CN108506479A - 用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备 - Google Patents

Abstract

一种用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备，包括：换挡锁定螺线管，其具有能够向前和向后移动的柱塞；换挡锁定解除杆，其通过在朝向所述换挡锁定螺线管移动时与所述柱塞接触而强制性地使所述柱塞向后移动；以及壳体，其联接所述换挡锁定螺线管与换挡锁定解除杆以将这两者整体地模块化。

Description

用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备

技术领域

本公开涉及一种用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备，在所述集成设备中，换挡锁定螺线管(solenoid)与换挡锁定解除杆通过一个壳体整体地模块化。

背景技术

一般来说，在自动变速车辆中安置在驾驶员座椅附近的换挡杆被配置成使得其下端以可旋转方式铰合，从而在根据驾驶员的操作沿着在制动器板中形成的范围的凹槽移动的同时，选择性地定位成P(停车)位置、R(倒挡)位置、N(空挡)位置和D(行驶)位置。

自动变速车辆还具有换挡锁定功能以防止换挡杆移动形成换挡杆的P→R换挡或N→R换挡(除非驾驶员向下按压制动踏板)，由此有可能防止归因于驾驶员疏忽而发生安全事故。

用于实施换挡锁定功能的设备包括换挡锁定螺线管和换挡锁定杆。

当换挡杆处于P位置且驾驶员未按压制动踏板时，换挡锁定杆的一端保持在换挡杆的主体中，进而防止换挡杆不合需要地从P位置改变到R位置或另一换挡位置。

另外，如果驾驶员在换挡杆处于P位置时按压制动踏板，那么传感器检测制动踏板的操作状态并将其传输到主体控制模块(BCM)，换挡锁定螺线管通过控制BCM来操作，并且换挡锁定杆结合换挡锁定螺线管的操作来操作。因此，通过解除换挡锁定杆保持在换挡杆的主体中的所述端来解除换挡杆，由此换挡杆可根据驾驶员的意愿从P位置移动到R位置或另一换挡位置。

另外，除了换挡锁定功能之外，自动变速车辆还具有换挡锁定解除功能，其中所述换挡锁定解除功能在以下情况中得以使用：归因于换挡锁定螺线管故障等而未能解除换挡杆，即使驾驶员在换挡杆处于P位置时已经踩在制动踏板上也是如此。

提供换挡锁定解除杆以实施换挡锁定解除功能，其中当手动地操作换挡锁定解除杆时，强制性地使换挡锁定螺线管的柱塞移动，并且强制性地解除换挡锁定杆保持在换挡杆的主体中的所述端，进而解除换挡杆的锁定状态。

然而，在常规结构中，换挡锁定螺线管和换挡锁定杆被安装成具有彼此处于独立位置的连接结构，并且换挡锁定杆和换挡锁定解除杆也被安装成具有彼此处于独立位置的连接结构。换句话说，三个组件(即，换挡锁定螺线管、换挡锁定杆和换挡锁定解除杆)分别安设在分开的位置中。因此，问题在于必须针对每个组件分别确保安设空间，并且在与换挡杆组装时，整体尺寸增大。

问题进一步在于三个组件(即，换挡锁定螺线管、换挡锁定杆和换挡锁定解除杆)被组装成具有彼此处于独立位置的连接结构，归因于组件之间的连接部分处的组装公差的变化较大而难以确保质量，并且可能归因于执行换挡锁定或换挡锁定解除的响应缓慢而导致质量问题。

问题进一步在于如上文所描述的单独组装结构可能导致组装时间过长和生产力降低。

前文仅意在帮助理解本公开的背景，而不是意在意味着本公开属于所属领域的技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

本公开已经考虑了在相关技术中发生的上述问题，并且本公开意在提出一种用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备，在所述集成设备中，用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的换挡锁定螺线管和换挡锁定解除杆通过一个壳体整体地模块化，由此使安设空间最小化，并且因此，有可能减小整体尺寸和重量，且有可能显著减少组装变化，进而确保极佳质量。另外，有可能确保执行换挡锁定或换挡锁定解除的快速响应，进而改进质量。

本公开进一步意在提出一种用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备，在所述集成设备中，通过仅使用换挡锁定螺线管来实施换挡锁定功能，并且通过换挡锁定解除杆直接地激活换挡锁定螺线管来实施换挡锁定解除功能，这使得不需要使用常规换挡锁定杆，由此有可能减少组件的数目、成本和重量。另外，有可能通过缩短组装时间来改进生产力。

为了实现以上目标，根据本公开的一个方面，提供一种用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备，所述集成设备包括：换挡锁定螺线管，其具有能够向前和向后移动的柱塞；换挡锁定解除杆，其通过在朝向换挡锁定螺线管移动时与柱塞接触而强制性地使柱塞向后移动；以及壳体，其联接换挡锁定螺线管与换挡锁定解除杆以将这两者整体地模块化。

所述集成设备可进一步包括杆弹簧，所述杆弹簧具有其分别通过换挡锁定解除杆与壳体支撑的相对端，并且在换挡锁定解除杆移动时提供复原力。

壳体可固定地联接到换挡杆外壳；换挡杆外壳可以可旋转方式具备具有换挡杆的换挡杆主体；并且柱塞可具有其穿透换挡杆外壳以面向换挡杆主体的第一端。

柱塞可穿透换挡锁定螺线管，使得所述柱塞的相对端暴露在换挡锁定螺线管外部。

柱塞可具有其面向联接到换挡杆外壳的换挡杆主体的第一端，和其安置在换挡锁定解除杆的移动路径上的第二端。

在将电力施加到换挡锁定螺线管时，柱塞可远离换挡杆主体向后移动，并且在断电时，柱塞可通过柱塞弹簧的弹力朝向换挡杆主体向前移动。

换挡杆主体可具有柱塞插入凹槽；并且当柱塞的第一端插入柱塞插入凹槽中时，可实施换挡锁定功能。

直径大于柱塞的直径的柱塞板可联接到柱塞的第二端；换挡锁定解除杆可在朝向换挡锁定螺线管移动时与柱塞板接触；当使换挡锁定解除杆与柱塞板彼此接触时，可通过接收换挡锁定解除杆的移动力来强制性地使柱塞远离换挡杆主体向后移动；并且当强制性地使柱塞向后移动时，可实施换挡锁定解除功能。

换挡锁定螺线管可联接到壳体的纵向中间位置；换挡锁定解除杆可在换挡锁定螺线管上方的位置处联接到壳体；换挡锁定螺线管可整体地具有螺线管端子；并且螺线管端子与电力线之间的接合点可基于换挡锁定螺线管而通过壳体的下部部分覆盖。

壳体可包括：上部部分，其中换挡锁定解除杆联接到其中；中间部分，其中换挡锁定螺线管联接到其中；以及下部部分，其覆盖螺线管端子与电力线之间的接合点，其中上部、中间和下部部分分别固定地联接到换挡杆外壳。

换挡锁定解除杆可包括：操作部分，其联接到壳体以可在换挡锁定螺线管上方的位置处上下移动，并且接收驾驶员的操作力；主体部分，其从操作部分的下部部分向下延伸，并且导引换挡锁定解除杆的上下移动；以及拉杆部分，其从主体部分向下突出，并且在换挡锁定解除杆向下移动时与柱塞板接触。

换挡锁定解除杆的横断面面积在操作部分中最大，在拉杆部分中最小，并且在主体部分中中等。

壳体的相对侧壁中的每一个可具有长方形或长圆形(oblong)槽孔，其中主体部分插入所述壳体中；在主体部分中提供的止动器突出部可插入槽孔中；并且槽孔和止动器突出部两者可导引换挡锁定解除杆的上下移动，并且可防止换挡锁定解除杆与壳体分离。

根据本公开的用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备的有利之处在于，用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的换挡锁定螺线管和换挡锁定解除杆通过一个壳体整体地模块化，由此使安设空间最小化，并且因此，有可能减小整体尺寸和重量，且有可能显著减少组装变化，进而确保极佳质量。另外，有可能确保执行换挡锁定或换挡锁定解除的快速响应，进而改进质量。

本公开的有利之处进一步在于，通过仅使用换挡锁定螺线管来实施换挡锁定功能，并且通过换挡锁定解除杆直接地激活换挡锁定螺线管来实施换挡锁定解除功能，这不需要常规换挡锁定杆，由此有可能减少组件的数目、成本和重量。另外，有可能通过缩短组装时间来改进生产力。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述可以更加清楚地理解本公开的上述和其它目标、特征和其它优点，在附图中：

图1是展示换挡杆设备的侧视图，根据本公开的用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备联接到所述换挡杆设备；

图2是展示图1的换挡杆外壳的侧视图；

图3是展示具有图1的换挡杆的换挡杆主体的侧视图；

图4是展示根据本公开的用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备的分解透视图；

图5是图4的组装后透视图；

图6和图7是图5在从A方向和B方向查看时的视图；

图8是沿着图7的线I-I截取的截面图；

图9是沿着图6的线II-II截取的截面图；并且

图10和图11是展示通过根据本公开的集成设备实施换挡锁定功能和换挡锁定解除功能的状态的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述根据本公开的示范性实施例的用于实施自动变速车辆的换挡锁定和换挡锁定解除功能的集成设备。

如图1到11中所展示，在自动变速车辆中，换挡杆外壳1设置在驾驶员座椅的一侧处以固定到车身，并且具有换挡杆2的换挡杆主体3的下端联接到换挡杆外壳1以可绕铰链轴4向前和向后旋转。

因此，当驾驶员向前和向后操纵换挡杆2时，在沿着在制动器板5中形成的范围的凹槽移动的同时，换挡杆2选择性地定位到P(停车)位置、R(倒挡)位置、N(空挡)位置和D(行驶)位置，由此确定变速器的挡位。

根据本公开的实施例的集成设备固定地联接到换挡杆外壳1的一侧，所述集成设备被配置成使得用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的换挡锁定螺线管10和换挡锁定解除杆20通过一个壳体30整体地模块化。

换句话说，根据本公开的集成设备包括：换挡锁定螺线管10，其具备能够向前和向后移动的柱塞11；换挡锁定解除杆20，其通过在朝向换挡锁定螺线管10移动时与柱塞11接触而强制性地使柱塞11向后移动；壳体30，其联接换挡锁定螺线管10与换挡锁定解除杆20以将这两者整体地模块化；以及杆弹簧40，其被配置成使得其相对端分别通过换挡锁定解除杆20和壳体30支撑，并且在换挡锁定解除杆20移动时提供复原力。

壳体30固定地联接到换挡杆外壳1；换挡杆外壳1以可旋转方式具备换挡杆主体3，所述换挡杆主体3具备换挡杆2；并且柱塞11被配置成使得其第一端穿过换挡杆外壳1的孔1a面向换挡杆主体3。

柱塞11穿透换挡锁定螺线管10，使得所述柱塞11的相对端暴露在换挡锁定螺线管10外部。基于壳体30联接到换挡杆外壳1的状态，参考图8，柱塞11被配置成使得其朝向换挡锁定螺线管10的左侧突出的第一端穿过换挡杆外壳的孔1a面向换挡杆主体3，并且其朝向换挡锁定螺线管10的右侧突出的第二端安置在壳体30内部的换挡锁定解除杆20的移动路径上。

在将电力施加到换挡锁定螺线管10时，柱塞11远离换挡杆主体3向后移动，并且在断电时，柱塞11通过柱塞弹簧12的弹力朝向换挡杆主体3向前移动。

当驾驶员按压制动踏板时，通过对已经从制动踏板传感器接收到信号的主体控制模块(BCM)的控制而将电力施加到换挡锁定螺线管10，并且当电力被施加到换挡锁定螺线管10时，柱塞11通过磁力远离换挡杆主体3向后移动，同时克服柱塞弹簧12的弹力。

另外，当驾驶员从制动踏板上松开他/她的脚时，通过对BCM的控制来切断施加到换挡锁定螺线管10的电力，并且当切断电力时，螺线管的磁力消失，使得柱塞11通过柱塞弹簧12的弹力朝向换挡杆主体2向前移动。

为了将电力施加到换挡锁定螺线管10，换挡锁定螺线管10整体地具备螺线管端子13，并且螺线管端子13与电力线6的端子6a电连接。

换挡杆主体3具备柱塞插入凹槽3a和3b；并且当柱塞的第一端插入柱塞插入凹槽3a和3b中时，实施换挡锁定功能。

换句话说，当切断施加到换挡锁定螺线管10的电力时，柱塞11通过柱塞弹簧12的弹力朝向换挡杆主体2向前移动，由此如图10中所展示，柱塞11的第一端穿过换挡杆外壳1的孔1a并且插入在换挡杆主体3中形成的柱塞插入凹槽3a和3b中，使得有可能操纵换挡杆2，即，实施换挡锁定功能。

参考图3，以靠近换挡杆2的距离形成的柱塞插入凹槽3a用于实施P位置换挡锁定，并且向左与柱塞插入凹槽3a间隔开的椭圆形柱塞插入凹槽3b用于实施R位置换挡锁定，其中当柱塞11在椭圆形柱塞插入凹槽3b的最右部分处停止时，实施R位置换挡锁定。

直径大于柱塞11的直径的柱塞板14联接到柱塞11的第二端；换挡锁定解除杆20在朝向换挡锁定螺线管10移动时与柱塞板14接触，如图11中所展示，同时克服杆弹簧40的弹力；当使换挡锁定解除杆20与柱塞板14彼此接触时，通过接收换挡锁定解除杆20的移动力来强制性地使柱塞11远离换挡杆主体3向后移动；并且当强制性地使柱塞11向后移动时，柱塞11的第一端与柱塞插入凹槽3a分离，由此实施换挡锁定解除功能。

图11中的附图标记M2指示用于按压换挡锁定解除杆20的工具。

换挡锁定解除功能是安全功能，其通过驾驶员操纵换挡锁定解除杆20来实现换挡锁定的手动解除，从而在以下情况中使柱塞11强制性地向后移动：柱塞11归因于换挡锁定螺线管故障等而未能与柱塞插入凹槽3a分离，即使驾驶员在通过插入柱塞插入凹槽3a中的柱塞11来实施换挡锁定功能的状态下按压制动踏板也是如此。

根据本公开的集成设备被配置成使得换挡锁定螺线管10联接到壳体30的纵向中间位置；换挡锁定解除杆20在换挡锁定螺线管10上方的位置处联接到壳体30；换挡锁定螺线管10整体地具备螺线管端子13；并且螺线管端子13与电力线6的端子6a之间的接合点M1基于换挡锁定螺线管10而通过壳体30的下部部分覆盖。

换句话说，根据本公开的集成设备通过一个壳体30整体地模块化，使得换挡锁定解除杆20、换挡锁定螺线管10和连接螺线管端子13与电力线6的端子6a之处的接合点M1从顶部沿着纵向方向依序布置，由此可以使得整体尺寸紧凑。

壳体30包括：上部部分31，其中换挡锁定解除杆20联接到其中；中间部分32，其中换挡锁定螺线管10联接到其中；以及下部部分33，其覆盖连接螺线管端子13与电力线6的端子6a之处的接合点M1，其中上部部分31、中间部分32和下部部分33通过联接部件7的介质(例如螺钉)分别固定地联接到换挡杆外壳1。

换句话说，由于换挡锁定解除杆20是通过驾驶员的操作力和杆弹簧40的弹力上下移动的组件，所以换挡锁定解除杆20所联接到的壳体30的上部部分31可确保强的支撑力。为了实现这一点，换挡锁定解除杆20所联接到的壳体30的上部部分31可通过联接部件7的介质固定地联接到换挡杆外壳1。

另外，由于换挡锁定螺线管10是在柱塞11的操作期间发生振动所处的部分，所以需要确保强的支撑力以防止发生振动和归因于振动的噪声。为了实现这一点，换挡锁定螺线管10所联接到的壳体30的中间部分32可通过联接部件7的介质固定地联接到换挡杆外壳1。

另外，如果将外力或冲击力施加到连接螺线管端子13与电力线6的端子6a之处的接合点M1，那么其间的电气连接可能容易分离。为了防止这样，壳体30的覆盖接合点M1(螺线管端子13与电力线6的端子6a在接合点M1处连接)的下部部分33可通过联接部件7的介质固定地联接到换挡杆外壳1。

换挡锁定解除杆20包括：最上操作部分21，其联接到壳体30的上部部分31以可在换挡锁定螺线管10上方的位置处上下移动，并且接收驾驶员的操作力；中间主体部分22，其从操作部分21向下延伸，并且导引换挡锁定解除杆的上下移动；以及拉杆部分23，其从主体部分22向下突出，并且在换挡锁定解除杆向下移动时与柱塞板14接触。

换挡锁定解除杆20被配置成使得其横断面面积在操作部分21中最大，在拉杆部分23中最小，并且在主体部分22中中等。

作为接收驾驶员的操作力的部分的操作部分21可具有最大截面面积以有效地接收操作力，并且主体部分22和拉杆部分23相比于操作部分21具有较小的截面面积，由此有可能减小换挡锁定解除杆20的整体尺寸，进而实现轻型化。

壳体30的上部部分31在其相对侧壁中的每一个处具有长方形或长圆形槽孔34，其中换挡锁定解除杆20的主体部分22插入壳体30的上部部分31中；在主体部分22中提供的止动器突出部24插入槽孔34中；并且槽孔34和止动器突出部24两者导引换挡锁定解除杆20的上下移动，并且防止换挡锁定解除杆20与壳体分离30。

如上文所描述，本公开的实施例被配置成使得用于实施换挡锁定和换挡锁定解除功能的换挡锁定螺线管10和换挡锁定解除杆20通过一个壳体30整体地模块化，由此使安设空间最小化，并且因此，有可能减小整体尺寸和重量，且有可能显著减少组装变化，进而确保极佳质量。另外，有可能确保执行换挡锁定或换挡锁定解除的快速响应，进而改进质量。

另外，本公开被配置成使得通过仅使用换挡锁定螺线管10来实施换挡锁定功能，并且通过换挡锁定解除杆20直接地激活换挡锁定螺线管10来实施换挡锁定解除功能，这使得不需要使用连接换挡锁定螺线管10与换挡锁定解除杆20的中间组件(常规换挡锁定杆)，由此有可能减少组件的数目、成本和重量。另外，有可能通过缩短组装时间来改进生产力。

尽管出于说明性目的已经描述了本公开的示范性实施例，但所属领域的技术人员将了解，在不脱离如所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。

Claims (13)

1.一种用于实施自动变速车辆的换挡锁定功能和换挡锁定解除功能的集成设备，所述集成设备包括：

换挡锁定螺线管，其具有能够向前和向后移动的柱塞；

换挡锁定解除杆，其通过在朝向所述换挡锁定螺线管移动时与所述柱塞接触而强制性地使所述柱塞向后移动；以及

壳体，其联接所述换挡锁定螺线管与所述换挡锁定解除杆以将这两者整体地模块化。

2.根据权利要求1所述的集成设备，其进一步包括：

杆弹簧，其具有分别通过所述换挡锁定解除杆与所述壳体支撑的相对端，所述杆弹簧在所述换挡锁定解除杆移动时提供复原力。

3.根据权利要求1所述的集成设备，其中所述壳体固定地联接到换挡杆外壳；

所述换挡杆外壳以可旋转方式包括具有换挡杆的换挡杆主体；并且

所述柱塞具有穿透所述换挡杆外壳以面向所述换挡杆主体的第一端。

4.根据权利要求1所述的集成设备，其中所述柱塞穿透所述换挡锁定螺线管，使得所述柱塞的相对端暴露在所述换挡锁定螺线管外部。

5.根据权利要求4所述的集成设备，其中所述柱塞具有：第一端，其面向联接到换挡杆外壳的换挡杆主体；以及第二端，其安置在所述换挡锁定解除杆的移动路径上。

6.根据权利要求5所述的集成设备，其中在将电力施加到所述换挡锁定螺线管时，所述柱塞远离所述换挡杆主体向后移动，并且在断电时，所述柱塞通过柱塞弹簧的弹力朝向所述换挡杆主体向前移动。

7.根据权利要求5所述的集成设备，其中所述换挡杆主体具有柱塞插入凹槽；并且

当所述柱塞的第一端插入所述柱塞插入凹槽中时，实施换挡锁定功能。

8.根据权利要求5所述的集成设备，其中直径大于所述柱塞的直径的柱塞板联接到所述柱塞的第二端；

所述换挡锁定解除杆在朝向所述换挡锁定螺线管移动时与所述柱塞板接触；

当使所述换挡锁定解除杆与所述柱塞板彼此接触时，所述柱塞通过接收所述换挡锁定解除杆的移动力而被强制性地远离所述换挡杆主体向后移动；并且

当强制性地使所述柱塞向后移动时，实施换挡锁定解除功能。

9.根据权利要求1所述的集成设备，其中所述换挡锁定螺线管联接到所述壳体的纵向中间位置；

所述换挡锁定解除杆在所述换挡锁定螺线管上方的位置处联接到所述壳体；

所述换挡锁定螺线管整体地包括螺线管端子；并且

所述螺线管端子与电力线之间的接合点基于所述换挡锁定螺线管而由所述壳体的下部部分覆盖。

10.根据权利要求9所述的集成设备，其中所述壳体包括：

上部部分，其中所述换挡锁定解除杆联接到所述壳体的所述上部部分；

中间部分，其中所述换挡锁定螺线管联接到所述壳体的所述中间部分；以及

所述下部部分，其覆盖所述螺线管端子与所述电力线之间的所述接合点，

其中所述上部部分、中间部分和下部部分分别固定地联接到所述换挡杆外壳。

11.根据权利要求8所述的集成设备，其中所述换挡锁定解除杆包括：

操作部分，其联接到所述壳体以能够在所述换挡锁定螺线管上方的位置处上下移动，并且接收驾驶员的操作力；

主体部分，其从所述操作部分的下部部分向下延伸，并且导引所述换挡锁定解除杆的上下移动；以及

拉杆部分，其从所述主体部分向下突出，并且在所述换挡锁定解除杆向下移动时与所述柱塞板接触。

12.根据权利要求11所述的集成设备，其中所述换挡锁定解除杆的横断面面积在所述操作部分中最大，在所述拉杆部分中最小，并且在所述主体部分中中等。

13.根据权利要求11所述的集成设备，其中所述壳体的相对侧壁中的每一个包括长方形槽孔，其中所述主体部分插入所述壳体中；

所述主体部分的止动器突出部插入所述槽孔中；并且

所述槽孔和所述止动器突出部两者导引所述换挡锁定解除杆的上下移动，并且防止所述换挡锁定解除杆与所述壳体分离。