特許 7488408 チェーンドライブを備えたパークシステムインテグレーション

(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】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】チェーンドライブを備えたパークシステムインテグレーション

(51)【国際特許分類】

   F16D 63/00 20060101AFI20240514BHJP

   F16G 13/06 20060101ALI20240514BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

F16D63/00 H

F16G13/06 B

B60T1/06 G

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023177924

(22)【出願日】2023-10-14

(65)【公開番号】P2024061649

(43)【公開日】2024-05-07

【審査請求日】2023-10-14

(31)【優先権主張番号】18/048239

(32)【優先日】2022-10-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】ジャンカー，マシュー イー．

(72)【発明者】

【氏名】グッドセル，ジョセフ ピー．

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０３７０４７５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０５２６９１９５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１５５９１１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ６３／００

Ｆ１６Ｇ １３／０６

Ｂ６０Ｔ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車輪に接続された出力シャフトを係合又は係合解除するために、車両のファイナルドライブ又はプライマリドライブに配置されたパーキング機構であって、
スプロケット歯を有し、車両の車輪を駆動するために出力シャフトに接続される第１のスプロケットと、
スプロケット歯を有する第２のスプロケットと、
前記第１のスプロケットの前記スプロケット歯及び前記第２のスプロケットの前記スプロケット歯と係合する無端ループチェーンとを含み、前記無端ループチェーンは、
第１のフランク、第２のフランク、及び、背部を有する本体と、前記背部の反対側の股部によって接続された一対の歯と、前記一対の歯と前記背部との間にある一対の開口とを含む第１の内側リンクであって、前記背部は平坦面を備え、当該平坦面は、前記股部、前記一対の歯の少なくとも一部、及び前記開口の少なくとも一部に対向する第１の内側リンクと、
背部を有する本体と、前記背部の反対側の股部によって接続された一対の歯と、前記一対の歯と前記背部との間にある一対の開口とを含む第２の内側リンクとを含み、
前記第１の内側リンクからなる複数の列と前記第２の内側リンクからなる複数の列が交互に配置されたセットで構成され、連結ピンと、前記無端ループチェーンの最外側に配置され、前記連結ピンを受けて固定するガイドプレートとによって枢動可能に連結され、
前記パーキング機構は、
前記無端ループチェーンの前記第１の内側リンクの前記背部と係合する係合位置と、前記背部と係合解除される非係合位置との間で枢動可能に移動可能であるパーキングポウルであって、第１の端部、第２の端部、上面、及び前記上面の反対側の底面を有する本体と、前記第１の端部と前記第２の端部との間の前記底面の複数の交互の歯と凹部と、前記本体の前記第１の端部に回転可能に取り付けられたローラとを含むパーキングポウルと、
前記ローラとの係合又は非係合によって、前記パーキングポウルを前記係合位置と前記非係合位置との間で移動させるカムアセンブリをさらに含む、パーキング機構。

【請求項2】

前記パーキングポウルの前記第１の端部は、前記ローラを収容するために分岐している、請求項１に記載のパーキング機構。

【請求項3】

前記カムアセンブリは、
中央孔、バネ突起を有するアーム、及びストップを画定する固定レバープレートと、
中央孔、バネ突起、前記パーキングポウルの前記ローラと接触するように構成された付勢面、及び前記固定レバープレートの前記ストップと接触するように適合された停止面を画定する回転可能なカムプレートと、
前記固定レバープレートの前記中央孔及び前記回転可能なカムプレートの前記中央孔内に収容され、前記固定レバープレートに固定されるピボットピンと、
前記固定レバープレートの前記バネ突起と前記回転可能なカムプレートの前記バネ突起との間に取り付けられたバネとをさらに含む、請求項１に記載のパーキング機構。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本発明は、パーキングシステムに関し、具体的には、内燃機関、電気モータ、又はそれらの組み合わせ（ハイブリッド）ソリューションによる従来のパーキングシステムに代わる、パーキングシステムとして使用されるリンク機能を含むファイナルドライブ又はプライマリドライブ上のチェーンシステムに関する。

【0002】

トランスミッション用途では、パークシステムは、通常、図１～２に示すように、出力シャフトにパーキングポウルとノッチ付きパーキングリングを備えたスタンドアロンシステムである。

【0003】

図１と３は、トランスミッションパーキングポウルが係合駐車位置にある従来のパークシステムを示す。図２は、トランスミッションパーキングポウルが非係合位置にある従来のパークシステムを示す。出力シャフト１０２には、複数のノッチ１０５を備えた金属リング１０４が取り付けられる。トランスミッションパーキングポウル１１１は、係合位置と非係合位置に隣接し、係合位置と非係合位置との間で移動可能である。トランスミッションパーキングポウル１１１は、金属リング１０４のノッチ１０５の１つと係合可能な突起１０７を有する。トランスミッションパーキングポウル１１１が金属リング１０４のノッチ１０５に係合すると、金属リング１０４の移動が禁止され、したがって、出力シャフト１０２及び出力シャフト１０２に接続された駆動輪（図示せず）の回転が禁止される。トランスミッションパーキングポウル１１１は、車両が駐車されているとき、カム１１２によって駐車位置に向かって付勢される。カム１１２は、バネ１０８の付勢力に抗して、トランスミッションパーキングポウル１１１を金属リング１０４のノッチ１０５と係合するように付勢する。車両が駐車中でなく、カム１１２が係合していないとき、バネ１０８はトランスミッションパーキングポウル１１１を付勢し、それにより、突起１０７は金属リング１０４と係合せず、駆動輪に関連する出力シャフト１０２は自由に回転する。

【0004】

図３は、別の従来のパークシステムを示す。この従来のパークシステムでは、パーキングポウル１２６は、複数のノッチ１０５を有する金属リング１０４と係合するが、パーキングポウル１２６は、中心ボア１５０を画定するレバープレート１４４と、アーム端部１４９を備えたアーム１４８とを有するカムアセンブリ１４０によって係合される。レバープレート１４４の中心ボア１５０と位置合わせされたボア１４５を備えたカムプレート１４１がレバープレート１４４に隣接して配置される。カムプレート１４１は、さらに、カムプレート端部１４６と、パーキングポウル１２６と接触する付勢面１４２とを有する。カムプレート１４１のカムプレート端部１４６とレバープレート１４４のアーム１４８のアーム端部１４９との間には、バネ１４７が介在する。ピン１４３は、レバープレート１４４のボア１５０及びカムプレート１４１のボア１４５によって収容され、カムプレート１４１がレバープレート１４４に対して回転できるようにする。

【0005】

パーキングポウル１２６は、第１の端部１２８ａと第２の端部１２８ｂを含む本体１２８を有する。第１の端部１２６ａは、金属リング１０４の複数のノッチ１０５のうちの１つと係合する突起１０７を有する。突起１０７の反対側には、カムプレート付勢面１４２と接触するパーキングポウル付勢面１２７がある。パーキングポウル１２６の本体１２８の第２の端部１２８ｂは、パーキングポウル１２６がその中で枢動するボア１２０を画定する。

【0006】

バネプレート１３１は第１の端部１３１ａと第２の端部１３１ｂを有し、第２の端部１３１ｂはパーキングポウル１２６の第２の端部１２８ｂに取り付けられる。第１の端部１３１ａは、カムプレート１４１の縁部１５１と接触することができる。バネプレート１３１には、金属リング１０４のノッチ１０５との係合から外れるように枢動可能なパーキングポウルを付勢するバネ１０８が取り付けられる。バネ１４７は、カムプレート１４１を付勢して、パーキングポウル１２６の突起１０７を金属リング１０４のノッチ１０５内に付勢し、駆動輪に関連する出力シャフト１０２が回転するのを防止する。

【0007】

パーキングポウル１２６を金属リング１０４のノッチ１０５から係合解除するために、カムプレートはバネプレート１３１に向かって回転し、それにより、カムプレート１４１の縁部１５１は、バネプレート１３１の第１の端部１３１ａと係合し、パーキングポウル１２６を金属リング１０４のノッチ１０５から遠ざけたり、金属リング１０４のノッチ１０５との係合から解除したりする。

【発明の概要】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、車両のファイナルドライブ又はプライマリドライブに配置され、車両の車輪に接続された出力シャフトを係合又は解放するパーキング機構が開示される。パーキング機構は、スプロケット歯を有し、車両の車輪を駆動するために出力シャフトに接続される第１のスプロケットと、スプロケット歯を有する第２のスプロケットと、第１のスプロケットのスプロケット歯及び第２のスプロケットのスプロケット歯と係合する無端ループチェーンと、パーキングポウルが無端ループチェーンの第１の内側リンクの横方向に延びる背部と係合する係合位置と、パーキングポウルが無端ループチェーンの第１の内側リンクの横方向に延びる背部と係合解除される非係合位置との間で枢動可能に移動可能であり、パーキングポウルを係合位置と非係合位置との間で移動させるパーキングポウルとを含む。

【0009】

無端ループチェーンは、第１のフランク、第２のフランク、及び平坦面を備えた背部を有する本体と、背部の反対側の股部によって接続された一対の歯と、一対の歯と背部との間にある一対の開口とを含む第１の内側リンクであって、背部は本体から横方向に延び、少なくとも股部、一対の歯の少なくとも一部、及び開口の少なくとも一部に対向する第１の内側リンクと、背部を有する本体と、背部の反対側の股部によって接続された一対の歯と、一対の歯と背部との間にある一対の開口とを含む第２の内側リンクと、無端ループチェーンの最外側に配置され、連結ピンを収容して固定するガイドプレートとを含む。第１の内側リンクと第２の内側リンクは、横方向及び長手方向に交互にインターリーブした列に配置され、連結ピンによって枢動可能に接続される。

【0010】

パーキングポウルは、第１の端部、第２の端部、上面、及び上面の反対側の底面を有する本体と、第１の端部と第２の端部との間の底面の複数の交互の歯と凹部と、本体の第１の端部に回転可能に取り付けられたローラとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】駐車位置にある従来のパークシステムを示す。

【図2】非駐車位置にある従来のパークシステムを示す。

【図3】別の従来のパークシステムを示す。

【図4】パーキングポウルとファイナルドライブ又はプライマリドライブのチェーンとの係合の上面図を示す。

【図5】パーキングポウルとファイナルドライブ又はプライマリドライブのチェーンとの係合の側面図を示す。

【図6】パーキングポウルとチェーンとの係合の側面図を示す。

【図7】パーキングポウルとチェーンとの係合の上面図である。

【図8】パーキングポウルとチェーンの係合の別の図を示す。

【図9】パーキングポウルの斜視図を示す。

【図10】パーキングポウルの別の斜視図を示す。

【図11】パーキングポウルの側面図を示す。

【図12】チェーンの斜視図を示す。

【図13】外側リンクを示す。

【図14】第２の内側リンクを示す。

【図15】第１の内側リンクの側面図を示す。

【図16】第１の内側リンクの斜視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

車両のトランスミッションでは、車両を所定の位置にしっかりと保持し、車両の動きを防ぐパーク機構が必要である。一般的には、トランスミッションの特定の歯車は、図１～図３の従来技術で説明したように、この歯車と係合するアームと係合する四角形の歯車を利用する。トランスミッションのコストと複雑さを軽減するために、本発明の実施形態は、トランスミッションで使用される追加の金属リングギアを、パーキングポウルと係合するファイナルドライブ又はプライマリドライブ上のバックドライブチェーンに置き換える。ファイナルドライブは後車軸又は出力シャフトにあり、車両の後輪に接続され、プライマリドライブは、前車軸又は出力シャフトにあり、車両の前輪に接続される。

【0013】

図９～１１は、本発明の一実施形態のパーキングポウル２０８を示す。パーキングポウル２０８は、第１の端部２０８ａ、第２の端部２０８ｂ、上面２１９、及び底面２２０を有する本体２５５を有する。

【0014】

第２の端部２０８ｂにおいて、本体２５５は、パーキングポウル２０８がその中で枢動できるボア２０９を画定する。ボア２０９はピン２１１を収容する。本体の第１の端部２０８ａは、底部ポウル壁２０８ｅによって接続された第１のポウルアーム壁２０８ｃと第２のポウルアーム壁２０８ｄに分岐している。第１及び第２のポウルアーム壁２０８ｃ、２０８ｄの間には、ピン２１２の周りを回転するローラ２１０があり、ピン２１２の端部は、第１及び第２のポウル壁アーム２０８ｃ、２０８ｄのボア２１５ａ、２１５ｂ内に収容される。

【0015】

底面２２０は、第２の端部２０８ｂから第１の端部２０８ａまでの一連の歯２１４、２１３と凹部２１８、２１６、２１７で構成され、即ち、第１の凹部２１８、第１の歯２１４、第２の凹部２１６、第２の歯２１３、及び第３の凹部２１７で構成される。歯２１４、２１３は、それぞれ、第１のフランク２１４ａ、２１３ａ、第２のフランク２１４ｃ、２１３ｃ及び歯係合面２１４ｂ、２１３ｂによって画定される。

【0016】

図１３～１６は、図１２に示すチェーンを含むリンクを示す。チェーン２８５は、横方向及び長手方向にインターリーブされた隆起背を有する第１の内側リンク２６５と第２の内側リンク２７５の交互のセットで構成され、連結ピン２８２と、チェーン２８５の最外側に配置され、連結ピン２８２を受けて固定するガイドプレート２７０とによって枢動可能に連結される。チェーン２８５は、ガイドプレート２７０と、ガイドプレート２７０と同じ長手方向位置に配置された隆起背を有する第１の内側リンク２６５からなる複数のガイド列２８０と、隣り合うガイド列２８０の間に配置された第２の内側リンクプレート２７５のみからなるリンク列２８１とを有する。

【0017】

図１３を参照すると、外側ガイドリンク２７０は、一対のトー２７４の間に画定する股部２７１を有する本体２７０ａを含む。一対のトー２７４の反対側には、凹状の背部２７３がある。本体２７０ａはまた、一対のトー２７４のそれぞれにピン開口２７２を画定する。股部２７１は、各ピン開口２７２の上縁部２７２ａよりも下方に延びる。

【0018】

図１５を参照すると、第１の内側リンク２６５は、一対のトー２６８の間に画定する股部２６９及び背部２６６を有する本体２６５ａを含む。本体２６５ａは、さらに、一対の開口２６７を画定する。第１の内側リンク２６５の隆起背部２６６は、少なくとも股部２６９と、一対の開口２６７の少なくとも一部と、一対のトー２６８とに対向する。隆起背部２６６は、好ましくは平坦であり、本体２６５の縁部２６５ｂから横方向に外向きに延び、第１のフランク２６６ａ、第２のフランク２６６ｂ、及び第１のフランク２６６ａを第２のフランク２６６ｂに接続する平坦面２６６ｃを有する。一対のトー２６８のそれぞれは、外側フランク２６８ｂと内側フランク２６８ａを有する。

【0019】

図１４を参照すると、第２の内側リンク２７５は、一対のトー２７９の間に画定する股部２７７及び背部２７６を有する本体２７５ａを含む。本体２７５ａは、さらに、一対の開口２７８を画定する。第２の内側リンク２７５の背部２７６は、一対の開口２７８、一対のトー２７９及び股部２７７に対向する。背部２７６は平坦であることが好ましい。一対のトー２７９のそれぞれは、外側フランク２７９ｂと内側フランク２７９ａを有する。

【0020】

第１の内側リンク２７５及び第２の内側リンク２６８の内側フランク２７９ａ、２６８ａ又は外側フランク２７９ｂ、２６８ｂは、ファイナルドライブ又はプライマリドライブのスプロケットのスプロケット歯２０５、２０３と係合する。

【0021】

内側リンクは隆起背部を含むように示されているが、本発明の範囲内で、隆起背部はチェーンの外側リンク上に配置することもできる。

【0022】

図６～８は、パーキングポウルとチェーンの係合を示す。

【0023】

パーキングポウル２０８は、係合位置と非係合位置との間で移動可能である。非係合位置では、パーキングポウル２０８の底面２２０が第２の内側リンク２７８の背部２７６及び第１の内側リンク２７５の隆起背部２６６から係合解除され、これにより、チェーン２０６及びスプロケット２０２、２０４が回転し続けることが可能となり、出力シャフトスプロケット２０４を介して出力シャフト１０２に接続された駆動輪（図示せず）が回転できるようになる。

【0024】

係合位置では、パーキングポウル２０８の底面２２０がチェーン２０６と係合し、それにより、パーキングポウル２０８の第１の歯２１４の第１のフランク２１４ａは、第１の内側リンク２７８の隆起背部２６６の第２のフランク２６６ａと係合し、第２の凹部２１６は、別の第１の内側リンク２７８の隆起背部２６６の平坦面２６６ｃと位置合わせされ、パーキングポウル２０８の第２の歯２１３の第１のフランク２１３ａは、別の第１の内側リンク２７８の隆起背部２６６の第２のフランク２６６ａと係合し、パーキングポウル２０８の第３の凹部２１７は、第３の第１の内側リンクの平坦面２６６ｃと位置合わせされる。パーキングポウル２０８の歯係合面２１４ｂ、２１３ｂは、第２の内側リンク２７５の背部２７６と平行である。したがって、パーキングポウル２０８の歯２１４、２１３がチェーン２０６の第２の内側リンク２７５の背部２７６及びパーキングポウル２０８の歯２１４、２１３の間の凹部２１８、２１６、２１７に係合すると、パーキングポウル２０８の歯２１４、２１３とチェーン２０６の隆起背部２６６との係合により、出力スプロケット２０４及びチェーン２０６のさらなる回転が防止される。

【0025】

図４及び図５は、パーキングポウル２０８を係合位置に付勢するカムアセンブリ２２０を示す。カムアセンブリ２２０は、中心ボア、アーム端部２２３を有するアーム２２２、及びレバープレート２２１から半径方向に延びるストップ２３１を画定する固定レバープレート２２１を有する。レバープレート２２１の中心ボアと位置合わせされたボア２２５を備えたカムプレート２２４がレバープレート２２１に隣接して配置される。カムプレート２２４はさらに、カムプレート端部２２９と、パーキングポウル２０８のローラ２１０と接触する付勢面２２８とを有する。付勢面２２８の反対側には、レバープレート２２１のストップ２３１と係合可能なストップ面２３２がある。カムプレート２２４のカムプレート端部２２９とレバープレート２２１のアーム２２２のアーム端部２２３との間には、バネ２３０が介在する。ピン２２７は、レバープレート２２１のボア及びカムプレート２２４のボア２２５によって収容され、ベアリング２２６によって所定の位置に保持され、それにより、カムプレート２２４がレバープレート２２１に対して回転することができる。又は、ピン２２７を固定レバープレート２２１に固定することもできる。カムプレート２２４は、バネバイアス（図示せず）の可能性を伴う機械的リンク機構又は電気アクチュエータのいずれかによって、回転してパーキングポウルのローラ２１０と係合する。

【0026】

パーキングポウル２０８をチェーン２０６から係合解除するために、カムプレート２２４は、バネバイアス（図示せず）の可能性を伴う機械的リンク機構又は電気アクチュエータによってストップ２３１から離れる方向に回転させられる。カムプレート２２４がストップ２３１から離れるように回転すると、付勢面２２８は、パーキングポウル２０８のローラ２１０と係合しなくなり、歯２１３、２１４はチェーン２０６の隆起背部２６６と係合しなくなる。

【0027】

カムプレート２２４とローラ２１０との係合又は係合解除を維持するカム又はオーバーセンタ機構が使用されてもよいことに注意する。オーバーセンタ機構は、カムプレート２２４の付勢面２２８とパーキングポウル２０８のローラ２１０の係合状態、又は枢動点として機能するベアリング２２６に対して係合解除状態に機械的に保持するオーバーセンタバネ機構であってもよい。オーバーセンタ機構は、一端が固定レバープレート２２１の固定構造に取り付けられ、他端がカムプレート２２４に取り付けられる引張バネを含んでもよい。

【0028】

又は、特定の減速セットに２つのチェーンを配置することで、２つの独立したチェーンを１つのパーキング機構に係合させることができ、万が一チェーンが破損した場合でも車両を静止状態に保持できる追加レベルの冗長性を追加することができる。例えば、二次電池式電気自動車のトランスミッションでは、電気モータの速度をほとんどの道路速度に適した低速に減速するために２つの減速比が使用される。チェーン上の本発明のパーキング機能は、トランスミッション内のチェーンのパッケージング及び位置に応じて、トランスミッション内のいずれかの減速比に使用することができる。

【0029】

パーキング機構は、チェーンがパーキングポウルと係合するための隆起背を備えている限り、任意のチェーンレイアウトで使用できることに注意する。

【0030】

したがって、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本発明の原理の適用例にすぎないことが理解されるべきである。本明細書において示された実施形態の詳細への参照は特許請求の範囲の範囲を限定することを意図するものではなく、それら自体が本発明に不可欠であるとみなされる特徴を列挙している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】