CN107061716A - 用于换挡器的锁定组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于换挡器的锁定组件。用于机动车辆的换挡器组件包括：壳体；连接到壳体的止动门；至少在停车位置和空挡位置之间可移动的换挡杆；可移动地由换挡杆支撑的锁定按钮，其当处在第一位置时接触止动门并且当被按下到第二位置时与止动门分隔开来；和在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪。止动爪当在锁定位置时防止换挡杆从停车或空挡位置移出，并且防止锁定按钮被按下。

Description

用于换挡器的锁定组件

技术领域

本发明总体上涉及用于机动车辆中的换挡器的锁定组件，更具体地涉及用于换挡器的具有单个致动装置的多位置锁定组件。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且可以或可以不构成现有技术。

在装备有自动变速器的机动车辆中，换挡机构通常包括安装在机动车辆乘客舱内的换挡杆或控制杆。机动车辆的操作员使用换挡杆来选择多种变速器操作模式中的一种。例如，这些变速器操作模式可包括停车（P）、倒挡（R）、空挡（N）、前进（D），并且在一些配置中可包括低速挡或手动模式（M）、手动升挡（M+）和手动降挡（M-）。为了选择变速器模式，机动车辆的操作员绕对应于P、R、N、D位置的旋转轴线移动换挡杆。在一些配置中，换挡杆也可绕对应于M、M+、M-位置的第二旋转轴线移动。

为了防止使换挡杆偶然地移动到机动车辆操作员不想要的位置，换挡机构包括按钮锁和杆锁中的任一个或两个。按钮锁通常包括这样的特征，即其与止动门接合以防止换挡杆从空挡位置移动到停车位置，除非按钮被按下。杆锁通常包括锁定臂，该锁定臂与换挡杆接合以防止换挡杆从停车位置移动到空挡位置。当制动器已由机动车辆操作员接合时，电磁线圈选择性地使锁定臂从与换挡杆的接合中移出。虽然这些系统对于它们预期的目的是有用的，但在本技术领域中对于不增加换挡机构的封装成本同时进一步提供附加的冗余安全特征的改进的锁定机构存在需求。

发明内容

提供一种用于机动车辆的换挡器组件。该换挡器组件包括：壳体；连接到壳体的止动门；至少在停车位置和空挡位置之间可移动的换挡杆；可移动地被换挡杆支撑的锁定按钮，该锁定按钮当处在第一位置时接触止动门并且当被按压到第二位置时与止动门隔开；和在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪。该止动爪防止换挡杆从停车或空挡位置移出并且当处在锁定位置时防止锁定按钮被按下。

在一个方面，止动爪包括第一部分和第二部分，第一部分选择性地接触换挡杆并且第二部分选择性地接触锁定按钮。

在另一方面，换挡杆包括槽，当止动爪处在锁定位置且换挡杆处在空挡位置时止动爪的第一部分被布置在槽内。

在另一方面，当换挡杆处在停车位置且止动爪处在锁定位置时，止动爪的第一部分接触换挡杆的侧表面。

在另一方面，止动爪的第二部分包括从第二表面偏移的第一表面。

在另一方面，当换挡杆处在停车位置且止动爪处在锁定位置时，止动爪的第一表面接触锁定按钮。

在另一方面，当换挡杆处在空挡位置且止动爪处在锁定位置时，止动爪的第二表面接触锁定按钮。

在另一方面，止动爪被枢转地安装到壳体并且由电磁线圈致动。

在另一方面，锁定按钮包括延伸穿过布置在换挡杆中的第一窗口的第一臂，并且其中当处在第一位置时第一臂接触止动门。

在另一方面，锁定按钮包括延伸穿过布置在换挡杆中的第二窗口的第二臂，并且其中当止动爪处在锁定位置时第二臂选择性地接触止动爪。

提供另一种用于机动车辆的换挡器组件。该换挡器组件包括：壳体、连接到壳体的止动构件、至少在第一挡位和第二挡位之间可移动的换挡杆、在与止动构件接触的第一位置和不与止动构件接触的第二位置之间可移动的锁定构件、和在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪。该止动爪包括第一部分和第二部分。当止动爪处在锁定位置时，第一部分选择性地接触换挡杆以防止换挡杆从第一挡位移出，并且第二部分选择性地接触锁定构件以防止锁定构件被置于第二位置。

在一个方面，锁定构件沿着与换挡杆同心的第一轴线移动，换挡杆绕垂直于第一轴线的第二轴线枢转。

在另一方面，止动爪具有第一端和与第一端相反的第二端，并且止动爪在第一端和第二端之间被枢转地连接到壳体。

在另一方面，电磁线圈连接到止动爪的第一端，用于使止动爪在锁定位置和解锁位置之间移动。

在另一方面，第一部分和第二部分被布置在第二端上。

在另一方面，第一部分平行于第二轴线延伸，第二部分平行于第一轴线延伸。

在另一方面，换挡杆包括槽，当止动爪处在锁定位置且换挡杆处在第二挡位时第一部分布置在槽内，并且当换挡杆处在第一挡位且止动爪处在锁定位置时第一部分接触换挡杆的侧表面。

在另一方面，第二部分包括大体上沿第一轴线的方向从第二表面偏移的第一表面。

在另一方面，锁定构件包括垂直于第一轴线延伸穿过布置在换挡杆中的第一窗口的第一臂，其中当处在第一位置时该第一臂与止动构件接合；并且锁定构件包括垂直于第一轴线延伸穿过布置在换挡杆中的第二窗口的第二臂，其中当止动爪处在锁定位置时第二臂选择性地接触止动爪。

通过参考以下的描述和附图，另外的方面、实例和优点将变得显而易见，其中同样的附图标记指代相同的部件、元件或特征。

附图说明

本文中所描述的附图只是用于说明的目的，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。

图1是处在第一位置、解锁位置的换挡器组件的侧面透视图；

图2是图1中所示换挡器组件的一部分的放大的侧面透视图；

图3是处在第一锁定位置的换挡器组件的侧面透视图；

图4是处在第二解锁位置的换挡器组件的侧面透视图；

图5是处在第二锁定位置的换挡器组件的侧面透视图；

图6是处在第三位置的换挡器组件的侧面透视图。

具体实施方式

以下的描述在本质上只是示例性的，而并非意图限制本公开及其应用或使用。

参照图1，换挡器组件总的由附图标记10指示并且被图示处在空挡、通电位置，正如将在下面描述的。换挡器组件10被使用在机动车辆（未图示）内。换挡器组件10由机动车辆的操作员控制来选择多个换挡位置中的一个位置。每个换挡位置对应于与换挡器组件10和机动车辆关联的变速器（未图示）的一种操作模式。在所提供的实例中，换挡器组件10包括停车（P）、倒挡（R）、空挡（N）、和前进（D）。应当理解的是，换挡位置的数量以及关联的变速器操作模式可在不背离本实例的范围的前提下发生变化。例如，换挡器组件10也可包括手动模式M、M+和M-、和/或高速挡及低速挡操作模式。

换挡器组件10通常包括具有支撑套环14的换挡杆12。换挡杆12可连接到可由机动车辆操作员使用的换挡手柄（未图示）。支撑套环14在球轴承或枢轴点17处枢转地安装到换挡器壳体16。换挡器壳体16围住并保护换挡器组件10的部件。换挡杆12和支撑套环14能够在枢轴点17处绕枢轴线18枢转或旋转。支撑套环14包括与位于换挡器壳体16的内表面20上的多个止动部19接合的止动臂14A、14B。止动部19定位在换挡器壳体16中，用于给换挡杆12和支撑套环14的多个换挡位置中的每个换挡位置提供机械止动。

按钮锁定机构22连接到换挡杆12。该按钮锁定机构22防止换挡杆12和支撑套环14从空挡位置枢转到停车位置，正如将在下面描述的。按钮锁定机构22包括布置在换挡杆12内的按钮锁24。按钮锁24在换挡杆12内是可被按下的，即，按钮锁24可沿换挡杆12的轴线25平移。按钮锁24包括第一锁定臂24A和第二锁定臂24B。第一锁定臂24A穿过布置在支撑套环14中的第一窗口26A延伸出。第二锁定臂24B穿过布置在支撑套环14与第一窗口26A的相反侧上的第二窗口26B延伸出。第一和第二锁定臂24A、24B各自构造成选择性地与在换挡杆12的各侧的止动门30（仅示出其中的一个）接合。止动门30被安装到换挡器壳体16。止动门30具有限制换挡杆12从空挡位置移动到停车位置的阶梯形面32。例如，在机动车辆12的操作员不是正在按下锁定按钮24的静止状态下，利用任何合适的偏置构件（未图示），例如螺旋弹簧，使锁定按钮24向上偏置到第一位置。当锁定按钮24未被按下时，锁定臂24A、24B也处在第一位置，其中锁定臂24A、24B各自接合止动门30的阶梯形面32，因此防止换挡杆12从空挡位置移动到停车位置。当锁定按钮24被按下时，锁定臂24A、24B向下移动到远离止动门30的第二位置并且不与阶梯形面32接合，因此允许换挡杆12从空挡位置移动到停车位置。

换挡器组件10还包括止动爪锁定机构34。止动爪锁定机构34选择性地防止换挡杆12和支撑套环14在停车位置和空挡位置之间移动，同时防止锁定按钮24从第一位置被按压到第二位置。止动爪锁定机构34包括由致动器42致动的止动爪40。

现在转向图2，止动爪40包括第一端44和与第一端44相反的第二端46。止动爪40在枢轴点48处枢转地安装到换挡器壳体16。枢轴点48布置在止动爪40的第一端44和第二端46之间。止动爪40绕轴线50枢转。轴线50垂直于换挡杆12和支撑套环14的枢轴线18。

止动爪40的第一端44包括第一部分或突出部52、和第二部分或阻挡部54。突出部52垂直于阻挡部54取向并且从阻挡部54向支撑套环14延伸。突出部52构造成：根据换挡杆12和支撑套环14的位置而与被限定在支撑套环14中的槽56和在支撑套环14上的侧表面58相接合。槽56布置在与第一窗口26A相同的一侧上。沿轴线25在枢轴点17和第一窗口26A之间布置槽56。侧表面58布置成邻近槽56。

阻挡部54包括从第二表面54B偏移的第一表面54A，因此形成阶梯形外形。阻挡部54构造成当换挡杆12和支撑套环14处在不同位置时选择性地接触或接合第一锁定臂24A，这改变第一锁定臂24A相对于止动爪40的高度。例如，第二表面54B相对于第一表面54A升高，并且在枢轴点48和第一表面54A之间布置在止动爪40上。

转向图1并且继续参照图2，致动器42包括枢转地连接到止动爪40的第二端46的电枢60。致动器42优选是开/关电磁线圈，其中，一旦接收到控制信号，电磁线圈就被通电并且使电枢60平移。电枢60的平移转而使止动爪40绕枢轴线50枢转。然而，应当理解的是，在不背离本实例的范围的前提下，致动器42可采用其它形式。致动器42可由例如变速器控制模块或者制动器控制模块等的控制器电子控制，并且当机动车辆的制动器被踩下时指令致动器42通电。

止动爪40可在图1、图2和图4中所示的解锁或通电位置和图3、图5和图6中所示的锁定或断电位置之间移动。图1图示换挡杆12处在空挡位置，止动爪40处在解锁位置。在此状态中，止动爪40既未与支撑套环14接合也未与锁定按钮24接合。为了使换挡杆12移动到图6中所示的前进位置，机动车辆操作员只需使换挡杆12向后移动，即，远离止动门30。然而，为了使换挡杆12移动到倒挡位置（未图示）或停车位置（示于图4和图5），必须按下锁定按钮24以在使换挡杆12向前，即朝向止动门30，移动之前，使锁定臂24A、24B从与止动门30的对准和接合状态中移出。

图3图示换挡杆12处在空挡位置，止动爪40处在锁定位置。在此状态中，止动爪40与支撑套环14和第一锁定臂24A两者接合。例如，止动爪40的突出部52置于槽56中，并且阻挡部54的第二表面54B与第一锁定臂24A接触。突出部52防止换挡杆12绕轴线18枢转，而阻挡部54阻止锁定按钮24被按下，因此提供额外的冗余。

图4图示换挡杆12处在停车位置，止动爪40处在解锁位置。在此状态中，止动爪40既未与支撑套环14接合也未与锁定按钮24接合。然而，锁定臂24A和24B被布置在止动门30的相反侧。因此，为了使换挡杆12移动到前进位置、空挡位置或倒挡位置，机动车辆的操作员必须按下锁定按钮24以在移动换挡杆12之前使锁定臂24A、24B从与止动门30的对准和接合状态中移出。

图5图示换挡杆12处在停车位置，止动爪40处在锁定位置。在此状态中，止动爪40与支撑套环14和第一锁定臂24A两者相接合。例如，止动爪40的突出部52与侧表面58接触，并且阻挡部54的第一表面54A与第一锁定臂24A接触。突出部52防止换挡杆12绕轴线18枢转，而阻挡部54阻止锁定按钮24被按下，因此提供额外的冗余。

最后，图6图示换挡杆12处在前进位置。在此位置，止动爪40不制止换挡杆12和锁定按钮24的移动。

对本发明的描述在本质上只是示例性的，并且不背离本发明的主旨的变型意图是在本发明的范围内。这些变型不应被看作是背离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种换挡器组件，其包括：

壳体；

连接到所述壳体的止动门；

至少在停车位置和空挡位置之间可移动的换挡杆；

可移动地被所述换挡杆支撑的锁定按钮，所述锁定按钮当处在第一位置时接触所述止动门并且当被按压到第二位置时与所述止动门分隔开；和

在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪，其中所述止动爪当在所述锁定位置时防止所述换挡杆从停车或空挡位置移出并且防止所述锁定按钮被按下。

2.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，所述止动爪包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分选择性地接触所述换挡杆并且所述第二部分选择性地接触所述锁定按钮。

3.如权利要求2所述的换挡器组件，其中，所述换挡杆包括槽，并且当所述止动爪处在所述锁定位置且所述换挡杆处在所述空挡位置时，所述止动爪的所述第一部分布置在所述槽内。

4.如权利要求2所述的换挡器组件，其中，当所述换挡杆处在所述停车位置且所述止动爪处在所述锁定位置时，所述止动爪的所述第一部分接触所述换挡杆的侧表面。

5.如权利要求2所述的换挡器组件，其中，所述止动爪的所述第二部分包括从第二表面偏移的第一表面。

6.如权利要求5所述的换挡器组件，其中，当所述换挡杆处在所述停车位置且所述止动爪处在所述锁定位置时，所述止动爪的所述第一表面接触所述锁定按钮。

7.如权利要求5所述的换挡器组件，其中，当所述换挡杆处在所述空挡位置且所述止动爪处在所述锁定位置时，所述止动爪的所述第二表面接触所述锁定按钮。

8.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，所述止动爪被枢转地安装到所述壳体并且由电磁线圈致动。

9.如权利要求1所述的换挡器组件，其中，所述锁定按钮包括延伸穿过布置在所述换挡杆中的第一窗口的第一臂，并且其中，当处在所述第一位置时所述第一臂接触所述止动门。

10.如权利要求9所述的换挡器组件，其中，所述锁定按钮包括延伸穿过布置在所述换挡杆中的第二窗口的第二臂，并且其中，当所述止动爪处在所述锁定位置时所述第二臂选择性地接触所述止动爪。

11.一种用于机动车辆的换挡器组件，其包括：

壳体；

连接到所述壳体的止动构件；

至少在第一挡位位置和第二挡位之间可移动的换挡杆；

在与所述止动构件接触的第一位置和不与所述止动构件接触的第二位置之间可移动的锁定构件；和

在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪，其中所述止动爪包括第一部分和第二部分，并且当所述止动爪处在所述锁定位置时，所述第一部分选择性地接触所述换挡杆以防止所述换挡杆从所述第一挡位中移出，并且所述第二部分选择性地接触所述锁定构件以防止所述锁定构件被置于所述第二位置。

12.如权利要求11所述的换挡器组件，其中，所述锁定构件沿着与所述换挡杆同心的第一轴线移动，并且所述换挡杆绕垂直于所述第一轴线的第二轴线枢转。

13.如权利要求12所述的换挡器组件，其中，所述止动爪具有第一端和与所述第一端相反的第二端，并且所述止动爪在所述第一端和所述第二端之间被枢转地连接到所述壳体。

14.如权利要求13所述的换挡器组件，还包括连接到所述止动爪的第一端的电磁线圈，用于使所述止动爪在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动。

15.如权利要求14所述的换挡器组件，其中，所述第一部分和第二部分被布置在所述第二端上。

16.如权利要求15所述的换挡器组件，其中，所述第一部分平行于所述第二轴线延伸，并且所述第二部分平行于所述第一轴线延伸。

17.如权利要求16所述的换挡器组件，其中，所述换挡杆包括槽，当所述止动爪处在所述锁定位置且所述换挡杆处在所述第二挡位时，所述第一部分被布置在所述槽内，并且当所述换挡杆处在所述第一挡位且所述止动爪处在所述锁定位置时，所述第一部分接触所述换挡杆的侧表面。

18.如权利要求16所述的换挡器组件，其中，所述第二部分包括大体上沿所述第一轴线的方向从第二表面偏移的第一表面。

19.如权利要求18所述的换挡器组件，其中，所述锁定构件包括垂直于所述第一轴线延伸穿过设置在所述换挡杆中的第一窗口的第一臂，其中当处在所述第一位置时所述第一臂与所述止动构件接合，并且所述锁定构件包括垂直于所述第一轴线延伸穿过布置在所述换挡杆中的第二窗口的第二臂，其中当所述止动爪处在所述锁定位置时所述第二臂选择性地接触所述止动爪。

20.一种用于机动车辆的组件，其包括：

至少在停车位置和空挡位置之间可移动的换挡杆；

被安装在所述换挡杆内的锁定按钮，所述锁定按钮当处在第一位置时锁定所述换挡杆的移动并且当被按压到第二位置时解锁所述换挡杆的移动；和

在解锁位置和锁定位置之间可移动的止动爪，其中所述止动爪包括突出部和阶梯形表面，当所述止动爪处在锁定位置时所述突出部接触所述换挡杆以防止所述换挡杆从所述停车或空挡位置中移出，并且当所述换挡杆处在所述停车或空挡位置时所述阶梯形表面接触所述锁定按钮以防止所述锁定按钮被按下。