專利名稱：自動變速器的駐車機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動變速器的駐車機構，其通過設置于駐車桿的爪部與駐車齒輪的齒部卡合或釋放，從而旋轉固定駐車齒輪。
背景技術：
目前，公知有如下的自動變速器的駐車機構，即、相對于設置于自動變速器的輸出軸的駐車齒輪，使駐車桿的爪部卡脫，從而進行輸出軸的旋轉、停止(例如，參照文獻1)。在該駐車機構中，對于駐車桿而言，一端通過設置于變速箱的轉動軸而轉動自如地被保持，另一端通過使駐車桿轉動的楔件可卡脫地被支承。專利文獻1 (日本)特開2009-236201號公報通常，駐車機構的齒部及爪部均為漸開線形狀。因此，若要使駐車齒輪旋轉的力產生作用，則沿垂直方向要解除駐車的力(拔出力)就作用于駐車桿的爪部。由此，駕駛員通過變速桿從駐車擋位選擇變更至其它的檔位，由此，楔件向駐車桿和楔件軸線方向移動，若駐車桿和楔件脫離接觸，則成為駐車一定能夠解除的結構。但是，在現有的自動變速器的駐車機構中，駕駛員通過變速桿選擇駐車擋位，在使自動變速器的輸出軸不能旋轉的鎖止狀態(tài)下，通過在車輛傾斜狀態(tài)下的駐車等，有時要使駐車齒輪旋轉的轉矩會產生作用。此時，通過垂直作用于駐車桿的爪部的拔出力，作用于爪部的垂直負載作為彎曲負載作用于駐車桿，因此，駐車桿以楔件和轉動軸為支點產生彈性變形。另外，若車輛傾斜角度變大等且該彈性變形量增大，則有可能使駐車桿的負荷增大而強度可靠性降低。另外，為了抑制彈性變形量而考慮增加駐車桿的板厚，但是，在該情況下，產生重量增加或成本增加等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是著眼于上述問題設立的，因此，其目的在于提供一種自動變速器的駐車機構，其能夠抑制拔出力作用時的駐車桿的彈性變形，并提高強度可靠性。為了實現上述目的，在本發(fā)明的自動變速器的駐車機構通過設置于駐車桿的爪部與駐車齒輪的齒部卡合或釋放，從而旋轉固定所述駐車齒輪，其特征在于，所述駐車桿與所述爪部鄰接，并設置有通過所述駐車桿的彈性變形而與所述齒部接觸的突起部。因此，在本發(fā)明中，在與駐車桿的爪部鄰接的位置，設置有通過該駐車桿的彈性變形而與駐車齒輪的齒部接觸的突起部。因此，能夠通過突起部支承沿垂直方向作用的力，并能夠抑制爪部的彈性變形。即、與爪部鄰接設置的突起部在比支承駐車桿的位置更接近沿垂直方向作用的力的力點位置的位置與駐車齒輪接觸而進行支承。因此，能夠縮短從拔出力輸入位置至拔出力支承位置的距離，減少駐車桿的彎矩及彎曲量。其結果，能夠抑制拔出力作用時的駐車桿的彈性變形，并提高強度可靠性。


圖1是表示實施例1的自動變速器的駐車機構的說明圖；圖2(a)是表示實施例1的自動變速器的駐車機構的駐車齒輪和駐車桿的說明圖， 圖2(b)是圖2(a)的A部放大圖；圖3是表示駐車桿的立體圖；圖4是說明自動變速器的駐車機構的等待機構的說明圖，其中，圖4(a)表示鎖止狀態(tài)，圖4(b)表示等待狀態(tài)；圖5是表示在上坡路駐車時的駐車齒輪和駐車桿的說明圖；圖6是說明在比較例的駐車機構產生駐車齒輪旋轉力時的說明圖，其中，圖6(a) 是表示駐車鎖止狀態(tài)，圖6(b)是表示產生拔出力時，圖6(c)是表示產生駐車桿變形時，圖 6(d)是表示駐車齒輪越上狀態(tài)；圖7是比較例的駐車機構的彎矩圖；圖8是說明在實施例1的自動變速器的駐車機構產生駐車齒輪旋轉力時的說明圖，其中，圖8(a)表示駐車鎖止狀態(tài)，圖8(b)表示產生拔出力時，圖8(c)表示產生駐車桿變形時，圖8(d)表示突起部接觸狀態(tài)；圖9是實施例1的自動變速器的駐車機構的彎矩圖；圖10是表示在下坡時在實施例1的自動變速器的駐車機構的突起部接觸狀態(tài)的主要部分的放大圖。符號說明1駐車機構2手動桿3手動板4鎖止桿7 楔件10駐車桿11轉動軸12楔件接受部13 爪部14突起部20駐車齒輪21 齒部21a齒頂面Fa使駐車齒輪旋轉的力Fl拔出力
具體實施例方式下面，基于附圖所示的實施例1對用于實施本發(fā)明的自動變速器的駐車機構的方式進行說明。
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(實施例1)首先，對構成進行說明。圖1是表示實施例1的自動變速器的駐車機構的說明圖，圖2(a)是表示實施例1 的自動變速器的駐車機構的駐車齒輪和駐車桿的說明圖，圖2(b)是圖2(a)的A部放大圖， 圖3是表示駐車桿的立體圖。圖1所示的自動變速器的駐車機構1配置于變速箱Ia內，具有手動桿2、手動板 3、鎖止桿4、駐車桿10、駐車齒輪20。上述手動桿2可擺動地安裝于變速箱la，且經由選擇桿5與變速桿6聯(lián)結。而且， 與駕駛員進行變速桿6的操作聯(lián)動而擺動。上述手動板3與手動桿2聯(lián)結，與手動桿2 —體移動并使鎖止桿4沿軸方向進退移動。對于上述鎖止桿4而言，一端與手動板3連結，在另一端楔件7可滑動地嵌合插入。該楔件7通過設置于鎖止桿4的彈簧7a對鎖止桿前端4a側施力，并通過鎖止桿前端而防止脫落。如圖2所示，上述駐車桿10配置于駐車齒輪20的外周位置，并沿該駐車齒輪20 的外周面在周方向延伸。該駐車桿10的一端通過固定于變速箱Ia的轉動軸11可轉動地被保持。另外，在駐車桿10的另一端形成有與楔件7抵接的楔件接受部12，并通過楔件7 支承。進而，如圖3所示，在駐車桿10的中間部設置有與駐車齒輪20的齒部21可卡脫地卡合的爪部13、和位于該爪部13的兩側的一對突起部14、14。爪部13及一對突起部14、14 朝向駐車齒輪20突出。另外，對該爪部13及一對突起部14、14進行高頻熱處理，提高表面硬度。上述一對突起部14、14與爪部13鄰接而形成。各突起部14通過在對爪部13施加垂直負載時產生的駐車桿10的彈性變形，與駐車齒輪20的齒部21接觸。此時，突起部 14和與爪部13嚙合的齒部21的外徑、即與爪部13嚙合的齒部21的齒頂21a接觸。在此， 位于轉動軸11側的突起部14在上坡路的駐車桿釋放時與齒部21接觸，位于楔件接受部12 側的突起部14在下坡路的駐車桿釋放時與齒部21接觸。而且，對于突起部14的高度，在駐車桿卡合時(駐車鎖止時)，成為與齒部21的齒頂面21a之間產生間隙S的高度(參照圖2(b))。在該駐車桿卡合時產生的突起部14與齒部21的間隙S的間距Wl基于駐車桿20的彈性變形量進行設定。另外，該突起部14的壓力角θ 2可根據駐車齒輪20的齒數變更。上述駐車齒輪20為固定在變速器輸出軸Ib上的齒輪，通過設置于駐車桿10的爪部13與齒部21卡合或釋放而被旋轉固定。接著，說明作用。首先，進行“自動變速器的駐車機構的基本動作”、“比較例的駐車機構的技術課題”的說明，接著，對實施例1的自動變速器的駐車機構的“變形防止作用”進行說明。(自動變速器的駐車機構的基本動作)圖4是說明自動變速器的駐車機構的等待機構的說明圖，其中，圖4(a)表示鎖止狀態(tài)，圖4(b)表示等待狀態(tài)。圖5是表示在上坡路駐車鎖止時的駐車齒輪和駐車桿的說明圖。
通常，在駐車機構中，變速桿選擇駐車位置(P檔位)時，手動桿轉動使鎖止桿30 移動。由此，如圖4(a)所示，楔件31通過彈簧39的彈力而越過設于與駐車桿32的楔件接受部33相對的位置的支架38，抬起楔件接受部33。由此，駐車桿32以轉動軸34為中心轉動，爪部35與駐車齒輪36的齒部37嚙合。由此，鎖止變速器輸出軸。另一方面，由于在駐車桿32的爪部35的外周與駐車齒輪36的齒部37的外周碰撞時駐車桿32不能轉動，因此，如圖4(b)所示，楔件31不能被支架38和楔件接受部33夾持而進行移動。因此，壓縮彈簧39而成為等待狀態(tài)。此時，楔件31通過彈簧39向桿前端 30a側施力，要駐車鎖止的力一直產生作用。而且，在駐車桿32的爪部35與駐車齒輪36的齒間重疊時，對彈簧39施力的楔件31越過支架38使駐車桿32轉動進行駐車鎖止。此為所謂的等待機構。進而，如圖5所示，在上坡路停車進行駐車鎖止的狀態(tài)下，若要使駐車齒輪36旋轉的力Fa起作用，則該力Fa從齒部37向爪部35傳遞。此時，由于齒部37及爪部35均為設置有壓力角的漸開線形狀，因此，力Fa被分為要解除駐車的力(下面稱為“拔出力”)Fl 和夾持駐車桿32的力F2。在此，拔出力Fl為相對于駐車桿32的爪部35沿垂直方向作用的力，楔件31支承該拔出力F1。而且，若楔件31脫離，則駐車桿31通過拔出力Fl以轉動軸34為中心轉動， 從駐車齒輪36脫離。(比較例的駐車機構的技術課題)圖6是說明在比較例的駐車機構的產生駐車齒輪旋轉力時的說明圖，圖6 (a)表示駐車鎖止狀態(tài)，圖6(b)表示產生拔出力時，圖6(c)表示產生駐車桿變形時，圖6(d)表示駐車齒輪越上狀態(tài)。圖7是表示比較例的駐車機構的彎矩圖。如圖6 (a)所示，在駐車鎖止狀態(tài)下，駐車桿40的爪部41與駐車齒輪42的齒部43 嚙合，爪部41的側面與齒部43的側面接觸。另一方面，在使駐車齒輪42旋轉的力F α起作用時，如圖6(b)所示，拔出力Fl沿垂直方向從齒部43向爪部41作用。由此，如圖6(c)所示，駐車桿40以楔件44和轉動軸45為支點逐漸彈性變形為弓形。拔出力Fl作用于駐車桿40時的彎矩圖如圖7所示。圖7中，拔出力Fl的輸入位置為爪部41與齒部43的接觸位置，L為從楔件接受部44的支承位置至轉動軸45的支承位置的距離。而且，Ll為從楔件接受部支承位置至拔出力輸入位置的距離，L2為從旋轉軸支承位置至拔出力輸入位置的距離，Ra為楔件接受部 44的支承力，Rb為轉動軸45的支承力。由此，下述式(1) 式(4)成立。Fl = Ra+Rb(1)L = L1+L2(2)LlXFl = RbXL(3)L2XF1 = RaXL(4)因此，由式(1) 式(4)，通過下式(5)、式(6)能夠求出楔件接受部44的支承力 Ra與轉動軸45的支承力Rb。Ra = L2 X Fl/L = L2X Fl/(L1+L2) (5)
Rb = Ll X Fl/L = LlX Fl/(L1+L2) (6)
而且，由該式(5)、式(6)，通過下述式(7)、式⑶分別求出作用于駐車桿40的彎矩Mlmax及彎曲量δ 1。Mlmax = Fl XLlX L2/L(7)δ 1 = F1XL12XL22/3XLXEXI (8)在此，E表示拉伸彈性模量，I表示截面二次慣性轉矩。而且，若該彈性變形量、即彎曲量δ 1增大，則如圖6(d)所示，駐車桿40的爪部41 從齒部43脫離，駐車齒輪42的齒部43越上爪部41。在該狀態(tài)下，駐車桿40的負荷增大， 強度可靠性降低，在爪部41的基部附近產生應力集中而有可能使駐車桿40破損。另外，為了抑制駐車桿40的彈性變形量，考慮增加駐車桿40的板厚，但在該情況下，產生重量增加及成本增加等問題，因此，并不優(yōu)選。(變形防止作用)圖8是說明在實施例1的自動變速器的駐車機構的產生駐車齒輪旋轉力時的說明圖，圖8(a)表示駐車鎖止狀態(tài)，圖8(b)表示產生拔出力時，圖8(c)表示產生駐車桿變形時，圖8(d)表示突起部接觸狀態(tài)。圖9是實施例1的自動變速器的駐車機構的彎矩圖。若在實施例1的自動變速器的駐車機構中進行駐車鎖止，則如圖8(a)所示，駐車桿10的爪部13與駐車齒輪20的齒部21嚙合，爪部13的側面與齒部21的側面接觸。此時，與爪部13鄰接設置的突起部14在與爪部13嚙合的齒部21的齒頂21a之間留有間隙 S的狀態(tài)下而對置。而且，若在此使駐車齒輪20沿順時針旋轉的力Fa起作用，則如圖8(b)所示，拔出力Fl沿垂直方向對爪部13起作用。即、在駐車桿10的爪部13以楔件7和轉動軸11為支點，施加垂直負載，作為彎曲負載對駐車桿10起作用。由此，如圖8(c)所示，駐車桿10以楔件7和轉動軸11為支點逐漸彈性變形為弓形。而且，若該駐車桿10的彈性變形量變?yōu)橐欢ㄒ陨?，則如圖8(d)所示，駐車桿10的轉動軸11側的突起部14與駐車齒輪20的齒部21接觸。在此，突起部14與和爪部13嚙合的齒部21的齒頂面12a接觸，是與該齒頂面21a中從爪部13脫離的外側部分接觸。此時的彎矩圖變?yōu)槿鐖D9所示的那樣。圖9中，拔出力Fl的輸入位置為爪部13與齒部21的接觸位置，L'為從楔件接受部7的支承位置至突起部14的支承位置的距離。而且，Ll為從楔件接受部支承位置至拔出力輸入位置的距離，L4為從突起部支承位置至拔出力輸入位置的距離，Rc為楔件接受部 7的支承力，Rd為突起部14的支承力。由此，下述式(9) 式(12)成立。Fl = Rc+Rd(9)L' = Ll+L4(10)LlXFl = RdXL' (11)L4XF1 = RcXL' (12)因此，由式(9) 式(12)，通過下式(13)、式(14)能夠求出楔件接受部7的支承力Re、突起部14的支承力Rd。Rc = L4XF1/L' = L4XF1/(L1+L4) (13)Rd = L1XF1/L' = Ll XFl/(L1+L4) (14)而且，由該式(13)、式(14)，通過下述式(15)、式(16)分別求出作用于駐車桿10的彎矩M2max及彎曲量δ 2。M2max = FlXLlX L4/L ‘ (15)δ 2 = F1XL12XL42/3XL' XEXI(16)在此，E表示拉伸彈性模量，I表示截面二次慣性轉矩。而且，在該實施例1的自動變速器的駐車機構1中，與上述比較例的駐車機構相比，為L2 > L4，支承拔出力Fl的支點移動至比通過轉動軸支承的情況更接近拔出力輸入位置的位置。因此，拔出力支承間隔能夠比通過楔件和轉動軸支承的情況縮短，下式(17)、式 (18)成立。Mlmax > M2max (17)δ 1 > δ 2(18)因此，通過突起部14與齒部21接觸，相比通過楔件和轉動軸支承的比較例的情況，更能夠抑制作用于駐車桿10的彎矩M2max及彎曲量δ 2。其結果，能夠抑制拔出力Fl作用于爪部13時的駐車桿10的彈性變形，提高駐車桿10的強度可靠性。特別是，在該實施例1的自動變速器的駐車機構中，突起部14與和爪部13嚙合的齒部21的外徑即齒頂21a中的從爪部13脫離的外側部分接觸。因此，突起部14能夠接觸距離拔出力輸入位置最近的位置。由此，能夠使支承間隔縮短，能夠進一步有效地抑制駐車桿10的彈性變形。另外，由于在爪部13的兩側設置有突起部14，因此，在下坡路進行駐車鎖止時，如圖10所示，設置于楔件接受部12側的突起部14與駐車齒輪20的齒部21接觸，能夠支承拔出力。由此，無論在上坡路還是在下坡路都能夠抑制駐車桿10的彈性變形。而且，在駐車桿卡合時產生的突起部14與齒部21的間隙S的間距Wl基于駐車桿 10的彈性變形量進行設定。因此，若產生規(guī)定大小的彈性變形則突起部14能夠可靠地與齒部21接觸，通過突起部14支承拔出力F1。即，通過調整該間隙S的間距W1，能夠對駐車桿 10的彈性變形量進行調整。另外，在實施例1的自動變速器的駐車機構中，由于對突起部14進行高頻熱處理， 因此，突起部14的表面硬度提高，能夠防止由與齒部21的接觸而產生磨耗。接著，說明效果。在實施例1的自動變速器的駐車機構中，能夠獲得下述列舉的效果。(1) 一種自動變速器的駐車機構1，通過設于駐車桿10的爪部13與駐車齒輪20 的齒部21卡合或釋放，從而旋轉固定上述駐車齒輪20，其中，其構成為，上述駐車桿10與上述爪部13鄰接，設置通過上述駐車桿10的彈性變形而與上述齒部21接觸的突起部14。因此，能夠抑制拔出力作用時的駐車桿10的彈性變形，提高強度可靠性。(2)其構成為，上述突起部14設置于上述爪部13的兩側。因此，無論在下坡路還是在上坡路，都能夠在爪部13的彈性變形時接觸，能夠使駐車桿10的支承間隔縮短，進一步有效地抑制駐車桿10的彈性變形。(3)其構成為，在駐車桿卡合時產生的上述突起部14與上述齒部21的間隙S的間隔Wi基于上述駐車桿10的彈性變形量進行設定。因此，能夠通過規(guī)定大小的彈性變形可靠地與突起部14接觸，而且，對駐車桿10的彈性變形量進行調整。(4)其構成為，上述突起部14進行高頻熱處理。因此，突起部14的表面硬度提高，能夠防止由與齒部21的接觸產生的磨耗。以上，基于實施例1對本發(fā)明的自動變速器的駐車機構進行了說明，但對于具體的構成，并不限于該實施例1，只要不脫離本發(fā)明請求保護范圍的宗旨，允許變更及追加設計。在實施例1的駐車機構中，為在駐車桿10的中間部設置爪部13的構成，但例如也可以為，轉動自如地保持駐車桿的中間部，并在端部設置爪部的構成。在該情況下，在爪部的兩側設置通過駐車桿的彈性變形與駐車齒輪的齒部接觸的突起部，由此，能夠抑制駐車桿的彈性變形。
權利要求
1.一種自動變速器的駐車機構，通過設置于駐車桿的爪部與駐車齒輪的齒部卡合或釋放，從而旋轉固定所述駐車齒輪，其特征在于，所述駐車桿與所述爪部鄰接，并設置有通過所述駐車桿的彈性變形而與所述齒部接觸的突起部。
2.如權利要求1所述的自動變速器的駐車機構，其特征在于， 所述突起部設置于所述爪部的兩側。
3.如權利要求1或2所述的自動變速器的駐車機構，其特征在于，在駐車桿卡合時產生的所述突起部與所述齒部的間隙的間距基于所述駐車桿的彈性變形量而設定。
4.在權利要求1至3中任一項所述的自動變速器的駐車機構，其特征在于， 所述突起部進行高頻熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動變速器的駐車機構，能夠抑制拔出力作用時的駐車桿的彈性變形，并提高強度可靠性。該自動變速器的駐車機構(1)通過設置于駐車桿(10)的爪部(13)與駐車齒輪(20)的齒部(21)卡合或釋放，從而旋轉固定上述駐車齒輪(20)，其中，上述駐車桿(10)與所述爪部(13)鄰接，設置有通過上述駐車桿(10)的彈性變形與上述齒部(21)接觸的突起部(14)。
文檔編號F16H63/34GK102454779SQ201110309430
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月14日
發(fā)明者H.胡爾, J.尹, J.林, Y.尹 申請人:加特可株式會社