JP5240364B2 - 車両用パーキングロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用変速機の出力部材を回転不能に固定するための車両用パーキングロック装置に関し、特に、その車両用パーキングロック装置の製造コストを低減させる技術に関するものである。
基端部がディテントプレートに回動可能に連結され、そのディテントプレートのパーキング位置への回動に伴って先端部側へ突き出されるパーキングロッドと、そのパーキングロッドの先端部に設けられたテーパ状のパーキングカムと、前記パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴ってそのパーキングロッドと共に移動するパーキングカムを案内し、そのパーキングカムにより変速機ケースに回動可能に設けられたパーキングロックポールを変速機出力部材と共に回転するパーキングロックギヤと噛み合う位置へ移動させるカム案内装置とを備える車両用パーキングロック装置が知られている。上記カム案内装置は、前記パーキングロッドが先端部側またはそれと反対側へ移動するに伴って前記パーキングカムを変速機のシフトポジションの切換操作に対応して動作可能な姿勢に保持するカムガイドと、前記ディテントプレートがパーキング位置へ回動させられることでパーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴って、前記パーキングロックポールが前記パーキングロックギヤと噛み合う位置へ押し上げられるようにパーキングカムを案内するスリーブと、ディテントプレートがパーキング位置へ回動させられることで先端部側へ突き出されるパーキングロッドをその姿勢が所定の位置となるように案内するストッパープレートとを備えている。ここで、上記スリーブは、パーキングロッドに対してそのスリーブとは反対側に設けられるパーキングロックポールの作動スペースの必要性から、半円筒状にならざるを得ない。そのため、上記スリーブは、変速機ケースにボルト等で固定するためのフランジ部が外周部に設けられて変速機ケースにボルト等で固定されること以外に、径方向すなわち軸心に直交する方向へ移動しないように変速機ケースに単独で拘束されることは困難である。よって、従来の車両用パーキングロック装置においては、スリーブは、カムガイドおよびストッパープレートの一方あるいは両方と一体的に構成されることによって、それらカムガイドやストッパープレートを介して変速機ケースに対して径方向の移動不能に拘束されている。このような車両用パーキングロック装置としては、特許文献1および特許文献2に記載されたものがある。
特許文献1においては、スリーブは、径方向の移動不能に変速機ケースに拘束されたカムガイドと一体的に構成されることによって、変速機ケースに対して径方向の移動不能に拘束され、また、そのスリーブのカムガイドとは反対側において前記フランジ部が外周部に設けられて変速機ケースに固定されたストッパープレートと係合されることによって、変速機ケースに対して軸心まわりの回転不能且つ軸心方向の移動不能に拘束されている。特許文献2においては、スリーブは、ストッパープレートと一体的に構成され、そのスリーブのストッパープレートとは反対側において前記フランジ部が外周部に設けられて変速機ケースに固定されたカムガイドと係合されることによって、変速機ケースに対して径方向の移動不能、軸心まわりの回転不能、且つ軸心方向の移動不能に拘束されている。
また、別の車両用パーキングロック装置としては、スリーブと、前記フランジ部が外周部に設けられて変速機ケースに固定されたストッパープレートとが、一体的に構成されることによって、スリーブが変速機ケースに対して径方向の移動不能、軸心まわりの回転不能、且つ軸心方向の移動不能に拘束されようにしたものや、スリーブと、カムガイドと、前記フランジ部が外周部に設けられて変速機ケースに固定されたストッパープレートとが、一体的に構成されることによって、スリーブが変速機ケースに対して径方向の移動不能、軸心まわりの回転不能、且つ軸心方向の移動不能に拘束されるようにしたものが考えられる。
特開2008−132805号公報 特開2003−276581号公報
ところで、前記従来の車両用パーキングロック装置においては、前記スリーブが前記カムガイドおよび前記ストッパープレートの一方あるいは両方と一体的に構成されているために、比較的に大きくて加工性が悪く、また形状も複雑で加工工数も多くなるので、製造コストが高くなるという問題があった。
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストが低減された車両用パーキングロック装置を提供することにある。
前記目的を達成するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、基端部がディテントプレートに回動可能に連結され、そのディテントプレートのパーキング位置への回動に伴って先端部側へ突き出されるパーキングロッドと、そのパーキングロッドの先端部に設けられたテーパ状のパーキングカムと、前記パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴ってそのパーキングロッドと共に移動するパーキングカムを案内し、そのパーキングカムにより変速機ケースに回動可能に設けられたパーキングロックポールを変速機出力部材と共に回転するパーキングロックギヤと噛み合う位置へ移動させるカム案内装置とを、備える車両用パーキングロック装置であって、(a) 前記パーキングロッドは、前記変速機ケース内からその変速機ケースの開口部側へ突き出されるものであり、(b) 前記カム案内装置は、(b-1) 前記パーキングカムを案内する内周案内面を有し、前記変速機ケース内に円筒面状に形成された第1受面に軸心に直角方向の移動不能に嵌め入れられた円筒状の第1案内部材と、(b-2) 前記変速機ケース内に前記第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面により前記パーキングロックポールとは反対側の位置から受けられ且つその第1案内部材によってパーキングロックポール側への移動が規制された状態で第1案内部材に続いて設けられ、前記パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴って前記パーキングカムを前記パーキングロックポール側へ案内するテーパ状案内凹面を有する半円筒状の第2案内部材と、(b-3) 前記変速機ケースの開口部に固定され、前記第2案内部材の端部と係合してその第2案内部材の軸心まわりの回転および前記変速機ケースの開口部側への移動を規制する固定部材とを、含むことにある。
また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、請求項1にかかる発明において、前記第2案内部材は、前記テーパ状案内凹面を含む内周面と、円筒状凸曲面である外周面とを有し、前記テーパ状案内凹面の曲率中心線は前記外周面の曲率中心線よりも前記パーキングロックポール側へ所定量だけずらされていることにある。
また、請求項3にかかる発明の要旨とするところは、請求項2にかかる発明において、前記変速機ケースに形成された第1受面とその第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面とは相互に同心に形成されており、前記第2受面の曲率半径は前記第1受面の曲率半径よりも大きいことにある。
また、請求項4にかかる発明の要旨とするところは、請求項3にかかる発明において、(a) 前記第1案内部材の前記第2案内部材側の端部には、その端部のうち前記第2受面側に位置して曲率半径が変化しない半円状の部分円筒部と、前記テーパ状案内凹面により前記パーキングロックポール側へ案内される前記パーキングカムと前記第1案内部材との干渉を回避するために、前記端部のうち前記パーキングロックポール側に位置して前記第2案内部材側に向かうほど曲率半径が大径とされた部分テーパ部とが形成されており、(b) 前記第2案内部材の内周面のうち前記第1案内部材側の端部は、前記第1案内部材の部分円筒部と重ねられていることにある。
また、請求項5にかかる発明の要旨とするところは、請求項4にかかる発明において、前記第1案内部材の部分テーパ部が前記第2案内部材の周方向の端面と接触することにより、前記第1案内部材と前記第2案内部材との軸心まわりの所定以上の相対回転が不能とされていることにある。
また、請求項6にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至5のいずれか1にかかる発明において、(a) 前記第2案内部材の前記固定部材側の端面には係合突起が形成され、(b) 前記固定部材はその係合突起を嵌め入れるための切欠きが形成された板材であり、(c) 前記固定部材は、その切欠き内に前記係合突起を嵌め入れ且つ前記第2案内部材の端面に当接した状態で前記変速機ケースの開口部に固定されるものであることにある。
また、請求項7にかかる発明の要旨とするところは、請求項4にかかる発明において、前記第1案内部材は、一枚の板材からプレス加工により曲成されることにより構成されていることにある。
請求項1にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、パーキングロッドは、変速機ケース内からその変速機ケースの開口部側へ突き出されるものであり、カム案内装置は、前記変速機ケース内に円筒面状に形成された第1受面に軸心に直角方向の移動不能に嵌め入れられた円筒状の第1案内部材と、前記変速機ケース内に前記第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面により前記パーキングロックポールとは反対側の位置から受けられ且つその第1案内部材によってパーキングロックポール側への移動が規制された状態で第1案内部材に続いて設けられ、前記パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴って前記パーキングカムを前記パーキングロックポール側へ案内するテーパ状案内凹面を有する半円筒状の第2案内部材と、前記変速機ケースの開口部に固定され、前記第2案内部材の端部と係合してその第2案内部材の軸心まわりの回転および前記変速機ケースの開口部側への移動を規制する固定部材とを含んで構成される。このようにすれば、第2案内部材を第1案内部材および固定部材と別体構造としつつも、第2案内部材をその機能上最低限必要な大きさおよび形状に簡素化することが可能となり、また、第1案内部材および固定部材もそれらの機能上最低限必要な大きさおよび形状にそれぞれ簡素化することが可能である。よって、第2案内部材が第1案内部材および固定部材の一方あるいは両方と一体的に構成される場合と比較して、第2案内部材、第1案内部材、および固定部材がそれぞれ小型化されることで加工性が良くなるとともに材料が安価となり、また、形状が簡単となることで加工方法の選択の幅が広くなって加工方法が最適化されるとともに加工工数が少なくなるので、製造コスト(部品トータルコスト)の低減を図ることができる。
また、請求項2にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記第2案内部材は、前記テーパ状案内凹面を含む内周面と、円筒状凸曲面である外周面とを有し、前記テーパ状案内凹面の曲率中心線は前記外周面の曲率中心線よりも前記パーキングロックポール側へ所定量だけずらされていることから、テーパ状案内凹面の曲率中心線と外周面の曲率中心線とが同心である場合と比較して、第2案内部材の外径寸法が小さくなるので、その第2案内部材の加工性が良くなるとともに材料が安価となり、製造コストが低減される。また、第2案内部材の外周面のうち変速機ケースに受けられる外周面の周方向角度が大きくなるという利点もある。たとえば、第2案内部材の第1案内部材側の端部が第1案内部材に対してパーキングポールとは反対側に重ねられることで第2案内部材がパーキングポール側へ移動しないように規制される場合において、第1案内部材の内周案内面と第2案内部材のテーパ状案内凹面との位置関係を変えず且つ第2案内部材の第1案内部材側の端部の径方向の厚みを同じだけ確保するならば、第2案内部材の外周面とテーパ状案内凹面との曲率中心線が同心であるときと比較して、第2案内部材の外径寸法が小さくなるとともに第2案内部材の外周面のうち変速機ケースに受けられる外周面の周方向角度が大きくなる。
また、請求項3にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記変速機ケースに形成された第1受面とその第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面とは相互に同心に形成されており、前記第2受面の曲率半径は前記第1受面の曲率半径よりも大きいことから、変速機ケースの第1受面および第2受面の切削仕上げ加工が容易となるので、変速機ケースを安価に製造することができる。
また、請求項4にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記第1案内部材の前記第2案内部材側の端部には、その端部のうち前記第2受面側に位置して曲率半径が変化しない半円状の部分円筒部と、前記テーパ状案内凹面により前記パーキングロックポール側へ案内される前記パーキングカムと前記第1案内部材との干渉を回避するために、前記端部のうち前記パーキングロックポール側に位置して前記第2案内部材側に向かうほど曲率半径が大径とされた部分テーパ部とが形成されており、前記第2案内部材の内周面のうち前記第1案内部材側の端部は、前記第1案内部材の部分円筒部と重ねられている。このようにすれば、第2案内部材は第1案内部材によってパーキングロックポール側への移動が規制されるように構成される。
また、請求項5にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記第1案内部材の部分テーパ部が前記第2案内部材の周方向の端面と接触することにより、前記第1案内部材と前記第2案内部材との軸心まわりの所定以上の相対回転が不能とされている。このようにすれば、第1案内部材と第2案内部材とが相互に所定角度だけ相対回転可能とされているので、第1案内部材および第2案内部材が組み込まれた変速機ケースに固定部材を組付ける際に、その固定部材を第2案内部材と係合させつつ変速機ケースに対して位置決めることが容易となり、組付け能率が高められる。
また、請求項6にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記第2案内部材の前記固定部材側の端面には係合突起が形成され、前記固定部材はその係合突起を嵌め入れるための切欠きが形成された板材であり、前記固定部材は、その切欠き内に前記係合突起を嵌め入れ且つ前記第2案内部材の端面に当接した状態で前記変速機ケースの開口部に固定されるものである。このような構造にすれば、第2案内部材の軸心方向の移動(抜け)および軸心まわりの回転が防止される。
また、請求項7にかかる発明の車両用パーキングロック装置によれば、前記第1案内部材は、一枚の板材からプレス加工により曲成されることにより構成されていることから、たとえば、焼結(粉体冶金)により型成形する場合と比較して、量産性が高く、材料が安価となり、製造コストが低減される。
本発明の一実施例のトランスアクスルの構成を説明する骨子図である。 図1のII-II矢視部断面を示すトランスアクスルの部分断面図であって、車両用パーキングロック装置の主要部を示す図である。 図2のIII-III矢視部断面を示すトランスアクスルの部分断面図であって、車両用パーキングロック装置の作動部分を示す断面図である。 図3に示すケースの開口から順次組付けられるカムガイド、スリーブ、およびストッパープレートを分解して示す斜視図である。 図3に示すケースに組み付けられたカムガイドおよびスリーブを示す斜視図である。 図3のカムガイドおよびスリーブを示す図であって、図3のVI-VI矢視部を示す図である。 図6に示す本実施例のものに対して、カムガイドとパーキングロックポールとの相対的な位置関係、スリーブのテーパ状案内凹面とパーキングロックポールとの相対的な位置関係、およびスリーブの外周面の曲率半径をそれぞれ変えずに、スリーブの外周面および第2受面の軸心がテーパ状案内凹面の曲率中心線に一致するようにずらされた状態を示す図である。 図7に示すものに対して、スリーブのカムガイド側の一端部の径方向間隔を本実施例のものと同じ径方向間隔だけ確保するために、スリーブの外周面の曲率半径が大きくされた状態を示す図である。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例のトランスアクスル10の構成を説明する骨子図である。図1において、トランスアクスル10は、FF(フロントエンジンフロントドライブ)形式のハイブリッド車両に好適に採用されるものである。このトランスアクスル10は、例えばアルミダイカスト製のケース12a、ケース12b、およびカバー12cが相互に組付けられて成るハウジング12内において、回転自在に支持された入力軸13と、電動モータとしても発電機としても機能する第1電動機MG1および第2電動機MG2と、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置14および第2遊星歯車装置16と、減速歯車装置18と、差動歯車装置20とを備えて構成されている。なお、上記ケース12a、12b、およびカバー12cは、本発明における変速機ケースに相当するものである。
入力軸13は、走行用の主駆動力源としての図示しない例えばエンジン等の出力部材(クランク軸)22と同心状に配置されている。そして、入力軸13は、急激なトルク変動による脈動を吸収して減衰させるためのダンパー装置24を介して、上記出力部材22に動力伝達可能に連結されている。
第1遊星歯車装置14は、前記エンジンで発生したトルクを機械的に第1電動機MG1と減速歯車装置18とに分配するための動力分配機構として機能するものである。この第1遊星歯車装置14は、入力軸13に連結されたキャリヤCA1と、第1電動機MG1に連結されたサンギヤS1と、本発明の変速機出力部材に相当するドライブギヤ26の内周面に固設されたリングギヤR1とを備えている。なお、上記ドライブギヤ26の第1電動機MG1側の端部の外周面には、本発明の一実施例の車両用パーキングロック装置28の一部を構成するパーキングロックギヤ30が固設されている。
第2遊星歯車装置16は、第2電動機MG2の減速機構として機能するものである。この第2遊星歯車装置16は、第2電動機MG2に連結されたサンギヤS2と、ケース12bに連結されたキャリヤCA2と、ドライブギヤ26の内周面に固設されたリングギヤR2とを備えている。
第1電動機MG1は、主として発電機として用いられ、前記エンジンにより遊星歯車機構14を介して回転駆動されることにより発生した電気エネルギーを、例えばバッテリ等の蓄電装置に充電するものである。なお、第1電動機MG1は、発電機として用いられるだけに限らず、例えばエンジン始動時や高速走行時等においては電動モータとしても用いられる。
第2電動機MG2は、主として電動モータとして用いられ、単独で、或いは前記エンジンと共にドライブギヤ26を回転駆動するものである。なお、第2電動機MG2は、電動モータとして用いられるだけに限らず、例えば車両の減速時等においては発電機としても用いられる。
減速歯車装置18は、ドライブギヤ26と差動歯車装置20との間に設けられて減速機構として機能するものである。この減速歯車装置18は、ドライブギヤ26と、入力軸13と平行に設けられたカウンター軸32に固設されて上記ドライブギヤ26に噛み合うドリブンギヤ34と、カウンター軸32に固設されたドライブギヤ36と、差動歯車装置20のデフケース38に固設されて上記ドライブギヤ36に噛み合うドリブンギヤ40とを備えている。
差動歯車装置20は、良く知られた傘歯車式のものであって、回転差を許容しつつ左右一対の駆動軸42をそれぞれ回転駆動させるものである。
このように構成されたトランスアクスル10においては、前記エンジン、第1電動機MG1、および第2電動機MG2の少なくとも1つにおいて発生させられたトルクが、ドライブギヤ26、減速歯車装置18、および差動歯車装置20を介して左右一対の駆動軸42に伝達されるようになっている。
以下、上記トランスアクスル10の回転をロックするために、ドライブギヤ26と共に回転するパーキングロックギヤ30をそのパーキングロックギヤ30の軸心O1まわりの回転不能に固定する車両用パーキングロック装置28に関して詳しく説明する。
図2は、図1のII-II矢視部断面を示すトランスアクスル10の部分断面図であって、ケース12bの開口側からそのケース12b内の車両用パーキングロック装置28の主要部を示す図である。図3は、図2のIII-III矢視部断面を示すトランスアクスル10の部分断面図であって、車両用パーキングロック装置28の作動部分を示す断面図である。
図2および図3において、車両用パーキングロック装置28は、前記パーキングロックギヤ30と、基端部がケース12bに軸心O2まわりの回動可能に支持されて、その軸心O2まわりに回動することで上記パーキングロックギヤ30に対して接近および離間可能に設けられたパーキングロックポール44とを備えている。このパーキングロックポール44は、パーキングロックギヤ30に接近する側へ回動させられたときにそのパーキングロックギヤ30と噛み合う爪部46を有している。図2は、パーキングロックポール44の爪部46がパーキングロックギヤ30と噛み合う状態を示している。そして、パーキングロックポール44は、図2に示すようにパーキングロックギヤ30に接近する側へ回動させられて爪部46がパーキングロックギヤ30に噛み合うことによりパーキングロックギヤ30を回転不能に固定する噛合位置と、パーキングロックギヤ30から離間する側へ回動させられて爪部46がパーキングロックギヤ30に噛み合わないことによりパーキングロックギヤ30の回転を許容する非噛合位置との間で回動させられる。なお、パーキングロックポール44は、付勢スプリング48により常時上記非噛合位置側に向けて付勢されており、その付勢力の他に外力が作用しない状態には上記非噛合位置に位置させられるようになっている。
また、車両用パーキングロック装置28は、トランスアクスル10のシフトポジションの切換操作に応じて回動するシフトコントロールシャフト50に固設されて、予め設定された複数の回動位置のいずれか1に回動させられる板状のディテントプレート52を備えている。このディテントプレート52は、その外周端縁のカム面形状に従って、予め設定されたパーキング位置、リバース位置、ニュートラル位置、ドライブ位置、およびマニュアル位置のいずれか1に位置決めされるようになっており、パーキングレバー又は節度板などとも称されるものである。図3に示すように、ディテントプレート52のボス部54から外周側へ突き出す扇型の第1アーム部56の外周端縁部のカム面58には、ディテントプレート52をパーキング位置に位置決めするための第1凹部60、ディテントプレート52をリバース位置に位置決めするための第2凹部62、ディテントプレート52をニュートラル位置に位置決めするための第3凹部64、ディテントプレート52をドライブ位置に位置決めするための第4凹部66、およびディテントプレート52をマニュアル位置に位置決めするための第5凹部67が形成されている。そして、上記カム面58には、基端部がケース12bに固定された板状のばね68の先端部に回転可能に支持された係合ローラ70が当接されている。このばね68は、カム面58に向けて係合ローラ70を所定の押圧力で付勢している。これにより、基本的には、係合ローラ70が第1凹部60内に落ち込むことによりディテントプレート52が図3にて実線で示すようにパーキング位置に位置決めされ、係合ローラ70が第2凹部62内に落ち込むことによりディテントプレート52がリバース位置に位置決めされ、係合ローラ70が第3凹部64内に落ち込むことによりディテントプレート52がニュートラル位置に位置決めされ、係合ローラ70が第4凹部66内に落ち込むことによりディテントプレート52がドライブ位置に位置決めされ、係合ローラ70が第5凹部67内に落ち込むことによりディテントプレート52が図3にて2点鎖線で示すようにマニュアル位置に位置決めされる。
また、車両用パーキングロック装置28は、基端部がディテントプレート52のボス部54から外周側へ突き出す第2アーム部73に回動可能に連結され、ディテントプレート52のパーキング位置側への回動に伴って先端部側へ突き出されるパーキングロッド74と、そのパーキングロッド74の先端部に設けられたテーパ状のパーキングカム76と、パーキングロッド74が先端部側へ突き出されるに伴ってそのパーキングロッド74と共に移動するパーキングカム76を案内し、また、ディテントプレート52がリバース位置からパーキング位置へ回動させられるときに、ケース12bに回動可能に設けられたパーキングロックポール44をドライブギヤ26と共に回転するパーキングロックギヤ30と噛み合う噛合位置へ移動させるようにパーキングカム76を案内するカム案内装置78とを備えている。
パーキングロッド74は、ディテントプレート52のパーキング位置側への回動に伴って、ケース12b内からそのケース12bの第1電動機MG1側の開口部側へ突き出されるように設けられている。図3において、2点鎖線で示すパーキングロッド74およびディテントプレート52は、それぞれマニュアル位置に位置させられた状態を示しており、また、実線で示すパーキングロッド74およびディテントプレート52は、それぞれパーキング位置に位置させられた状態を示している。
パーキングカム76は、パーキングロッド74の先端部側に向かうほど小径となるように比較的に緩やかな勾配を有してテーパ状に形成された第1テーパ状カム面80と、その第1テーパ状カム面80のパーキングロッド74の先端部側に隣接して設けられ、パーキングロッド74の先端部側に向かうほど小径となるように比較的に急な勾配を有してテーパ状に形成された第2テーパ状カム面82とを備え、パーキングロッド74の先端部に軸心方向の移動可能に嵌め入れられた円筒状部材である。このパーキングカム76のパーキングロッド74の先端部側には、円筒状のストッパー84が嵌め着けられており、また、パーキングカム76のパーキングロッド74の基端部側には、カシメ部86が形成されている。そして、パーキングカム76は、そのカシメ部86とパーキングカム76との間に予圧状態で介在されたコイルスプリング88により、ストッパー84側に向けて付勢されている。
ケース12b内には、円筒面形状に形成された第1受面92と、その第1受面92の軸心O3を共有してその第1受面92のケース12b開口側に隣接して形成された、第1受面92より大径の第2受面96とが形成されている。カム案内装置78は、パーキングカム76を案内する内周カム面(内周案内面)90を有し、ケース12b内に円筒面状に形成された第1受面92に径方向すなわち軸心O3の直角方向の移動不能に嵌め入れられた円筒状のカムガイド(第1案内部材)94と、第1受面92のケース12b開口側に隣接する第2受面96によりパーキングロックポール44とは反対側の位置から受けられ且つカムガイド94によってパーキングロックポール44側への移動が規制された状態でカムガイド94のケース12b開口側に隣接して設けられ、ディテントプレート52がリバース位置からパーキング位置へ回動させられてパーキングロッド74が先端部側へ突き出されるに伴ってそのパーキングロッド74と共に移動するパーキングカム76をパーキングロックポール44側へ案内するテーパ状案内凹面98を有する半円筒状のスリーブ(第2案内部材)100と、ケース12bの開口部に例えばボルト102により固定され、スリーブ100の端部と係合してそのスリーブ100の軸心O3まわりの回転およびケース12bの開口部側への移動を規制するストッパープレート(固定部材)104とを、含んで構成される。
図4は、ケース12bの開口から順次組付けられるカムガイド94、スリーブ100、およびストッパープレート104を分解して示す斜視図である。図5は、ケース12b内に組み付けられた状態のカムガイド94およびスリーブ100を示す斜視図である。図6は、ケース12b内に組み付けられたカムガイド94およびスリーブ100を示す図であって、図3のVI-VI矢視図である。なお、図6では、説明の便宜上、パーキングカム76は表示せず、また、パーキングロックポール44は、ディテントプレート52が前記パーキング位置にあるときの状態を1点鎖線で示し、ディテントプレート52が前記リバース位置、ニュートラル位置、ドライブ位置、およびマニュアル位置にあるとき、すなわち非パーキング位置にあるときの状態を2点鎖線で示すこととする。図3乃至図6に示すように、第1受面92は、ケース12bの開口面に略直交する方向すなわちパーキングロックギヤ30の軸心O1に平行な方向の軸心O3まわりに約240°程度の部分円筒面状に形成され、第2受面96は、第1受面92の軸心O3方向に隣接し且つその第1受面92と同心に形成されている。図6に示すように、第2受面96の曲率半径r2は第1受面92の曲率半径r1よりも大きくなるように形成されている。上記第1受面92および第2受面96は、アルミダイカスト製のケース12bに対して例えばエンドミル等の円筒状の回転式刃物により切削仕上げ加工が施されることで形成されている。
カムガイド94のスリーブ100とは反対側の一端部には、軸心O3からの曲率半径が第1受面92の曲率半径r1に略一致し且つその第1受面92に受けられた円筒状の円筒部94aと、円筒部94aの軸心O2方向の寸法と同じ幅寸法を有してその円筒部94aから外周側に向けて径方向に突設された平板状の突起部94bとが形成されている。また、カムガイド94のスリーブ100側の他端部には、その他端部のうち第2受面96側に位置して軸心O3からの曲率半径が軸心O3方向において変化しない(円筒部94aの曲率半径r1と変わらない)半円状の部分円筒部94cと、テーパ状案内凹面98によりパーキングロックポール44側へ案内されるパーキングカム76とカムガイド94との干渉を回避するために、上記他端部のうちパーキングロックポール44側に位置して軸心O3からの曲率半径が軸心O3方向のスリーブ100側に向かうほど大径とされた(円筒部94aの曲率半径r1よりも大きくされた)部分テーパ部94dとが形成されている。カムガイド94は、その一端部の端面がケース12bの第1受面92の第2受面96とは反対側に隣接して形成された段付部端面106と当接した状態において、他端部が第1受面92よりも第2受面96側に突き出すように形成されている。すなわち、カムガイド94の軸心O3方向の長さは、第1受面92の軸心O3方向の長さよりも長くなるように形成されている。なお、本実施例では、カムガイド94は、一枚の板材からプレス加工によって曲成されることにより構成される。
スリーブ100のカムガイド94側の一端部は、周方向において約220°程度の部分円筒状に形成されており、第2受面96とカムガイド94の部分円筒部94cとの間に形成された半円環状の隙間に嵌め入れられている。スリーブ100の内周面のうちカムガイド94側の一端部は、カムガイド94の部分円筒部94cと重ねられており、これによりスリーブ100はパーキングロックポール44側への移動が規制された状態とされている。なお、スリーブ100のカムガイド94側の一端部の径方向厚みx1は、強度上必要且つ十分な値に設定される。また、カムガイド94の部分テーパ部94dが上記スリーブ100の一端部の周方向の端面108および端面110と接触することにより、カムガイド94とスリーブ100との軸心O3まわりの所定以上の相対回転が不能とされている。また、スリーブ100のカムガイド94とは反対側の他端部は、周方向において約205°程度の部分円筒状に形成されている。前記テーパ状案内凹面98は、上記スリーブ100の他端部の内周面に形成されている。そして、スリーブ100は、軸心O3からの曲率半径が第2受面96の曲率半径r2に略一致する円筒状凸曲面である外周面112を有しており、テーパ状案内凹面98の曲率中心線O4は、それと平行な外周面112の曲率中心線と一致する軸心O3よりもパーキングロックポール44側へ所定距離(所定量)sだけずらされている。上記スリーブ100の外周面112のうちカムガイド94側の一端部は、第2受面96に周方向の所定角度θ1の範囲で接する状態でその第2受面96内に嵌め入れられている。本実施例では、上記所定角度θ1は約205°程度であるため、スリーブ100は、カムガイド94の部分円筒部94cだけでなく、第2受面96によってもパーキングロックポール44側への移動が規制されている。なお、本実施例では、スリーブ100は、例えば焼結(粉体冶金)により型成形される。
スリーブ100のストッパープレート104側の端面には係合突起116が形成されている。ストッパープレート104は、その係合突起116を嵌め入れてスリーブ100の回転およびケース12bの開口側への移動を防止するための切欠き118と、ディテントプレート52がパーキング位置へ回動させられてパーキングロッド74が先端部側へ突き出されるに伴ってパーキングロックポール44側へ案内されるパーキングカム76と干渉してその位置すなわち持ち上がり量を規制するための規制孔120と、先端部側へ突き出されるパーキングロッド74をその姿勢が所定の位置となるように案内するために、テーパ状案内凹面98の曲率中心線O4を挟んで対向してスリーブ100とは反対側に突設された一対のロッドガイド部122とを備えた板材である。このストッパープレート104は、切欠き118内にスリーブ100の係合突起116が嵌め入れられ且つスリーブ100の端面114に当接させられた状態でボルト102によりケース12bに固定されている。これにより、スリーブ100は、軸心O3まわりの回転不能且つケース12bの開口部側への移動不能に拘束されている。なお、カムガイド94は、上記ケース12bの開口部側への移動不能に拘束されたスリーブ100と当接することで、ケース12bの開口部側への移動不能に拘束されている。
以上のように構成された車両用パーキングロック装置28においては、ディテントプレート52が図3にて2点鎖線で示すようにマニュアル位置やその他の非パーキング位置(ドライブ位置、ニュートラル位置、又はリバース位置)に回動させられているときには、パーキングカム76がパーキングロックポール44を持ち上げないため、パーキングロックポール44が図3にて2点鎖線で示すように前記非噛合位置に位置させられる。また、ディテントプレート52が図3にて実線で示すようにパーキング位置に回動させられているときには、パーキングカム76がパーキングロックポール44を持ち上げるため、パーキングロックポール44が付勢スプリング48の付勢力に抗して図3にて実線で示すように前記噛合位置に位置させられるようになっている。
本実施例の車両用パーキング装置28では、前述のように、スリーブ100のカムガイド94側の一端部がカムガイド94の部分円筒部94cのパーキングロックポール44とは反対側に重ねられることにより、スリーブ100のパーキングロックポール44側への移動が規制されている。さらには、上記スリーブ100の一端部の外周面112が第2受面96に周方向の約205°程度の範囲で接する状態でその第2受面96内に嵌め入れられることにより、スリーブ100のパーキングロックポール44側への移動が規制されている。
因みに、図7は、図6に示す本実施例のものに対して、カムガイド94とパーキングロックポール44との相対的な位置関係、スリーブ100のテーパ状案内凹面98とパーキングロックポール44との相対的な位置関係、およびスリーブ100の外周面112の曲率半径をそれぞれ変えずに、外周面112および第2受面96の軸心がテーパ状案内凹面98の曲率中心線O4に一致するようにずらされた状態を示す図である。図7に示すように、外周面112の軸心とテーパ状案内凹面98の曲率中心線O4とが偏心させられていない場合には、第2受面96とカムガイド94の部分円筒部94cとの間の径方向間隔x2が小さくなる。そのため、強度上、スリーブ100のカムガイド94側の一端部をカムガイド94の部分円筒部94cのパーキングロックポール44とは反対側に重ねることが困難となる。さらには、上記スリーブ100の外周面112が第2受面96に周方向の所定角度θ2たとえば約180°程度の範囲で接する状態でその第2受面96内に嵌め入れているので、第2受面96によりスリーブ100のパーキングロックポール44側への移動を規制することができない。
そして、図8は、図7に示すものに対して、スリーブ100のカムガイド94側の一端部の径方向厚みを本実施例のものと同じく径方向厚みx1だけ確保するために、スリーブ100の外周面112の曲率半径が曲率半径r3まで大きくされた状態を示す図である。図8に示すように、外周面112の軸心とテーパ状案内凹面98の曲率中心線O4とが偏心させられていない場合であっても、スリーブ100のカムガイド94側の一端部の径方向間隔が強度上必要且つ十分な径方向厚みx1だけ確保されているので、上記スリーブ100のカムガイド94側の一端部をカムガイド94の部分円筒部94cのパーキングロックポール44とは反対側に重ねることが可能である。しかしながら、図7に示す場合と同様に、スリーブ100の外周面112が第2受面96に周方向の所定角度θ3たとえば約180°程度の範囲で接する状態でその第2受面96内に嵌め入れており、第2受面96によりスリーブ100のパーキングロックポール44側への移動を規制することができない。また、スリーブ100の外周面112の曲率半径が大きくされたことで、そのスリーブ100が大型化して加工性が悪くなり、材料が高価となり、製造コストが高くなる。また、第2受面96も大きくなるので、その第2受面96の加工性が悪くなるとともに、スリーブ100を含むカム案内装置78のケース12b内におけるレイアウト性が悪化してしまう。
上述のように、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、パーキングロッド74は、ケース(変速機ケース)12b内からそのケース12bの開口部側へ突き出されるものであり、カム案内装置78は、ケース12b内に円筒面状に形成された第1受面92に軸心O3に直角方向の移動不能に嵌め入れられた円筒状のカムガイド(第1案内部材)94と、ケース12b内において第1受面92に軸心O3方向に隣接して形成された第2受面96によりパーキングロックポール44とは反対側の位置から受けられ且つカムガイド94によってパーキングロックポール44側への移動が規制された状態でカムガイド94に軸心O3方向に隣接して設けられ、ディテントプレート52がリバース位置からパーキング位置へ回動させられてパーキングロッド74が先端部側へ突き出されるに伴ってパーキングカム76をパーキングロックポール44側へ案内するテーパ状案内凹面98を有する半円筒状のスリーブ(第2案内部材)100と、ケース12bの開口部に例えばボルト102により固定され、スリーブ100の端部と係合してそのスリーブ100の軸心O3まわりの回転およびケース12bの開口部側への移動を規制するストッパープレート(固定部材)104とを含んで構成される。このようにすれば、スリーブ100をカムガイド94およびストッパープレート104と別体構造としつつも、スリーブ100をその機能上最低限必要な大きさおよび形状に簡素化することが可能となり、また、カムガイド94およびストッパープレート104もそれらの機能上最低限必要な大きさおよび形状にそれぞれ簡素化することが可能である。よって、スリーブ100がカムガイド94およびストッパープレート104の一方あるいは両方と一体的に構成される場合と比較して、スリーブ100、カムガイド94、およびストッパープレート104がそれぞれ小型化されることで加工性が良くなるとともに材料が安価となり、また、形状が簡単となることで加工方法の選択の幅が広くなって加工方法が最適化されるとともに加工工数が少なくなり、製造コストの低減を図ることができる。
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、スリーブ100は、テーパ状案内凹面98を含む内周面と、円筒状凸曲面である外周面112とを有し、テーパ状案内凹面98の曲率中心線である軸心O3は外周面112の曲率中心線O4よりもパーキングロックポール44側へ所定距離(所定量)sだけずらされていることから、テーパ状案内凹面98の曲率中心線(軸心O3)と外周面112の曲率中心線O4とが同心である場合と比較して、スリーブ100の外径寸法が小さくなるので、そのスリーブ100の加工性が良くなるとともに材料が安価となり、製造コストが低減される。また、スリーブ100の外周面112のうちケース12bに受けられる外周面の周方向角度が大きくなるという利点もある。たとえば、スリーブ100のカムガイド94側の一端部がカムガイド94に対してパーキングポール44とは反対側に重ねられることでスリーブ100がパーキングポール44側へ移動しないように規制される場合において、カムガイド94の内周カム面90とスリーブ100のテーパ状案内凹面98との位置関係を変えず且つスリーブ100のカムガイド94側の一端部の径方向の厚みを同じだけ確保するならば、スリーブ100の外周面112とテーパ状案内凹面98との曲率中心線が同心であるときと比較して、スリーブ100の外径寸法が小さくなるとともにスリーブ100の外周面112のうちケース12bに受けられる外周面の周方向角度が大きくなる。
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、ケース12bに形成された第1受面92とその第1受面92の軸心O3方向に隣接して形成された第2受面96とは相互に同心に形成されており、第2受面96の曲率半径r2は第1受面92の曲率半径r1よりも大きいことから、ケース12bの第1受面92および第2受面96の切削仕上げ加工が容易となるので、ケース12bを安価に製造することができる。
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、カムガイド94のスリーブ100側の他端部には、その他端部のうち第2受面96側に位置して軸心O3からの曲率半径が軸心O3方向において変化しない半円状の部分円筒部94cと、テーパ状案内凹面98によりパーキングロックポール44側へ案内されるパーキングカム76とカムガイド94との干渉を回避するために、上記他端部のうちパーキングロックポール44側に位置して軸心O3からの曲率半径が軸心O3方向のスリーブ100側に向かうほど大径とされた部分テーパ部94dとが形成されており、スリーブ100の内周面のうちカムガイド94側の一端部は、カムガイド94の部分円筒部94cのパーキングポール44とは反対側に重ねられていることから、スリーブ100はカムガイド94によってパーキングロックポール44側への移動が規制されるように構成される
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、カムガイド94の部分テーパ部94dがスリーブ100のカムガイド94側の一端部の周方向の端面108および端面110と当接(接触)することにより、カムガイド94とスリーブ100との軸心O3まわりの所定以上の相対回転が不能とされている。このようにすれば、カムガイド94とスリーブ100とが相互に所定角度だけ相対回転可能とされているので、カムガイド94およびスリーブ100が組み込まれたケース12bにストッパープレート104を組付ける際に、そのストッパープレート104をスリーブ94と係合させつつケース12bに対して位置決めることが容易となり、組付け能率が高められる。
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、スリーブ100のストッパープレート104側の端面114には係合突起116が形成されており、ストッパープレート104はその係合突起116を嵌め入れるための切欠き118が形成された板材であり、ストッパープレート104は、その切欠き118内にスリーブ100の係合突起116を嵌め入れ且つスリーブ100の端面114に当接した状態でケース12bにボルト102により固定されるものである。このような構造にすれば、スリーブ100の軸心O3方向の移動(抜け)および軸心O3まわりの回転が防止される。
また、本実施例の車両用パーキングロック装置28によれば、カムガイド94は、一枚の板材からプレス加工により曲成されることにより構成されていることから、たとえば、焼結(粉体冶金)により型成形する場合に比較して、量産性が高く、材料が安価となり、製造コストが低減される。
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
たとえば、前述の実施例において、スリーブ100のテーパ状案内凹面98の曲率中心線O4は、外周面112の曲率中心線すなわち軸心O3よりもパーキングロックポール44側へ所定距離sだけずらされていたが、必ずしもずらされる必要はない。それでも一応の効果は得られる。
また、前述の実施例において、スリーブ100の外周面112のうちカムガイド94側の一端部は、第2受面96に周方向の所定角度θ1の範囲で接する状態でその第2受面96内に嵌め入れられており、上記所定角度θ1は約205°程度に設定されていたが、これに限らず、上記所定角度θ1が180°を超えて設定されていれば、スリーブ100が第2受面96によりパーキングロックポール44側への移動が規制されるように構成され得る。また、必ずしもスリーブ100の外周面112が第2受面96に周方向の180°を超えて接する状態で第2受面96に嵌め入れられる必要はない。つまり、例えば、スリーブ100のカムガイド94側の一端部がカムガイド94の部分円筒部94cのパーキングロックポール44とは反対側に重ねられる等によって、カムガイド94によりスリーブ100のパーキングロックポール44側への移動が規制されていればよい。
また、前述の実施例において、カムガイド94は、一枚の板材からプレス加工によって曲成されていたが、粉体冶金により型成形で製造されてもよいし、鋼管材から機械加工で製造されてもよい。
また、前述の実施例において、カムガイド94は、テーパ状案内凹面98によりパーキングロックポール44側へ案内されるパーキングカム76とカムガイド94との干渉を回避するために、上記他端部のうちパーキングロックポール44側に位置して軸心O3からの曲率半径が軸心O3方向のスリーブ100側に向かうほど大径とされた(円筒部94aの曲率半径r1よりも大きくされた)部分テーパ部94dとが形成されていたが、この部分テーパ部94dは必ずしも設けられる必要はない。
また、前述の実施例において、車両用パーキングロック装置28は、FF形式のハイブリッド車両のトランスアクスル10に設けられていたが、本発明は、例えばFR形式等の他の駆動形式の車両が備える変速機であっても適用され得るし、例えば駆動力源としてエンジンのみを備える車両や電気自動車等が備える変速機であっても適用され得る。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
8:車両用パーキングロック装置
12a,12b:ケース(変速機ケース)
26:ドライブギヤ(変速機出力部材)
28:車両用パーキングロック装置
30:パーキングロックギヤ
44:パーキングロックポール
52:ディテントプレート
74:パーキングロッド
76:パーキングカム
78:カム案内装置
90:内周カム面(内周案内面)
92:第1受面
94:カムガイド(第1案内部材)
94c:部分円筒部
94d:部分テーパ部
96:第2受面
98:テーパ状案内凹面
100:スリーブ(第2案内部材)
104:ストッパープレート(固定部材)
108:端面
110:端面
112:外周面
116:係合突起
118:切欠き
O1,O2,O3:軸心
O4:曲率中心線
r1,r2:曲率半径
s:所定距離(所定量)

Claims (7)

  1. 基端部がディテントプレートに回動可能に連結され、該ディテントプレートのパーキング位置への回動に伴って先端部側へ突き出されるパーキングロッドと、該パーキングロッドの先端部に設けられたテーパ状のパーキングカムと、該パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴って該パーキングロッドと共に移動する該パーキングカムを案内し、該パーキングカムにより変速機ケースに回動可能に設けられたパーキングロックポールを変速機出力部材と共に回転するパーキングロックギヤと噛み合う位置へ移動させるカム案内装置とを、備える車両用パーキングロック装置であって、
    前記パーキングロッドは、前記変速機ケース内から該変速機ケースの開口部側へ突き出されるものであり、
    前記カム案内装置は、前記パーキングカムを案内する内周案内面を有し、前記変速機ケース内に円筒面状に形成された第1受面に軸心に直角方向の移動不能に嵌め入れられた円筒状の第1案内部材と、前記変速機ケース内に前記第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面により前記パーキングロックポールとは反対側の位置から受けられ且つ該第1案内部材によって該パーキングロックポール側への移動が規制された状態で該第1案内部材に続いて設けられ、前記パーキングロッドが先端部側へ突き出されるに伴って該パーキングカムを前記パーキングロックポール側へ案内するテーパ状案内凹面を有する半円筒状の第2案内部材と、前記変速機ケースの開口部に固定され、該第2案内部材の端部と係合して該第2案内部材の軸心まわりの回転および前記変速機ケースの開口部側への移動を規制する固定部材とを含む、
    ことを特徴とする車両用パーキングロック装置。
  2. 前記第2案内部材は、前記テーパ状案内凹面を含む内周面と、円筒状凸曲面である外周面とを有し、該テーパ状案内凹面の曲率中心線は該外周面の曲率中心線よりも前記パーキングロックポール側へ所定量だけずらされていることを特徴とする請求項1の車両用パーキングロック装置。
  3. 前記変速機ケースに形成された第1受面と該第1受面の軸心方向に隣接して形成された第2受面とは相互に同心に形成されており、該第2受面の曲率半径は該第1受面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項2の車両用パーキングロック装置。
  4. 前記第1案内部材の前記第2案内部材側の端部には、該端部のうち前記第2受面側に位置して曲率半径が変化しない半円状の部分円筒部と、前記テーパ状案内凹面により前記パーキングロックポール側へ案内される前記パーキングカムと該第1案内部材との干渉を回避するために、該端部のうち前記パーキングロックポール側に位置して該第2案内部材側に向かうほど曲率半径が大径とされた部分テーパ部とが形成されており、
    前記第2案内部材の内周面のうち該第1案内部材側の端部は、該第1案内部材の部分円筒部と重ねられていることを特徴とする請求項3の車両用パーキングロック装置。
  5. 前記第1案内部材の部分テーパ部が前記第2案内部材の周方向の端面と接触することにより、該第1案内部材と第2案内部材との軸心まわりの所定以上の相対回転が不能とされていることを特徴とする請求項4の車両用パーキングロック装置。
  6. 前記第2案内部材の前記固定部材側の端面には係合突起が形成され、
    前記固定部材は該係合突起を嵌め入れるための切欠きが形成された板材であり、
    該固定部材は、該切欠き内に前記係合突起を嵌め入れ且つ前記第2案内部材の端面に当接した状態で前記変速機ケースの開口部に固定されるものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1の車両用パーキングロック装置。
  7. 前記第1案内部材は、一枚の板材からプレス加工により曲成されることにより構成されていることを特徴とする請求項4の車両用パーキングロック装置。
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