特許 7394636 変速機パーキング機構

(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】2023-11-30

(45)【発行日】2023-12-08

(54)【発明の名称】変速機パーキング機構

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20231201BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20231201BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20231201BHJP

   B60T 13/74 20060101ALI20231201BHJP

   F16H 59/74 20060101ALI20231201BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20231201BHJP

   F16H 61/22 20060101ALI20231201BHJP

   F16H 63/48 20060101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

F16H63/34

B60T1/06 G

B60T7/12 A

B60T13/74 H

F16H59/74

F16H61/02

F16H61/22

F16H63/48

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020008099

(22)【出願日】2020-01-22

(65)【公開番号】P2021116817

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】早川 大樹

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３２３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２６４１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６３／３４

Ｂ６０Ｔ １／０６

Ｂ６０Ｔ ７／１２

Ｂ６０Ｔ １３／７４

Ｆ１６Ｈ ５９／７４

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

Ｆ１６Ｈ ６１／２２

Ｆ１６Ｈ ６３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

変速機の駆動力伝達を阻止する変速機パーキング機構において、
前記変速機の駆動力伝達経路に設けられ、該駆動力の伝達に伴って回転されるパーキングギヤと、
前記パーキングギヤと噛合可能で且つ該パーキングギヤとの噛合とその解除が前記変速機の外部から操作可能なパーキングポールと、
エンジンを始動するためのスタータモータのピニオンの動作と連動し、該ピニオンがエンジンのリングギヤと噛合している状態で前記パーキングポールをパーキングギヤに噛合するパーキングポール操作機構と、を備えたことを特徴とする変速機パーキング機構。

【請求項2】

前記パーキングポール操作機構は、
前記ピニオンのリングギヤ側への進退動作に連動して往復動する入力側往復動機構と、
前記パーキングポールのパーキングギヤへの噛合とその解除動作に連動して往復動する出力側往復動機構と、
前記ピニオンがリングギヤ側に進行している状態で前記パーキングポールがパーキングギヤに噛合するように前記入力側往復動機構と出力側往復動機構とを連結して連動させる連動機構と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の変速機パーキング機構。

【請求項3】

前記連動機構がプッシュプルケーブルで構成されることを特徴とする請求項２に記載の変速機パーキング機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変速機パーキング機構、特に、変速機の駆動力伝達を阻止する変速機パーキング機構に関する。

【背景技術】

【0002】

パーキング機構は、変速機内での駆動力の伝達に伴って回転されるパーキングギヤを変速機内の駆動力伝達経路に設け、このパーキングギヤと噛合するパーキングポールを同じく変速機内に設け、例えばＰレンジ選択時にはパーキングポールをパーキングギヤに噛合させて駆動力が伝達されないようにするものである。一般的に、パーキング機構は、手動変速機には設けられないことが多い。

【0003】

しかしながら、手動変速機は、エンジンの停止時に変速ギヤを噛合させる（実際には歯車とシャフトを結合させる）ことができるので、その状態でエンジンを始動すると、車両が不要に動いてしまうおそれがある。そこで、下記特許文献１に記載されるように、パーキング機構を搭載した手動変速機が提案されている。この手動変速機パーキング機構は、手動変速機の駆動力伝達経路にパーキングギヤを設けると共に、このパーキングギヤと噛合するパーキングポールも手動変速機内に設け、パーキングポールをアクチュエータで駆動してパーキング機構をロック状態とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２８０４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的なパーキング機構は、パーキングポールをパーキングギヤに噛合させるためのアクチュエータを必要とし、このアクチュエータを駆動してパーキングポールをパーキングギヤに噛合させる、すなわちパーキング機構をロック状態とさせるために、運転者は何らかの操作を行う必要がある。自動変速機搭載車両の場合には、上記Ｐレンジの選択であるが、例えば上記特許文献１に記載されるパーキング機構を搭載した手動変速機においても、例えばパーキングスイッチなどの操作が必要となる。

【0006】

一方、ギヤをニュートラルに入れた状態でエンジンを始動する場合、当然ブレーキを踏みこんだ状態で始動する。この時、過給機付きエンジン等では始動時にブースト圧がかかることからブレーキブースタ内の負圧が下がることがあり、ブレーキブースタの負圧が下がり十分な制動力が得られなくなると、特に車両を傾斜地に停車した状態での制動力の低下は車両の予期せぬ動き出しにつながり、好ましくない。この場合、回避されるべき車両の不要な動きは、エンジン始動時のものだけでよい。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、パーキング機構をロック状態とさせるための操作を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することが可能な変速機パーキング機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の変速機パーキング機構は、
変速機の駆動力伝達を阻止する変速機パーキング機構において、
前記変速機の駆動力伝達経路に設けられ、該駆動力の伝達に伴って回転されるパーキングギヤと、前記パーキングギヤと噛合可能で且つ該パーキングギヤとの噛合とその解除が前記変速機の外部から操作可能なパーキングポールと、エンジンを始動するためのスタータモータのピニオンの動作と連動し、該ピニオンがエンジンのリングギヤと噛合している状態で前記パーキングポールをパーキングギヤに噛合するパーキングポール操作機構と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、スタータモータによってピニオンがエンジンのリングギヤに噛合しているとき、すなわちエンジンの始動時にのみ、パーキングポールがパーキングギヤに噛合されて駆動軸の回転が阻止されるので、エンジン始動時の車両の不要な動きが回避される。このとき、運転者は、例えば、イグニッションスイッチをオン操作するか、スタートスイッチをオン操作するという、エンジン始動時に必要な操作を行うだけであり、パーキング機構をロック状態とさせるための個別の操作は必要としない。

【0010】

また、本発明の他の構成は、前記パーキングポール操作機構は、前記ピニオンのリングギヤ側への進退動作に連動して往復動する入力側往復動機構と、前記パーキングポールのパーキングギヤへの噛合とその解除動作に連動して往復動する出力側往復動機構と、前記ピニオンがリングギヤ側に進行している状態で前記パーキングポールがパーキングギヤに噛合するように前記入力側往復動機構と出力側往復動機構とを連結して連動させる連動機構と、を備えたことを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、入力側往復機構と出力側往復機構とを連動機構で連結して連動させるだけの簡易な構成で、パーキング機構をロック状態とさせるための操作を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することが可能となる。

【0012】

本発明の更なる構成は、前記連動機構がプッシュプルケーブルで構成されることを特徴とする。

【0013】

この構成によれば、押し側にも引き側にも操作力を伝達可能なプッシュプルケーブルで入力側往復機構と出力側往復機構とを連結して両者を連動させることにより、複雑なリンク機構などの連動機構を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することができる。

【発明の効果】

【0014】

以上説明したように、本発明によれば、変速機搭載車両にあって、パーキング機構をロック状態とさせるための操作を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することができ、これにより変速機搭載車両の性能を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の変速機パーキング機構が適用された車両の一実施の形態を示す全体概略構成図である。

【図2】図１の変速機パーキング機構の出力側往復動機構の構成図である。

【図3】図１の変速機パーキング機構の入力側往復動機構の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明の変速機パーキング機構の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態の変速機パーキング機構が適用された車両の概略構成図である。この車両は、例えば、車両駆動源としてエンジン１のみを搭載すると共に、エンジン１の駆動力を減速して伝達する変速機として変速機２を搭載する。また、この車両では、エンジン１を始動及び停止するためのスタート（ストップ）スイッチ３が運転席の近傍に設けられており、車両内に配設されたエンジンコントロールユニット４は、スタートスイッチ３のオン操作でスタータモータ５を駆動してエンジン１を始動し、オフ操作でエンジン１を停止するように構成されている。なお、この実施の形態でのエンジン１を始動するためのスタータモータ５は、後述するように、一般的なスタータモータを少し改変したものである。

【0017】

上記変速機２自体の構成は、既存のものと同様又はほぼ同様であり、この実施の形態では、例えば、図２に示すパーキングギヤ６が変速機２内の出力軸７、すなわち駆動力伝達経路に固設されている。したがって、パーキングギヤ６は、変速機２内の駆動力の伝達と共に回転される。この実施の形態のパーキングギヤ６は、既存のパーキングギヤと同様であり、円板状のギヤ本体の外周に方形の歯６ａが等間隔に形成されている。このパーキングギヤ６の歯６ａと噛合するパーキングポール８も変速機２内に設けられている。このパーキングポール８も、既存のパーキングポールと同様であり、鉤状のアーム部８１の先端部に、上記パーキングギヤ６の歯６ａ（の間）に噛合する歯８ａが設けられており、そのアーム部８１の基端部は、例えば変速機ケースから突設された回転軸９１に回転可能に軸支されている。したがって、パーキングポール８のアーム部８１が回転軸９１の周りに往復回転することで、パーキングポール８の歯８ａがパーキングギヤ６の歯６ａ（の間）に対して離接され、パーキングポール８がパーキングギヤ６に接近されて両者が噛合し、パーキングポール８がパーキングギヤ６から離間されて両者の噛合が解除される。なお、上記回転軸９１の近傍には、パーキングポール８がパーキングギヤ６から離間する方向にパーキングポール８のアーム部８１を付勢するリターンスプリング９２が設けられている。

【0018】

上記パーキングポール８のアーム部８１には、上記歯８ａの突設方向と逆向きにレバー部８２が突設されており、その突出先端部にカム面８３が形成されている。このカム面８３は、上記パーキングポール８のパーキングギヤ６への離接方向に対向するように設けられており、このカム面８３の先方にカムシャフト９３が配設され、このカムシャフト９３の先方にカム受け部材９５が配設されている。カムシャフト９３は、上記カム面８３と平行に伸長し、図示右方端部に略円柱形状のカム体９４が取付けられている。このカムシャフト９３は、自身の軸線方向に移動可能に配設されており、カム体９４の図示左方端部には、円錐台形状のカム９４ａが形成されている。上記カム受け部材９５には、カムシャフト９３を覆うように窪ませて形成されたカム収納部９５ａが設けられており、カムシャフト９３が図２の左方に移動されると、カム体９４がカム収納部９５ａ内に嵌まり込む。その際、カム体９４のカム９４ａがパーキングポール８のレバー部８２のカム面８３を図の左方に押圧し、アーム部８１が反時計回り方向に回転してパーキングポール８の歯８ａがパーキングギヤ６の歯６ａ（の間）に噛合する。

【0019】

上記カムシャフト９３の図の左方端部にはカムシャフト９３の軸線と直交方向に伸長する揺動軸９６が一体に設けられており、この揺動軸９６に回動アーム９７の一方の端部が回転自在に取付けられている。この回動アーム９７の他方の端部には個別の回動軸９８の図示右方端部が挿通固定されており、回動軸９８は、自身の軸線の周りに回転可能に支持されている。この回動軸９８の回動アーム９７取付部までは変速機２内に配設されており、これより回動軸９８の図示左方部は変速機２の外部に突出されている。そして、この回動軸９８の図示左方端部には、レバー形状の連結部材９９が固定され、この連結部材９９の突出端部に、プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａの一方の端部が連結されている。プッシュプルケーブル９は、周知のように、ケーブル線材９ａの伸長方向に対して、押し側にも引き側にも操作力を伝達可能なケーブル部材であり、後述するスタータモータ５に接続されている。

【0020】

この構成では、プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが図の左方に引かれると、連結部材９９が回動軸９８の軸線周りに時計回り方向に回転し、それに伴って回動アーム９７も時計回り方向に回転される。このように回動アーム９７が時計回り方向に回転されると、カムシャフト９３が図の左方に移動され、カムシャフト９３の図示右方端部に取付けられているカム体９４がカム受け部材９５のカム収納部９５ａ内に嵌まり込む。このカム体９４のカム収納部９５ａ内への嵌入により、カム体９４のカム９４ａがパーキングポール８のカム面８３を図の左方に押圧する。これに伴って、パーキングポール８が回転軸９１の軸線周りに反時計回り方向に回転し、パーキングポール８の歯８ａがパーキングギヤ６の歯６ａ（の間）に噛合する。

【0021】

その状態から、プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが図の右方に押されると、連結部材９９が反時計回り方向に回転し、それに伴って回動アーム９７も反時計回り方向に回転される。このように回動アーム９７が反時計回り方向に回転されると、カムシャフト９３が図の右方に移動され、カム体９４がカム受け部材９５のカム収納部９５ａから離間する。上記カム９４ａによる押圧がなくなると、パーキングポール８のアーム部８１がリターンスプリング９２の復元力で時計回り方向に回転し、パーキングポール８とパーキングギヤ６の噛合が解除される。以上のように、この実施の形態のパーキングポール８は、変速機２の外部から、パーキングギヤ６との噛合及びその解除を操作することができるように構成されている。また、図２の構成全体が、パーキングポール８とパーキングギヤ６の噛合とその解除動作に伴って往復動する出力側往復動機構１２を構成している。

【0022】

図３は、上記スタータモータ５の一例を示す構成図である。このスタータモータ５は、アーマチャ５１の回転をピニオン１０に直接伝達するように構成されているが、アーマチャ５１とピニオン１０の間に遊星歯車機構を介装してピニオン１０の回転数を減少（ピニオン１０の回転力を増大）するリダクション式のスタータモータも基本的な構成は同様である。図は、ピニオン１０がエンジン１のリングギヤ１１と噛合していない状態を示しており、リングギヤ１１は、例えば、フライホイールの外周に設けられている。このスタータモータ５は、コンベンショナルな様式のものであるので、その構成については簡潔に説明する。図のスタートスイッチ３がオンされると、バッテリ７１の電力がホールディングコイル５２及びプルインコイル５３に供給され、これらのコイル５２、５３の電磁力でマグネットスイッチ５０のプランジャ５４が図の右方に吸引され、プランジャ５４に設けられたコンタクトプレート５５によってメインスイッチ５６が閉じ、これによりフィールドコイル５７にバッテリ７１の電力が供給されてアーマチャ５１が回転する。このプランジャ５４の動きに連動してシフトレバー５８がてこの原理でピニオン１０をオーバランニングクラッチ５９ごと図の左方に押出し、これによりピニオン１０がリングギヤ１１と噛合する。なお、メインスイッチ５６が閉じた後、プルインコイル５３には電流が流れなくなるが、ホールディングコイル５２には電流が流れ続け、このホールディングコイル５２の電磁力でプランジャ５４が保持され、フィールドコイル５７に電力が供給され続ける。また、スタートスイッチ３がオフされると、コイル５２、５３の電磁力がなくなり、リターンスプリング６０の復元力でプランジャ５４が図の左方に戻され、それと共にピニオン１０とリングギヤ１１の噛合も解除される。

【0023】

この実施の形態では、上記シフトレバー５８をピニオン１０と反対側に延長し、このシフトレバー５８の延長先端部に上記プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａの他端を連結している。この実施の形態では、ピニオン１０がリングギヤ１１から離間している状態から両者が噛合状態になると、プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが引かれ、ピニオン１０とリングギヤ１１の噛合が解除されると、プッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが押される。ピニオン１０はリングギヤ１１側に押し出され（左動し）たり、リングギヤ１１から引き戻され（右動し）たりしており、シフトレバー５８の延長先端部は、このピニオン１０の進退動作と連動して左右に往復動するので、図３の構成全体がピニオン１０のリングギヤ１１側への進退動作に連動して往復動する入力側往復動機構１３を構成している。

【0024】

この入力側往復動機構１３と図２の出力側往復動機構１２は、連動機構であるプッシュプルケーブル９で連結されて、互いに連動するように構成されている。すなわち、図３のようにピニオン１０がリングギヤ１１から離間している状態からピニオン１０がリングギヤ１１と噛合されると、すなわちエンジン１の始動時には、シフトレバー５８の延長先端部に連結されたプッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが引かれ、これにより図２の連結部材９９が時計回り方向に回転される。このように連結部材９９が時計回り方向に回転されると、前述のようにカムシャフト９３が図２の左方に移動され、カム体９４がカム収納部９５ａに嵌入してカム９４ａがパーキングポール８のレバー部８２を反時計回り方向に回転し、パーキングポール８の歯８ａがパーキングギヤ６の歯６ａ（の間）に噛合して、変速機２内の駆動軸の回転が阻止される。したがって、変速機２内での駆動軸の回転が阻止されているので、車両が不要に動くことはない。

【0025】

一方、エンジン１の始動後、ピニオン１０とリングギヤ１１の噛合状態からピニオン１０とリングギヤ１１が離間すると、シフトレバー５８の延長先端部に連結されたプッシュプルケーブル９のケーブル線材９ａが押され、これにより図２の連結部材９９が反時計回り方向に回転される。このように連結部材９９が反時計回り方向に回転されると、カムシャフト９３が図２の右方に移動されてカム体９４がカム収納部９５ａから離間し、パーキングポール８がリターンスプリング９２の復元力で時計回り方向に回転され、パーキングポール８とパーキングギヤ６の噛合が解除され、変速機２内で駆動力が伝達可能状態となる。

【0026】

このように、この実施の形態の変速機パーキング機構では、スタータモータ５によってピニオン１０がエンジン１のリングギヤ１１に噛合しているとき、すなわちエンジン１の始動時にのみ、パーキングポール８がパーキングギヤ６に噛合されて駆動軸の回転が阻止されるので、車両の不要な動きが回避される。このとき、運転者は、例えば、スタートスイッチ３をオン操作するという、エンジン始動時に必要な操作を行うだけであり、パーキング機構をロック状態とさせるための個別の操作は必要としない。

【0027】

また、入力側往復機構と出力側往復機構とを連動機構で連結して連動させるだけの簡易な構成で、パーキング機構をロック状態とさせるための操作を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することが可能となる。

【0028】

また、押し側にも引き側にも操作力を伝達可能なプッシュプルケーブル９で入力側往復機構と出力側往復機構とを連結して両者を連動させることにより、複雑なリンク機構などの連動機構を必要とすることなく、エンジン始動時の車両の不要な動きを防止することができる。また、プッシュプルケーブル９は、取り回しが自在なので、レイアウト上の規制も少ない。

【0029】

以上、実施の形態に係る変速機パーキング機構について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、パーキング機構を構成するパーキングギヤ６とパーキングポール８に、既存の形態のものを用いたが、例えばパーキングギヤの歯６ａと、それに噛合するパーキングポール８の歯８ａを、互いに三角形状のものとすることができ、そのようにすることで、方形の歯よりも速やかな噛合が期待できる。

【0030】

また、上記実施の形態では、入力側往復動機構１３と出力側往復動機構１２をプッシュプルケーブル９で連結して互いに連動する構成としたが、両者を連結して連動させる連動機構には、例えばリンク機構などを用いることも可能である。但し、プッシュプルケーブル９で連動機構を構成すれば、構造が簡潔な上に、レイアウト上の規制も少ないというメリットがある。

【符号の説明】

【0031】

１ エンジン
２ 変速機
３ スタートスイッチ
５ スタータモータ
６ パーキングギヤ
７ 出力軸（駆動力伝達経路）
８ パーキングポール
９ プッシュプルケーブル（連動機構）
１０ ピニオン
１１ リングギヤ
１２ 出力側往復動機構
１３ 入力側往復動機構

【図1】

【図2】

【図3】