変速機のパーキング機構
【課題】従来の変速機に備えられるパーキング機構の構成部品を削除した変速機のパーキング機構を提供する。
【解決手段】駆動力源（２０）の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素（３３、３４）と、前記摩擦要素（３３、３４）を締結させる締結手段と、を備える。前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源（２０）の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素（３３、３４）のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する。
【解決手段】駆動力源（２０）の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素（３３、３４）と、前記摩擦要素（３３、３４）を締結させる締結手段と、を備える。前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源（２０）の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素（３３、３４）のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機に用いられるパーキング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機には、出力軸の回転を規制して車両を停止状態に維持するパーキング機構が備えられる。
【０００３】
特許文献１は、自動変速機用パーキング機構を開示している。パーキング機構は、シフトレバーに連動するカム付ロッドによってカムを移動させることで、トランスミッションに設けたパーキングギヤに爪を係合させ、車両をロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２０７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパーキング機構は、パーキングギヤ、パーキングポール、ロッド、カム等、多くの部品で構成されているので、変速機の製造コストが上昇する。また、多くの部品のために変速機の小型化が難しい。
【０００６】
また、パーキング機構は、部品の寸法精度が低いと、パーキングポールがパーキングギヤから外れない、パーキングポールがパーキングギヤに係合せずにパーキング状態にならない、といったことが発生しうる。そのため、部品に高い加工精度が要求され、変速機の製造コストをさらに上昇させる。
【０００７】
本発明の目的は、パーキング機構を構成する部品数を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様によれば、駆動力源の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素と、前記摩擦要素を締結させる締結手段と、を備え、前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、ことを特徴とするパーキング機構が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によると、締結することで変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持することによって、変速機にパーキング機構のための構成部品を備えなくとも、車両の機能が停止している時にも変速機をパーキング状態に維持することができ、変速機の部品点数及び組立て工数の削減によって、変速機の製造コストを低減できるとともに、変速機を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両用減速装置の概略図である（第１実施形態）。
【図２】パーキング機構を備えた変速機の断面図である（第１実施形態）。
【図３】パーキング処理のフローチャートである（第１実施形態）。
【図４】変速機の断面図である（第２実施形態）。
【図５】Ｈｉｇｈブレーキの締結機構の概略図である（第２実施形態）。
【図６Ａ】ローディング機構の概略図である（第２実施形態）。
【図６Ｂ】ローディング機構の概略図である（第２実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、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。
【００１２】
第１の実施形態
図１は、車両用減速装置１０の概略図である。
【００１３】
車両用減速装置１０は、駆動力源であるモータ２０と、遊星歯車機構３１を備える変速機３０と、減速された駆動力をドライブシャフト５３、５４へと出力する最終減速機構５０と、を備える。
【００１４】
モータ２０は、制御装置２１によって電力を供給されて回転し、駆動力を発生する。モータ２０は、例えば、三相ブラシレスモータである。制御装置２１は、例えばインバータによるＰＷＭ制御によってモータ２０に電力を供給することで、モータ２０の駆動力を制御する。
【００１５】
制御装置２１は、後述するＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結及び解放を制御回路２３に指示する。制御回路２３はこれを受けてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４に油圧又は指令信号を出力する。
【００１６】
変速機３０は、ケース３２に収容された遊星歯車機構３１を備える。変速機３０は、入力軸４１に入力される回転を遊星歯車機構３１によって減速し、出力軸４８、出力ギヤ４９を介して、最終減速機構５０へと伝達する。最終減速機構５０では、左ドライブシャフト５３と右ドライブシャフト５４との差動を許容する差動機構５２を備え、駆動力を左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４に伝達する。
【００１７】
遊星歯車機構３１は、入力軸４１に結合されるサンギヤ４２と、サンギヤ４２と噛合するピニオン４３と、ピニオン４３に噛合する第１のリングギヤ４５及び第２のリングギヤ４６とを備える。
【００１８】
サンギヤ４２は、モータ２０の駆動力が入力される入力軸４１に結合され、入力軸４１と一体に回転する。
【００１９】
ピニオン４３は、サンギヤ４２に噛合する第１の歯車４３Ａと、第１の歯車４３Ａよりも歯数が小さい第２の歯車４３Ｂと、が同軸に配置された段付ピニオンである。ピニオン４３は、モータ２０側（フロント側）に第１の歯車４３Ａを備え、モータ２０とは反対側（リア側）に第２の歯車４３Ｂを備えている。
【００２０】
ピニオン４３のフロント側には、ピニオン４３の公転運動を出力軸４８側へと伝達するキャリア４４が備えられている。キャリア４４は、出力軸４８に結合されている。
【００２１】
出力軸４８は、内部を入力軸４１が貫通する中空軸である。出力ギヤ４９に結合される。入力軸４１は軸受３５によって支持されている。出力軸４８は軸受３６によって支持されている。
【００２２】
第１のリングギヤ４５は、ピニオン４３の第１の歯車４３Ａに噛合する。第２のリングギヤ４６は、第１のリングギヤ４５よりもリア側に備えられ、ピニオン４３の第２の歯車４３Ｂに噛合する。
【００２３】
ケース３２には、第１のリングギヤ４５とケース３２との相対回転を停止させる摩擦要素としてのＨｉｇｈブレーキ３３が備えられる。第２のリングギヤ４６とケース３２との相対回転を停止させる摩擦要素としてのＬｏｗブレーキ３４が備えられる。
【００２４】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結した場合は、第１のリングギヤ４５がケース３２に係止されて、第１のリングギヤ４５の回転が停止する。Ｌｏｗブレーキ３４を締結した場合は、第２のリングギヤ４６がケース３２に係止されて、第２のリングギヤ４６の回転が停止する。
【００２５】
出力ギヤ４９は、最終減速機構５０のギヤ５１に噛合する。ギヤ５１に伝達された駆動力が差動機構５２によって左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４へと、差動を許容して伝達される。左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４は、それぞれ軸受５５及び５６によって支持される。
【００２６】
上記構成によれば、変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とのいずれか一方を締結状態として、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６とのいずれか一方の回転を停止させることによって、変速比を二段階に切り換えることができる。
【００２７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を解放状態とし、Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合は、第２のリングギヤ４６が非回転状態となる。この状態を「Ｌｏｗモード」と呼ぶ。
【００２８】
Ｌｏｗモードでは、サンギヤ４２に入力された駆動力は、第１の歯車４３Ａによってピニオン４３に伝達される。ピニオン４３は、非回転状態の第２のリングギヤ４６の内歯に沿って回転し、ピニオン４３の公転運動がキャリア４４へと伝達される。キャリア４４に伝達された駆動力は、出力軸４８から最終減速機構５０へと伝達される。
【００２９】
Ｌｏｗモードでは、第２のリングギヤ４６の回転が固定されているので、入力軸４１に入力された回転力と出力軸から出力される回転力との減速比は、サンギヤ４２及び第２のリングギヤ４６の歯数によって決まる。
【００３０】
すなわち、Ｌｏｗモードでの入力軸４１と出力軸４８との間の減速比は、１：（１＋（第２のリングギヤ４６の歯数÷サンギヤ４２の歯数））になる。この減速比によって減速された回転が、出力軸４８に出力される。
【００３１】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とし、Ｌｏｗブレーキ３４を解放状態とした場合は、第１のリングギヤ４５が非回転状態となる。この状態を「Ｈｉｇｈモード」と呼ぶ。
【００３２】
Ｈｉｇｈモードでは、サンギヤ４２に入力された駆動力は、第１の歯車４３Ａによりピニオン４３に伝達される。ピニオン４３は、非回転状態の第１のリングギヤ４５に従って回転し、その公転運動がキャリア４４へと伝達される。キャリア４４に伝達された駆動力が、出力軸４８から最終減速機構５０へと伝達される。
【００３３】
Ｈｉｇｈモードでは、第１のリングギヤ４５の回転が固定されているので、入力軸４１に入力された回転と出力軸から出力される回転との減速比は、サンギヤ４２と第１のリングギヤ４５との関係によって決まる。
【００３４】
すなわち、Ｈｉｇｈモードでの力軸４１と出力軸４８との間の減速比は、１：（１＋（第１のリングギヤ４５の歯数÷サンギヤ４２の歯数））になる。この減速比によって減速された回転が、出力軸４８に出力される。
【００３５】
変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とのいずれか一方を締結状態とすることによって、減速比を切り換えることができ、特に、ピニオン４３の歯数を選定することにより、Ｌｏｗモードにおける減速比をＨｉｇｈモードに比較して、より大きくすることができる。
【００３６】
Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とを同時に締結状態とした場合は、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６との回転がともに停止され、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６との歯数の差によって、キャリア４４の回転が固定される、いわゆるインターロック状態となる。
【００３７】
インターロック状態では、出力軸４８が非回転状態に固定される。本発明では、これを利用して、変速機３０のパーキング機構を実現する。
【００３８】
ただし、パーキング機構として利用する場合には、車両のメインスイッチのオフやイグニッションのオフ等のキーオフによって車両の機能が停止し、制御装置２１、制御回路２３等の動作が停止した後にも、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とを締結状態に維持する必要がある。そこで、変速機３０は、以下に説明する構成によって、パーキング機構を実現する。
【００３９】
図２は、変速機３０の断面図である。
【００４０】
変速機３０は、前述のようにケース３２に収容された遊星歯車機構３１を備える。ケース３２は、フロントケース３２Ａと、リアケース３２Ｂとに分割され、これらはボルト３２Ｃによって締結されている。
【００４１】
変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４との締結状態を制御する作動油を所定の油圧で供給する油圧ポンプ２４が備えられている。油圧ポンプ２４及び図示しないレギュレータによって、制御回路２３が構成される。
【００４２】
まず、Ｈｉｇｈブレーキ３３の構成を説明する。Ｈｉｇｈブレーキ３３は、多板クラッチ６１、ピストン６２、油圧室６３、及び、皿バネ６４を備える。
【００４３】
多板クラッチ６１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート６１Ａと、第１のリングギヤ４５にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート６１Ｂとを交互に重ね合わせて構成される。
【００４４】
ケース側摩擦プレート６１Ａとリングギヤ側摩擦プレート６１Ｂとは、リテーナー６１Ｃによりフロント側及びリア側の移動範囲が規制される。
【００４５】
ピストン６２は、皿バネ６４の付勢力によって多板クラッチ６１を締結側に押圧する。ピストン６２は、油圧室６３の油圧によって多板クラッチ６１の解放側に移動して、多板クラッチ６１を解放する。油圧室６３の油圧の大きさに基づいて、多板クラッチ６１の締結力の大きさを制御できる。
【００４６】
特に、油圧室６３への油圧の供給がない場合は、ピストン６２は、皿バネ６４の付勢力によって多板クラッチ６１を押圧して、多板クラッチ６１を締結状態に維持する。すなわち、Ｈｉｇｈブレーキ３３は、ノーマリークローズである。
【００４７】
同様に、Ｌｏｗブレーキ３４は、多板クラッチ７１、ピストン７２、油圧室７３、及び、皿バネ７４を備える。
【００４８】
多板クラッチ７１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート７１Ａと、第２のリングギヤ４６にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート７１Ｂとを交互に重ね合わせて構成される。
【００４９】
ケース側摩擦プレート７１Ａとリングギヤ側摩擦プレート７１Ｂとは、リテーナー７１Ｃによりフロント側及びリア側への移動範囲が規制される。
【００５０】
ピストン７２は、皿バネ７４の付勢力によって多板クラッチ７１を締結側に押圧する。ピストン７２は、油圧室７３の油圧によって多板クラッチ７１の解放側に移動して、多板クラッチ７１を解放する。油圧室７３の油圧の大きさに基づいて、多板クラッチ７１の締結力の大きさを制御できる。
【００５１】
Ｌｏｗブレーキ３４についても、Ｈｉｇｈブレーキ３３と同様に、油圧室７３への油圧の供給がない場合は、皿バネ７４の付勢力によって多板クラッチ７１を締結状態に維持する。すなわち、Ｌｏｗブレーキ３４はノーマリークローズである。
【００５２】
Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４は、制御回路２３から供給される油圧に基づいて締結及び解放が制御される。Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合はＬｏｗモードとなり、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とした場合はＨｉｇｈモードとなる。
【００５３】
Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４との両方を締結状態とした場合は、ピニオン４３の第１の歯車４３Ａと第２の歯車４３Ｂとの歯数の差によって遊星歯車機構３１がインターロックする。これを利用してパーキング機構が実現される。
【００５４】
具体的には、Ｈｉｇｈブレーキ３３の油圧室６３の油圧と、Ｌｏｗブレーキ３４の油圧室７３の油圧とを共にドレンして、油圧をゼロに制御する。これにより、皿バネ６４及び皿バネ７４の付勢力によってピストン６２及びピストン７２が締結方向へと移動して、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とが共に締結状態となる。
【００５５】
この結果、遊星歯車機構３１がインターロックして、パーキング状態となる。Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４はノーマリークローズであるため、一旦締結状態とした後は、油圧を供給するまでは締結を維持する。キーオフによって車両の機能が停止して、駆動力源２０や制御装置２１、制御回路２３の動作がすべて停止している状態であっても、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結状態が維持され、パーキング状態が維持される。
【００５６】
次に、制御装置２１の動作を説明する。
【００５７】
図３は、制御装置２１が実行するパーキング処理のフローチャートである。このフローチャートは、所定の周期（例えば１０ｍｓ間隔）で、制御装置２１によって実行される。
【００５８】
制御装置２１は、パーキング作動要求があるか否かを判定する（Ｓ１０）。パーキング作動要求があると判定した場合は、処理がステップＳ２０に移行し、パーキング作動要求がないと判定した場合は、処理が終了する。
【００５９】
制御装置２１は、運転者がセレクターを停止ポジションに操作したことが検出された場合に、パーキング作動要求があると判定する。
【００６０】
次に、制御装置２１は、変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であると判定した場合は処理がステップＳ３０に移行し、変速機３０の出力軸の回転速度が所定値よりも大きい場合は、ステップＳ２０の処理が繰り返される。
【００６１】
車両が走行中の場合にはパーキング作動は禁止されるので、車両が停止していると判定した場合（微速での移動を含む）にのみパーキング作動が許可される。所定値は、例えば数ｋｍ／ｈ程度に設定される。
【００６２】
制御装置２１は、ステップＳ２０において変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であると判定した場合は、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に制御する（Ｓ３０）。
【００６３】
具体的には、制御装置２１は、制御回路２３に対して、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に指示する。制御回路２３は、この指示に基づいてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４をドレンとして油圧をゼロに制御する。この制御よって、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４は、油圧室６３、７３の油圧がゼロに制御され、皿バネ６４、７４の付勢力により締結状態となる。
【００６４】
次に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを判定する（Ｓ４０）。パーキング動作が完了したと判定された場合は、本フローチャートの処理が終了する。パーキング動作が完了していないと判定された場合は、ステップＳ３０、Ｓ４０が繰り返される。
【００６５】
制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となったか否かによって判定する。例えば、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４がドレンに制御されてから所定時間が経過した、変速機３０の入力回転速度と出力回転速度との差が所定回転速度以下となった、等の条件を満たした時に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したと判定する。
【００６６】
図３に示すフローチャートのように、制御装置２１がＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を共に締結状態に制御して、変速機３０をインターロック状態とすることによって、変速機３０をパーキング状態にすることができる。
【００６７】
上記の通り、遊星歯車機構３１を備えた変速機３０において、変速機３０の変速比を変更する摩擦要素のうち、締結することによってインターロック状態となる少なくとも２つのインターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を共に締結することによって、変速機３０のパーキング機構が実現される。
【００６８】
変速機３０において、パーキング機構のための部品を全て削除できるので、変速機３０を小型化できると共に、変速機３０の製造コストを低減できる。
【００６９】
これら摩擦要素は、油圧の供給を停止した状態で締結するノーマリークローズである。そのため、キーオフによって車両の機能が停止し、油圧ポンプ２４や制御装置２１等の動作を停止したとしても、インターロック摩擦要素を締結状態に維持できる。
【００７０】
第２の実施形態
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、変速機３０において、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態とする構造が異なる。
【００７１】
第２の実施形態の基本構成は第１の実施形態の図１と共通である。第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
図４は、変速機３０の断面図である。
【００７３】
前述の第１の実施形態の図２と同様に、変速機３０は、遊星歯車機構３１がケース３２に収容されている。ケース３２は、フロントケース３２Ａと、リアケース３２Ｂとに分割され、これらはボルト３２Ｃによって締結されている。第１の実施形態と異なり、変速機３０は油圧ポンプ２４を備えない。
【００７４】
まず、Ｈｉｇｈブレーキ３３の構成を説明する。Ｈｉｇｈブレーキ３３は、多板クラッチ８１、ピストン８２、プレート８３、ローディングカム８４、及び、アクチュエータ８５を備える。
【００７５】
多板クラッチ８１は、第１の実施形態の多板クラッチ６１と同様に、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート８１Ａと、第１のリングギヤ４５にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート８１Ｂと、フロント側及びリア側への移動範囲を規制するリテーナー８１Ｃと、を備える。
【００７６】
アクチュエータ８５はローディングカム８４を回転させる。ローディングカム８４は、アクチュエータ８５によって回転されることによって、プレート８３を軸方向に摺動させる。
【００７７】
ピストン８２は、プレート８３に連結されている。プレート８３が締結方向に摺動することによって、ピストン８２は多板クラッチ８１を締結側に押圧する。
【００７８】
具体的には、アクチュエータ８５が、ローディングカム８４を所定の方向に所定の角度だけ回転させることによって、プレート８３が多板クラッチ８１の締結方向に摺動して、ピストン８２が多板クラッチ８１を押圧することで、多板クラッチ８１を締結状態とする。
【００７９】
一方、アクチュエータ８５がローディングカム８４をこれとは逆の方向に所定の角度だけ回転させることによって、プレート８３が多板クラッチ８１の解放方向に摺動し、ピストン８２が解放方向に移動して、多板クラッチ８１を解放状態とする。アクチュエータ８５がローディングカム８４を回転させる角度の大きさに基づいて、多板クラッチ８１の締結力の大きさを制御できる。
【００８０】
Ｌｏｗブレーキ３４の構成もＨｉｇｈブレーキ３３の構成と同様である。Ｌｏｗブレーキ３４は、多板クラッチ９１、ピストン９２、プレート９３、ローディングカム９４、及び、アクチュエータ９５を備える。
【００８１】
多板クラッチ９１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート９１Ａと、第２のリングギヤ４６にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート９１Ｂと、フロント側及びリア側への移動範囲を規制するリテーナー９１Ｃと、を備える。
【００８２】
アクチュエータ９５はローディングカム９４を回転させる。ローディングカム９４は、アクチュエータ９５によって回転されることによって、プレート９３を軸方向に摺動させる。
【００８３】
従って、Ｈｉｇｈブレーキ３３と同様に、アクチュエータ９５が、ローディングカム９４を所定の方向に所定の角度だけ回転させることによって、ピストン９２が多板クラッチ９１を押圧して、多板クラッチ９１を締結状態とする。
【００８４】
一方、アクチュエータ９５がローディングカム９４をこれとは逆の方向に所定の角度だけ回転させることによって、ピストン９２が多板クラッチ９１の解放方向に摺動して、多板クラッチ９１を解放状態とする。アクチュエータ９５がローディングカム９４を回転させる角度の大きさに基づいて、多板クラッチ９１の締結力の大きさを制御できる。
【００８５】
制御回路２３は、アクチュエータ８５、９５に供給する指令信号（電力）を制御する。
【００８６】
Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結及び解放は、制御回路２３から供給される電力に基づいてアクチュエータ８５、９５が作動することによって制御される。Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合はＬｏｗモードとなり、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とした場合はＨｉｇｈモードとなる。
【００８７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３のアクチュエータ８５への指令信号と、Ｌｏｗブレーキ３４のアクチュエータ９５への指令信号とを共に最大締結側に制御することによって、ピストン８２、９２が締結方向へと移動し、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とが締結状態となる。
【００８８】
これにより遊星歯車機構３１がインターロックして、パーキングブレーキとして動作する。
【００８９】
図５は、Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結機構の概略図である。ここではＨｉｇｈブレーキ３３の締結機構を代表して説明するが、Ｌｏｗブレーキ３４の締結機構の構成も同様である。
【００９０】
円盤状のローディングカム８４は、遊星歯車機構３１の入力軸４１と軸を同一にすると共に、外歯車８４Ｂを備える。
【００９１】
アクチュエータ８５にはウォームギヤ８６が備えられる。アクチュエータ８５及びウォームギヤ８６は、ローディングカム８４と直交する軸に備えられる。ウォームギヤ８６は、ローディングカム８４に形成された外歯車８４Ｂに噛合する。アクチュエータ８５が駆動してウォームギヤ８６を回転させることによって、ローディングカム８４が回転する。
【００９２】
ローディングカム８４のフロント側には、ローディングカム８４と軸を同一とする円盤状のプレート８３が対向して備えられる。プレート８３には、円環状のピストン８２が、フロント側に突設されている。
【００９３】
ローディングカム８４とプレート８３との間には、周方向に等間隔に４つのローディング機構８８が備えられる。
【００９４】
ローディング機構８８は、以下に説明するように、略矩形の溝に嵌め込まれた転動体が溝の傾斜を転動することによって、ローディングカム８４の回転をプレート８３の軸方向への摺動に変換する機構である。
【００９５】
図６Ａ、６Ｂは、ローディング機構８８の概略図である。
【００９６】
図６Ａに示すように、ローディングカム８４のフロント側の面には、くさび状の傾斜がプレート８３側に突出した突出部８４Ａが凸設されている。プレート８３には、突出部８４Ａに対向する位置に、くさび状に傾斜が形成された溝部８３Ａが凹設されている。溝部８３Ａには、球状またはローラ状の転動体８９が、ローディングカム８４の回転方向に転動可能に嵌合される。転動体８９は、突出部８４Ａの斜面と溝部８３Ａの斜面とで挟持される。
【００９７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３の解放時には、図６Ａに示すように、転動体８９は、突出部８４Ａの傾斜面の低い位置と溝部８３Ａの溝が深い位置との間に挟持されている。この状態ではプレート８３及びピストン８２は、多板クラッチ８１の解放側へと移動して、Ｈｉｇｈブレーキ３３を解放状態にする。
【００９８】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結する場合は、アクチュエータ８５によってウォームギヤ８６を回転させて、ローディングカム８４を所定の方向（例えば時計回り）へ所定の角度だけ回転させる。
【００９９】
すると、図６Ｂに示すように、ローディングカム８４の回転に伴って転動体８９が転動して、突出部８４Ａの傾斜面の高い位置と溝部８３Ａの溝が浅い位置との間に移動する。図６Ａと比較して、ローディングカム８４に対してプレート８３が多板クラッチ８１の締結側へと移動する。
【０１００】
この結果、ピストン８２が多板クラッチ８１を押圧して、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態にする。Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結力は、プレート８３の軸方向への摺動量、すなわち、ローディングカム８４の回転角度よって制御される。
【０１０１】
ローディングカム８４は、直交した軸に備えられるウォームギヤ８６によって回転される。ローディングカム８４の回転とピストン８２との移動は非可逆であり、ローディングカム８４によってピストン８２を前後進させることはできるが、ピストン８２を移動させてローディングカム８４を回転させることはできない。
【０１０２】
上記構成によって、一旦Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態に制御した後は、アクチュエータ８５の動作にかかわらずローディングカム８４は回転せず、ローディングカム８４の角度は変化しないので、アクチュエータ８５への電力の供給を停止しても、Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結状態は維持される。
【０１０３】
Ｌｏｗブレーキ３４についても同様の構成である。従って、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を共に締結状態に制御して、遊星歯車機構３１をインターロック状態とした後は、アクチュエータ８５、９５を作動させなくても締結状態を維持できる。
【０１０４】
第２の実施形態のパーキング機構の動作は前述の第１の実施形態の図３と同様である。
【０１０５】
図３のステップＳ１０及びＳ２０の条件を判定した結果、処理がステップＳ３０に移行した場合は、制御装置２１は、制御回路２３に対して、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に指示する。制御回路２３は、この指示に基づいてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４のアクチュエータ８５、９５の駆動量を決定して、指令信号を出力する。この出力によって、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となる。
【０１０６】
ステップＳ４０では、制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となったか否かによって判定する。例えば、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４のアクチュエータ８５、９５の指示によってローディングカム８４、９４の回転角度が所定角度となった、等の条件を満たした場合に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したと判定する。
【０１０７】
その他の制御は図３と同様である。
【０１０８】
以上のように第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、締結することによってインターロック状態となる少なくとも２つのインターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を共に締結することによって、変速機３０のパーキング機構を実現する。
【０１０９】
変速機３０において、パーキング機構のための部品が全て削除されるので、変速機３０を小型化できると共に、変速機３０の製造コストを低減できる。
【０１１０】
電力により駆動するアクチュエータ８５によってインターロック摩擦要素の締結を制御するので、油圧ポンプ２４が必要なく、さらに部品を削除できる
ウォームギヤ８６とローディング機構８８によりインターロック摩擦要素の締結を制御する。キーオフによって車両の機能が停止し、制御装置２１等の動作を停止したとしても、インターロック摩擦要素を締結状態に維持できる。
【０１１１】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【０１１２】
例えば、第１又は第２の実施形態では、車両が駆動力源をモータ２０とするＥＶとして説明したが、エンジン等の内燃機関を駆動力源とする車両であってもよい。内燃機関を駆動力源とする車両においても、小型化、軽量化によって、燃費効率を高めることができ、また、製造コストを低減できる。
【０１１３】
変速機３０を、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６と段付ピニオン４３とからなる遊星歯車機構３１によって構成したが、変速機３０の構成はこれに限られない。従来の有段変速機において、締結することで有段変速機がインターロック状態となるインターロック摩擦要素を締結状態に維持するために、前述したＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４と同じ構成を備えて、有段変速機をインターロック状態に維持することによって、パーキング機構を実現できる。
【０１１４】
インターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を多板式のブレーキとして説明したが、リングギヤの外周に巻回したバンドの締結力によってリングギヤの回転を停止させるバンドブレーキであってもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機に用いられるパーキング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機には、出力軸の回転を規制して車両を停止状態に維持するパーキング機構が備えられる。
【０００３】
特許文献１は、自動変速機用パーキング機構を開示している。パーキング機構は、シフトレバーに連動するカム付ロッドによってカムを移動させることで、トランスミッションに設けたパーキングギヤに爪を係合させ、車両をロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２０７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパーキング機構は、パーキングギヤ、パーキングポール、ロッド、カム等、多くの部品で構成されているので、変速機の製造コストが上昇する。また、多くの部品のために変速機の小型化が難しい。
【０００６】
また、パーキング機構は、部品の寸法精度が低いと、パーキングポールがパーキングギヤから外れない、パーキングポールがパーキングギヤに係合せずにパーキング状態にならない、といったことが発生しうる。そのため、部品に高い加工精度が要求され、変速機の製造コストをさらに上昇させる。
【０００７】
本発明の目的は、パーキング機構を構成する部品数を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様によれば、駆動力源の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素と、前記摩擦要素を締結させる締結手段と、を備え、前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、ことを特徴とするパーキング機構が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によると、締結することで変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持することによって、変速機にパーキング機構のための構成部品を備えなくとも、車両の機能が停止している時にも変速機をパーキング状態に維持することができ、変速機の部品点数及び組立て工数の削減によって、変速機の製造コストを低減できるとともに、変速機を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両用減速装置の概略図である（第１実施形態）。
【図２】パーキング機構を備えた変速機の断面図である（第１実施形態）。
【図３】パーキング処理のフローチャートである（第１実施形態）。
【図４】変速機の断面図である（第２実施形態）。
【図５】Ｈｉｇｈブレーキの締結機構の概略図である（第２実施形態）。
【図６Ａ】ローディング機構の概略図である（第２実施形態）。
【図６Ｂ】ローディング機構の概略図である（第２実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、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。
【００１２】
第１の実施形態
図１は、車両用減速装置１０の概略図である。
【００１３】
車両用減速装置１０は、駆動力源であるモータ２０と、遊星歯車機構３１を備える変速機３０と、減速された駆動力をドライブシャフト５３、５４へと出力する最終減速機構５０と、を備える。
【００１４】
モータ２０は、制御装置２１によって電力を供給されて回転し、駆動力を発生する。モータ２０は、例えば、三相ブラシレスモータである。制御装置２１は、例えばインバータによるＰＷＭ制御によってモータ２０に電力を供給することで、モータ２０の駆動力を制御する。
【００１５】
制御装置２１は、後述するＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結及び解放を制御回路２３に指示する。制御回路２３はこれを受けてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４に油圧又は指令信号を出力する。
【００１６】
変速機３０は、ケース３２に収容された遊星歯車機構３１を備える。変速機３０は、入力軸４１に入力される回転を遊星歯車機構３１によって減速し、出力軸４８、出力ギヤ４９を介して、最終減速機構５０へと伝達する。最終減速機構５０では、左ドライブシャフト５３と右ドライブシャフト５４との差動を許容する差動機構５２を備え、駆動力を左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４に伝達する。
【００１７】
遊星歯車機構３１は、入力軸４１に結合されるサンギヤ４２と、サンギヤ４２と噛合するピニオン４３と、ピニオン４３に噛合する第１のリングギヤ４５及び第２のリングギヤ４６とを備える。
【００１８】
サンギヤ４２は、モータ２０の駆動力が入力される入力軸４１に結合され、入力軸４１と一体に回転する。
【００１９】
ピニオン４３は、サンギヤ４２に噛合する第１の歯車４３Ａと、第１の歯車４３Ａよりも歯数が小さい第２の歯車４３Ｂと、が同軸に配置された段付ピニオンである。ピニオン４３は、モータ２０側（フロント側）に第１の歯車４３Ａを備え、モータ２０とは反対側（リア側）に第２の歯車４３Ｂを備えている。
【００２０】
ピニオン４３のフロント側には、ピニオン４３の公転運動を出力軸４８側へと伝達するキャリア４４が備えられている。キャリア４４は、出力軸４８に結合されている。
【００２１】
出力軸４８は、内部を入力軸４１が貫通する中空軸である。出力ギヤ４９に結合される。入力軸４１は軸受３５によって支持されている。出力軸４８は軸受３６によって支持されている。
【００２２】
第１のリングギヤ４５は、ピニオン４３の第１の歯車４３Ａに噛合する。第２のリングギヤ４６は、第１のリングギヤ４５よりもリア側に備えられ、ピニオン４３の第２の歯車４３Ｂに噛合する。
【００２３】
ケース３２には、第１のリングギヤ４５とケース３２との相対回転を停止させる摩擦要素としてのＨｉｇｈブレーキ３３が備えられる。第２のリングギヤ４６とケース３２との相対回転を停止させる摩擦要素としてのＬｏｗブレーキ３４が備えられる。
【００２４】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結した場合は、第１のリングギヤ４５がケース３２に係止されて、第１のリングギヤ４５の回転が停止する。Ｌｏｗブレーキ３４を締結した場合は、第２のリングギヤ４６がケース３２に係止されて、第２のリングギヤ４６の回転が停止する。
【００２５】
出力ギヤ４９は、最終減速機構５０のギヤ５１に噛合する。ギヤ５１に伝達された駆動力が差動機構５２によって左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４へと、差動を許容して伝達される。左ドライブシャフト５３及び右ドライブシャフト５４は、それぞれ軸受５５及び５６によって支持される。
【００２６】
上記構成によれば、変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とのいずれか一方を締結状態として、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６とのいずれか一方の回転を停止させることによって、変速比を二段階に切り換えることができる。
【００２７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を解放状態とし、Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合は、第２のリングギヤ４６が非回転状態となる。この状態を「Ｌｏｗモード」と呼ぶ。
【００２８】
Ｌｏｗモードでは、サンギヤ４２に入力された駆動力は、第１の歯車４３Ａによってピニオン４３に伝達される。ピニオン４３は、非回転状態の第２のリングギヤ４６の内歯に沿って回転し、ピニオン４３の公転運動がキャリア４４へと伝達される。キャリア４４に伝達された駆動力は、出力軸４８から最終減速機構５０へと伝達される。
【００２９】
Ｌｏｗモードでは、第２のリングギヤ４６の回転が固定されているので、入力軸４１に入力された回転力と出力軸から出力される回転力との減速比は、サンギヤ４２及び第２のリングギヤ４６の歯数によって決まる。
【００３０】
すなわち、Ｌｏｗモードでの入力軸４１と出力軸４８との間の減速比は、１：（１＋（第２のリングギヤ４６の歯数÷サンギヤ４２の歯数））になる。この減速比によって減速された回転が、出力軸４８に出力される。
【００３１】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とし、Ｌｏｗブレーキ３４を解放状態とした場合は、第１のリングギヤ４５が非回転状態となる。この状態を「Ｈｉｇｈモード」と呼ぶ。
【００３２】
Ｈｉｇｈモードでは、サンギヤ４２に入力された駆動力は、第１の歯車４３Ａによりピニオン４３に伝達される。ピニオン４３は、非回転状態の第１のリングギヤ４５に従って回転し、その公転運動がキャリア４４へと伝達される。キャリア４４に伝達された駆動力が、出力軸４８から最終減速機構５０へと伝達される。
【００３３】
Ｈｉｇｈモードでは、第１のリングギヤ４５の回転が固定されているので、入力軸４１に入力された回転と出力軸から出力される回転との減速比は、サンギヤ４２と第１のリングギヤ４５との関係によって決まる。
【００３４】
すなわち、Ｈｉｇｈモードでの力軸４１と出力軸４８との間の減速比は、１：（１＋（第１のリングギヤ４５の歯数÷サンギヤ４２の歯数））になる。この減速比によって減速された回転が、出力軸４８に出力される。
【００３５】
変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とのいずれか一方を締結状態とすることによって、減速比を切り換えることができ、特に、ピニオン４３の歯数を選定することにより、Ｌｏｗモードにおける減速比をＨｉｇｈモードに比較して、より大きくすることができる。
【００３６】
Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とを同時に締結状態とした場合は、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６との回転がともに停止され、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６との歯数の差によって、キャリア４４の回転が固定される、いわゆるインターロック状態となる。
【００３７】
インターロック状態では、出力軸４８が非回転状態に固定される。本発明では、これを利用して、変速機３０のパーキング機構を実現する。
【００３８】
ただし、パーキング機構として利用する場合には、車両のメインスイッチのオフやイグニッションのオフ等のキーオフによって車両の機能が停止し、制御装置２１、制御回路２３等の動作が停止した後にも、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とを締結状態に維持する必要がある。そこで、変速機３０は、以下に説明する構成によって、パーキング機構を実現する。
【００３９】
図２は、変速機３０の断面図である。
【００４０】
変速機３０は、前述のようにケース３２に収容された遊星歯車機構３１を備える。ケース３２は、フロントケース３２Ａと、リアケース３２Ｂとに分割され、これらはボルト３２Ｃによって締結されている。
【００４１】
変速機３０は、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４との締結状態を制御する作動油を所定の油圧で供給する油圧ポンプ２４が備えられている。油圧ポンプ２４及び図示しないレギュレータによって、制御回路２３が構成される。
【００４２】
まず、Ｈｉｇｈブレーキ３３の構成を説明する。Ｈｉｇｈブレーキ３３は、多板クラッチ６１、ピストン６２、油圧室６３、及び、皿バネ６４を備える。
【００４３】
多板クラッチ６１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート６１Ａと、第１のリングギヤ４５にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート６１Ｂとを交互に重ね合わせて構成される。
【００４４】
ケース側摩擦プレート６１Ａとリングギヤ側摩擦プレート６１Ｂとは、リテーナー６１Ｃによりフロント側及びリア側の移動範囲が規制される。
【００４５】
ピストン６２は、皿バネ６４の付勢力によって多板クラッチ６１を締結側に押圧する。ピストン６２は、油圧室６３の油圧によって多板クラッチ６１の解放側に移動して、多板クラッチ６１を解放する。油圧室６３の油圧の大きさに基づいて、多板クラッチ６１の締結力の大きさを制御できる。
【００４６】
特に、油圧室６３への油圧の供給がない場合は、ピストン６２は、皿バネ６４の付勢力によって多板クラッチ６１を押圧して、多板クラッチ６１を締結状態に維持する。すなわち、Ｈｉｇｈブレーキ３３は、ノーマリークローズである。
【００４７】
同様に、Ｌｏｗブレーキ３４は、多板クラッチ７１、ピストン７２、油圧室７３、及び、皿バネ７４を備える。
【００４８】
多板クラッチ７１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート７１Ａと、第２のリングギヤ４６にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート７１Ｂとを交互に重ね合わせて構成される。
【００４９】
ケース側摩擦プレート７１Ａとリングギヤ側摩擦プレート７１Ｂとは、リテーナー７１Ｃによりフロント側及びリア側への移動範囲が規制される。
【００５０】
ピストン７２は、皿バネ７４の付勢力によって多板クラッチ７１を締結側に押圧する。ピストン７２は、油圧室７３の油圧によって多板クラッチ７１の解放側に移動して、多板クラッチ７１を解放する。油圧室７３の油圧の大きさに基づいて、多板クラッチ７１の締結力の大きさを制御できる。
【００５１】
Ｌｏｗブレーキ３４についても、Ｈｉｇｈブレーキ３３と同様に、油圧室７３への油圧の供給がない場合は、皿バネ７４の付勢力によって多板クラッチ７１を締結状態に維持する。すなわち、Ｌｏｗブレーキ３４はノーマリークローズである。
【００５２】
Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４は、制御回路２３から供給される油圧に基づいて締結及び解放が制御される。Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合はＬｏｗモードとなり、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とした場合はＨｉｇｈモードとなる。
【００５３】
Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４との両方を締結状態とした場合は、ピニオン４３の第１の歯車４３Ａと第２の歯車４３Ｂとの歯数の差によって遊星歯車機構３１がインターロックする。これを利用してパーキング機構が実現される。
【００５４】
具体的には、Ｈｉｇｈブレーキ３３の油圧室６３の油圧と、Ｌｏｗブレーキ３４の油圧室７３の油圧とを共にドレンして、油圧をゼロに制御する。これにより、皿バネ６４及び皿バネ７４の付勢力によってピストン６２及びピストン７２が締結方向へと移動して、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とが共に締結状態となる。
【００５５】
この結果、遊星歯車機構３１がインターロックして、パーキング状態となる。Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４はノーマリークローズであるため、一旦締結状態とした後は、油圧を供給するまでは締結を維持する。キーオフによって車両の機能が停止して、駆動力源２０や制御装置２１、制御回路２３の動作がすべて停止している状態であっても、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結状態が維持され、パーキング状態が維持される。
【００５６】
次に、制御装置２１の動作を説明する。
【００５７】
図３は、制御装置２１が実行するパーキング処理のフローチャートである。このフローチャートは、所定の周期（例えば１０ｍｓ間隔）で、制御装置２１によって実行される。
【００５８】
制御装置２１は、パーキング作動要求があるか否かを判定する（Ｓ１０）。パーキング作動要求があると判定した場合は、処理がステップＳ２０に移行し、パーキング作動要求がないと判定した場合は、処理が終了する。
【００５９】
制御装置２１は、運転者がセレクターを停止ポジションに操作したことが検出された場合に、パーキング作動要求があると判定する。
【００６０】
次に、制御装置２１は、変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であると判定した場合は処理がステップＳ３０に移行し、変速機３０の出力軸の回転速度が所定値よりも大きい場合は、ステップＳ２０の処理が繰り返される。
【００６１】
車両が走行中の場合にはパーキング作動は禁止されるので、車両が停止していると判定した場合（微速での移動を含む）にのみパーキング作動が許可される。所定値は、例えば数ｋｍ／ｈ程度に設定される。
【００６２】
制御装置２１は、ステップＳ２０において変速機３０の出力軸の回転速度が所定値以下であると判定した場合は、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に制御する（Ｓ３０）。
【００６３】
具体的には、制御装置２１は、制御回路２３に対して、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に指示する。制御回路２３は、この指示に基づいてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４をドレンとして油圧をゼロに制御する。この制御よって、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４は、油圧室６３、７３の油圧がゼロに制御され、皿バネ６４、７４の付勢力により締結状態となる。
【００６４】
次に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを判定する（Ｓ４０）。パーキング動作が完了したと判定された場合は、本フローチャートの処理が終了する。パーキング動作が完了していないと判定された場合は、ステップＳ３０、Ｓ４０が繰り返される。
【００６５】
制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となったか否かによって判定する。例えば、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４がドレンに制御されてから所定時間が経過した、変速機３０の入力回転速度と出力回転速度との差が所定回転速度以下となった、等の条件を満たした時に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したと判定する。
【００６６】
図３に示すフローチャートのように、制御装置２１がＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を共に締結状態に制御して、変速機３０をインターロック状態とすることによって、変速機３０をパーキング状態にすることができる。
【００６７】
上記の通り、遊星歯車機構３１を備えた変速機３０において、変速機３０の変速比を変更する摩擦要素のうち、締結することによってインターロック状態となる少なくとも２つのインターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を共に締結することによって、変速機３０のパーキング機構が実現される。
【００６８】
変速機３０において、パーキング機構のための部品を全て削除できるので、変速機３０を小型化できると共に、変速機３０の製造コストを低減できる。
【００６９】
これら摩擦要素は、油圧の供給を停止した状態で締結するノーマリークローズである。そのため、キーオフによって車両の機能が停止し、油圧ポンプ２４や制御装置２１等の動作を停止したとしても、インターロック摩擦要素を締結状態に維持できる。
【００７０】
第２の実施形態
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、変速機３０において、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態とする構造が異なる。
【００７１】
第２の実施形態の基本構成は第１の実施形態の図１と共通である。第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
図４は、変速機３０の断面図である。
【００７３】
前述の第１の実施形態の図２と同様に、変速機３０は、遊星歯車機構３１がケース３２に収容されている。ケース３２は、フロントケース３２Ａと、リアケース３２Ｂとに分割され、これらはボルト３２Ｃによって締結されている。第１の実施形態と異なり、変速機３０は油圧ポンプ２４を備えない。
【００７４】
まず、Ｈｉｇｈブレーキ３３の構成を説明する。Ｈｉｇｈブレーキ３３は、多板クラッチ８１、ピストン８２、プレート８３、ローディングカム８４、及び、アクチュエータ８５を備える。
【００７５】
多板クラッチ８１は、第１の実施形態の多板クラッチ６１と同様に、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート８１Ａと、第１のリングギヤ４５にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート８１Ｂと、フロント側及びリア側への移動範囲を規制するリテーナー８１Ｃと、を備える。
【００７６】
アクチュエータ８５はローディングカム８４を回転させる。ローディングカム８４は、アクチュエータ８５によって回転されることによって、プレート８３を軸方向に摺動させる。
【００７７】
ピストン８２は、プレート８３に連結されている。プレート８３が締結方向に摺動することによって、ピストン８２は多板クラッチ８１を締結側に押圧する。
【００７８】
具体的には、アクチュエータ８５が、ローディングカム８４を所定の方向に所定の角度だけ回転させることによって、プレート８３が多板クラッチ８１の締結方向に摺動して、ピストン８２が多板クラッチ８１を押圧することで、多板クラッチ８１を締結状態とする。
【００７９】
一方、アクチュエータ８５がローディングカム８４をこれとは逆の方向に所定の角度だけ回転させることによって、プレート８３が多板クラッチ８１の解放方向に摺動し、ピストン８２が解放方向に移動して、多板クラッチ８１を解放状態とする。アクチュエータ８５がローディングカム８４を回転させる角度の大きさに基づいて、多板クラッチ８１の締結力の大きさを制御できる。
【００８０】
Ｌｏｗブレーキ３４の構成もＨｉｇｈブレーキ３３の構成と同様である。Ｌｏｗブレーキ３４は、多板クラッチ９１、ピストン９２、プレート９３、ローディングカム９４、及び、アクチュエータ９５を備える。
【００８１】
多板クラッチ９１は、ケース３２にスライド自在に装着される環状のケース側摩擦プレート９１Ａと、第２のリングギヤ４６にスライド自在に装着される環状のリングギヤ側摩擦プレート９１Ｂと、フロント側及びリア側への移動範囲を規制するリテーナー９１Ｃと、を備える。
【００８２】
アクチュエータ９５はローディングカム９４を回転させる。ローディングカム９４は、アクチュエータ９５によって回転されることによって、プレート９３を軸方向に摺動させる。
【００８３】
従って、Ｈｉｇｈブレーキ３３と同様に、アクチュエータ９５が、ローディングカム９４を所定の方向に所定の角度だけ回転させることによって、ピストン９２が多板クラッチ９１を押圧して、多板クラッチ９１を締結状態とする。
【００８４】
一方、アクチュエータ９５がローディングカム９４をこれとは逆の方向に所定の角度だけ回転させることによって、ピストン９２が多板クラッチ９１の解放方向に摺動して、多板クラッチ９１を解放状態とする。アクチュエータ９５がローディングカム９４を回転させる角度の大きさに基づいて、多板クラッチ９１の締結力の大きさを制御できる。
【００８５】
制御回路２３は、アクチュエータ８５、９５に供給する指令信号（電力）を制御する。
【００８６】
Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４の締結及び解放は、制御回路２３から供給される電力に基づいてアクチュエータ８５、９５が作動することによって制御される。Ｌｏｗブレーキ３４を締結状態とした場合はＬｏｗモードとなり、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態とした場合はＨｉｇｈモードとなる。
【００８７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３のアクチュエータ８５への指令信号と、Ｌｏｗブレーキ３４のアクチュエータ９５への指令信号とを共に最大締結側に制御することによって、ピストン８２、９２が締結方向へと移動し、Ｈｉｇｈブレーキ３３とＬｏｗブレーキ３４とが締結状態となる。
【００８８】
これにより遊星歯車機構３１がインターロックして、パーキングブレーキとして動作する。
【００８９】
図５は、Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結機構の概略図である。ここではＨｉｇｈブレーキ３３の締結機構を代表して説明するが、Ｌｏｗブレーキ３４の締結機構の構成も同様である。
【００９０】
円盤状のローディングカム８４は、遊星歯車機構３１の入力軸４１と軸を同一にすると共に、外歯車８４Ｂを備える。
【００９１】
アクチュエータ８５にはウォームギヤ８６が備えられる。アクチュエータ８５及びウォームギヤ８６は、ローディングカム８４と直交する軸に備えられる。ウォームギヤ８６は、ローディングカム８４に形成された外歯車８４Ｂに噛合する。アクチュエータ８５が駆動してウォームギヤ８６を回転させることによって、ローディングカム８４が回転する。
【００９２】
ローディングカム８４のフロント側には、ローディングカム８４と軸を同一とする円盤状のプレート８３が対向して備えられる。プレート８３には、円環状のピストン８２が、フロント側に突設されている。
【００９３】
ローディングカム８４とプレート８３との間には、周方向に等間隔に４つのローディング機構８８が備えられる。
【００９４】
ローディング機構８８は、以下に説明するように、略矩形の溝に嵌め込まれた転動体が溝の傾斜を転動することによって、ローディングカム８４の回転をプレート８３の軸方向への摺動に変換する機構である。
【００９５】
図６Ａ、６Ｂは、ローディング機構８８の概略図である。
【００９６】
図６Ａに示すように、ローディングカム８４のフロント側の面には、くさび状の傾斜がプレート８３側に突出した突出部８４Ａが凸設されている。プレート８３には、突出部８４Ａに対向する位置に、くさび状に傾斜が形成された溝部８３Ａが凹設されている。溝部８３Ａには、球状またはローラ状の転動体８９が、ローディングカム８４の回転方向に転動可能に嵌合される。転動体８９は、突出部８４Ａの斜面と溝部８３Ａの斜面とで挟持される。
【００９７】
Ｈｉｇｈブレーキ３３の解放時には、図６Ａに示すように、転動体８９は、突出部８４Ａの傾斜面の低い位置と溝部８３Ａの溝が深い位置との間に挟持されている。この状態ではプレート８３及びピストン８２は、多板クラッチ８１の解放側へと移動して、Ｈｉｇｈブレーキ３３を解放状態にする。
【００９８】
Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結する場合は、アクチュエータ８５によってウォームギヤ８６を回転させて、ローディングカム８４を所定の方向（例えば時計回り）へ所定の角度だけ回転させる。
【００９９】
すると、図６Ｂに示すように、ローディングカム８４の回転に伴って転動体８９が転動して、突出部８４Ａの傾斜面の高い位置と溝部８３Ａの溝が浅い位置との間に移動する。図６Ａと比較して、ローディングカム８４に対してプレート８３が多板クラッチ８１の締結側へと移動する。
【０１００】
この結果、ピストン８２が多板クラッチ８１を押圧して、Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態にする。Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結力は、プレート８３の軸方向への摺動量、すなわち、ローディングカム８４の回転角度よって制御される。
【０１０１】
ローディングカム８４は、直交した軸に備えられるウォームギヤ８６によって回転される。ローディングカム８４の回転とピストン８２との移動は非可逆であり、ローディングカム８４によってピストン８２を前後進させることはできるが、ピストン８２を移動させてローディングカム８４を回転させることはできない。
【０１０２】
上記構成によって、一旦Ｈｉｇｈブレーキ３３を締結状態に制御した後は、アクチュエータ８５の動作にかかわらずローディングカム８４は回転せず、ローディングカム８４の角度は変化しないので、アクチュエータ８５への電力の供給を停止しても、Ｈｉｇｈブレーキ３３の締結状態は維持される。
【０１０３】
Ｌｏｗブレーキ３４についても同様の構成である。従って、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を共に締結状態に制御して、遊星歯車機構３１をインターロック状態とした後は、アクチュエータ８５、９５を作動させなくても締結状態を維持できる。
【０１０４】
第２の実施形態のパーキング機構の動作は前述の第１の実施形態の図３と同様である。
【０１０５】
図３のステップＳ１０及びＳ２０の条件を判定した結果、処理がステップＳ３０に移行した場合は、制御装置２１は、制御回路２３に対して、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４を締結状態に指示する。制御回路２３は、この指示に基づいてＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４のアクチュエータ８５、９５の駆動量を決定して、指令信号を出力する。この出力によって、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となる。
【０１０６】
ステップＳ４０では、制御装置２１は、パーキング動作が完了したか否かを、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４が締結状態となったか否かによって判定する。例えば、Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４のアクチュエータ８５、９５の指示によってローディングカム８４、９４の回転角度が所定角度となった、等の条件を満たした場合に、制御装置２１は、パーキング動作が完了したと判定する。
【０１０７】
その他の制御は図３と同様である。
【０１０８】
以上のように第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、締結することによってインターロック状態となる少なくとも２つのインターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を共に締結することによって、変速機３０のパーキング機構を実現する。
【０１０９】
変速機３０において、パーキング機構のための部品が全て削除されるので、変速機３０を小型化できると共に、変速機３０の製造コストを低減できる。
【０１１０】
電力により駆動するアクチュエータ８５によってインターロック摩擦要素の締結を制御するので、油圧ポンプ２４が必要なく、さらに部品を削除できる
ウォームギヤ８６とローディング機構８８によりインターロック摩擦要素の締結を制御する。キーオフによって車両の機能が停止し、制御装置２１等の動作を停止したとしても、インターロック摩擦要素を締結状態に維持できる。
【０１１１】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【０１１２】
例えば、第１又は第２の実施形態では、車両が駆動力源をモータ２０とするＥＶとして説明したが、エンジン等の内燃機関を駆動力源とする車両であってもよい。内燃機関を駆動力源とする車両においても、小型化、軽量化によって、燃費効率を高めることができ、また、製造コストを低減できる。
【０１１３】
変速機３０を、第１のリングギヤ４５と第２のリングギヤ４６と段付ピニオン４３とからなる遊星歯車機構３１によって構成したが、変速機３０の構成はこれに限られない。従来の有段変速機において、締結することで有段変速機がインターロック状態となるインターロック摩擦要素を締結状態に維持するために、前述したＨｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４と同じ構成を備えて、有段変速機をインターロック状態に維持することによって、パーキング機構を実現できる。
【０１１４】
インターロック摩擦要素（Ｈｉｇｈブレーキ３３及びＬｏｗブレーキ３４）を多板式のブレーキとして説明したが、リングギヤの外周に巻回したバンドの締結力によってリングギヤの回転を停止させるバンドブレーキであってもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、
締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素と、
前記摩擦要素を締結させる締結手段と、
を備え、
前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項２】
請求項１に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、前記複数の摩擦要素を締結方向に付勢するバネと、前記複数の締結要素を解放側に制御する油圧を供給する油圧供給手段と、を備え、
前記油圧供給手段からの油圧の供給が停止した後、前記バネの付勢力によって前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項３】
請求項１に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、電力によって駆動されるアクチュエータによって前記複数の摩擦要素の締結力が制御されると共に、前記電力の供給が停止した後、前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項４】
請求項３に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、
ウォームギヤと、
前記ウォームギヤと直交する軸上に、前記ウォームギヤと噛合する外歯車を備えるローディングカムと、
前記ローディングカムの回転に伴って、前記ローディングカムの軸方向に摺動するプレートと、
前記プレートの摺動により前記複数の摩擦要素の締結側又は解放側に移動して、前記複数の摩擦要素の締結力を制御するピストンと、
をさらに備え、
前記アクチュエータは、電力によって駆動されて前記ウォームギヤを回転させ、
前記アクチュエータの駆動により前記ピストンが移動することによって、前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素が締結される、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のパーキング機構であって、
前記変速機は、
駆動力源からの駆動力が入力される入力軸と、
前記入力軸に結合されたサンギヤと、
前記サンギヤと噛合する第１の歯車、及び、第２の歯車が同軸上に結合された段付ピニオンと、
前記第１の歯車と噛合する第１のリングギヤと、
前記第２の歯車と噛合する第２のリングギヤと、
前記段付ピニオンに結合され、前記段付ピニオンの公転運動を出力するキャリアと、
前記サンギヤ、前記段付きピニオン、前記第１のリングギヤ、前記第２のリングギヤ、及び、前記キャリアを収容するケースと、
前記第１のリングギヤの回転を停止させる第１のブレーキと、
前記第２のリングギヤの回転を停止させる第２のブレーキと、
を備え、
前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキを共に締結状態に維持して、前記変速機をインターロック状態とする、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項１】
駆動力源の回転を変速して出力する遊星歯車機構を備えた変速機のパーキング機構であって、
締結状態又は解放状態となることによって前記遊星歯車機構の変速比を変更する複数の摩擦要素と、
前記摩擦要素を締結させる締結手段と、
を備え、
前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記複数の摩擦要素のうち、締結することで前記変速機がインターロック状態となる少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項２】
請求項１に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、前記複数の摩擦要素を締結方向に付勢するバネと、前記複数の締結要素を解放側に制御する油圧を供給する油圧供給手段と、を備え、
前記油圧供給手段からの油圧の供給が停止した後、前記バネの付勢力によって前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項３】
請求項１に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、電力によって駆動されるアクチュエータによって前記複数の摩擦要素の締結力が制御されると共に、前記電力の供給が停止した後、前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素を締結状態に維持する、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項４】
請求項３に記載のパーキング機構であって、
前記締結手段は、
ウォームギヤと、
前記ウォームギヤと直交する軸上に、前記ウォームギヤと噛合する外歯車を備えるローディングカムと、
前記ローディングカムの回転に伴って、前記ローディングカムの軸方向に摺動するプレートと、
前記プレートの摺動により前記複数の摩擦要素の締結側又は解放側に移動して、前記複数の摩擦要素の締結力を制御するピストンと、
をさらに備え、
前記アクチュエータは、電力によって駆動されて前記ウォームギヤを回転させ、
前記アクチュエータの駆動により前記ピストンが移動することによって、前記少なくとも二つのインターロック摩擦要素が締結される、
ことを特徴とするパーキング機構。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のパーキング機構であって、
前記変速機は、
駆動力源からの駆動力が入力される入力軸と、
前記入力軸に結合されたサンギヤと、
前記サンギヤと噛合する第１の歯車、及び、第２の歯車が同軸上に結合された段付ピニオンと、
前記第１の歯車と噛合する第１のリングギヤと、
前記第２の歯車と噛合する第２のリングギヤと、
前記段付ピニオンに結合され、前記段付ピニオンの公転運動を出力するキャリアと、
前記サンギヤ、前記段付きピニオン、前記第１のリングギヤ、前記第２のリングギヤ、及び、前記キャリアを収容するケースと、
前記第１のリングギヤの回転を停止させる第１のブレーキと、
前記第２のリングギヤの回転を停止させる第２のブレーキと、
を備え、
前記締結手段は、キーオフによって前記駆動力源の動作が停止しているときに、前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキを共に締結状態に維持して、前記変速機をインターロック状態とする、
ことを特徴とするパーキング機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−２３５３（Ｐ２０１２−２３５３Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００９４３（Ｐ２０１１−１００９４３）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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