JP2020082796A - パークロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組付性を向上でき、操作機構に影響を与えることなく、大型化を抑制し、ポールロックの揺動状態を検出することができるパークロック装置を提供する。【解決手段】ケーシング３と、このケーシング３内に配置され回転駆動される駆動軸５と、この駆動軸５と一体回転可能に設けられたギヤ７と、ケーシング３内に支持軸９を介して揺動可能に配置され揺動によりギヤ７と噛み合い駆動軸５の回転を阻止するポールロック１１と、ケーシング３内に配置されポールロック１１を揺動させる操作機構１３とを備えたパークロック装置１において、ポールロック１１の揺動状態をポールロック１１に対して非接触状態で検出する検出部１５を配置した。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に適用されるパークロック装置に関する。

従来、パークロック装置としては、ケーシングと、このケーシング内に配置され回転駆動される駆動軸と、この駆動軸と一体回転可能に設けられたギヤと、ケーシング内に支持軸を介して揺動可能に配置され揺動によりギヤと噛み合い駆動軸の回転を阻止するポールロックと、ケーシング内に配置されポールロックを揺動させる操作機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このパークロック装置では、ポールロックに対して常時接触する触子を有するセンサが設けられ、ポールロックの揺動によって触子がオン、オフ操作されることによって、ポールロックの揺動状態を検出することができる。

このようにポールロックの揺動状態を検出することにより、ポールロックとギヤとが噛み合っているか、否かを検出することができ、駆動軸の回転阻止が正常に行われているか、否かを確実に検出することができる。

特開昭６２−２１８２６１号公報

しかしながら、上記特許文献１のようなパークロック装置では、センサとポールロックとが接触するための構造を設ける必要があるなど、センサの取り回しが煩雑となって、組付性が低下していた。

また、上記特許文献１のようなパークロック装置では、センサがポールロックと接触しているので、操作機構にかかる荷重が大きくなると共に、センサとポールロックとの接触構造を設ける必要があり、大型化していた。

そこで、この発明は、組付性を向上でき、操作機構に影響を与えることなく、大型化を抑制し、ポールロックの揺動状態を検出することができるパークロック装置の提供を目的としている。

本発明は、ケーシングと、このケーシング内に配置され回転駆動される駆動軸と、この駆動軸と一体回転可能に設けられたギヤと、前記ケーシング内に支持軸を介して揺動可能に配置され揺動により前記ギヤと噛み合い前記駆動軸の回転を阻止するポールロックと、前記ケーシング内に配置され前記ポールロックを揺動させる操作機構とを備えたパークロック装置であって、前記ポールロックの揺動状態を前記ポールロックに対して非接触状態で検出する検出部が配置されていることを特徴とする。

このパークロック装置では、ポールロックの揺動状態をポールロックに対して非接触状態で検出する検出部が配置されているので、検出部をポールロックと接触させる必要がなく、検出部の取り回しの煩雑さを軽減でき、組付性を向上することができる。

また、検出部は、ポールロックと接触させる必要がないので、ポールロックを揺動させる操作機構に影響を与えることがないと共に、検出部とポールロックとの接触構造を設ける必要がなく、大型化を抑制することができる。

従って、このようなパークロック装置では、組付性を向上でき、操作機構に影響を与えることなく、大型化を抑制し、ポールロックの揺動状態を検出することができる。

本発明によれば、組付性を向上でき、操作機構に影響を与えることなく、大型化を抑制し、ポールロックの揺動状態を検出することができるパークロック装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の側面図である。 本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の分割ケースを取り外したときの側面図である。 本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の駆動軸近傍の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の第２接続部材の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るパークロック装置の検出部のブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るパークロック装置の分割ケースを取り外して軸方向一側から見たときの側面図である。 本発明の第２実施形態に係るパークロック装置の分割ケースを取り外して軸方向他側から見たときの側面図である。

図１〜図８を用いて本発明の実施の形態に係るパークロック装置について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係るパークロック装置１は、ケーシング３と、このケーシング３内に配置され回転駆動される駆動軸５と、この駆動軸５と一体回転可能に設けられたギヤ７と、ケーシング３内に支持軸９を介して揺動可能に配置され揺動によりギヤ７と噛み合い駆動軸５の回転を阻止するポールロック１１と、ケーシング３内に配置されポールロック１１を揺動させる操作機構１３とを備えている。

そして、パークロック装置１には、ポールロック１１の揺動状態をポールロック１１に対して非接触状態で検出する検出部１５が配置されている。

また、検出部１５は、駆動軸５とギヤ７とに電気的に接続された第１接続部材１７と、ポールロック１１と支持軸９とに電気的に接続された第２接続部材１９とを有する。

そして、検出部１５は、ポールロック１１とギヤ７とが接触状態であるときと、ポールロック１１とギヤ７とが非接触状態であるときとの抵抗値の違いによってポールロック１１の揺動位置の変化を検出する検出回路である。

さらに、第１接続部材１７は、駆動軸５とギヤ７とに摺動部材２１を介して接続されている。

図１〜図６に示すように、ケーシング３は、複数（ここでは２つ）に分割された複数の分割ケースからなり、複数の分割ケースをボルトなどの固定手段によって固定することによって、各部材を収容する収容空間を形成する。

このケーシング３の内部には、操作機構１３と、駆動軸５と、ギヤ７と、ポールロック１１などが収容されている。

操作機構１３は、回転軸２３と、回動部材２５と、移動機構２７とを備えている。

回転軸２３は、ケーシング３の側壁を挿通し、ケーシング３に回転可能に支持されている。

この回転軸２３のケーシング３の外部に配置される端部には、ケーシング３の外部に取り付けられる電動モータからなるアクチュエータ（不図示）が接続されている。

このアクチュエータは、ドライバなどのユーザがシフトレンジを切り替えることによって作動され、回転軸２３を回転駆動させる。

なお、アクチュエータとしての電動モータには、ステッピングモータが用いられ、回転方向一方側であるロック位置側と、回転方向他方側であるロック解除位置側とになるように所定角度回動することができる。

このようなアクチュエータによって作動される回転軸２３のケーシング３の内部に配置される端部側には、回動部材２５が一体回転可能に設けられている。

なお、回転軸２３の端部には、回転軸の外径側に突出するピンが設けられ、回動部材２５の回転軸２３からの抜け止めがなされている。

回動部材２５は、薄板状のプレートからなり、回転軸２３の回転により回転軸２３の軸心周りを回動する。

この回動部材２５は、回転軸２３、すなわちアクチュエータの一方側と他方側への回転により、ポールロック１１が駆動軸５の回転を阻止するロック位置と、ポールロック１１による駆動軸５の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動される。

このような回動部材２５には、ロック位置と、ロック解除位置とで、付勢部材３３と係合して段階的に付勢力が付与される係合部２９，３１が設けられている。

係合部２９は、回動部材２５がロック位置側に位置したときに、付勢部材３３の円筒ローラ３５が係合するＶ字形のロック用の凹部となっている。

一方、係合部３１は、回動部材２５がロック解除位置側に位置したときに、付勢部材３３の円筒ローラ３５が係合するＶ字形の解除用の凹部となっている。

付勢部材３３は、板バネからなり、一端側がケーシング３にボルトで固定され、他端側に回動部材２５の係合部２９，３１に係合される円筒ローラ３５を備えている。

この付勢部材３３の他端の円筒ローラ３５は、回動部材２５の回動により、回動部材２５の係合部２９，３１の間を変動していずれかのＶ字形の係合部２９，３１に係合され、係合された位置で、付勢部材３３が回動部材２５に付勢力を付与し、回動部材２５の回動を規制する。

なお、回動部材２５には、規制部３７，３９が設けられ、回動部材２５が付勢部材３３の付勢力を超えて、ロック位置、或いはロック解除位置より回動しようとしたときに、ケーシング３の分割ケースを位置決めするノックピン４１に規制部３７，３９がそれぞれ当接し、回動部材２５のそれ以上の回動を規制する。

このような回動部材２５の回動は、移動機構２７に伝達される。

移動機構２７は、移動部材４３と、操作部材（不図示）とを備えている。

移動部材４３は、長尺状のロッドからなり、一端側が、回動部材２５に連結部４５を介して係合され、回動部材２５の回動により移動部材４３が軸方向移動される。

この移動部材４３の他端側には、操作部材が設けられている。

操作部材は、先細りとなるように円錐状に形成され、移動部材４３の他端側に移動部材４３と軸方向に一体移動可能で移動部材４３上を移動可能に設けられ、ケーシング３に固定された保持部材４７の内部に軸方向移動可能に収容されている。

この操作部材と移動部材との間には、ポールロック１１が駆動軸５の回転を阻止する際に、ポールロック１１の待ち機構となるスプリング４９が配置されている。

このような操作部材は、軸方向移動により、円錐状に形成された傾斜面がポールロック１１と当接する、或いは当接を解除することによってポールロック１１を操作し、駆動軸５の回転を阻止、或いは回転の阻止を解除する。

駆動軸５は、駆動源としてのエンジン（不図示）や電動モータ（不図示）から車輪までの動力伝達経路上に設けられた伝達機構５１の中間軸となっている。

伝達機構５１は、エンジンに接続されたエンジン軸５３と、電動モータに接続されたモータ軸５５と、デファレンシャル装置５７を介して駆動力を車輪に分配するデフ軸５９と、ジェネレータ（不図示）に接続されたジェネレータ軸６１と、エンジン軸５３とデフ軸５９との間に配置された中間軸６３と、モータ軸５５とデフ軸５９との間に配置された駆動軸５とを備えている。

この伝達機構５１では、エンジン軸５３の回転により、中間軸６３を介してエンジンの駆動力がデフ軸５９に出力される。

また、エンジン軸５３の回転は、ジェネレータ軸６１に伝達され、ジェネレータで発電される。

一方、モータ軸５５の回転は、駆動軸５を介して電動モータの駆動力がデフ軸５９に出力される。

このような伝達機構５１において、駆動軸５には、一体回転可能にギヤ７が設けられている。

ギヤ７は、ポールロック１１と噛み合うと、駆動軸５の回転が阻止され、デフ軸５９が回転することなく、駆動源から車輪への駆動力の伝達が阻止される。

ポールロック１１は、ケーシング３に凹状に設けられたロック保持部６５内に固定された支持軸９の外周に揺動可能に支持され、当接部６７とロック部６９とを備えている。

当接部６７は、ポールロック１１の一端側に設けられ、回動部材２５のロック解除位置で、操作部材を収容する保持部材４７の内部に配置されている。

この当接部６７は、回動部材２５のロック位置で、操作部材が当接され、ポールロック１１のロック部６９が駆動軸５のギヤ７と噛み合うように、ポールロック１１を揺動させる。

ロック部６９は、ポールロック１１の他端側に設けられ、当接部６７が操作部材と当接してポールロック１１が揺動されたときに、駆動軸５のギヤ７と噛み合い、駆動軸５の回転を阻止する。

このとき、ロック部６９がギヤ７の歯面に位置してギヤ７と噛み合っていない場合には、待ち機構としてのスプリング４９によってロック部６９がギヤ７の歯底に向けて付勢されており、ロック部６９がギヤ７との噛み合い位置に位置したときにギヤ７と噛み合う。

このようなポールロック１１には、ポールロック１１をロック部６９とギヤ７との噛み合い解除方向に揺動させるように付勢するスプリング７１が配置されている。

このスプリング７１は、付勢力が移動機構２７に設けられた待ち機構としてのスプリング４９よりも弱く設定されている。

このようなスプリング７１は、ポールロック１１の当接部６７と操作部材との当接が解除されたときに、ポールロック１１をロック部６９とギヤ７との噛み合い解除方向に揺動させ、ロック部６９とギヤ７との噛み合いを解除させ、駆動軸５の回転の阻止を解除させる。

このようにポールロック１１の揺動により、ポールロック１１のロック部６９と駆動軸５のギヤ７とが噛み合い、或いは噛み合い解除を行い、駆動軸５の回転が阻止、或いは駆動軸５の回転阻止が解除される。

このため、ポールロック１１の揺動状態を検出することによって、駆動軸５の回転が阻止されたか否かを検出することができる。

そこで、ポールロック１１を作動させる起動源であるアクチュエータとしての電動モータへの通電状態によって、ポールロック１１の揺動状態を検出することが考えられる。

しかしながら、電動モータの通電状態によって検出する場合では、例えば、異物などの混入などによってポールロック１１が揺動することができない状態であると、電動モータへ通電しても、ポールロック１１が揺動することができず、駆動軸５の回転が阻止されていない状態であるのに、駆動軸５の回転が阻止された状態であると誤認してしまう可能性があった。

このため、ポールロック１１の揺動状態を、直接的に検出することで、より確実に駆動軸５の回転が阻止された否かを検出することができる。

しかしながら、従来のように、検出部として、ポールロック１１と接触してＯＮ／ＯＦＦ操作されるセンサを用いる場合、センサとポールロック１１とが接触するための構造を設ける必要があり、配置スペースが限定されるなど、センサの取り回しが煩雑となって、組付性が低下していた。

また、従来のようなセンサでは、センサがポールロック１１と接触しているので、操作機構１３にかかる荷重が大きくなると共に、センサとポールロック１１との接触構造を設ける必要があり、大型化していた。

そこで、パークロック装置１では、ポールロック１１の揺動状態を、ポールロック１１に対して非接触状態で検出する検出部１５が配置されている。

検出部１５は、駆動軸５とギヤ７とに電気的に接続された第１接続部材１７と、ポールロック１１と支持軸９とに電気的に接続された第２接続部材１９とを有する。

第１接続部材１７は、端部がケーシング３の外部に露出するように配置された第１本体部７３と、この第１本体部７３に電気的に接続されたブラシからなる摺動部材２１とを備えている。

この第１接続部材１７は、駆動軸５の一端側の外周に摺動部材２１が摺動することにより、第１本体部７３が摺動部材２１を介して駆動軸５とギヤ７とに電気的に接続されている。

このような第１接続部材１７は、第１本体部７３がケーシング３の外部に配置され車両に搭載された各機構の作動を制御するコントローラ７５に電気的に接続されている。

このため、駆動軸５のギヤ７は、第１接続部材１７を介してコントローラ７５に電気的に接続されている。

第２接続部材１９は、一部がケーシング３の外部に露出するように配置された第２本体部７７と、この第２本体部７７に電気的に接続され付勢力を有する端子からなる接触部材７９とを備えている。

この第２接続部材１９は、ポールロック１１を支持する支持軸９の軸方向一端面に付勢力を付与しながら接触部材７９が接触することにより、第２本体部７７が接触部材７９を介して支持軸９とポールロック１１とに電気的に接続されている。

ここで、ポールロック１１は、回転不能に固定された支持軸９の外周をポールロック１１が摺動するように揺動可能に支持されているので、第２接続部材１９の接触部材７９と支持軸９との間に摺動が発生することがない。

このため、第２接続部材１９の接触部材７９は、第１接続部材１７の摺動部材２１のようなブラシなどを用いる必要がなく、単に支持軸９に付勢力を付与して接触される端子を適用することができる。

なお、ポールロック１１と支持軸９とが一体に設けられている場合であっても、ポールロック１１の揺動範囲は短く、接触部材７９と支持軸９との摺動は少ないので、簡易な構造の接触部材７９を適用することができる。

加えて、第２接続部材１９の接触部材７９は、支持軸９の軸方向端面に接触されているが、これに限らず、支持軸９が回転しない場合には、支持軸９の外周面に接触部材７９を接触させてもよい。

このような第２接続部材１９は、第２本体部７７が、第１接続部材１７と同様に、コントローラ７５に電気的に接続されている。

このため、ポールロック１１は、第２接続部材１９と接触することなく、支持軸９と接続された第２接続部材１９を介してコントローラ７５に電気的に接続されている。

このような検出部１５は、ポールロック１１とギヤ７とが接触状態であるときと、ポールロック１１とギヤ７とが非接触状態であるときとの第１接続部材１７及び第２接続部材１９における抵抗値の違いによって、ポールロック１１の揺動位置の変化を検出する検出回路となっている。

詳細には、検出部１５は、ポールロック１１のロック部６９と駆動軸５のギヤ７とが噛み合ったとき、すなわち接触状態であるとき、第１接続部材１７及び第２接続部材１９における抵抗値は低くなるので、ポールロック１１がロック位置に揺動したものと認識し、駆動軸５の回転が阻止されたことを検出する。

一方、検出部１５は、ポールロック１１のロック部６９と駆動軸５のギヤ７とが噛み合っていないとき、すなわち非接触状態であるとき、第１接続部材１７及び第２接続部材１９における抵抗値は高くなるので、ポールロック１１がロック解除位置に揺動したものと認識し、駆動軸５の回転阻止が解除されたことを検出する。

このようにポールロック１１に対して非接触状態でポールロック１１の揺動状態を検出する検出部１５を設けることにより、ポールロック１１と検出部１５とが接触するための構造や配置スペースを設ける必要がなく、検出部１５の取り回しの煩雑さを軽減でき、組付性を向上することができる。

また、第２接続部材１９は、ポールロック１１を支持する支持軸９と接続されており、ポールロック１１に対しては非接触であるので、第２接続部材１９とポールロック１１との接触による荷重が操作機構１３にかかることがなく、操作機構１３によるポールロック１１の揺動操作に影響を与えることがない。

加えて、ポールロック１１の周囲に、第２接続部材１９とポールロック１１との接触構造を設ける必要がなく、パークロック装置１の大型化を抑制することができる。

なお、第１接続部材１７と第２接続部材１９とは、駆動軸５の一端側、支持軸９の一端側に配置されているが、これに限らず、第１接続部材１７と第２接続部材１９とを、駆動軸５の他端側、支持軸９の他端側に配置してもよく、抵抗値の差がより大きく検出できる側や配置レイアウトなどに応じて、第１接続部材１７と第２接続部材１９との配置を適宜選択すればよい。

このようなパークロック装置１では、ポールロック１１の揺動状態をポールロック１１に対して非接触状態で検出する検出部１５が配置されているので、検出部１５をポールロック１１と接触させる必要がなく、検出部１５の取り回しの煩雑さを軽減でき、組付性を向上することができる。

また、検出部１５は、ポールロック１１と接触させる必要がないので、ポールロック１１を揺動させる操作機構１３に影響を与えることがないと共に、検出部１５とポールロック１１との接触構造を設ける必要がなく、大型化を抑制することができる。

従って、このようなパークロック装置１では、組付性を向上でき、操作機構１３に影響を与えることなく、大型化を抑制し、ポールロック１１の揺動状態を検出することができる。

また、検出部１５は、ポールロック１１とギヤ７とが接触状態であるときと、ポールロック１１とギヤ７とが非接触状態であるときとの抵抗値の違いによってポールロック１１の揺動位置の変化を検出する検出回路であるので、検出部１５をポールロック１１に接触させなくとも、安定してポールロック１１の揺動状態を検出することができる。

さらに、第１接続部材１７は、駆動軸５とギヤ７とに摺動部材２１を介して接続されているので、第１接続部材と駆動軸５及びギヤ７とを安定して電気的に接続することができ、ポールロック１１の揺動状態の検出を安定化することができる。

（第２実施形態）
図７，図８を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係るパークロック装置１０１は、検出部１０３が、ポールロック１１の近傍にポールロック１１と非接触に配置され、ポールロック１１の揺動位置の変化を検出する非接触センサ１０５である。

なお、第１実施形態と同様の構成には、同様の記号を記し、機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、同様の構成であるので、得られる作用・効果は同等である。

図７，図８に示すように、検出部１５は、ポールロック１１の近傍に、ポールロック１１に対して非接触に配置される非接触センサ１０５となっている。

この非接触センサ１０５は、パルスセンサであり、ポールロック１１に対向して配置され、ポールロック１１の揺動範囲内でポールロック１１と非接触に配置される。

このような非接触センサ１０５は、例えば、図７，図８に示すように、ポールロック１１の揺動方向に対向して配置される非接触センサ１０５ａ〜１０５ｄ、ポールロック１１の揺動方向に平行に配置される非接触センサ１０５ｅのように配置される。

なお、非接触センサ１０５ａ〜１０５ｅの配置は、一例であり、周辺部材との干渉を避け、ケーシング３内のポールロック１１と非接触に対向して配置できる空きスペースであれば、どのような部分に非接触センサ１０５を配置してもよい。

これらの非接触センサ１０５ａ〜１０５ｅは、ケーシング３の外部に配置され車両に搭載された各機構の作動を制御するコントローラ７５（図６参照）に電気的に接続され、ポールロック１１の揺動によって得られたパルスをコントローラ７５に入力し、入力されたパルスの変化によりポールロック１１の揺動状態を検出する。

このように検出部１０３を非接触センサ１０５とすることにより、ポールロック１１に対して接触することなく、直接的にポールロック１１の揺動状態を検出することができる。

また、非接触センサ１０５は、ポールロック１１と接触する必要がないので、例えば、非接触センサ１０５ａ〜１０５ｅのように、周辺部材との干渉を避けて空いているスペースに配置させるなど、配置レイアウトの自由度を向上することができる。

このようなパークロック装置１０１では、検出部１０３が、ポールロック１１の近傍にポールロック１１と非接触に配置され、ポールロック１１の揺動位置の変化を検出する非接触センサ１０５であるので、検出部１０３の配置レイアウトの自由度を向上することができ、組付性を向上することができる。

なお、本発明の実施の形態に係るパークロック装置では、エンジンと電動モータとを駆動源する車両に適用されているが、これに限らず、エンジンのみ、電動モータのみなどを駆動源とする車両にも適用することができる。

１，１０１…パークロック装置
３…ケーシング
５…駆動軸
７…ギヤ
９…支持軸
１１…ポールロック
１３…操作機構
１５，１０３…検出部
１７…第１接続部材
１９…第２接続部材
２１…摺動部材
１０５…非接触センサ

Claims (4)

1. ケーシングと、このケーシング内に配置され回転駆動される駆動軸と、この駆動軸と一体回転可能に設けられたギヤと、前記ケーシング内に支持軸を介して揺動可能に配置され揺動により前記ギヤと噛み合い前記駆動軸の回転を阻止するポールロックと、前記ケーシング内に配置され前記ポールロックを揺動させる操作機構とを備えたパークロック装置であって、
   前記ポールロックの揺動状態を前記ポールロックに対して非接触状態で検出する検出部が配置されていることを特徴とするパークロック装置。
2. 請求項１記載のパークロック装置であって、
   前記検出部は、前記ポールロックの近傍に前記ポールロックと非接触に配置され、前記ポールロックの揺動位置の変化を検出する非接触センサであることを特徴とするパークロック装置。
3. 請求項１記載のパークロック装置であって、
   前記検出部は、前記駆動軸と前記ギヤとに電気的に接続された第１接続部材と、前記ポールロックと前記支持軸とに電気的に接続された第２接続部材とを有し、
   前記ポールロックと前記ギヤとが接触状態であるときと、前記ポールロックと前記ギヤとが非接触状態であるときとの抵抗値の違いによって前記ポールロックの揺動位置の変化を検出する検出回路であることを特徴とするパークロック装置。
4. 請求項３記載のパークロック装置であって、
   前記第１接続部材は、前記駆動軸と前記ギヤとに摺動部材を介して接続されていることを特徴とするパークロック装置。

Images