CN108413030A - 一种档位解锁装置 - Google Patents

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CN108413030A
CN108413030A CN201810409300.3A CN201810409300A CN108413030A CN 108413030 A CN108413030 A CN 108413030A CN 201810409300 A CN201810409300 A CN 201810409300A CN 108413030 A CN108413030 A CN 108413030A
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ball
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lock
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许平均
蒋军
李甜蜜
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3491—Emergency release or engagement of parking locks or brakes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种档位解锁装置。该档位解锁装置包括：变速器；支撑体；内设件，在内设件外周面上设有环形槽，环形槽具有在轴向方向上间隔的解锁部和锁止部；套设在内设件上的套筒，套筒固设在支撑体上，在套筒内周面上设有卡槽，内设件被设置为被外力拉动时能在套筒内轴向移动并且拉动变速器；滚珠，滚珠的部分轴向固定在卡槽内、部分位于环形槽内，滚珠被设置在内设件被外力拉动时能在环形槽内单向移动，滚珠被设置为在内设件被外力拉动后能被变速器限位在锁止部或解锁部。本发明提供的档位解锁装置中，通过拉动内设件即能实现变速器档位的切换，操作方便、快捷。

Description

一种档位解锁装置
技术领域
本发明涉及一种档位解锁装置。
背景技术
随着汽车技术的飞速发展，现代汽车越来越多地使用电子换挡器与变速器控制器进行通信。此类电子换挡器通常通过换挡杆位置传感器来感应驾驶员的选择档位并且输出档位信号。变速器控制器根据输入的档位信号控制变速器进行自动换挡。
目前，电子换挡器的车辆发生故障时，档位自动停在泊车档(P档)，不能实现自动换挡。此时，车辆不能移动，导致维修困难。例如，当车在高速公路上发生故障时，变速器自动回到P档，不能拉动、推动车辆，不能将车辆移动至应急车道，影响路况。
此外，在车辆的生产过程中，需要在车辆脱离P档状态下进行试验。完成试验后，车辆再回到P档。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种便于操作的档位解锁装置。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种档位解锁装置。该档位解锁装置包括：变速器；支撑体；内设件，在所述内设件外周面上设有环形槽，所述环形槽具有在轴向方向上间隔的解锁部和锁止部；套设在所述内设件上的套筒，所述套筒固设在支撑体上，在所述套筒内周面上设有卡槽，所述内设件被设置为被外力拉动时能在套筒内轴向移动并且拉动变速器；滚珠，所述滚珠的部分轴向固定在卡槽内、部分位于环形槽内，所述滚珠被设置在内设件被外力拉动时能在环形槽内单向移动，所述滚珠被设置为在内设件被外力拉动后能被变速器限位在锁止部或解锁部。
可选地，所述滚珠被设置为当位于锁止部时变速器处于P档、当位于解锁部时变速器脱离P档。
可选地，所述卡槽沿套筒的周向方向延伸，所述滚珠被设置为能在卡槽内往复移动。
可选地，所述套筒包括套设在所述内设件上的衬套和套设在所述衬套上的安装壳，所述衬套卡接在安装壳上，所述安装壳固定安装在支撑体上；
在所述安装壳内周面上设有沿轴向方向延伸的导向脊，在所述衬套上设有第一导向槽，所述第一导向槽与导向脊配合，在所述内设件上设有第二导向槽，所述第二导向槽与导向脊滑动配合。
可选地，所述卡槽设置在衬套内周面上；或者，所述卡槽设置在安装壳与衬套之间。
可选地，所述环形槽在周向方向上分为连通的第一半环部和第二半环部，所述第一半环部与第二半环部的连通处分别设有锁止部和解锁部，所述锁止部位于环形槽的远离变速器方向一端，所述第一半环部具有位于朝向变速器方向一侧的第一止挡端，所述第二半环部具有位于朝向变速器方向一侧的第二止挡端；
所述滚珠被设置为在拉动内设件时，从锁止部移动至第一止挡端再被变速器拉动至解锁部，或者从解锁部移动至第二止挡端再被变速器拉动至锁止部。
可选地，所述环形槽为心形的环形结构。
可选地，在所述环形槽内表面上设有对滚柱移动方向进行导向的导向部。
可选地，还包括连接件，所述变速器包括用于切换档位的拉索，所述内设件通过连接件与变速器的拉索连接在一起。
可选地，还包括连接在所述连接件上的锁销和可拆卸地安装在所述套筒上的周向止挡件，在所述套筒和内设件上设有用于供锁销沿轴向滑动的滑槽，在所述滑槽的周向一侧连通有轴向限位槽；
所述周向止挡件位于锁销的周向一侧并且阻止锁销进入滑槽；
所述变速器被设置为在拆卸所述周向止挡件时拉动锁销至进入滑槽并且切换档位。
可选地，所述锁销被设置为在进入滑槽后能被变速器拉动至所述滑槽的端部；所述滚珠被设置为当锁销位被拉动至该滑槽端部时位于锁止部。
可选地，所述周向止挡件包括插入件，在所述套筒壁上设有插槽，所述插入件被设置为能朝变速器的方向插入插槽或者朝远离变速器的方向被拆出插槽。
可选地，在所述内设件的远离变速器方向一侧设有拉动件。
可选地，在所述套筒上铰接有上盖，所述上盖被设置为在与套筒盖合时形成收纳拉动件的腔体。
可选地，所述环形槽与滚珠的数量均为两个，两个所述环形槽为轴对称结构。
本发明提供的档位解锁装置中，拉动内设件后能使变速器脱离锁止档并且维持，便于进行应对的操作。操作完成后，再次拉动内设件后又能使变速器回到锁止档。通过拉动内设件即能实现变速器档位的切换，操作方便、快捷。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明一种实施例中提供的档位解锁装置的结构示意图。
图2为本发明一种实施例中提供的内设件的结构示意图。
图3为本发明一种实施例中提供的环形槽的结构示意图。
图4为本发明一种实施例中提供的套筒与周向止挡件的安装示意图。
图5为本发明一种实施例中提供的套筒中周向止挡件被拆出后的结构示意图。
图6为本发明一种实施例中提供的套筒的爆炸图。
图7为本发明一种实施例中提供的套筒的安装图。
图8为本发明一种实施例中提供的套筒与内设件安装前的示意图。
图9为本发明一种实施例中提供的套筒与内设件的安装图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
参考图1和图2，其为本发明提供的一种实施例中的档位解锁装置。当车辆发生故障时，使用者不能操作换挡。该档位解锁装置能在车辆故障状态下实现换挡。所述档位解锁装置包括变速器(图中未示出)、支撑体10、内设件15、套筒13和滚珠17。所述内设件15为横截面为圆形的柱形体，在所述内设件15的外周面上设有封闭的环形槽16。所述环形槽16具有在轴向方向上间隔设置的解锁部164和锁止部160。
所述套筒13套设在内设件15上。所述内设件15能在套筒13内轴向往复移动。所述套筒13固定安装在支撑体10上。在所述套筒13的内周面上设有卡槽23。所述内设件15能在外力作用下被拉动，朝远离变速器的方向移动，从而拉动变速器，实现换挡。在外力拉动所述内设件15和变速器的过程中，所述变速器始终会对内设件15提供与该外力反向的拉力。
所述滚珠17位于套筒13与内设件15之间。所述滚珠17的部分轴向固定在所述卡槽23内，所述滚珠17与所述套筒13轴向固定。所述滚珠17的部分位于所述环形槽16内，并且所述滚珠17能在所述环形槽16内单向移动。当所述内设件15被外力拉动时，所述滚珠17在所述环形槽16内单向移动，所述滚珠17的移动方向始终保持一致。
所述滚珠17的位置与变速器当前的档位相对应。当所述滚珠17位于锁止部160时，所述变速器处于锁止档，处于锁止状态。当所述滚珠17位于解锁部164时，所述变速器脱离该锁止档，实现解锁。
在拉动所述内设件15的外力消失后，所述内设件15会在变速器的拉力作用下移动，并且使得所述滚珠17限位在锁止部160或解锁部164。在所述滚珠17被限位在锁止部160或解锁部164时，所述内设件15均被轴向限位在套筒13内。所述滚珠17不能在环形槽16内继续移动，所述内设件15不能在套筒13内轴向移动。
当所述变速器处于锁止档时，所述滚珠17被限位在锁止部160。外力拉动所述内设件15之后，所述滚珠17会在变速器的拉力作用下自动限位在解锁部164，所述变速器脱离锁止档，实现了档位的切换。再次施加外力拉动所述内设件15后，所述滚珠17会在变速器的拉力作用下自动限位在锁止部160，变速器切换至锁止档。
拉动所述内设件15后能使变速器脱离锁止档并且维持，便于进行应对的操作。操作完成后，再次拉动所述内设件15后又能使变速器回到锁止档。通过所述拉动内设件15即能实现变速器档位的切换，操作方便、快捷。
当车辆发生故障时，变速器一般切换至P档(泊车档)，车辆不能被移动。具体地，所述锁止档为P档。当所述滚珠17位于锁止部160时，变速器处于P档。当所述滚珠17位于解锁部164时，变速器脱离P档，车辆能被移动。
车辆发生故障后，所述变速器处于P挡，所述滚珠17限位在锁止部160。施加外力拉动所述内设件15之后，所述滚珠17会被变速器自动限位在解锁部164，所述变速器脱离P档并且维持。此时，车辆能够被移动。完成对应操作后，再次施加外力拉动所述内设件15后，所述滚珠17会在变速器的拉力作用下自动限位在锁止部160，变速器切换至P档。
参考图1，为使所述内设件15与变速器之间能相互拉动，所述档位解锁装置还包括连接件。所述变速器包括用于切换档位的拉索。车辆发生故障时，档位自动切换至P档，所述拉索不能再被使用者操作自动切换档位。所述内设件15通过连接件与变速器的拉索连接在一起。所述内设件15能通过连接件带动变速器的拉索摇动，实现档位的切换。所述变速器的拉索也能通过连接件带动内设件15移动，从而将所述滚珠17限位在锁止部160或解锁部164。
为更好地传递运动，所述连接件包括钢丝绳14。所述钢丝绳14一端连接在内设件15上。所述钢丝绳14的另一端连接在变速器上。所述钢丝绳14传递运动作用佳。
所述环形槽16上的锁止部160与解锁部164在内设件15的轴向方向上间隔设置，以使所述变速器能切换档位。在拉动所述内设件15后，所述滚珠17能被变速器限位在锁止部160或解锁部164。一个例子中，参考图2和图3，所述环形槽16在周向方向上分为相连通的第一半环部和第二半环部。所述第一半环部与第二半环部对接，并且所述第一半环部与第二半环部相连通的位置分别为锁止部160和解锁部164。所述锁止部160位于环形槽16的远离变速器方向的一端，并且能对所述滚珠17进行止挡。当所述变速器处于锁止档时，所述滚珠17能在变速器的拉力作用下止挡限位在锁止部160。所述解锁部164也能在一侧对所述滚珠17进行止挡。在所述变速器脱离锁止档后，所述滚珠17能在变速器的拉力作用下止挡限位在解锁部164。
所述第一半环部具有位于朝向所述变速器方向一侧的第一止挡端162。所述第二半环部具有位于朝向变速器方向一侧的第二止挡端166。所述锁止部160、第一止挡端162、解锁部164和第二止挡端166依次设置。若所述变速器处于锁止档，在施加外力拉动所述内设件15时，所述内设件15会带动滚珠17在限位槽20内单向移动。所述滚珠17在该外力作用下从锁止部160移动至第一止挡端162，再在变速器的拉力作用下自动移动至解锁部164。此时，所述滚珠17被限位在解锁部164，变速器脱离锁止档，供使用者进行应对的操作。
操作完成后，施加外力拉动所述内设件15，所述内设件15会带动滚珠17在限位槽20内单向移动。所述滚珠17在该外力作用下从解锁部164移动至第二止挡端166，再在所述变速器的拉力作用下移动至锁止部160。此时，所述滚珠17被限位在锁止部160，变速器处于锁止档。
为使所述滚珠17只能在限位槽20内单向移动，所述在所述环形槽16内表面上可设有能对滚珠17移动方向进行导向的若干导向部。所述导向部的设置保证了滚珠17在环形槽16内始终沿一个方向移动。例如，所述导向部可以是所述环形槽16内环面的曲面、斜面或者坡面等。
具体地，参考图3，在所述环形槽16上可设有第一导向面161、第二导向面163、第三导向面165和第四导向面167。外力拉动所述内设件15时，所述第一导向面161使滚珠17只能从锁止部160向第一止挡端162移动。在所述变速器拉力作用下，所述第二导向面163使滚珠17只能从第一止挡端162向解锁部164移动。外力拉动所述内设件15时，所述第三导向面165使滚珠17只能从解锁部164向第二止挡端166移动。在变速器的拉力作用下，所述第四导向面167使滚珠17只能从第二止挡端166向锁止部160移动。
本发明并不对所述环形槽16的具体形状唯一限定。参考图2，为了制作的方便，所述环形槽16可被设置为心形的环形结构，所述锁止部160、第一止挡端162、解锁部164和第二止挡端166沿逆时针方向或者顺时针方向依次排布。
所述卡槽23与滚珠17轴向固定，所述卡槽23、滚珠17与所述环形槽16配合实现对所述内设件15的轴向移动距离的限定。具体地，参考图7，所述卡槽23沿套筒13的周向延伸。当所述内设件15在套筒13内轴向移动时，所述滚珠17能在卡槽23内周向往复移动并且在环形槽16内单向移动。
参考图6至图9，为减小磨损，所述套筒13可包括套设在内设件15上的衬套131和套设在衬套131上的安装壳130。所述安装壳130固定连接在支撑体10上。例如，所述支撑体10可安装在车辆驾驶舱的机架上。在所述安装壳130内周面上设有沿轴向方向延伸的导向脊132。所述导向脊132在径向方向上具有衬套导向部1321和内设件导向部1320。在所述衬套131上设有第一导向槽133，所述衬套导向部1321与第一导向槽133配合。在所述内设件15上设有第二导向槽19，内设件导向部1320与第二导向槽19配合。
所述衬套131与安装壳130卡扣连接在一起。在所述衬套导向部1321与第一导向槽133配合后，所述衬套131与安装壳130卡扣连接。
所述卡槽23的设置方式有多种。一个例子中，所述卡槽23直接设置在衬套131内周面上。
另一个例子中，参考图7，所述卡槽23设置在安装壳130与衬套131之间。在所述衬套131与安装壳130卡扣连接后，所述衬套131与安装壳130之间具有间隙，该间隙为卡槽23。
为了便于拉动所述内设件15朝远离变速器的方向移动，在所述内设件15的远离变速器方向一侧设有拉动件。使用者通过所述拉动件拉动内设件15。
所述拉动件与所述内设件15的连接方式可以有多种，本发明并不唯一限定。一个例子中，参考图2，所述拉动件为拉绳18。所述拉绳18与所述内设件15螺纹连接在一起。
参考图1，所述拉动件能供使用者操作，为了视觉的美观，在所述套筒13上铰接有上盖12。通过转动所述上盖12能使上盖12与套筒13盖合或者分离。当所述上盖12与套筒13盖合时，所述上盖12与套筒13之间形成收纳拉绳18的腔体。当需要拉动所述内设件15时，转动所述上盖12，所述上盖12与套筒13分离，使用者能拉动所述拉绳18。所述套筒13可设置在驾驶舱内，使用者在驾驶舱内即能拉动所述内设件15，实现档位的切换，操作方便、快捷。
参考图2，所述环形槽16和滚珠17的数量均可以设置有两个。两个所述环形槽16为轴对称结构。当外力拉动所述内设件15时，所述滚珠17在所述环形槽16内的位置保持一致。
为在车辆生产过程中，能在脱离锁止档状态下进行试验，优选地，参考图4，所述电子换挡器还包括锁销22和可拆卸安装在所述套筒13上的周向止挡件。在所述套筒13和内设件15上设有滑槽21，在所述滑槽21的周向一侧连通有轴向限位槽20。所述锁销22穿入在滑槽内21，所述锁销22能在滑槽21内滑动并且进入限位槽20内。所述连接件的一端连接在锁销22上。
车辆试验时，所述锁销22位于轴向限位槽20内时，所述周向止挡件位于锁销22的周向一侧并且阻止所述锁销22进入滑槽21。
试验完成后，拆卸下所述周向止挡件，所述锁销22在变速器的拉力作用下进入滑槽21内。所述变速器切换档位。可以理解，所述滑槽21的长度设计应满足能让变速器切换至锁止档。
所述滑槽21可沿套筒的轴向方向延伸。所述锁销22与所述滑槽21配合并且能在所述滑槽21内轴向滑动。所述套筒与内设件15周向固定，所述内设件15不能在套筒内周向转动。所述卡槽23沿套筒的周向延伸。当所述内设件15在套筒内轴向移动时，所述滚珠17能在卡槽23内周向往复移动并且在环形槽16内单向移动。
所述滑槽21的长度可根据所述环形槽16的结构具体设置。具体地，参考图4，所述滑槽21的一端与限位槽20连通，另一端朝向变速器方向延伸。所述周向止挡件被拆卸后，所述锁销22在变速器的拉力作用下进入所述滑槽21的端部，变速器切换至锁止档位。
所述周向止挡件可通过螺纹连接、卡接或者其他可拆卸连接方式安装在套筒13上。一个例子中，参考图4和图5，所述周向止挡件包括插入件11。在所述套筒13的侧壁上设有与插入件11相匹配的插槽。所述插入件11朝变速器的方向插入插槽内，以与套筒13安装在一起。所述插入件11朝远离变速器的方向被拆出插槽，以与套筒13分离。
在所述套筒13和/或插入件11上可设有齿或者卡扣。只有对所述插入件11施加较大的拉力时，插入件11才能被拆出。
以上仅为本发明较佳的实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (15)

1.一种档位解锁装置，其特征在于，包括：
变速器；
支撑体；
内设件，在所述内设件外周面上设有环形槽，所述环形槽具有在轴向方向上间隔的解锁部和锁止部；
套设在所述内设件上的套筒，所述套筒固设在支撑体上，在所述套筒内周面上设有卡槽，所述内设件被设置为被外力拉动时能在套筒内轴向移动并且拉动变速器；
滚珠，所述滚珠的部分轴向固定在卡槽内、部分位于环形槽内，所述滚珠被设置在内设件被外力拉动时能在环形槽内单向移动，所述滚珠被设置为在内设件被外力拉动后能被变速器限位在锁止部或解锁部。
2.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，所述滚珠被设置为当位于锁止部时变速器处于P档、当位于解锁部时变速器脱离P档。
3.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，所述卡槽沿套筒的周向方向延伸，所述滚珠被设置为能在卡槽内往复移动。
4.根据权利要求3所述的档位解锁装置，其特征在于，所述套筒包括套设在所述内设件上的衬套和套设在所述衬套上的安装壳，所述衬套卡接在安装壳上，所述安装壳固定安装在支撑体上；
在所述安装壳内周面上设有沿轴向方向延伸的导向脊，在所述衬套上设有第一导向槽，所述第一导向槽与导向脊配合，在所述内设件上设有第二导向槽，所述第二导向槽与导向脊滑动配合。
5.根据权利要求4所述的档位解锁装置，其特征在于，所述卡槽设置在衬套内周面上；或者，所述卡槽设置在安装壳与衬套之间。
6.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，所述环形槽在周向方向上分为连通的第一半环部和第二半环部，所述第一半环部与第二半环部的连通处分别设有锁止部和解锁部，所述锁止部位于环形槽的远离变速器方向一端，所述第一半环部具有位于朝向变速器方向一侧的第一止挡端，所述第二半环部具有位于朝向变速器方向一侧的第二止挡端；
所述滚珠被设置为在拉动内设件时，从锁止部移动至第一止挡端再被变速器拉动至解锁部，或者从解锁部移动至第二止挡端再被变速器拉动至锁止部。
7.根据权利要求6所述的档位解锁装置，其特征在于，所述环形槽为心形的环形结构。
8.根据权利要求6所述的档位解锁装置，其特征在于，在所述环形槽内表面上设有对滚柱移动方向进行导向的导向部。
9.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，还包括连接件，所述变速器包括用于切换档位的拉索，所述内设件通过连接件与变速器的拉索连接在一起。
10.根据权利要求9所述的档位解锁装置，其特征在于，还包括连接在所述连接件上的锁销和可拆卸地安装在所述套筒上的周向止挡件，在所述套筒和内设件上设有用于供锁销沿轴向滑动的滑槽，在所述滑槽的周向一侧连通有轴向限位槽；
所述周向止挡件位于锁销的周向一侧并且阻止锁销进入滑槽；
所述变速器被设置为在拆卸所述周向止挡件时拉动锁销至进入滑槽并且切换档位。
11.根据权利要求11所述的档位解锁装置，其特征在于，所述锁销被设置为在进入滑槽后能被变速器拉动至所述滑槽的端部；所述滚珠被设置为当锁销位被拉动至该滑槽端部时位于锁止部。
12.根据权利要求11所述的档位解锁装置，其特征在于，所述周向止挡件包括插入件，在所述套筒壁上设有插槽，所述插入件被设置为能朝变速器的方向插入插槽或者朝远离变速器的方向被拆出插槽。
13.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，在所述内设件的远离变速器方向一侧设有拉动件。
14.根据权利要求13所述的档位解锁装置，其特征在于，在所述套筒上铰接有上盖，所述上盖被设置为在与套筒盖合时形成收纳拉动件的腔体。
15.根据权利要求1所述的档位解锁装置，其特征在于，所述环形槽与滚珠的数量均为两个，两个所述环形槽为轴对称结构。
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