(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023097575
(43)【公開日】2023-07-10
(54)【発明の名称】パーキング機構、およびパーキング機構の組立方法
(51)【国際特許分類】
F16H 63/34 20060101AFI20230703BHJP
B60T 1/06 20060101ALI20230703BHJP
F16D 65/28 20060101ALI20230703BHJP
F16D 121/24 20120101ALN20230703BHJP
F16D 125/52 20120101ALN20230703BHJP
F16D 125/48 20120101ALN20230703BHJP
【ＦＩ】
F16H63/34
B60T1/06 G
F16D65/28
F16D121:24
F16D125:52
F16D125:48
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021213776
(22)【出願日】2021-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(72)【発明者】
【氏名】松尾 秀明
(72)【発明者】
【氏名】原 三博
(72)【発明者】
【氏名】柚木 壮之
【テーマコード（参考）】
3J058
3J067
【Ｆターム（参考）】
3J058AB21
3J058BA62
3J058BA67
3J058CC15
3J058FA28
3J067AA21
3J067AB23
3J067DB32
3J067FA57
3J067FA84
3J067FB83
3J067GA01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型化を実現できるパーキング機構を提供する。
【解決手段】第１軸線J１に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフト７１を有するアクチュエータ７０と、前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ９０と、前記フランジに連結される連結部３０ａ、および前記第１軸線と直交する第２軸線Ｊ２に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するカムロッド３０と、コイルバネ３９と、前記コイルバネを介して前記第２軸線に沿って移動するカム３５と、噛合部２５を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材２０と、前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤ１０と、を有する。アクチュエータの自己保持トルクをコイルバネの最大圧縮時にマニュアルシャフトに付与されるトルクより大きく設定し、従来の前記マニュアルシャフトの回転位置を決める板バネを廃止する。
【選択図】図２
【解決手段】第１軸線J１に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフト７１を有するアクチュエータ７０と、前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ９０と、前記フランジに連結される連結部３０ａ、および前記第１軸線と直交する第２軸線Ｊ２に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するカムロッド３０と、コイルバネ３９と、前記コイルバネを介して前記第２軸線に沿って移動するカム３５と、噛合部２５を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材２０と、前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤ１０と、を有する。アクチュエータの自己保持トルクをコイルバネの最大圧縮時にマニュアルシャフトに付与されるトルクより大きく設定し、従来の前記マニュアルシャフトの回転位置を決める板バネを廃止する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１軸線に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフトを有するアクチュエータと、
前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジと、
前記フランジに連結される連結部、および前記第１軸線と直交する第２軸線に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するロッド本体を有するカムロッドと、
前記ロッド本体に取り付けられるコイルバネと、
前記ロッド本体に取り付けられ前記コイルバネを介して前記ロッド本体の動作が伝わり前記第２軸線に沿って移動するカムと、
噛合部を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材と、
前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤと、を有し、
前記第１軸線の軸方向から見て前記第１軸線から前記第２軸線に仮想的な垂線を設定し、
前記連結部は、前記第１軸線周りを前記垂線に対して±４５°の範囲内で移動し、
前記コイルバネのバネ定数をｋとし、
前記ロッド本体の可動範囲における前記コイルバネの最大圧縮量をＸｂとし、
前記第１軸線の軸方向から見て、前記第１軸線と前記連結部との距離をＲとし、
前記第１軸線の軸方向から見て、前記垂線と前記連結部とのなす角をθとし、
前記アクチュエータの自己保持トルクをＴｓとして、以下の式１が成り立つ、
パーキング機構。
前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジと、
前記フランジに連結される連結部、および前記第１軸線と直交する第２軸線に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するロッド本体を有するカムロッドと、
前記ロッド本体に取り付けられるコイルバネと、
前記ロッド本体に取り付けられ前記コイルバネを介して前記ロッド本体の動作が伝わり前記第２軸線に沿って移動するカムと、
噛合部を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材と、
前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤと、を有し、
前記第１軸線の軸方向から見て前記第１軸線から前記第２軸線に仮想的な垂線を設定し、
前記連結部は、前記第１軸線周りを前記垂線に対して±４５°の範囲内で移動し、
前記コイルバネのバネ定数をｋとし、
前記ロッド本体の可動範囲における前記コイルバネの最大圧縮量をＸｂとし、
前記第１軸線の軸方向から見て、前記第１軸線と前記連結部との距離をＲとし、
前記第１軸線の軸方向から見て、前記垂線と前記連結部とのなす角をθとし、
前記アクチュエータの自己保持トルクをＴｓとして、以下の式１が成り立つ、
パーキング機構。
【数1】
【請求項2】
前記ロッド本体の先端が挿入されるスリーブを備え、
前記カムロッドは、前記連結部において前記フランジに回転可能に支持され、前記ロッド本体において前記スリーブに支持される、
請求項１に記載のパーキング機構。
前記カムロッドは、前記連結部において前記フランジに回転可能に支持され、前記ロッド本体において前記スリーブに支持される、
請求項１に記載のパーキング機構。
【請求項3】
前記アクチュエータは、
前記第１軸線と直交する方向に延びる回転シャフトを有するモータと、
前記回転シャフトの外周に設けられる前記モータに回転させられるウォームギヤと、
前記ウォームギヤと噛み合うウォームホイール、および前記ウォームホイールとともに前記第１軸線と平行な軸線周りに回転する小径ギヤを有するカウンタギヤ部と、
前記マニュアルシャフトの外周面に固定され、前記小径ギヤと噛み合って前記第１軸線周りを回転するアウトプットギヤ部と、を有する、
請求項１又は２に記載のパーキング機構。
前記第１軸線と直交する方向に延びる回転シャフトを有するモータと、
前記回転シャフトの外周に設けられる前記モータに回転させられるウォームギヤと、
前記ウォームギヤと噛み合うウォームホイール、および前記ウォームホイールとともに前記第１軸線と平行な軸線周りに回転する小径ギヤを有するカウンタギヤ部と、
前記マニュアルシャフトの外周面に固定され、前記小径ギヤと噛み合って前記第１軸線周りを回転するアウトプットギヤ部と、を有する、
請求項１又は２に記載のパーキング機構。
【請求項4】
前記アクチュエータの、前記回転シャフトから前記マニュアルシャフトに至る動力伝達経路の減速比は、１：１００以上である、
請求項３に記載のパーキング機構。
請求項３に記載のパーキング機構。
【請求項5】
前記アクチュエータは、前記モータ、前記ウォームギヤ、前記カウンタギヤ部、および前記アウトプットギヤ部を収容するケースを有し、
前記ケースには、前記回転シャフトの先端を露出させる開口部が設けられ、
前記回転シャフトの先端には、前記回転シャフトを回転させる工具に噛み合う工具接続部が設けられる、
請求項３又は４に記載のパーキング機構。
前記ケースには、前記回転シャフトの先端を露出させる開口部が設けられ、
前記回転シャフトの先端には、前記回転シャフトを回転させる工具に噛み合う工具接続部が設けられる、
請求項３又は４に記載のパーキング機構。
【請求項6】
前記カムロッドは、前記連結部と前記ロッド本体との間を繋ぐ中継部を有し、
前記連結部は、前記第１軸線の軸方向に沿って軸状に延び、
前記中継部は、前記第１軸線と直交する方向に沿って軸状に延び、
前記フランジは、
前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ本体と、
前記フランジ本体から前記第１軸線の軸方向に沿って突出する突出部、を有し、
前記突出部は、前記第２軸線の軸方向において前記中継部に対し前記パーキングギヤ側、かつ前記第２軸線の軸方向から見て前記中継部に重なって配置される、
請求項１～５の何れか一項に記載のパーキング機構。
前記連結部は、前記第１軸線の軸方向に沿って軸状に延び、
前記中継部は、前記第１軸線と直交する方向に沿って軸状に延び、
前記フランジは、
前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ本体と、
前記フランジ本体から前記第１軸線の軸方向に沿って突出する突出部、を有し、
前記突出部は、前記第２軸線の軸方向において前記中継部に対し前記パーキングギヤ側、かつ前記第２軸線の軸方向から見て前記中継部に重なって配置される、
請求項１～５の何れか一項に記載のパーキング機構。
【請求項7】
前記突出部は、前記中継部に対向する対向面に位置し前記中継部の延びる方向に沿って延びる溝部を有する、
請求項６に記載のパーキング機構。
請求項６に記載のパーキング機構。
【請求項8】
前記カムロッドは、
前記フランジの前記第１軸線周りの周方向一方側の回転移動に伴い、前記連結部において前記フランジ本体に接触し前記第２軸線に沿って前記パーキングギヤ側へ移動し、
前記フランジの前記第１軸線周りの周方向他方側の回転移動に伴い、前記中継部において前記突出部に接触し前記第２軸線に沿って前記パーキングギヤの反対側へ移動する、
請求項６又は７に記載のパーキング機構。
前記フランジの前記第１軸線周りの周方向一方側の回転移動に伴い、前記連結部において前記フランジ本体に接触し前記第２軸線に沿って前記パーキングギヤ側へ移動し、
前記フランジの前記第１軸線周りの周方向他方側の回転移動に伴い、前記中継部において前記突出部に接触し前記第２軸線に沿って前記パーキングギヤの反対側へ移動する、
請求項６又は７に記載のパーキング機構。
【請求項9】
前記第１軸線と直交する第４軸線に沿って延び、前記歯止め部材を回転可能に支持するポールシャフトを有する、
請求項１～８の何れか一項に記載のパーキング機構。
請求項１～８の何れか一項に記載のパーキング機構。
【請求項10】
前記パーキング機構を収容するハウジングに設けられ、前記フランジの回転軌跡上で前記フランジに対向する突き当て部材を備える、
請求項１～９の何れか一項に記載のパーキング機構。
請求項１～９の何れか一項に記載のパーキング機構。
【請求項11】
前記コイルバネは、前記噛合部が前記歯部の外周面に押し当てられる状態において、前記最大圧縮量Ｘｂで圧縮される、
請求項１～１０の何れか一項に記載のパーキング機構。
請求項１～１０の何れか一項に記載のパーキング機構。
【請求項12】
前記第１軸線の軸方向から見た前記第１軸線と前記連結部との距離Ｒは、前記垂線が延びる方向における前記アクチュエータの寸法より小さい、
請求項１～１１の何れか一項に記載のパーキング機構。
請求項１～１１の何れか一項に記載のパーキング機構。
【請求項13】
駆動装置に設けられるパーキング機構の組立方法であって、
前記パーキング機構は、
第１軸線に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフトを有するアクチュエータと、
前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジと、
前記フランジに連結される連結部、前記第１軸線と直交する第２軸線に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するロッド本体、および前記連結部と前記ロッド本体との間を繋ぐ中継部を有するカムロッドと、
前記ロッド本体の先端が挿入されるスリーブと、
前記ロッド本体に取り付けられるコイルバネと、
前記ロッド本体に取り付けられ前記コイルバネを介して前記ロッド本体の動作が伝わり前記第２軸線に沿って移動するカムと、
噛合部を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材と、
前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤと、を有し、
前記フランジは、
前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ本体と、
前記フランジ本体から第１軸と平行な方向に突出する突出部、を有し、
前記突出部は、前記第２軸線の軸方向において前記中継部に対し前記パーキングギヤ側、かつ前記第２軸線の軸方向から見て前記中継部に重なって配置され、
前記フランジに前記カムロッドを連結するカムロッド連結工程と、
前記スリーブを取り付けるスリーブ取り付け工程と、を有し、
前記スリーブ取り付け工程は、鉛直方向に沿って前記第２軸線を配置した姿勢で行われ、前記突出部によって前記中継部を下側から支持させて前記ロッド本体の先端を前記スリーブに挿入する、
パーキング機構の組立方法。
前記パーキング機構は、
第１軸線に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフトを有するアクチュエータと、
前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジと、
前記フランジに連結される連結部、前記第１軸線と直交する第２軸線に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するロッド本体、および前記連結部と前記ロッド本体との間を繋ぐ中継部を有するカムロッドと、
前記ロッド本体の先端が挿入されるスリーブと、
前記ロッド本体に取り付けられるコイルバネと、
前記ロッド本体に取り付けられ前記コイルバネを介して前記ロッド本体の動作が伝わり前記第２軸線に沿って移動するカムと、
噛合部を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材と、
前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤと、を有し、
前記フランジは、
前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジ本体と、
前記フランジ本体から第１軸と平行な方向に突出する突出部、を有し、
前記突出部は、前記第２軸線の軸方向において前記中継部に対し前記パーキングギヤ側、かつ前記第２軸線の軸方向から見て前記中継部に重なって配置され、
前記フランジに前記カムロッドを連結するカムロッド連結工程と、
前記スリーブを取り付けるスリーブ取り付け工程と、を有し、
前記スリーブ取り付け工程は、鉛直方向に沿って前記第２軸線を配置した姿勢で行われ、前記突出部によって前記中継部を下側から支持させて前記ロッド本体の先端を前記スリーブに挿入する、
パーキング機構の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パーキング機構、およびパーキング機構の組立方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両を駆動する駆動装置には、パーキング機構が搭載される。特許文献１には、駆動装置によって制御カムを動作させ、ロックポールの係止爪をパーキングギヤに噛み合わせるパーキングロック装置（パーキング機構に相当）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１４３８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のパーキング機構では、カム側からの反力によってアクチュエータのマニュアルシャフト（駆動軸）が回転することを抑制するために、マニュアルシャフトの回転位置を決める板バネを設けていた。このため、従来構造のパーキング機構では、部品点数が増加し、装置が大型化するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、小型化を実現できるパーキング機構の提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のパーキング機構の一つの態様は、第１軸線に沿って延び前記第１軸線周りに回転するマニュアルシャフトを有するアクチュエータと、前記マニュアルシャフトの外周に設けられ前記第１軸線の径方向に沿って延びるフランジと、前記フランジに連結される連結部、および前記第１軸線と直交する第２軸線に沿って延びて前記フランジの動きに沿って前記第２軸線に沿って移動するロッド本体を有するカムロッドと、前記ロッド本体に取り付けられるコイルバネと、前記ロッド本体に取り付けられ前記コイルバネを介して前記ロッド本体の動作が伝わり前記第２軸線に沿って移動するカムと、噛合部を有し前記カムの移動に伴って動作する歯止め部材と、前記噛合部が噛み合う歯部を有するパーキングギヤと、を有する。前記第１軸線の軸方向から見て前記第１軸線から前記第２軸線に仮想的な垂線を設定する。前記連結部は、前記第１軸線周りを前記垂線に対して±４５°の範囲内で移動する。前記コイルバネのバネ定数をｋとする。前記ロッド本体の可動範囲における前記コイルバネの最大圧縮量をＸｂとする。前記第１軸線の軸方向から見て、前記第１軸線と前記連結部との距離をＲとする。前記第１軸線の軸方向から見て、前記垂線と前記連結部とのなす角をθとする。前記アクチュエータの自己保持トルクをＴｓとして、以下の式１が成り立つ。
【0007】
【数1】
【発明の効果】
【0008】
本発明の一つの態様によれば、小型化を実現できるパーキング機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の説明では、本実施形態の駆動装置１が水平な路面上に位置する図示しない車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。
【0011】
各図において、Ｚ軸方向は、鉛直方向である。＋Ｚ側は、鉛直方向上側であり、－Ｚ側は、鉛直方向下側である。本実施形態では、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって、駆動装置１が搭載される車両前後方向である。本実施形態において、＋Ｘ側は、車両の前側であり、－Ｘ側は、車両の後側である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向、すなわち車幅方向である。本実施形態において、＋Ｙ側は、車両の左側であり、－Ｙ側は、車両の右側である。Ｙ軸方向は、後述する第３軸線Ｊ３の軸方向に相当する。車両前後方向および左右方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。本実施形態において、＋Ｙ側は、軸方向一方側に相当し、－Ｙ側は、軸方向他方側に相当する。各図に適宜示す第３軸線Ｊ３は、Ｙ軸方向、すなわち車両の左右方向に延びる。
【0012】
図１は、駆動装置１を模式的に示す概念図である。本実施形態の駆動装置１は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。
【0013】
駆動装置１は、モータ（動力部）２と、減速装置４および差動装置５を含むギヤ部（伝達機構）３と、パーキング機構８と、ハウジング６と、を備える。駆動モータ２は、車両を駆動する。ギヤ部３は、駆動モータ２に接続される。パーキング機構８は、ギヤ部３に取り付けられる。
【0014】
ハウジング６は、駆動モータ２を収容するモータ収容部６１と、ギヤ部３およびパーキング機構８を収容するギヤ収容部６２と、モータ収容部６１とギヤ収容部６２との間に設けられる隔壁６１ｃと、を有する。
【0015】
駆動モータ２は、水平面に沿って延びる第３軸線Ｊ３を中心として回転する。駆動モータ２は、ロータ２ａと、ステータ２ｃと、を備える。本実施形態において駆動モータ２は、インナーロータ型のモータである。したがって、ステータ２ｃは、ロータ２ａの径方向外側を囲む。
【0016】
ロータ２ａは、水平方向に延びる第３軸線Ｊ３を中心として回転する。ロータ２ａは、第３軸線Ｊ３を中心として軸方向に沿って延びるモータシャフト２ｂを有する。
【0017】
モータシャフト２ｂは、第３軸線Ｊ３を中心として回転する。モータシャフト２ｂは、ハウジング６のモータ収容部６１とギヤ収容部６２とに跨って延びる。モータシャフト２ｂの左側の端部は、ギヤ収容部６２の内部に突出する。モータシャフト２ｂの左側の端部には、ギヤ部３の第１ギヤ４１が固定される。
【0018】
ギヤ部３は、ハウジング６のギヤ収容部６２に収容される。ギヤ部３は、駆動モータ２に接続される。より詳細には、ギヤ部３は、モータシャフト２ｂの軸方向一方側で接続される。ギヤ部３は、駆動モータ２の動力を伝達する。ギヤ部３は、減速装置４と、差動装置５と、を有する。
【0019】
減速装置４は、駆動モータ２に接続される。減速装置４は、駆動モータ２の回転速度を減じて、駆動モータ２から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる。減速装置４は、駆動モータ２から出力されるトルクを差動装置５へ伝達する。減速装置４は、第１ギヤ４１と、第２ギヤ４２と、第３ギヤ４３と、中間シャフト４５と、を有する。すなわち、ギヤ部３は、第１ギヤ４１、第２ギヤ４２、第３ギヤ４３、および中間シャフト４５を有する。
【0020】
第１ギヤ４１は、モータシャフト２ｂの左側の端部に固定される。第１ギヤ４１は、モータシャフト２ｂとともに、第３軸線Ｊ３周りを回転する。中間シャフト４５は、第３軸線Ｊ３と平行な第５軸線Ｊ５に沿って延びる。中間シャフト４５は、第５軸線Ｊ５を中心として回転する。第２ギヤ４２および第３ギヤ４３は、中間シャフト４５の外周面に、軸方向に互いに間隔をあけて固定される。第２ギヤ４２と第３ギヤ４３とは、中間シャフト４５を介して互いに接続される。第２ギヤ４２は、第１ギヤ４１に噛み合う。第２ギヤ４２は、第５軸線Ｊ５周りを回転する。第３ギヤ４３は、第２ギヤ４２とともに第５軸線Ｊ５周りを回転する。第３ギヤ４３は、差動装置５のリングギヤ（第４ギヤ）５１と噛み合う。
【0021】
駆動モータ２から出力されるトルクは、モータシャフト２ｂ、第１ギヤ４１、第２ギヤ４２、中間シャフト４５および第３ギヤ４３をこの順に介して差動装置５のリングギヤ５１へ伝達される。減速装置４の各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて適宜変更可能である。本実施形態において減速装置４は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。
【0022】
差動装置５は、減速装置４を介して駆動モータ２に接続される。差動装置５は、駆動モータ２から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置５は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の車軸５５に同トルクを伝える。差動装置５は、リングギヤ５１と、図示しないギヤハウジングと、図示しない一対のピニオンギヤと、図示しないピニオンシャフトと、図示しない一対のサイドギヤと、を有する。すなわち、ギヤ部３は、リングギヤ５１を有する。リングギヤ５１は、第３ギヤ４３と噛み合い第３軸線Ｊ３と平行な第６軸線Ｊ６周りを回転する。
【0023】
なお、車軸５５は、車両の進行方向に対して直交する方向（すなわち、車両の幅方向）に沿って延びる。したがって、車軸５５の延びる方向によって、駆動装置１が搭載された状態における車両の進行方向が推定される。
【0024】
パーキング機構８は、ギヤ部３に設けられ、ギヤ部３の駆動を制限する。パーキング機構８は、アクチュエータ７０によって駆動される。パーキング機構８は、動力源であるアクチュエータ７０によって、モータシャフト２ｂの回転が阻止されるロック状態と、モータシャフト２ｂの回転が許容されるアンロック状態と、の間で切り替えられる。パーキング機構８は、車両のギヤがパーキングである場合に、ロック状態となり、車両のギヤがパーキング以外である場合に、アンロック状態となる。車両のギヤがパーキング以外である場合とは、例えば、車両のギヤがドライブ、ニュートラル、リバースなどである場合を含む。
【0025】
図２は、パーキング機構８の斜視図である。
パーキング機構８は、パーキングギヤ１０と、ポールシャフト２９と、パーキングポール（歯止め部材）２０と、カムロッド３０と、カム３５と、コイルバネ３９と、スリーブ８０と、フランジ９０と、アクチュエータ７０と、を有する。
パーキング機構８は、パーキングギヤ１０と、ポールシャフト２９と、パーキングポール（歯止め部材）２０と、カムロッド３０と、カム３５と、コイルバネ３９と、スリーブ８０と、フランジ９０と、アクチュエータ７０と、を有する。
【0026】
パーキングギヤ１０は、モータシャフト２ｂの外周面に固定される。パーキングギヤ１０は、軸方向において、第１ギヤ４１と隔壁６１ｃとの間に配置される。
【0027】
本実施形態のパーキングギヤ１０は、第３軸線Ｊ３を中心とする円環状であり、モータシャフト２ｂの外周面に嵌合される。パーキングギヤ１０は、モータシャフト２ｂとともに回転する。すなわち、パーキングギヤ１０は、車両の車輪と連動して第１ギヤ４１とともに第３軸線Ｊ３周りを回転する。パーキングギヤ１０の外周には、周方向に沿って並ぶ複数の歯部１１が設けられる。歯部１１は、第３軸線Ｊ３の径方向外側に突出する。後述するロック状態において、歯部１１は、噛合部２５に噛み合う。
【0028】
ポールシャフト２９は、第３軸線Ｊ３と平行な第４軸線Ｊ４に沿って延びる。すなわち、ポールシャフト２９は、モータシャフト２ｂと平行なシャフトである。ポールシャフト２９は、パーキングポール２０を回転可能に支持する。
【0029】
ポールシャフト２９には巻きバネ２９ａが装着される。巻きバネ２９ａは、コイル状のバネ本体とバネ本体の両端部から延び出るバネ端部とを有する。巻きバネ２９ａのバネ端部には、ポールシャフト２９が挿入される。巻きバネ２９ａの一方のバネ端部は、ハウジング６の内側面に設けられるバネ掛け部（図示略）に掛けられる。また、巻きバネ２９ａの他方のバネ端部は、パーキングポール２０に設けられるバネ掛け孔２０ｈに掛けられる。巻きバネ２９ａは、パーキングポール２０に対して、先端をスリーブ８０側に退避させる方向の弾性力を加える。
【0030】
パーキングポール２０は、パーキングギヤ１０の側部に配置される。パーキングポール２０は、基端部２２と、基端部２２から斜め下側に延びるパーキングポール本体部２１と、カム接触部２３と、噛合部２５と、を有する。
【0031】
パーキングポール本体部２１は、第３軸線Ｊ３の軸方向から見て、パーキングギヤ１０とスリーブ８０との間に配置される。パーキングポール本体部２１は、パーキングギヤ１０側を向くギヤ対向面２１ａと、スリーブ８０側を向くスリーブ対向面２１ｂと、を有する。本実施形態において、噛合部２５はギヤ対向面２１ａに位置し、カム接触部２３は、スリーブ対向面２１ｂに位置する。カム接触部２３は、パーキングポール２０の先端部に位置する。噛合部２５は、パーキングポール２０の長さ方向において、基端部２２とカム接触部２３との間に位置する。
【0032】
パーキングポール２０の基端部２２には、第４軸線Ｊ４を中心とする支持孔２２ｈが設けられる。支持孔２２ｈには、ポールシャフト２９が挿入される。これにより、パーキングポール２０は、基端部２２においてポールシャフト２９に支持され、ポールシャフト２９により第４軸線Ｊ４周りに回転可能となる。
【0033】
噛合部２５は、パーキングポール本体部２１のギヤ対向面２１ａからパーキングギヤ１０側に突出する。噛合部２５は、パーキングギヤ１０の歯部１１に対向する。パーキングポール２０が、ポールシャフト２９回りを回転移動することで、噛合部２５は、パーキングギヤ１０に対して近接および離間する方向に移動する。
【0034】
パーキングポール２０は、ロック状態とアンロック状態と待機状態と、の何れかの状態を取り得る。ロック状態とアンロック状態とは、操作者の操作に伴い相互に移行する。待機状態は、操作者がアンロック状態からロック状態に移行させる操作をした際に、アンロック状態からロック状態に移行する過程で現れる。
【0035】
ロック状態は、噛合部２５をパーキングギヤ１０に噛み合わせてパーキングギヤ１０の回転を阻害する状態である。ロック状態のパーキング機構８において、噛合部２５は、パーキングギヤ１０の歯部１１同士の間に嵌る。
【0036】
アンロック状態は、噛合部２５をパーキングギヤ１０から離間させてロックを解除しパーキングギヤ１０の回転を許容する状態である。アンロック状態のパーキング機構８において、噛合部２５は、歯部１１の間から第３軸線Ｊ３の径方向外側に退避する。
【0037】
待機状態は、図６に示すように、噛合部２５をパーキングギヤ１０の歯部１１に押し当てて、ロック状態となるのを待機する状態である。待機状態において、パーキングギヤ１０が回転し歯部１１の隙間と噛合部２５とが一致すると、噛合部２５が歯部１１に噛み合いロック状態に遷移する。
【0038】
カム接触部２３は、パーキングポール本体部２１のスリーブ対向面２１ｂに配置される。カム接触部２３は、スリーブ８０の切欠部８３の内側に位置する。カム接触部２３は、カム３５から力を受ける作用部として機能する。パーキングポール２０は、カム接触部２３においてカム３５から力を受けて第４軸線Ｊ４周りを回転する。すなわち、パーキングポール２０は、カム３５の移動に伴って動作する。
【0039】
図３～図５は、カムロッド３０の長さ方向に沿う断面図であり、図３はアンロック状態を示し、図４はロック状態を示し、図５は待機状態を示す。また、図６は、本実施形態のパーキングポール２０およびパーキングギヤ１０の正面図であり、待機状態を示す。
【0040】
パーキングポール２０のカム接触部２３は、カム３５の外周面と対向する。カム接触部２３は、図３に示すアンロック状態において、カム３５の外周面と離間する。また、カム接触部２３は、図４に示すロック状態、および図５に示す待機状態において、カム３５の外周面と接触する。カム接触部２３は、アンロック状態からロック状態への移行に伴い、カム３５の動作に合わせて移動する。パーキングポール２０は、カム接触部２３の移動に伴い第４軸線Ｊ４周りを回転する。
【0041】
図２に示すように、第１軸線Ｊ１に沿って延びるアクチュエータ７０は、モータ７９と、ウォームギヤ７３と、カウンタギヤ部７４と、アウトプットギヤ部７５と、マニュアルシャフト７１と、ケース７２と、回転センサ７６と、を有する。本実施形態において、モータ７９の動力は、ウォームギヤ７３、カウンタギヤ部７４、アウトプットギヤ部７５、およびマニュアルシャフト７１の順で伝達される。
【0042】
モータ７９は、第１軸線Ｊ１と直交する第７軸線（軸線）Ｊ７に沿って延びる回転シャフト７９ａを有する。回転シャフト７９ａは、第７軸線Ｊ７周りを回転する。モータ７９は、回転センサ７６による測定値を基に、図示略の制御部によってフィードバック制御される。
【0043】
ウォームギヤ７３は、回転シャフト７９ａの外周面に設けられる。ウォームギヤ７３は、回転シャフト７９ａと一体的に設けられる。しかしながらウォームギヤ７３は、回転シャフト７９ａの外周面に固定される別部材であってもよい。
【0044】
カウンタギヤ部７４は、ウォームホイール７４ａと小径ギヤ７４ｂと軸部７４ｃとを有する。カウンタギヤ部７４は、第１軸線Ｊ１と平行な第８軸線（軸線）Ｊ８を中心とするギヤ部材である。第８軸線Ｊ８は、第７軸線Ｊ７と直交する。ウォームホイール７４ａ、小径ギヤ７４ｂ、および軸部７４ｃは、１つの単一部材の各部であっても互いに固定した別部材であってもよい。
【0045】
カウンタギヤ部７４の軸部７４ｃは、第８軸線Ｊ８に沿って延びる。ウォームホイール７４ａは、第８軸線Ｊ８を中心とするはすば歯車である。ウォームホイール７４ａは、ウォームギヤ７３と噛み合い、第８軸線Ｊ８周りを回転する。小径ギヤ７４ｂは、ウォームギヤ７３より小径のギヤである。小径ギヤ７４ｂは第８軸線Ｊ８を中心とする平歯車である。小径ギヤ７４ｂは、ウォームホイール７４ａとともに第８軸線Ｊ８周りに回転する。
【0046】
アウトプットギヤ部７５は、マニュアルシャフト７１の外周面に固定され小径ギヤ７４ｂと噛み合って第１軸線Ｊ１周りを回転する。アウトプットギヤ部７５は、扇型ギヤ７５ａと固定筒部７５ｂとを有する。扇型ギヤ７５ａは、第１軸線Ｊ１を中心とする扇状の平歯車である。アウトプットギヤ部７５は、扇型ギヤ７５ａにおいて小径ギヤ７４ｂと噛み合う。固定筒部７５ｂは、第１軸線Ｊ１を中心とする筒状である。固定筒部７５ｂには、マニュアルシャフト７１が挿入され、マニュアルシャフト７１と固定される。
【0047】
ケース７２は、モータ７９、ウォームギヤ７３、カウンタギヤ部７４、およびアウトプットギヤ部７５を収容する。また、ケース７２は、マニュアルシャフト７１の基端部分を収容する。マニュアルシャフト７１は、ケース７２の内外を貫通して延びる。ケース７２は、ハウジング６（図１参照）の外部に配置される。
【0048】
ケース７２は、回転シャフト７９ａの先端７９ｂと対向する対向壁部７２ａを有する。対向壁部７２ａには、開口部７２ｗが設けられる。すなわち、ケース７２には、開口部７２ｗが設けられる。開口部７２ｗは、対向壁部７２ａを厚さ方向に貫通する。開口部７２ｗは、回転シャフト７９ａの先端７９ｂをケース７２の外部に露出させる。ケース７２には、開口部７２ｗを覆う蓋部（図示略）が取り付けられる。
【0049】
本実施形態によれば、ケース７２の開口部７２ｗを開放することで、ケース７２を分解することなく作業者が回転シャフト７９ａの先端７９ｂにアクセスすることができる。これにより、回転シャフト７９ａの先端７９ｂを回転させ、各ギヤを介してマニュアルシャフト７１を駆動することができる。回転シャフト７９ａを回転させるための先端７９ｂの構造については、図９、および図１０を基に後段において説明する。
【0050】
マニュアルシャフト７１は、第１軸線Ｊ１を中心とする円柱状である。マニュアルシャフト７１は、アウトプットギヤ部７５とともに第１軸線Ｊ１周りを回転する。すなわち、マニュアルシャフト７１は、モータ７９の動力によって第１軸線Ｊ１周りに回転する。
【0051】
マニュアルシャフト７１は、ハウジング６（図１参照）の内外に延びる。マニュアルシャフト７１は、ハウジング６の内部でフランジ９０に接続され、ハウジング６の外部でケース７２内に挿入されアウトプットギヤ部７５に接続される。
【0052】
図２に示すように、本実施形態のマニュアルシャフト７１とポールシャフト２９とは互いに直交して延びる。すなわち、ポールシャフト２９は、第１軸線Ｊ１と直交する第４軸線Ｊ４に沿って延びる。本実施形態によれば、マニュアルシャフト７１とポールシャフト２９とが互いに平行に延びる場合と比較して、シャフト同士を立体的に配置することが可能となり、全体としてパーキング機構８の小型化を図ることができる。
【0053】
ポールシャフト２９は、パーキングギヤ１０の側方でパーキングギヤ１０の回転軸と平行に配置される。したがって、パーキングポール２０は、車両の左右方向に延び、マニュアルシャフト７１は車両の前後方向に延びる。
【0054】
本実施形態によれば、マニュアルシャフト７１とポールシャフト２９とが互いに直交して延びることで、マニュアルシャフト７１が延びる方向を車両の前後方向とすることができる。これにより、マニュアルシャフト７１によって駆動されるフランジ９０、およびカムロッド３０の駆動方向が車両の左右方向となる。本実施形態によれば、車両の急加速および急停止に伴う慣性力が、フランジ９０、およびカムロッド３０の動作に影響を及ぼすことを抑制できる。
【0055】
本実施形態において、マニュアルシャフト７１は、ポールシャフト２９の下側に配置される。このため、ポールシャフト２９の下側の領域を、マニュアルシャフト７１が通過する領域として有効に利用することができ、パーキング機構８の小型化を図ることができる。
【0056】
回転センサ７６は、アウトプットギヤ部７５に取り付けられる。回転センサ７６は、アウトプットギヤ部７５およびマニュアルシャフト７１の回転角を測定する。回転センサ７６は、モータ７９を制御する制御部（図示略）に接続される。
【0057】
本実施形態において、アクチュエータ７０の動力伝達経路には、ウォームギヤ７３およびウォームホイール７４ａが配置される。これにより、アクチュエータ７０は、自己保持トルクが高められている。ここで、自己保持トルクとは、出力側から入力したトルクに対し、内部機構の回転を抑制できる最大のトルクである。本実施形態のアクチュエータ７０において、自己保持トルクは、マニュアルシャフト７１に入力した第１軸線Ｊ１周りのトルクであり、マニュアルシャフト７１が回転を始めるトルクである。
【0058】
ウォームギヤ７３およびウォームホイール７４ａを有する動力伝達経路は、入力側から出力側に向かう動力伝達に伴う損失に対し、出力側から入力側に向かう動力伝達に伴う損失が大きい。このため、アクチュエータ７０は、ウォームギヤ７３およびウォームホイール７４ａを有することで、自己保持トルクを高めることができる。すなわち、本実施形態によれば、簡素な構造でアクチュエータ７０の自己保持トルクを高めることができる。後段において詳しく述べるが、アクチュエータ７０は、十分に大きな自己保持トルクを有することで、カムロッド３０から大きな力が付与されてもマニュアルシャフト７１の回転角を維持できる。
【0059】
なお、本実施形態では、ウォームギヤ７３およびウォームホイール７４ａを有するアクチュエータ７０について説明するが、アクチュエータ７０は、本実施形態に限定されない。アクチュエータ７０は、ウォームギヤ７３およびウォームホイール７４ａを有していない場合であっても、アクチュエータ７０が十分な自己保持トルクを有していれば同様の効果を得ることができる。具体的には、回転シャフト７９ａからマニュアルシャフト７１に至る動力伝達経路の減速比が、１：１００以上であれば十分な自己保持トルクを得ることができる。なお、この減速比は、本実施形態のアクチュエータ７０も満たしている。
【0060】
フランジ９０は、マニュアルシャフト７１の外周面に設けられる。本実施形態のフランジ９０は、マニュアルシャフト７１と別部材でありマニュアルシャフト７１の外周面に固定される。しかしながら、フランジ９０は、マニュアルシャフト７１の一部であってもよい。
【0061】
フランジ９０は、第１軸線Ｊ１の径方向に沿って延びる。フランジ９０は、マニュアルシャフト７１とともに第１軸線Ｊ１周りに回転する。本実施形態のフランジ９０は、第１軸線Ｊ１の径方向に沿って延びるフランジ本体９１と、フランジ本体９１の先端に設けられる突出部９２と、を有する。突出部９２は、フランジ本体９１から第１軸線Ｊ１の軸方向に沿って突出する。
【0062】
フランジ本体９１は、第１軸線Ｊ１と直交する板状である。フランジ本体９１には、厚さ方向に貫通する連結孔９１ｈが設けられる。連結孔９１ｈには、カムロッド３０の連結部３０ａが通される。カムロッド３０の連結部３０ａは、連結孔９１ｈを中心として回転可能である。
【0063】
カムロッド３０は、連結部３０ａと、中継部３０ｂと、ロッド本体３０ｃと、を有する。カムロッド３０において、連結部３０ａと中継部３０ｂとの間には第１折曲部３１が設けられ、中継部３０ｂとロッド本体３０ｃとの間には第２折曲部３２が設けられる。カムロッド３０は、第１折曲部３１および第２折曲部３２において、それぞれ略９０°で折り曲げられる。カムロッド３０は、第１折曲部３１および第２折曲部３２において折り曲げられた断面円形の棒状である。
【0064】
連結部３０ａは、第１軸線Ｊ１の軸方向に沿って軸状に延びる。したがって、連結部３０ａは、マニュアルシャフト７１と平行に延びる。連結部３０ａは、フランジ９０の連結孔９１ｈに挿入される。これにより、連結部３０ａは、フランジ９０に対して回転可能に、フランジ９０に連結される。すなわち、カムロッド３０は、連結部３０ａにおいてフランジ９０に回転可能に支持される。連結部３０ａの外周には、連結部３０ａの連結孔９１ｈからの離脱を抑制する突起が設けられる。
【0065】
ロッド本体３０ｃは、第３軸線Ｊ３と略平行な第２軸線Ｊ２に沿って軸状に延びる。第２軸線Ｊ２は、第１軸線Ｊ１と直交する。したがって、ロッド本体３０ｃは、連結部３０ａと直交する方向に延びる。ロッド本体３０ｃは、スリーブ８０の内部を通過する。ロッド本体３０ｃは、スリーブ８０によってガイドされる。すなわち、カムロッド３０は、ロッド本体３０ｃにおいてスリーブ８０に支持される。また、カムロッド３０は、フランジ９０の動き（すなわち、第１軸線Ｊ１周りの回転）に伴い第２軸線Ｊ２に沿って移動する。なお、アンロック状態においてロッド本体３０ｃは、第２軸線Ｊ２に対し若干傾斜する（図３参照）。
【0066】
中継部３０ｂは、第１軸線Ｊ１、および第２軸線Ｊ２と直交する方向（本実施形態では上下方向）に沿って軸状に延びる。したがって、中継部３０ｂは、連結部３０ａ、およびロッド本体３０ｃと、それぞれ直交する。中継部３０ｂの上端は連結部３０ａに接続される。また、中継部３０ｂの下端はロッド本体３０ｃに接続される。中継部３０ｂは、連結部３０ａとロッド本体３０ｃとの間を繋ぐ。
【0067】
中継部３０ｂは、第３軸線Ｊ３の軸方向から見て第３軸線Ｊ３側に向かって延びる。中継部３０ｂは、連結部３０ａとロッド本体３０ｃの上下方向の相対的な位置をずらすために設けられる。中継部３０ｂを第３軸線Ｊ３側に向かって延びるように配置することで、連結部３０ａをロッド本体３０ｃに対し第３軸線Ｊ３側に近づけて配置できる。このため、ロッド本体３０ｃに支持されるカム３５を最適な位置に配置しつつ、連結部３０ａに接続されるフランジ９０、マニュアルシャフト７１およびアクチュエータなどを第３軸線Ｊ３側に近づけて配置できる。これにより、パーキング機構８の各部を第３軸線Ｊ３の周りに密集して配置することができ、駆動装置１内におけるパーキング機構８の配置スペースを小さくすることができる。
【0068】
図３～図５に示すように、ロッド本体３０ｃには、コイルバネ３９とカム３５とキャップ３８とが通される。すなわち、コイルバネ３９、カム３５、およびキャップ３８は、ロッド本体３０ｃに取り付けられる。
以下の説明において、ロッド本体３０ｃの中継部３０ｂに接続される側の端部を基端３０ｃｂとし、基端の反対側の端部を先端３０ｃａと呼ぶ。
以下の説明において、ロッド本体３０ｃの中継部３０ｂに接続される側の端部を基端３０ｃｂとし、基端の反対側の端部を先端３０ｃａと呼ぶ。
【0069】
コイルバネ３９は、カム３５に対してロッド本体３０ｃの基端３０ｃｂ側に配置される。ロッド本体３０ｃの基端３０ｃｂの外周には、コイルバネの３９の内径より大きい突起３０ｃｃが設けられる。コイルバネ３９は、自然長に対し圧縮された状態で突起３０ｃｃとカム３５の間に配置される。コイルバネ３９は、カム３５に対しロッド本体３０ｃの先端３０ｃａ側に向かう力を付与する。
【0070】
キャップ３８は、ロッド本体３０ｃの先端３０ｃａに固定される。キャップ３８は、ロッド本体３０ｃにおいて、カム３５より先端３０ｃａ側に配置される。キャップ３８は、カム３５の端面に接触する。キャップ３８は、カム３５がロッド本体３０ｃに対して先端３０ｃａ側に移動することを制限する。キャップ３８は、カム３５がロッド本体３０ｃの先端３０ｃａから抜け落ちることを抑制する。
【0071】
カム３５は、ロッド本体３０ｃを中心とする環状である。カム３５の中央の貫通孔には、ロッド本体３０ｃが挿通される。カム３５の貫通孔の内径は、ロッド本体３０ｃの外径より大きい。カム３５は、ロッド本体３０ｃの長さ方向においてコイルバネ３９とキャップ３８との間に挟まれる。コイルバネ３９は、カム３５の基端３０ｃｂ側への移動に伴い圧縮される。カム３５は、コイルバネ３９の反発力より強い基端３０ｃｂ側に向かう力を受けた場合に、コイルバネ３９を圧縮させてロッド本体３０ｃに対して基端３０ｃｂ側に移動する。
【0072】
カム３５は、外周面において、パーキングポール２０のカム接触部２３に接触する。カム３５の外周面には、第１円錐面３５ａと第２円錐面３５ｂとが設けられる。第１円錐面３５ａおよび第２円錐面３５ｂは、同軸上に配置される。第１円錐面３５ａおよび第２円錐面３５ｂは、それぞれ、ロッド本体３０ｃの基端３０ｃｂ側から先端３０ｃａ側に向かうに従い徐々に外径を小さくする円錐状のテーパ面である。第２円錐面３５ｂは、第１円錐面３５ａに対して先端３０ｃａ側に位置する。第１円錐面３５ａのテーパ角は、第２円錐面３５ｂのテーパ角と比較して十分に小さい。第２円錐面３５ｂのテーパ角は、ロック状態からアンロック状態への移行時に、スリーブ８０とカム接触部２３との間からカム３５が円滑に離脱できる十分な角度とされる。なお、第１円錐面３５ａは、円錐状ではなく円柱状の円柱面であってもよい。
【0073】
カム３５には、コイルバネ３９を介してロッド本体３０ｃの動作が伝わる。これにより、カム３５は、ロッド本体３０ｃとともに第２軸線に沿って移動する。また、カム３５は、外周面においてパーキングポール２０のカム接触部２３に接触する。カム３５は、カムロッド３０の動作に伴い移動することでパーキングポール２０を動作させる。
【0074】
図３に示すように、アンロック状態のパーキング機構８において、カム３５の第２円錐面３５ｂは、パーキングポール２０のカム接触部２３と、隙間を介して対向する。また、図４に示すように、ロック状態のパーキング機構８において、カム３５は、第１円錐面３５ａにおいてカム接触部２３に接触する。ロック状態とアンロック状態との間でパーキング機構８の状態が切り替わる際に、カム３５は、第２円錐面３５ｂにおいてカム接触部２３と接触しさらに摺動する。これにより、カム３５は、カム接触部２３を上側に移動させパーキングポール２０を第４軸線Ｊ４周りに回転させる。
【0075】
図５に示すように、待機状態のパーキング機構において、カム３５は、第２円錐面３５ｂにおいてカム接触部２３に接触する。図６に示すように、待機状態は、噛合部２５がパーキングギヤ１０の歯部１１の外周面に押し当てられる状態である。図５に示すように、パーキングポール２０は、カムロッド３０がロック状態の位置に移動しても、カム３５が移動できず、カム３５がカム接触部２３に押し付けられた状態となる。これにより、コイルバネ３９がカム３５とロッド本体３０ｃの突起３０ｃｃとの間で圧縮される。コイルバネ３９は、パーキングギヤ１０が回転して噛合部２５が歯部１１の間に噛み合うまで、カム３５をカム接触部２３に押し当てる。コイルバネ３９は、待機状態において最も圧縮される。
【0076】
図４および図５には、コイルバネ３９の自然長さＬｎを示す。上述したように、コイルバネ３９は、圧縮された状態でロッド本体３０ｃに組み付けられる。図４に示すように、組み付け初期状態のコイルバネ３９は、Ｘａだけ圧縮されて長さＬａとされる。また、図５に示すように、待機状態のコイルバネ３９は、最大圧縮量Ｘｂだけ圧縮されて長さＬｂとされる。すなわち、コイルバネ３９は、噛合部２５が歯部１１の外周面１１ａに押し当てられる状態（待機状態）において、最大圧縮量Ｘｂで圧縮される。
【0077】
スリーブ８０は、第２軸線Ｊ２に沿って延びる筒状である。スリーブ８０には、ロッド本体３０ｃの先端３０ｃａが挿入される。スリーブ８０は、ロッド本体３０ｃを囲む筒状である。スリーブ８０には、内側面８１の一部を径方向外側に開口させる切欠部８３が設けられる。スリーブ８０は、ハウジング６の内側面に固定される。スリーブ８０は、ロッド本体３０ｃおよびカム３５の動作をガイドする。
【0078】
図７は、本実施形態のパーキング機構８の一部を第１軸線Ｊ１の軸方向から見た側面図である。
図７に示すように、第１軸線Ｊ１の軸方向から見て、第１軸線Ｊ１から第２軸線Ｊ２に仮想的な垂線Ｐを設定する。垂線Ｐは、第２軸線Ｊ２と直交する。本実施形態において、第１軸線Ｊ１、および第２軸線Ｊ２は、それぞれ水平方向に沿って延びるため、垂線Ｐは鉛直方向に延びる。なお、垂線Ｐは、必ずしも鉛直方向に延びるものでなくてもよい。
図７に示すように、第１軸線Ｊ１の軸方向から見て、第１軸線Ｊ１から第２軸線Ｊ２に仮想的な垂線Ｐを設定する。垂線Ｐは、第２軸線Ｊ２と直交する。本実施形態において、第１軸線Ｊ１、および第２軸線Ｊ２は、それぞれ水平方向に沿って延びるため、垂線Ｐは鉛直方向に延びる。なお、垂線Ｐは、必ずしも鉛直方向に延びるものでなくてもよい。
【0079】
第１軸線Ｊ１の軸方向から見て、第１軸線Ｊ１とカムロッド３０の連結部３０ａの中心点とを結ぶ仮想線ＶＬを設定する。連結部３０ａは、マニュアルシャフト７１の回転に伴い第１軸線Ｊ１周りを移動する。このため、連結部３０ａは、フランジ９０の動作に伴い第１軸線Ｊ１を中心とする仮想円ＶＣに沿って移動する。
【0080】
仮想線ＶＬと垂線Ｐとのなす角をθとする。すなわち、第１軸線Ｊ１の軸方向から見て、垂線Ｐと連結部３０ａとのなす角をθとする。角θは、連結部３０ａの仮想円ＶＣに沿う移動に伴い変化する。連結部３０ａは、第１軸線Ｊ１周りを垂線Ｐに対して±４５°の範囲内で移動する。したがって、角θは、±４５°以下の角度である。なお、ここで、連結部３０ａが移動する範囲（±４５°）とは、あくまで最大の範囲であって、連結部３０ａは、この範囲内のさらに狭い可動範囲内を移動する。
【0081】
第１軸線Ｊ１の軸方向から見て、第１軸線Ｊ１と連結部３０ａとの距離をＲとする。距離Ｒは、仮想円ＶＣの半径である。さらに、コイルバネ３９のバネ定数をｋとする。また、ロッド本体３０ｃの可動範囲におけるコイルバネ３９の最大圧縮量をＸｂとする。さらに、アクチュエータ７０の自己保持トルクをＴｓとする。
【0082】
以上のように、バネ定数ｋ、最大圧縮量Ｘｂ、距離Ｒ、および角θを設定した場合、本実施形態のアクチュエータ７０の自己保持トルクＴｓとして、以下の式１が成り立つ。
【0083】
【数2】
【0084】
式１の右辺は、カムロッド３０からマニュアルシャフト７１に入力され得る最大のトルクである。マニュアルシャフト７１は、コイルバネ３９が圧縮される場合にカムロッド３０からトルクを受ける。したがって、マニュアルシャフト７１には、パーキングポール２０が待機状態となり、コイルバネ３９が最大圧縮量Ｘｂで圧縮される場合に最も大きなトルクが付与される。
【0085】
連結部３０ａには、コイルバネ３９の反力Ｆｓｐが付与される。反力Ｆｓｐは、コイルバネ３９の最大圧縮量Ｘｂとコイルバネ３９のバネ定数ｋの積として表される。反力Ｆｓｐは、仮想円ＶＣの接線方向に対して角θをなす。このため、マニュアルシャフト７１に付与される最大のトルクは、Ｆｓｐにｃｏｓθを掛け合わせた値（式１の右辺）となる。
【0086】
本実施形態によれば、アクチュエータ７０は、カムロッド３０からマニュアルシャフト７１に入力され得る最大のトルクより大きい自己保持トルクＴｓを有する。このため、アクチュエータ７０は、カムロッド３０からトルクを受けても、マニュアルシャフト７１を回転させることなく、マニュアルシャフト７１の回転角を維持できる。
【0087】
本実施形態のパーキング機構８によれば、マニュアルシャフト７１の回転角を位置決めする板バネ等の位置決め構造を必要としない。このため、本実施形態によれば、部品点数を削減することができるのみならず、パーキング機構８の小型化を図ることができる。
【0088】
また、本実施形態のパーキング機構８によれば、板バネ等の位置決め構造を有する場合と比較して、板バネの弾性力に抗してマニュアルシャフト７１を回転動作させる必要がなく、アクチュエータ７０の省電力化を図ることができる。
【0089】
本実施形態のアクチュエータ７０によれば、回転シャフト７９ａからマニュアルシャフト７１に至る動力伝達経路の減速比が、１：１００以上である。これにより、上述の自己保持トルクＴｓを確保している。また、このような大きなが減速比を実現することで、アクチュエータ７０がカムロッド３０に大きな力を付与できる。
【0090】
パーキングポール２０が、ロック状態からアンロック状態に移行する際に、パーキングポール２０のカム接触部２３から受ける力によって、カム３５が噛み込む場合がある。本実施形態によれば、アクチュエータ７０がカムロッド３０に大きな力を付与できるため、カム３５の噛み込みを解消しやすい。また、カム３５の噛み込み時にカム３５に生じる力は、パーキングギヤ１０が高トルクを伝達するシャフトに固定される場合に、大きくなりやすい。本実施形態によれば、カム３５の噛み込みを解消し易い構造を有するため、パーキングギヤ１０を伝達トルクの大きいシャフト（例えば、中間シャフト４５（図１参照））に固定する構造を採用し易い。
【0091】
図７においてアクチュエータ７０のケース７２の外径を二点鎖線によって図示する。図７に示すように、垂線Ｐが延びる方向（本実施形態では上下方向）におけるアクチュエータ７０の寸法を高さ寸法ｈとする。本実施形態において、第１軸線Ｊ１の軸方向から見た第１軸線Ｊ１と連結部３０ａとの距離Ｒは、アクチュエータの高さ寸法ｈより小さい。このため、アクチュエータ７０の大きさに対して、フランジ９０が大型化しすぎることがなく、コンパクトなパーキング機構８を提供できる。
【0092】
本実施形態において、カムロッド３０の連結部３０ａは、第１軸線Ｊ１周りを垂線Ｐに対して±４５°の範囲内で移動する。すなわち、角θは、±４５°の範囲内の角度である。カムロッド３０の第２軸線Ｊ２に沿う移動ストロークは、Ｒ・ｓｉｎθで表される。角θの範囲を±４５°とすることで、マニュアルシャフト７１の回転角に対してカムロッド３０の移動ストロークを十分に大きく確保することができる。
【0093】
次に、フランジ９０の突出部９２の構成についてより具体的に説明する。
図２に示すように、突出部９２は、第２軸線Ｊ２の軸方向において中継部３０ｂに対しパーキングギヤ１０側、かつ第２軸線Ｊ２の軸方向から見て中継部３０ｂに重なって配置される。
図２に示すように、突出部９２は、第２軸線Ｊ２の軸方向において中継部３０ｂに対しパーキングギヤ１０側、かつ第２軸線Ｊ２の軸方向から見て中継部３０ｂに重なって配置される。
【0094】
突出部９２は、中継部３０ｂに対向する対向面９２ｆを有する。対向面９２ｆは、第２軸線Ｊ２の軸方向において隙間を介して中継部３０ｂと対向する。対向面９２ｆには、中継部３０ｂの延びる方向（本実施形態では上下方向）に沿って延びる溝部９２ｇが設けられる。すなわち、突出部９２は、対向面９２ｆに位置する溝部９２ｇを有する。なお、本実施形態の突出部９２は、板状であるため、溝部９２ｇは切欠状である。
【0095】
ここで、図７に二点鎖線で示すように、フランジ９０に設けられる連結孔１９１ｈが、カムロッド３０の連結部３０ａの外周に対して十分に大きい場合を想定する。この場合、カムロッド３０は、連結孔１９１ｈと連結部３０ａとのガタ分だけ、フランジ９０に対し第２軸線Ｊ２に沿って移動可能である。また、連結孔１９１ｈと連結部３０ａとのガタの第２軸線Ｊ２に沿う大きさは、中継部３０ｂと突出部９２との第２軸線Ｊ２に沿う方向の距離より大きい。このため、フランジ９０からカムロッド３０への力の伝わり方は、フランジ９０の回転方向が周方向の何れの方向かで変わる。すなわち、フランジ９０が図７中反時計回りで回転するとき、カムロッド３０は連結孔１９１ｈの内側面で図７中右側に押される。一方で、フランジ９０が図７中時計回りで回転するとき、カムロッド３０は中継部３０ｂの対向面で図７中左側に押される。
【0096】
この構成によれば、カムロッド３０は、フランジ９０の第１軸線Ｊ１周りの周方向一方側（図７において反時計回り）の回転移動に伴い、連結部３０ａにおいてフランジ本体９１に接触し第２軸線Ｊ２に沿ってパーキングギヤ１０側（図７において右側）へ移動する。また、カムロッド３０は、フランジ９０の第１軸線Ｊ１周りの周方向他方側（図７において時計回り）の回転移動に伴い、中継部３０ｂにおいて突出部９２に接触し第２軸線Ｊ２に沿ってパーキングギヤ１０の反対側（図７において左側）へ移動する。
【0097】
この構成によれば、カムロッド３０をパーキングギヤ１０側に移動させる場合と、その反対側に移動させる場合とで、フランジ９０からカムロッド３０に力を伝える作用点に位置を変えることができる。より具体的には、カムロッド３０をパーキングギヤ１０の反対側（図７において左側）に移動させる場合、パーキングギヤ１０側に移動させる場合よりも、作用点を第１軸線Ｊ１から遠くに配置できる。これにより、カムロッド３０をパーキングギヤ１０の反対側（図７において左側）に移動させる場合には、小さな回転角でカムロッド３０を大きく移動させることが可能となる。一方で、カムロッド３０をパーキングギヤ１０側（図７において右側）に移動させる場合には、大きな力でカムロッド３０を移動させることが可能となる。
【0098】
また、突出部９２は、パーキング機構８の組立方法において利用される。
パーキング機構８の組立方法は、フランジ固定工程、カムロッド連結工程、およびスリーブ取り付け工程を有する。ここでは、主に、これらの各工程について説明する。
パーキング機構８の組立方法は、フランジ固定工程、カムロッド連結工程、およびスリーブ取り付け工程を有する。ここでは、主に、これらの各工程について説明する。
【0099】
図２に示すパーキング機構８において、フランジ固定工程、カムロッド連結工程、およびスリーブ取り付け工程を行う前に、予め以下の準備がなされる。
パーキング機構８の組立工程では、まず、アクチュエータ７０が組み立てられる。次いでアクチュエータ７０をハウジング６（図１参照）の外側面に固定する。また、ハウジング６の内側面には、ポールシャフト２９、およびパーキングポール２０が組み付けられ、さらにギヤ部にパーキングギヤ１０が組み付けられる。
パーキング機構８の組立工程では、まず、アクチュエータ７０が組み立てられる。次いでアクチュエータ７０をハウジング６（図１参照）の外側面に固定する。また、ハウジング６の内側面には、ポールシャフト２９、およびパーキングポール２０が組み付けられ、さらにギヤ部にパーキングギヤ１０が組み付けられる。
【0100】
図８は、本実施形態のパーキング機構８の組立方法のフランジ固定工程、カムロッド連結工程、およびスリーブ取り付け工程を説明するための側面図である。なお、図８には、組立工程における鉛直方向上側を矢印Ｕで示す。
【0101】
フランジ固定工程、カムロッド連結工程、およびスリーブ取り付け工程は、この順で行われる。上述したように、フランジ固定工程に先立ち、アクチュエータ７０がハウジング６に固定されている。このため、アクチュエータ７０のマニュアルシャフト７１は、ハウジング６の内側面からハウジング６の内側に突出した状態となっている。
【0102】
フランジ固定工程は、マニュアルシャフト７１にフランジ９０を固定する工程である。フランジ固定工程において作業者は、フランジ９０に設けられる挿入孔９１ａにマニュアルシャフト７１を挿入し固定部材９５によってこれらを相対的に固定する。
【0103】
カムロッド連結工程は、フランジ９０にカムロッド３０を連結する工程である。なお、カムロッド連結工程に先立って、ロッド本体３０ｃには、コイルバネ３９、カム３５、およびキャップ３８が組み付けられる。
【0104】
カムロッド連結工程において作業者は、フランジ９０に設けられる連結孔９１ｈにカムロッド３０の連結部３０ａを挿入して回転可能に連結する。カムロッドの連結部３０ａの外周面には突起が設けられ、連結孔９１ｈの内縁には突起と略同形状の切欠が設けられる。作業者は、連結孔９１ｈに連結部３０ａを挿入する際に、連結孔９１ｈの切欠に連結部３０ａの突起を合わせて挿入し、連結部３０ａを回転させる。これにより、連結部３０ａがフランジ９０から離脱することを抑制できる。
【0105】
スリーブ取り付け工程は、スリーブ８０を取り付ける工程である。スリーブ取り付け工程は、図８に示すように、鉛直方向に沿って第２軸線Ｊ２を配置した姿勢で行われる。すなわち、スリーブ取り付け工程は、ハウジング６を水平方向から鉛直方向に９０°傾けた状態で行われる。
【0106】
スリーブ取り付け工程において、フランジ９０の突出部９２は、カムロッド３０の中継部３０ｂの下側に配置される。スリーブ取り付け工程において、作業者は、突出部９２によって中継部３０ｂを下側から支持させてロッド本体３０ｃの先端３０ｃａをスリーブ８０に挿入する。さらに、作業者は、スリーブ８０をハウジング６の内側面に固定する。
【0107】
スリーブ取り付け工程において、中継部３０ｂは、突出部９２の溝部９２ｇに収容される。これにより、突出部９２は、単に中継部３０ｂを下側から支持するのみではなく、中継部３０ｂを安定してさせることができ、スリーブ取り付け工程において、中継部３０ｂが離脱することを抑制できる。
【0108】
本実施形態によれば、フランジ９０に突出部９２が設けられることで、組立工程において不安定になり易いカムロッド３０を突出部９２によって仮保持することができる。これにより、スリーブ８０にロッド本体３０ｃの先端３０ｃａを挿入する作業を容易に行うことができ、パーキング機構８の組立工程を簡素化できる。
【0109】
なお、上述したフランジ固定工程、およびカムロッド連結工程も、スリーブ取り付け工程と同様の姿勢で行うことが好ましい。これにより、工程の中でハウジング６の姿勢を変える必要がなくなり、工程間のタクトタイムを削減できる。
【0110】
次に、回転センサ７６の構成について説明する。
本実施形態のパーキング機構８は、マニュアルシャフト７１の回転角について機械的な位置決め機構を有していない。このため、マニュアルシャフト７１の回転角の位置決めは、アウトプットギヤ部７５に設けられる回転センサ７６の測定結果に基づいて電気的に制御される。本実施形態においてアクチュエータ７０は、突き当て工程を行うことで回転センサ７６の基準値を取得する。回転センサ７６は、基準値からの相対的な角度に基づきマニュアルシャフト７１の回転角を出力する。
本実施形態のパーキング機構８は、マニュアルシャフト７１の回転角について機械的な位置決め機構を有していない。このため、マニュアルシャフト７１の回転角の位置決めは、アウトプットギヤ部７５に設けられる回転センサ７６の測定結果に基づいて電気的に制御される。本実施形態においてアクチュエータ７０は、突き当て工程を行うことで回転センサ７６の基準値を取得する。回転センサ７６は、基準値からの相対的な角度に基づきマニュアルシャフト７１の回転角を出力する。
【0111】
図７に示すように、パーキング機構８を収容するハウジング６の内側面には、突き当て部材６ａが設けられる。本実施形態の突き当て部材６ａは、ハウジング６の内側面に固定されるピン状の部材である。なお、突き当て部材６ａは、ハウジング６の内側面の一部であってもよい。
【0112】
突き当て部材６ａは、第１軸線Ｊ１周りの周方向において、フランジ９０の端面９１ｆに対向する。すなわち、突き当て部材６ａは、フランジ９０の回転軌跡上でフランジ９０に対向する。
【0113】
突き当て工程は、フランジ９０を突き当て部材６ａに突き当てる工程である。フランジ９０は、マニュアルシャフト７１の回転に伴い突き当て部材６ａ側に回転させることで、端面９１ｆにおいて突き当て部材６ａに接触する。
【0114】
フランジ９０が突き当て部材６ａに接触することで、フランジ９０の回転は制限される。回転センサ７６に接続される制御部（図示略）は、回転センサ７６の測定値が一定となったところでフランジ９０が突き当て部材６ａに接触したことを判定し、この値を基準値として記憶する。また、制御部は、基準値を機械的な基準として、マニュアルシャフト７１の回転角を制御する。
【0115】
本実施形態によれば、ハウジング６に設けられる突き当て部材６ａを用いて、回転センサ７６の基準値を導出する。このため、回転センサ７６の組み付け精度、および各部材の寸法精度の個体差に関わらず、回転センサ７６の測定値を、突き当て部材６ａからの回転角を基準として高精度に測定でき、パーキング機構８を安定的に動作させることができる。
【0116】
本実施形態によれば、突き当て部材６ａがハウジング６に設けられる。パーキング機構８の各部は、ハウジング６を基準に組み付けられるため、突き当て部材６ａをハウジング６に設けて回転センサ７６で測定する回転角の基準とすることで、他部材との相対的な位置精度を高め易く、回転センサ７６の測定精度を高めることができる。
【0117】
次に、アクチュエータ７０の手動操作について説明する。
図２に示すように、本実施形態のアクチュエータ７０において、回転シャフト７９ａの先端７９ｂは、ケース７２の開口部７２ｗから露出させられる。作業者は、開口部７２ｗから工具を挿入して、回転シャフト７９ａを回転させることができる。
図２に示すように、本実施形態のアクチュエータ７０において、回転シャフト７９ａの先端７９ｂは、ケース７２の開口部７２ｗから露出させられる。作業者は、開口部７２ｗから工具を挿入して、回転シャフト７９ａを回転させることができる。
【0118】
【0119】
図９に示す工具接続部７９ｃは、回転シャフト７９ａの先端７９ｂの面に設けられる直線状の凹溝である。この工具接続部７９ｃには、マイナスドライバーが接続可能である。作業者は、マイナスドライバーの先端を、工具接続部７９ｃに噛み合わせて回転シャフト７９ａを回転させることができる。
【0120】
図１０に示す工具接続部７９ｄは、回転シャフト７９ａに先端７９ｂに設けられるＨカットである。この工具接続部７９ｄには、Ｈカットに噛み合うソケットドライバーが接続可能である。作業者は、ソケットドライバーの先端を、工具接続部７９ｄに噛み合わせて回転シャフト７９ａを回転させることができる。
【0121】
本実施形態によれば、回転シャフト７９ａの先端７９ｂには、回転シャフト７９ａを回転させる工具に噛み合う工具接続部７９ｃ、７９ｄが設けられる。本実施形態のアクチュエータ７０は、自己保持トルクが大きいために、マニュアルシャフト７１を手動で動作させることができない。本実施形態によれば、モータ７９の回転シャフト７９ａを作業者が直接的に回転させることができる。このため、自己保持トルクが大きいアクチュエータ７０においても手動でパーキング機構８の状態（ロック状態、又はアンロック状態）を切り替えることができる。
【0122】
加えて、本実施形態によれば、作業者は回転シャフト７９ａを直接的に回転させるため、小さなトルクでパーキング機構８の状態を切り替えることができる。したがって、工具接続部７９ｃ、７９ｄに接続する工具として、ドライバーなどの小型かつ汎用性の高い工具を採用でき、メンテナンス性が高まる。加えて、本実施形態によれば、小型の工具で回転シャフト７９ａの操作が可能であるため、工具接続部７９ｃ、７９ｄに工具をアクセスさせるための開口部７２ｗを小さくし易く、アクチュエータ７０の小型化を図ることができる。
【0123】
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【0124】
例えば、本実施形態の駆動装置１の動力部は、モータであったが、エンジンであってもよい。また、ギヤ部（伝達機構）の構造は、本実施形態での説明に限定されることがない。
【符号の説明】
【0125】
１…駆動装置、３…ギヤ部、６…ハウジング、６ａ…突き当て部材、８…パーキング機構、１０…パーキングギヤ、１１…歯部、１１ａ…外周面、２０…パーキングポール（歯止め部材）、２５…噛合部、２９…ポールシャフト、３０…カムロッド、３０ａ…連結部、３０ｂ…中継部、３０ｃ…ロッド本体、３５…カム、３９…コイルバネ、７０…アクチュエータ、７１…マニュアルシャフト、７２…ケース、７２ｗ…開口部、７３…ウォームギヤ、７４…カウンタギヤ部、７４ａ…ウォームホイール、７４ｂ…小径ギヤ、７５…アウトプットギヤ部、７９…モータ、７９ａ…回転シャフト、７９ｃ，７９ｄ…工具接続部、８０…スリーブ、９０…フランジ、９１…フランジ本体、９２…突出部、９２ｆ…対向面、９２ｇ…溝部、Ｊ１…第１軸線、Ｊ２…第２軸線、Ｊ４…第４軸線、Ｊ７…第７軸線（軸線）、Ｊ８…第８軸線（軸線）、ｋ…バネ定数、Ｐ…垂線、Ｒ…距離、Ｔｓ…自己保持トルク、Ｘｂ…最大圧縮量、θ…角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】