专利名称：自动变速器的驻车机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器的驻车机构。
背景技术：
如日本实用新型专利申请公报6-49849号(JP-U-6-49849 )所述， 自动变速器设有一种驻车机构，其用于当例如车辆驾驶员用变速杆选择 驻车范围时锁定自动变速器的旋转轴以抑制旋转轴的转动.
所述驻车机构包括固定至旋转轴的驻车齿轮、用于使驻车齿轮在锁 定状态(其中驻车齿轮不能旋转)与解锁状态(其中驻车齿轮能够旋转)
止杆绕其端部处的支点进行摆动。
所述驻车锁止杆在一端可摆动地受到支撑并在另一端具有接合驻 车齿轮的各齿之间的凹口的棘爪。
驻车锁止杆由适当的复位弹簧沿解锁方向受到迫动。所述凸轮布置 成与驻车锁止杆的另一端接触，并且驻车锁止杆通过移动凸轮移向或者 移离驻车齿轮。
所述驻车机构的操作如下。当车辆驾驶员用变速杆选择了驻车范围 时，凸轮的顶点移向挤压所述驻车锁止杆的位置。然后，所述驻车锁止 杆克服所述复位弹簧的弹性移向所述驻车齿轮，直至所述驻车锁止杆接 合所述驻车齿轮的凹口之一以确立驻车齿轮和旋转轴都不能旋转的锁
定状态。
当选择了所述驻车范围之外的变速范围时，所述凸轮的顶点移向不 能接触驻车锁止杆的位置。然后，所述驻车锁止杆通过所述复位弹簧的 弹性回复力移离所述驻车齿轮，直至驻车锁止杆从所述驻车齿轮脱离接 合以确立驻车齿轮和旋转轴都能旋转的解锁状态。
图8中示出了如上所述的驻车机构。在这种驻车机构中，当驻车锁止杆22从图8虚线所示的位置移至图8实线所示的位置时，棘爪22a 的远端的宽度方向中心从点XI移至点X2。亦即，连接位移点XI和 X2的运动轨迹R为具有曲率半径r的弧线，所述曲率半径r为从驻车 锁止杆22的一端处的摆动支点O至棘爪22a的远端的宽度方向中心的 距离。
有必要减小驻车锁止杆22占用的空间以用于紧凑设计。然而，当 驻车锁止杆22的长度减小时，作为棘爪22a的运动轨迹R的所述弧线 的曲率半径r也减小。
当所述曲率半径r减小时，随着棘爪22a沿着其宽度方向的位移增 加，驻车锁止杆22的棘爪22a的远端的宽度方向中心与所述径向线L 的偏差以及棘爪22a相对于相应凹口 21b的倾斜度也增加，所述径向线 L从驻车锁止杆22的旋转轴线延伸经过相应的凹口 21b的外周中心。
则当驻车锁止杆22的棘爪22a与驻车齿轮21的凹口 21b之一接合 时以及在棘爪22a从相应的凹口 21b脱离接合的过程中，棘爪22a^艮可 能干涉驻车齿轮21的齿21a，从而棘爪22a和齿21a会相对较早地遭受 疲劳破坏。
在JP-U-6-49849中，尽管所述棘爪朝向其远端是渐缩的并且所述凹 口往其打开端宽度增加，但仍可能存在如上所述的干涉。
如果使所述驻车锁止杆的长度最大化以使作为棘爪的运动轨迹的 弧线的曲率半径尽可能大地增加，则可减小棘爪22a的远端的所述宽度 方向中心的偏差，并减小或者避免如上所述的干涉。然而，由于增加驻 牟锁止杆占用的空间有悖于紧凑设计的意图，因此这是不切实际的。
发明内容
本发明提供一种车辆自动变速器的驻车机构，其中，驻车锁止杆上 的棘爪(凸部)与驻车齿轮的凹口之间的干涉在所述棘爪与所述凹口接 合或者从所述凹口脱离接合时得到降低，以延长棘爪和驻车齿轮两者的 使用寿命。
本发明的第一方面涉及一种自动变速器的驻车机构，其包括驻车 齿轮，其设于所述自动变速器中的旋转轴上；驻车锁止杆，其具有以可脱离方式接合所述驻车齿轮的凸部；以及切换装置，其使所述驻车锁止 杆移向所述驻车齿轮直至所述凸部接合所述驻车齿轮为止以将所述驻 车锁止杆切换至锁定状态，并使所述驻车锁止杆移离所述驻车齿轮直至 所述凸部从所述驻车齿轮脱离接合以将所述驻车锁止杆切换至解锁状 态。所述自动变速器的驻车机构包括移动所述驻车锁止杆的支点的支点 凸轮。
在自动变速器的所述驻车机构中，当所述切换装置使所述驻车锁止 杆在所述锁定状态与所述解锁状态之间切换时，所述支点凸轮移动所述 驻车锁止杆的支点，使得所述驻车锁止杆的所述凸部的宽度方向中心沿 着从所述驻车齿轮的旋转轴线向所述驻车齿轮的凹口的周向中心延伸 的径向线而移动。
按照该构造，当驻车锁止杆由切换装置移动时，驻车锁止杆的凸部 的宽度方向中心沿着径向线基本上线性地移动。
因而，可减小凸部的宽度方向中心从径向线的偏差，且凸部相对于 相应的凹口的角度不发生显著变化。从而，在驻车锁止杆的凸部与驻车 齿轮的凹口接合的过程中以及在凸部从相应的凹口脱离接合的过程中， 凸部不太可能干涉驻车齿轮的齿，从而凸部能够相对容易、顺畅地接合 驻车齿轮的凹口以及从凹口脱离接合。因此，能够减小凸部和凹口的疲 劳破坏。
在以上方面中，支点凸轮可容置于贯穿驻车锁止杆的一端形成的圆 孔中，支点凸轮在圆孔中顺畅地旋转，支点凸轮在偏心位置具有旋转轴， 并且支点凸轮在俯视图显示为圆形。
该构造具有的定义特征在于，支点凸轮位于驻车锁止杆的受到支撑 的一端，并且驻车锁止杆的支点可通过使支点凸轮的旋转轴旋转而进行 移动。采用这样的定义特征，简化了结构并且可减小占用的空间。
在以上方面中，自动变速器的驻车机构可还包括检测装置，用于 检测自动变速器中所选择的变速范围；以及控制装置，用于响应由检测 装置检测到的变速范围来控制切换装置。当检测装置检测到选择了驻车 范围时，控制装置控制切换装置以使驻车锁止杆切换至锁定状态。
按照该构造，由于诸如变速杆这样的变速操作装置与切换装置可电地而不是机械地连接，因此能够简化驻车机构的结构。
在以上方面中，支点凸轮可设于驻车锁止杆的一端，并且驻车锁止 杆可由大致长形的矩形板制成且驻车锁止杆的另一端移向和移离驻车 齿轮。
该构造具有的定义特征在于，支点凸轮设于驻车锁止杆的受到支撑 的一端，并且驻车锁止杆的另一端移向和移离驻车齿轮。采用该定义特 征，简化了结构并且可减小占用的空间。
在以上方面中，切换装置可包括切换凸轮，切换凸轮沿朝向驻车齿 轮的方向向驻车锁止杆施加偏置力，并且可设置用于将驻车锁止杆拉离 驻车齿轮的弹性构件。切换凸轮具有凸起部，凸起部形成于切换凸轮的 外周的特定部分上，凸起部向驻车锁止杆施加压力，使得驻车锁止杆克 服弹性构件的偏置力移向驻车齿轮。切换凸轮还具有基圆部，基圆部形 成于切换凸轮的外周的特定部分上，基圆部不向驻车锁止杆施加压力， 使得驻车锁止杆能够在弹性构件的偏置力的作用下移离驻车齿轮。
在以上方面中，当检测到的变速范围是除驻车范围之外的变速范围 时，切换装置可允许驻车锁止杆由弹性构件切换至解锁状态。当检测到 的变速范围是驻车范围时，切换装置通过切换凸轮将驻车锁止杆切换至 锁定状态。
在以上方面中，支点凸轮可由切换装置移动或者由不同于切换装置 的驱动装置移动。
在以上方面中，支点在俯视图中位于支点凸轮的中心，并且，当驻 车锁止杆切换至锁定状态时支点可向另一端位移，当驻车锁止杆切换至 解锁状态时支点可向一端位移。
在以上方面中，支点凸轮可沿一个方向或者两个方向旋转以使驻车 锁止杆在锁定状态与解锁状态之间切换。
本发明的第二方面涉及一种自动变速器的驻车机构，其包括驻车 齿轮，其设于自动变速器中的旋转轴上；驻车锁止杆，其具有以可脱离 方式接合驻车齿轮的凸部；以及切换装置，其使驻车锁止杆移向驻车齿 轮直至凸部接合驻车齿轮为止以将驻车锁止杆切换至锁定状态，并使驻车锁止杆移离驻车齿轮直至凸部与驻车齿轮脱离接合以将驻车锁止杆 切换至解锁状态。自动变速器的驻车机构包括引导装置，其用于支撑驻 车锁止杆，使得驻车锁止杆可线性地移向和移离驻车齿轮的旋转轴线， 而不改变相对于驻车齿轮的角度。
按照该构造，当驻车锁止杆由切换装置移动时，凸部的宽度方向中 心沿着径向线基本上线性地移动。
因而，能够减小锁止杆的凸部的宽度方向中心与径向线的偏差，且
凸部相对于相应的凹口的角度不发生显著变化。从而，在驻车锁止杆的 凸部与驻车齿轮的凹口接合的过程中以及在凸部从相应的凹口脱离接
合的过程中，凸部不太可能干涉驻车齿轮的齿，从而凸部能够相对容易、 顺畅地接合凹口以及从凹口脱离接合。因此，能够使凸部和凹口的疲劳 破坏最小化。
在以上方面中，自动变速器的驻车机构可还包括检测装置，其用 于检测自动变速器中所选择的变速范围；以及控制装置，其用于响应由 检测装置检测到的变速范围来控制切换装置。当检测装置检测到选择了 驻车范围时，控制装置控制切换装置以使驻车锁止杆切换至锁定状态。
按照该构造，由于诸如变速杆这样的变速操作装置与切换装置可电 地而不是机械地连接，因此能够简化驻车机构的结构。
在以上方面中，切换装置可包括切换凸轮，切换凸轮沿朝向驻车齿 轮的方向向驻车锁止杆施加偏置力，并且可设置用于将驻车锁止杆拉离 驻车齿轮的弹性构件。每个切换凸轮具有凸起部和基圆部，凸起部形成 于切换凸轮的外周的特定部分上，凸起部向驻车锁止杆施加压力，使得 驻车锁止杆能够克服弹性构件的偏置力移向驻车齿轮，基圆部形成于切 换凸轮的外周的特定部分上，基圆部不向驻车锁止杆施加压力，使得驻 车锁止杆能够在弹性构件的偏置力的作用下移离驻车齿轮。
在以上方面中，当检测到的变速范围是除驻车范围之外的变速范围 时，切换装置可允许驻车锁止杆由弹性构件切换至解锁状态。当检测到 的变速范围是驻车范围时，切换装置可允许驻车锁止杆由切换凸轮切换 至锁定状态。
在以上方面中，引导装置可包括用于引导驻车锁止杆以便平行于驻车齿轮的旋转轴线滑动的导销和导孔。
在以上方面中，导销沿驻车齿轮的滑动方向可具有较大的尺寸。 在以上方面中，驻车锁止杆可被支撑成大致垂直于从驻车齿轮的旋
转轴线向驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；切换凸轮可设置成与驻车 锁止杆的纵向中心接触；并且弹性构件设于驻车锁止杆的每一端处。
在以上方面中，驻车锁止杆可被支撑成大致垂直于从驻车齿轮的旋 转轴线向驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；切换凸轮可设置成与驻车 锁止杆的每一端接触；并且弹性构件可设在驻车锁止杆的纵向中心处。
在以上方面中，驻车锁止杆可被支撑成大致沿着从驻车齿轮的旋转 轴线向驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；切换凸轮可设置成与驻车锁 止杆的背离驻车齿轮的一端接触；并且弹性构件在驻车锁止杆的纵向中 间部处可设于驻车锁止杆的横向对边上。
按照以上方面，当驻车锁止杆的凸部与驻车齿轮的凹口接合或者从 凹口脱离接合时，驻车锁止杆的凸部与驻车齿轮的凹口之间的干涉可最 小化，而不增大所占用的空间。因此，由于使凸部和凹口的疲劳破坏最 小化，延长了驻车齿轮、驻车锁止杆等的使用寿命。
通过参考附图对示例性实施方式进行的以下说明，本发明的上述及 其它特征和优点将变得明显，附图中相同的标号用于代表相同的元件， 其中
图1为应用了按照本发明的驻车机构的自动变速器的示意图。 图2为图1中示出的驻车机构的透视图。 图3为处于解锁状态的图2中示出的驻车机构的正视图。 图4为处于锁定状态的图2中示出的驻车机构的正视图。 图5为处于解锁状态的图3中示出的驻车机构的侧视图。 图6为处于锁定状态的图4中示出的驻车机构的侧视图。图7为示出按照本发明的驻车机构的操作的视图。
图8为示出按照相关技术的驻车机构的操作的视图。
图9为与图3相对应，示出了按照本发明的驻车机构的第二实施方式。
图10与图4相对应，示出了图9中示出的驻车机构。
图11为示出图9中示出的驻车机构的操作的视图。
图12与图ll相对应，示出了按照本发明的第二实施方式的第一改 变方式的驻车机构的另一实施方式。
图13与图ll相对应，示出了按照本发明的第二实施方式的第二改 变方式的驻车机构的另一实施方式。
具体实施例方式
以下将参考图l至图13说明本发明的实施方法。
在以上所述的第二实施方式中，尽管一个切换凸轮32与驻车锁止 杆22的下侧的纵向中心接触，并且两个复位弹簧23设于驻车锁止杆33 的纵向相对端处，但是可采用以下布置 一个复位弹簧23设于驻车锁 止杆22的纵向中心处，而两个切换凸轮布置成与驻车锁止杆22的下侧 的纵向相对端接触，如图12所示。
在第二实施方式中，尽管驻车锁止杆22沿着其宽度方向运动，但 是驻车锁止杆及其关联构件可布置成驻车锁止杆22能够沿着其纵向移 动。
如图13所示，驻车机构具有布置成与图9所示的位置成卯°的角 度的驻车锁止杆22,并在其纵向中心处具有沿其纵向延伸的导槽22d， 导销31形成于自动变速器2的壳体或者类似部件上并容纳于导槽22d 中，切换凸轮32布置成与驻车锁止杆22的纵向下端接触，并且用于将 驻车锁止杆22拉离驻车齿轮21的两个复位弹簧23在驻车锁止杆22的 纵向中间部分处设于驻车锁止杆22的横向对边上。导槽22d和导销31 可设于任何位置。而且，导槽22d和关联的导销31可设于驻车棘爪22 的每一端。[第二实施方式的第三改变方式
在以上第二实施方式及其改变方式中，导销或者销31的直径沿驻 车锁止杆22的滑动方向具有比沿其它方向更大的尺寸。采用该构造， 驻车锁止杆22可更可靠地线性地移向及移离驻车齿轮。
尽管已参照其示例性的实施方式说明了本发明，但应了解本发明 不局限于所述实施方式或者构造。相反，本发明旨在包括各种改变方式 和等同的布置。此外，尽管在多个组合和构造中示出了示例性实施方式 的多个元件，但是包括更多、更少或者仅一个单独元件的其它组合和构 造也在本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种自动变速器的驻车机构，包括驻车齿轮，其设于所述自动变速器中的旋转轴上；驻车锁止杆，其具有以可脱离方式接合所述驻车齿轮的凸部；以及切换装置，其使所述驻车锁止杆移向所述驻车齿轮直至所述凸部接合所述驻车齿轮为止以将所述驻车锁止杆切换至锁定状态，并使所述驻车锁止杆移离所述驻车齿轮直至所述凸部从所述驻车齿轮脱离接合以将所述驻车锁止杆切换至解锁状态，所述自动变速器的驻车机构的特征在于包括支点凸轮，其移动所述驻车锁止杆的支点；其中，当所述切换装置使所述驻车锁止杆在所述锁定状态与所述解锁状态之间切换时，所述支点凸轮移动所述驻车锁止杆的支点，使得所述驻车锁止杆的所述凸部的宽度方向中心沿着从所述驻车齿轮的旋转轴线向所述驻车齿轮的凹口的周向中心延伸的径向线而移动。
2. 如权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述支点凸轮容置于贯穿所述驻车锁止杆的所述一端形成的圓 孔中，所述支点凸轮在所述圆孔中顺畅地旋转，所述支点凸轮在偏心位置 具有旋转轴，并且所述支点凸轮在俯视图中呈圆形。
3. 如权利要求1或2所述的自动变速器的驻车机构，还包括检测装置，用于检测所述自动变速器中所选择的变速范围；以及控制装置，用于响应由所述检测装置检测到的变速范围来控制所述切 换装置；其中，当所述检测装置检测到选择了驻车范围时，所述控制装置控制 所述切换装置以使所述驻车锁止杆切换至所述锁定状态。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述支点凸轮设于所述驻车锁止杆的一端，并且所述驻车锁止杆由大致长形的矩形板制成且所述驻车锁止杆的另 一端移向和移离所述 驻车齿轮。
5.如权利要求1至4中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述切换装置包括切换凸轮，所述切换凸轮沿朝向所述驻车齿 轮的方向向所述驻车锁止杆施加偏置力，并且，设有用于沿离开所述驻车齿轮的方向牵拉地迫动所述驻车锁止杆的 弹性构件，并且所述切换凸轮具有凸起部以及基圆部，所述凸起部形成于 所述切换凸轮的外周的特定部分上，所述凸起部向所述驻车锁止杆施加压 力，使得所述驻车锁止杆克服所述弹性构件的偏置力移向所述驻车齿轮， 所述基圓部形成于所述切换凸轮的外周的特定部分上，所述基圆部不向所 述驻车锁止杆施加压力，使得所述驻车锁止杆能够在所述弹性构件的偏置 力的作用下移离所述驻车齿轮。
6.如权利要求5所述的自动变速器的驻车机构，其中，当检测到的变速范围是除驻车范围之外的变速范围时，所述切 换装置允许所述驻车锁止杆由所述弹性构件切换至解锁状态。
7.如权利要求5所述的自动变速器的驻车机构，其中，当检测到的变速范围是驻车范围时，所述切换装置允许所述驻 车锁止杆由所述切换凸轮切换至锁定状态。
8.如权利要求1至6中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中， 所述支点凸轮由所述切换装置移动。
9.如权利要求1至6中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中, 所述支点凸轮由不同于所述切换装置的驱动装置移动。
10.如权利要求2至8中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述支点在俯视图中位于所述支点凸轮的中心，并且，当所述驻车锁止杆 切换至锁定状态时所述支点向所述另 一端位移，当所述驻车锁止杆切换至 解锁状态时所述支点向所述一端位移。
11. 如权利要求1至9中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中， 所述支点凸轮沿一个方向或者两个方向旋转以使所述驻车锁止杆在锁定 状态与解锁状态之间切换。
12. —种自动变速器的驻车机构，包括驻车齿轮，其设于所述自动变速器中的旋转轴上；驻车锁止杆，其具有以可脱离方式掩^所述驻车齿轮的凸部；以及切换装置，其使所述驻车锁止杆移向所述驻车齿轮直至所述凸部接合 所述驻车齿轮为止以将所述驻车锁止杆切换至锁定状态，并使所述驻车锁止杆移离所述驻车齿轮直至所述凸部与所述驻车齿轮脱离接合以将所述 驻车锁止杆切换至解锁状态，所述自动变速器的驻车机构的特征在于包括引导装置，其用于支撑所述驻车锁止杆，使得所述驻车锁止杆线性地 移向和移离所述驻车齿轮的旋转轴线，而不改变相对于所述驻车齿轮的角 度。
13. 如权利要求12所述的自动变速器的驻车机构，还包括检测装置，用于检测所述自动变速器中所选择的变速范围，以及控制装置，用于响应由所述检测装置检测到的变速范围来控制所述切 换装置，其中，当所述检测装置检测到选择了驻车范围时，所述控制装置控制 所述切换装置以使所述驻车锁止杆切换至所述锁定状态。
14.如权利要求12或13所述的自动变速器的驻车机构，其中， 所述切换装置包括切换凸轮，所述切换凸轮沿朝向所述驻车齿轮的方向向所述驻车锁止杆施加偏置力，并且，设有将所述驻车锁止杆拉离所述驻车齿轮的弹性构件，并且每个所述切换凸轮具有凸起部以及基圆部，所述凸起部形成于所述切 换凸轮的外周的特定部分上，所述凸起部向所述驻车锁止杆施加压力，4吏 得所述驻车锁止杆克服所述弹性构件的偏置力移向所述驻车齿轮，所g圆部形成于所述切换凸轮的外周的特定部分上，所述基圆部不向所述驻车 锁止杆施加压力，使得所述驻车锁止杆在所述弹性构件的偏置力的作用下 移离所述驻车齿轮。
15.如权利要求14所述的自动变速器的驻车机构，其中，当检测到的变速范围是除驻车范围之外的变速范围时，所述切 换装置允许所述驻车锁止杆由所述弹性构件切换至解锁状态。
16. 如权利要求14所述的自动变速器的驻车机构，其中，当检测到的变速范围是驻车范围时，所述切换装置允许所述驻 车锁止杆由所述切换凸轮切换至锁定状态。
17. 如权利要求12至16中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述引导装置包括用于引导所述驻车锁止杆以^^平行于所述驻 车齿轮的旋转轴线滑动的导销和导孔
18. 如权利要求17所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述导销沿 所述驻车锁止杆的滑动方向具有较大的尺寸。
19. 如权利要求14至18中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其述驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；所述切换凸轮设置成与所述驻车锁止杆的所述纵向中心接触；并且 所述弹性构件设于所述驻车锁止杆的每一端处。
20. 如权利要求14至18中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其述驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；所述切换凸轮设置成与所述驻车锁止杆的每一端接触；并且 所述弹性构件设在所述驻车锁止杆的所述纵向中心处。
21. 如权利要求14至18中任一项所述的自动变速器的驻车机构，其中，所述驻车锁止杆被支撑成大致沿着从所述驻车齿轮的旋转轴线 向所述驻车锁止杆的纵向中心延伸的直线；所述切换凸轮^:置成与所述驻车锁止杆的背离所述驻车齿轮的一端接触；并且所述弹性构件在所述驻车锁止杆的纵向中间部处设于所述驻车锁止 杆的横向对边上。
全文摘要
用于移动驻车锁止杆(22)的支点的支点凸轮(24)构造为移动驻车锁止杆(22)的支点，使得所述驻车锁止杆(22)的凸部(22a)的宽度方向中心沿径向线L从点X1经过点X2向点X3移动，所述径向线L从驻车齿轮(21)的旋转轴线P延伸通过相应的凹口(21b)的周向中心。
文档编号F16H63/34GK101611248SQ200880005071
公开日2009年12月23日 申请日期2008年2月14日 优先权日2007年2月16日
发明者中村和明, 渡边和之 申请人:丰田自动车株式会社