JP2010101460A - Backward movement preventing device for transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は坂道発進時の車両の後退を防止するための変速機の後退防止装置に関するものである。 The present invention relates to a reverse prevention device for a transmission for preventing a vehicle from retreating when starting on a slope.
従来、自動変速機にはパーキング装置が設けられている。このパーキング装置は、シフトレバーをパーキング位置(P位置)にシフトすると、コントロール軸を介してマニュアルバルブレバーが回動し、マニュアルバルブを軸方向に操作すると共に、パーキングロッドを前進させる。パーキングロッドにはパーキングカムが取り付けられており、このカムによってパーキングポールを揺動させ、パーキングポールの爪を自動変速機の駆動軸に固定されたパーキングギヤに噛み合わせることにより、駆動軸が回動不能となり、車両の駆動輪がロックされる。 Conventionally, an automatic transmission has been provided with a parking device. In this parking device, when the shift lever is shifted to the parking position (P position), the manual valve lever is rotated via the control shaft to operate the manual valve in the axial direction and advance the parking rod. A parking cam is attached to the parking rod, and the drive shaft rotates by swinging the parking pole with this cam and engaging the pawl of the parking pole with the parking gear fixed to the drive shaft of the automatic transmission. It becomes impossible and the driving wheel of the vehicle is locked.
特許文献1には、車両が傾斜している状態でパーキングを解除する際、パーキングギヤを円滑に解除するためのパーキング制御装置が提案されている。この装置は、車両が傾斜している状態で、シフトレバーによりパーキング状態が解除された場合に、傾斜方向に基づき、レンジ切替駆動装置を介して油圧制御装置をDレンジ又はRレンジに設定し、その後で解除手段がパーキング状態を解除するものである。そのため、車両が傾斜している状態でパーキング状態を解除する前に、車両の出力軸に発生している車両の自重による負荷に対して前進方向又は後進方向のトルクを作用させるものである。
前記装置は、パーキングレンジを有する自動変速機等に適用されるが、パーキングギヤのロック解除に際し、車両の傾斜状態や入力回転数の変化を検出する必要があるので、ロック解除制御が複雑になるという問題がある。また、自動MTのようにパーキングレンジがない変速機の場合、発進時に所望の変速段にシフト操作されるので、前記のような制御を実施することができない。
本発明の目的は、自動MTのようなパーキングレンジのない変速機に適用でき、ロック解除制御が不要で、坂道発進時に確実に後退防止できる変速機の後退防止装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reverse prevention device for a transmission that can be applied to a transmission having no parking range, such as an automatic MT, that does not require lock release control and that can reliably prevent reverse movement when starting on a slope.
前記目的を達成するため、本発明は、複数の前進段と後進段とを有し、パーキング位置を有しない変速機において、動力源からクラッチを介して正方向の回転動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に連結されたブレーキギヤと、前記ブレーキギヤの歯部に係合して回転を阻止する爪部を有するロック部材と、前記ロック部材をロック方向に押圧するロック位置と、前記押圧を解除する解除位置とに切替可能なアクチュエータとを備え、前記ブレーキギヤの歯部又はロック部材の爪部の少なくとも一方に、前記アクチュエータがロック位置にあってかつ前記入力軸が正方向に回転したとき、前記ロック部材の爪部が前記ブレーキギヤの歯部に乗り上げるような傾斜面を設けたことを特徴とする変速機の後退防止装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an input shaft to which forward rotational power is transmitted from a power source via a clutch in a transmission having a plurality of forward speeds and reverse speeds and having no parking position. A brake gear connected to the input shaft, a lock member having a claw portion that engages with a tooth portion of the brake gear to prevent rotation, a lock position that presses the lock member in a lock direction, An actuator that can be switched to a release position for releasing the pressure, and at least one of the tooth portion of the brake gear or the claw portion of the lock member, the actuator is in the lock position and the input shaft rotates in the forward direction. In this case, there is provided an apparatus for preventing the reverse movement of the transmission, characterized in that an inclined surface is provided so that the claw portion of the lock member rides on the tooth portion of the brake gear.
本発明は、変速機内部にワンウエイ式の後退防止装置を設定したものである。坂道での停止時には、クラッチは解放され、アクチュエータがロック位置にある。ロック部材の爪部がブレーキギヤの歯部に噛み合って入力軸の逆回転を阻止しているため、車両が後退することがない。坂道からの発進時には、クラッチは徐々に係合を開始するが、アクチュエータは依然としてロック位置にあり、ロック部材の爪部がブレーキギヤの歯部に噛み合っている。そのため、クラッチ伝達トルクが不足しても車両が後退することがない。クラッチ伝達トルクがある程度以上上昇すると、入力軸が正方向に回り始めるため、傾斜面の作用によりロック部材の爪部がブレーキギヤの歯部に乗り上げ、入力軸の回転を許容する。そのため、車両は後退することなく発進できる。車速がある程度上昇すると、アクチュエータを解除位置に切り換えれば、ロック部材とブレーキギヤとの噛み合いは完全に外れ、歯打ち音は発生しなくなる。このようにアクチュエータは、停止時あるいは極低車速時にはロック位置とし、走行を開始すると解放すればよいので、簡単な制御で足りる。また、ブレーキギヤは入力軸に設けられているので、前進及び後退のいずれの走行時にも正方向に回転し、ワンウエイの作用を効果的に発揮できる。 In the present invention, a one-way type reverse prevention device is set inside the transmission. When stopping on a slope, the clutch is released and the actuator is in the locked position. Since the claw portion of the lock member meshes with the tooth portion of the brake gear to prevent reverse rotation of the input shaft, the vehicle does not move backward. When starting off the slope, the clutch gradually starts to be engaged, but the actuator is still in the locked position, and the claw portion of the lock member is engaged with the tooth portion of the brake gear. Therefore, even if the clutch transmission torque is insufficient, the vehicle does not move backward. When the clutch transmission torque rises to a certain extent, the input shaft starts to rotate in the positive direction, so that the claw portion of the lock member rides on the tooth portion of the brake gear by the action of the inclined surface and allows the input shaft to rotate. Therefore, the vehicle can start without moving backward. When the vehicle speed increases to some extent, if the actuator is switched to the release position, the engagement between the lock member and the brake gear is completely disengaged, and no rattling noise is generated. In this way, the actuator can be in the locked position when stopped or at extremely low vehicle speeds, and can be released when the vehicle starts running, so simple control is sufficient. In addition, since the brake gear is provided on the input shaft, the brake gear rotates in the forward direction during both forward and backward travel, and the one-way action can be effectively exhibited.
前記アクチュエータは、車速が0近傍の所定値未満ではロック位置とされ、所定値以上では解放位置とされるのがよい。アクチュエータの制御因子として、車速以外に入力軸の回転数や出力軸の回転数などを検出してもよいが、車速を用いると、車両が走行を開始したかどうかでロック又は解除の必要性を明確に判別できるので、望ましい。このようにアクチュエータは1つの因子だけで2位置に制御するだけであるから、制御は簡単である。 The actuator is preferably in the locked position when the vehicle speed is less than a predetermined value near 0, and is in the released position when the vehicle speed is higher than the predetermined value. As a control factor of the actuator, in addition to the vehicle speed, the rotational speed of the input shaft and the rotational speed of the output shaft may be detected. This is desirable because it can be clearly identified. In this way, the actuator is only controlled to two positions with only one factor, so control is simple.
本発明における変速機とは、自動MTや手動MTのような歯車変速機が使用される。手動MTの場合には、クラッチには一般に乾式単板クラッチが使用される。自動MTの場合には、クラッチには湿式多板クラッチや電磁粉式クラッチなど伝達トルクを微細制御できるクラッチが望ましい。 As the transmission in the present invention, a gear transmission such as an automatic MT or a manual MT is used. In the case of manual MT, a dry single-plate clutch is generally used as the clutch. In the case of the automatic MT, the clutch is preferably a clutch capable of finely controlling the transmission torque, such as a wet multi-plate clutch or an electromagnetic powder clutch.
本発明によれば、変速機の内部にワンウエイ式の後退防止装置を設定したので、入力軸が回転しはじめるとアクチュエータを作動させなくても自動的にロックが解除され、ロック解除のための複雑な制御が不要になる。また、ブレーキギヤの歯部又はロック部材の爪部の少なくとも一方に傾斜面を設けてロック部材の爪部がブレーキギヤの歯部に乗り上げるようにしてあるため、構造が簡単であり、低コストで構成できる。 According to the present invention, since the one-way type anti-reverse device is set inside the transmission, when the input shaft starts to rotate, the lock is automatically released without operating the actuator, and the lock release is complicated. Control becomes unnecessary. In addition, since at least one of the tooth portion of the brake gear or the claw portion of the lock member is provided with an inclined surface so that the claw portion of the lock member rides on the tooth portion of the brake gear, the structure is simple and the cost is low. Can be configured.
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係る自動車用変速機の一例である自動MTの構造を示す。エンジン1の出力軸2はフライホイール3及びトーショナルダンパー4を介してクラッチ5の入力軸6に接続されている。この実施例のクラッチ5は湿式多板クラッチであり、入力軸6はクラッチドラムを介してアシストギヤ7に連結されている。クラッチ5は図示しない油圧制御装置によって制御され、自動車の走行状態に応じて、解放、締結及び半クラッチ状態の3段階に自動的に制御される。クラッチ5の出力軸は、変速機10の入力軸11と直結されている。クラッチ5は湿式クラッチに限らず、乾式クラッチでもよい。
FIG. 1 shows the structure of an automatic MT which is an example of an automobile transmission according to the present invention. An
入力軸11の両端部はベアリング12によって回転自在に支持されている。入力軸11上には、エンジン側からブレーキギヤ13、1速ギヤ14、2速ギヤ15、3速ギヤ16、4速ギヤ17が順次固定され、さらに軸端部には5速ギヤ18と6速ギヤ19とが回転自在に支持されている。5速ギヤ18と6速ギヤ19は、5−6切替装置20によって入力軸11に選択的に結合される。1速ギヤ14には後退用アイドラギヤ21がかみ合っている。
Both ends of the
入力軸11に対して出力軸30が平行に配置され、出力軸30の両端部がベアリング31によって回転自在に支持されている。出力軸30には、エンジン側から1速アシストギヤ32、後退ギヤ33、1速ギヤ34、2速ギヤ35、3速ギヤ36、4速ギヤ37が順次回転自在に支持されている。1速アシストギヤ32はアシストギヤ7と、後退ギヤ33は後退用アイドラギヤ21と、1速ギヤ34は1速ギヤ14と、2速ギヤ35は2速ギヤ15と、3速ギヤ36は3速ギヤ16と、4速ギヤ37は4速ギヤ17とそれぞれ噛み合っている。1速アシストギヤ32と後退ギヤ33は1−R切替装置38によって出力軸30と選択的に連結され、1速ギヤ34と2速ギヤ35は1−2切替装置39によって出力軸30と選択的に連結され、3速ギヤ36と4速ギヤ37は3−4切替装置40によって出力軸30と選択的に連結される。出力軸30の軸端部には、5速ギヤ41と6速ギヤ42とが固定されており、これら5速ギヤ41と6速ギヤ42は入力軸11の5速ギヤ18と6速ギヤ19とにそれぞれ噛み合っている。
An
1速時には、入力軸11の動力は1速ギヤ14及び1速ギヤ34を介して出力軸30に伝達される。1−2切替装置39によって1速から2速へアップシフトする時、クラッチ5が一時的に切れるので、その間車両にトルクを伝達できず、減速感が生じる。その時、1−R切替装置38を1速アシスト位置側としておくことで、アシストギヤ7及び1速アシストギヤ32を介して出力軸30にトルクが伝達され、減速感を回避することができる。アシストギヤは1−2速アップシフト用に限らず、他のアップシフト用にも設けることが可能であるが、1速から2速へのアップシフト時に減速感が最も大きいので、この実施例では1−2速時だけアシストギヤを設定している。なお、アシストギヤ7及び1速アシストギヤ32は省略可能である。
At the first speed, the power of the
前述の5−6切替装置20、1−R切替装置38、1−2切替装置39、3−4切替装置40は、シフトレバーの手動操作をセンサで検出し、そのセンサの検出信号に応じてアクチュエータを作動させることにより、切り替えられる。しかし、手動変速機と同様にシフトレバーに機械的に連結されたフォークによって直接切り替えてもよい。
The aforementioned 5-6
出力軸30のエンジン側端部には出力ギヤ43が固定され、出力ギヤ43は差動装置50のデフリングギヤ51と噛み合っている。差動装置50はデフリングギヤ51に入力された動力を左右のドライブシャフト52に伝達している。
An
図2は、本発明にかかる後退防止装置60の一例を示している。入力軸11に固定されたブレーキギヤ13の周囲近傍には、ロックポール61が軸62を中心として揺動自在に配置されており、ロックポール61の爪部61aがブレーキギヤ13の歯部13aに係合可能である。軸62に挿着されたリターンばね63によってロックポール61の爪部61aがブレーキギヤ13の歯部13aから離れる方向に付勢されている。爪部61aの正回転方向(図2に矢印Aで示す)側の側面61a1 は、ブレーキギヤ13のほぼ法線方向に延びているが、爪部61aの正回転方向と逆側の側面61a2 はなだらかに傾斜している。そのため、ブレーキギヤ13が逆方向に回転する場合には、爪部61aがブレーキギヤ13の回転を確実に阻止できるが、ブレーキギヤ13が正方向に回転する場合には、爪部61aの傾斜した側面61a2 がブレーキギヤ13の歯部13aに乗り上げ、ブレーキギヤ13の回転を許容することができる。なお、爪部61aの側面61a2 のみに傾斜面を設けたが、ブレーキギヤ13の歯部13aの正回転方向側の側面に傾斜面を設けてもよいし、爪部61aと歯部13aの両方に傾斜面を設けてもよい。
FIG. 2 shows an example of the backward
ロックポール61の背面には、アクチュエータ64のピストン65の先端部に取り付けられたスプリング66が圧接している。アクチュエータ64は油室67を備えており、この油室67に油圧制御装置68から油圧を供給することにより、ピストン65が突出し、スプリング66を介してロックポール61を押圧する。そのため、ロックポール61が回動して爪部61aをブレーキギヤ13の歯部13aに係合させることができる。油室67への油圧を排出すると、ロックポール61への押圧力がリターンばね63のバネ力より小さくなるため、ロックポール61の爪部61aはブレーキギヤ13の歯部13aから完全に外れる。
A
油圧制御装置68には車速信号69が入力されている。すなわち、車両がほぼ停止状態つまり車速が0近傍の所定値未満(例えば5km/h未満)のときには、油室67に所定油圧を供給することで、ピストン65を突出位置(ロック位置)としている。一方、走行状態つまり車速が所定値以上では、油室67の油圧を排出することで、ピストン65を退避位置(解放位置)としている。
A
次に、前述の後退防止装置の動作について説明する。まず坂道(上り坂)での停止時には、クラッチ5は解放されており、アクチュエータ64の油室67に油圧が供給され、ロックポール61はロック位置にある(図2に二点鎖線で示す)。ロックポール61の爪部61aがブレーキギヤ13の歯部13aに噛み合って入力軸11の逆回転を阻止しているため、車両が後退することがない。坂道からの発進時には、クラッチ5は徐々に係合を開始するが、アクチュエータ64の油室67には油圧が供給されているため、ロックポール61は依然としてロック位置にある。そのため、ブレーキギヤ13(入力軸11)の逆回転を阻止でき、クラッチ伝達トルクが不足しても車両が後退することがない。クラッチ伝達トルクがある程度以上上昇すると、入力軸11が正方向に回り始めるため、ブレーキギヤ13の歯部13aがロックポール61の爪部61aの傾斜面61a2 を押す。この時、ピストン65とロックポール61との間に介装したスプリング66の作用によってロックポール61が軸62を支点として揺動し、ロックポール61の爪部61aがブレーキギヤ13の歯部13aに乗り上げ、入力軸11の正回転を許容する。そのため、車両は後退することなく発進できる。車速がある程度上昇すると、アクチュエータ64の油室67の油圧が排出されるので、リターンばね63によってピストン65は後退し、ロックポール61は解除位置となる(図2に実線で示す)。そのため、ロックポール61の爪部61aがブレーキギヤ13から完全に外れ、ブレーキギヤ13は自由に回転できるようになる。
Next, the operation of the above-described retreat prevention device will be described. First, when stopping on a slope (uphill), the
前述のようにアクチュエータ64は、停止時あるいは極低車速時にはロックポール61をロック位置とし、走行を開始すると解放位置とすればよいので、簡単な制御で済む。また、ブレーキギヤ13は入力軸11に固定されているので、前進及び後退のいずれの走行時にも正方向に回転し、後退防止作用を効果的に発揮できる。
As described above, the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形可能であることは勿論である。前記実施例では、アクチュエータ64として油圧アクチュエータを使用したが、これに限るものではなく、電磁式アクチュエータでもよいし、モータとボールネジとを組み合わせた直動機構でもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be modified without departing from the spirit of the present invention. In the above embodiment, a hydraulic actuator is used as the
本発明で使用するクラッチ5としては、車両の走行状態を判定して解放、締結、半クラッチ状態を自動的に制御する自動クラッチに限るものではなく、手動変速機で使用されるクラッチペダルを踏み込むことにより解放できる乾式単板クラッチでもよい。本発明を手動変速機に適用した場合、坂道発進時に車両が後退しないので、クラッチペダルの操作が簡単になる。 The clutch 5 used in the present invention is not limited to an automatic clutch that automatically controls the disengagement, engagement, and half-clutch states by determining the running state of the vehicle, and depressing a clutch pedal used in a manual transmission. It may be a dry type single-plate clutch that can be released. When the present invention is applied to a manual transmission, the operation of the clutch pedal is simplified because the vehicle does not move backward when starting on a slope.
本発明では、ロックポール61の爪部61aをブレーキギヤ13の歯部13aに乗り上げ可能とするため、アクチュエータ64とロックポール61との間に介装されたスプリング66のばね作用を利用したが、アクチュエータ64の油室67の油圧を低く設定することで、爪部61aを歯部13aに乗り上げ可能としてもよい。
In the present invention, the spring action of the
ロック部材を押圧するアクチュエータは、ロック位置と解放位置の2位置だけに限らず、例えばその間に中間位置を設けてもよい。中間位置では、ロック部材に対するばね荷重をロック位置よりも弱くし、入力軸が正方向に回転した時にロック部材がブレーキギヤから外れやすくしてもよい。その場合、中間位置に制御するために、例えばシフトレバーが1速段又は後退段にシフトされたこと、アクセルペダルの踏み込みなどの信号を用いてもよい。 The actuator that presses the lock member is not limited to the two positions of the lock position and the release position, and for example, an intermediate position may be provided therebetween. In the intermediate position, the spring load on the lock member may be made weaker than the lock position, and the lock member may be easily detached from the brake gear when the input shaft rotates in the forward direction. In that case, in order to control to the intermediate position, for example, a signal indicating that the shift lever has been shifted to the first gear or the reverse gear, or depression of the accelerator pedal may be used.
1 エンジン
5 クラッチ
10 変速機
11 入力軸
13 ブレーキギヤ
13a 歯部
30 出力軸
60 後退防止装置
61 ロックポール(ロック部材)
61a 爪部
61a2 側面(傾斜面)
63 リターンばね
64 アクチュエータ
65 ピストン
66 スプリング
67 油室
68 油圧制御装置
69 車速センサ
DESCRIPTION OF
63
Claims (2)
動力源からクラッチを介して正方向の回転動力が伝達される入力軸と、
前記入力軸に連結されたブレーキギヤと、
前記ブレーキギヤの歯部に係合して回転を阻止する爪部を有するロック部材と、
前記ロック部材をロック方向に押圧するロック位置と、前記押圧を解除する解除位置とに切替可能なアクチュエータとを備え、
前記ブレーキギヤの歯部又はロック部材の爪部の少なくとも一方に、前記アクチュエータがロック位置にあってかつ前記入力軸が正方向に回転したとき、前記ロック部材の爪部が前記ブレーキギヤの歯部に乗り上げるような傾斜面を設けたことを特徴とする変速機の後退防止装置。 In a transmission having a plurality of forward speeds and reverse speeds and having no parking position,
An input shaft to which positive rotational power is transmitted from a power source via a clutch;
A brake gear coupled to the input shaft;
A locking member having a claw portion that engages with a tooth portion of the brake gear to prevent rotation;
An actuator switchable between a lock position for pressing the lock member in the lock direction and a release position for releasing the press;
When at least one of the tooth portion of the brake gear or the claw portion of the lock member and the actuator is in the locked position and the input shaft rotates in the forward direction, the claw portion of the lock member is moved to the tooth portion of the brake gear. An apparatus for preventing the reverse movement of a transmission, characterized in that an inclined surface is provided so as to ride on the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008275086A JP2010101460A (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Backward movement preventing device for transmission |
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2008
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