特許 6574909 パークロックデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574909

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】パークロックデバイス

(51)【国際特許分類】

   B60T 1/06 20060101AFI20190902BHJP

【ＦＩ】

   B60T1/06 G

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-550198(P2018-550198)

(86)(22)【出願日】2017年11月6日

(86)【国際出願番号】JP2017039993

(87)【国際公開番号】WO2018088374

(87)【国際公開日】20180517

【審査請求日】2018年11月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-219386(P2016-219386)

(32)【優先日】2016年11月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】榎本 隆

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１８−５５０１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４８１９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パークロッドと、
パークロック係合状態からパークロック解除状態に変化するにつれて付勢力が増加する付勢部材と、
を有し、
前記パークロッドの作動ストロークに対する前記パークロッドの受けるリターン荷重の変化を示す傾きであって前記パークロック解除状態時における傾きが、前記パークロック係合状態時よりも小さくなるように、前記付勢部材が回動可能に支持されている、
パークロックデバイス。

【請求項2】

請求項１に記載のパークロックデバイスであって、
前記パークロック解除状態時に前記パークロッドの受けるリターン荷重が、前記パークロック係合状態時よりも小さくなる、
パークロックデバイス。

【請求項3】

請求項１に記載のパークロックデバイスであって、
前記付勢部材の一端は、固定部材に固定され、
前記付勢部材の他端は、移動部材に支持されている、
パークロックデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パークロックデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

車両のパークロックを行うパークロックデバイスが知られている。ＪＰ２０１４−８０１１０Ａには、パークロッドをパークロック解除方向に駆動する油圧アクチュエータ内にピストンと同軸にリターンスプリングを配置した車両用パーキングロック装置が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

パークロックデバイスをパークロック係合状態に移行させるときには、大きなスプリング荷重を発生させることが好ましい。ところがこの場合、ＪＰ２０１４−８０１１０Ａの技術のようにスプリングを配置すると、スプリングの荷重特性、つまりストロークに応じた荷重の変化が線形となる結果、パークロック解除状態を維持する際にも大きな荷重が作用する虞がある。

【0004】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、パークロック解除状態を維持する際のリターン荷重を低減することが可能なパークロックデバイスを提供することを目的とする。

【0005】

本発明のある態様のパークロックデバイスは、パークロッドと、パークロック係合状態からパークロック解除状態に変化するにつれて付勢力が増加する付勢部材と、を有し、前記パークロッドの作動ストロークに対する前記パークロッドの受けるリターン荷重の変化を示す傾きであって前記パークロック解除状態時における傾きが、前記パークロック係合状態時よりも小さくなるように、前記付勢部材が回動可能に支持されている構成とされる。

【0006】

付勢部材そのものの荷重特性に応じた付勢力は、パークロック係合状態からパークロック解除状態に変化するにつれて増加する。その一方で、例えば付勢部材そのものの荷重特性が線形で付勢力の作用方向が一定の場合には、リターン荷重も線形に変化し、パークロック解除状態で最大荷重に到達することになる。リターン荷重は、付勢部材がパークロッドに及ぼす荷重であり、付勢部材の設置態様によって付勢部材の付勢力そのものとは異なってくる荷重である。

【0007】

上記態様によれば、付勢部材を回動可能に支持するので、付勢力の作用方向を変化させることができる。したがって、リターン荷重の変化特性を付勢力の作用方向の変化に応じた非線形な特性とすることができる。そして、このようにリターン荷重の変化特性を非線形にすれば、パークロック解除状態時に最大となるリターン荷重を抑制することや、リターン荷重のピークをパークロック解除状態時からパークロック係合状態時側にずらすことができる。

【0008】

このため、上記態様によれば、例えば付勢部材そのものの荷重特性に基づく傾きでリターン荷重を線形に変化させた場合と比較して、パークロック解除状態を維持する際のリターン荷重を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、パークモジュールの概略構成図の第１図である。

【図2】図２は、パークモジュールの概略構成図の第２図である。

【図3】図３は、作動ストロークに応じたリターン荷重の変化特性を示す図である。

【図4】図４は、パークモジュールの変形例の第１図である。

【図5】図５は、パークモジュールの変形例の第２図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１、図２は、パークモジュール１の概略構成図である。図１では、パークロック係合状態ＰＥでパークモジュール１を示す。図２では、パークロック解除状態ＰＲでパークモジュール１を示す。

【0012】

パークモジュール１は、パークロックデバイスであり、変速機とともに車両に設けられ、変速機の出力軸を機械的にロックする。パークモジュール１は、パーキングギヤ２と、パーキングポール３と、パークロッド４と、カム５と、カムスプリング６と、スリーブ７と、リンクレバー８と、パークアクチュエータ９と、ロック機構１０と、油圧回路１１と、リターンスプリング２０とを備える。

【0013】

パーキングギヤ２は、変速機の出力軸に固定され、出力軸と共に回転または停止する。パーキングギヤ２には、パーキングポール３が係合する。

【0014】

パーキングポール３は、パークロッド４の動きに応じて揺動する。パーキングポール３が揺動すると、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合状態が変更される。

【0015】

図１に示すように、パーキングギヤ２とパーキングポール３とが係合した状態では、パーキングギヤ２が機械的にロックされ、出力軸もロックされる。これにより、パークモジュール１がパークロック係合状態ＰＥになり、車両の移動が規制される。

【0016】

図２に示すように、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合が解除された状態では、パーキングギヤ２及び出力軸のロックが解除され、パーキングギヤ２及び出力軸が回転可能となる。これにより、パークモジュール１がパークロック解除状態ＰＲになり、車両の移動規制が解除される。

【0017】

パークロッド４は、パークアクチュエータ９によって、図１に示されるパークロックポジションと、図２に示される非パークロックポジションとに移動される。

【0018】

パークロッド４の一端側には、カム５が取り付けられる。カム５は、パーキングポール３に接触し、パークロッド４の動きに応じてパーキングポール３を揺動させる。カム５は、パークロッド４が図１に示されるパークロックポジションにある場合に、パーキングギヤ２とパーキングポール３とを係合させる。カム５は、パークロッド４が図２に示される非パークロックポジションにある場合に、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合を解除する。カムスプリング６は、パークロッド４が図１に示されるパークロックポジションにある場合に、カム５をパーキングポール３に向けて付勢する。

【0019】

スリーブ７は、パークロッド４に対しパーキングポール３とは反対側に設けられる。スリーブ７は、パーキングポール３とは反対側からカム５又はパークロッド４に当接することで、パーキングポール３とカム５又はパークロッド４との接触状態を保持する当接部材として不動に設けられる。

【0020】

パークロッド４の他端側には、リンクレバー８の一端部が接続される。リンクレバー８は、パークアクチュエータ９の力をパークロッド４に伝達する。リンクレバー８は、Ｌ字状の形状を有し、リンクレバー８の中間部には、回転軸が設けられる。リンクレバー８は、回転軸周りに回転することで、パークアクチュエータ９の伸長動作時にパークロッド４をパークロック解除方向に移動させ、パークアクチュエータ９の短縮動作時にパークロッド４をパークロック方向に移動させる。リンクレバー８の一端部には、リターンスプリング２０の取付部８ａが設けられる。

【0021】

パークアクチュエータ９は、パークロッド４を駆動する。パークアクチュエータ９は、パークロッド４の動作方向と概ね直交する方向に動作方向を有するように設けられる。パークアクチュエータ９は、パーキングレンジが選択された場合に、パークロッド４を図１に示されるパークロックポジションに駆動する。

【0022】

パークアクチュエータ９は具体的には、シリンダ９１と、ピストン９２と、受圧室９３とを有する油圧シリンダで構成される。シリンダ９１はピストン９２を収容し、ピストン９２はシリンダ９１内を摺動する。ピストン９２は、ピストン部９２１とロッド部９２２とを有する。

【0023】

ピストン部９２１は、シリンダ９１内を摺動する。ピストン部９２１には、シリンダ９１との間のクリアランスをシールするシールリングが設けられる。ピストン部９２１は、シリンダ９１の底部側に受圧面９２ａを有する。

【0024】

ロッド部９２２は、受圧面９２ａとは反対側からピストン部９２１に接続する。ロッド部９２２は、シリンダ９１から外部に突出するように設けられる。ロッド部９２２のうち図１に示すパークロック状態でシリンダ９１から外部に突出する部分には、リンクレバー８の他端部が接続される。

【0025】

ロッド部９２２には、係合部９２ｂが設けられる。係合部９２ｂは、ロッド部９２２のうち図２に示すパークロック解除状態ＰＲでシリンダ９１から外部に突出する部分に設けられる。係合部９２ｂには、図２に示すパークロック解除状態ＰＲでロック機構１０が係合する。ピストン９２は単一の部材で構成されてもよく、複数の部材の組み合わせとされてもよい。

【0026】

受圧室９３は、シリンダ９１、ピストン９２で形成される。受圧室９３には、受圧面９２ａが位置し、油圧回路１１から油が供給される。

【0027】

ロック機構１０は、図２に示すパークロック解除状態ＰＲで係合部９２ｂに係合する。これにより、ピストン９２がパークロック解除位置でロックされ、パークロッド４の移動が制止される。結果、パークモジュール１がパークロック解除状態ＰＲでロックされる。ロック機構１０は、電子制御可能なアクチュエータを有して構成される。

【0028】

油圧回路１１は、油圧供給部１２と、制御油路１３と、ソレノイドバルブ１４と、油貯留部１５とを有する。

【0029】

油圧供給部１２は、受圧室９３へ油を供給する。制御油路１３は、油圧供給部１２と受圧室９３とを接続する。制御油路１３は、シリンダ９１の底部を貫通してシリンダ９１内に開口する。制御油路１３には、ソレノイドバルブ１４が設けられる。ソレノイドバルブ１４は、制御油路１３を連通する連通状態と、制御油路１３を遮断する遮断状態とで油の流通経路を切り替える。図２に示すように、ソレノイドバルブ１４は連通状態で、制御油路１３を介して受圧室９３に油を供給可能な供給状態とされる。

【0030】

図１に示すように、ソレノイドバルブ１４が遮断状態とされると、制御油路１３が分断される。この場合、ソレノイドバルブ１４はさらに、受圧室９３と油貯留部１５とを連通する。このため、ソレノイドバルブ１４は遮断状態で、受圧室９３から油をドレン可能なドレン状態とされる。油貯留部１５は、パークアクチュエータ９等からドレンされた油を貯留する。

【0031】

リターンスプリング２０は、パークロッド４をパークロック係合方向に付勢する。リターンスプリング２０は、パーキングレンジ以外のレンジが選択された場合に、パークロッド４を図２に示される非パークロックポジションに駆動する。リターンスプリング２０は具体的には、トーションスプリングで構成されており、パークモジュール１が図１に示すパークロック係合状態ＰＥから図２に示すパークロック解除状態ＰＲに変化するにつれて付勢力Ｆが増加する付勢部材を構成する。

【0032】

リターンスプリング２０は、回動可能に支持されている。具体的にはリターンスプリング２０の一端は、固定部材３０に固定されており、リターンスプリング２０の他端は、取付部８ａに支持されている。取付部８ａは移動部材であり、リターンスプリング２０を回動させるように移動する。具体的には取付部８ａは、リンクレバー８の回転によってリンクレバー８の回転軸周りに回転することで、リターンスプリング２０を回動させるように移動する。

【0033】

リターンスプリング２０は、図２に示すパークロック解除状態ＰＲに向かってピストン９２のストロークが大きくなるほど、作用角θが小さくなるように設けられる。作用角θは、リンクレバー８の回転中心点Ｐ１とリターンスプリング２０の作用点Ｐ２とを結ぶ直線と、リターンスプリング２０の付勢力Ｆの作用方向とがなす鋭角である。

【0034】

図１に示すパークロック係合状態ＰＥでは、作用角θは、具体的には９０°に設定されている。この場合、付勢力Ｆは作用点Ｐ２から回転中心点Ｐ１に向かう方向には働かない。このため、付勢力Ｆがそのままピストン９２に作用する。

【0035】

図２に示すパークロック解除状態ＰＲでは、リンクレバー８がパークロック係合状態ＰＥのときから回動される。結果、付勢力Ｆそのものの大きさは、矢印の長さで模式的に示すように、パークロック係合状態ＰＥのときよりも増加する。

【0036】

その一方で、パークロック解除状態ＰＲ時には、作用角θがパークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる。この場合、付勢力Ｆは、作用点Ｐ２から回転中心点Ｐ１に向かう方向に作用する分力Ｆ１と、第１の方向と直交する方向に作用する分力Ｆ２との合力として表される。

【0037】

分力Ｆ１は、リンクレバー８を介してピストン９２を移動させるようには作用しない。したがってこの場合には、分力Ｆ２が、ピストン９２を移動させるように作用する。

【0038】

分力Ｆ２は、作用角θの減少に応じて付勢力Ｆが増加するとこれに応じて増加する。その一方で、分力Ｆ２そのものの大きさ、換言すれば付勢力Ｆに対する分力Ｆ２の大きさは、作用角θに応じた大きさになるので、作用角θの減少に応じて減少する。つまり、分力Ｆ２は、これらの要因の重なり合いによって、作用角θに応じて変化する。

【0039】

パークモジュール１では、パークロック解除状態ＰＲ時に、パークロック係合状態ＰＥからの作用角θの減少によって、付勢力Ｆの増加に応じた分力Ｆ２の増加分よりも、分力Ｆ２そのものの減少による減少分が上回るように分力Ｆ２が設定される。具体的にはこのように分力Ｆ２が設定されるように、リンクレバー８及びリターンスプリング２０が設けられる。

【0040】

これにより、例えば図１、図２に示すように、パークロック解除状態ＰＲ時にピストン９２に作用する分力Ｆ２を、パークロック係合状態ＰＥ時にピストン９２に作用する付勢力Ｆよりも小さくすることができる。つまり、パークロック解除状態ＰＲ時にリターンスプリング２０からピストン９２に作用する荷重をパークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくすることができる。

【0041】

ピストン９２とリンクレバー８を介して連動するパークロッド４には、リターン荷重ＲＬが作用する。リターン荷重ＲＬは、リターンスプリング２０がパークロッド４に及ぼす荷重であり、カムスプリング６の力や、油圧の作用でパークロッド４に及ぶ力の成分を含まない。リターン荷重ＲＬは、リターンスプリング２０からピストン９２に作用する荷重に応じた大きさを有する。

【0042】

このため、パークロック解除状態ＰＲ時にパークロッド４の受けるリターン荷重ＲＬも、パークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる。リターン荷重ＲＬは、以下で説明する第２の例のように設定することもできる。

【0043】

図３は、作動ストロークＳＴに応じたリターン荷重ＲＬの変化特性を示す図である。横軸の作動ストロークＳＴは、パークロッド４の作動ストロークを対応するパークロックの状態によって示す。曲線Ｒ１は第１の例を示し、曲線Ｒ２は第２の例を示す。第１の例は、図１、図２に示すように分力Ｆ２を設定した場合に対応する。図３では、比較例として、パークアクチュエータ９内にピストン９２と同軸状にコイルスプリングからなるリターンスプリングを配置した場合を破線で併せて示す。

【0044】

まず、比較例について説明する。比較例では、コイルスプリングからなるリターンスプリングの荷重特性は線形で付勢力の作用方向は一定となっている。このため、比較例ではリターン荷重ＲＬが線形に変化し、パークロック解除状態ＰＲで最大荷重に到達する。比較例では、パークロック係合状態ＰＥにおけるリターン荷重ＲＬは、パークモジュール１と同じ大きさに設定されている。

【0045】

第１の例では、曲線Ｒ１で示されるように、作動ストロークＳＴがパークロック係合状態ＰＥ時のストロークからパークロック解除状態ＰＲ時のストロークに到達する前に、リターン荷重ＲＬのピークが設定される。結果、作動ストロークＳＴがパークロック係合状態ＰＥ側から第１中間状態Ｍ１時のストロークを超えると、リターン荷重ＲＬが比較例の場合を下回る。

【0046】

作動ストロークＳＴに対するリターン荷重ＲＬの変化を示す曲線Ｒ１の傾きは、作動ストロークＳＴがパークロック解除状態ＰＲ時のストロークに近づくほど小さくなる。曲線Ｒ１の傾きはさらに、ピークに応じた作動ストロークＳＴを境に、パークロック係合状態ＰＥ側で正となり、パークロック解除状態ＰＲ側で負となる。結果、パークロック解除状態ＰＲ時における曲線Ｒ１の傾きは負の傾きとなって、パークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる。

【0047】

第２の例では、曲線Ｒ２で示されるように、パークロック解除状態ＰＲ時にリターン荷重ＲＬが最大となる。曲線Ｒ２の傾きは、作動ストロークＳＴがパークロック係合状態ＰＥ時のストロークからパークロック解除状態ＰＲ時のストロークに近づくほど小さくなる。

【0048】

曲線Ｒ２の傾きは具体的には、パークロック係合状態ＰＥ時、及び第１中間状態Ｍ１時よりもパークロック解除状態ＰＲ側の第２中間状態Ｍ２時の間で、比較例の場合よりも小さくなる。そして、作動ストロークＳＴがパークロック係合状態ＰＥ側から第２中間状態Ｍ２時のストロークを超えると、リターン荷重ＲＬが比較例を下回る。また、リターン荷重ＲＬがこのように変化する結果、パークロック解除状態ＰＲ時における曲線Ｒ２の傾きは、パークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる。

【0049】

曲線Ｒ１、曲線Ｒ２の傾きは、換言すれば、作用角θが減少するほど小さくなるといえ、また、作用角θの減少に応じて小さくなるといえる。第１の例、第２の例ではともに、パークロック解除状態ＰＲ時における傾きをパークロック解除状態ＰＲ時における比較例の傾きよりも小さくすることができる。また、パークロック解除状態ＰＲ時におけるリターン荷重ＲＬもパークロック解除状態ＰＲ時における比較例のリターン荷重ＲＬよりも小さくすることができる。

【0050】

パークロック解除状態ＰＲ時におけるリターン荷重ＲＬを低減することで具体的には、パークロック解除状態ＰＲを維持するロック機構１０の負荷を低減することができ、ロック機構１０の小型化を図ることができる。

【0051】

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0052】

パークモジュール１は、パークロッド４と、パークロック係合状態ＰＥからパークロック解除状態ＰＲに変化するにつれて付勢力Ｆが増加するリターンスプリング２０と、を有する。パークモジュール１では、作動ストロークＳＴに対するリターン荷重ＲＬの変化を示す傾きであってパークロック解除状態ＰＲ時における傾きが、パークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなるように、リターンスプリング２０が回動可能に支持されている。

【0053】

このような構成によれば、リターンスプリング２０を回動可能に支持するので、付勢力Ｆの作用方向を変化させることができる。したがって、リターン荷重ＲＬの変化特性を付勢力Ｆの作用方向の変化に応じた非線形な特性とすることができる。そして、このようにリターン荷重ＲＬの変化特性を非線形にすれば、パークロック解除状態ＰＲ時に最大となるリターン荷重ＲＬを抑制したり、パークロック解除状態ＰＲに到達する前の作動ストロークＳＴでリターン荷重ＲＬをピークに到達させたりすることができる。

【0054】

このため、このような構成によれば、前述の比較例のようにリターンスプリングそのものの荷重特性に基づく傾きでリターン荷重ＲＬを線形に変化させた場合と比較して、パークロック解除状態ＰＲを維持する際のリターン荷重ＲＬを低減することができる。

【0055】

パークモジュール１では、リターン荷重ＲＬは、前述の第１の例のように、パークロック解除状態ＰＲ時にパークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる構成とすることができる。

【0056】

このような構成によれば、パークロック解除状態ＰＲを維持する際のリターン荷重ＲＬを大幅に低減することができる。

【0057】

パークモジュール１では、リターンスプリング２０の一端は、固定部材３０に固定され、リターンスプリング２０の他端は、取付部８ａに支持されている。

【0058】

パークモジュール１は、このような構成とすることで、リターンスプリング２０を回動可能に支持することができる。

【0059】

パークモジュール１は、次のように構成されてもよい。

【0060】

図４、図５は、パークモジュール１の変形例を示す図である。図４では、パークロック係合状態ＰＥでパークモジュール１を示す。図５では、パークロック解除状態ＰＲでパークモジュール１を示す。図４、図５に示すように、パークモジュール１は、リターンスプリング２０に荷重特性が線形となるコイルスプリングを適用した構成とすることもできる。この場合でも、作用角θに応じて上述したように分力Ｆ２を変化させることで、パークロック解除状態ＰＲを維持する際のリターン荷重ＲＬを低減することができる。

【0061】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0062】

例えば、上述した実施形態では、作動ストロークＳＴに応じたリターン荷重ＲＬの変化特性を示す図３を用いて、パークモジュール１について説明した。しかしながら、同様の特性は例えば、作動ストロークＳＴの代わりに、ピストン９２の作動ストロークを用いたり、リターン荷重ＲＬの代わりに、リターンスプリング２０からピストン９２に作用する荷重を用いたりすることで表すこともできる。

【0063】

換言すれば、作動ストロークＳＴに対するリターン荷重ＲＬの変化を示す傾きであってパークロック解除状態ＰＲ時における傾きが、パークロック係合状態ＰＥ時よりも小さくなる、ということは、作動ストロークＳＴやリターン荷重ＲＬを作動ストロークＳＴやリターン荷重ＲＬを指標可能なパラメータで文言上、代替した場合を含む。

【0064】

本願は２０１６年１１月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０１６−２１９３８６に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】