JP3539158B2 - 変速機のパーキング機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載される変速機のパーキング機構に関し、特に、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸を備えた変速機のパーキング機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機は、入力軸と出力軸とを備えており、入力軸および出力軸に設けられたトルク伝達機構の経路を切り替えることで、入力軸に入力されたトルクが所定の状態に変換されて出力軸から出力される。また、自動変速機はパーキング機構を備えており、シフトレバーによりパーキングレンジが選択された場合は、パーキング機構の動作により出力軸の回転が防止され、パーキングブレーキ機構の動作不良時にも車両を確実に駐車させておくことができる。
【０００３】
上記のような自動変速機のパーキング機構の一例が、特開昭６３−２９７１５４号公報に記載されている。この公報に記載されたパーキング機構は、出力軸に取り付けられたパーキングギヤと、パーキングギヤの外周側に設けられたパーキングポールとを備えている。このパーキングポールの一端は、ケーシング側の固定部材により回転可能に支持され、パーキングポールの長さ方向の中途部位には爪部が形成されている。また、固定部材にはねじりコイルばねが取り付けられており、ねじりコイルばねの弾性力により、爪部がパーキングギヤから解放される方向にパーキングポールが付勢されている。
【０００４】
さらに、シフトレバーの操作により長手方向に移動するパーキング操作ロッドが設けられており、パーキング操作ロッドの外周には、パーキング操作ロッドの長手方向に相対移動可能なスリーブが取り付けられている。このスリーブの外周には円錐面と円筒カムとが形成されている。そして、パーキング操作ロッドには、スリーブを所定方向に付勢するコイルばねが取り付けられている。
【０００５】
上記構成のパーキング機構においては、シフトレバーの操作によりパーキングレンジ以外のレンジが選択された場合は、ねじりコイルばねの弾性力がパーキングポールに作用する。その結果、パーキングポールが所定方向に回転して爪部とパーキングギヤとが解放され、中間軸が回転可能な状態になる。
【０００６】
一方、シフトレバーの操作によりパーキングレンジが選択された場合は、パーキング操作ロッドが長手方向に移動し、その移動力がコイルばねを介してスリーブに伝達される。すると、スリーブが長手方向に移動し、円錐面からパーキングポールに対して回転力が付与され、パーキングポールがコイルばねの弾性力に抗する方向に回転し、爪部とパーキングギヤとが係合される。すなわち、中間軸の回転が防止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロントエンジンフロントドライブ方式の車両などにおいては、エンジンのクランクシャフトの軸線を車両の幅方向に向けて配置する、いわゆるエンジン横置き型の搭載形式が採用されることがある。ここで、横置き型のエンジンに対して変速機を接続する場合は、トランスアクスルが採用されている。
【０００８】
このトランスアクスルは変速機と最終減速機とが一つのケースに組み込まれたユニットであり、車両の幅方向における変速機の配置スペースを抑制することを目的として、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置されている。そして、エンジンのトルクが入力軸に入力され、このトルクが中間軸を介して出力軸から出力され、前輪に伝達される。
【０００９】
上記構成のトランスアクスルにおいては、入力軸および中間軸ならびに出力軸が、その回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されている。そして、各回転中心同士の距離は、エンジンから出力されるトルクに基づいて設定されている。
【００１０】
上記のように、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置された自動変速機においても、前述したパーキング機構を設ける必要がある。しかしながら、上記公報に記載されたパーキング機構は、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置された自動変速機を対象とする技術ではなく、パーキング機構を配置するためのスペースについては格別の考慮がなされていない。したがって、上記公報に記載されたパーキング機構を、３軸を相互に平行に配置した自動変速機に適用した場合は、パーキング機構の配置スペースを確保するために、３軸の回転中心同士の距離が長くなり、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が余儀無くされ、自動変速機が半径方向に大型化する可能性があった。
【００１１】
この発明は上記事情を背景としてなされたもので、相互に平行に配置された３つの軸を備えた変速機において、パーキング機構により占有されるスペースを縮小し、かつ、係止部をパーキングギヤに係合させるための外力を可及的に低減することの可能な変速機のパーキング機構を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸と、前記入力軸に入力されたトルクを前記中間軸を介して前記出力軸に伝達するトルク伝達機構とを備え、これら入力軸および中間軸ならびに出力軸の回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されているとともに、前記中間軸に取り付けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤの外周側に配置された可動部材とを備え、この可動部材を動作可能に支持する支持部と、前記可動部材に形成され、かつ、この可動部材の動作により前記パーキングギヤに係合・解放する係止部と、前記可動部材に形成され、かつ、前記係止部を前記パーキングギヤに係合するための外力が入力される外力入力部とを備えた変速機のパーキング機構において、前記支持部および前記係止部が前記三角形の内方に配置され、前記可動部材における前記支持部と前記係止部との中間から前記三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、この突出部の自由端に前記外力入力部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明によれば、可動部材の支持部および係止部が、３つの軸の配置空間である三角形の内方に配置されているため、パーキングポールのみにより占有されるスペースが減少する。したがって、３つの軸の回転中心同士の距離が所定の状態に維持され、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が抑制される。
【００１４】
また、外力入力部に入力される外力により可動部材が動作し、係止部とパーキングギヤとが係合する。ここで、支持部と係止部との中間から三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、突出部の自由端に外力入力部が形成されているため、支持部から外力入力部までの長さを可及的に長く設定することができる。したがって、可動部材を動作させるために必要な外力を可及的に低減することができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、直線状に伸縮することにより、前記係止部を前記パーキングギヤから解放させる方向に前記可動部材を動作させるコイルばねが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用に加えて、コイルばねがほぼ直線状に伸長または縮小して可動部材が動作するため、可動部材に作用する動力の精度が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を自動変速機のパーキング機構に適用した一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は、この発明の一実施例に係る自動変速機１の概念的な側面図、図２は自動変速機１の正面断面図である。この自動変速機１は、車両の走行状態に基づいて、その変速段が自動的に切り替えられるように構成されている。
【００１８】
自動変速機１は、変速機構２と最終減速機３とがトランスアクスルケースに組み込まれている。変速機構２は、相互にほぼ平行に配置されたインプットシャフト４とカウンタシャフト５とを備えている。インプットシャフト４には、動力源（図示せず）から出力されたトルクが入力されるように構成されている。
【００１９】
このインプットシャフト４の外周には、複数の遊星歯車機構（図示せず）が軸線方向に配置されているとともに、インプットシャフト４の外周にはカウンタドライブギヤ６が配置されている。また、インプットシャフト４の外周側には複数の摩擦係合装置（図示せず）が配置され、これらの摩擦係合装置により複数の遊星歯車機構のトルク伝達経路が切り替えられるように構成されている。
【００２０】
また、カウンタシャフト５にはカウンタドリブンギヤ（図示せず）が取り付けられており、前記カウンタドライブギヤとカウンタドリブンギヤとが噛み合わされている。したがって、インプットシャフト４に入力された回転が、各遊星歯車機構により変速され、カウンタドライブギヤおよびカウンタドリブンギヤを介してカウンタギヤに伝達される。さらに、カウンタシャフト５にはパーキングギヤ７およびファイナルドライブギヤ（図示せず）が取り付けられている。
【００２１】
一方、最終減速機３はリングギヤ８を備えており、リングギヤ８とファイナルドライブギヤとが相互に噛合されている。更にまた、リングギヤ８には、ピニオンギヤおよびサイドギヤ（図示せず）を介してドライブシャフト９がトルク伝達可能に接続されている。このドライブシャフト９は、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５に対してほぼ平行に配置されている。
【００２２】
この実施例では、カウンタシャフト５よりも低い位置にインプットシャフト４が配置され、インプットシャフト４よりも低い位置にドライブシャフト９が配置されている。そして、インプットシャフト４の回転中心Ａ１と、カウンタシャフト５の回転中心Ｂ１と、ドライブシャフト９の回転中心Ｃ１とが、三角形Ｄ１の頂点に位置している。ここで、回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１同士の距離は、動力源の出力トルクに基づいて設定されている。
【００２３】
上記変速機構２の下方にはパーキング機構１０が配置されている。以下、パーキング機構１０の構成を具体的に説明する。まず、パーキングギヤ７の下方にはパーキングポール１１が配置されており、このパーキングポール１１は、支持軸１２を中心として回転可能な状態でトランスアクスルケースに取り付けられている。このパーキングポール１１は、支持軸１２側からインプットシャフト４側に向けて延出されたボス１３と、ボス１３のほぼ中途部分から下方に向けて突出された突出部１４とを備えている。そして、ボス１３の自由端には、パーキングポール１１の回転によりパーキングギヤ７に係合・解放される係止部１５が形成されている。上記支持軸１２は三角形Ｄ１の内方に配置され、パーキングポール１１の所定の回転角度範囲において、係止部１５が三角形の内方に位置するように構成されている。
【００２４】
前記突出部１４は、支持軸１２と係止部１５とのほぼ中途部位から三角形Ｄ１の外側に向けて突出している。そして、突出部１４の自由端には外力入力部１６が形成されている。この外力入力部１６には、パーキングポール１１を回転させる外力が入力される。このパーキングポール１１の自由端には、図７および図８に示すように面取り１１Ａが形成されている。
【００２５】
また、図９に示すように、トランスアクスルケースＴ１には溝５１，５２が形成されている。この溝５１，５２は、パーキングポール１１を幅方向にガイドするための構成である。この溝５１，５２の底面はほぼ円弧形状に構成され、溝５１，５２の底面は同一の曲率中心（図示せず）を基準として設定されている。すなわち、トランスアクスルケースＴ１の製造過程において、単一の加工工具による切削動作で溝５１，５２が一括して成形されている。そして、パーキングポール１１の支持軸１２側が溝５１に配置され、パーキングポール１の外力入力部１６側が溝５２に配置されている。
【００２６】
図３はパーキング機構１０の部分的な正面断面図である。前記支持軸１２には下方に向けてブラケット１７が取り付けられており、ブラケット１７はボルト１８によりトランスアクスルケースＴ１に対して回転不能に固定されている。そしてブラケット１７の下端には、突出片１９が設けられている。
【００２７】
一方、前記パーキングポール１１のボス１３にはピン２０が固定され、また、トランスアクスルケースＴ１にはピン２１が固定されている。そして、コイルばね（引っ張りばね）２２が、ピン２０およびピン２１に掛けられている。コイルばね２２のうち、ピン２０側に掛けられた端部２３はほぼＵ字形状に屈曲され、その屈曲部分の最も狭い箇所の隙間Ｅ１が、ピン２０の外径よりも小さく設定されている。また、コイルばね２２のうち、ピン２１側に掛けられた端部２４はほぼＵ字形状に屈曲され、その屈曲部分の最も狭い箇所の隙間Ｅ２が、ピン２１の外径よりも大きく設定されている。
【００２８】
上記構成のコイルばね２２の弾性力により、パーキングポール１１が、支持軸１２を中心として図中時計方向に回転されている。つまり、パーキングポール１１は、コイルばね２２の弾性力により、係止部１５とパーキングギヤ７とが解放する方向に回転されている。なお、前記ストッパー１９はピン２１の下方に到達している。
【００２９】
前記トランスアクスルケースＴ１にはパーキングブラケット２５が固定されている。このパーキングブラケット２５は、後述するパーキングロッドを支持するための構成である。パーキングブラケット２５は一対の板部２６，２７を備えており、一対の板部２６，２７は相互に異なる高さに配置されている。具体的には、一対の板部２６，２７がほぼ水平に配置され、板部２６の方が板部２７よりも高い位置に配置されている。また、一対の板部２６，２７には穴２８がそれぞれ形成され、穴２８に挿入されるボルト（図示せず）によりトランスアクスルケースＴ１に締め付け固定されている。
【００３０】
そして、図５に示すように、板部２７の上面にはパーキングポール１１の自由端が当接している。つまり、ねじりコイルばね２２の弾性力により、回転されているパーキングポール１１が、板部２７に当接することで停止している。
【００３１】
また、一対の板部２６，２７は接続部２９により接続されており、図５に示すように接続部２９は、ほぼ円弧形状に下向きに湾曲されている。この接続部２９の端部には突出部３０が形成され、突出部３０の両側には挟持部３１が形成されている。この挟持部３１同士の対向面３２は相互に平行に形成され、挟持部３１における接続部２９側の位置には面取り３３がそれぞれ形成されている。なお、対向面３２は垂直方向に対して若干傾斜している。
【００３２】
図１に示すように、トランスアクスルケースＴ１にはシャフト３４が回転可能に取り付けられている。このシャフト３４はシフトレバー（図示せず）の操作により回転するように構成されている。シャフト３４の一端側にはシフトプレート３５が固定されており、シフトプレート３５の外周には、自動変速機１の走行レンジおよび非走行レンジに対応する複数の溝３６が形成されている。
【００３３】
この実施例では、Ｌ（第１速）レンジ、２（第２速）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｐ（パーキング）レンジに対応する複数の溝３６が形成されている。複数の溝３６のうち、Ｐ（パーキング）レンジに対応する溝３６が、パーキングポール１１から最も離れた位置に配置されている。
【００３４】
また、図６に示すように、トランスアクスルケースＴ１側には板ばね３８が固定されている。この板ばね３８は、シフトプレート３５を位置決めするための構成であり、板ばね３８とトランスアクスルケースＴ１との間には、パーキングブラケット２５の板部２６が介在されている。板ばね３８はボルト３９により固定されており、その自由端に円柱形状の当接子４０が取り付けられている。この当接子４０が複数の溝３６のいずれかに対して、板ばね３８の弾性力により係合している。
【００３５】
さらに、板部２６における板ばね３８側には面取り４１が形成されている。この面取り４１は板ばね３８の弾性変形を円滑に行わせるためのものである。そして、板部２６と板ばね３８との間にはカバー４２が介在されている。このカバー４２は可撓性を備えた材料により構成され、シフトプレート３５の回転により板ばね３８が固定端を支点として弾性変形する場合に、カバー４２が面取り４１の形状に沿って変形する。
【００３６】
前記シフトプレート３５にはパーキングロッド４３の一端が連結されている。このパーキングロッド４３とシフトプレート３５とは相対回転可能に構成されている。そして、パーキングロッド４３の自由端にはストッパ４４が設けられ、パーキングロッド４３の長さ方向の中途部位には環状のリブ４５が形成されている。このリブ４５は、パーキングロッド４３をカシメることにより形成されている。また、パーキングロッド４３におけるストッパ４４とリブ４５との間には、円筒形状のカラー４６が取り付けられている。このカラー４６はパーキングブラケット２５により保持されている。
【００３７】
このカラー４６はパーキングロッド４３の長手方向に相対移動可能に取り付けられており、カラー４６の外周には、外径がほぼ一定なストレート面４７と、ストレート面４７に接続され、かつ、カラー４６の軸線（図示せず）に対して所定角度傾斜した第１テーパ面４８と、第１テーパ面４８に接続され、かつ、第１テーパ面４８よりも傾斜角度の緩やかな第２テーパ面４９とが形成されている。そして、ストッパ４４側からリブ４５側に向けて、ストレート面４７、第１テーパ面４８、第２テーパ面４９の順序で形成されている。そして、ストレート面４７およびストッパ４４の外径は、対向面３２同士の間隔よりも小さく設定されている。さらに、一対の挟持部３１，３２同士の間に、ストッパ４４またはカラー４６が配置されるように構成されている。
【００３８】
さらに前記パーキングロッド４３の外周には、カラー４６とリブ４５との間にコイルばね（圧縮ばね）５０が取り付けられており、コイルばね５０の弾性力により、カラー４６がストッパ４４側に付勢されている。そして、前記パーキングポール１１がパーキングブラケット２５に当接した状態で、図５に示すようにストレート面４７と外力入力部１６との間に隙間が形成されるように、ストレート面４７の外径が設定されている。
【００３９】
ここで、実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、インプットシャフト４がこの発明の入力軸に相当し、カウンタシャフト５がこの発明の中間軸に相当し、パーキングポール１１がこの発明の可動部材に相当し、支持軸１２がこの発明の支持部に相当し、カウンタドライブギヤ６および複数の遊星歯車機構（図示せず）ならびにカウンタドリブンギヤ（図示せず）がこの発明のトルク伝達機構に相当する。
【００４０】
次に、上記構成の自動変速機１の動作を説明する。シフトレバーの操作により走行レンジが選択された場合は、摩擦係合装置の動作により、インプットシャフト４とカウンタシャフト５との間のトルク伝達経路が接続される。このため、動力源から入力されたトルクが、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５ならびにドライブシャフト９を介して前輪に伝達され、車両が走行する。一方、シフトレバーの操作により非走行レンジが選択された場合は、摩擦係合装置の動作により、インプットシャフト４とカウンタシャフト５との間のトルク伝達経路が遮断される。
【００４１】
そして、シフトレバーが操作されると、シャフト３４が回転してシフトプレート３５が回転する。ここで、当接子４０が板ばね３８により押圧されているため、シフトプレート３５の回転に伴って各レンジに対応する溝３６に当接子４０が没入してシフトプレート３５が位置決めされる。
【００４２】
また、シフトプレート３５の回転によりパーキングロッド４３が長手方向に移動する。そして、シフトレバーの操作により、走行レンジまたは非走行レンジのパーキングレンジ以外のレンジが選択された場合は、図２に示すように、カラー４６の第１テーパ面４８および第２テーパ面４９が、パーキングポール１１のシフトプレート３５側の側方に位置している。
【００４３】
つまり、カラー４６とパーキングポール１１とが非接触の状態に維持されているとともに、コイルばね２２の弾性力によりパーキングポール１１が図１の時計方向に回転され、パーキングポール１１の自由端がパーキングブラケット２５に当接して停止している。従って、パーキングポール１１の係止部１５と、パーキングギヤ７とが解放され、カウンタシャフト５が回転可能な状態になる。
【００４４】
一方、シフトレバーの操作によりパーキングレンジが選択された場合は、シフトプレート３５の回転により、パーキングロッド４３およびカラー４６が一体的に図２の左方向に移動するとともに、図７に示すように第１テーパ面４８が面取り１１Ａに当接する。
【００４５】
ところで、パーキングギヤ７とパーキングポールの係止部１５との位置関係によっては、パーキング機構１０の動作が異なる。以下、この相違点を具体的に説明する。まず、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５との位相が噛み合い可能な位置関係にある場合は、シフトレバーの操作に伴い引き続きパーキングロッド４３とカラー４６とが一体的に移動し、パーキングポール１１の外力入力部１６が第１テーパ面４８を経て第２テーパ面４９に当接する。
【００４６】
上記動作により、カラー４６からパーキングポール１１の外力入力部１６に対して外力が入力される。こ外力によりパーキングポール１１が、支持軸１２を支点としてコイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転する。その結果、パーキングポール１１の係止部１５とパーキングギヤ７とが係合し、カウンタシャフト５の回転が防止される。
【００４７】
また、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５との位相が、噛み合い不可能な位置関係にある場合は、パーキングポール１１によりカラー４６の移動が規制され、パーキングロッド４３のみの移動が行われ、コイルばね５０の圧縮が開始される。そして、パーキングロッド４３の移動が所定量に到達する間で、コイルばね５０の圧縮が継続される。
【００４８】
この時、第１テーパ面４８から外力入力部１６に対して外力が入力され、この外力によりパーキングポール１１が支持軸１２を支点としてコイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転しようとする。しかし、係止部１５とパーキングギヤ７との位相が噛み合い不可能な状態にあるため、パーキングギヤ７の歯先面と係止部１５の先端面とが当接し、パーキングポール１１の回転が規制される。
【００４９】
この状態から、車両が坂道などで微小距離を移動することによってパーキングギヤ７が回転し、パーキングギヤ７と係止部１５との位相が噛み合い可能な位置関係になる。すると、コイルばね５０の弾性力によってカラー４６がストッパ４４側に移動する。この場合、パーキングポール１１の外力入力部１６に対して、コイルばね５０の弾性力に対応する外力が入力され、この外力によりパーキングポール１１が支持軸１２を支点として、コイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転する。
【００５０】
そして、カラー４６がストッパ４４に当接した段階で、図８に示すように外力入力部１６が第１テーパ面４８を経て第２テーパ面４９に当接し、係止部１５とパーキングギヤ７とが係合され、カウンタシャフト５の回転が防止される。
【００５１】
なお、シフトレバーの操作によりパーキングレンジから他のレンジに変更された場合は、シフトプレート３５が図２および図７並びに図８の時計方向に回転する。その結果、パーキングロッド４３およびカラー４６が、一体的に各図の右方向に移動するとともに、カラー４６からパーキングポール１１に作用する外力が解消し、パーキングポール１１が図１の時計方向に回転して係止部１５とパーキングギヤ７とが解放される。
【００５２】
このように、実施例においては、パーキングポール１１の支持軸１２および係止部１５が、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５ならびにドライブシャフト９の回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１により形成される三角形Ｄ１の内方に配置されている。このため、パーキングポール１１のみにより占有されるスペースが減少する。したがって、回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１同士の距離を、動力源の出力トルクに応じた値に維持でき、かつ、ドライブギヤ６およびドリブンギヤならびにリングギヤ８の外径の拡大が抑制され、自動変速機１の小型化および設計自由度の向上を図ることができる。
【００５３】
また、この実施例においては、パーキングポール１１における支持軸１２と係止部１５との中間から三角形Ｄ１の外方に向けて突出した突出部１４が形成されている。そして、突出部１４の自由端に外力入力部１６が形成され、かつ、支持軸１２から外力入力部１６までの長さの方が、支持軸１２から係止部１５までの長さよりも長く設定されている。つまり、外力入力部１６を力点とし、支持軸１２を支点とし、係止部１５を作用点とした場合、作用点から支点までの長さよりも、力点から支点までの長さの方が長く設定されている。このため、パーキングポール１１を回転させて係止部１５をパーキングギヤ７に係合させる場合に必要な外力を可及的に低減することができる。
【００５４】
また、この実施例において、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合は、パーキングポール１１の自由端がパーキングブラケット２５に当接することで、パーキングポール１１が停止する構成になっている。つまり、パーキングポール１１とカラー４６とが非接触の状態に維持される。このため、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合は、パーキングポール１１とパーキングギヤ７との係合による反力が、カラー４６およびパーキングロッド４３側に伝達されない。
【００５５】
したがって、パーキングレンジと他のレンジとの切り替え時に、係止部１５とパーキングギヤ７との係合が円滑に行われずにパーキングポール１１の回転方向が連続的に変化した場合でも、パーキングポール１１側からカラー４６およびパーキングロッド４３に対して荷重が作用することを防止できる。すなわち、カラー４６およびパーキングロッド４３の振動が抑制され、信頼性が向上する。さらに、パーキングレンジ以外でのレンジ切り替え時に、パーキングロッド４３の長手方向の移動が阻害されることなく円滑に行われ、レンジ切り替え動作のフィーリングが向上する。
【００５６】
さらにまた、この実施例では、トランスアクスルケースＴ１側に固定されたパーキングブラケット２５により、パーキングポール１１が所定位置に停止されている。このため、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合に、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５とのクリアランスの設定精度が向上している。
【００５７】
さらにこの実施例では、コイルばね２２の弾性力により、係止部１５とパーキングギヤ７とが解放される方向にパーキングポール１１を回転させる構成になっている。ここで、コイルばね２２の弾性力は、パーキングポール１１の平面方向の巻き数により変更可能である。したがって、パーキングポール１１の厚さ方向の設置スペースが抑制され、パーキング機構１０をパーキングポール１１の厚さ方向に小型化することができる。
【００５８】
さらに、この実施例においては、コイルばね２２の長さ方向のほぼ直線的な収縮力によりパーキングポール１１が回転付勢されている。このため、パーキングポール１１に作用する弾性力が広範囲の回転角度でほぼ均一に維持され、パーキングロッド１１の回転動作が安定する。
【００５９】
またこの実施例では、図３に示すように、コイルばね２２の端部２３がほぼＵ字形状に屈曲され、隙間Ｅ１の寸法がピン２０の外径よりも小さく設定されている。このため、端部２３とピン２０との係止作業中に、端部２３をピン２０に一旦係止すればピン２０から端部２３が脱落することが防止され、係止作業性が向上する。また、コイルばね２２の伸縮動作中に、端部２３がピン２０から脱落することもない。
【００６０】
さらに、コイルばね２２の端部２４がほぼＵ字形状に屈曲され、ピン２１と突出部１９との間に端部２４が配置されている。このため、端部２４がピン２１に係止された状態では、端部２４の移動が突出片１９により規制され、端部２４がピン２１から脱落することが防止される。
【００６１】
またこの実施例では、図５に示すように一対の板部２６，２７がほぼ水平に、かつ、異なる高さに配置され、一対の板部２６，２７を接続する接続部２９の湾曲方向のほぼ中央にカラー４６が当接する構成になっている。このため、パーキングレンジが選択されて、パーキングポール１１とカラー４６とが当接した場合、パーキングポール１１からカラー４６の中心に向かう矢印Ｆ１方向の荷重が作用することになり、この荷重を接続部２９のほぼ中央で受けることができ、荷重に対する負荷のバランスが良好になる。したがって、パーキングブラケット２５の変形が抑制されて耐久性および信頼性が向上する。
【００６２】
また、この実施例では、トランスアクスルケースＴ１の製造過程において、単一の加工工具による切削動作で溝５１，５２が一括して成形され、図９に示すように溝５１，５２の底面が同一の曲率中心を基準として設定されている。このため、溝５１，５２の幅がほぼ均等に設定され、パーキングポール１１の幅方向の位置決め精度が向上する。また、トランスアクスルケースＴ１の加工工数が低減され、自動変速機１の製造コストを抑制することができる。
【００６３】
また、この実施例では図６に示すように、板ばね３８の固定端側に板部２６が設けられ、かつ、板部２６に面取り４１が形成されている。このため、シフトプレート３５の回転により板ばね３８が固定端側を支点として弾性変形する場合に、面取り４１のエッジ部により板ばね３８の支点が特定され、板ばね３８の撓み状態をほぼ一定に維持することができる。したがって、板ばね３８からシフトプレート３５に作用する荷重がほぼ一定になり、シフトプレート３５の位置決め精度が向上する。
【００６４】
ところで、走行中にドライバーが誤ってパーキングレンジに切り替えた場合、ある程度の車速以上では、パーキングギヤ７の回転によりパーキングポール１１が連続的に弾かれ、この反力がカラー４６に伝達される。このため、カラー４６が図中右方向に移動し、コイルばね５０の圧縮が継続され、ストッパ４４とカラー４６との間に瞬間的に隙間が形成される。
【００６５】
ここで、ドライバーがあわてて走行レンジに切り替えた場合、位置的に一対の挟持部３１が、ストッパ４４とカラー４６との隙間に入り込む可能性がある。その結果、シフト操作に伴うパーキングロッド４３の動作、およびカラー４６の動作が阻害される可能性がある。
【００６６】
しかし、この実施例では、図４に示すように一対の挟持部３１における板部２６，２７側に面取り３３がそれぞれ形成されている。このため、カラー４６が図中左方向に移動する場合に、面取り３３によりカラー４６と一対の挟持部３１との係合が防止される。従って、カラー４６の円滑な動作が維持され、パーキングレンジが設定された場合にパーキングポール１を確実に回転させて、パーキングポール１１とパーキングギヤ７とを係合させることができる。
【００６７】
なお、この発明は手動操作により変速段が切り替えられる構成の変速機にも適用可能である。
【００６８】
ここで、上記の具体例に基づいて開示したこの発明の特徴的な構成を記載すれば以下の通りである。すなわち、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸と、前記入力軸に入力されたトルクを前記中間軸を介して前記出力軸に伝達するトルク伝達機構とを備え、これら入力軸および中間軸ならびに出力軸の回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されているとともに、前記中間軸に取り付けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤの外周側に配置された可動部材とを備え、この可動部材を回転可能に支持する支持部と、前記可動部材に形成され、かつ、この可動部材の回転により前記パーキングギヤに係合・解放する係止部と、前記可動部材に形成され、かつ、前記係止部を前記パーキングギヤに係合するための外力が入力される外力入力部とを備えた変速機のパーキング機構において、前記支持部および前記係止部が前記三角形の内方に配置され、前記可動部材における前記支持部と前記係止部との中間から前記三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、この突出部の自由端に前記外力入力部が形成されていることを特徴とする自動変速機のパーキング機構。
【００６９】
また、直線状に伸縮することにより、前記係止部を前記パーキングギヤから解放させる方向に前記可動部材を動作させるコイルばねが設けられており、ケースに設けられた第１のピンと、可動部材に設けられた第２のピンとを備え、前記コイルばねの両端に設けられたフック形状の端部が、それぞれ第１のピンと第２のピンとに掛けられていることを特徴とする。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、可動部材の支持部および係止部が、３つの軸の配置空間である三角形の内方に配置されているため、パーキングポールのみにより占有されるスペースが減少する。したがって、３つの軸の回転中心同士の距離が所定の状態に維持され、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が抑制される。
【００７１】
また、外力入力部に入力される外力により可動部材が動作し、係止部とパーキングギヤとが係合する。ここで、支持部と係止部との中間から三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、突出部の自由端に外力入力部が形成されているため、支持部から外力入力部までの長さを可及的に長く設定することができる。したがって、係止部とパーキングギヤとを係合させるために必要な外力を可及的に低減することができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、コイルばねがほぼ直線状に伸長または縮小して可動部材に外力が与えられるため、可動部材に作用する外力の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動変速機のパーキング機構を示す概念的な側面図である。
【図２】図１に示されたパーキング機構の正面断面図である。
【図３】図１に示されたパーキング機構の部分的な正面断面図である。
【図４】図１に示されたパーキング機構の部分的な平面図である。
【図５】図１に示されたパーキング機構の部分的な側面断面図である。
【図６】図１に示されたパーキング機構の部分的な正面図である。
【図７】図１に示されたパーキング機構の動作を示す正面図である。
【図８】図１に示されたパーキング機構の動作を示す正面図である。
【図９】図１に示されたパーキング機構の部分的な断面図である。
【符号の説明】
４ インプットシャフト
５ カウンタシャフト
６ カウンタドライブギヤ
７ パーキングギヤ
９ ドライブシャフト
１１ パーキングポール
１２ 支持軸
１５ 係止部
１４ 突出部
１６ 外力入力部
２２ コイルばね
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１ 回転中心
Ｄ１ 三角形
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載される変速機のパーキング機構に関し、特に、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸を備えた変速機のパーキング機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機は、入力軸と出力軸とを備えており、入力軸および出力軸に設けられたトルク伝達機構の経路を切り替えることで、入力軸に入力されたトルクが所定の状態に変換されて出力軸から出力される。また、自動変速機はパーキング機構を備えており、シフトレバーによりパーキングレンジが選択された場合は、パーキング機構の動作により出力軸の回転が防止され、パーキングブレーキ機構の動作不良時にも車両を確実に駐車させておくことができる。
【０００３】
上記のような自動変速機のパーキング機構の一例が、特開昭６３−２９７１５４号公報に記載されている。この公報に記載されたパーキング機構は、出力軸に取り付けられたパーキングギヤと、パーキングギヤの外周側に設けられたパーキングポールとを備えている。このパーキングポールの一端は、ケーシング側の固定部材により回転可能に支持され、パーキングポールの長さ方向の中途部位には爪部が形成されている。また、固定部材にはねじりコイルばねが取り付けられており、ねじりコイルばねの弾性力により、爪部がパーキングギヤから解放される方向にパーキングポールが付勢されている。
【０００４】
さらに、シフトレバーの操作により長手方向に移動するパーキング操作ロッドが設けられており、パーキング操作ロッドの外周には、パーキング操作ロッドの長手方向に相対移動可能なスリーブが取り付けられている。このスリーブの外周には円錐面と円筒カムとが形成されている。そして、パーキング操作ロッドには、スリーブを所定方向に付勢するコイルばねが取り付けられている。
【０００５】
上記構成のパーキング機構においては、シフトレバーの操作によりパーキングレンジ以外のレンジが選択された場合は、ねじりコイルばねの弾性力がパーキングポールに作用する。その結果、パーキングポールが所定方向に回転して爪部とパーキングギヤとが解放され、中間軸が回転可能な状態になる。
【０００６】
一方、シフトレバーの操作によりパーキングレンジが選択された場合は、パーキング操作ロッドが長手方向に移動し、その移動力がコイルばねを介してスリーブに伝達される。すると、スリーブが長手方向に移動し、円錐面からパーキングポールに対して回転力が付与され、パーキングポールがコイルばねの弾性力に抗する方向に回転し、爪部とパーキングギヤとが係合される。すなわち、中間軸の回転が防止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロントエンジンフロントドライブ方式の車両などにおいては、エンジンのクランクシャフトの軸線を車両の幅方向に向けて配置する、いわゆるエンジン横置き型の搭載形式が採用されることがある。ここで、横置き型のエンジンに対して変速機を接続する場合は、トランスアクスルが採用されている。
【０００８】
このトランスアクスルは変速機と最終減速機とが一つのケースに組み込まれたユニットであり、車両の幅方向における変速機の配置スペースを抑制することを目的として、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置されている。そして、エンジンのトルクが入力軸に入力され、このトルクが中間軸を介して出力軸から出力され、前輪に伝達される。
【０００９】
上記構成のトランスアクスルにおいては、入力軸および中間軸ならびに出力軸が、その回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されている。そして、各回転中心同士の距離は、エンジンから出力されるトルクに基づいて設定されている。
【００１０】
上記のように、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置された自動変速機においても、前述したパーキング機構を設ける必要がある。しかしながら、上記公報に記載されたパーキング機構は、入力軸および中間軸ならびに出力軸が相互に平行に配置された自動変速機を対象とする技術ではなく、パーキング機構を配置するためのスペースについては格別の考慮がなされていない。したがって、上記公報に記載されたパーキング機構を、３軸を相互に平行に配置した自動変速機に適用した場合は、パーキング機構の配置スペースを確保するために、３軸の回転中心同士の距離が長くなり、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が余儀無くされ、自動変速機が半径方向に大型化する可能性があった。
【００１１】
この発明は上記事情を背景としてなされたもので、相互に平行に配置された３つの軸を備えた変速機において、パーキング機構により占有されるスペースを縮小し、かつ、係止部をパーキングギヤに係合させるための外力を可及的に低減することの可能な変速機のパーキング機構を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸と、前記入力軸に入力されたトルクを前記中間軸を介して前記出力軸に伝達するトルク伝達機構とを備え、これら入力軸および中間軸ならびに出力軸の回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されているとともに、前記中間軸に取り付けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤの外周側に配置された可動部材とを備え、この可動部材を動作可能に支持する支持部と、前記可動部材に形成され、かつ、この可動部材の動作により前記パーキングギヤに係合・解放する係止部と、前記可動部材に形成され、かつ、前記係止部を前記パーキングギヤに係合するための外力が入力される外力入力部とを備えた変速機のパーキング機構において、前記支持部および前記係止部が前記三角形の内方に配置され、前記可動部材における前記支持部と前記係止部との中間から前記三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、この突出部の自由端に前記外力入力部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明によれば、可動部材の支持部および係止部が、３つの軸の配置空間である三角形の内方に配置されているため、パーキングポールのみにより占有されるスペースが減少する。したがって、３つの軸の回転中心同士の距離が所定の状態に維持され、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が抑制される。
【００１４】
また、外力入力部に入力される外力により可動部材が動作し、係止部とパーキングギヤとが係合する。ここで、支持部と係止部との中間から三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、突出部の自由端に外力入力部が形成されているため、支持部から外力入力部までの長さを可及的に長く設定することができる。したがって、可動部材を動作させるために必要な外力を可及的に低減することができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、直線状に伸縮することにより、前記係止部を前記パーキングギヤから解放させる方向に前記可動部材を動作させるコイルばねが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用に加えて、コイルばねがほぼ直線状に伸長または縮小して可動部材が動作するため、可動部材に作用する動力の精度が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を自動変速機のパーキング機構に適用した一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は、この発明の一実施例に係る自動変速機１の概念的な側面図、図２は自動変速機１の正面断面図である。この自動変速機１は、車両の走行状態に基づいて、その変速段が自動的に切り替えられるように構成されている。
【００１８】
自動変速機１は、変速機構２と最終減速機３とがトランスアクスルケースに組み込まれている。変速機構２は、相互にほぼ平行に配置されたインプットシャフト４とカウンタシャフト５とを備えている。インプットシャフト４には、動力源（図示せず）から出力されたトルクが入力されるように構成されている。
【００１９】
このインプットシャフト４の外周には、複数の遊星歯車機構（図示せず）が軸線方向に配置されているとともに、インプットシャフト４の外周にはカウンタドライブギヤ６が配置されている。また、インプットシャフト４の外周側には複数の摩擦係合装置（図示せず）が配置され、これらの摩擦係合装置により複数の遊星歯車機構のトルク伝達経路が切り替えられるように構成されている。
【００２０】
また、カウンタシャフト５にはカウンタドリブンギヤ（図示せず）が取り付けられており、前記カウンタドライブギヤとカウンタドリブンギヤとが噛み合わされている。したがって、インプットシャフト４に入力された回転が、各遊星歯車機構により変速され、カウンタドライブギヤおよびカウンタドリブンギヤを介してカウンタギヤに伝達される。さらに、カウンタシャフト５にはパーキングギヤ７およびファイナルドライブギヤ（図示せず）が取り付けられている。
【００２１】
一方、最終減速機３はリングギヤ８を備えており、リングギヤ８とファイナルドライブギヤとが相互に噛合されている。更にまた、リングギヤ８には、ピニオンギヤおよびサイドギヤ（図示せず）を介してドライブシャフト９がトルク伝達可能に接続されている。このドライブシャフト９は、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５に対してほぼ平行に配置されている。
【００２２】
この実施例では、カウンタシャフト５よりも低い位置にインプットシャフト４が配置され、インプットシャフト４よりも低い位置にドライブシャフト９が配置されている。そして、インプットシャフト４の回転中心Ａ１と、カウンタシャフト５の回転中心Ｂ１と、ドライブシャフト９の回転中心Ｃ１とが、三角形Ｄ１の頂点に位置している。ここで、回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１同士の距離は、動力源の出力トルクに基づいて設定されている。
【００２３】
上記変速機構２の下方にはパーキング機構１０が配置されている。以下、パーキング機構１０の構成を具体的に説明する。まず、パーキングギヤ７の下方にはパーキングポール１１が配置されており、このパーキングポール１１は、支持軸１２を中心として回転可能な状態でトランスアクスルケースに取り付けられている。このパーキングポール１１は、支持軸１２側からインプットシャフト４側に向けて延出されたボス１３と、ボス１３のほぼ中途部分から下方に向けて突出された突出部１４とを備えている。そして、ボス１３の自由端には、パーキングポール１１の回転によりパーキングギヤ７に係合・解放される係止部１５が形成されている。上記支持軸１２は三角形Ｄ１の内方に配置され、パーキングポール１１の所定の回転角度範囲において、係止部１５が三角形の内方に位置するように構成されている。
【００２４】
前記突出部１４は、支持軸１２と係止部１５とのほぼ中途部位から三角形Ｄ１の外側に向けて突出している。そして、突出部１４の自由端には外力入力部１６が形成されている。この外力入力部１６には、パーキングポール１１を回転させる外力が入力される。このパーキングポール１１の自由端には、図７および図８に示すように面取り１１Ａが形成されている。
【００２５】
また、図９に示すように、トランスアクスルケースＴ１には溝５１，５２が形成されている。この溝５１，５２は、パーキングポール１１を幅方向にガイドするための構成である。この溝５１，５２の底面はほぼ円弧形状に構成され、溝５１，５２の底面は同一の曲率中心（図示せず）を基準として設定されている。すなわち、トランスアクスルケースＴ１の製造過程において、単一の加工工具による切削動作で溝５１，５２が一括して成形されている。そして、パーキングポール１１の支持軸１２側が溝５１に配置され、パーキングポール１の外力入力部１６側が溝５２に配置されている。
【００２６】
図３はパーキング機構１０の部分的な正面断面図である。前記支持軸１２には下方に向けてブラケット１７が取り付けられており、ブラケット１７はボルト１８によりトランスアクスルケースＴ１に対して回転不能に固定されている。そしてブラケット１７の下端には、突出片１９が設けられている。
【００２７】
一方、前記パーキングポール１１のボス１３にはピン２０が固定され、また、トランスアクスルケースＴ１にはピン２１が固定されている。そして、コイルばね（引っ張りばね）２２が、ピン２０およびピン２１に掛けられている。コイルばね２２のうち、ピン２０側に掛けられた端部２３はほぼＵ字形状に屈曲され、その屈曲部分の最も狭い箇所の隙間Ｅ１が、ピン２０の外径よりも小さく設定されている。また、コイルばね２２のうち、ピン２１側に掛けられた端部２４はほぼＵ字形状に屈曲され、その屈曲部分の最も狭い箇所の隙間Ｅ２が、ピン２１の外径よりも大きく設定されている。
【００２８】
上記構成のコイルばね２２の弾性力により、パーキングポール１１が、支持軸１２を中心として図中時計方向に回転されている。つまり、パーキングポール１１は、コイルばね２２の弾性力により、係止部１５とパーキングギヤ７とが解放する方向に回転されている。なお、前記ストッパー１９はピン２１の下方に到達している。
【００２９】
前記トランスアクスルケースＴ１にはパーキングブラケット２５が固定されている。このパーキングブラケット２５は、後述するパーキングロッドを支持するための構成である。パーキングブラケット２５は一対の板部２６，２７を備えており、一対の板部２６，２７は相互に異なる高さに配置されている。具体的には、一対の板部２６，２７がほぼ水平に配置され、板部２６の方が板部２７よりも高い位置に配置されている。また、一対の板部２６，２７には穴２８がそれぞれ形成され、穴２８に挿入されるボルト（図示せず）によりトランスアクスルケースＴ１に締め付け固定されている。
【００３０】
そして、図５に示すように、板部２７の上面にはパーキングポール１１の自由端が当接している。つまり、ねじりコイルばね２２の弾性力により、回転されているパーキングポール１１が、板部２７に当接することで停止している。
【００３１】
また、一対の板部２６，２７は接続部２９により接続されており、図５に示すように接続部２９は、ほぼ円弧形状に下向きに湾曲されている。この接続部２９の端部には突出部３０が形成され、突出部３０の両側には挟持部３１が形成されている。この挟持部３１同士の対向面３２は相互に平行に形成され、挟持部３１における接続部２９側の位置には面取り３３がそれぞれ形成されている。なお、対向面３２は垂直方向に対して若干傾斜している。
【００３２】
図１に示すように、トランスアクスルケースＴ１にはシャフト３４が回転可能に取り付けられている。このシャフト３４はシフトレバー（図示せず）の操作により回転するように構成されている。シャフト３４の一端側にはシフトプレート３５が固定されており、シフトプレート３５の外周には、自動変速機１の走行レンジおよび非走行レンジに対応する複数の溝３６が形成されている。
【００３３】
この実施例では、Ｌ（第１速）レンジ、２（第２速）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｐ（パーキング）レンジに対応する複数の溝３６が形成されている。複数の溝３６のうち、Ｐ（パーキング）レンジに対応する溝３６が、パーキングポール１１から最も離れた位置に配置されている。
【００３４】
また、図６に示すように、トランスアクスルケースＴ１側には板ばね３８が固定されている。この板ばね３８は、シフトプレート３５を位置決めするための構成であり、板ばね３８とトランスアクスルケースＴ１との間には、パーキングブラケット２５の板部２６が介在されている。板ばね３８はボルト３９により固定されており、その自由端に円柱形状の当接子４０が取り付けられている。この当接子４０が複数の溝３６のいずれかに対して、板ばね３８の弾性力により係合している。
【００３５】
さらに、板部２６における板ばね３８側には面取り４１が形成されている。この面取り４１は板ばね３８の弾性変形を円滑に行わせるためのものである。そして、板部２６と板ばね３８との間にはカバー４２が介在されている。このカバー４２は可撓性を備えた材料により構成され、シフトプレート３５の回転により板ばね３８が固定端を支点として弾性変形する場合に、カバー４２が面取り４１の形状に沿って変形する。
【００３６】
前記シフトプレート３５にはパーキングロッド４３の一端が連結されている。このパーキングロッド４３とシフトプレート３５とは相対回転可能に構成されている。そして、パーキングロッド４３の自由端にはストッパ４４が設けられ、パーキングロッド４３の長さ方向の中途部位には環状のリブ４５が形成されている。このリブ４５は、パーキングロッド４３をカシメることにより形成されている。また、パーキングロッド４３におけるストッパ４４とリブ４５との間には、円筒形状のカラー４６が取り付けられている。このカラー４６はパーキングブラケット２５により保持されている。
【００３７】
このカラー４６はパーキングロッド４３の長手方向に相対移動可能に取り付けられており、カラー４６の外周には、外径がほぼ一定なストレート面４７と、ストレート面４７に接続され、かつ、カラー４６の軸線（図示せず）に対して所定角度傾斜した第１テーパ面４８と、第１テーパ面４８に接続され、かつ、第１テーパ面４８よりも傾斜角度の緩やかな第２テーパ面４９とが形成されている。そして、ストッパ４４側からリブ４５側に向けて、ストレート面４７、第１テーパ面４８、第２テーパ面４９の順序で形成されている。そして、ストレート面４７およびストッパ４４の外径は、対向面３２同士の間隔よりも小さく設定されている。さらに、一対の挟持部３１，３２同士の間に、ストッパ４４またはカラー４６が配置されるように構成されている。
【００３８】
さらに前記パーキングロッド４３の外周には、カラー４６とリブ４５との間にコイルばね（圧縮ばね）５０が取り付けられており、コイルばね５０の弾性力により、カラー４６がストッパ４４側に付勢されている。そして、前記パーキングポール１１がパーキングブラケット２５に当接した状態で、図５に示すようにストレート面４７と外力入力部１６との間に隙間が形成されるように、ストレート面４７の外径が設定されている。
【００３９】
ここで、実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、インプットシャフト４がこの発明の入力軸に相当し、カウンタシャフト５がこの発明の中間軸に相当し、パーキングポール１１がこの発明の可動部材に相当し、支持軸１２がこの発明の支持部に相当し、カウンタドライブギヤ６および複数の遊星歯車機構（図示せず）ならびにカウンタドリブンギヤ（図示せず）がこの発明のトルク伝達機構に相当する。
【００４０】
次に、上記構成の自動変速機１の動作を説明する。シフトレバーの操作により走行レンジが選択された場合は、摩擦係合装置の動作により、インプットシャフト４とカウンタシャフト５との間のトルク伝達経路が接続される。このため、動力源から入力されたトルクが、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５ならびにドライブシャフト９を介して前輪に伝達され、車両が走行する。一方、シフトレバーの操作により非走行レンジが選択された場合は、摩擦係合装置の動作により、インプットシャフト４とカウンタシャフト５との間のトルク伝達経路が遮断される。
【００４１】
そして、シフトレバーが操作されると、シャフト３４が回転してシフトプレート３５が回転する。ここで、当接子４０が板ばね３８により押圧されているため、シフトプレート３５の回転に伴って各レンジに対応する溝３６に当接子４０が没入してシフトプレート３５が位置決めされる。
【００４２】
また、シフトプレート３５の回転によりパーキングロッド４３が長手方向に移動する。そして、シフトレバーの操作により、走行レンジまたは非走行レンジのパーキングレンジ以外のレンジが選択された場合は、図２に示すように、カラー４６の第１テーパ面４８および第２テーパ面４９が、パーキングポール１１のシフトプレート３５側の側方に位置している。
【００４３】
つまり、カラー４６とパーキングポール１１とが非接触の状態に維持されているとともに、コイルばね２２の弾性力によりパーキングポール１１が図１の時計方向に回転され、パーキングポール１１の自由端がパーキングブラケット２５に当接して停止している。従って、パーキングポール１１の係止部１５と、パーキングギヤ７とが解放され、カウンタシャフト５が回転可能な状態になる。
【００４４】
一方、シフトレバーの操作によりパーキングレンジが選択された場合は、シフトプレート３５の回転により、パーキングロッド４３およびカラー４６が一体的に図２の左方向に移動するとともに、図７に示すように第１テーパ面４８が面取り１１Ａに当接する。
【００４５】
ところで、パーキングギヤ７とパーキングポールの係止部１５との位置関係によっては、パーキング機構１０の動作が異なる。以下、この相違点を具体的に説明する。まず、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５との位相が噛み合い可能な位置関係にある場合は、シフトレバーの操作に伴い引き続きパーキングロッド４３とカラー４６とが一体的に移動し、パーキングポール１１の外力入力部１６が第１テーパ面４８を経て第２テーパ面４９に当接する。
【００４６】
上記動作により、カラー４６からパーキングポール１１の外力入力部１６に対して外力が入力される。こ外力によりパーキングポール１１が、支持軸１２を支点としてコイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転する。その結果、パーキングポール１１の係止部１５とパーキングギヤ７とが係合し、カウンタシャフト５の回転が防止される。
【００４７】
また、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５との位相が、噛み合い不可能な位置関係にある場合は、パーキングポール１１によりカラー４６の移動が規制され、パーキングロッド４３のみの移動が行われ、コイルばね５０の圧縮が開始される。そして、パーキングロッド４３の移動が所定量に到達する間で、コイルばね５０の圧縮が継続される。
【００４８】
この時、第１テーパ面４８から外力入力部１６に対して外力が入力され、この外力によりパーキングポール１１が支持軸１２を支点としてコイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転しようとする。しかし、係止部１５とパーキングギヤ７との位相が噛み合い不可能な状態にあるため、パーキングギヤ７の歯先面と係止部１５の先端面とが当接し、パーキングポール１１の回転が規制される。
【００４９】
この状態から、車両が坂道などで微小距離を移動することによってパーキングギヤ７が回転し、パーキングギヤ７と係止部１５との位相が噛み合い可能な位置関係になる。すると、コイルばね５０の弾性力によってカラー４６がストッパ４４側に移動する。この場合、パーキングポール１１の外力入力部１６に対して、コイルばね５０の弾性力に対応する外力が入力され、この外力によりパーキングポール１１が支持軸１２を支点として、コイルばね２２の弾性力に抗して図１の反時計方向に回転する。
【００５０】
そして、カラー４６がストッパ４４に当接した段階で、図８に示すように外力入力部１６が第１テーパ面４８を経て第２テーパ面４９に当接し、係止部１５とパーキングギヤ７とが係合され、カウンタシャフト５の回転が防止される。
【００５１】
なお、シフトレバーの操作によりパーキングレンジから他のレンジに変更された場合は、シフトプレート３５が図２および図７並びに図８の時計方向に回転する。その結果、パーキングロッド４３およびカラー４６が、一体的に各図の右方向に移動するとともに、カラー４６からパーキングポール１１に作用する外力が解消し、パーキングポール１１が図１の時計方向に回転して係止部１５とパーキングギヤ７とが解放される。
【００５２】
このように、実施例においては、パーキングポール１１の支持軸１２および係止部１５が、インプットシャフト４およびカウンタシャフト５ならびにドライブシャフト９の回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１により形成される三角形Ｄ１の内方に配置されている。このため、パーキングポール１１のみにより占有されるスペースが減少する。したがって、回転中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１同士の距離を、動力源の出力トルクに応じた値に維持でき、かつ、ドライブギヤ６およびドリブンギヤならびにリングギヤ８の外径の拡大が抑制され、自動変速機１の小型化および設計自由度の向上を図ることができる。
【００５３】
また、この実施例においては、パーキングポール１１における支持軸１２と係止部１５との中間から三角形Ｄ１の外方に向けて突出した突出部１４が形成されている。そして、突出部１４の自由端に外力入力部１６が形成され、かつ、支持軸１２から外力入力部１６までの長さの方が、支持軸１２から係止部１５までの長さよりも長く設定されている。つまり、外力入力部１６を力点とし、支持軸１２を支点とし、係止部１５を作用点とした場合、作用点から支点までの長さよりも、力点から支点までの長さの方が長く設定されている。このため、パーキングポール１１を回転させて係止部１５をパーキングギヤ７に係合させる場合に必要な外力を可及的に低減することができる。
【００５４】
また、この実施例において、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合は、パーキングポール１１の自由端がパーキングブラケット２５に当接することで、パーキングポール１１が停止する構成になっている。つまり、パーキングポール１１とカラー４６とが非接触の状態に維持される。このため、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合は、パーキングポール１１とパーキングギヤ７との係合による反力が、カラー４６およびパーキングロッド４３側に伝達されない。
【００５５】
したがって、パーキングレンジと他のレンジとの切り替え時に、係止部１５とパーキングギヤ７との係合が円滑に行われずにパーキングポール１１の回転方向が連続的に変化した場合でも、パーキングポール１１側からカラー４６およびパーキングロッド４３に対して荷重が作用することを防止できる。すなわち、カラー４６およびパーキングロッド４３の振動が抑制され、信頼性が向上する。さらに、パーキングレンジ以外でのレンジ切り替え時に、パーキングロッド４３の長手方向の移動が阻害されることなく円滑に行われ、レンジ切り替え動作のフィーリングが向上する。
【００５６】
さらにまた、この実施例では、トランスアクスルケースＴ１側に固定されたパーキングブラケット２５により、パーキングポール１１が所定位置に停止されている。このため、パーキングレンジ以外のレンジが選択されている場合に、パーキングギヤ７とパーキングポール１１の係止部１５とのクリアランスの設定精度が向上している。
【００５７】
さらにこの実施例では、コイルばね２２の弾性力により、係止部１５とパーキングギヤ７とが解放される方向にパーキングポール１１を回転させる構成になっている。ここで、コイルばね２２の弾性力は、パーキングポール１１の平面方向の巻き数により変更可能である。したがって、パーキングポール１１の厚さ方向の設置スペースが抑制され、パーキング機構１０をパーキングポール１１の厚さ方向に小型化することができる。
【００５８】
さらに、この実施例においては、コイルばね２２の長さ方向のほぼ直線的な収縮力によりパーキングポール１１が回転付勢されている。このため、パーキングポール１１に作用する弾性力が広範囲の回転角度でほぼ均一に維持され、パーキングロッド１１の回転動作が安定する。
【００５９】
またこの実施例では、図３に示すように、コイルばね２２の端部２３がほぼＵ字形状に屈曲され、隙間Ｅ１の寸法がピン２０の外径よりも小さく設定されている。このため、端部２３とピン２０との係止作業中に、端部２３をピン２０に一旦係止すればピン２０から端部２３が脱落することが防止され、係止作業性が向上する。また、コイルばね２２の伸縮動作中に、端部２３がピン２０から脱落することもない。
【００６０】
さらに、コイルばね２２の端部２４がほぼＵ字形状に屈曲され、ピン２１と突出部１９との間に端部２４が配置されている。このため、端部２４がピン２１に係止された状態では、端部２４の移動が突出片１９により規制され、端部２４がピン２１から脱落することが防止される。
【００６１】
またこの実施例では、図５に示すように一対の板部２６，２７がほぼ水平に、かつ、異なる高さに配置され、一対の板部２６，２７を接続する接続部２９の湾曲方向のほぼ中央にカラー４６が当接する構成になっている。このため、パーキングレンジが選択されて、パーキングポール１１とカラー４６とが当接した場合、パーキングポール１１からカラー４６の中心に向かう矢印Ｆ１方向の荷重が作用することになり、この荷重を接続部２９のほぼ中央で受けることができ、荷重に対する負荷のバランスが良好になる。したがって、パーキングブラケット２５の変形が抑制されて耐久性および信頼性が向上する。
【００６２】
また、この実施例では、トランスアクスルケースＴ１の製造過程において、単一の加工工具による切削動作で溝５１，５２が一括して成形され、図９に示すように溝５１，５２の底面が同一の曲率中心を基準として設定されている。このため、溝５１，５２の幅がほぼ均等に設定され、パーキングポール１１の幅方向の位置決め精度が向上する。また、トランスアクスルケースＴ１の加工工数が低減され、自動変速機１の製造コストを抑制することができる。
【００６３】
また、この実施例では図６に示すように、板ばね３８の固定端側に板部２６が設けられ、かつ、板部２６に面取り４１が形成されている。このため、シフトプレート３５の回転により板ばね３８が固定端側を支点として弾性変形する場合に、面取り４１のエッジ部により板ばね３８の支点が特定され、板ばね３８の撓み状態をほぼ一定に維持することができる。したがって、板ばね３８からシフトプレート３５に作用する荷重がほぼ一定になり、シフトプレート３５の位置決め精度が向上する。
【００６４】
ところで、走行中にドライバーが誤ってパーキングレンジに切り替えた場合、ある程度の車速以上では、パーキングギヤ７の回転によりパーキングポール１１が連続的に弾かれ、この反力がカラー４６に伝達される。このため、カラー４６が図中右方向に移動し、コイルばね５０の圧縮が継続され、ストッパ４４とカラー４６との間に瞬間的に隙間が形成される。
【００６５】
ここで、ドライバーがあわてて走行レンジに切り替えた場合、位置的に一対の挟持部３１が、ストッパ４４とカラー４６との隙間に入り込む可能性がある。その結果、シフト操作に伴うパーキングロッド４３の動作、およびカラー４６の動作が阻害される可能性がある。
【００６６】
しかし、この実施例では、図４に示すように一対の挟持部３１における板部２６，２７側に面取り３３がそれぞれ形成されている。このため、カラー４６が図中左方向に移動する場合に、面取り３３によりカラー４６と一対の挟持部３１との係合が防止される。従って、カラー４６の円滑な動作が維持され、パーキングレンジが設定された場合にパーキングポール１を確実に回転させて、パーキングポール１１とパーキングギヤ７とを係合させることができる。
【００６７】
なお、この発明は手動操作により変速段が切り替えられる構成の変速機にも適用可能である。
【００６８】
ここで、上記の具体例に基づいて開示したこの発明の特徴的な構成を記載すれば以下の通りである。すなわち、相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸と、前記入力軸に入力されたトルクを前記中間軸を介して前記出力軸に伝達するトルク伝達機構とを備え、これら入力軸および中間軸ならびに出力軸の回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されているとともに、前記中間軸に取り付けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤの外周側に配置された可動部材とを備え、この可動部材を回転可能に支持する支持部と、前記可動部材に形成され、かつ、この可動部材の回転により前記パーキングギヤに係合・解放する係止部と、前記可動部材に形成され、かつ、前記係止部を前記パーキングギヤに係合するための外力が入力される外力入力部とを備えた変速機のパーキング機構において、前記支持部および前記係止部が前記三角形の内方に配置され、前記可動部材における前記支持部と前記係止部との中間から前記三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、この突出部の自由端に前記外力入力部が形成されていることを特徴とする自動変速機のパーキング機構。
【００６９】
また、直線状に伸縮することにより、前記係止部を前記パーキングギヤから解放させる方向に前記可動部材を動作させるコイルばねが設けられており、ケースに設けられた第１のピンと、可動部材に設けられた第２のピンとを備え、前記コイルばねの両端に設けられたフック形状の端部が、それぞれ第１のピンと第２のピンとに掛けられていることを特徴とする。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、可動部材の支持部および係止部が、３つの軸の配置空間である三角形の内方に配置されているため、パーキングポールのみにより占有されるスペースが減少する。したがって、３つの軸の回転中心同士の距離が所定の状態に維持され、かつ、トルク伝達機構の外径の拡大が抑制される。
【００７１】
また、外力入力部に入力される外力により可動部材が動作し、係止部とパーキングギヤとが係合する。ここで、支持部と係止部との中間から三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、突出部の自由端に外力入力部が形成されているため、支持部から外力入力部までの長さを可及的に長く設定することができる。したがって、係止部とパーキングギヤとを係合させるために必要な外力を可及的に低減することができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、コイルばねがほぼ直線状に伸長または縮小して可動部材に外力が与えられるため、可動部材に作用する外力の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動変速機のパーキング機構を示す概念的な側面図である。
【図２】図１に示されたパーキング機構の正面断面図である。
【図３】図１に示されたパーキング機構の部分的な正面断面図である。
【図４】図１に示されたパーキング機構の部分的な平面図である。
【図５】図１に示されたパーキング機構の部分的な側面断面図である。
【図６】図１に示されたパーキング機構の部分的な正面図である。
【図７】図１に示されたパーキング機構の動作を示す正面図である。
【図８】図１に示されたパーキング機構の動作を示す正面図である。
【図９】図１に示されたパーキング機構の部分的な断面図である。
【符号の説明】
４ インプットシャフト
５ カウンタシャフト
６ カウンタドライブギヤ
７ パーキングギヤ
９ ドライブシャフト
１１ パーキングポール
１２ 支持軸
１５ 係止部
１４ 突出部
１６ 外力入力部
２２ コイルばね
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１ 回転中心
Ｄ１ 三角形
Claims (2)
- 相互にほぼ平行に配置された入力軸および中間軸ならびに出力軸と、前記入力軸に入力されたトルクを前記中間軸を介して前記出力軸に伝達するトルク伝達機構とを備え、これら入力軸および中間軸ならびに出力軸の回転中心がそれぞれ三角形の頂点となる位置に配置されているとともに、前記中間軸に取り付けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤの外周側に配置された可動部材とを備え、この可動部材を動作可能に支持する支持部と、前記可動部材に形成され、かつ、この可動部材の動作により前記パーキングギヤに係合・解放する係止部と、前記可動部材に形成され、かつ、前記係止部を前記パーキングギヤに係合するための外力が入力される外力入力部とを備えた変速機のパーキング機構において、
前記支持部および前記係止部が前記三角形の内方に配置され、前記可動部材における前記支持部と前記係止部との中間から前記三角形の外方に向けて突出した突出部が形成され、この突出部の自由端に前記外力入力部が形成されていることを特徴とする自動変速機のパーキング機構。 - 直線状に伸縮することにより、前記係止部を前記パーキングギヤから解放させる方向に前記可動部材を動作させるコイルばねが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の変速機のパーキング機構。
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