに基づく前記移動規制部材による前記移動部材の移動に対する規制力が、前記移動規制部材による前記移動部材の規制に必要な最小規制力よりも小さくなる範囲である、ものとしてもよい。こうすれば、所定周波数および所定デューティを適切に定めることができる。
【００５５】
この場合、前記通電制御手段は、バッテリと、前記バッテリとコイルとの間に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子を制御する制御手段と、を有し、前記所定周波数および前記所定デューティは、温度が許容下限温度で且つ前記バッテリの電圧が許容下限電圧のとき、および、温度が許容上限温度で且つ前記バッテリの電圧が許容上限電圧のときに、前記コイルに通電させる電流が少なくとも前記所定時間に亘って前記所定電流範囲内となるように設定される、ものとしてもよい。こうすれば、所定周波数および所定デューティをより適切に定めることができる。
【００５６】
本発明のパーキング装置において、前記移動規制部材は、前記移動部材に設けられた被当接部と当接可能な当接部を有すると共に前記第１方向とは直交する第２方向に移動する、ものとしてもよい。
【００５７】
本発明のパーキング装置において、前記移動部材は、前記第１弾性部材の弾性力によって、前記第１方向における前記パーキングロックが形成されるロック側に付勢され、油圧によって、前記第１方向における前記パーキンロック解除状態が形成されるロック解除側に移動する、ものとしてもよい。
【００５８】
実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、ピストンロッド１３およびピストン１５が「移動部材」に相当し、磁気ロック装置３０が「磁気ユニット」に相当し、補機バッテリ５０とスイッチング素子５２と電子制御ユニット６０とが「通電制御手段」に相当する。
【００５９】
なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６０】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、パーキング装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  パーキング装置、２  パーキングギヤ、２ａ  歯、３  パーキングポール、３ａ  突部、４  パーキングロッド、５  カム部材、６  支持ローラ、７  カムスプリング、８  ディテントレバー、８ａ  第１遊端部、８ｂ  第２遊端部、８ｈ  長穴、８ｒ  係合凹部、８ｓ  支軸、９  係合部材、１０  油圧アクチュエータ、１１ｆ  油室、１１ｈ  油孔、１１ｐ  ピストン室、１１ｓ  スプリング室、１２  移動部材、１３  ピストンロッド、１３ｈ穴部、１３ｐ  連結ピン、１３ｒ  連結凹部、１３ｓ  支持シャフト、１４  ローラ、１５  ピストン、１７  シール部材、１８  リターンスプリング、２０  ケース、３０  磁気ロック装置、３１  ロックシャフト、３２  小径部、３３  大径部、３５  シャフトホルダ、３７  スプリング、４０  磁気部、４１  軸部材、４１ａ  凹部、４２  プランジャ、４３  永久磁石、４４  コイル、４５  ヨーク、４５ａ  フランジ部、４６  コア、４７  リヤキャップ、４８  スプリング、５０  補機バッテリ、５２  スイッチング素子、６０  電子制御ユニット、７０  変速機、７２  油圧制御装置、３１０  当接部、３１１  第１当接面、３１２  第２当接面。
【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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