JP7470861B2 - パーキング機構 - Google Patents

Description

本発明は車両のパーキング機構に関する。

入力軸と出力軸との間に設けられる複数変速段のギヤ列と、シフトカムの変位に伴いギヤ列の選択的な確立を切替えるシフトフォークと、を有する変速機を備える車両のパーキング機構において、特許文献１には、複数のギヤ列を同時に確立するパーキングポジションをシフトカムに設ける先行技術が開示されている。

特開２０１１－１９６５２１号公報

先行技術において上り坂や下り坂に駐車したときにパーキング機構を作動すると、車両に働く重力によって車輪が回転し、その力がギヤ列に加わるので、ギヤ列間の循環トルクが大きくなり、シフトカムがシフトフォークに過大な力を加えないとパーキング機構の作動を解除できないという問題点がある。

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、小さな力で解除できるパーキング機構を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、互いに平行に配置された軸と、軸に相対回転可能かつ軸方向に移動不能に配置され第１歯をそれぞれ有する第１及び第２の遊転ギヤと、軸に相対回転不能に配置され第１及び第２の遊転ギヤにそれぞれかみあう第１及び第２の固定ギヤと、軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に配置され第１歯にかみあう第２歯をそれぞれ有する第１及び第２のスリーブと、第１及び第２のスリーブにそれぞれ配置された第１及び第２のフォークと、第１及び第２のフォークがそれぞれ配置された第１及び第２のロッドと、第１及び第２のロッドを軸方向に運動する第１及び第２のカムと、を有する変速機を備える車両のパーキング機構であって、第１及び第２のカムは、第１のスリーブの第２歯が第１の遊転ギヤの第１歯にかみあい、且つ、第２のスリーブの第２歯が第２の遊転ギヤの第１歯にかみあう状態にするロック位置と、第１のスリーブの第２歯と第１の遊転ギヤの第１歯とのかみあい、及び、第２のスリーブの第２歯と第２の遊転ギヤの第１歯とのかみあいの少なくとも一方を外すアンロック位置と、を備える。第１歯は、周方向の一方を向く第１面と、周方向の他方を向く第２面と、を備え、第２歯は、ロック位置において、第１面に対面する第３面と、第２面に対面する第４面と、を備える。第１面および第３面は、第１面と第３面とを押し付ける方向のトルクを伝え、第２面および第４面は、第２面と第４面とを押し付ける方向のトルクに応じて、第１歯と第２歯とを軸方向に離す推力を発生する。

第１の態様によれば、ロック位置において、第１のスリーブの第２歯が第１の遊転ギヤの第１歯にかみあい、且つ、第２のスリーブの第２歯が第２の遊転ギヤの第１歯にかみあう。第２歯は、ロック位置において、第１歯の第１面に対面する第３面と、第１歯の第２面に対面する第４面と、を備える。第１面および第３面は、第１面と第３面とを押し付ける方向のトルクを伝える。アンロック位置において第２面と第４面とが押し付けられると、第２面と第４面とを押し付ける方向のトルクに応じて第１歯と第２歯とを軸方向に離す推力を発生するので、第２歯と第１歯とのかみあいが小さい力で外れる。従って小さな力でパーキング機構の作動を解除できる。

第２の態様によれば、第１の態様に加え、軸を含む平面と第２面および第４面とのなす角θ２は、軸を含む平面と第１面および第３面とのなす角θ１よりも大きい。これにより第２面と第４面とが押し付けられている歯のかみあいを、第１面と第３面とが押し付けられている歯のかみあいよりも先に外すことができる。よって車両の状態（登坂や降坂）に関わらずパーキング機構をスムーズに解除できる。

第３の態様によれば、第１又は第２の態様において、アンロック位置は、第１のスリーブの第２歯と第１の遊転ギヤの第１歯とのかみあいを外す第１位置と、第２のスリーブの第２歯と第２の遊転ギヤの第１歯とのかみあいを外す第２位置と、を含む。第１位置および第２位置は、ロック位置に対して第１及び第２のカムの変位方向の両側に位置するので、第１及び第２のカムをアンロック位置から第１位置に変位して解除できないときは、第１及び第２のカムを第２位置に変位して解除できる。同様に、第２位置で解除できないときは第１位置で解除できる。よって機構を簡易にできる。

第４の態様によれば、第１又は第２の態様において、第１のロッドと第１のフォークとの間に第１のばねが介在し、第２のロッドと第２のフォークとの間に第２のばねが介在する。第１又は第２のばねは、ロック位置からアンロック位置への変位に伴い、ロック位置において蓄積した弾性エネルギーを解放し、第１のスリーブの第２歯と第１の遊転ギヤの第１歯とのかみあいを外す、又は、第２のスリーブの第２歯と第２の遊転ギヤの第１歯とのかみあいを外すので、ばねの復元力によって機構を解除できる。

一実施の形態における変速機のスケルトン図である。 第１実施の形態におけるカムの模式図である。 パーキング機構の模式図である。 （ａ）は作動中のパーキング機構の模式図であり、（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構の模式図であり、（ｃ）は解除されたパーキング機構の模式図である。 （ａ）は作動中のパーキング機構の模式図であり、（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構の模式図であり、（ｃ）は解除されたパーキング機構の模式図である。 （ａ）は作動中のパーキング機構の模式図であり、（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構の模式図であり、（ｃ）は解除されたパーキング機構の模式図である。 （ａ）は作動中のパーキング機構の模式図であり、（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構の模式図であり、（ｃ）は解除されたパーキング機構の模式図である。 第２実施の形態におけるカムの模式図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して変速機１を説明する。図１は一実施の形態における変速機１のスケルトン図である。変速機１は、エンジンやモータの動力が入力される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力軸３と、を備え、出力軸３に出力ギヤ４が配置されている。出力軸３は出力ギヤ４を介して自動車などの車両１１４（図４参照）の車輪１１５にトルクを出力する。中間軸５は入力軸２と平行に配置されている。入力軸２及び出力軸３は、複数の変速段を構成する１速ギヤ１０、２速ギヤ２０、３速ギヤ３０、４速ギヤ４０及び５速ギヤ５０を支持する。入力軸２、中間軸５及び出力軸３は、後進段を構成する後進ギヤ６０を支持する。

１速ギヤ１０は、入力軸２に相対回転不能に固定された固定ギヤ１１と、固定ギヤ１１と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転可能に固定された遊転ギヤ１２と、を備える。２速ギヤ２０は、入力軸２に相対回転可能に固定された遊転ギヤ２１と、遊転ギヤ２１と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転不能に固定された固定ギヤ２２と、を備える。３速ギヤ３０は、入力軸２に相対回転不能に固定された固定ギヤ３１と、固定ギヤ３１と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転可能に固定された遊転ギヤ３２と、を備える。

４速ギヤ４０は、入力軸２に相対回転可能に固定された遊転ギヤ４１と、遊転ギヤ４１と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転不能に固定された固定ギヤ４２と、を備える。５速ギヤ５０は、入力軸２に相対回転可能に固定された遊転ギヤ５１と、遊転ギヤ５１と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転不能に固定された固定ギヤ５２と、を備える。後進ギヤ６０は、入力軸２に相対回転可能に固定された遊転ギヤ６１と、遊転ギヤ６１と常にかみあいつつ中間軸５に相対回転不能に固定された固定ギヤ６２と、固定ギヤ６２と常にかみあいつつ出力軸３に相対回転不能に固定された固定ギヤ６３と、を備える。

変速機１は、入力軸２や出力軸３にギヤを選択的に結合するシフト装置７０をさらに備えている。シフト装置７０は、出力軸３と一体に回転するスリーブ７１、入力軸２と一体に回転するスリーブ７２，７３、スリーブ７１，７２，７３にそれぞれ配置されたフォーク７４，７５，７６、フォーク７４，７５，７６がそれぞれ配置されたロッド７７，７８，７９、ロッド７７，７８，７９をそれぞれ軸方向に運動するカム８０，８１，８２を備えている。

スリーブ７１は、遊転ギヤ１２，３２の間に配置された円環状の部材である。遊転ギヤ１２，３２の軸方向の端面には、それぞれ周方向に互いに間隔をあけて第１歯１３，３３が設けられている。スリーブ７１の軸方向の端面には、第１歯１３，３３にそれぞれかみあう第２歯（後述する）が設けられている。

スリーブ７２は、遊転ギヤ２１，５１の間に配置された円環状の部材である。遊転ギヤ２１，５１の軸方向の端面には、それぞれ周方向に互いに間隔をあけて第１歯２３，５３が設けられている。スリーブ７２の軸方向の端面には、第１歯２３，５３にそれぞれかみあう第２歯（後述する）が設けられている。

スリーブ７３は、遊転ギヤ４１，６１の間に配置された円環状の部材である。遊転ギヤ４１，６１の軸方向の端面には、それぞれ周方向に互いに間隔をあけて第１歯４３，６４が設けられている。スリーブ７３の軸方向の端面には、第１歯４３，６４にそれぞれかみあう第２歯（後述する）が設けられている。

スリーブ７１，７２，７３の外周にフォーク７４，７５，７６がそれぞれ配置されている。フォーク７４，７５，７６が配置されたロッド７７，７８，７９は、入力軸２と平行に配置されている。ロッド７７，７８，７９にそれぞれ設けられた突起８３，８４，８５は、カム８０，８１，８２にそれぞれ接している。本実施形態では、カム８０，８１，８２はシフトドラム８６の外周に設けられている。シフトドラム８６は、モータ（図示せず）により入力軸２と平行な中心軸８７の周りを回転する。

シフトドラム８６は、シフトレバー（図示せず）の操作信号に基づき、或いはアクセルペダル（図示せず）の操作によるアクセル開度および車速信号等に基づき回転する。シフトドラム８６が回転すると、カム８０，８１，８２にそれぞれ突起８３，８４，８５が接するロッド７７，７８，７９を介して、フォーク７４，７５，７６が軸方向に移動する。フォーク７４，７５，７６の移動に伴い、スリーブ７１，７２，７３は軸方向に移動する。スリーブ７１，７２，７３の第２歯（後述する）が第１歯１３，２３，３３，４３，５３，６４のいずれかにかみあうと、遊転ギヤ１２，２１，３２，４１，５１，６１は選択的に入力軸２又は出力軸３に結合する。

図２は第１実施の形態におけるカム８０，８１，８２の模式図である。図２は中心軸８７（図１参照）と平行な直線でシフトドラム８６の外周を切り開いた展開図の一部である。シフトドラム８６には駐車位置Ｐ、後進位置Ｒ、中立位置Ｎ、１速位置（１ｓｔ）、２速位置（２ｎｄ）が設定されている。図２では３速以上の位置の図示は省略されている。

２速位置では遊転ギヤ２１（図１参照）をスリーブ７２が入力軸２に結合する。１速位置では遊転ギヤ１２（図１参照）をスリーブ７１が出力軸３に結合する。中立位置Ｎでは遊転ギヤ１２，２１，３２，４１，５１，６１は軸を空転する。後進位置Ｒでは遊転ギヤ６１（図１参照）をスリーブ７３が入力軸２に結合する。駐車位置Ｐでは遊転ギヤ１２（図１参照）をスリーブ７１が出力軸３に結合し、且つ、遊転ギヤ２１（図１参照）をスリーブ７２が入力軸２に結合する。カム８０，８１は、遊転ギヤ１２，２１が共に軸に結合するロック位置Ｌ（駐車位置Ｐと同じ）、及び、遊転ギヤ１２，２１が軸を空転するアンロック位置Ｕが、カム８０，８１の変位方向に隣接している。

図３はパーキング機構９０の模式図である。スリーブ７１の端面には軸方向に突出する第２歯９１，９４が設けられている。第２歯９１は遊転ギヤ１２の第１歯１３とかみあい、第２歯９４は遊転ギヤ３２の第１歯３３とかみあう。第１歯１３は、周方向の一方を向く第１面９５と、周方向の他方を向く第２面９６と、を備えている。第２歯９１は、周方向の他方を向く第３面９２と、周方向の一方を向く第４面９３と、を備えている。第１歯１３と第２歯９１とがかみあうと、第１面９５は少なくとも一部が第３面９２と対面し、第２面９６は少なくとも一部が第４面９３と対面する。

スリーブ７２の端面には軸方向に突出する第２歯９７，１００が設けられている。第２歯９７は遊転ギヤ２１の第１歯２３とかみあい、第２歯１００は遊転ギヤ５１の第１歯５３とかみあう。第１歯２３は、周方向の一方を向く第１面１０１と、周方向の他方を向く第２面１０２と、を備えている。第２歯９７は、周方向の他方を向く第３面９８と、周方向の一方を向く第４面９９と、を備えている。第１歯２３と第２歯９７とがかみあうと、第１面１０１は少なくとも一部が第３面９８と対面し、第２面１０２は少なくとも一部が第４面９９と対面する。

第１面９５及び第３面９２は、スリーブ７１の中心軸を含む平面とほぼ平行である。第２面９６及び第４面９３は、スリーブ７１の中心軸を含む平面に対して傾斜している。第２面９６は、歯先へ向かうにつれて第１面９５へ近づくように傾斜している。第４面９３は、歯先へ向かうにつれて第３面９２へ近づくように傾斜している。スリーブ７１の中心軸を含む平面と第２面９６及び第４面９３とのなす角θ２は、スリーブ７１の中心軸を含む平面と第１面９５及び第３面９２とのなす角θ１（本実施形態ではほぼ０°）よりも大きい。角θ１，θ２は、各面のうち第１歯１３と第２歯９１とがかみあうときに接する部分と中心軸を含む平面との角度をいう。

第２面９６及び第４面９３は、第２面９６と第４面９３とを押し付ける方向のトルクに応じて遊転ギヤ１２とスリーブ７１とを軸方向に離す推力を発生する。第１面９５及び第３面９２は、第１面９５と第３面９２とを押し付けてトルクを伝達するときに、遊転ギヤ１２とスリーブ７１とを軸方向に離す推力を発生しない。第１面９５及び第３面９２は、第１面９５と第３面９２とを押し付ける方向のトルクを伝達する。

同様に第１面１０１及び第３面９８は、スリーブ７２の中心軸を含む平面とほぼ平行である。第２面１０２及び第４面９９は、スリーブ７２の中心軸を含む平面に対して傾斜している。第２面１０２は、歯先へ向かうにつれて第１面１０１へ近づくように傾斜している。第４面９９は、歯先へ向かうにつれて第３面９８へ近づくように傾斜している。スリーブ７２の中心軸を含む平面と第２面１０２及び第４面９９とのなす角θ２は、スリーブ７２の中心軸を含む平面と第１面１０１及び第３面９８とのなす角θ１（本実施形態ではほぼ０°のため図示せず）よりも大きい。角θ１，θ２は、各面のうち第１歯２３と第２歯９７とがかみあうときに接する部分と中心軸を含む平面との角度をいう。

第２面１０２及び第４面９９は、第２面１０２と第４面９９とを押し付ける方向のトルクに応じて遊転ギヤ２１とスリーブ７２とを軸方向に離す推力を発生する。第１面１０１及び第３面９８は、第１面１０１と第３面９８とを押し付けてトルクを伝達するときに、遊転ギヤ２１とスリーブ７２とを軸方向に離す推力を発生しない。第１面１０１及び第３面９８は、第１面１０１と第３面９８とを押し付ける方向のトルクを伝達する。

フォーク７４とロッド７７との間には、遊転ギヤ１２から離れる方向へ弾性力によってフォーク７４を運動するばね１１２が配置されている。同様に、フォーク７５とロッド７８との間にも、遊転ギヤ２１から離れる方向へ弾性力によってフォーク７５を運動するばね１１３が配置されている。フォーク７５とロッド７８との間にばね１１３を配置する構造は、フォーク７４とロッド７７との間にばね１１２を配置する構造と同様なので、同じ符号を付して説明を省略する。

ロッド７７には、ロッド７７を囲む筒１０３が配置されている。筒１０３の軸方向に延びる長穴１０４が、筒１０３を厚さ方向に貫通している。ロッド７７の外周と筒１０３の内周との間には隙間が設けられている。筒１０３の片方の端部には、径方向の内側へ向かって突出する凸部１０５（ストッパ）が設けられている。ロッド７７の径方向の外側へ突出するピン１０６が、ロッド７７に配置されている。ピン１０６は長穴１０４の中に入っている。ピン１０６の太さは、長穴１０４の軸方向の長さよりも小さい。

ロッド７７には軸方向に間隔をあけて２つの溝が設けられており、その溝に止め輪１０７，１０８がそれぞれ固定されている。ロッド７７には、止め輪１０７，１０８の軸方向の内側に、止め輪１０７，１０８の外径よりも外径が大きなワッシャ１０９，１１０がそれぞれ配置されている。ワッシャ１０９，１１０は軸方向に間隔をあけて筒１０３の内側に配置されている。ワッシャ１０９は凸部１０５の軸方向の内側に位置する。ワッシャ１１０とピン１０６との間に筒状のスペーサ１１１が介在する。

ワッシャ１０９とワッシャ１１０との間にばね１１２が配置されている。本実施形態ではばね１１２は圧縮コイルばねである。ワッシャ１０９とワッシャ１１０との間の距離は、ばね１１２の自由長の長さよりも短いので、ばね１１２に予荷重が加えられている。予荷重が加えられたばね１１２の復元力により、ワッシャ１０９，１１０は止め輪１０７，１０８にそれぞれ押し付けられている。シフトドラム８６の中立位置において、ばね１１２は、復元力によって、長穴１０４の軸方向の片側の縁１０４ａにピン１０６を押し付け、凸部１０５にワッシャ１０９を押し付けている。中立位置から、遊転ギヤ１２にスリーブ７１が近づく軸方向へロッド７７が変位すると、ロッド７７に取り付けられたピン１０６が長穴１０４の縁１０４ａを押すので、筒１０３に取り付けられたフォーク７４を介してスリーブ７１が軸方向に変位する。

車両１１４を発進するときは、スリーブ７１を中立位置から遊転ギヤ１２に近づけ、遊転ギヤ１２の第１歯１３にスリーブ７１の第２歯９１をかみあわせる。これにより１速が確立する。入力軸２に動力を入力して第１面９５と第３面９２とを押し付けると、遊転ギヤ１２からスリーブ７１へ第１面９５と第３面９２とを押し付ける方向のトルク（ドライブトルク）が伝達され、出力軸３が回転する。

１速から２速へのシフトアップのときは、スリーブ７２を中立位置から遊転ギヤ２１に近づけ、遊転ギヤ２１の第１歯２３にスリーブ７２の第２歯９７をかみあわせる。スリーブ７２の回転により第１面１０１と第３面９８とが押し付けられると、遊転ギヤ２１は遊転ギヤ１２より速く回転するので、１速ギヤ１０はコースト状態、２速ギヤ２０はドライブ状態となる。

２速ギヤ２０では第１面１０１と第３面９８とが押し付けられ、ドライブトルクを伝達する。１速ギヤ１０では第２面９６と第４面９３とが押し付けられ、コースティングトルクに応じて遊転ギヤ１２とスリーブ７１とが軸方向に離れる推力が生じる。遊転ギヤ１２の第１歯１３とスリーブ７１の第２歯９１とのかみあいが外れると２速が確立する。変速機１は、シフトアップのときの出力軸３のトルクの途切れを低減した、いわゆるシームレスシフトを実現できる。

次にパーキング機構９０の動作を説明する。まず図４及び図５を参照して、下り坂に車両１１４を駐車したときのパーキング機構９０を説明する。図４（ａ）及び図５（ａ）は作動中のパーキング機構９０の模式図であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構９０の模式図であり、図４（ｃ）及び図５（ｃ）は作動が解除されたパーキング機構９０の模式図である。

パーキング機構９０を作動するときは、カム８０，８１を回転し突起８３，８４をロック位置Ｌに設定する。これにより図４（ａ）に示すようにスリーブ７１の第２歯９１は遊転ギヤ１２の第１歯１３にかみあい、図５（ａ）に示すようにスリーブ７２の第２歯９７は遊転ギヤ２１の第１歯２３にかみあう。車両１１４に働く重力によって車輪１１５が回転すると、第２歯９７の第３面９８は第１歯２３の第１面１０１を押し付け、第２歯９１の第４面９３は第１歯１３の第２面９６を押し付ける。

第４面９３と第２面９６とが押し付けられると、遊転ギヤ１２とスリーブ７１とを軸方向に離す推力が発生するが、スリーブ７１に配置されたフォーク７４は筒１０３に取り付けられており、筒１０３の長穴１０４の縁１０４ａがロッド７７のピン１０６に当たるので、ロッド７７が動かない限り、スリーブ７１は遊転ギヤ１２から離れられない。従って１速ギヤ１０と２速ギヤ２０との二重かみあいにより車輪１１５は回転できない。

パーキング機構９０の作動を解除するときは、図４（ｂ）に示すように、カム８０，８１を回転し突起８３，８４をロック位置Ｌからアンロック位置Ｕへ移す。第４面９３と第２面９６とが押し付けられて生じる、遊転ギヤ１２とスリーブ７１とを軸方向に離す推力は、カム８０の回転に伴う突起８３及びフォーク７４の変位を補助する。よってスリーブ７１は、ロッド７７の変位に伴い、遊転ギヤ１２の第１歯１３と第２歯９１とのかみあいが外れる方向に移動する。

図５（ｂ）に示すように、スリーブ７２の第２歯９７の第３面９８と遊転ギヤ２１の第１歯２３の第１面１０１とは押し付けられているので、第３面９８と第１面１０１とに働く摩擦力が大きく、カム８１が回転してもスリーブ７２は移動できない。フォーク７５とロッド７８との間に介在するばね１１３の弾性力は、第３面９８と第１面１０１とに働く摩擦力より小さいので、カム８１の回転によるロッド７８の変位に伴い、ばね１１３は圧縮し弾性エネルギーを蓄積する。

図４（ｃ）に示すように、カム８０，８１を回転し突起８３，８４がアンロック位置Ｕへ近づくと、スリーブ７１の移動に伴い遊転ギヤ１２の第１歯１３と第２歯９１とのかみあいが外れる。出力軸３を遊転ギヤ１２が空転するので、遊転ギヤ１２にかみあう固定ギヤ１１に拘束されていた入力軸２が自由になる。そうするとスリーブ７２の第２歯９７の第３面９８と遊転ギヤ２１の第１歯２３の第１面１０１とに働く摩擦力は小さくなる。このときの摩擦力は、ばね１１３が蓄積した弾性エネルギーが解放するときの復元力より小さいので、ばね１１３の復元力によってスリーブ７２は移動し、遊転ギヤ２１の第１歯２３と第２歯９７とのかみあいが外れる（図５（ｃ）参照）。これによりパーキング機構９０は解除される。長穴１０４の縁１０４ａにピン２０６が当たり、ばね１１３の伸びは止まる。

図６及び図７を参照して、上り坂に車両１１４を駐車したときのパーキング機構９０を説明する。図６（ａ）及び図７（ａ）は作動中のパーキング機構９０の模式図であり、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は作動を解除する間のパーキング機構９０の模式図であり、図６（ｃ）及び図７（ｃ）は作動が解除されたパーキング機構９０の模式図である。

パーキング機構９０を作動するときは、カム８０，８１を回転し突起８３，８４をロック位置Ｌに設定する。これにより図６（ａ）に示すようにスリーブ７２の第２歯９７は遊転ギヤ２１の第１歯２３にかみあい、図７（ａ）に示すようにスリーブ７１の第２歯９１は遊転ギヤ１２の第１歯１３にかみあう。車両１１４に働く重力によって車輪１１５が回転すると、第２歯９１の第３面９２は第１歯１３の第１面９５を押し付け、第２歯９７の第４面９９は第１歯２３の第２面１０２を押し付ける。

第４面９９と第２面１０２とが押し付けられると、遊転ギヤ２１とスリーブ７２とを軸方向に離す推力が発生するが、スリーブ７２に配置されたフォーク７５は筒１０３に取り付けられており、筒１０３の長穴１０４の縁１０４ａがロッド７８のピン１０６に当たるので、ロッド７８が動かない限り、スリーブ７２は遊転ギヤ２１から離れられない。従って１速ギヤ１０と２速ギヤ２０との二重かみあいにより車輪１１５は回転できない。

パーキング機構９０の作動を解除するときは、図６（ｂ）に示すように、カム８０，８１を回転し突起８３，８４をロック位置Ｌからアンロック位置Ｕへ移す。第４面９９と第２面１０２とが押し付けられて生じる、遊転ギヤ２１とスリーブ７２とを軸方向に離す推力は、カム８１の回転に伴う突起８４及びフォーク７５の変位を補助する。よってスリーブ７２は、ロッド７８の変位に伴い、遊転ギヤ２１の第１歯２３と第２歯９７とのかみあいが外れる方向に移動する。

図７（ｂ）に示すように、スリーブ７１の第２歯９１の第３面９２と遊転ギヤ１２の第１歯１３の第１面９５とは押し付けられているので、第３面９２と第１面９５とに働く摩擦力が大きく、カム８０が回転してもスリーブ７１は移動できない。フォーク７４とロッド７７との間に介在するばね１１２の弾性力は、第３面９２と第１面９５とに働く摩擦力より小さいので、カム８０の回転によるロッド７７の変位に伴い、ばね１１２は圧縮し弾性エネルギーを蓄積する。

図６（ｃ）に示すように、カム８０，８１を回転し突起８３，８４がアンロック位置Ｕへ近づくと、スリーブ７２の移動に伴い遊転ギヤ２１の第１歯２３と第２歯９７とのかみあいが外れる。入力軸２を遊転ギヤ２１が空転するので、遊転ギヤ２１にかみあう固定ギヤ２２に拘束されていた出力軸３が自由になる。そうするとスリーブ７１の第２歯９１の第３面９２と遊転ギヤ１２の第１歯１３の第１面９５とに働く摩擦力は小さくなる。このときの摩擦力は、ばね１１２が蓄積した弾性エネルギーが解放するときの復元力より小さいので、ばね１１２の復元力によってスリーブ７１は移動し、遊転ギヤ１２の第１歯１３と第２歯９１とのかみあいが外れる（図７（ｃ）参照）。これによりパーキング機構９０は解除される。

パーキング機構９０は、遊転ギヤ１２，２１とスリーブ７１，７２とを軸方向に離す推力を発生する第２面９６，１０２及び第４面９３，９９があるので、上り坂や下り坂に車両１１４を駐車したときも、パーキング機構９０の作動を小さな力で解除できる。従ってカム８０，８１を回転するモータ（図示せず）を小型化できる。また、カム８０，８１を回転してパーキング機構９０を解除するときにモータが消費するエネルギーを低減できる。

角θ１よりも角θ２が大きいので、パーキング機構９０を解除するときに、第１面９５，１０１と第３面９２，９８とに働く摩擦力によってかみあいを維持しながら、第２面９６，１０２と第４面９３，９９とが押し付けられている２つの歯のかみあいを先に外すことができる。よってパーキング機構９０を解除するときにカム８０，８１がフォーク７４，７５に加える力が分散しないようにできる。片方の歯のかみあいが外れると、第１面９５，１０１と第３面９２，９８とが押し付けられているもう片方の歯のかみあいは簡単に外れる。よって車両１１４の状態（登坂や降坂）に関わらずパーキング機構９０をスムーズに解除できる。

カム８０，８１はシフトドラム８６に設けられているので、シフトドラム８６とは別にパーキング機構９０のためのカムを設ける場合に比べ、部品点数を低減し、変速機１を小型化できる。

パーキング機構９０は、ロッド７７，７８とフォーク７４，７５との間にばね１１２，１１３が介在するので、カム８０，８１の一方向の回転によるロック位置Ｌからアンロック位置Ｕへの変位によって、ロック位置Ｌにおいて蓄積した弾性エネルギーを解放し２つの歯のかみあいを外すことができる。パーキング機構９０を解除するときの操作を簡易にできる。

図８を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、ロッド７７，７８とフォーク７４，７５との間にばね１１２，１１３が介在し、ばね１１２，１１３の弾性変形によってロッド７７，７８とフォーク７４，７５とが軸方向に相対変位する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、ばね１１２，１１３が無く、ロッド７７，７８にフォーク７４，７５がそれぞれ結合されている場合について説明する。第２実施形態では、ロッド７７，７８の軸方向の変位がフォーク７４，７５の軸方向の変位に直結する。第２実施形態において、第１実施形態で説明した部分と同一の部分は、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

図８は第２実施の形態におけるカム１２０，１２１，１２２の模式図である。カム１２０，１２１，１２２はシフトドラム１２３の外周に設けられている。シフトドラム１２３は、第１実施形態におけるパーキング機構９０のシフトドラム８６に代えて配置される。シフトドラム１２３は、モータ（図示せず）により入力軸２（図１参照）と平行な中心軸８７の周りを回転する。図８は中心軸８７と平行な直線でシフトドラム１２３の外周を切り開いた展開図の一部である。シフトドラム１２３を回転するモータの回路には、回路を流れている電流を検出する電流センサ（図示せず）が配置されている。

モータが作動してシフトドラム１２３が回転すると、カム１２０，１２１，１２２にそれぞれ突起８３，８４，８５が接するロッド７７，７８，７９（図１参照）を介して、フォーク７４，７５，７６が軸方向に移動する。シフトドラム１２３には駐車位置Ｐ、後進位置Ｒ、中立位置Ｎ、１速位置（１ｓｔ）、２速位置（２ｎｄ）が設定されている。図８では３速以上の位置の図示は省略されている。

カム１２０，１２１は、遊転ギヤ１２，２１（図３参照）が共に軸に結合するロック位置Ｌ（駐車位置Ｐと同じ）と、スリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいを外す第１位置Ｕ１と、が隣接しており、ロック位置Ｌと、スリーブ７２の第２歯９７と遊転ギヤ２１の第１歯２３とのかみあいを外す第２位置Ｕ２と、が隣接している。第１位置Ｕ１及び第２位置Ｕ２は、ロック位置Ｌに対してカム１２０，１２１の変位方向の両側に位置する。カム１２０，１２１は、ロック位置Ｌの付近のカム曲線が、互いにカム１２０，１２１の変位方向にずれている。

パーキング機構９０は、作動を解除するときに、まず突起８３，８４がロック位置Ｌから第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１を変位する。スリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいが外れなければ、突起８３，８４がロック位置Ｌを経て第２位置Ｕ２へ移るようにカム１２０，１２１を反対方向に変位する。これと反対に、突起８３，８４がロック位置Ｌを経て第２位置Ｕ２へ移るようにカム１２０，１２１を変位した後、突起８３，８４がロック位置Ｌから第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１を変位しても良い。

下り坂に駐車した車両１１４では（図４（ａ）から図４（ｃ）参照）、突起８３，８４がロック位置Ｌから第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１が変位すると、ロッド７７が変位してスリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいを外そうとする。第１歯１３の第２面９６と第２歯９１の第４面９３とが押し付けられているので、遊転ギヤ１２とスリーブ７１とを軸方向に離す推力が働き、カム１２０の回転に伴う突起８３及びフォーク７４の変位を補助する。ロッド７７の変位に伴いスリーブ７１も変位し、遊転ギヤ１２の第１歯１３と第２歯９１とのかみあいが外れる。同じ方向にさらにカム１２０，１２１が変位すると、遊転ギヤ２１の第１歯２３と第２歯９７とのかみあいも外れる。

上り坂に駐車した車両１１４では（図７（ａ）参照）、突起８３，８４がロック位置Ｌから第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１が変位すると、ロッド７７が変位してスリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいを外そうとする。第１歯１３の第１面９５と第２歯９１の第３面９２とが押し付けられているので、第１面９５と第３面９２とに働く大きな摩擦力によってカム１２０，１２１は変位できない。モータを回してカム１２０，１２１を変位しようとして、モータの回路に多くの電流が流れる。

パーキング機構９０は、モータの回路に配置された電流センサが検出する電流値が所定の値を超えると、突起８３，８４がロック位置Ｌを経て第２位置Ｕ２へ移るようにカム１２０，１２１を反対方向に変位する。そうするとロッド７８が変位してスリーブ７２の第２歯９７と遊転ギヤ２１の第１歯２３とのかみあいを外そうとする。第１歯２３の第２面１０２と第２歯９７の第４面９９とが押し付けられているので、遊転ギヤ２１とスリーブ７２とを軸方向に離す推力が働き、カム１２１の回転に伴う突起８４及びフォーク７５の変位を補助する。ロッド７８の変位に伴いスリーブ７２も変位し、遊転ギヤ２１の第１歯２３と第２歯９７とのかみあいが外れる。同じ方向にさらにカム１２０，１２１が変位すると、遊転ギヤ１２の第１歯１３と第２歯９１とのかみあいも外れる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、カム１２０，１２１を変位するモータを小型化できる。さらにパーキング機構９０を解除するための、ロッド７７，７８とフォーク７４，７５との間に介在するばね１１２，１１３等が必要ないので、機構を簡易にできる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、変速機１のギヤ段の数や配置、遊転ギヤ及び固定ギヤが配置される軸、カム８０，８１，１２０，１２１の形などは適宜設定できる。

実施形態で説明した変速機１は一例である。他の変速機としては、入力軸と同軸上に配置される第１及び第２のクラッチを備え、第１のクラッチを奇数段用、第２のクラッチを偶数段用とする、いわゆるデュアルクラッチトランスミッションが例示される。

実施形態では、駐車位置Ｐにおいて１速ギヤ１０と２速ギヤ２０とが同時に確立する場合を説明したが、これに限られるものではない。例えば１速ギヤ１０と４速ギヤ４０、２速ギヤ２０と３速ギヤ３０等、変速比が互いに異なる２つの任意のギヤ列が確立する位置を駐車位置Ｐに設定することは当然可能である。実施形態と同様に、二重かみあいによって車輪１１５が回転できないからである。

実施形態では、第１歯１３，２３の第１面９５，１０１及び第２歯９１，９７の第３面９２，９８が、スリーブ７１，７２の中心軸を含む平面に平行な面である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１歯１３，２３の第１面９５，１０１と第２歯９１，９７の第３面９２，９８とが押し付け合ってトルクを伝達しているときに、そのトルクによる力の軸方向の成分と、第１面９５，１０１と第３面９２，９８とに働く摩擦力のうちの軸方向の成分と、の合力が、スリーブ７１，７２を遊転ギヤ１２，２１から離す方向に作用しなければ良い。この関係を満たせば、第１面９５，１０１や第３面９２，９８が、スリーブ７１，７２の中心軸を含む平面に対して傾斜していても良い。

実施形態では、カム８０，８１，１２０，１２１がシフトドラム８６，１２３に設けられている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。シフトドラム８６，１２３とは別に、パーキング機構９０のためのカム８０，８１，１２０，１２１を設けても良い。

実施形態では、モータによってカム８０，８１，１２０，１２１を変位する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。カム８０，８１，１２０，１２１を変位するレバーを設け、手動でレバーを操作してカム８０，８１，１２０，１２１を変位することは当然可能である。

第１実施形態では、ばね１１２，１１３が圧縮コイルばねの場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コイルばね以外の弾性体をばね１１２，１１３に採用することは当然可能である。

第１実施形態では、筒１０３に長穴１０４を設け、ロッド７７，７８にピン１０６を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これと反対に、ロッド７７，７８に長穴を設け、筒１０３にピンを設けることは当然可能である。

第２実施形態では、カム１２０，１２１を作動するモータの回路に流れる電流を検出する電流センサを配置し、電流センサの検出結果に基づいて、スリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいが外れたか否かを判定する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他のセンサの検出結果に基づいて、スリーブ７１の第２歯９１と遊転ギヤ１２の第１歯１３とのかみあいが外れたか否かを判定することは当然可能である。他のセンサは、カム１２０，１２１の回転センサ、スリーブ７１の軸方向の位置を検出する位置センサが例示される。

第２実施形態において、車両に搭載されている加速度センサで下り坂と上り坂のどちらに駐車したのかを判別し、パーキング機構９０を早く解除するため、以下の（１）又は（２）を選択しても良い。（１）突起８３，８４が第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１を変位してから、突起８３，８４が第２位置Ｕ２へ移るようにカム１２０，１２１を変位する。（２）突起８３，８４が第２位置Ｕ２へ移るようにカム１２０，１２１を変位してから、突起８３，８４が第１位置Ｕ１へ移るようにカム１２０，１２１を変位する。

１ 変速機
２ 入力軸（軸）
３ 出力軸（軸）
１１ 固定ギヤ（第１の固定ギヤ）
１２ 遊転ギヤ（第１の遊転ギヤ）
１３ 第１歯
２１ 遊転ギヤ（第１の遊転ギヤ）
２２ 固定ギヤ（第２の固定ギヤ）
２３ 第１歯
７１ スリーブ（第１のスリーブ）
７２ スリーブ（第２のスリーブ）
７４ フォーク（第１のフォーク）
７５ フォーク（第２のフォーク）
８０，１２０ カム（第１のカム）
８１，１２１ カム（第２のカム）
９０ パーキング機構
９１，９７ 第２歯
９２，９８ 第３面
９３，９９ 第４面
９５，１０１ 第１面
９６，１０２ 第２面
１１２ ばね（第１のばね）
１１３ ばね（第２のばね）
１１４ 車両
１１５ 車輪
Ｌ ロック位置
Ｕ アンロック位置
Ｕ１ 第１位置
Ｕ２ 第２位置

Claims (3)

1. 互いに平行に配置された軸と、
   前記軸に相対回転可能かつ軸方向に移動不能に配置され第１歯をそれぞれ有する第１及び第２の遊転ギヤと、
   前記軸に相対回転不能に配置され前記第１及び前記第２の遊転ギヤにそれぞれかみあう第１及び第２の固定ギヤと、
   前記軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に配置され前記第１歯にかみあう第２歯をそれぞれ有する第１及び第２のスリーブと、
   前記第１及び前記第２のスリーブにそれぞれ配置された第１及び第２のフォークと、
   前記第１及び前記第２のフォークがそれぞれ配置された第１及び第２のロッドと、
   前記第１及び前記第２のロッドを軸方向に運動する第１及び第２のカムと、を有する変速機を備える車両のパーキング機構であって、
   前記第１及び前記第２のカムは、前記第１のスリーブの前記第２歯が前記第１の遊転ギヤの前記第１歯にかみあい、且つ、前記第２のスリーブの前記第２歯が前記第２の遊転ギヤの前記第１歯にかみあう状態にするロック位置と、
   前記第１のスリーブの前記第２歯と前記第１の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあい、及び、前記第２のスリーブの前記第２歯と前記第２の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいの少なくとも一方を外すアンロック位置と、を備え、
   前記第１歯は、周方向の一方を向く第１面と、周方向の他方を向く第２面と、を備え、
   前記第２歯は、前記ロック位置において、前記第１面に対面する第３面と、前記第２面に対面する第４面と、を備え、
   前記第１面および前記第３面は、前記第１面と前記第３面とを押し付ける方向のトルクを伝え、
   前記第２面および前記第４面は、前記第２面と前記第４面とを押し付ける方向のトルクに応じて、前記第１歯と前記第２歯とを軸方向に離す推力を発生し、
   前記アンロック位置は、前記第１のスリーブの前記第２歯と前記第１の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいを外す第１位置と、
   前記第２のスリーブの前記第２歯と前記第２の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいを外す第２位置と、を含み、
   前記第１位置および前記第２位置は、前記ロック位置に対して前記第１及び前記第２のカムの変位方向の両側に位置するパーキング機構。
2. 互いに平行に配置された軸と、
   前記軸に相対回転可能かつ軸方向に移動不能に配置され第１歯をそれぞれ有する第１及び第２の遊転ギヤと、
   前記軸に相対回転不能に配置され前記第１及び前記第２の遊転ギヤにそれぞれかみあう第１及び第２の固定ギヤと、
   前記軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に配置され前記第１歯にかみあう第２歯をそれぞれ有する第１及び第２のスリーブと、
   前記第１及び前記第２のスリーブにそれぞれ配置された第１及び第２のフォークと、
   前記第１及び前記第２のフォークがそれぞれ配置された第１及び第２のロッドと、
   前記第１及び前記第２のロッドを軸方向に運動する第１及び第２のカムと、を有する変速機を備える車両のパーキング機構であって、
   前記第１のロッドと前記第１のフォークとの間に介在する第１のばねと、
   前記第２のロッドと前記第２のフォークとの間に介在する第２のばねと、を備え、
   前記第１及び前記第２のカムは、前記第１のスリーブの前記第２歯が前記第１の遊転ギヤの前記第１歯にかみあい、且つ、前記第２のスリーブの前記第２歯が前記第２の遊転ギヤの前記第１歯にかみあう状態にするロック位置と、
   前記第１のスリーブの前記第２歯と前記第１の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあい、及び、前記第２のスリーブの前記第２歯と前記第２の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいの少なくとも一方を外すアンロック位置と、を備え、
   前記第１歯は、周方向の一方を向く第１面と、周方向の他方を向く第２面と、を備え、
   前記第２歯は、前記ロック位置において、前記第１面に対面する第３面と、前記第２面に対面する第４面と、を備え、
   前記第１面および前記第３面は、前記第１面と前記第３面とを押し付ける方向のトルクを伝え、
   前記第２面および前記第４面は、前記第２面と前記第４面とを押し付ける方向のトルクに応じて、前記第１歯と前記第２歯とを軸方向に離す推力を発生し、
   前記第１又は前記第２のばねは、前記ロック位置から前記アンロック位置への変位に伴い、蓄積した弾性エネルギーを解放し、前記第１のスリーブの前記第２歯と前記第１の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいを外す、又は、前記第２のスリーブの前記第２歯と前記第２の遊転ギヤの前記第１歯とのかみあいを外すパーキング機構。
3. 前記第１歯および前記第２歯が設けられている軸の中心軸を含む平面と前記第２面および前記第４面とのなす角θ２（鋭角側）は、前記平面と前記第１面および前記第３面とのなす角θ１（鋭角側）よりも大きい請求項１又は２に記載のパーキング機構。

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