JP3156637B2

JP3156637B2 - 自動変速機のパーキング装置

Info

Publication number: JP3156637B2
Application number: JP15660597A
Authority: JP
Inventors: 俊男山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: JPH111158A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動変速機のパ
ーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、自動変速機のパーキング装置を
示す概略図である。この図によると、自動変速機の出力
軸１にパーキングギヤ２が同軸に連結しており、このパ
ーキングギヤ２と近接する位置に、パーキングギヤ２の
歯溝２ａに入り込む爪部３ａを形成したパーキングポー
ル３が配設されている。また、車内のセレクトレバー４
は、セレクトロッド５ａ、マニュアルレバー５ｂ、マニ
ュアルプレート５ｃ等のリンク機構を介してパーキング
ロッド６と連結している。

【０００３】パーキングロッド６は、図７に示すよう
に、先端部に拡径部６ａを形成し、基端側のロッド外周
の一部を変形させて突起部６ｂを形成した棒状部材であ
り、拡径部６ａと突起部６ｂとの間に、円錐台形状の筒
体として形成したウエッジ７を摺動自在に配設してい
る。そして、突起部６ｂとウエッジ７の端面との間に圧
縮コイルバネ８を配設してウエッジ７を拡径部６ａ側に
押圧している。

【０００４】そして、セレクトレバー４を駐車レンジに
セレクトすると、パーキングサポート９に一部が支持さ
れたウエッジ７がパーキングポール３を回動させるの
で、パーキングポール３の爪部３ａがパーキングギヤ２
ａの歯溝２ａに入り込み、出力軸１を固定して車両を確
実に停止させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したパ
ーキング装置は、車両の走行中に誤ってセレクトレバー
を駐車レンジにセレクトしても、自動変速機の出力軸１
とともにパーキングギヤ２が高速で回転しており、パー
キングポール３の爪部３ａがパーキングギヤ２の所定の
歯溝２ａに入り込む前に、歯山２ｂが連続的に爪部３ａ
に接触して爪３ａの入り込みを阻止するので、パーキン
グロック状態とならず安全機構が働く。

【０００６】その際、ウエッジ７は、図８に示すよう
に、パーキングポール２４とパーキングサポート９とに
よって拡径部６ａへの移動が阻止されて待機状態となる
が、爪部３ａと歯山２ｂとの連続的な接触によりパーキ
ングポール３が図８の上下方向に振動し、ウエッジ７が
パーキングロッド６の軸線に沿ってパーキングポール３
と離間する方向、或いはパーキングポール３に近づく方
向に往復運動を繰り返すので、ウエッジ７の押し縮め力
が作用する圧縮コイルバネ８も巻き線どうしが繰り返し
密着する。そのため、圧縮コイルバネ８の巻き線の密着
強度を高めないとコイル耐久性の面で問題がある。

【０００７】巻き線の線径を太くした１本の圧縮コイル
バネ８を使用すると、巻き線の密着強度が高くなってコ
イル耐久性が向上するが、所望のバネ特性を得るために
軸方向の寸法が長い圧縮コイルバネ８となり、それに伴
ってパーキングロッド６の軸長も増大しなければならな
いので、コンパクトなパーキング装置を提供することが
難しい。

【０００８】そこで、図９に示すように、パーキングロ
ッド６の外周に内側圧縮コイルバネ１０及び外側圧縮コ
イルバネ１２を並列に配設してウエッジ７からの押し縮
め力を分担して受け持つ構造とすると、ウエッジ７から
圧縮コイルバネ１０、１２にそれぞれ作用する押し縮め
力が小さくなるので、さほど大きな密着強度を必要とせ
ず、しかもパーキングロッドの軸方向の寸法も増大しな
い。

【０００９】しかしながら、この構造では、内側及び外
側圧縮コイルバネ１０、１２を同時に支持するためにパ
ーキングロッド６の突起部６ｂを径方向外方側に大きく
変形させることが不可能なので、突起部６ｂより外径寸
法を増大させたリング状のコイル支持スペーサ１４をパ
ーキングロッド６の外周に配設しているが、ウエッジ７
によって押し縮められる際に、外側圧縮コイルバネ１２
が内側圧縮コイルバネ１０より先に密着してしまうと、
外側圧縮コイルバネ１２の密着反力によりコイル支持ス
ペーサ１４の外周側に大きな曲げモーメントが加わって
しまい、図９の破線で示すようにコイル支持スペーサ１
４が変形してしまうおそれがある。ここで、変形防止の
ためにコイル支持スペーサ１４の肉厚を増大すると、所
望のバネ特性を得るために内側及び外側圧縮コイルバネ
１０、１２の軸方向の寸法が長くなり、パーキングロッ
ド６の軸長も増大してコンパクト化を改善することがで
きなくなる。

【００１０】この発明は上記従来技術の未解決の課題に
着目してなされたものであり、ウエッジを待機状態とす
る圧縮コイルバネ及びコイル支持スペーサの耐久性を向
上させ、同時にコンンパクト化を図ることが可能な自動
変速機のパーキング装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、自動変速機の出力軸とともに回
転するパーキングギヤと、このパーキングギヤとの係合
により前記出力軸を固定する爪部を有するパーキングポ
ールと、セレクトレバーが駐車レンジをセレクトすると
前記パーキングポールに向けて移動し、前記セレクトレ
バーが走行レンジをセレクトすると前記パーキングポー
ルから離間するパーキングロッドと、このパーキングロ
ッドの先端に形成した拡径部と、前記パーキングロッド
の後端側の外周を変形して形成した突起部と、前記拡径
部及び前記突起部間のパーキングロッド上に摺動自在に
配設したウエッジと、前記突起部と比較して大径の外周
形状を有し、前記突起部により前記後端側への移動が規
制された状態で前記パーキングロッド上に配設したリン
グ状のコイル支持スペーサと、このコイル支持スペーサ
及び前記ウエッジ間の前記パーキングロッドの外周上に
配設した圧縮コイルバネとを備えた自動変速機のパーキ
ング装置において、前記圧縮コイルバネを、コイル直径
が異なる２つの圧縮コイルバネにより構成し、大径の圧
縮コイルバネを粗く巻いた巻き線により形成し、小径の
圧縮コイルバネを密に巻いた巻き線により形成するとと
もに、前記小径の圧縮コイルバネを前記大径の圧縮コイ
ルバネ内に遊挿し、前記小径の圧縮コイルバネの一端を
前記コイル支持スペーサの内周側に当接し、前記大径の
圧縮コイルバネの一端を前記コイル支持スペーサの外周
側に当接した状態で前記パーキングロッドの外周上に配
設した。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の自動変速機のパーキング装置において、前記大径及
び小径の圧縮コイルバネを、それぞれプリセット荷重を
与えた状態で前記コイル支持スペーサ及び前記ウエッジ
間に配設するとともに、前記大径の圧縮コイルバネのプ
リセット荷重を、前記小径の圧縮コイルバネのプリセッ
ト荷重より小さな値に設定した。

【００１３】

【発明の効果】車両の走行中にセレクトレバーを駐車レ
ンジにセレクトすると、パーキングロッド上のウエッジ
は、パーキングポールを押圧できずに後端側に移動して
待機状態となる。その際、パーキングギヤとパーキング
ポールの爪部が連続的に接触するので、ウエッジはパー
キングロッド上で往復動を繰り返し、このウエッジ及び
コイル支持スペーサ間に配設した圧縮コイルバネも、ウ
エッジから押し縮め力が作用して巻き線が繰り返し密着
する。

【００１４】そのため、圧縮コイルバネの巻き線が密着
するときの強度（以下、密着強度と称する。）が問題と
なるが、請求項１記載の発明によると、コイル支持スペ
ーサ及び前記ウエッジ間において互いに並列に配置した
大径及び小径の圧縮コイルバネが、ウエッジから作用す
る押し縮め力を分担して受け持つ構造としており、これ
ら大径及び小径圧縮コイルバネにそれぞれ作用する押し
縮め力が小さくなるので、線径が細い巻き線を使用して
も密着強度を充分に確保することができ、コイル耐久性
の面で問題がない。また、大径及び小径の圧縮コイルバ
ネを並列に配設したことによりコイル軸長が短くなり、
パーキングロッドの短軸化を図ることができるので、コ
ンパクトなパーキング装置を提供することができる。

【００１５】また、請求項１記載の発明によると、大径
の圧縮コイルバネを粗く巻いた巻き線により形成し、小
径の圧縮コイルバネを密に巻いた巻き線により形成した
ので、これら大径及び小径の圧縮コイルバネがウエッジ
に押し縮められると、小径の圧縮コイルバネが、大径の
圧縮コイルバネより先に巻き線が密着する。そして、本
発明では、小径の圧縮コイルバネの一端をコイル支持ス
ペーサの内周側に当接し、大径の圧縮コイルバネの一端
を前記コイル支持スペーサの外周側に当接しているの
で、コイル支持スペーサの外周側に大径の圧縮コイルバ
ネの密着反力による大きな曲げモーメントが加わらな
い。したがって、コイル支持スペーサの肉厚を増大しな
くてもコイル支持スペーサの耐久性を向上させることが
できるとともに、パーキングロッドの短軸化により装置
のコンパクト化も図ることができる。

【００１６】一方、請求項２記載の発明によると、大径
及び小径の圧縮コイルバネは、それぞれプリセット荷重
が与えられた状態でコイル支持スペーサとウエッジとの
間に配設されており、ウエッジがパーキングポールを押
圧せずパーキングフリー状態となっていても、ウエッジ
が拡径部側に押圧され、コイル支持スペーサが突起部側
に押圧されているので、ウエッジ、コイル支持スペーサ
のガタツキを防止することができる。

【００１７】また、小径の圧縮コイルバネのプリセット
荷重を、大径の圧縮コイルバネのプリセット荷重より大
きな値に設定しているので、これら大径及び小径の圧縮
コイルバネ巻き線が密着する前であっても、コイル支持
スペーサの外周側には大きな曲げモーメントが加わりに
くい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、無段式自動変速機
構を組み込んだトランスアクスルを示すものであり、ト
ルクコンバータ２０、前後進切換機構２２、Ｖベルト式
無段変速機構２４、差動装置２６等を備えているトルク
コンバータ２０の入力側はエンジン２８の出力軸２８ａ
に連結し、その出力側は前後進切換機構２２の回転軸２
３と連結している。また、前後進切換機構２２は、遊星
歯車機構３０、前進用クラッチ３２、および後進用ブレ
ーキ３４を備えており、遊星歯車機構３０を構成するピ
ニオンキャリア３６に駆動軸３８が連結し、この駆動軸
３８にＶベルト式無段変速機構２４の駆動プーリ４０が
設けられている。

【００１９】Ｖベルト式無段変速機構２４は、駆動プー
リ４０、Ｖベルト４２及び従動プーリ４４により構成さ
れている。駆動プーリ４０は、駆動軸３８と一体に回転
する固定円錐板４６と、駆動軸３８の軸方向に移動可能
な可動円錐板４８とから構成されている。また、駆動プ
ーリ４０はＶベルト４２によって従動プーリ４４と伝動
可能に連結されている。従動プーリ４４は、従動軸５０
と一体に回転する固定円錐板５２と、従動軸５０の軸方
向に移動可能な可動円錐板５４とから構成されている。

【００２０】そして、従動軸５０には、パーキング５６
と、駆動ギヤ５８とが固着されており、駆動ギヤ５８は
アイドラ軸６０上のアイドラギヤ６２と噛合している。
さらに、アイドラ軸６０に設けたピニオン６４はファイ
ナルギヤ６６と常に噛合している。また、ファイナルギ
ヤ６６には、差動装置２６を構成する一対のピニオン６
８及び７０が取付けられており、このピニオン６８及び
７０と一対のサイドギヤ７２及び７４が噛合し、サイド
ギヤ７２及び７４に夫々出力軸７６及び７８が連結して
いる。

【００２１】そして、エンジン２８の出力軸２８ａから
入力された回転力は、トルクコンバータ２２及び回転軸
２３を介して前後進切換機構２２に伝達され、前進用ク
ラッチ３２が締結されると共に後進用ブレーキ３４が解
放されている場合には、一体回転状態となっている遊星
歯車機構３０を介して回転軸２３の回転力が同じ回転方
向のまま駆動軸３８に伝達される。一方、前進用クラッ
チ３２が解放されると共に後進用ブレーキ３４が締結さ
れている場合には、遊星歯車機構３０の作用により回転
軸２３の回転力は回転方向が逆になった状態で駆動軸３
８に伝達される。そして、駆動軸３８の回転力は、駆動
プーリ４０、Ｖベルト４２、従動プーリ４４、従動軸５
０、駆動ギヤ５８、アイドラギヤ６２、アイドラ軸６
０、ピニオン６４及びファイナルギヤ６６を介して差動
装置２６に伝達され、左右のドライブシャフト７６，７
８が前進方向又は後進方向に回転する。

【００２２】この動力伝達の際に、駆動プーリ４０の油
圧室４１、従動プーリ４４への油圧室４５への油圧供給
制御により駆動プーリ１４０可動円錐板４８及び従動プ
ーリ４４の可動円錐板５４を軸方向に移動させてＶベル
ト４２との接触位置半径を変えることにより、駆動プー
リ４０と従動プーリ４４との回転比を変えることができ
る。

【００２３】次に、図２は、トランスアクスル内部のパ
ーキングギヤ５６の近くに配設したパーキング装置を示
すものであり、図３は、図２のIII −III 線矢視を示す
ものである。

【００２４】本実施形態のパーキング装置は、セレクト
レバー（図示せず）とリンク機構を介して連結して軸線
Ｓ回りに回転するマニュアルシャフト８０と、マニュア
ルシャフト８０に固着して軸線Ｓ回りに回転するマニュ
アルプレート８２と、マニュアルプレート８２に連結し
て回動し、先端部にウエッジ８４を配設したロッドプレ
ート８６と、アクスルケース８８の取付け面に固定され
てウエッジ８４を下部側から支持するパーキングサポー
ト９０と、シャフト９２ａを介してアクスルケース８８
に回動自在に配設され、パーキングギヤ５６の歯溝５６
ａ間に進入可能な爪部９２ｂを形成したパーキングポー
ル９２と、パーキングギヤ５６から離間する方向にパー
キングポール９２を付勢するリターンスプリング９４と
を備えた装置である。

【００２５】また、パーキングロッド８６は、図３に示
すように、短尺部８６ａ及び長尺部８６ｂを有するＬ字
状の棒状体であり、長尺部８６ｂの先端部に拡径部８６
ｃを形成し、短尺部８６ａ側のロッド外周の一部を変形
して突起部８６ｄを形成している。そして、拡径部８６
ｃと突起部８６ｄとの間に、円錐台形状の筒体として形
成したウエッジ８４が摺動自在に配設されているととも
に、突起部８６ｄよりウエッジ８４側の外周に、リング
形状のコイル支持スペーサ８８が配設されている。

【００２６】また、コイル支持スペーサ８８とウエッジ
８４の端面との間には、内径側圧縮コイルバネ９４及び
外径側圧縮コイルバネ９６が配設されている。これら内
径側圧縮コイルバネ９４及び外径側圧縮コイルバネ９６
は、両者とも線径の細い巻き線を使用し、自由長が同一
長のコイルとして形成されている。そして、外径側圧縮
コイルバネ９６のコイル直径を内径側圧縮コイルバネ９
４のコイル直径より大きく設定し、外径側圧縮コイルバ
ネ９６内に内径側圧縮コイルバネ９４が遊挿されてい
る。

【００２７】ここで、図４に示すように、外径側圧縮コ
イルバネ９６は、巻き線間隔Ｔ₂が大きくなるように巻
き線を粗く巻いたコイルとし、内径側圧縮コイルバネ９
４は、巻き線間隔Ｔ₁が小さくなるように巻き線を密に
巻いたコイルとしている（Ｔ ₁＜Ｔ₂）。そして、これ
ら内径側及び外径側圧縮コイルバネ９４、９６をコイル
支持スペーサ８８とウエッジ８４（ウエッジ８４は拡径
部８６ｃに当接している。）の端面との間に配設すると
きには、それぞれプリセット荷重を与えた状態で配設し
ているとともに、内径側圧縮コイルバネ９４のプリセッ
ト荷重Ｗ₁を、外径側圧縮コイルバネ９６のプリセット
荷重Ｗ₂より大きな値に設定している（Ｗ₁＞Ｗ₂）。

【００２８】そして、セレクトレバーを駐車レンジにセ
レクトすると、マニュアルシャフト８０、マニュアルプ
レート８２が軸線Ｓ回りに回転し、パーキングロッド８
６がパーキングポール９２側に移動していく。そして、
パーキングサポート８８に下部が支持されたウエッジ８
４がパーキングポール９２を回動し、パーキングポール
９２の爪部９２ｂがパーキングギヤ５６の歯溝５６ａに
入り込んでパーキングロック状態となると従動軸５０が
固定される。これにより、従動軸５０から左右のドライ
ブシャフト７６，７８までの駆動力伝達が遮断されるの
で、車両が確実に停止する。

【００２９】また、車両の走行中に誤ってセレクトレバ
ーを駐車レンジにセレクトしても、従動軸５０とともに
パーキングギヤ５６が高速で回転しており、パーキング
ポール９２の爪部９２ｂがパーキングギヤ５６の所定の
歯溝５６ａに入り込む前に、歯山５６ｂが連続的に爪部
９２ｂに接触して爪部９２ｂの入り込みを阻止するの
で、パーキングロック状態とならず安全機構が働く。

【００３０】このとき、ウエッジ８４は、図５に示すよ
うに、パーキングポール９２とパーキングサポート８８
とによって拡径部８６ｃ側への移動が阻止されて待ち状
態となる。そして、爪部９２ｂと歯山５６ｂとの連続的
な接触によりパーキングポール９２が上下方向に振動
し、ウエッジ８４がパーキングロッド８６に沿ってパー
キングポール９２と離間する方向、或いはパーキングポ
ール９２に近づく方向に往復運動を繰り返す。

【００３１】そして、ウエッジ８４から押し縮め力が作
用する内径側及び外径側圧縮コイルバネ９４、９６もそ
れぞれ巻き線の密着を繰り返すが、巻き線を密に巻いた
内径側圧縮コイルバネ９４が先に密着し、その後、巻き
線を粗に巻いた外径側圧縮コイルバネ９６が密着する。

【００３２】上記構成のパーキング装置によると、並列
に配置した内径側及び外径側圧縮コイルバネ９４、９６
が、ウエッジ８４から作用する押し縮め力を分担して受
け持ち、これらコイル９４、９６にそれぞれ作用する押
し縮め力が小さくなるので、線径が細い巻き線を使用し
ても密着強度が充分に確保され、コイル耐久性の面で問
題がない。

【００３３】また、内径側及び外径側圧縮コイルバネ９
４、９６を並列に配設したことによりコイル軸長が短く
なり、それにより、パーキングロッド８６の短軸化を図
ることができるので、コンパクトなパーキング装置を提
供することができる。

【００３４】また、内径側及び外径側圧縮コイルバネ９
４、９６がウエッジ８４に押し縮められると、外径側圧
縮コイルバネ９６より先に、内径側圧縮コイルバネ９４
の巻き線が密着するので、コイル支持スペーサ８８の外
周側には外径側圧縮コイルバネ９６の密着反力による大
きな曲げモーメントが加わらない。したがって、コイル
支持スペーサ８８の肉厚を増大しなくてもコイル支持ス
ペーサ８８の耐久性を向上させることができ、それに伴
いパーキングロッド６の短軸化により装置のコンパクト
化を図ることができる。

【００３５】さらに、内径側及び外径側圧縮コイルバネ
９４、９６は、それぞれプリセット荷重が与えられた状
態でコイル支持スペーサ８８とウエッジ８４（ウエッジ
８４は拡径部８６ｃに当接している。）との間に配設さ
れており、図４に示すパーキングフリー状態となってい
ても、ウエッジ８４を拡径部８６ｃ側に押圧し、コイル
支持スペーサ８８を突起部８６ｄ側に押圧しているの
で、ウエッジ８４、コイル支持スペーサ８８のガタツキ
を防止することができる。

【００３６】さらにまた、内径側圧縮コイルバネ９４の
プリセット荷重Ｗ₁を、外径側圧縮コイルバネ９６のプ
リセット荷重Ｗ₂より大きな値に設定しているので、内
径側及び外径側圧縮コイルバネ９４、９６の巻き線が密
着する前であっても、コイル支持スペーサ８８の外周側
には大きな曲げモーメントが加わりにくい。

【００３７】なお、パーキングポール９２、ウエッジ８
４、パーキングロッド８６等に関して上下方向、前後方
向により各部の位置や動作の方向を説明したが、これら
は各部品や部分の相対的な位置を示したものであり、し
たがって、他の実施形態では、絶対的な位置や動作の方
向が前記とは異なることもあり得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる無段式自動変速機構を組み込ん
だトランスアクスルを示すスケルトン図である。

【図２】トランスアクスル内に配設したパーキング装置
を示す図である。

【図３】図２のIII −III 線矢視図である。

【図４】ウエッジから押し縮め力が作用していない大径
及び小径の圧縮コイルバネを示す図である。

【図５】ウエッジから押し縮め力が作用している大径及
び小径の圧縮コイルバネを示す図である。

【図６】セレクトレバーと連結しているパーキング装置
の概略を示す図である。

【図７】従来のパーキング装置のパーキングロック状態
を示す図である。

【図８】従来のパーキング装置のウエッジが待機状態と
なっているのを示す図である。

【図９】従来のパーキング装置において圧縮コイルバネ
からの密着反力による問題点を示した図である。

【符号の説明】

５０出力軸５６パーキングギヤ５６ａパーキングギヤの歯溝８０マニュアルシャフト８２マニュアルプレート８４ウエッジ８６パーキングロッド８６ｃ拡径部８６ｄ突起部８８コイル支持スペーサ９２ｂ爪部９２パーキングポール９４内径側圧縮コイルバネ（小径の圧縮コイルバネ）９６外径側圧縮コイルバネ（大径の圧縮コイルバネ）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動変速機の出力軸とともに回転するパ
ーキングギヤと、このパーキングギヤとの係合により前
記出力軸を固定する爪部を有するパーキングポールと、
セレクトレバーが駐車レンジをセレクトすると前記パー
キングポールに向けて移動し、前記セレクトレバーが走
行レンジをセレクトすると前記パーキングポールから離
間するパーキングロッドと、このパーキングロッドの先
端に形成した拡径部と、前記パーキングロッドの後端側
の外周を変形して形成した突起部と、前記拡径部及び前
記突起部間のパーキングロッド上に摺動自在に配設した
ウエッジと、前記突起部と比較して大径の外周形状を有
し、前記突起部により前記後端側への移動が規制された
状態で前記パーキングロッド上に配設したリング状のコ
イル支持スペーサと、このコイル支持スペーサ及び前記
ウエッジ間の前記パーキングロッドの外周上に配設した
圧縮コイルバネとを備えた自動変速機のパーキング装置
において、前記圧縮コイルバネを、コイル直径が異なる２つの圧縮
コイルバネにより構成し、大径の圧縮コイルバネを粗く
巻いた巻き線により形成し、小径の圧縮コイルバネを密
に巻いた巻き線により形成するとともに、前記小径の圧
縮コイルバネを前記大径の圧縮コイルバネ内に遊挿し、
前記小径の圧縮コイルバネの一端を前記コイル支持スペ
ーサの内周側に当接し、前記大径の圧縮コイルバネの一
端を前記コイル支持スペーサの外周側に当接した状態で
前記パーキングロッドの外周上に配設したことを特徴と
する自動変速機のパーキング装置。
【請求項２】前記大径及び小径の圧縮コイルバネを、
それぞれプリセット荷重を与えた状態で前記コイル支持
スペーサ及び前記ウエッジ間に配設するとともに、前記
大径の圧縮コイルバネのプリセット荷重を、前記小径の
圧縮コイルバネのプリセット荷重より小さな値に設定し
たことを特徴とする請求項１記載の自動変速機のパーキ
ング装置。