JP2012081933A - Automatic transmission parking mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーキングポールに設けた爪部がパーキングギヤの歯部に係合または解放することで、パーキングギヤを回転固定する自動変速機のパーキング機構に関するものである。 The present invention relates to a parking mechanism for an automatic transmission that rotates and fixes a parking gear by engaging or releasing a tooth portion of a parking gear with a pawl provided on a parking pole.
従来、自動変速機の出力軸に設けたパーキングギヤに対して、パーキングポールの爪部を係脱させて、出力軸の回転・停止を行う自動変速機のパーキング機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このパーキング機構では、パーキングポールは、一端が変速機ケースに設けられた回動軸により回動自在に保持され、他端がパーキングポールを回動させるウエッジによって係脱可能に支持されている。
Conventionally, a parking mechanism of an automatic transmission that rotates and stops an output shaft by engaging and disengaging a pawl portion of a parking pole with respect to a parking gear provided on an output shaft of the automatic transmission is known (for example, Patent Document 1).
In this parking mechanism, one end of the parking pole is rotatably held by a rotation shaft provided in the transmission case, and the other end is supported detachably by a wedge that rotates the parking pole.
通常、パーキング機構における歯部及び爪部は、共にインボリュート形状である。このため、パーキングギヤを回転しようとする力が働けば、パーキングポールの爪部には垂直方向にパーキングを解除しようとする力（抜きトルク）が作用する。これにより、運転者がシフトレバーによってパーキングレンジから他のレンジに選択変更することでウエッジがパーキングポールとウエッジ軸線方向に移動し、パーキングポールとウエッジとの接触が外れれば、パーキングは必ず解除できる仕組みになっている。
しかしながら、従来の自動変速機のパーキング機構にあっては、運転者がシフトレバーによってパーキングレンジを選択し、自動変速機の出力軸を回転不能なロック状態であっても、車両傾斜状態での駐車等により、パーキングギヤを回転しようとするトルクが働くことがある。このとき、パーキングポールの爪部に垂直にかかる抜き力によって、爪部に作用する垂直荷重がパーキングポールに曲げ荷重として作用するため、パーキングポールはウエッジと回動軸を支点として弾性変形する。
さらに、車両傾斜角度がきつくなる等してこの弾性変形量が大きくなると、パーキングポールの負荷が大きくなって強度信頼性が低下するおそれがある。また、弾性変形量を抑制するためにパーキングポールの板厚を増すことが考えられるが、その場合では重量増やコスト増等の問題が生じてしまう。
Usually, both the tooth part and the claw part in the parking mechanism have an involute shape. For this reason, if a force for rotating the parking gear is applied, a force (extraction torque) for releasing the parking in the vertical direction acts on the pawl portion of the parking pole. This allows the driver to select and change the parking range to another range with the shift lever, so that the wedge moves in the direction of the parking pole and wedge axis, and parking can always be released if the contact between the parking pole and the wedge is removed. It has become.
However, in the conventional automatic transmission parking mechanism, even when the driver selects the parking range with the shift lever and the output shaft of the automatic transmission cannot be rotated, the vehicle is parked in the tilted state. For example, a torque for rotating the parking gear may work. At this time, since the vertical load acting on the pawl portion acts as a bending load on the parking pole due to the pulling force applied perpendicularly to the pawl portion of the parking pole, the parking pole is elastically deformed with the wedge and the rotation shaft as fulcrums.
Furthermore, if the amount of elastic deformation increases due to a tight vehicle inclination angle or the like, the load on the parking pole increases, which may reduce strength reliability. In addition, it is conceivable to increase the thickness of the parking pole in order to suppress the amount of elastic deformation, but in that case, problems such as an increase in weight and an increase in cost occur.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、抜きトルク作用時のパーキングポールの弾性変形を抑制し、強度信頼性を高めることができる自動変速機のパーキング機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and an object of the present invention is to provide a parking mechanism for an automatic transmission that can suppress elastic deformation of a parking pole during a pulling torque action and can improve strength reliability. To do.
上記目的を達成するため、本発明では、パーキングポールに設けた爪部がパーキングギヤの歯部に係合または解放することで、前記パーキングギヤを回転固定する自動変速機のパーキング機構において、前記パーキングポールは、前記爪部に隣接して、前記パーキングポールの弾性変形により前記歯部に接触する突起部を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in the parking mechanism of the automatic transmission that rotates and fixes the parking gear by engaging or releasing the pawl portion provided on the parking pole with the tooth portion of the parking gear, The pole is characterized in that a protrusion is provided adjacent to the claw portion to come into contact with the tooth portion by elastic deformation of the parking pole.
よって、本発明にあっては、パーキングポールの爪部に隣接する位置には、このパーキングポールの弾性変形によりパーキングギヤの歯部に接触する突起部が設けられる。そのため、突起部によって垂直方向に作用する力を支持することができ、爪部の弾性変形を抑えることができる。
すなわち、爪部に隣接して設けられた突起部は、パーキングポールを支持する位置よりも、垂直方向に作用する力の力点位置に近い位置でパーキングギヤに接触して支持する。したがって、抜きトルク入力位置から抜きトルク支持位置までの距離を短縮でき、パーキングポールの曲げモーメント及び撓み量を減少させることができる。
この結果、抜きトルク作用時のパーキングポールの弾性変形を抑制し、強度信頼性を高めることができることができる。
Therefore, according to the present invention, a protrusion that comes into contact with the tooth portion of the parking gear by elastic deformation of the parking pole is provided at a position adjacent to the pawl portion of the parking pole. Therefore, the force acting in the vertical direction can be supported by the protrusion, and the elastic deformation of the claw can be suppressed.
In other words, the protrusion provided adjacent to the claw portion contacts and supports the parking gear at a position closer to the power point position of the force acting in the vertical direction than the position at which the parking pole is supported. Therefore, the distance from the extraction torque input position to the extraction torque support position can be shortened, and the bending moment and deflection amount of the parking pole can be reduced.
As a result, it is possible to suppress the elastic deformation of the parking pole at the time of the pulling torque action and enhance the strength reliability.
以下、本発明の自動変速機のパーキング機構を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, a mode for carrying out a parking mechanism of an automatic transmission according to the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の自動変速機のパーキング機構を示す説明図である。図２は、(a)は実施例１の自動変速機のパーキング機構におけるパーキングギヤとパーキングポールを示す説明図であり、(b)は図２(a)におけるＡ部拡大図である。図３は、パーキングポールを示す斜視図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment. 2A is an explanatory diagram showing a parking gear and a parking pole in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion A in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a parking pole.
図１に示す自動変速機のパーキング機構１は、変速機ケース１ａ内に配置され、マニュアルレバー２と、マニュアルプレート３と、パーキングロッド４と、パーキングポール１０と、パーキングギヤ２０と、を有している。 A parking mechanism 1 for an automatic transmission shown in FIG. 1 is disposed in a transmission case 1a, and includes a manual lever 2, a manual plate 3, a parking rod 4, a parking pole 10, and a parking gear 20. ing.
前記マニュアルレバー２は、変速機ケース１ａに揺動可能に取り付けられ、セレクトロッド５を介してシフトレバー６に連結している。そして、運転者によるシフトレバー６の操作に連動して揺動する。 The manual lever 2 is swingably attached to the transmission case 1 a and is connected to the shift lever 6 via a select rod 5. And it rocks in conjunction with the operation of the shift lever 6 by the driver.
前記マニュアルプレート３は、マニュアルレバー２に連結され、マニュアルレバー２と一体に動いてパーキングロッド４を軸方向に進退移動させる。 The manual plate 3 is connected to the manual lever 2 and moves integrally with the manual lever 2 to move the parking rod 4 forward and backward in the axial direction.
前記パーキングロッド４は、一端がマニュアルプレート３に連結され、他端にはウエッジ７が摺動可能に嵌挿されている。このウエッジ７は、パーキングロッド４に設けられたスプリング７ａによってパーキングロッド先端４ａ側に付勢され、パーキングロッド先端で抜け止めされている。 The parking rod 4 has one end connected to the manual plate 3 and the other end slidably fitted with a wedge 7. The wedge 7 is urged toward the parking rod tip 4a by a spring 7a provided on the parking rod 4, and is prevented from coming off at the parking rod tip.
前記パーキングポール１０は、図２に示すように、パーキングギヤ２０の外周位置に配置され、このパーキングギヤ２０の外周面に沿って周方向に延在する。このパーキングポール１０は、変速機ケース１ａに固定された回動軸１１によって、一端が回動可能に保持されている。また、パーキングポール１０の他端には、ウエッジ７に当接するウエッジ受け部１２が形成され、ウエッジ７により支持されている。さらに、パーキングポール１０の中間部には、図３に示すように、パーキングギヤ２０の歯部２１と係脱可能に係合する爪部１３と、この爪部１３の両側に位置する一対の突起部１４,１４が設けられている。爪部１３及び一対の突起部１４,１４は、パーキングギヤ２０に向かって突出している。また、この爪部１３及び一対の突起部１４,１４には高周波熱処理を行い、表面硬度を上げている。 As shown in FIG. 2, the parking pole 10 is disposed at the outer peripheral position of the parking gear 20, and extends in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the parking gear 20. The parking pole 10 is rotatably held at one end by a turning shaft 11 fixed to the transmission case 1a. Further, a wedge receiving portion 12 that contacts the wedge 7 is formed at the other end of the parking pole 10 and is supported by the wedge 7. Further, as shown in FIG. 3, a pawl portion 13 detachably engaged with a tooth portion 21 of the parking gear 20 and a pair of protrusions located on both sides of the pawl portion 13 are provided at an intermediate portion of the parking pole 10. Portions 14 and 14 are provided. The claw part 13 and the pair of protrusions 14 and 14 protrude toward the parking gear 20. In addition, the claw portion 13 and the pair of protrusions 14 and 14 are subjected to high-frequency heat treatment to increase the surface hardness.
前記一対の突起部１４,１４は、爪部１３に隣接して形成されている。各突起部１４は、爪部１３に垂直荷重がかかったときに生じるパーキングポール１０の弾性変形により、パーキングギヤ２０の歯部２１に接触するものである。このとき突起部１４は、爪部１３と噛み合った歯部２１の外径、すなわち爪部１３と噛み合った歯部２１の歯先面２１ａに接触する。ここで、回動軸１１側にある突起部１４は、登坂路でのパーキングポール解放時に歯部２１に接触し、ウエッジ受け部１２側にある突起部１４は、降坂路でのパーキングポール解放時に歯部２１に接触する。
そして、突起部１４の高さは、パーキングポール係合時（パークロック時）に、歯部２１の歯先面２１ａとの間に隙間Ｓが生じる高さとなっている（図２(b)参照）。このパーキングポール係合時に生じる突起部１４と歯部２１との隙間Ｓの間隔Ｗ１は、パーキングポール２０の弾性変形量に基づいて設定する。さらに、この突起部１４の圧力角θ２は、パーキングギヤ２０の歯数によって変更可能である。
The pair of protrusions 14 and 14 are formed adjacent to the claw portion 13. Each protrusion 14 comes into contact with the tooth portion 21 of the parking gear 20 by elastic deformation of the parking pole 10 that occurs when a vertical load is applied to the claw portion 13. At this time, the protrusion 14 contacts the outer diameter of the tooth portion 21 meshed with the claw portion 13, that is, the tooth tip surface 21 a of the tooth portion 21 meshed with the claw portion 13. Here, the protruding portion 14 on the rotating shaft 11 side contacts the tooth portion 21 when the parking pole is released on the uphill road, and the protruding portion 14 on the wedge receiving portion 12 side is when the parking pole is released on the downhill road. It contacts the tooth part 21.
The height of the projection 14 is such that a gap S is generated between the tooth portion 21 and the tooth tip surface 21a when the parking pole is engaged (parking lock) (see FIG. 2B). ). The interval W1 of the clearance S between the protrusion 14 and the tooth portion 21 generated when the parking pole is engaged is set based on the elastic deformation amount of the parking pole 20. Further, the pressure angle θ <b> 2 of the protrusion 14 can be changed depending on the number of teeth of the parking gear 20.
前記パーキングギヤ２０は、変速機出力軸１ｂ上に固定されたギヤであり、パーキングポール１０に設けた爪部１３が歯部２１に係合または解放することで回転固定される。 The parking gear 20 is a gear fixed on the transmission output shaft 1b, and is rotated and fixed when the claw portion 13 provided on the parking pole 10 is engaged with or released from the tooth portion 21.
次に、作用を説明する。
まず、「自動変速機のパーキング機構の基本動作」、「比較例のパーキング機構の技術課題」の説明を行い、続いて、実施例１の自動変速機のパーキング機構における「変形防止作用」を説明する。
Next, the operation will be described.
First, the “basic operation of the parking mechanism of the automatic transmission” and the “technical problem of the parking mechanism of the comparative example” will be described, followed by the “deformation preventing action” of the parking mechanism of the automatic transmission of the first embodiment. To do.
[自動変速機のパーキング機構の基本動作]
図４は、自動変速機のパーキング機構における待ち機構を説明する説明図であり、(a)はロック状態を示し、(b)は待ち状態を示す。図５は、登坂路パークロック時でのパーキングギヤとパーキングポールを示す説明図である。
[Basic operation of parking mechanism of automatic transmission]
4A and 4B are explanatory diagrams for explaining a waiting mechanism in the parking mechanism of the automatic transmission. FIG. 4A shows a locked state and FIG. 4B shows a waiting state. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a parking gear and a parking pole at the time of an uphill park lock.
一般的に、パーキング機構では、シフトレバーが駐車位置（Ｐレンジ）を選択すると、マニュアルレバーが回動してパーキングロッド３０を移動させる。これにより、ウエッジ３１は、図４(a)に示すように、スプリング３９の付勢力でパーキングポール３２のウエッジ受け部３３に対向する位置に設けられたサポート３８を乗り越え、ウエッジ受け部３３を押し上げる。これにより、パーキングポール３２は回動軸３４を中心に回動して、爪部３５がパーキングギヤ３６の歯部３７に噛合する。これにより、変速機出力軸がロックされる。 In general, in the parking mechanism, when the shift lever selects the parking position (P range), the manual lever rotates to move the parking rod 30. As a result, as shown in FIG. 4A, the wedge 31 gets over the support 38 provided at a position facing the wedge receiving portion 33 of the parking pole 32 by the urging force of the spring 39 and pushes up the wedge receiving portion 33. . As a result, the parking pole 32 rotates about the rotation shaft 34, and the claw portion 35 meshes with the tooth portion 37 of the parking gear 36. Thereby, the transmission output shaft is locked.
一方、パーキングポール３２の爪部３５の外周がパーキングギヤ３６の歯部３７の外周とぶつかっている時にはパーキングポール３２が回動できないため、図４(b)に示すように、ウエッジ３１は、サポート３８とウエッジ受け部３３に挟まれて動くことができない。そのため、スプリング３９を押し縮めて待ち状態になる。このとき、ウエッジ３１は、スプリング３９によってロッド先端３０ａ側に付勢され、常にパークロックしようとする力が働いている。そして、パーキングポール３２の爪部３５がパーキングギヤ３６の歯間に重なったとき、スプリング３９に付勢されたウエッジ３１がサポート３８を乗り越えてパーキングポール３２を回動させパークロックする。これが、いわゆる待ち機構である。 On the other hand, since the parking pole 32 cannot rotate when the outer periphery of the pawl portion 35 of the parking pole 32 collides with the outer periphery of the tooth portion 37 of the parking gear 36, as shown in FIG. 38 and the wedge receiving portion 33 cannot be moved. Therefore, the spring 39 is pressed and contracted to enter a waiting state. At this time, the wedge 31 is urged toward the rod tip 30a side by the spring 39, and a force to constantly park lock is applied. When the pawl portion 35 of the parking pole 32 overlaps between the teeth of the parking gear 36, the wedge 31 biased by the spring 39 gets over the support 38 and rotates the parking pole 32 to park. This is a so-called waiting mechanism.
さらに、図５に示すように、登坂路において車を止めてパークロックしている状態において、パーキングギヤ３６を回転しようとする力Ｆαが作用すると、この力Ｆαは、歯部３７から爪部３５に伝達される。このとき、歯部３７及び爪部３５は、共に圧力角が設けられたインボリュート形状であるため、力Ｆαは、パーキングを解除しようとする力（以下、「抜きトルク」という）Ｆ１と、パーキングポール３２を挟み込む力Ｆ２に分かれる。 Further, as shown in FIG. 5, when a force Fα for rotating the parking gear 36 is applied in a state where the vehicle is stopped and parked on the uphill road, the force Fα is applied from the tooth portion 37 to the claw portion 35. Is transmitted to. At this time, since both the tooth portion 37 and the claw portion 35 are involute shapes having a pressure angle, the force Fα is a force for releasing parking (hereinafter referred to as “extraction torque”) F1, a parking pole 32 is divided into a force F2 that sandwiches 32.
ここで、抜きトルクＦ１は、パーキングポール３２の爪部３５に対して垂直方向に作用する力であるが、ウエッジ３１はこの抜きトルクＦ１を支えている。そして、ウエッジ３１が外れると、抜きトルクＦ１によってパーキングポール３１は回動軸３４を中心に回動し、パーキングギヤ３６から外れるようになっている。 Here, the pulling torque F1 is a force acting in the vertical direction on the claw portion 35 of the parking pole 32, and the wedge 31 supports the pulling torque F1. When the wedge 31 is released, the parking pole 31 is rotated about the rotation shaft 34 by the pulling torque F1 and is released from the parking gear 36.
[比較例のパーキング機構の技術課題]
図６は、比較例のパーキング機構でのパーキングギヤ回転力発生時を説明する説明図であり、(a)はパークロック状態を示し、(b)は抜きトルク発生時を示し、(c)はパーキングポール変形発生時を示し、(d)はパーキングギヤ乗り上げ状態を示す。図７は、比較例のパーキング機構における曲げモーメント図である。
[Technical problem of parking mechanism of comparative example]
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams for explaining when the parking gear rotational force is generated in the parking mechanism of the comparative example, in which FIG. 6A shows the park lock state, FIG. 6B shows the time when the release torque is generated, and FIG. The time when the parking pole is deformed is shown, and (d) shows the parking gear riding state. FIG. 7 is a bending moment diagram in the parking mechanism of the comparative example.
図６(a)に示すように、パークロック状態では、パーキングポール４０の爪部４１がパーキングギヤ４２の歯部４３と噛み合い、爪部４１の側面と歯部４３の側面が接触している。 As shown in FIG. 6A, in the park lock state, the claw portion 41 of the parking pole 40 meshes with the tooth portion 43 of the parking gear 42, and the side surface of the claw portion 41 and the side surface of the tooth portion 43 are in contact with each other.
一方、パーキングギヤ４２を回転させる力Ｆαが作用したときには、図６(b)に示すように、歯部４３から爪部４１に垂直方向に抜きトルクＦ１が作用する。 On the other hand, when a force Fα for rotating the parking gear 42 is applied, a pulling torque F1 is applied in the vertical direction from the tooth portion 43 to the claw portion 41 as shown in FIG.
これにより、図６(c)に示すように、パーキングポール４０は、ウエッジ４４と回動軸４５を支点として次第に弓なりに弾性変形する。パーキングポール４０に抜きトルクＦ１が作用しているときの曲げモーメント図は、図７に示すようになる。 As a result, as shown in FIG. 6C, the parking pole 40 is gradually elastically deformed like a bow with the wedge 44 and the rotation shaft 45 as fulcrums. A bending moment diagram when the pulling torque F1 is applied to the parking pole 40 is as shown in FIG.
図７において、抜きトルクＦ１の入力位置は爪部４１と歯部４３の接触位置であり、Ｌはウエッジ受け部４４による支持位置から回動軸４５による支持位置までの距離である。そして、Ｌ１はウエッジ受け部支持位置から抜きトルク入力位置までの距離であり、Ｌ２は回転軸支持位置から抜きトルク入力位置までの距離であり、Ｒａはウエッジ受け部４４における支持力であり、Ｒｂは回動軸４５における支持力である。これにより、下記式（１）〜式（４）が成り立つ。
Ｆ１＝Ｒａ＋Ｒｂ ・・・（１）
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２ ・・・（２）
Ｌ１×Ｆ１＝Ｒｂ×Ｌ ・・・（３）
Ｌ２×Ｆ１＝Ｒａ×Ｌ ・・・（４）
したがって、式（１）〜式（４）により、ウエッジ受け部４４における支持力Ｒａと、回動軸４５における支持力Ｒｂは、以下の式（５）,式（６）によって求めることができる。
Ｒａ＝Ｌ２×Ｆ１／Ｌ＝Ｌ２×Ｆ１／（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・（５）
Ｒｂ＝Ｌ１×Ｆ１／Ｌ＝Ｌ１×Ｆ１／（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・（６）
そして、この式（５）,式（６）により、パーキングポール４０に作用する曲げモーメントＭ１ｍａｘ及び撓み量δ１は、下記式（７）,式（８）によってそれぞれ求められる。
Ｍ１ｍａｘ＝Ｆ１×Ｌ１×Ｌ２／Ｌ ・・・（７）
δ１＝Ｆ１×Ｌ１２×Ｌ２２／３×Ｌ×Ｅ×Ｉ ・・・（８）
ここで、Ｅはヤング率、Ｉは断面二次モーメントを表す。
In FIG. 7, the input position of the pulling torque F <b> 1 is the contact position between the claw part 41 and the tooth part 43, and L is the distance from the support position by the wedge receiving part 44 to the support position by the rotating shaft 45. L1 is the distance from the wedge receiving portion support position to the extraction torque input position, L2 is the distance from the rotary shaft support position to the extraction torque input position, Ra is the support force at the wedge reception portion 44, and Rb Is a support force on the rotation shaft 45. Thereby, the following formulas (1) to (4) are established.
F1 = Ra + Rb (1)
L = L1 + L2 (2)
L1 × F1 = Rb × L (3)
L2 × F1 = Ra × L (4)
Therefore, the supporting force Ra in the wedge receiving portion 44 and the supporting force Rb in the rotating shaft 45 can be obtained by the following equations (5) and (6) from the equations (1) to (4).
Ra = L2 * F1 / L = L2 * F1 / (L1 + L2) (5)
Rb = L1 * F1 / L = L1 * F1 / (L1 + L2) (6)
Then, the bending moment M1 max and the deflection amount δ1 acting on the parking pole 40 are obtained by the following formulas (7) and (8) from the formulas (5) and (6), respectively.
M1 max = F1 × L1 × L2 / L (7)
δ1 = F1 × L1 2 × L2 2/3 × L × E × I ··· (8)
Here, E represents Young's modulus, and I represents the cross-sectional second moment.
そして、この弾性変形量、すなわち撓み量δ１が大きくなると、図６(d)に示すように、パーキングポール４０の爪部４１が歯部４３から外れ、パーキングギヤ４２の歯部４３が爪部４１に乗り上げてしまう。この状態では、パーキングポール４０の負荷が大きくなって強度信頼性が低下し、爪部４１の基部付近に応力集中が生じてパーキングポール４０が破損するおそれもある。 When the amount of elastic deformation, that is, the amount of deflection δ1 increases, the claw portion 41 of the parking pole 40 is disengaged from the tooth portion 43 and the tooth portion 43 of the parking gear 42 is moved to the claw portion 41 as shown in FIG. Get on. In this state, the load on the parking pole 40 is increased, the strength reliability is lowered, and there is a possibility that the parking pole 40 may be damaged due to stress concentration near the base of the claw portion 41.
なお、パーキングポール４０の弾性変形量を抑制するために、パーキングポール４０の板厚を増すことが考えられるが、その場合では重量増やコスト増等の問題が生じてしまうため好ましくない。 In order to suppress the elastic deformation amount of the parking pole 40, it is conceivable to increase the thickness of the parking pole 40. However, in that case, problems such as an increase in weight and an increase in cost occur, which is not preferable.
[変形防止作用]
図８は、実施例１の自動変速機のパーキング機構でのパーキングギヤ回転力発生時を説明する説明図であり、(a)はパークロック状態を示し、(b)は抜きトルク発生時を示し、(c)はパーキングポール変形発生時を示し、(d)は突起部接触状態を示す。図９は、実施例１の自動変速機のパーキング機構における曲げモーメント図である。
[Deformation prevention]
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams for explaining the time when the parking gear torque is generated in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment. FIG. 8A shows the park lock state, and FIG. , (C) shows when the parking pole is deformed, and (d) shows the protruding portion contact state. FIG. 9 is a bending moment diagram in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment.
実施例１の自動変速機のパーキング機構においてパークロックすると、図８(a)に示すように、パーキングポール１０の爪部１３がパーキングギヤ２０の歯部２１と噛み合い、爪部１３の側面と歯部２１の側面が接触する。このとき、爪部１３に隣接して設けた突起部１４は、爪部１３と噛み合った歯部２１の歯先面２１ａとの間に隙間Ｓをあけた状態で対向する。 When parking lock is performed in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment, the pawl portion 13 of the parking pole 10 meshes with the tooth portion 21 of the parking gear 20 as shown in FIG. The side surface of the part 21 contacts. At this time, the protruding portion 14 provided adjacent to the claw portion 13 is opposed to the tooth tip surface 21a of the tooth portion 21 meshing with the claw portion 13 with a gap S therebetween.
そして、パーキングギヤ２０をここでは時計回り方向に回転させる力Ｆαが作用すると、図８(b)に示すように、爪部１３に垂直方向に抜きトルクＦ１が作用する。すなわち、パーキングポール１０の爪部１３にウエッジ７と回動軸１１を支点として、垂直荷重がかかり、パーキングポール１０に曲げ荷重として作用する。 When a force Fα that rotates the parking gear 20 in the clockwise direction is applied here, a pulling torque F1 is applied to the claw portion 13 in the vertical direction, as shown in FIG. That is, a vertical load is applied to the claw portion 13 of the parking pole 10 with the wedge 7 and the rotating shaft 11 as fulcrums, and the parking pole 10 acts as a bending load.
これにより、図８(c)に示すように、パーキングポール１０は、ウエッジ７と回動軸１１を支点として次第に弓なりに弾性変形する。そして、このパーキングポール１０の弾性変形量が一定以上になると、図８(d)に示すように、パーキングポール１０の回動軸１１側の突起部１４が、パーキングギヤ２０の歯部２１に接触する。ここで、突起部１４は、爪部１３と噛み合った歯部２１の歯先面１２ａに接触するが、この歯先面２１ａのうち、爪部１３から離れた外側部分に接触する。このときの曲げモーメント図は、図９に示すようになる。 As a result, as shown in FIG. 8C, the parking pole 10 is gradually elastically deformed like a bow with the wedge 7 and the rotating shaft 11 as fulcrums. When the amount of elastic deformation of the parking pole 10 exceeds a certain level, the protrusion 14 on the rotating shaft 11 side of the parking pole 10 contacts the tooth portion 21 of the parking gear 20 as shown in FIG. To do. Here, the protrusion 14 contacts the tooth tip surface 12 a of the tooth portion 21 meshed with the claw portion 13, and contacts the outer portion of the tooth tip surface 21 a away from the claw portion 13. The bending moment diagram at this time is as shown in FIG.
図９において、抜きトルクＦ１の入力位置は爪部１３と歯部２１の接触位置であり、Ｌ´はウエッジ受け部７による支持位置から突起部１４による支持位置までの距離である。そして、Ｌ１はウエッジ受け部支持位置から抜きトルク入力位置までの距離であり、Ｌ４は突起部支持位置から抜きトルク入力位置までの距離であり、Ｒｃはウエッジ受け部７における支持力であり、Ｒｄは突起部１４における支持力である。これにより、下記式（９）〜式（１２）が成り立つ。
Ｆ１＝Ｒｃ＋Ｒｄ ・・・（９）
Ｌ´＝Ｌ１＋Ｌ４ ・・・（１０）
Ｌ１×Ｆ１＝Ｒｄ×Ｌ´ ・・・（１１）
Ｌ４×Ｆ１＝Ｒｃ×Ｌ´ ・・・（１２）
したがって、式（９）〜式（１２）により、ウエッジ受け部７における支持力Ｒｃと、突起部１４における支持力Ｒｄは、以下の式（１３）,式（１４）によって求めることができる。
Ｒｃ＝Ｌ４×Ｆ１／Ｌ´＝Ｌ４×Ｆ１／（Ｌ１＋Ｌ４） ・・・（１３）
Ｒｄ＝Ｌ１×Ｆ１／Ｌ´＝Ｌ１×Ｆ１／（Ｌ１＋Ｌ４） ・・・（１４）
そして、この式（１３）,式（１４）により、パーキングポール１０に作用する曲げモーメントＭ２ｍａｘ及び撓み量δ２は、下記式（１５）,式（１６）によってそれぞれ求められる。
Ｍ２ｍａｘ＝Ｆ１×Ｌ１×Ｌ４／Ｌ´ ・・・（１５）
δ２＝Ｆ１×Ｌ１２×Ｌ４２／３×Ｌ´×Ｅ×Ｉ ・・・（１６）
ここで、Ｅはヤング率、Ｉは断面二次モーメントを表す。
In FIG. 9, the input position of the extraction torque F1 is the contact position between the claw portion 13 and the tooth portion 21, and L ′ is the distance from the support position by the wedge receiver 7 to the support position by the protrusion 14. L1 is the distance from the wedge receiving portion support position to the extraction torque input position, L4 is the distance from the protrusion support position to the extraction torque input position, Rc is the supporting force at the wedge receiving portion 7, and Rd Is the supporting force at the protrusion 14. Thereby, the following formulas (9) to (12) are established.
F1 = Rc + Rd (9)
L ′ = L1 + L4 (10)
L1 × F1 = Rd × L ′ (11)
L4 × F1 = Rc × L ′ (12)
Therefore, the supporting force Rc in the wedge receiving portion 7 and the supporting force Rd in the protruding portion 14 can be obtained by the following equations (13) and (14) by the equations (9) to (12).
Rc = L4 × F1 / L ′ = L4 × F1 / (L1 + L4) (13)
Rd = L1 × F1 / L ′ = L1 × F1 / (L1 + L4) (14)
Then, the bending moment M2 max and the deflection amount δ2 acting on the parking pole 10 are obtained by the following formulas (15) and (16) by the formulas (13) and (14), respectively.
M2 max = F1 × L1 × L4 / L ′ (15)
δ2 = F1 × L1 2 × L4 2/3 × L'× E × I ··· (16)
Here, E represents Young's modulus, and I represents the cross-sectional second moment.
そして、この実施例１の自動変速機のパーキング機構１では、上記比較例のパーキング機構と比べてＬ２＞Ｌ４となっており、抜きトルクＦ１を支持する支点が、回動軸で支持する場合よりも抜けトルク入力位置に近い位置に移動している。そのため、抜きトルク支持間隔が、ウエッジと回動軸で支持する場合よりも短縮することができ、以下の式（１７）,式（１８）が成立する。
Ｍ１ｍａｘ＞Ｍ２ｍａｘ ・・・（１７）
δ１＞δ２ ・・・（１８）
In the parking mechanism 1 of the automatic transmission of the first embodiment, L2> L4 as compared with the parking mechanism of the comparative example, and the fulcrum that supports the pulling torque F1 is supported by the rotating shaft. Has also moved to a position close to the slip-off torque input position. Therefore, the extraction torque support interval can be shortened as compared with the case where it is supported by the wedge and the rotation shaft, and the following expressions (17) and (18) are established.
M1 max > M2 max (17)
δ1> δ2 (18)
したがって、突起部１４が歯部２１と接触することで、パーキングポール１０に作用する曲げモーメントＭ２ｍａｘ及び撓み量δ２は、ウエッジと回動軸で支持する比較例の場合よりも抑えることができる。 Therefore, the bending moment M2 max and the deflection amount δ2 acting on the parking pole 10 can be suppressed more than the case of the comparative example supported by the wedge and the rotation shaft by the protrusion 14 coming into contact with the tooth portion 21.
この結果、抜きトルクＦ１が爪部１３に作用したときのパーキングポール１０の弾性変形を抑制し、パーキングポール１０の強度信頼性を高めることができることができる。 As a result, the elastic deformation of the parking pole 10 when the pulling torque F1 acts on the claw portion 13 can be suppressed, and the strength reliability of the parking pole 10 can be enhanced.
特に、この実施例１の自動変速機のパーキング機構では、突起部１４は、爪部１３と噛み合った歯部２１の外径である歯先面２１ａのうち、爪部１３から離れた外側部分に接触する。そのため、抜きトルク入力位置から最も近い位置に突起部１４が接触することができる。これにより、支持間隔を最端にすることができて、パーキングポール１０の弾性変形をさらに効果的に抑制することができる。 In particular, in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment, the protrusion 14 is formed on the outer portion of the tooth tip surface 21a that is the outer diameter of the tooth portion 21 meshed with the claw portion 13 and away from the claw portion 13. Contact. Therefore, the protrusion 14 can come into contact with the position closest to the extraction torque input position. Thereby, a support space | interval can be made into the extreme end and the elastic deformation of the parking pole 10 can be suppressed more effectively.
また、突起部１４を爪部１３の両側に設けているので、降坂路においてパークロックしたときでは、図１０に示すように、ウエッジ受け部１２側に設けた突起部１４がパーキングギヤ２０の歯部２１に接触し、抜きトルクを支持することができる。これにより、登坂路、降坂路のいずれであってもパーキングポール１０の弾性変形を抑制することができる。 Further, since the protrusions 14 are provided on both sides of the claw part 13, when parked on the downhill road, the protrusions 14 provided on the wedge receiving part 12 side are connected to the teeth of the parking gear 20 as shown in FIG. 10. The punching torque can be supported by contacting the portion 21. Thereby, the elastic deformation of the parking pole 10 can be suppressed in any of the uphill road and the downhill road.
そして、パーキングポール係合時に生じる突起部１４と歯部２１との隙間Ｓの間隔Ｗ１は、パーキングポール１０の弾性変形量に基づいて設定している。このため、所定の大きさの弾性変形が生じたら確実に突起部１４と歯部２１が接触して、抜きトルクＦ１を突起部１４で支持することができる。つまり、この隙間Ｓの間隔Ｗ１を調整することで、パーキングポール１０の弾性変形量を調整することが可能となる。 The interval W1 of the gap S between the protrusion 14 and the tooth portion 21 generated when the parking pole is engaged is set based on the elastic deformation amount of the parking pole 10. For this reason, if the elastic deformation of a predetermined magnitude occurs, the projection 14 and the tooth portion 21 can reliably come into contact with each other, and the extraction torque F1 can be supported by the projection 14. That is, by adjusting the interval W1 of the gap S, it is possible to adjust the amount of elastic deformation of the parking pole 10.
さらに、実施例１の自動変速機のパーキング機構では、突起部１４に高周波熱処理が行われているため、突起部１４の表面硬度が向上し、歯部２１との接触による磨耗を防止することができる。 Furthermore, in the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment, since the protrusion 14 is subjected to high-frequency heat treatment, the surface hardness of the protrusion 14 is improved, and wear due to contact with the tooth portion 21 can be prevented. it can.
次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機のパーキング機構にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the parking mechanism of the automatic transmission according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) パーキングポール１０に設けた爪部１３がパーキングギヤ２０の歯部２１に係合または解放することで、前記パーキングギヤ２０を回転固定する自動変速機のパーキング機構１において、前記パーキングポール１０は、前記爪部１３に隣接して、前記パーキングポール１０の弾性変形により前記歯部２１に接触する突起部１４を設けた構成とした。
このため、抜きトルク作用時のパーキングポール１０の弾性変形を抑制し、強度信頼性を高めることができる。
(1) In the parking mechanism 1 of the automatic transmission that rotates and fixes the parking gear 20 by engaging or releasing the claw portion 13 provided on the parking pole 10 with the tooth portion 21 of the parking gear 20, the parking pole 10 The projection 14 is provided adjacent to the claw portion 13 so as to come into contact with the tooth portion 21 by elastic deformation of the parking pole 10.
For this reason, the elastic deformation of the parking pole 10 at the time of a pulling-out torque action can be suppressed, and strength reliability can be improved.
(2) 前記突起部１４は、前記爪部１３の両側に設けた構成とした。
このため、降坂路、登坂路のいずれであっても、爪部１３の弾性変形時に最端部位に接触でき、パーキングポール１０の支持間隔を最端にすることができて、さらに効果的にパーキングポール１０の弾性変形を抑制できる。
(2) The protrusions 14 are provided on both sides of the claw portion 13.
For this reason, even if it is a downhill road or an uphill road, it can contact the endmost part at the time of elastic deformation of the nail | claw part 13, can make the support space | interval of the parking pole 10 the end, and parks more effectively. Elastic deformation of the pole 10 can be suppressed.
(3) パーキングポール係合時に生じる前記突起部１４と前記歯部２１との隙間Ｓの間隔Ｗ１は、前記パーキングポール１０の弾性変形量に基づいて設定する構成とした。
このため、所定の大きさの弾性変形で突起部１４が確実に接触することができると共に、パーキングポール１０の弾性変形量を調整することができる。
(3) The interval W1 of the gap S between the protrusion 14 and the tooth portion 21 generated when the parking pole is engaged is set based on the elastic deformation amount of the parking pole 10.
For this reason, the protrusion 14 can reliably come into contact with the elastic deformation of a predetermined size, and the elastic deformation amount of the parking pole 10 can be adjusted.
(4) 前記突起部１４は、高周波熱処理を行う構成とした。
このため、突起部１４の表面硬度が向上し、歯部２１との接触による磨耗を防止することができる。
(4) The protrusion 14 is configured to perform high-frequency heat treatment.
For this reason, the surface hardness of the protrusion part 14 improves and the abrasion by the contact with the tooth | gear part 21 can be prevented.
以上、本発明の自動変速機のパーキング機構を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the parking mechanism of the automatic transmission of the present invention has been described based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and it relates to each claim of the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.
実施例１のパーキング機構では、パーキングポール１０の中間部に爪部１３を設けた構成としたが、例えばパーキングポールの中間部を回動自在に保持し、端部に爪部を設けたものであってもよい。この場合であっても、爪部の両側にパーキングポールの弾性変形によりパーキングギヤの歯部に接触する突起部を設けることで、パーキングポールの弾性変形を抑制することができる。 In the parking mechanism of the first embodiment, the claw portion 13 is provided at the intermediate portion of the parking pole 10, but for example, the intermediate portion of the parking pole is rotatably held and the claw portion is provided at the end portion. There may be. Even in this case, the elastic deformation of the parking pole can be suppressed by providing the protrusions that contact the teeth of the parking gear by the elastic deformation of the parking pole on both sides of the claw.
１ パーキング機構
２ マニュアルレバー
３ マニュアルプレート
４ パーキングロッド
７ ウエッジ
１０ パーキングポール
１１ 回動軸
１２ ウエッジ受け部
１３ 爪部
１４ 突起部
２０ パーキングギヤ
２１ 歯部
２１ａ 歯先面
Ｆα パーキングギヤを回転させる力
Ｆ１ 抜きトルク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parking mechanism 2 Manual lever 3 Manual plate 4 Parking rod 7 Wedge 10 Parking pole 11 Rotating shaft 12 Wedge receiving part 13 Claw part 14 Projection part 20 Parking gear 21 Tooth part 21a Tooth surface Fα Force that rotates parking gear F1 torque
Claims (4)
前記パーキングポールは、前記爪部に隣接して、前記パーキングポールの弾性変形により前記歯部に接触する突起部を設けたことを特徴とする自動変速機のパーキング機構。 In a parking mechanism of an automatic transmission that rotates and fixes the parking gear by engaging or releasing a tooth portion of the parking gear with a claw provided on the parking pole,
A parking mechanism for an automatic transmission, wherein the parking pole is provided with a protrusion adjacent to the claw portion and contacting the tooth portion by elastic deformation of the parking pole.
前記突起部は、前記爪部の両側に設けたことを特徴とする自動変速機のパーキング機構。 In the automatic transmission parking mechanism according to claim 1,
The automatic transmission parking mechanism, wherein the protrusions are provided on both sides of the claw portion.
パーキングポール係合時に生じる前記突起部と前記歯部との隙間の間隔は、前記パーキングポールの弾性変形量に基づいて設定することを特徴とする自動変速機のパーキング機構。 In the automatic transmission parking mechanism according to claim 1 or 2,
A parking mechanism for an automatic transmission, wherein an interval between a gap between the protrusion and the tooth generated when the parking pole is engaged is set based on an elastic deformation amount of the parking pole.
前記突起部は、高周波熱処理を行うことを特徴とする自動変速機のパーキング機構。
In the parking mechanism of the automatic transmission according to any one of claims 1 to 3,
A parking mechanism for an automatic transmission, wherein the protrusion is subjected to high-frequency heat treatment.
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