CN103307276B - 变速器的停车制动装置 - Google Patents

Abstract

变速器的停车制动装置。本发明的课题是避免因停车棘爪的振动周期与停车齿轮的转速同步而造成的停车棘爪与停车齿轮的损伤。作为解决手段，在使停车棘爪与停车齿轮接合时，与停车齿轮的齿槽直接接合后向与接合方向相反的方向弹回的停车棘爪，由于弹力单元的弹力，以几乎固定的振动周期往复振动。此时，在停车齿轮的转速与所述振动周期同步时，存在停车棘爪在每一接合时机与停车齿轮的齿槽直接接合后被弹回的问题。但是，由于停车齿轮的齿槽形成为不相等齿距，所以停车棘爪不会与停车齿轮的齿槽连续地直接接合，能够防止停车棘爪被剧烈弹回，从而能够防止停车棘爪与停车齿轮的损伤于未然。

Description

变速器的停车制动装置

技术领域

本发明涉及变速器的停车制动装置，该变速器的停车制动装置具备：停车齿轮，其固定在被传递来自驱动源的驱动力的动力传递轴上；停车棘爪，其被停车棘爪轴支撑为可转动，且可与所述停车齿轮接合；推压部件，其能够与根据档位范围的切换而转动的控制轴联动地移动，将所述停车棘爪向与所述停车齿轮接合的方向推压；以及弹力单元，其沿着将所述停车棘爪向所述控制轴推压的方向对所述推压部件施力。

背景技术

这样的变速器的停车制动装置根据下述专利文献1是公知的。

在这种停车制动装置中，在停车齿轮的外周面等齿距地形成有多个齿槽，通过使停车棘爪的锁止爪与几个齿槽接合，限制停车齿轮的旋转而进行停车制动。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2008-223813号公报

发明内容

但是，当停车棘爪进行转动、锁止爪与停车齿轮的齿槽接合时，在车辆以规定值以上的车速移动、停车齿轮以规定值以上的转速旋转时，与停车齿轮的齿槽暂时接合的停车棘爪的锁止爪有时会被弹回。停车杆因为弹簧而被朝接合方向施力，所以被弹回的停车棘爪推压的停车杆向与接合方向相反的方向转动后，因为弹簧的弹力再次向接合方向转动，或者在到达与接合方向相反的方向的极限位置而撞击限位器的情况下，通过所述弹簧的弹力以及被所述限位器反弹的力再次向接合方向转动。

此外，由于由停车杆、停车棘爪以及所述弹簧构成的系统具有固有的振动周期，所以停车棘爪从被停车齿轮弹回开始到再次返回与停车齿轮接合的位置的时间几乎固定。此时，由于现有的停车齿轮的齿槽之间的齿距固定，所以在停车棘爪的振动周期与车速（即停车齿轮的转速）同步时，返回接合位置的停车棘爪的锁止爪与距离前次撞击的齿槽规定个数的齿槽直接接合后再次被弹回，由于连续反复该动作，可能会损伤停车棘爪与停车齿轮。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于避免因停车棘爪的振动周期与停车齿轮的转速同步而造成的停车棘爪与停车齿轮的损伤。

为了达成上述目的，根据第1方面所述的发明，提出了一种变速器的停车制动装置，其具备：停车齿轮，其固定在被传递来自驱动源的驱动力的动力传递轴上；停车棘爪，其被停车棘爪轴支撑为可转动，且可与所述停车齿轮接合；推压部件，其能够与根据档位范围的切换而转动的控制轴联动地移动，将所述停车棘爪向与所述停车齿轮接合的方向推压；以及弹力单元，其沿着将所述停车棘爪向所述控制轴推压的方向对所述推压部件施力，所述变速器的停车制动装置的特征在于，在所述停车齿轮的外周面以规定齿距形成了所述停车棘爪可接合的多个齿槽，相邻的两个齿槽之间的齿距为不相等齿距。

另外，根据第2方面所述的发明，提出了一种变速器的停车制动装置，其特征在于，在第1方面的结构之上，合计了相邻的至少两个齿槽之间的齿距的合计齿距以及合计了与所述至少两个齿槽相邻的至少两个齿槽之间的齿距的合计齿距为不相等齿距。

此外，根据第3方面所述的发明，提出了一种变速器的停车制动装置，其特征在于，在第1方面或者第2方面的结构之上，在设N为2以上的自然数时，所述多个齿槽由配置为N次旋转对称的N组齿槽构成。

另外，实施方式的副轴12对应于本发明的动力传递轴，实施方式的停车杆20对应于本发明的推压部件，实施方式的第2扭簧23对应于本发明的弹力单元。

根据第1方面的结构，在将档位切换为停车档时，控制轴进行转动，使推压部件推压停车棘爪，与固定在动力传递轴上的停车齿轮接合，由此，将动力传递轴限制为不能旋转，从而进行停车制动，其中，所述推压部件被可与控制轴的转动联动地移动的弹力单元施力。在停车棘爪与停车齿轮接合时，与停车齿轮的齿槽直接撞击而向与接合方向相反的方向弹回的停车棘爪，由于弹力单元的弹力，以几乎固定的振动周期往复振动。此时，当动力传递轴以规定速度旋转时，停车棘爪的振动周期与停车齿轮的齿槽的相位同步，停车棘爪可能会再次与停车齿轮的齿槽直接接合后被弹回。但是，由于使停车齿轮的多个齿槽形成为相邻的两个齿槽之间的齿距为不相等齿距，因此在这之后，停车棘爪与停车齿轮的齿槽直接接合的概率下降，能够防止停车棘爪被反复弹回，从而能够将停车棘爪与停车齿轮的损伤防止于未然。

此外，根据第2方面的结构，合计了相邻的至少两个齿槽之间的齿距的合计齿距以及合计了与所述至少两个齿槽相邻的至少两个齿槽之间的齿距的合计齿距为不相等齿距，因此能够可靠地避免停车棘爪被一个一个设置的齿槽连续弹回的现象以及停车棘爪被两个两个设置的齿槽连续弹回的现象。

此外，根据第3方面的结构，在设N为2以上的自然数时，由于停车齿轮的多个齿槽由配置为N次旋转对称的N组齿槽构成，所以能够使停车齿轮的中心与重心位置一致，防止与旋转相伴的振动的产生。

附图说明

图1是汽车用变速器的局部剖面图。

图2是图1中的编号为2的部分的放大图。

图3是图1的3-3线剖面图。

图4是停车齿轮、停车棘爪以及停车杆的立体图。

图5是停车齿轮的齿槽的齿距的说明图。

图6是进行停车制动时的作用说明图（其1）。

图7是进行停车制动时的作用说明图（其2）。

标号说明

12副轴（动力传递轴）

13停车齿轮

13a齿槽

14停车棘爪轴

15停车棘爪

17控制轴

20停车杆（推压部件）

23第2扭簧（弹力单元）

具体实施方式

以下，根据图1～图7说明本发明的实施方式。

如图1～图4所示，在可旋转地支撑在汽车的变速器的机壳11的内部的动力传递轴即副轴12上，固定有在外周形成有多个齿槽13a…的停车齿轮13。停车棘爪15的基端可转动地枢转支撑在固定于机壳11上的停车棘爪轴14上，将卷绕在停车棘爪轴14的外周的第1扭簧16的一端锁止在机壳11上，将另一端锁止在停车棘爪15上，由此，停车棘爪15朝着图2的箭头A′方向、即离开停车齿轮13的方向被施力。在停车棘爪15的前端，设置有可与停车齿轮13的齿槽13a…接合的锁止爪15a。

停车杆支架18嵌合在控制轴17上，并通过螺栓19固定，其中，控制轴17可转动地支撑在机壳11上。关于通过联结板20b将一对侧板20a、20a连接起来的停车杆20，其一对侧板20a、20a的一端以夹着停车杆支架18的方式嵌合在控制轴17的外周，由此，支撑为可相对于控制轴17进行相对转动并且在轴方向上不能移动。推压辊22可旋转地支撑在支轴21上，该推压辊22与在停车棘爪15的背面形成的凸轮面15b抵接，其中，支轴21将一对侧板20a、20a的另一端之间连接起来。

第2扭簧23卷绕在控制轴17的外周，其一端锁止在压入控制轴17的销24上，另一端锁止在停车杆20的联结板20b上。通过第2扭簧23的弹力，使停车杆20朝着图2的箭头B方向、即推压辊22与在停车棘爪15的背面形成的凸轮面15b抵接的方向被施力。

扇状的止动盘25固定在控制轴17上，其中，止动盘25在外周面形成有多个凹部25a…。另一方面，止动臂27的一端可转动地支撑在固定于机壳11的止动臂轴26上，止动辊29经由一对轴承28、28可旋转地支撑在止动臂27的二股状的另一端上。止动臂27通过配置在控制轴17之间的盘簧30，绕着止动臂轴26而被施力，通过使止动辊29与止动盘25的多个凹部25a…中的几个接合，限制控制轴17的转动位置。

第1限位器31以及第2限位器32设置在机壳11上，在停车棘爪15向由箭头A′示出的与接合方向相反的方向转动时，通过使第1限位器31与停车棘爪15的背面抵接来限制转动端，在停车杆20向由箭头B′示出的与接合方向相反的方向转动时，通过使第2限位器32与停车杆20的联结板20b抵接来限制转动端。

如图5所示，停车齿轮13的齿槽13a…形成为不相等齿距。即，停车齿轮13通过1条直径线分成中心角各为180°的两个区域，在各区域中形成各8个齿槽13a（1）～13a（8）。在使各区域的8个齿槽13a（1）～13a（8）之间的齿距依次为a、b、c、d、e、f、g、h时，设定为a=17°、b=21°、c=26°、d=15°、e=25°、f=30°、g=19°、h=27°。停车齿轮13的齿槽13a（1）～13a（8）配置为2次旋转对称，当使停车齿轮13旋转180°时，该齿槽13a（1）～13a（8）与旋转前的齿槽13a（1）～13a（8）完全重合。

接下来，说明具备上述结构的本发明的实施方式的作用。

在驾驶者操作选速杆而选择了“P”位置时，未图示的致动器进行动作，通过使控制轴17转动、使止动臂27的止动辊29与止动盘25的规定的凹部25a接合，由此，控制轴17在与“P”位置对应的转动位置停止。

其结果是，如图6（A）所示，凸轮面15b被绕着控制轴17向箭头B方向转动的停车杆20的推压辊22推压，停车棘爪15绕着停车棘爪轴14向箭头A方向转动，该锁止爪15a与停车齿轮13的几个齿槽13a（例如，齿槽13a（1））接合，由此，停车齿轮13被限制为不能转动，从而进行停车制动。

此时，在停车齿轮13的齿槽13a的相位与停车棘爪15的锁止爪15a的位置不一致时，停车杆20一边压缩第2扭簧23一边相对于控制轴17向箭头B′方向相对旋转，从而允许控制轴17的转动。并且，在停车齿轮13的齿槽13a的相位与停车棘爪15的锁止爪15a的位置一致的瞬间，由于被压缩的第2扭簧23的弹力，停车杆20向箭头B方向转动，将停车棘爪15向箭头A方向推压，由此，使停车棘爪15的锁止爪15a与停车齿轮13的齿槽13a接合。

另外，当进行停车制动时，在车辆以微速移动的情况下，有时停车棘爪15的锁止爪15a会在与旋转的停车齿轮13的齿槽13a接合的瞬间被弹回，向图6（B）的箭头A′方向转动。这样，向箭头A′方向转动的停车棘爪15与第1限位器31撞击而停止，但是如图7（A）所示，推压辊22被停车棘爪15的凸轮面15b所推压，停车杆20一边压缩第2扭簧23一边进一步向箭头B′方向转动，与第2限位器32撞击而跳回。

其结果是，如图7（B）所示，停车杆20由于第2扭簧23的弹力向箭头B方向转动，被停车杆20推压的停车棘爪15一边压缩第1扭簧16一边向箭头A方向转动。此时的停车棘爪15的振动周期是由停车棘爪15的转动惯量、停车杆20的转动惯量、第1扭簧16的弹簧常数以及第2扭簧23的弹簧常数等决定的固定值，由于各部的摩擦以及与第1限位器31的撞击等，停车棘爪15从最初被停车齿轮13的齿槽13a（1）弹回的位置开始到一次往复后再次返回相同位置为止的时间几乎固定。

另一方面，在车辆以固定车速行驶时，由于副轴12以与该车速对应的固定转速旋转，因此在假设停车齿轮13的齿槽13a…的齿距是等间隔时，各齿槽13a…以固定周期到达能够与停车棘爪15的锁止爪15a接合的位置。因此，在某特定的车速下，停车棘爪15的固有振动周期与到达能与相邻的齿槽13a…逐一接合的位置的周期一致，停车棘爪15连续地被齿槽13a…弹回而剧烈振动，可能会损伤停车棘爪15与停车齿轮13。

但是，在本实施方式中，如图5的表所示，由于停车齿轮13的齿槽13a…之间的齿距a、b、c、d、e、f、g、h为不等间隔，所以在车辆行驶中进行停车制动的情况下，避免了停车棘爪15的锁止爪15a与停车齿轮13的齿槽13a…高速地反复啮合的情况。由此，由于抑制了锁止爪15a与齿槽13a…的异常磨损，所以在进行停车制动时，能够使锁止爪15a与齿槽13a…可靠地接合，确保充足的制动力。

例如，即使停车棘爪15在最初的接合时机被第1齿槽13a（1）弹回（参照图6（B）），在第2次接合时机被与第1齿槽13a（1）相隔齿距a=17°的第2齿槽13a（2）再次弹回（参照图7（B）），由于在第3次接合时机应啮合的第3齿槽13a（3）与第2齿槽13a（2）相隔齿距b=21°，与所述齿距a=17°不同，所以停车棘爪15的锁止爪15a在第3齿槽13a（3）的跟前与停车齿轮13的外周面抵接，由于一边滑动一边与第3齿槽13a（3）缓慢地接合，所以与齿槽13a（3）的啮合较浅，能够防止停车棘爪15被剧烈弹回，从而抑制异常磨损。

或者，即使停车棘爪15在最初的接合时机被第3齿槽13a（3）弹回，在第2次接合时机被与第3齿槽13a（3）相隔齿距b=26°的第4齿槽13a（4）再次弹回，由于在第3次接合时机应啮合的第5齿槽13a（5）与第4齿槽13a（4）相隔齿距d=15°，与所述齿距c=26°不同，所以停车棘爪15的锁止爪15a能够越过第5齿槽13a（5）而与停车齿轮13的外周面抵接，由于一边滑动一边与第6齿槽13a（6）缓慢地接合，因此能够防止停车棘爪15被剧烈弹回，从而抑制异常磨损。

此外，即使停车齿轮13的相邻的齿槽13a…之间的齿距不同，在两个两个设置的齿槽13a…之间的齿距一致时，在规定的同步车速下，停车棘爪15可能会被连续弹回。例如，在a+b=c+d=e+f=g+h的关系成立且b+c=d+e=f+g=h+a的关系成立时，有这样的问题：会产生停车棘爪15被一个一个设置的齿槽13a…连续弹回的现象（二次同步）。但是，根据本实施方式，如图5的表所示，由于将相邻的两个齿距之和全部设定为不同，所以能够可靠地避免上述的二次同步。

同样，通过将相邻的三个齿距之和全部设定为不同，能够可靠地避免三次同步，进一步，将相邻的四个齿距之和全部设定为不同，能够可靠地避免四次同步。

另外，即使齿槽13a…的齿距关系没有全部满足上述条件，只要满足一部分，也可以发挥抑制停车棘爪15往复振动的作用和效果。即，如果齿槽13a…之间的齿距a、b、c、d、e、f、g、h并非完全为等齿距，例如，在即使只有一个齿距与其它齿距不同的情况下，也能够得到相应的作用效果。

此外，由于将停车齿轮13的齿槽13a…配置为2次旋转对称，即使齿槽13a…之间的齿距为不等间隔，也能够使停车齿轮13的中心与重心位置一致，防止与停车齿轮13的旋转相伴的振动的产生。

在以上的说明中，说明了停车杆20撞击第2限位器32的情况，在停车杆20未撞击第2限位器32的情况下，由于第2扭簧23的弹力而向接合方向返回，在该情况下，除了返回到再次与停车齿轮13接合的位置的时间稍长以外，与撞击第2限位器32的情况相同。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明在不脱离其要旨的范围内，可进行各种设计变更。

例如，本发明的动力传递轴并非限定于实施方式的副轴12，可包括传递来自驱动源的驱动力的任意的动力传递轴。

此外，本发明的推压部件并非限定于实施方式的停车杆20，在通过圆锥状的停车锥推压停车棘爪15而与停车齿轮13接合的这种类型的停车制动装置中，该停车锥对应于本发明的推压部件。

此外，本发明的弹力单元并非限定于实施方式的扭簧（第2扭簧23），可包括任意形状的弹簧等。

此外，在实施方式中，将停车齿轮13的齿槽13a…配置为2次旋转对称，但是配置为3次旋转对称（旋转120°时重合的形状）以及4次旋转对称（旋转90°时重合的形状），也能够达到相同的作用和效果。

此外，本发明中的变速器包括不进行变速而仅进行动力传递的传动装置。

Claims (3)

1.一种变速器的停车制动装置，其具备：

停车齿轮(13)，其固定在被传递来自驱动源的驱动力的动力传递轴(12)上；

停车棘爪(15)，其被停车棘爪轴(14)支撑为可转动，且可与所述停车齿轮(13)接合；

推压部件(20)，其能够与根据档位的切换而转动的控制轴(17)联动地移动，将所述停车棘爪(15)向与所述停车齿轮(13)接合的方向推压；以及

弹力单元(23)，其沿着将所述停车棘爪(15)向所述控制轴(17)推压的方向对所述推压部件(20)施力，

所述变速器的停车制动装置的特征在于，在所述停车齿轮(13)的外周面以规定齿距形成了所述停车棘爪(15)可接合的多个齿槽(13a)，相邻的两个齿槽(13a)之间的齿距为不相等齿距。

2.根据权利要求1所述的变速器的停车制动装置，其特征在于，

下述两种合计齿距为不相等的齿距，上述两种合计齿距分别是：合计了相邻的至少两个齿槽(13a)之间的齿距的合计齿距；以及合计了与所述至少两个齿槽(13a)相邻的至少两个齿槽(13a)之间的齿距的合计齿距。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的变速器的停车制动装置，其特征在于，

在设N为2以上的自然数时，所述多个齿槽(13a)由配置为N次旋转对称的N组齿槽(13a)构成。