特許 7356515 パークロック機構

(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】

(24)【登録日】2023-09-26

(45)【発行日】2023-10-04

(54)【発明の名称】パークロック機構

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20230927BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20230927BHJP

   F16D 63/00 20060101ALI20230927BHJP

   F16D 65/16 20060101ALI20230927BHJP

   F16D 127/06 20120101ALN20230927BHJP

   F16D 129/04 20120101ALN20230927BHJP

   F16D 125/34 20120101ALN20230927BHJP

【ＦＩ】

F16H63/34

B60T1/06 G

F16D63/00 H

F16D65/16

F16D127:06

F16D129:04

F16D125:34

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021561259

(86)(22)【出願日】2020-11-06

(86)【国際出願番号】 JP2020041565

(87)【国際公開番号】W WO2021106525

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-02-21

(31)【優先権主張番号】P 2019215362

(32)【優先日】2019-11-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仲田 均

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 俊彦

【審査官】鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０９６６２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－２９１７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０２１２６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－１４７６５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１６８８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６３／３４

Ｂ６０Ｔ １／０６

Ｆ１６Ｄ ６３／００

Ｆ１６Ｄ ６５／１６

Ｆ１６Ｄ １２７／０６

Ｆ１６Ｄ １２９／０４

Ｆ１６Ｄ １２５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸の回転を規制または許容するパークロック機構であって、
前記回転軸の回転を規制し、第１傾斜面を有するパークポールと、
前記第１傾斜面に当接可能な第２傾斜面を有し、前記パークポールを前記回転軸の回転を規制するロック位置に移動させるパークウエッジと、を有し、
前記パークポールは、
前記パークウエッジの移動方向における前記パークウエッジ側の第１側面から突出する突起部と、
前記第１側面と反対側の第２側面における前記突起部に対応する位置に凹部と、を有し、
前記突起部は、前記第１傾斜面に連続するように形成され、前記第２傾斜面に当接可能な第３傾斜面を有する、
パークロック機構。

【請求項2】

回転軸の回転を規制または許容するパークロック機構であって、
前記回転軸の回転を規制し、第１傾斜面を有するパークポールと、
前記第１傾斜面に当接可能な第２傾斜面を有し、前記パークポールを前記回転軸の回転を規制するロック位置に移動させるパークウエッジと、を有し、
前記パークポールは、前記パークウエッジの移動方向における前記パークウエッジ側の第１側面から突出する突起部を有し、
前記突起部は、前記第１傾斜面に連続するように形成され、前記第２傾斜面に当接可能な第３傾斜面を有し、
前記パークポールは、前記第１側面における前記突起部と隣接する箇所に、前記第１傾斜面に連続するように形成される第４傾斜面をさらに有する、
パークロック機構。

【請求項3】

請求項１または２に記載されたパークロック機構において、
前記第１傾斜面と前記第３傾斜面とを合わせた長さは、前記第２傾斜面の長さより長い、
パークロック機構。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載されたパークロック機構において、
前記第３傾斜面の長さは、前記第２傾斜面の長さより短い、
パークロック機構。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つに記載されたパークロック機構において、
前記第１傾斜面と前記パークウエッジの移動方向とがなす角度は、前記第２傾斜面と前記パークウエッジの移動方向とがなす角度よりも大きい、
パークロック機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パークロック機構に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ６２９２３４０Ｂには、パーキングロッドに取り付けられたカム部材（パークウエッジ）がアクチュエータの動作に伴って移動することで、ポール部材（パークポール）とパーキングギアとが噛み合ってパーキングロック状態となるパーキングロック機構が開示されている。

【0003】

ＪＰ６２９２３４０Ｂに記載されたパーキングロック機構では、カム部材をパーキングロック解除状態の位置からパーキングロック状態の位置に移動させようとしたときに、カム部材がポール部材の側面に引っかかり、パーキングロック機構がパーキングロック状態にならないおそれがある。

【0004】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、パークウエッジがパークポールの側面に引っかかること防止できるパークロック機構を提供することを目的とする。

【0005】

本発明のある態様によれば、回転軸の回転を規制または許容するパークロック機構は、回転軸の回転を規制し、第１傾斜面を有するパークポールと、第１傾斜面に当接可能な第２傾斜面を有し、パークポールを回転軸の回転を規制するロック位置に移動させるパークウエッジと、を有し、パークポールは、パークウエッジの移動方向におけるパークウエッジ側の第１側面から突出する突起部と、第１側面と反対側の第２側面における突起部に対応する位置に凹部と、を有し、突起部は、第１傾斜面に連続するように形成され、第２傾斜面に当接可能な第３傾斜面を有する。

【0006】

この態様によれば、第１傾斜面に連続するように形成された第３傾斜面を有する突起部を備えているので、パークポールがパークウエッジの第２傾斜面に確実に乗り上がることができる。これにより、パークウエッジがロック位置に移動するときに、パークポールの側面に引っかかること防止でき、パークロック機構を確実にパークロック状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るパークロック機構のパークロック解放状態における概略構成を示した斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係るパークロック機構のパークロック状態における概略構成を示した正面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るパークロック機構のパークロック解放状態における概略構成を示した側面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係るパークロック機構のパークロック状態における概略構成を示した側面図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係るパークポールの正面図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係るパークポールの背面図である。

【図7】図７は、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図8】図８は、変形例における図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

パークロック機構１００は、例えば、車両（図示せず）に搭載される。パークロック機構１００は、パーキングレンジ（Ｐレンジ）が選択されたときに回転軸としての変速機（図示せず）の出力軸１を機械的にロックする。

【0010】

図１から図４に示すように、パークロック機構１００は、パークギア１０と、パークロッド２０と、パークポール３０と、パークウエッジ４０と、を備える。

【0011】

パークギア１０は、変速機の出力軸１の外周面に固定され、出力軸１とともに回転または停止する。パークギア１０の外縁部には、パークポール３０に設けられた爪部３２と係合する歯部１１が所定間隔をあけて複数設けられる。

【0012】

パークロッド２０は、棒状の部材により形成される。パークロッド２０の先端には、パークウエッジ４０が取り付けられる。パークロッド２０の基端は、シフトレバーの操作に応じて動作するアクチュエータ（図示しない）に接続される。アクチュエータとしては、例えば、油圧アクチュエータ、電動アクチュエータが用いられる。

【0013】

パークウエッジ４０は、円柱状の部材である。パークウエッジ４０は、両端に先細りとなる第２傾斜面としてのテーパ面４０ａと、テーパ面４０ｂと、を備える。パークウエッジ４０は、アクチュエータの動作に伴って、パークロッド２０とともにその軸方向に移動する（図１、図３及び図４参照）。

【0014】

パークポール３０は、一対の平坦な第１側面３０ａ及び第２側面３０ｂを有する棒状の部材である。図１から図７に示すように、パークポール３０は、一端側に形成され第１側面３０ａ及び第２側面３０ｂを貫通する貫通孔３１と、パークギア１０の歯部１１と係合する爪部３２と、他端側に設けられ第１側面３０ａから突出するように形成される突起部３３と、パークギア１０の歯部１１と爪部３２との係合を解除する方向にパークポール３０を付勢する戻りばね５０（図２参照）を保持するための保持部３４と、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａが当接可能な第１傾斜面としての傾斜面３０ｃ（図３及び図４参照）と、を備える。

【0015】

貫通孔３１には、パークポール３０を揺動自在に支持する支持軸（図示せず）が挿入される。

【0016】

爪部３２は、パークポール３０の長手方向における中央付近に設けられる。爪部３２がパークギア１０の歯部１１と歯部１１の間に入り込むことで、歯部１１と爪部３２とが係合する。なお、爪部３２が設けられる位置は、パークポール３０の長手方向における中央付近に限られない。

【0017】

突起部３３は、プレス加工などによって第２側面３０ｂ側から第１側面３０ａに向かって押し出されるようにして形成される。なお、図６及び図７に示す凹部３５は、突起部３３をプレス加工によって形成した際に生じた窪みである。

【0018】

突起部３３は、傾斜面３０ｃに連続するように形成されパークウエッジ４０のテーパ面４０ａに当接可能な第３傾斜面としての傾斜面３３ａを備える（図２、図５及び図７など参照）。傾斜面３３ａと傾斜面３０ｃとは、同一平面上に形成される（図７など参照）。本実施形態のパークロック機構１００では、傾斜面３３ａ及び傾斜面３０ｄとパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ１は、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａとパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ２よりも大きくなるように形成される（図３及び図７参照）。

【0019】

パークポール３０は、第１側面３０ａにおける突起部３３と隣接する箇所に、傾斜面３０ｃに連続するように形成される第４傾斜面としての傾斜面３０ｄをさらに有する（図２及び図５参照）。傾斜面３０ｄは、傾斜面３０ｃ及び傾斜面３３ａと同一平面上になるように形成される。傾斜面３０ｄ、傾斜面３０ｃ及び傾斜面３３ａは、同一平面上に位置するので、切削加工によってこれらを同時に形成することができる。

【0020】

本実施形態のパークロック機構１００では、傾斜面３３ａの傾斜方向に沿う傾斜面３３ａの長さＬ１（図７参照）は、テーパ面４０ａの傾斜方向に沿うテーパ面４０ａの長さＬ３（図３参照）より短くなるように形成されるとともに、傾斜面３３ａの長さＬ１と傾斜面３０ｃの傾斜方向に沿う傾斜面３０ｃの長さＬ２（図７参照）を合わせた長さは、テーパ面４０ａの長さＬ３より長くなるように形成される。

【0021】

パークポール３０は、パークロッド２０の動きに応じて貫通孔３１に挿入された支持軸を中心にして揺動する。パークポール３０が揺動すると、パークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２との係合状態が変更される。パークポール３０は、外力が作用していない状態では、戻りばね５０の付勢力によって、パークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２との係合が解除された位置（図１及び図３に示す位置）に保持される。なお、パークポール３０の係合が解除される方向への移動は、ストッパ６０（図３など参照）によって規制される。

【0022】

次に、パークロック機構１００の具体的な動作について説明する。

【0023】

シフトレバーが走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジなど）またはニュートラルレンジ（Ｎレンジ）であるときには、図１及び図３に示すパークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２との係合が解除された状態（以下では、「パークロック解除状態」ともいう。）になっている。この状態では、パークギア１０が固定された出力軸１の回転の規制が解除されており、パークギア１０及び出力軸１は回転可能となっている。つまり、図１及び図３に示すパークロック解除状態では、車両（図示せず）は、移動可能になっている。

【0024】

シフトレバーが走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジなど）またはニュートラルレンジ（Ｎレンジ）からパーキングレンジ（Ｐレンジ）に切り替えられると、アクチュエータが作動し、パークロッド２０及びパークウエッジ４０がパークポール３０に近づく方向に移動する。そして、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａが、パークポール３０の傾斜面３３ａ及び傾斜面３０ｃに当接して図４に示す位置まで移動することにより、パークポール３０がパークギア１０に向かって押し上げられる。これにより、パークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２とが係合する（以下では、パークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２とが係合した状態を「パークロック状態」ともいう。）。この状態では、パークギア１０に固定された出力軸１の回転は機械的に規制されており、パークギア１０及び出力軸１は回転不能となっている。つまり、図２及び図４に示すパークロック状態では、車両（図示せず）は、移動が規制される。

【0025】

シフトレバーがパーキングレンジ（Ｐレンジ）から走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジなど）またはニュートラルレンジ（Ｎレンジ）に切り替えられると、アクチュエータが作動し、パークロッド２０及びパークウエッジ４０がパークポール３０から離れる方向に移動する。これにより、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａと、パークポール３０の傾斜面３３ａ及び傾斜面３０ｃと、が離間する。そして、パークポール３０は、戻りばね５０の付勢力により、パークギア１０から離間する方向（図３及び図４の下方）に移動する。これにより、パークギア１０の歯部１１とパークポール３０の爪部３２との係合が解除され、パークロック解除状態になる。

【0026】

傾斜面３３ａを有していない場合には、パークロック解除状態からパークロック状態に移行する際、具体的には、パークウエッジ４０がパークポール３０に近づく方向に移動する際に、パークウエッジ４０の端面がパークポール３０の第１側面３０ａにぶつかり、パークウエッジ４０がパークポール３０の第１側面３０ａに引っかかった状態になり、パークロック機構１００をパークロック状態にすることができなくなってしまうおそれがある。

【0027】

これに対し、本実施形態のパークロック機構１００は、パークウエッジ４０の移動方向におけるパークウエッジ４０側の第１側面３０ａから突出する突起部３３を有しており、さらに、突起部３３は、テーパ面４０ａに当接可能な傾斜面３３ａを有している。これにより、パークウエッジ４０がパークポール３０に近づく方向に移動したときに、パークウエッジ４０の端面（テーパ面４０ａ）が傾斜面３３ａに当接するので、パークウエッジ４０がパークポール３０の第１側面３０ａに引っかかることを防止できる。よって、パークポール３０がパークウエッジ４０のテーパ面４０ａに確実に乗り上がることができ、パークロック機構１００を確実にパークロック状態にすることができる。

【0028】

また、パークロック機構１００では、突起部３３にパークウエッジ４０のテーパ面４０ａに当接可能な傾斜面３３ａを設けているので、傾斜面３０ｃのみで傾斜面を構成する場合、言い換えると、傾斜面３０ｃをＬ１＋Ｌ２の長さにした場合に比べて、パークポール３０の厚さを短くすることができる。これにより、パークポール３０を軽量化することができる。

【0029】

なお、上記実施形態では、傾斜面３３ａ及び傾斜面３０ｄとパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ１を、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａとパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ２よりも大きい場合を例に説明したが、角度θ１を角度θ２と等しくなるようにしてもよい。この場合には、図８に示すように、傾斜面３０ｃの端部Ｐ１を角度θ１の場合と同じにした位置にするとともに、パークウエッジ４０の径方向における傾斜面３３ａの端部Ｐ２を同じ位置にしようとすると、突起部３３が高さがＬ５となり、上記実施形態の場合の高さＬ４に比べて高くなってしまう。しかしながら、同じ角度にすることにより、傾斜面３３ａ及び傾斜面３０ｄと、パークウエッジ４０のテーパ面４０ａとの接触が面接触となるので、パークウエッジ４０のガイド性を向上させることができる。

【0030】

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0031】

（１）パークロック機構１００は、回転軸（出力軸１）の回転を規制し、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）を有するパークポール３０と、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）に当接可能な第２傾斜面（テーパ面４０ａ）を有し、パークポール３０を回転軸（出力軸１）の回転を規制するロック位置に移動させるパークウエッジ４０と、を有し、パークポール３０は、パークウエッジ４０の移動方向におけるパークウエッジ４０側の第１側面３０ａから突出する突起部３３を有する。突起部３３は、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）に連続するように形成され、第２傾斜面（テーパ面４０ａ）に当接可能な第３傾斜面（傾斜面３３ａ）を有する。

【0032】

パークロック機構１００は、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）に連続するように形成された第３傾斜面（傾斜面３３ａ）を有する突起部３３を備えているので、パークポール３０がパークウエッジ４０の第２傾斜面（テーパ面４０ａ）に確実に乗り上がることができる。これにより、パークウエッジ４０がロック位置に移動するときに、パークポール３０の第１側面３０ａに引っかかること防止でき、パークロック機構１００を確実にパークロック状態にすることができる。

【0033】

（２）パークポール３０は、第１側面３０ａと反対側の第２側面３０ｂにおける突起部３３に対応する位置に凹部３５を有する。

【0034】

突起部３３は、凹部３５が生じるようにプレス成型することによって形成される。これにより、突起部３３を簡単に形成することができるので、コストを低減することができる。

【0035】

（３）パークポール３０は、第１側面３０ａにおける突起部３３と隣接する箇所に、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）に連続するように形成される第４傾斜面（傾斜面３０ｄ）をさらに有する。

【0036】

第４傾斜面（傾斜面３０ｄ）を設けることにより、パークウエッジ４０の移動方向が傾いてしまっても、パークポール３０をパークロック位置に移動させることができる。

【0037】

（４）パークロック機構１００では、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）と第３傾斜面（傾斜面３３ａ）とを合わせた長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は、第２傾斜面（テーパ面４０ａ）の長さＬ３より長い。

【0038】

（５）パークロック機構１００では、第３傾斜面（傾斜面３３ａ）の長さＬ１は、第２傾斜面（テーパ面４０ａ）の長さＬ３より短い。

【0039】

これらの構成では、突起部３３の高さを低くしつつ、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）と第３傾斜面（傾斜面３３ａ）によってパークウエッジ４０のガイド性を確保できる。

【0040】

（６）パークロック機構１００では、第１傾斜面（傾斜面３０ｃ）とパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ１は、第２傾斜面（テーパ面４０ａ）とパークウエッジ４０の移動方向とがなす角度θ２よりも大きい。

【0041】

角度θ１を角度θ２よりも大きくすることにより、角度θ１と角度θ２とが等しい場合に比べて、突起部３３の高さ（突起部３３のパークウエッジ４０の移動方向における長さ）を低くすることができる。

【0042】

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ものに過ぎず、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。また、上記実施形態と各変形例は適宜組み合わせ可能である。

【0043】

上記実施形態では、戻りばね５０を用いているが、戻りばね５０を用いずにパークポール３０の自重によってパークロック解除位置に保持されるようにしてもよい。

【0044】

また、上記実施形態では、シフトレバーを例に説明したが、セレクトスイッチやモーメンタリスイッチによってシフトレンジを切り替える構成であってもよい。また、アクチュエータを用いずに、例えば、リンクなどによって直接シフトレバーに接続される構成であってもよい。

【0045】

また、上記実施形態では、パークウエッジ４０の移動方向が、パークポール３０の長手方向に略直交する場合を例に説明したが、これに限らず、例えば、パークウエッジ４０の移動方向が、パークポール３０の長手方向に平行であってもよい。この場合には、パークポール３０の第３側面３０ｅ（図５及び図６参照）に突起部３３を設ければよい。

【0046】

本願は、２０１９年１１月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－２１５３６２号に基づく優先権を主張し、この出願の全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】

【図6】

【図7】

【図8】