JP7459785B2

JP7459785B2 - 車両用パーキングロック機構

Info

Publication number: JP7459785B2
Application number: JP2020215823A
Authority: JP
Inventors: 勝森瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: US11486493B2; JP2022101309A; CN114673786A; US20220205534A1; CN114673786B

Description

本発明は車両用パーキングロック機構に係り、特に、パーキングポールがパーキングギヤに噛み合っているパーキングロック状態を手動操作で解除できる車両用パーキングロック機構に関するものである。

(a) パーキングギヤと、(b) 前記パーキングギヤと噛み合う嵌合部を有してそのパーキングギヤに対して接近離間可能に設けられ、その嵌合部がそのパーキングギヤと噛み合わされることによりそのパーキングギヤの回転を阻止するパーキングポールと、(c) ロック位置とロック解除位置との間を往復移動可能に配設され、そのロック位置へ移動させられることによりカム機構を介して前記パーキングポールを前記パーキングギヤに接近させてそのパーキングギヤの回転を阻止するロック部材と、を有する車両用パーキングロック機構が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例であり、電気制御式アクチュエータ（アクチュエータ３２）によりディテントプレート等を介してロック部材（ロッド６１５）が往復移動させられることにより、パーキングポールの嵌合部（爪６１４）がパーキングギヤ（６１１）と噛み合うパーキングロック状態（Ｐレンジ）と、嵌合部がパーキングギヤから抜け出すロック解除状態（Ｐレンジ以外のレンジ）とに切り替えられるようになっている。特許文献１にはまた、電気制御式アクチュエータにロック解除部材（Ｐレンジ解除部５０）が設けられ、そのロック解除部材を手動で操作することによりパーキングロック状態を手動で解除する技術が記載されている。

特開２００８－１８０２５０号公報

しかしながら、特許文献１では電気制御式アクチュエータにロック解除部材が設けられているため、断線等による電気制御式アクチュエータの異常に対しては有効であるが、その電気制御式アクチュエータからロック部材に至るまでの伝達経路で異常が生じた場合には、ロック解除部材によってもパーキングロック状態を解除できない可能性がある。シフトレバーによりディテントプレート等を介して機械的にロック部材が往復移動させられる手動操作式の車両用パーキングロック機構においても、シフトレバーからロック部材に至るまでの伝達経路で異常が生じると、シフトレバーによってパーキングロック状態を解除できなくなる可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ロック解除部材を用いてパーキングロック状態を確実に手動で解除できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) パーキングギヤと、(b) 前記パーキングギヤと噛み合う嵌合部を有してそのパーキングギヤに対して接近離間可能に設けられ、その嵌合部がそのパーキングギヤと噛み合わされることによりそのパーキングギヤの回転を阻止するパーキングポールと、(c) ロック位置とロック解除位置との間を往復移動可能に配設され、そのロック位置へ移動させられることによりカム機構を介して前記パーキングポールを前記パーキングギヤに接近させてそのパーキングギヤの回転を阻止するロック部材と、を有する車両用パーキングロック機構において、(d) 前記カム機構は、前記パーキングポールに設けられたカム凸部と、前記ロック部材に設けられたカム係合部とを備えており、前記ロック部材が前記ロック解除位置から前記ロック位置へ移動させられる際に、前記カム係合部が前記カム凸部と係合させられることにより前記パーキングポールを前記パーキングギヤに接近させて前記嵌合部をそのパーキングギヤに噛み合わせるものであり、(e) 前記パーキングポールは、前記嵌合部が設けられた第１パーキングポール部材と前記カム凸部が設けられた第２パーキングポール部材とを備えているとともに、前記第２パーキングポール部材は前記第１パーキングポール部材に対して通常位置と手動解除位置とへ相対移動可能に配設されており、前記通常位置では前記カム凸部と前記カム係合部との係合により前記嵌合部を前記パーキングギヤに噛み合わせることが可能で、前記手動解除位置では前記ロック部材が前記ロック位置へ移動させられた状態においても前記カム凸部と前記カム係合部とが係合されずに前記嵌合部が前記パーキングギヤから抜け出す一方、(f) 前記第２パーキングポール部材に接続されて、その第２パーキングポール部材を前記通常位置から前記手動解除位置へ移動させることができるロック解除部材を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用パーキングロック機構において、前記ロック部材を前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で往復移動させる電気制御式アクチュエータを備えていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用パーキングロック機構において、(a) 前記第１パーキングポール部材は長手形状を成していて、一端部において前記パーキングギヤの中心線と平行なポール軸の軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、そのパーキングギヤと対面する側に前記嵌合部が設けられている一方、(b) 前記第２パーキングポール部材は、前記第１パーキングポール部材の前記パーキングギヤと反対側の面に、前記カム凸部がその反対側へ突き出す姿勢で前記長手形状の長手方向へ相対移動可能に配設されており、その長手方向に離間して前記通常位置および前記手動解除位置が定められていることを特徴とする。

第４発明は、第１発明～第３発明の何れかの車両用パーキングロック機構において、前記ロック解除部材は、前記パーキングギヤ、前記パーキングポール、および前記ロック部材を内部に収容しているケースの外部に設けられた操作部と、前記ケースの内部において前記第２パーキングポール部材と係合させられた係合部とを備えており、前記操作部が移動操作されることにより前記第２パーキングポール部材が前記通常位置から前記手動解除位置へ移動させられることを特徴とする。

第５発明は、第４発明の車両用パーキングロック機構において、前記ロック解除部材は、前記操作部および前記係合部を一体的に備えていて、前記操作部が前記ケースから外部に突き出す状態でそのケースに移動操作可能に配設されており、前記操作部が往復移動させられることにより前記第２パーキングポール部材が前記通常位置と前記手動解除位置との間を往復移動させられることを特徴とする。

第６発明は、第１発明～第５発明の何れかの車両用パーキングロック機構において、(a) 前記ロック部材を挟んで前記パーキングポールと反対側に配設されて、前記ロック部材が前記パーキングポールと反対側へ変位することを規制しつつ前記ロック位置と前記ロック解除位置との間を移動するように案内するガイド部材を備えており、(b) 前記ロック部材には、そのロック部材の移動方向に対して直角で互いに平行な軸心まわりに回転可能で且つ外周面が互いに転がり接触させられるように一対の第１ローラおよび第２ローラが配設されており、前記第１ローラは前記ガイド部材と係合させられて前記ロック部材が前記パーキングポールと反対側へ変位することを規制する一方、前記第２ローラは前記カム係合部として前記カム凸部に係合させられ、前記パーキングポールを前記パーキングギヤに対して接近離間させることを特徴とする。

このような車両用パーキングロック機構においては、パーキングポールが、嵌合部を有する第１パーキングポール部材とカム凸部を有する第２パーキングポール部材とを備えて構成されており、ロック解除部材によって第２パーキングポール部材が通常位置から手動解除位置へ移動させられると、ロック部材がロック位置へ移動させられた状態においてもカム凸部とカム係合部とが係合されず、第１パーキングポール部材の嵌合部がパーキングギヤから抜け出してパーキングロック状態が解除される。すなわち、カム凸部とカム係合部とが係合しないようにしてパーキングギヤから嵌合部を抜け出させるため、ロック部材を移動させる電気制御式アクチュエータに異常が発生した場合や、その電気制御式アクチュエータ或いはシフトレバーからロック部材に至るまでの伝達経路で異常が生じた場合に、ロック解除部材によってパーキングロック状態を確実に手動で解除することができる。

第２発明は、ロック部材をロック位置とロック解除位置との間で往復移動させる電気制御式アクチュエータを備えている場合で、特許文献１のように電気制御式アクチュエータにロック解除部材を設ける場合に比較して、その電気制御式アクチュエータからロック部材に至るまでの伝達経路で異常が生じた場合でも、ロック解除部材によってパーキングロック状態を確実に手動で解除することができる。また、電気制御式アクチュエータにロック解除部材を設けると、電気制御式アクチュエータが大型化して車両への搭載性が悪化する可能性があるが、本発明ではパーキングポールを第１パーキングポール部材と第２パーキングポール部材とに分割してロック解除部材により第２パーキングポール部材を移動させるだけで良いため、部品点数が少なくてコンパクトに構成することが可能であり、車両への搭載性を損なうことなく簡便に実施することができる。

第３発明では、第１パーキングポール部材が長手形状を成していて、パーキングギヤの中心線と平行なポール軸の軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、第２パーキングポール部材は第１パーキングポール部材の長手形状の長手方向へ相対移動可能に配設されており、その長手方向に離間して通常位置および手動解除位置が定められているため、第２パーキングポール部材を通常位置から手動解除位置へ直線的に移動させれば良く、ロック解除部材を用いてパーキングロック状態を簡単に解除することができる。

第４発明は、ロック解除部材が、ケースの外部に設けられた操作部とケースの内部で第２パーキングポール部材と係合させられた係合部とを備えており、操作部が移動操作されることにより第２パーキングポール部材が通常位置から手動解除位置へ移動させられる場合で、操作部を移動操作することによりケース内の車両用パーキングロック機構のパーキングロック状態を簡単に解除することができる。

第５発明では、ロック解除部材が操作部および係合部を一体的に備えており、操作部がケースから外部に突き出す状態でケースに移動操作可能に配設されているとともに、操作部が往復移動させられることにより第２パーキングポール部材が通常位置と手動解除位置との間を往復移動させられるため、パーキングロック状態を解除するだけでなく、必要に応じて再びパーキングロック状態に戻すことが可能であり、利便性が向上する。

第６発明では、ロック部材に一対の第１ローラおよび第２ローラが配設されており、第１ローラがガイド部材と係合させられることにより、ロック部材がパーキングポールと反対側へ変位することを規制しつつ、ロック部材をロック位置とロック解除位置とへ移動させる一方、第２ローラはカム係合部としてカム凸部に係合させられる。このため、ロック部材の移動に伴ってパーキングポールが円滑にパーキングギヤに対して接近離間させられ、車両用パーキングロック機構がパーキングロック状態とロック解除状態とに円滑に切り替えられる。また、第１ローラおよび第２ローラは互いに外周面が接触させられており、それ等の第１ローラおよび第２ローラを介してパーキングポールからガイド部材に荷重が伝達されるため、ロック部材を簡単且つ安価に構成することができる。

本発明の一実施例である車両用パーキングロック機構を説明する図で、パーキングロック状態における概略構成図である。図１の車両用パーキングロック機構のパーキングポールを説明する正面図で、第２パーキングポール部材が手動解除位置へ移動させられた状態を、通常位置と比較して示した図である。図２における III－III 矢視部分の拡大断面図である。図１の車両用パーキングロック機構において、ロック部材がロック解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図である。図１の車両用パーキングロック機構において、ロック解除部材により第２パーキングポール部材が手動解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図である。本発明の他の実施例を説明する図で、図１に対応するパーキングロック状態の概略構成図である。図６の車両用パーキングロック機構のパーキングポールを説明する正面図である。図６の車両用パーキングロック機構において、ロック部材がロック解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図である。図６の車両用パーキングロック機構において、ロック解除部材により第２パーキングポール部材が手動解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図である。本発明の更に別の実施例を説明する図である。

本発明の車両用パーキングロック機構は、例えばシフトレバー等のシフトレンジ選択装置によって選択されたシフトレンジを、電動式や油圧式等の電気制御式アクチュエータにより電気的に成立させるシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のパーキングロック機構に適用されるが、シフトレバーによってリンクやケーブル等の連動装置を介してシフトレンジが機械的に切り替えられる手動操作式のパーキングロック機構にも適用され得る。シフトレンジとしては、少なくとも動力伝達を遮断するとともに出力軸の回転を機械的に阻止する駐車用のＰ（パーキング）レンジを有し、そのＰレンジが選択された場合にパーキングロック機構がパーキングロック状態とされる。Ｐレンジの他には、例えば前進走行が可能なＤ（ドライブ）レンジや、後進走行が可能なＲ（リバース）レンジなどがある。車両としては、燃料の燃焼によって動力を発生するエンジン駆動車両や、電動モータによって駆動する電気自動車、或いは複数の動力源を備えているハイブリッド車両など、種々の車両に適用され得る。

パーキングギヤは、車輪の回転に伴って機械的に回転させられる回転軸（出力軸など）に設けられ、そのパーキングギヤにパーキングポールが噛み合わされることにより、その回転軸の回転、更には車輪の回転が機械的に阻止される。パーキングポールは、例えば長手形状を成していて、一端部においてパーキングギヤの中心線（回転中心）と平行なポール軸の軸心まわりに回動可能に配設されるが、パーキングギヤに対して接近離間させられるように直線往復移動可能に配設しても良いなど、種々の態様が可能である。ロック部材は、例えばパーキングロッドの先端部に配設されて、パーキングロッドと共にロック位置およびロック解除位置へ往復移動させられる。

カム機構は、パーキングポールに設けられたカム凸部と、ロック部材に設けられたカム係合部とが係合させられることにより、パーキングポールをパーキングギヤに接近させて嵌合部をパーキングギヤに噛み合わせるように構成され、例えばカム凸部およびカム係合部の少なくとも何れか一方には傾斜面が設けられ、その傾斜面に基づいてパーキングポールがパーキングギヤに対して接近離間させられる。カム係合部およびカム凸部は滑り接触させるだけでも良いが、例えばカム凸部およびカム係合部の何れか一方に傾斜面を設け、他方に傾斜面と係合させられて転がり回転させられるローラを設けるようにしても良い。すなわち、カム凸部としてローラが設けられても良い。上記傾斜面は円錐面であっても良い。

第１パーキングポール部材は、例えば長手形状を成していて、一端部においてパーキングギヤの中心線と平行なポール軸の軸心まわりに回動可能に配設される一方、第２パーキングポール部材は第１パーキングポール部材の長手形状の長手方向へ相対移動可能に配設され、その長手方向に離間して定められた通常位置と手動解除位置との間を移動可能とされるが、第１パーキングポール部材の長手方向と直角方向へ移動可能に第２パーキングポール部材を配設することもできる。第１パーキングポール部材に対する第２パーキングポール部材の移動形態（連結態様）は、カム機構によるパーキングポールの移動形態等に応じて適宜定められる。

ロック解除部材は、例えば直線移動操作や回転移動操作によって第２パーキングポール部材を通常位置から手動解除位置へ移動させるように構成されるが、その操作態様は第２パーキングポール部材の移動形態等に応じて適宜定められる。ロック解除部材は、例えば第２パーキングポール部材と係合させられた係合部と操作部とを有して構成され、係合部および操作部が一体に設けられても良いが、係合部と操作部との間にリンクやケーブル等の連動装置が設けられても良い。すなわち、操作部は、変速機ケース等のケースに設けられても良いが、車室内の運転席の近傍等に設けられても良い。ロック解除部材は、例えば操作部を取り外し可能に構成し、必要に応じて操作部を係合部に連結して第２パーキングポール部材を手動解除位置へ移動可能としても良い。

ロック部材には、例えば外周面が互いに転がり接触させられるように一対の第１ローラおよび第２ローラが配設され、第１ローラはガイド部材と係合させられる一方、第２ローラはカム係合部としてカム凸部に係合させられるように構成される。その場合、一対の第１ローラおよび第２ローラは、例えば取付ピン等を介してロック部材に変位不能に取り付けられるが、少なくとも一方をロック部材の移動方向と直角な方向、すなわちパーキングポールやガイド部材に対して接近離間させられる方向へ変位可能として、両者の外周面が確実に転がり接触させられるようにすることもできる。一対の第１ローラおよび第２ローラを、互いに独立に回転できるように非接触状態でロック部材に配設しても良いし、第１ローラおよび第２ローラの何れか一方或いは両方を省略することもできる。カム係合部およびカム凸部の何れか一方がローラで転がり接触させられ、第２パーキングポール部材が通常位置と手動解除位置との間を直線移動させられる場合、その移動方向は、ロック部材がロック位置とロック解除位置との間を移動させられる際の移動方向と平行であることが望ましい。カム係合部およびカム凸部が滑り接触させられる場合には、第２パーキングポールの移動方向とロック部材の移動方向とは必ずしも平行である必要はない。

以下、本発明の実施例を、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、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比や形状、角度等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両用パーキングロック機構１０を説明する概略構成図である。この車両用パーキングロック機構１０は、シフトレバー等のシフトレンジ選択装置によって選択されたシフトレンジを、電気制御式のＳＢＷ駆動モータ１２等により電気的に成立させるシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のパーキングロック機構であり、ＳＢＷ駆動モータ１２は電気制御式アクチュエータに相当する。シフトレンジは、自動変速機の動力伝達状態であり、駐車用のＰレンジの他に、後進走行用のＲレンジ、動力伝達を遮断するＮレンジ、前進走行用のＤレンジ等が定められる。例えばシフトレバーがＰ選択位置へ操作されると動力伝達を遮断するとともに自動変速機の出力軸１６の回転を機械的に阻止するＰレンジとし、シフトレバーがＲ選択位置へ操作されると自動変速機を後進走行が可能なＲレンジとし、シフトレバーがＮ選択位置へ操作されると自動変速機をＮレンジとし、シフトレバーがＤ選択位置へ操作されると自動変速機を前進走行が可能なＤレンジとする。

ＳＢＷ駆動モータ１２は、変速機ケース１８の内部に配設されたレンジ切替シャフト２０を回転駆動できるように、その変速機ケース１８の内部或いは外部に設けられている。変速機ケース１８は自動変速機を収容しているもので、本実施例の車両用パーキングロック機構１０の主要部を収容しているケースに相当する。レンジ切替シャフト２０は、選択されたシフトレンジに応じてＳＢＷ駆動モータ１２によって軸心まわりに回動させられる。レンジ切替シャフト２０にはディテントプレート２２が固設されており、シフトレンジに応じてディテントプレート２２がレンジ切替シャフト２０の軸心まわりに回動させられるとともに、ＰレンジとするＰ位置、ＲレンジとするＲ位置、ＮレンジとするＮ位置、ＤレンジとするＤ位置の４つの回動位置に位置決めされる。ディテントプレート２２の先端部には４箇所の位置決め凹所２４を有する凹凸が設けられており、その位置決め凹所２４に係止部２６が係合させられるようになっている。係止部２６はばね板２８の先端部を丸めたもので、そのばね板２８の弾性変形により凹凸形状に倣って変位させられるとともに、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各回動位置でディテントプレート２２に所定の節度（位置決め力）が付与される。ばね板２８は、変速機ケース１８に直接または間接的に取り付けられている。図１は、Ｐレンジが選択されてディテントプレート２２がレンジ切替シャフト２０の反時計まわりに回動させられ、Ｐ位置に位置決めされた状態である。

ディテントプレート２２には連結穴３２が設けられ、パーキングロッド３４が相対回動可能に連結されており、ディテントプレート２２の回動に伴ってパーキングロッド３４が長手方向、すなわち図１における左右方向へ略直線的に往復移動させられる。パーキングロッド３４の先端部にはロック部材３６が配設されており、そのロック部材３６が、パーキングロッド３４の移動に伴って図１の右方向であるロック位置と、左方向のロック解除位置とへ移動させられる。ロック位置は、図１に示されるようにディテントプレート２２がレンジ切替シャフト２０の反時計まわりにＰ位置まで回動させられた位置である。ロック解除位置は、ディテントプレート２２がレンジ切替シャフト２０の時計まわりにＲ位置等の非Ｐ位置へ回動させられた位置である。本実施例では、Ｒ位置～Ｄ位置の非Ｐ位置では、少なくともロック部材３６が設けられたパーキングロッド３４の先端部が一定のロック解除位置に保持されるように、ディテントプレート２２とパーキングロッド３４との間またはパーキングロッド３４の中間部に、遊び機構が設けられている。

パーキングロッド３４の先端部に設けられたロック部材３６は、パーキングポール４０と係合可能に配設されており、そのロック部材３６がロック解除位置からロック位置へ移動させられる過程で、パーキングポール４０が図１の上方側へ回動させられ、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０と噛み合わされる。パーキングギヤ５０は、自動変速機の出力軸１６に相対回転不能に取り付けられており、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０と噛み合わされることにより、そのパーキングギヤ５０の回転、更には出力軸１６および車輪の回転が機械的に阻止されるパーキングロック状態となる。パーキングポール４０は長手形状を成しており、その一端部において出力軸１６と平行なポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動可能に変速機ケース１８内に配設されているとともに、付勢装置であるリターンスプリング４８によって噛合い解除方向（図１における時計まわり方向）へ付勢されており、ロック部材３６はリターンスプリング４８の付勢力に抗してパーキングポール４０を噛合い方向（図１における反時計まわり方向）へ回動させる。

パーキングポール４０には、パーキングギヤ５０と対面する側すなわち図１における上側の面に、パーキングギヤ５０側へ向かって突き出すように嵌合部として前記噛合い歯４０ｐが設けられている一方、その反対側の面には、反対側である図１の下側へ向かって突き出すようにカム凸部４０ｃが設けられている。そして、そのカム凸部４０ｃにロック部材３６が係合させられることにより、パーキングポール４０が反時計まわりに回動させられて、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０と噛み合わされる。カム凸部４０ｃのロック解除位置側の側面は傾斜面４０ｓとされており、その傾斜面４０ｓの作用でパーキングポール４０がポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられる。すなわち、パーキングポール４０は、パーキングギヤ５０に対して接近離間可能に配設されており、パーキングポール４０がロック部材３６によって図１の上方側である噛合い方向へ回動させられると、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０に接近させられて噛み合わされ、そのパーキングギヤ５０の回転が阻止されるパーキングロック状態となる。図１は、このパーキングロック状態を示した図である。車両用パーキングロック機構１０の構成要素であるディテントプレート２２、パーキングロッド３４、ロック部材３６、パーキングポール４０、パーキングギヤ５０等は、図示しない自動変速機と共に変速機ケース１８内に配設されている。

上記ロック部材３６は、付勢装置であるばね部材（実施例では圧縮コイルスプリング）５２によってパーキングロッド３４の先端側へ付勢され、ロック位置側の先端位置に保持されてパーキングポール４０を噛合い方向へ回動させるが、パーキングポール４０の噛合い歯４０ｐとパーキングギヤ５０とが干渉した場合には、ばね部材５２の付勢力に抗してロック部材３６がパーキングロッド３４に対して相対的にロック解除位置方向へ後退することが許容される。ロック部材３６を挟んでパーキングポール４０と反対側には、ロック部材３６がパーキングポール４０と反対側へ変位することを規制しつつロック位置とロック解除位置との間を移動するように案内するガイド部材５４が配設されており、ロック部材３６はガイド部材５４によって支持された状態でロック位置とロック解除位置との間を直線往復移動させられる。また、前記レンジ切替シャフト２０は出力軸１６と平行な姿勢で、出力軸１６に対してポール軸４６と同じ側に配設されており、ロック部材３６はパーキングポール４０の長手方向と略平行な方向（図１における左右方向）へ直線往復移動させられる。上記ガイド部材５４は、変速機ケース１８内に配設されて変速機ケース１８に固設されている。

ロック部材３６は、パーキングロッド３４に連結された連結ヘッド６０と、その連結ヘッド６０に配設された一対の第１ローラ６２および第２ローラ６４と、を備えて構成されている。連結ヘッド６０は、略Ｕ字状の二股形状を成しており、その二股形状の一対の側壁部の間に一対の第１ローラ６２および第２ローラ６４が取り付けられている。一対の第１ローラ６２および第２ローラ６４は、それぞれロック部材３６の移動方向に対して直角で互いに平行な軸心まわりに回転可能、具体的には出力軸１６と平行な軸心まわりに回転可能で、且つ外周面が互いに転がり接触させられるように、取付ピン６６、６８を介して連結ヘッド６０に配設されている。一対の第１ローラ６２および第２ローラ６４は、ロック部材３６の上下方向の両側に配置されているパーキングポール４０とガイド部材５４との間に、上下に並んで配置されており、第１ローラ６２はガイド部材５４に接触させられて転がり回転させられ、第２ローラ６４はパーキングポール４０に接触させられて転がり回転させられる。また、第１ローラ６２および第２ローラ６４は、それぞれ取付ピン６６、６８に対して所定の遊びを有して回転可能に支持されており、連結ヘッド６０に対してそれぞれ上下方向に所定量だけ変位可能で、互いの外周面が確実に転がり接触させられるようになっている。なお、第１ローラ６２および第２ローラ６４に取付ピン６６、６８を一体的に固設し、取付穴７０、７２を上下方向に長い長円形として、それ等の第１ローラ６２および第２ローラ６４を連結ヘッド６０に対して上下変位可能としても良い。また、第１ローラ６２、第２ローラ６４の少なくとも一方を連結ヘッド６０に対して上下変位可能に配設すれば、他方が上下変位不能であっても、両者の外周面を確実に転がり接触させることができる。また、取付ピン６６、６８を省略し、第１ローラ６２、第２ローラ６４を連結ヘッド６０に直接配設することもできる。

このような車両用パーキングロック機構１０においては、Ｐレンジが選択されてＳＢＷ駆動モータ１２によりディテントプレート２２が非Ｐ位置からＰ位置へ回動させられると、パーキングロッド３４を介してロック部材３６がロック解除位置からロック位置へ移動させられる。その際に、第１ローラ６２がガイド部材５４と接触させられて転がり回転させられることにより、ロック部材３６がパーキングポール４０と反対側へ変位することが規制される一方、第２ローラ６４がパーキングポール４０に接触させられて転がり回転しつつカム凸部４０ｃと係合させられることにより、そのパーキングポール４０が円滑にパーキングギヤ５０に接近させられて噛み合わされ、図１に示すパーキングロック状態になる。すなわち、ロック部材３６がロック解除位置からロック位置へ移動させられる際には、第１ローラ６２および第２ローラ６４がパーキングポール４０とガイド部材５４との間で挟圧され、両者の外周面が接する状態で相対回転させられることにより、ロック部材３６がパーキングポール４０と反対側へ変位することを規制しつつ、第２ローラ６４とカム凸部４０ｃとの係合によりパーキングポール４０を噛合い方向へ回動させてパーキングギヤ５０と噛み合わせることができる。そして、ロック部材３６がロック位置まで移動させられたパーキングロック状態では、ロック部材３６の移動方向と平行になるように形成されたカム凸部４０ｃの先端面に第２ローラ６４が乗り上げることにより、第１ローラ６２および第２ローラ６４の転がり抵抗と相まってパーキングロック状態が安定的に維持される。本実施例では、上記第２ローラ６４およびカム凸部４０ｃを含んで、パーキングポール４０をパーキングギヤ５０に接近させて噛み合わせるカム機構７４が構成されている。第２ローラ６４は、ロック部材３６に設けられたカム係合部に相当する。

また、図１に示すパーキングロック状態において、Ｒレンジ等のＰレンジ以外のレンジが選択され、ＳＢＷ駆動モータ１２によりディテントプレート２２がＰ位置からＲ位置等の非Ｐ位置へ回動させられると、図４に示すようにパーキングロッド３４を介してロック部材３６がロック位置からロック解除位置へ移動させられる。これにより、第２ローラ６４とカム凸部４０ｃとの係合が解除されるとともに、パーキングポール４０がリターンスプリング４８の付勢力に従ってポール軸４６の時計まわり方向へ回動させられ、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０から抜け出して、パーキングギヤ５０が回転可能なロック解除状態になる。図４は、パーキングポール４０とパーキングギヤ５０との噛合いが解除されたロック解除状態である。

ここで、ＳＢＷ駆動モータ１２が故障したり、ディテントプレート２２からロック部材３６に至るまでの伝達経路で異常が生じたりして、ロック部材３６をロック位置からロック解除位置へ移動できなくなると、図１に示すパーキングロック状態を解除できないため、出力軸１６を回転させて車両を自力で移動させることができなくなる。これに対し、本実施例では図２および図３に示すようにパーキングポール４０を、第１パーキングポール部材４２および第２パーキングポール部材４４の２つの部材に分割し、ロック解除部材８０を用いて第２パーキングポール部材４４を移動させることにより、上記パーキングロック状態を手動操作で解除できるようになっている。図３は、図２における III－III 矢視部分の拡大断面図である。

図２および図３において、第１パーキングポール部材４２は長手形状の略直方体形状を成しており、一端部において前記ポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動可能に変速機ケース１８に配設されているとともに、パーキングギヤ５０と対面する上面には前記噛合い歯４０ｐが上方へ突き出すように一体に設けられている。第２パーキングポール部材４４は、第１パーキングポール部材４２の長手形状の先端側部分であってパーキングギヤ５０と反対の下面側に、その長手形状の長手方向（図２における左右方向で、以下単に長手方向という）へ相対移動可能に配設されており、第２パーキングポール部材４４の下面側には前記カム凸部４０ｃが下方へ突き出すように一体に設けられている。第１パーキングポール部材４２の下面には長手方向に沿って凸部４３が設けられている一方、第２パーキングポール部材４４の上面には、凸部４３が摺動可能に嵌合される凹溝４５が設けられており、それ等の凸部４３と凹溝４５との係合により第２パーキングポール部材４４の移動方向が規定される。第２パーキングポール部材４４に凸部を設け、第１パーキングポール部材４２に凹溝を設けても良い。

第２パーキングポール部材４４には連結穴８２が設けられており、その連結穴８２に係合部８４が係止されているロック解除部材８０により、長手方向に離間して定められた通常位置と手動解除位置との間で第２パーキングポール部材４４を往復移動させることができる。本実施例では、ポール軸４６に近い側が通常位置で、ポール軸４６から遠い側が手動解除位置とされている。ロック解除部材８０はＬ字形状に曲げられた一体の棒状部材で、一端部が係合部８４で他端部が操作部８６とされており、その操作部８６が長手方向へ延び出す姿勢で変速機ケース１８に配設されている。具体的には、図１に示されるように、操作部８６は変速機ケース１８に設けられた挿通穴８８から変速機ケース１８の外部へ突き出す状態でその変速機ケース１８に保持されているとともに、変速機ケース１８にはプラグ９０が着脱可能に取り付けられて、操作部８６によるロック解除部材８０の移動操作が不能とされている。変速機ケース１８の挿通穴８８にはオイルシール９２が取り付けられており、ロック解除部材８０との間が油蜜にシールされている。

図２に実線で示した第２パーキングポール部材４４は手動解除位置へ移動させられた状態で、一点鎖線は、第２パーキングポール部材４４が通常位置へ移動させられた状態である。前記図１および図４は、第２パーキングポール部材４４が通常位置へ移動させられた状態で、変速機ケース１８にプラグ９０が装着されてロック解除部材８０の操作が不能とされた状態では、第２パーキングポール部材４４は通常位置に保持される。第２パーキングポール部材４４は、例えば摩擦等により通常位置に保持されるように構成されるが、スプリング等により第２パーキングポール部材４４を通常位置に位置決めする位置決め機構等を設けることもできる。この状態では、第２パーキングポール部材４４は第１パーキングポール部材４２と一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられる。したがって、ＳＢＷ駆動モータ１２によってロック部材３６がロック解除位置とロック位置との間を往復移動させられると、カム凸部４０ｃの傾斜面４０ｓと第２ローラ６４との係合によりパーキングポール４０は一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられ、車両用パーキングロック機構１０が図１に示すパーキングロック状態と図４に示すロック解除状態とに切り替えられる。連結穴８２と係合部８４との間には、パーキングポール４０が一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動できるように遊びが設けられている。

一方、前記手動解除位置は、図１に示すようにロック部材３６がロック位置へ移動させられた状態において、カム凸部４０ｃとカム係合部である第２ローラ６４との係合が解除される位置である。したがって、図１に示すパーキングロック状態において、ＳＢＷ駆動モータ１２の故障やディテントプレート２２からロック部材３６に至るまでの伝達経路での異常等により、ロック部材３６をロック位置からロック解除位置へ移動させることができなくなった場合には、図５に示すようにプラグ９０を外してロック解除部材８０の操作部８６を矢印Ａ方向へ引っ張り操作すれば、第２パーキングポール部材４４を手動解除位置へ移動させてパーキングロック状態を解除することができる。すなわち、第２パーキングポール部材４４が手動解除位置へ移動させられてカム凸部４０ｃと第２ローラ６４との係合が解除されると、第１パーキングポール部材４２はリターンスプリング４８の付勢力に従ってポール軸４６の時計まわり方向へ回動させられ、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０から抜け出すロック解除状態になる。これにより、パーキングギヤ５０の回転、更には出力軸１６および車輪の回転が可能となり、車両を自力で移動させることができる。図５では、第１パーキングポール部材４２と第２パーキングポール部材４４とが折れ曲がっているが、図２に実線で示すように第２パーキングポール部材４４が手動解除位置とされた状態で、第１パーキングポール部材４２と一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられるようにすることもできる。なお、操作部８６を矢印Ａと逆方向へ押し込み操作すれば、カム凸部４０ｃの傾斜面４０ｓと第２ローラ６４との係合によりカム凸部４０ｃを第２ローラ６４上に乗り上げさせて第２パーキングポール部材４４を通常位置へ移動させることが可能で、図１のパーキングロック状態に戻すことができる。

このように本実施例の車両用パーキングロック機構１０においては、パーキングポール４０が、噛合い歯４０ｐを有する第１パーキングポール部材４２とカム凸部４０ｃを有する第２パーキングポール部材４４とを備えて構成されており、ロック解除部材８０によって第２パーキングポール部材４４が通常位置から手動解除位置へ移動させられると、ロック部材３６がロック位置へ移動させられた状態においてもカム凸部４０ｃと第２ローラ６４との係合が解除され、第１パーキングポール部材４２の噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０から抜け出してパーキングロック状態が解除される。すなわち、カム凸部４０ｃと第２ローラ６４との係合を解除してパーキングギヤ５０から噛合い歯４０ｐを抜け出させるため、ＳＢＷ駆動モータ１２に異常が発生した場合や、そのＳＢＷ駆動モータ１２からロック部材３６に至るまでの伝達経路で異常が生じた場合に、ロック解除部材８０によってパーキングロック状態を確実に手動で解除することができる。

また、特許文献１のようにＳＢＷ駆動モータ１２にロック解除部材を設ける場合に比較して、ＳＢＷ駆動モータ１２からロック部材３６に至るまでの伝達経路で異常が生じた場合でも、ロック解除部材８０によってパーキングロック状態を確実に手動で解除することができる。また、ＳＢＷ駆動モータ１２にロック解除部材を設けると、ＳＢＷ駆動モータ１２が大型化して車両への搭載性が悪化する可能性があるが、パーキングポール４０を第１パーキングポール部材４２と第２パーキングポール部材４４とに分割してロック解除部材８０により第２パーキングポール部材４４を移動させるだけで良いため、部品点数が少なくてコンパクトに構成することが可能であり、車両への搭載性を損なうことなく簡便に実施することができる。

また、第１パーキングポール部材４２が長手形状を成していて、パーキングギヤ５０の中心線と平行なポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動可能に配設されているとともに、第２パーキングポール部材４４は第１パーキングポール部材４２の長手方向へ相対移動可能に配設されており、その長手方向に離間して通常位置および手動解除位置が定められているため、第２パーキングポール部材４４を通常位置から手動解除位置へ直線的に移動させれば良く、ロック解除部材８０を用いてパーキングロック状態を簡単に解除することができる。

また、ロック解除部材８０が、変速機ケース１８の外部に設けられた操作部８６と変速機ケース１８の内部で第２パーキングポール部材４４と係合させられた係合部８４とを備えており、操作部８６が移動操作されることにより第２パーキングポール部材４４が通常位置から手動解除位置へ移動させられるため、操作部８６を移動操作することにより変速機ケース１８内の車両用パーキングロック機構１０のパーキングロック状態を簡単に解除することができる。

また、ロック解除部材８０が操作部８６および係合部８４を一体的に備えており、操作部８６が変速機ケース１８から外部に突き出す状態で変速機ケース１８に移動操作可能に配設されているとともに、操作部８６が往復移動させられることにより第２パーキングポール部材４４が通常位置と手動解除位置との間を往復移動させられるため、パーキングロック状態を解除するだけでなく、必要に応じて再びパーキングロック状態に戻すことが可能であり、利便性が向上する。

また、ロック部材３６に一対の第１ローラ６２および第２ローラ６４が配設されており、第１ローラ６２がガイド部材５４と係合させられることにより、ロック部材３６がパーキングポール４０と反対側へ変位することを規制しつつ、そのロック部材３６をロック位置とロック解除位置とへ移動させる一方、第２ローラ６４はカム係合部としてカム凸部４０ｃに係合させられる。このため、ロック部材３６の移動に伴ってパーキングポール４０が円滑にパーキングギヤ５０に対して接近離間させられ、車両用パーキングロック機構１０がパーキングロック状態とロック解除状態とに円滑に切り替えられる。また、第１ローラ６２および第２ローラ６４は互いに外周面が接触させられており、それ等の第１ローラ６２および第２ローラ６４を介してパーキングポール４０からガイド部材５４に荷重が伝達されるため、ロック部材３６を簡単且つ安価に構成することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図６～図９は車両用パーキングロック機構１００を説明する図で、図６は図１に対応する図でパーキングロック状態の概略構成図、図７は図２に対応する図でパーキングポール１０２の正面図、図８は図４に対応する図でロック部材３６がロック解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図、図９は図５に対応する図でロック解除部材８０により第２パーキングポール部材４４が手動解除位置へ移動させられたロック解除状態を示した図である。この車両用パーキングロック機構１００は、パーキングポール１０２が前記実施例のパーキングポール４０と相違しており、具体的には第２パーキングポール部材４４に設けられたカム凸部１０２ｃが部分的にパーキングギヤ５０と反対方向へ突き出す三角山形状を成していて、その両側に傾斜面１０２sa、１０２sbが設けられている。この実施例では、カム係合部である第２ローラ６４およびカム凸部１０２ｃを含んでカム機構７４が構成されている。

また、図７に示されているように、ポール軸４６に近い側が手動解除位置で、ポール軸４６から遠い側が通常位置とされており、図７の実線は第２パーキングポール部材４４が手動解除位置へ移動させられた状態で、一点鎖線は第２パーキングポール部材４４が通常位置へ移動させられた状態である。図６および図８は、第２パーキングポール部材４４が通常位置に保持されている状態で、変速機ケース１８にプラグ９０が装着されてロック解除部材８０の操作が不能とされた状態では、第２パーキングポール部材４４が通常位置に保持される。この状態では、第２パーキングポール部材４４は第１パーキングポール部材４２と一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられる。したがって、ＳＢＷ駆動モータ１２によってロック部材３６がロック解除位置とロック位置との間を往復移動させられると、カム凸部１０２ｃの一方の傾斜面１０２saと第２ローラ６４との係合によりパーキングポール１０２は一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられ、車両用パーキングロック機構１０が図６に示すパーキングロック状態と図８に示すロック解除状態とに切り替えられる。

一方、手動解除位置は、図６に示すようにロック部材３６がロック位置へ移動させられた状態において、カム凸部１０２ｃとカム係合部である第２ローラ６４との係合が解除される位置であり、図９に示すようにプラグ９０を外してロック解除部材８０の操作部８６を矢印Ｂ方向へ押し込み操作すれば、第２パーキングポール部材４４を手動解除位置へ移動させてパーキングロック状態を解除することができる。すなわち、第２パーキングポール部材４４が手動解除位置へ移動させられてカム凸部１０２ｃと第２ローラ６４との係合が解除されると、第１パーキングポール部材４２はリターンスプリング４８の付勢力に従ってポール軸４６の時計まわり方向へ回動させられ、噛合い歯４０ｐがパーキングギヤ５０から抜け出すロック解除状態になる。図９では、第１パーキングポール部材４２と第２パーキングポール部材４４とが折れ曲がっているが、図７に実線で示すように第２パーキングポール部材４４が手動解除位置とされた状態で、第１パーキングポール部材４２と一体的にポール軸４６の軸心Ｏまわりに回動させられるようにすることもできる。なお、図９の状態で操作部８６を矢印Ｂと逆方向へ引っ張り操作すれば、カム凸部１０２ｃの他方の傾斜面１０２sbと第２ローラ６４との係合によりカム凸部１０２ｃを第２ローラ６４上に乗り上げさせて第２パーキングポール部材４４を通常位置へ移動させることが可能で、図６のパーキングロック状態に戻すことができる。

このような車両用パーキングロック機構１００においても、図９に示すようにロック解除部材８０によって第２パーキングポール部材４４を手動解除位置へ移動させることによりパーキングロック状態を解除することが可能で、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。

また、前記各実施例は何れもＳＢＷ駆動モータ１２によりディテントプレート２２を回動させてパーキングロック状態とロック解除状態とに切り替えるシフトバイワイヤ方式のパーキングロック機構であったが、図１０に示すようにシフトレンジ選択装置であるシフトレバー１１２の操作に従ってリンクやケーブル等の連動装置１１４を介して機械的にディテントプレート２２が回動させられる手動操作式のパーキングロック機構とすることもできる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、１００：車両用パーキングロック機構１２：ＳＢＷ駆動モータ（電気制御式アクチュエータ）１８：変速機ケース（ケース）３６：ロック部材４０、１０２：パーキングポール４０ｐ：噛合い歯（嵌合部）４０ｃ、１０２ｃ：カム凸部４２：第１パーキングポール部材４４：第２パーキングポール部材４６：ポール軸５０：パーキングギヤ５４：ガイド部材６２：第１ローラ６４：第２ローラ（カム係合部）７４：カム機構８０：ロック解除部材８４：係合部８６：操作部Ｏ：ポール軸の軸心

Claims

パーキングギヤと、
前記パーキングギヤと噛み合う嵌合部を有して該パーキングギヤに対して接近離間可能に設けられ、該嵌合部が該パーキングギヤと噛み合わされることにより該パーキングギヤの回転を阻止するパーキングポールと、
ロック位置とロック解除位置との間を往復移動可能に配設され、該ロック位置へ移動させられることによりカム機構を介して前記パーキングポールを前記パーキングギヤに接近させて該パーキングギヤの回転を阻止するロック部材と、
を有する車両用パーキングロック機構において、
前記カム機構は、前記パーキングポールに設けられたカム凸部と、前記ロック部材に設けられたカム係合部とを備えており、前記ロック部材が前記ロック解除位置から前記ロック位置へ移動させられる際に、前記カム係合部が前記カム凸部と係合させられることにより前記パーキングポールを前記パーキングギヤに接近させて前記嵌合部を該パーキングギヤに噛み合わせるものであり、
前記パーキングポールは、前記嵌合部が設けられた第１パーキングポール部材と前記カム凸部が設けられた第２パーキングポール部材とを備えているとともに、前記第２パーキングポール部材は前記第１パーキングポール部材に対して通常位置と手動解除位置とへ相対移動可能に配設されており、前記通常位置では前記カム凸部と前記カム係合部との係合により前記嵌合部を前記パーキングギヤに噛み合わせることが可能で、前記手動解除位置では前記ロック部材が前記ロック位置へ移動させられた状態においても前記カム凸部と前記カム係合部とが係合されずに前記嵌合部が前記パーキングギヤから抜け出す一方、
前記第２パーキングポール部材に接続されて、該第２パーキングポール部材を前記通常位置から前記手動解除位置へ移動させることができるロック解除部材を有する
ことを特徴とする車両用パーキングロック機構。
前記ロック部材を前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で往復移動させる電気制御式アクチュエータを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用パーキングロック機構。
前記第１パーキングポール部材は長手形状を成していて、一端部において前記パーキングギヤの中心線と平行なポール軸の軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、該パーキングギヤと対面する側に前記嵌合部が設けられている一方、
前記第２パーキングポール部材は、前記第１パーキングポール部材の前記パーキングギヤと反対側の面に、前記カム凸部が該反対側へ突き出す姿勢で前記長手形状の長手方向へ相対移動可能に配設されており、該長手方向に離間して前記通常位置および前記手動解除位置が定められている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用パーキングロック機構。
前記ロック解除部材は、前記パーキングギヤ、前記パーキングポール、および前記ロック部材を内部に収容しているケースの外部に設けられた操作部と、前記ケースの内部において前記第２パーキングポール部材と係合させられた係合部とを備えており、前記操作部が移動操作されることにより前記第２パーキングポール部材が前記通常位置から前記手動解除位置へ移動させられる
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両用パーキングロック機構。
前記ロック解除部材は、前記操作部および前記係合部を一体的に備えていて、前記操作部が前記ケースから外部に突き出す状態で該ケースに移動操作可能に配設されており、前記操作部が往復移動させられることにより前記第２パーキングポール部材が前記通常位置と前記手動解除位置との間を往復移動させられる
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用パーキングロック機構。
前記ロック部材を挟んで前記パーキングポールと反対側に配設されて、前記ロック部材が前記パーキングポールと反対側へ変位することを規制しつつ前記ロック位置と前記ロック解除位置との間を移動するように案内するガイド部材を備えており、
前記ロック部材には、該ロック部材の移動方向に対して直角で互いに平行な軸心まわりに回転可能で且つ外周面が互いに転がり接触させられるように一対の第１ローラおよび第２ローラが配設されており、前記第１ローラは前記ガイド部材と係合させられて前記ロック部材が前記パーキングポールと反対側へ変位することを規制する一方、前記第２ローラは前記カム係合部として前記カム凸部に係合させられ、前記パーキングポールを前記パーキングギヤに対して接近離間させる
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の車両用パーキングロック機構。