CN101544188A - 用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于锁止车辆中自动变速器的变速杆的装置，包括：换挡锁止凸轮，其包括位置转换部件并与制动踏板连接，其中换挡锁止凸轮可枢转地连接到变速杆壳并由第一弹性部件弹性支撑；和换挡锁止分离杆，其可枢转地连接到变速杆壳并由第二弹性部件弹性支撑，其中换挡锁止分离杆的一端选择性地连接到变速杆主体，并且换挡锁止分离杆的另一端偏心连接到换挡锁止凸轮的位置转换部件。

Description

用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置

相关申请的交叉引用

本申请要求了分别于2008年3月27日和2008年6月19日提交的韩国专利申请第10-2008-0028376号和10-2008-0057780号的优先权，其全部内容合并于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置。

背景技术

通常，在装配有自动变速器的车辆中，变速杆被定位在司机座位的附近，其中变速杆主体可旋转地与变速杆壳结合，以便在变速杆主体沿着变速杆壳中形成的一定区域的凹槽移动时，被选择性地定位到P(停车)区、R(倒挡)区、N(空挡)区和D(驾驶)区。

同时，装配有自动变速器的车辆也装配有用于锁止变速杆的装置，以防止变速杆的P→R换挡或N→R换挡，除非司机压下制动踏板，从而使得可通过用于锁止变速杆的装置来防止由于司机的疏忽而导致的事故。

根据目前广泛使用的用于锁止变速杆的装置，当司机压下制动踏板时，传感器检测到制动踏板的操作并向ECU(控制器)发送检测结果，由ECU的控制操作设置在变速杆壳中的选挡杆锁电磁阀。另外，当选挡杆锁电磁阀工作时，换挡锁止分离杆(shift lock release lever)工作，并且换挡锁止分离杆的一端选择性地插入变速杆中形成的P区插入槽或N区插入槽。因此，防止了变速杆的P→R换挡或N→R换挡的操作。

然而，由于相关技术中用于锁止变速杆的装置是由电动或电子装置形成的，制造成本高，同时操作中的噪音相当大。

在此发明背景技术部分中所公开的信息仅用于增强对本发明一般背景技术的理解，而不应被视作是认可或以任何形式暗示该信息形成本领域普通技术人员已经知晓的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面涉及在提供一种用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置，其具有以低成本制造的且在操作中不会产生噪音的机械结构。

在本发明的一个方面，用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置可包括：换挡锁止凸轮，其包括位置转换部件并与制动踏板连接，其中换挡锁止凸轮枢转地连接于变速杆壳并由第一弹性部件弹性支撑；和换挡锁止分离杆，其枢转地连接于变速杆壳并由第二弹性部件弹性支撑，其中换挡锁止分离杆的一端选择性地连接于变速杆主体，并且换挡锁止分离杆的另一端偏心地连接于换挡锁止凸轮的位置转换部件。

第一弹性部件可沿变速杆主体的相反方向向换挡锁止凸轮提供弹力。

第二弹性部件可朝向换挡锁止凸轮向换挡锁止分离杆提供弹力。

位置转换部件可包括第一部分、第二部分和连接部分，第一部分被配置为当不使用制动踏板时被设置成比连接部分高，而第二部分被配置为当使用制动踏板时被设置成比连接部分高。

可沿连接部分的向后的方向朝向变速杆主体设置第二部分，并且第一部分被设置成相对于连接部分与第二部分相对。

连接部分可连接到制动踏板。

换挡锁止凸轮可包括缆索连接突起，其从换挡锁止凸轮的一个侧面突出以连接到制动踏板，缆索连接突起形成连接部分。

缆索连接突起可通过换挡锁止缆索连接到制动踏板。

位置转换部件可被配置为在换挡锁止凸轮的另一侧面上以导轨形状凹进，该位置转换部件包括：下引导面和上引导面，其中下引导面的一端和上引导面的一端相互连接以形成第一部分；和连接上引导面另一端与下引导面的另一端的连接面，其中连接下引导面的另一端和连接面的接合处形成第二部分。

位置转换部件可被配置为在换挡锁止凸轮的另一侧面上以导轨形状凹进，并且在换挡锁止凸轮的上表面形成开口并具有下引导面，其两个末端分别包括第一和第二部分。

换挡锁止凸轮可包括：凸轮旋转轴，其从换挡锁止凸轮的一侧突出，使得第二弹性部件被装配到凸轮旋转轴的外周上；和铰接螺栓，其穿过凸轮旋转轴并连接到变速杆壳，同时用作换挡锁止凸轮的旋转中心。

换挡锁止分离杆可包括：可旋转地连接到变速杆壳的杆主体；第一突出杆，其从杆主体上突出并具有自由端，该自由端被配置为选择性地连接到变速杆主体；第二突出杆，其从杆主体上突出并具有自由端，该自由端被配置为偏心地连接到换挡锁止凸轮的位置转换部件。

杆主体可通过铰接轴连接到变速杆壳，同时用作旋转中心。

第二突出杆的自由端可具有杆突起，该杆突起被配置为插入换挡锁止凸轮的位置转换部件，该杆突起与第二突出杆整体形成。

第一突出杆的自由端可倾斜预定的角度以形成楔形，以便于增加第一突出杆的自由端和变速杆主体之间的摩擦。

支撑突起可从杆主体上突出，以连接第二弹性部件和变速杆壳。

第一弹性部件可以是扭转弹簧。

第二弹性部件可以是扭转弹簧。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在文中结合的附图以及共同用来解释本发明特定原理的本发明的详细说明中得以体现或阐述。

附图说明

图1至5是示出根据本发明的用于锁止变速杆的示例性机械装置的视图。

图6至9是举例说明根据本发明的用于锁止变速杆的装置的示例性操作的视图。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的各个实施方式，其实例图示在附图中，并在下文加以说明。尽管本发明将结合示例性实施方式进行描述，但应当理解，本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖各种替换、变化、等同物和其它实施方式，其均可包括在所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。

如图1至6所示，根据本发明的各个实施方式，换挡锁止缆索3的一端连接到制动踏板1，而换挡锁止缆索3的另一端连接到与变速杆壳5结合的换挡锁止凸轮10。

换挡锁止缆索3由固定部件固定到变速杆壳5上，并且当司机压下制动踏板1并且制动踏板1沿图1所示箭头R1的方向相应地枢转时，换挡锁止缆索3沿箭头M1的方向被拉向制动踏板1。

区域槽5a被形成在变速杆壳5中，使得按顺序连接P(停车)区、R(倒挡)区、N(空挡)区和D(驾驶)区。

变速杆主体7可旋转地与变速杆壳5结合，并且穿过区域槽5a从变速杆壳5向上突出的变速杆9与变速杆主体7整体地形成。

当变速杆主体7旋转时，变速杆9在沿区域槽5a移动的同时被选择性地定位到P(停车)区、R(倒挡)区、N(空挡)区和D(驾驶)区。

P区插入槽7a和N区插入槽7b被按顺序形成在隔板7c上。

另一方面，与换挡锁止缆索3连接的换挡锁止凸轮10与变速杆壳5结合，并可通过凸轮弹簧21弹性地旋转。

也就是说，换挡锁止凸轮10具有：凸轮旋转轴11，其从一侧突出，使得凸轮弹簧21被装配到外周上，并且插入变速杆壳5的铰接螺栓23穿过凸轮旋转轴11，同时用作旋转中心；缆索连接突起12，其从相对侧突出以连接换挡锁止缆索3的一端；和凸轮槽13，其在形成有凸轮旋转轴11的一侧上朝向相对侧形成凹进，使得(下面描述的)换挡锁止分离杆30的另一端被插入。

凸轮槽13可以在没有形成凸轮旋转轴11的一侧朝向凸轮旋转轴11形成的一侧形成凹进。

另外，换挡锁止分离杆30与变速杆壳5结合，并能通过杆弹簧25弹性地旋转。

换挡锁止分离杆30具有：杆主体31，其以管状形成，使得杆弹簧25被装配在外周上，并且插入变速杆壳5的铰接轴27穿过杆主体，同时用作旋转中心；第一突出杆32，其从杆主体31突出并具有一自由端，该自由端弯曲成L形并插入变速杆主体7的P区插入槽7a或N区插入槽7b；第二突出杆34，其从杆主体31突出并具有一自由端，该自由端具有插入换挡锁止凸轮10的凸轮槽13的整体形成的杆突起33；以及弹簧支撑突起35，其从杆主体31突出，以弹性地支撑装配在杆主体31上的杆弹簧25的一端。

根据本发明的多个实施方式，换挡锁止凸轮10的凸轮槽13在换挡锁止凸轮10的一侧以导轨形状形成凹进，其具有：下引导面13a，其沿换挡锁止分离杆30的杆突起33的旋转半径以弧形形成以接触杆突起33；上引导面13b，其沿换挡锁止凸轮10的旋转半径以弧形形成，并具有与下引导面13a接触的一端；以及接触面13c，其连接上引导面的13b的另一端与下引导面13a的一端。

连接面13c可朝向变速杆主体7或沿相反方向形成。

另外，在本发明的其他实施方式中，凸轮槽13可被形成为在换挡锁止凸轮10的上表面上开口，其只具有沿杆突起33的旋转半径与杆突起33接触的弯曲的下引导面13a。

另一方面，凸轮弹簧21是缠绕成环形的扭转弹簧，其中该环形缠绕部分被装配在换挡锁止凸轮10的凸轮旋转轴11上，并且其一端被支撑并固定到变速杆壳5上，而另一端被支撑并固定到换挡锁止凸轮10的不面向变速杆主体7的外周上挡。

因此，凸轮弹簧21向换挡锁止凸轮10提供旋转力，使得换挡锁止凸轮10能朝向变速杆主体7旋转，也就是说，如图6中的箭头R2所示，连接面13c可朝向变速杆主体7旋转。

另外，杆弹簧25也是盘绕成环状的扭转弹簧，其中该环状缠绕部分被装配在换挡锁止分离杆30的杆主体31上，并且其一端被支撑和固定在变速杆壳5上挡，而另一端被支撑和固定到弹簧支撑突起35的面向变速杆主体7的一侧上。

因此，杆弹簧25向换挡锁止分离杆30提供旋转力，使得换挡锁止分离杆30的第一突出杆32的自由端能够旋转，以便于例如沿图6所示箭头R3的方向从变速杆主体7被举起。

下面描述本发明的不同实施方式的操作。

在图6所示的位置中，变速杆9被定位在N区，换挡锁止分离杆30的第一突出杆32插入变速杆主体7的N区插入槽，并且司机不压下制动踏板1。

另外，第二突出杆34的杆突起33定位在凸轮槽13中的下引导面13a和上引导面13b的接合处，使得通过凸轮弹簧21的弹力进行换挡锁止凸轮10沿箭头R2方向的旋转，以及通过杆弹簧25的弹力进行换挡锁止分离杆30沿箭头R3方向的旋转不可能。

另外，在图6所示的位置中，除非司机压下制动踏板1，否则变速杆主体7不能沿N→R→P的换挡方向旋转，使得变速杆9相应地不能沿N→R→P的换挡方向旋转。

这是因为在第一突出杆32的自由端插入N区插入槽7b时，变速杆主体7的隔板7c防止了变速杆主体7沿N→R→P的换挡方向旋转。

在如图6所示的位置中，当司机压下制动踏板1并且制动踏板1沿图1所示的箭头R1的方向枢转时，换挡锁止缆索3沿如图7所示的箭头M1的方向被拉动，并且换挡锁止凸轮10沿图7所示的箭头的R4方向旋转。

当换挡锁止凸轮10通过由换挡锁止缆索3提供的力沿R4的方向旋转时，由于杆突起33跟随下引导面13a，杆突起33的垂直位置降低。因此，换挡锁止分离杆30通过杆弹簧25的弹力沿箭头R3的方向旋转，并且N区插入槽7b中的第一突出杆32的自由端被拉出N区插入槽7b。

同时，当换挡锁止分离杆30通过杆弹簧25的弹力沿箭头R3的方向旋转时，第二突出杆34的杆突起33沿下引导面13a移动，并被固定到下引导面13a和连接面13c的接合处。

当换挡锁止分离杆30的第一突出杆32的自由端被拉出N区插入槽7b时，变速杆主体7可沿N→R→P的换挡方向旋转，并且变速杆9也可换挡至N→R→P。

当司机在换挡变速杆9移动后从制动踏板1上把脚移开时，换挡锁止凸轮10通过凸轮弹簧31的力返回，换挡锁止分离杆30通过杆弹簧25的力返回，并且换挡锁止缆索3也通过换挡锁止凸轮10的返回力返回，从而为接下来的操作做准备。

当换挡锁止分离杆30返回时，第二突出杆34的杆突起33沿下引导面13a移动，并且定位于下引导面13a和上引导面13b的接合处，如图6所示。

当司机在变速杆位于P区时把脚从制动踏板1上移开时，换挡锁止分离杆30的第一突出杆32的自由端插入P区插入槽7a，如图8所示，使得除非司机压下制动踏板1，否则变速杆主体7不能沿P→R→N的方向旋转，并且相应地变速杆9不能换挡至P→R→N。

为了将变速杆9移至P→R→N，司机再次压下制动踏板1以重复上述操作，在此不加赘述。

上面说明了在换挡锁止分离杆30的第一突出杆32的自由端插入P区插入槽7a或N区插入槽7b时，司机应当先压下制动踏板1，然后操作变速杆9以换挡至另一区。

然而，司机可能由于疏忽先操作变速杆9，然后几乎同时压下制动踏板1。

在即使司机压下制动踏板1，制动踏板1也不沿图1所示的箭头R1的方向旋转时，司机立即怀疑制动踏板有了问题，其中新手司机可能会在混乱中引起事故。

为了防止上述情形，本发明的各个实施方式中具有这样一种结构，即，在第一突出杆32的自由端插入P区插入槽7a或N区插入槽7b时，即使司机先操作变速杆9以换挡至另一区并随后几乎同时压下制动踏板1，该结构也可平滑地转动制动踏板1。

也就是说，如图9所示，在此举例说明了在第一突出杆32的自由端插入N区插入槽7b的情况下，为了换挡至P区，司机将变速杆9移至P区，然后几乎同时压下制动踏板1。

即使司机将变速杆9移至P区，由于隔板与第一突出杆32的自由端接触，变速杆主体7也不沿N→R→P的换挡方向旋转，使得变速杆9不移至N→R→P，。

在本发明的不同实施方式中，第一突出杆32的自由端可倾斜预定的角度以形成楔形，使得第一突出杆32的自由端和变速杆主体7之间的摩擦增加至足以稳固地保持在二者之间，以便于克服杆弹簧25的恢复力。

当先操作变速杆9并随后压下制动踏板1时，换挡锁止凸轮10通过沿换挡锁止缆索3的箭头M1方向的拉力沿箭头4的方向旋转。

换句话说，即使换挡锁止分离杆30不能沿箭头R3的方向旋转，换挡锁止凸轮10也可沿箭头R4的方向平滑地旋转，因此制动踏板1可平滑的枢转。

因此，当只有换挡锁止凸轮10旋转而换挡锁止分离杆30不旋转时，第二突出杆34的杆突起33从下引导面13a和上引导面13b的接合处沿上引导面13b移动，并被固定到上引导面13b和连接面13c的接合处。

当即使制动踏板1被压下而变速杆9也不能移动时，司机可立即知道制动踏板1和变速杆9的操作顺序改变了。

因此，司机可通过以正确顺序重新操作制动踏板1和变速杆9来安全地驾驶车辆，从而防止不必要的事故。

如上所述，在本发明的一些实施方式中，除非司机压下制动踏板1，否则用于锁止变速杆的装置的防止变速杆的P→R换挡或N→R换挡的功能被保持，使得能够防止由司机的疏忽而导致的事故。

另外，根据本发明，能够通过具有这样一种结构来防止不必要的事故，即，即使司机由于小疏忽先操作变速杆9并随后几乎同时压下制动踏板1，该结构也可平滑地枢转制动踏板1。

另外，由于根据本发明的不同实施方式的用于锁止变速杆的装置具有可以低成本制造并实际上不发出噪音的机械结构，因此，能够将这些装置应用于所有类型的车辆，而不必考虑成本。

为了便于所附权利要求的解释和准确定义，术语“上”和“下”、被用于参照附图所示出的特征的位置来描述示例性的实施方式的特征。

出于解释和描述的目的，已经对对本发明具体示例性实施方式进行了上述描述。它们不旨在对本发明构成穷举或将其限制于所公开的精确形式，显然，基于上述教导可以进行多种更改和改变。选择和描述示例性实施方式，以便解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够实施和利用本发明的各种示例性实施方式，以及其各种替代方式和变化方式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同方式加以限定。

Claims (20)

1.一种用于锁止车辆中的自动变速器的变速杆的装置，包括：

换挡锁止凸轮，其包括位置转换部件并与制动踏板连接，其中所述换挡锁止凸轮与变速杆壳枢转地连接并由第一弹性部件弹性支撑；和

换挡锁止分离杆，其与所述变速杆壳枢转地连接并由第二弹性部件弹性支撑，

其中所述换挡锁止分离杆的一端选择性地连接到变速杆主体，并且所述换挡锁止分离杆的另一端偏心地连接到所述换挡锁止凸轮的所述位置转换部件。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一弹性部件沿所述变速杆主体的相反方向向所述换挡锁止凸轮提供弹力。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述第二弹性部件朝向所述换挡锁止凸轮向所述换挡锁止分离杆提供弹力。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述位置转换部件包括第一部分、第二部分和连接部分，所述第一部分被配置成当不使用所述制动踏板时被设置成比所述连接部分高，而所述第二部分被配置成当使用所述制动踏板时被设置成比所述连接部分高。

5.如权利要求4所述的装置，其中沿所述连接部分的向后的方向朝向所述变速杆主体设置所述第二部分，并且相对于所述连接部分与所述第一部分相对地布置所述第一部分。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述连接部分连接到所述制动踏板。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述换挡锁止凸轮包括缆索连接突起，其从所述换挡锁止凸轮的一个侧面突出以与所述制动踏板连接，所述缆索连接突起形成所述连接部分。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述缆索连接突起通过换挡锁止缆索连接到所述制动踏板。

9.如权利要求7所述的装置，其中所述位置转换部件被配置为在所述换挡锁止凸轮的另一侧面上以导轨形状凹进，所述位置转换部件包括：

下引导面和上引导面，其中所述下引导面的一端和所述上引导面的一端相互连接以形成所述第一部分；和

连接所述上引导面的另一端与所述下引导面的另一端的连接面，其中连接所述下引导面的另一端和所述连接面的接合处形成第二部分。

10.如权利要求7所述的装置，其中所述位置转换部件被配置为在所述换挡锁止凸轮的另一侧面上以导轨形状凹进，并且被形成为在所述换挡锁止凸轮的上表面开口并具有下引导面，其两个末端分别包括第一和第二部分。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述换挡锁止凸轮包括：

凸轮旋转轴，其从所述换挡锁止凸轮的一侧突出，使得所述第二弹性部件被装配到所述凸轮旋转轴的外周上；以及

铰接螺栓，其穿过所述凸轮旋转轴并连接到所述变速杆壳，同时用作所述换挡锁止凸轮的旋转中心。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述换挡锁止分离杆包括：

可旋转地连接到所述变速杆壳的杆主体；

第一突出杆，其从所述杆主体上突出并具有自由端，该自由端被配置为选择性地连接到所述变速杆主体；

第二突出杆，其从所述杆主体上突出并具有自由端，该自由端被配置为偏心地连接到所述换挡锁止凸轮的所述位置转换部件。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述杆主体通过铰接轴连接到所述变速杆壳，同时用作旋转中心。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述第二突出杆的所述自由端具有被配置成插入所述换挡锁止凸轮的所述位置转换部件中的杆突起，所述杆突起与所述第二突出杆整体形成。

15.如权利要求12所述的装置，其中所述第一突出杆的所述自由端倾斜预定的角度以形成楔形，以便增加所述第一突出杆的所述自由端和所述变速杆主体之间的摩擦。

16.如权利要求12所述的装置，其中支撑突起从所述杆主体上突出，以连接所述第二弹性部件和所述变速杆壳。

17.如权利要求1所述的装置，其中所述第一弹性部件是扭转弹簧。

18.如权利要求1所述的装置，其中所述第二弹性部件是扭转弹簧。

19.一种包括如权利要求1所述的装置的自动变速器。

20.一种包括如权利要求1所述的装置的客运车辆。

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