CN103946593A

CN103946593A - 换挡器组件

Info

Publication number: CN103946593A
Application number: CN201180074967.9A
Authority: CN
Inventors: B·赫尔曼松
Original assignee: Kongsberg Automotive AB
Current assignee: Kongsberg Automotive AB
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: US20140338488A1; CN103946593B; US9494228B2; EP2783137A1; EP2783137B1; WO2013076517A1

Abstract

一种用于车辆的变速器的换挡器组件(20)。所述换挡器组件包括限定纵向轴线(LA)的轴(36)和安装到所述轴的第一端部(38)上的把手(42)。选择器板(46)安装到所述轴的第二端部(40)上。选择器板可以与轴作为一个单元移动。所述换挡器组件包括耦接到壳体(24)的导引板(54)。所述导引板限定了第一路径(56)和与第一路径间隔开的第二路径(58)。在自动模式期间，所述选择器板的一部分(52)可移动通过第一路径，用于利于变速器内的档位的自动选择。选择器板可围绕纵向轴线旋转到手动模式。在手动模式，选择器板的所述部分可移动通过第二路径，用于允许在变速器内的档位的手动选择。

Description

换挡器组件

技术领域

本发明总地涉及用于改变车辆的变速器中的挡位的换挡器组件。

背景技术

换挡器组件与车辆中的自动变速器一起使用，用于改变自动变速器的挡位。例如，换挡器组件可以用于将自动变速器变换成多个自动模式，如停车挡、倒挡、空挡和驱动挡。换挡器组件也用于将自动变速器变换成与手动变速器类似的手动模式。一旦处于手动模式，驾驶员可以手动地从一个挡到另一个挡地换挡自动变速器。

传统的换挡器组件包括沿着多个自动模式之间的第一路径操作的换挡器。换挡器然后移动到第二路径中以用于从自动模式切换到手动模式。一旦处于手动模式，换挡器沿着第二路径以前后方式操作，以手动改变自动变速器内的挡位。第二路径典型地与第一路径平行并间隔开或者与第一路径横切。在任一种情况下，换挡器必须相对于第一路径横向移动。更具体地说，当第二路径平行于第一路径并从第一路径间隔开时，换挡器必须横向移动通过横跨路径以从第一路径切换到第二路径。当第二路径横切第一路径时，换挡器横向移动以完成自动变速器中的手动挡位变化。需要换挡器横向运动占据了车辆内的额外空间，这是不期望的。所需要的换挡器的横向运动也导致换挡器组件具有额外的复杂部件，以在限制其他运动的同时允许换挡器横向运动。因此，存在提供一种改进的换挡器组件的机会。

发明内容

换挡器组件改变车辆的变速器中的挡位。该换挡器组件包括具有外表面和相对的内表面的壳体。换挡器组件还包括在第一端部和与第一端部间隔开的第二端部之间延伸的轴。所述轴在所述轴的第一端部和第二端部之间限定了纵向轴线。所述轴的第二端部在所述壳体内可移动。所述换挡器组件包括安装到所述轴的第一端部上的把手。该把手设置在所述壳体的外表面附近，用于将所述轴在所述壳体内移动。所述换挡器组件包括安装到所述轴的第二端部上的选择器板。所述选择器板与所述轴作为一个单元可移动。所述换挡器组件包括耦接到所述壳体上的导引板。所述导引板限定了第一路径和与第一路径间隔开的第二路径。在自动模式期间所述选择器板的一部分可移动通过所述第一路径，用于便于所述变速器内的挡位的自动选择。所述选择器板围绕所述纵向轴线可旋转成手动模式。在该手动模式下，所述选择器板的所述部分可移动通过所述第二路径，用于允许所述变速器内的挡位的手动选择。通过简单地围绕所述轴的纵向轴线旋转所述选择器板来允许所述变速器内的挡位的手动选择提供了在变速器的自动模式和手动模式之间的方便切换。

附图说明

随着通过参照下面的详细描述并在结合附图考虑时，本发明变得更好地理解，本发明的其他优点将容易被认识到，图中：

图1是包括把手的换挡器组件的透视图；

图2是没有把手存在的换挡器组件的横截面图；

图3是换挡器组件的分解透视图；

图4是换挡器组件的仰视图，示出在停车挡位置的换挡器组件的选择器板；

图4A是在停车挡位置的换挡器组件的把手的透视图；

图5是换挡器组件的仰视图，示出在驱动挡位置的换挡器组件的选择器板；

图5A是在驱动挡位置的换挡器组件的把手的透视图；

图6是换挡器组件的仰视图，示出在手动模式位置的换挡器组件的选择器板；

图6A是在手动模式位置的换挡器组件的把手的透视图；

图7是换挡器组件的仰视图，示出在升档位置的换挡器组件的选择器板；

图7A是在升档位置的换挡器组件的把手的透视图；

图8是换挡器组件的仰视图，示出在降档位置的换挡器组件的选择器板；以及

图8A是在降档位置的换挡器组件的把手的透视图。

具体实施方式

参照附图，图中相同的附图标记遍及若干视图表示相同或相对应的零件，换挡器组件总地在20处示出。通常，换挡器组件20被操作以用于为车辆选择变速器的挡位。典型地，换挡器组件20设置在车辆的中控台22内，如图1所示。但是，换挡器组件20可以设置在车辆中的其他位置，如仪表板或方向盘柱。

参照图2和3，换挡器组件20包括壳体24，所述壳体24具有至少一个侧部元件26和底部28。所述壳体24还可以具有顶部30，但是顶部30不是必须的。要理解的是，中控台22可以是壳体24的顶部30。壳体24具有外表面32和相对的内表面。通常，壳体24的外表面32是车辆的中控台22。

换挡器组件20包括轴36，该轴36在第一端部38和与第一端部38间隔开的第二端部40之间延伸。轴36在该轴的第一端部38和第二端部40之间限定了纵向轴线LA。轴36延伸穿过壳体24，使得轴36的第一端部38设置在车辆的内部之内，如图1所示。轴36的第二端部40设置在壳体24之内并在壳体24之内可移动。车辆驾驶员利用轴36的第一端部38来移动轴36的第二端部40。轴36的移动将在下面详细描述。

换挡器组件20还包括安装到轴36的第一端部38上的把手42，该把手42设置在壳体24的外表面附近。把手42允许轴36的第二端部40在壳体24之内移动。更具体地说，车辆驾驶员操纵把手42，以在壳体24之内移动轴36的第二端部40。换言之，把手42的移动导致轴36的第二端部40的相应移动。把手42包括释放按钮44，在移动把手42之前，该释放按钮必须被压下。换言之，除非压下释放按钮44，否则把手42并因此轴36不能移动。

参照图4，换挡器组件20包括安装到轴36的第二端部40上的选择器板46。选择器板46与轴36作为一个单元可移动。换言之，把手42的移动导致选择器板46的相应移动，所述选择器板耦接到轴36上。选择器板46具有矩形主体48。所述轴36的第二端部40沿着选择器板46的中心线50连接到选择器板46的矩形主体48上。指状部52从主体延伸。指状部52从选择器板46的中心线50偏移，如下面更加详细描述的。

换挡器组件20包括耦接到壳体24上的导引板54。导引板54可以是壳体24的底部28。导引板54限定了第一路径56和与第一路径56间隔开的第二路径58。典型地，第一路径56和第二路径56彼此平行。第一路径56和第二路径58限定在共同平面内，使得第一路径56和第二路径58彼此共面。

如上面介绍的，轴36的第二端部40在壳体24内可移动。例如，轴36的第二端部40沿着板轴线60可移动。板轴线60沿着导引板54限定。板轴线60典型地邻近第一路径56。如此，选择器板46也沿着板轴线60移动。选择器板46的一部分通过选择器板46沿着板轴线60的运动而可移动通过第一路径56和第二路径58。例如，把手42可以被车辆驾驶员抓住以移动把手42，因此，移动轴36和选择器板46通过第一路径56。更具体地说，通过选择器板46沿着板轴线60的运动，选择器板46的指状部52可移动通过第一路径56和第二路径58，使得选择器板46沿着第一和第二路径可线性移动。典型地，第一路径56与板轴线60间隔开并与板轴线60平行。更典型地，第一路径56和第二路径58与板轴线60间隔开并且平行于板轴线60。因此，选择器板46的指状部52与选择器板46的中心线50偏移，使得指状部52与第一路径56对准。

在自动模式期间，选择器板46的所述部分可移动通过第一路径56，用于便于变速器之内的档位的自动选择。另外，选择器板46可围绕轴36的纵向轴线LA旋转成手动模式，且选择器板46的所述部分在手动模式中可移动通过第二路径58，用于允许变速器之内的档位的手动选择。要理解的是选择器板46的旋转可以与轴36无关，使得随着选择器板46围绕纵向轴线LA旋转，轴36不旋转。可替代的是，选择器板46的旋转可以由轴36的旋转而导致。在处于自动模式时，选择器板46的所述部分，并更具体地说，选择器板46的指状部52可在多个自动变速器档位之间移动通过第一路径56，而在处于手动模式时，选择器板46的所述部分可移动通过多个手动变速器档位。随着选择器板46沿着第一路径和第二路径移动，轴36的第二端部40沿着板轴线60移动。当选择器板46处于自动模式时，板轴线60与选择器板46的中心线50对准。选择器板46从自动模式向手动模式的旋转使得选择器板46的中心线50脱离与板轴线60的对准。虽然选择器板46的中心线50不与板轴线60对准，轴36的第二端部和选择器板46仍沿着板轴线60移动。

可以理解到选择器板46可以仅旋转，而选择器板46的所述部分通过第一和第二路径58、60的移动通过把手42的旋转而发生。换言之，把手42可以旋转，以转动轴36和选择器板46，以在多个自动变速器档位之间切换，并进一步旋转，以将选择器板46转动到手动模式，并通过第二路径58移动所述选择器板46的所述部分。

导引板54可以限定第一通道64，且选择器板46设置在所述第一通道64内并可移动通过所述第一通道64，用于导引选择器板46的所述部分通过所述第一路径56。导引板54也可以限定第二通道66，该第二通道66与第一通道64连通。第二通道66与第一通道64连通，用于允许选择器板46围绕轴36的纵向轴线LA旋转，以允许选择器板46的所述部分进入处于手动模式的第二路径58。第一通道64包括止动凹槽68，用于接纳选择器板46的矩形主体48，以限制选择器板46沿着第一通道64的运动。止动凹槽68被构造成仅允许选择器板46在单个方向上旋转，即，选择器板46仅能够从自动模式向手动模式逆时针方向旋转。

唇边70延伸到第一和第二通道64、66中，并且分割第一和第二通道64、66与止动凹槽68相对的部分。随着选择器板46移动通过第一通道64和第二通道66，唇边70防止选择器板46的指状部52在自动模式和手动模式之间转动。

在操作中，选择器板46在多个自动档位(如停车挡(P)、倒档(R)、空挡(N)和驱动挡(D))之间移动通过第一路径56。在这些自动档位中的任一个内，车辆的变速器类似于自动变速器操作。在图4中示出选择器板46处于停车档位置(P)，并且图4A中示出把手42位于停车档位置(P)。图5中示出选择器板46处于驱动档位置(D)。当选择器板46处于驱动档位(D)时，把手42能够旋转，以进入手动模式，且所述选择器板46的所述部分从第一路径56切换到第二路径58。图6中示出处于手动模式的选择器板46。在图6A中还示出把手42处于手动模式。多个手动变速器档位包括升档位置(+)、降档位置(-)和换挡中立位置(M)。一旦选择器板46的指状部52处于驱动挡位置(D)，选择器板46的指状部52具有间隙以旋转通过唇边70并进入第二路径58。随着把手42从自动模式旋转到手动模式，选择器板46的位置从自动模式的驱动挡位置(D)移动到手动模式的换挡中立位置(M)，如图6所示。在换挡中立位置(M)，变速器类似于手动变速器操作，并且在变速器中的档位变化通常仅通过车辆驾驶员来完成。当然，变速器可以包括特定的参数，以忽略手动模式选择，以防止由于在不正确档位驾驶车辆而对变速器造成损坏，即，在驾驶车辆的同时，防止变速器切换到倒档位置(R)的参数。

一旦选择器板46的所述部分处于换挡中立位置(M)，车辆驾驶员可以在前后操作中在升档位置(+)和降档位置(-)之间移动把手42，分别如图7-8A所示。当指状部52移动到升档位置(+)时，唇边70防止选择器板46无意地从手动模式旋转到自动模式。要理解到的是把手42可以在其他方向上移动来实现选择器板46移动到升档位置(+)和降档位置(-)。如下面详细描述的，选择器板46被弹簧偏压，以在把手42移动到升档位置(+)或降档位置(-)之后返回到换挡中立位置(M)。车辆驾驶员可以通过旋转把手42以将选择器板46移动回到第一路径56的驱动挡位置(D)来返回到自动模式。

换挡器组件20可以包括模式保留装置。该模式保留装置被耦接到轴36，使得模式保留装置与选择器板46一起移动。但是，模式保留装置可以耦接到壳体24。模式保留装置与板轴线60对准，用于将选择器板48保持在自动模式或手动模式。模式保留装置包括模式保留板74，该模式保留板74耦接到轴36或选择器板46上，使得模式保留板74与选择器板46一起移动。模式保留板74限定了自动模式掣子78和手动模式掣子80。当选择器板46处于自动模式或手动模式中时，模式保留板74的掣子78、80接合保持销76，用于提供选择器板46正确在第一路径56和第二路径58之间旋转的触觉指示。

换挡器组件20意图在于与适当的传感器一起工作，该传感器响应于选择器板46的定位，产生施加到变速器控制器的信号。变速器控制器包括已知的处理逻辑电路，该处理逻辑电路用于以公知的方式在变速器内实现换挡。要理解的是，变速器控制器可以与车辆的其他部件(如制动踏板)连通，以用于在允许变速器从停车挡换挡之前确定制动踏板是否被压下。

如图2和3清楚示出的，换挡器组件20包括多个传感器82，该传感器82对应于多个自动变速器档位的相应一个以及多个手动变速器档位中的相应一个，用于确定选择器板46的位置。传感器板84位于选择器板46之下，且多个传感器82设置在传感器板84上。传感器板84平行于选择器板46。位置指示器86设置在选择器板46中的移动通过第一和第二路径58、60的部分上。位置指示器86在多个自动变速器档位中的每一个以及每个手动变速器档位与多个传感器82中的一个对准。位置指示器86发射信号，如磁场。在位置指示器与多个传感器82中的一个对准时，多个传感器82识别位置传感器86产生的信号的存在，以识别选择器板46的位置。可替代的是，多个传感器82可以发射信号，并且位置指示器86识别由传感器82发射的信号的存在，以识别选择器板46的位置。一旦识别，选择器板46的位置然后被中继到变速器或者其部件，如变速器控制器。一旦选择器板46的位置被中继到变速器，可以通过已知的方法实现在变速器中的实际档位变换。

如图2和4清楚显示的，换挡器组件20包括多个定位掣子88，所述多个定位掣子88对应于其中一个自动变速器档位为变速器板46提供运动闭锁点。所述定位掣子88可以由壳体24限定，并更具体地说，由壳体24的侧部元件26限定，且每个定位掣子88对应于多个自动变速器档位中的一个。通常，每个定位掣子88限定在一对界限之间，且在所述界限之间限定了落座表面。通常，落座表面对应于每个定位掣子88的最深部分，并且界限对应于定位掣子88的最浅部分。在界限和落座表面之间可以设置倾斜表面。

位置保留装置90耦接到轴36并且接合定位掣子88，用于提供位置指示器与多个传感器82中的一个对准的触觉指示。在自动变速器档位的每一个处，位置保留装置90与定位掣子88的落座表面接合。位置保留装置90可以是弹簧加载的销。弹簧加载的销从轴36延伸，以与定位掣子88的落座表面接合。弹簧加载的销沿着其中一个定位掣子88的落座表面和倾斜表面滑动，直到弹簧加载的销克服界限并进入另一个定位掣子88。选择器板46在弹簧加载的销所提供的阻力下自由移动通过定位掣子88，用于选择器板46相对于定位掣子88的位置的触觉指示。但是，选择器板46的运动可以通过向弹簧加载的销增加闭锁元件来限制。闭锁元件防止弹簧加载的销的偏压，并防止弹簧加载的销沿着定位掣子88的倾斜表面移动。通过压下把手42上的释放按钮44，闭锁元件可以从与弹簧加载的销的接合退出，由此允许弹簧加载的销围绕自动变速器档位移动。由于弹簧加载的销和选择器板46耦接到轴36上，选择器板46的运动可以通过限制弹簧加载的销的运动来加以限制。

如上面暗示的，选择器板46是弹簧加载的，以在把手42移动到升档位置(+)或降档位置(-)之后返回到换挡中立位置(M)。更具体地说，通过位置保留装置90与对应于驱动挡位置(D)的位置掣子88之间的相互作用，提供弹簧偏压。随着选择器板从换挡中立位置(M)移动到升档位置(+)或降档位置(-)，保留装置90沿着其中一个定位掣子88的倾斜表面行进，但确实克服定位掣子88的界限。由于保留装置90并不克服对应于驱动挡位置(D)的定位掣子88的界限，相对定位掣子88的倾斜表面作用的弹簧加载的销的力返回弹簧加载的销，并因此选择器板46回到换挡中立位置(M)的落座表面。

显然，鉴于上述教导，本发明的很多修改和变形都是有可能的。已经根据相关的法律标准描述了上述发明；因此，该描述是示例性的，而实质上不是限制性的。对所公开的实施方式的变型和修改对本领域技术人员来说变得明显并且确实落入本发明的范围内。于是，本发明所负担的法律保护范围仅通过研究所附的权利要求书来确定。

Claims

1.一种换挡器组件，用于选择车辆的变速器的档位，所述换挡器组件包括：

壳体，所述壳体具有外表面和相对的内表面；

轴，所述轴在第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部之间延伸，且所述轴的所述第二端部在所述壳体之内可移动，并且所述轴在所述第一端部和第二端部之间限定了纵向轴线；

把手，所述把手安装在所述轴的所述第一端部上，并设置在所述壳体的所述外表面附近，用于在所述壳体之内移动所述轴；

选择器板，所述选择器板安装到所述轴的所述第二端部上，且所述选择器板与所述轴作为一个单元可移动；以及

导引板，所述导引板耦接到所述壳体上，并限定了第一路径和与所述第一路径间隔开的第二路径，且在自动模式期间所述选择器板的一部分可移动通过所述第一路径，用于便于在所述变速器内的档位的自动选择，并且所述选择器板围绕所述纵向轴线可旋转到手动模式，且在所述手动模式下所述选择器板的所述部分可移动通过所述第二路径，用于允许变速器内的档位的手动选择。

2.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，所述选择器板可沿着所述第一和第二路径二者线性移动，且所述选择器板围绕所述纵向轴线在所述第一和第二路径之间可旋转。

3.如权利要求1所述的换挡器组件，其中所述导引板限定了第一通道，所述选择器板设置在所述第一通道内并可移动通过所述第一通道，用于导引所述选择器板的所述部分通过所述第一路径。

4.如权利要求3所述的换挡器组件，其中，所述导引板限定了与所述第一通道连通的第二通道，用于允许所述选择器板围绕所述纵向轴线旋转，以允许所述选择器板的所述部分在所述手动模式下进入所述第二路径。

5.如权利要求4所述的换挡器组件，其中，所述轴的所述第二端部沿着板轴线可移动，且通过所述轴沿着所述板轴线的运动，所述选择器板可移动通过所述第一和第二路径。

6.如权利要求5所述的换挡器组件，其中，所述第一路径、所述第二路径和所述板轴线中的每一个彼此平行。

7.如权利要求5所述的换挡器组件，还包括模式保留装置，该模式保留装置耦接到所述壳体上并与所述板轴线对准，用于将所述保留板保持在所述模式下。

8.如权利要求7所述的换挡器组件，还包括模式保留板，所述模式保留板限定了自动模式掣子和手动模式掣子，且所述模式保留板耦接到所述轴或所述选择器板，使得所述模式保留板与所述选择器板一起移动，且当处于自动和手动模式下时，所述模式保留板的所述掣子接合所述模式保留装置，用于提供所述选择器板在所述第一路径和所述第二路径之间正确旋转的触觉指示。

9.如权利要求4所述的换挡器组件，其中，所述选择器板具有矩形主体和从所述主体延伸的指状部，且所述指状部限定移动通过所述第一和第二路径的所述选择器板的所述部分。

10.如权利要求9所述的换挡器组件，其中，所述第一通道包括止动凹槽，用于接纳所述选择器板的所述矩形主体，以限制所述选择器板沿着所述第一通道的移动。

11.如权利要求9所述的换挡器组件，还包括唇边，所述唇边将与所述止动凹槽相对的所述第一通道的一部分和所述第二通道的一部分分隔开，用于在所述选择器板移动通过所述第一通道和所述第二通道时，防止所述选择器板的所述指状部在所述自动模式和所述手动模式之间旋转。

12.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，所述第一路径和所述第二路径被限定在公共平面内，使得所述第一路径和所述第二路径彼此共面，并且所述选择器板可沿着所述公共平面移动通过所述第一路径和所述第二路径。

13.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，当在所述自动模式时，所述选择器板的所述部分在多个自动变速器档位之间可移动通过所述第一路径，且在所述手动模式下时，所述选择器板的所述部分可移动通过多个手动变速器档位。

14.如权利要求13所述的换挡器组件，还包括多个传感器，所述多个传感器对应于所述多个自动变速器档位的相应一个以及所述多个手动变速器档位的相应一个，用于确定所述选择器板的位置，以将所述选择器板的位置中继到所述变速器。

15.如权利要求14所述的换挡器组件，还包括位置指示器，所述位置指示器设置在所述选择器板的所述部分上，其中在所述多个自动变速器档位的每一个以及每个所述手动变速器档位，所述位置指示器与所述多个传感器中的一个对准。

16.如权利要求15所述的换挡器组件，其中，所述位置指示器产生磁场，且其中当所述位置指示器与所述多个传感器中的一个对准时，所述多个传感器能够识别由所述位置指示器产生的所述磁场。

17.如权利要求16所述的换挡器组件，还包括传感器板，所述传感器板在所述选择器板之下间隔开，且所述多个传感器设置在所述传感器板上。

18.如权利要求13所述的换挡器组件，还包括多个定位掣子，且所述定位掣子的每一个对应于所述多个自动变速器档位中的一个。

19.如权利要求18所述的换挡器组件，还包括位置保留装置，该位置保留装置耦接到所述轴，并且接合所述定位掣子，用于提供所述位置指示器与所述多个传感器中的一个相对准的触觉指示。