CN1161288A - 汽车用换档装置 - Google Patents

Abstract

一种换档装置(5)，具有一变速杆(7)，可从主闸口(11)经过渡闸口(12)移动到手动闸口(13)，以变换自动或手动换档模式。包括一连接于车体的止动装置(20)。该装置(20)含有一用于选择的活动件(21)。当变速杆(7)在过渡闸口(12)内移动时，活动件(21)与变速杆(7)成一体地运动。当杆(7)在主闸口(11)或手动闸口(13)内移动时，活动件(21)永不会随杆(7)运动。止动装置(20)具有一固定机构，用来产生一固定变速杆(7)的固定力，并且当杆(7)沿过渡闸口(12)移动时，在闸口(12)的任何一端产生一卡合感觉。

Description

汽车用换档装置

本发明涉及一种用于车用自动变速装置的换档装置，能够通过与手动变速装置同样的换档操作来选择档级。

换档装置是一种已知的用于安装在比如客车之类的汽车上的电气控制的自动变速装置中的设备。这种装置的功能是可以通过手动操作将档级保持在所需要的位置，以便在被雪覆盖的路上使驾驶稳定，或者确保发动机制动，还可以根据一预定的传动模式实现自动换档功能。一些用于客车的先进的自动变速装置具有可进行与手动变速装置类似的换档操作的换档装置。如图20A和20B所示，这种类型的换档装置具有用于自动换档模式的一第一闸口100，其中多个换档位置、比如P(泊车)、R(倒车)、N(空档)、D(驾驶)等依次布置在沿车体纵向的一直线上。而且，该换档装置具有一用于手动换档模式的第三闸口101，它与第一闸口100平行，还有一将闸口101的中部与闸口100的D位置相连接的第二闸口(102)。一穿透的变速杆103可在这些闸口100至102中移动。变速杆103由轴105和106支承，以沿着闸口100至102移动。

在上述变速装置中，通过将变速杆103从第一闸口100经过第二闸口102移到第三闸口101的空档位置，然后将变速杆103移到前侧的升速位置，或移到后侧的减速位置，从而可由与采用手动变速杆所获得的同样感觉来选择档级。此换档装置还有一止动机构104，以将变速杆103保持在自动的或手动的传动模式一侧，以及在变速杆103在这两种换档模式之间转换时可获得卡合感觉。这里所说的卡合感觉是指当变速杆103到位的时候因操作变速杆103所需力量改变而使驾驶的手感觉变速杆103被变换到所需位置的一种感觉。

止动机构104的例子描述于日本专利申请公开No.2-8545、欧洲专利No.331,797以及美国专利No.4,987,792中。在这些传统的例子中，整个止动机构成一体地连接于变速杆103。图20B显示了这种机构的一种特定构造。参看图20B，变速杆103的下部由两根轴105和106支承，以便可在车体纵向、换档方向、车的宽度方向和一选择方向上摇动。变速杆103与一连接件107相连，连接件107位于变速杆103的旁边，并且可在选择方向和换档方向上摇动。连接件107沿着变速杆103向下延伸。一片簧108从连接件107的下端部朝变速杆103的下端突伸。片簧108的末端部具有向上凸起的形状，并且面对着变速杆103的下端。在变速杆103的下端处，一小球110由片簧108的弧形段109支承。当变速杆103位于闸口100内时，小球110由片簧108的弧形段109的近侧部弹性地支承着。另一方面，当变速杆103位于闸口101内时，小球110由片簧108的弧形段109的远端部弹性地支承着。

止动机构104设计成当操作变速杆103而使之沿横向移动时因小球110经过弧形段109而导致的来自片簧108的反作用力产生了一种卡合的感觉。这样，利用片簧108，变速杆103就被弹性地支承在用于自动换档模式或手动换档模式的位置上，如图20B中的实线或双点划线所示。在变速杆103变换到自动或手动换档模式(或从闸口100移到闸口101，或反向移动)的期间，当片簧108因小球110经过弧形段109而其挠度发生变化时，产生了这种卡合感觉。

希望换档装置的止动机构104具有简单的构造，并且对变速杆103的操作不产生不良影响。但是，在止动机构104成一体地连接于变速杆103的结构中，与变速杆103一起运动的连接件107必须和变换杆103成一体。此外，在连接件107和变速杆103之间必须有一固定机构(包括片簧108、小球110等)，用来将变速杆103保持在闸口102的任意一端，即保持在闸口100或101的那一侧。因此，变速杆103的构造容易变得复杂。而且，止动机构104的部件在自动或手动换档模式下进行换档操作期间和变速杆103一起运动。因此，沿着闸口100或101移动变速杆103需要很大的操作力。因此，在自动和手动换档模式下，变速杆103的可控制性就很容易变差。

因此，本发明的目的是提供一种车用换档装置，其中可确保在自动和手动换档模式转换期间从变速杆获得一卡合感觉以及确保变速杆的止动功能，同时仍能简化变速杆的构造，并且改进了变速杆在自动和手动换档模式下的可控制性。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种车用换档装置，其中，用来引导支承在车体上并可摇动的变速杆移动的闸口装置包括具有多个换档位置的第一闸口，它包括一自动换档位置，在这个位置，根据汽车的驾驶状态自动地改变变速装置的档级；一第二闸口，具有一连接于第一闸口的一端和另一端，并沿着与第一闸口的延伸方向不同的方向延伸；一第三闸口，连接于第二闸口的另一端，并沿着与第二闸口的延伸方向不同的方向延伸。当变速杆位于第一闸口内换档位置之一时，对应于那个位置的档级被设定或改变。该换档装置包括：一连接件，由一连接于车体的支承装置可运动地支承着，并且能够与变速杆配合，这样，当变速杆沿第二闸口移动时可与变速杆成一体地移动，而当变速杆沿第一或第三闸口移动时，不随变速杆移动；以及一固定装置，位于支承装置和连接件之间，当变换杆沿着第二闸口移动时，可产生一固定力，以将变速杆固定在第二闸口的一端或另一端。

根据本发明，由于由连接于基座件之类的固定装置产生的固定力传递到连接件，位于第二闸口一端侧上的变速杆被保持在那里。当变速杆沿第一闸口移动以从设在第一闸口中的换档位置中选择一个时，变速杆在第一闸口中移动而与连接件无关。另一方面，当操纵变速杆使之从第一闸口的一端朝另一端移动以从设在第三闸口中的换档位置中选择一个时，则变速杆在与连接件一起在第二闸口中移动的同时朝第二闸口的另一端移动。同样在第二闸口的另一端处，变速杆由固定装置所产生的固定力保持在其位置上。在自动换档模式和手动换档模式之间进行模式变换期间，固定力的形成产生了一卡合感觉。当操纵已转换到手动换档模式的变速杆而使之沿第三闸口移动时，它在第三闸口中移动而与连接件无关，就如自动换档模式中的那样。因此，可确保在进行自动和手动换档模式之间的模式转换期间从变速杆获得卡合感觉，并确保变换杆的固定功能，同时变速杆不必有任何固定机构，即可采用简单的变速杆。连接杆具有与变速杆分开的构造，并且与在第一或第三闸口内的移动的变换杆的运动无关。由于来自固定装置的固定力施加在连接件上，在自动或手动换档模式下的变速杆的操作不会受连接件重力之类的影响。结果，改进了在自动和手动换档模式下的变速杆的可控制性。

因此，根据本发明，可以确保在自动和手动换档模式之间变换时获得变换杆的卡合感觉和固定效果，而变换杆本身不必有任何固定机构。结果，可以简化变速杆的结构，提高变换杆的可靠性。而且，由于用来传递固定力的连接件与在第一或第三闸口内移动的变速杆的运动无关，在自动或手动换档模式下的变速杆操作不会受连接件的重力之类的影响。因此，自动和手动换档模式的变速杆的操纵力可以减小，因此提高了在每种模式下的变速杆的可控制性。

更可取地，第一和第三闸口相互基本平行地延伸，第二闸口基本与第一和第三闸口成直角地延伸。在具有这样相互平行延伸的第一和第三闸口的车用换档装置中，连接件最好具有一与变速杆在第一和第三闸口中的移动方向对应延伸的孔或槽。同时，变速杆最好包括一操纵件，比如一臂，它装配在该孔或槽内，当变速杆在第二闸口内移动时，使连接件通过抵靠着该孔或槽的壁面而沿着第二闸口移动。

而且，在具有相互平行延伸的第一和第三闸口的车用换档装置中，连接件可制作成具有一狭槽，它沿着变速杆的轴向开口，并沿着杆在第一和第三闸口内的移动方向而延伸，从而变速杆被插在狭槽内。在这种结构中，当变速杆在第二闸口内移动时，连接件沿着第二闸口移动而使变速杆抵靠着狭槽的内壁面。在这种具有相互平行延伸的第一和第三闸口的车用换档装置中，具有与变速杆配合的孔或槽的连接件和连接于变速杆的操纵件以如下方式使用，即，当变速杆在第二闸口内移动时，可使变速杆抵靠着孔或槽的内壁面，从而使连接件沿着第二闸口移动。或者，连接件可制作成具有一让变速杆穿过其中的孔，并沿第一和第三闸口延伸，在这种结构中，只有当变速杆在第二闸口中移动时，才使变速杆抵靠着孔的内壁面，以使连接件能沿着第二闸口移动。这些结构能实现可靠性高的止动功能。

为了提高在手动换档模式下的变速杆的可控制性，根据本发明，一与第二闸口的另一端对应的空档位置设定在第三闸口内，一第一换档位置相对于空档位置而设在第三闸口的一侧上，一第二换档位置设在另一侧上。同时，支承装置包括第二固定装置，当变速杆在第三闸口内移动时，可通过与一变速杆旁侧部件配合而将变速杆保持在空档位置、第一换档位置或第二换档位置。根据这种结构，可确保本发明的上述效果，此外，驾驶员可以通过手中的感觉而容易地辨认出在第三闸口中的变速杆的位置，这样就提高了变速杆在手动换档模式下可控制性。

而且为了在手动换档模式下减小变速杆的操作力，以及保持处于空档位置的变速杆不起作用，根据本发明，第二固定装置包括一第一推动装置和一第二推动装置，第一推动装置用来通过与空档位置和第一档位置之间的变速杆旁侧件的配合而将变速杆推向空档位置，而第二推动装置用来通过与第二换档位置和空档位置之间的变速杆旁侧件的配合而将变速杆推向空档位置。根据这种结构，可确保本发明的上述效果，此外，可减小在第三闸口内的变速杆的惯性矩，从而减少了变速杆的操作力，而且可保持在手动换档模式下的变速杆不起作用。

为了便于将换档装置连接于车体以及便于装置的替换，根据本发明，支承装置由一安装于换档基座上的止动装置构成，换档基座连接于车体。止动装置包括换档探测装置和模式探测装置，换档探测装置当在第三闸口内的变速杆移动到第一档位置时可发出一升速信号，而在变速杆移至第二档位置时可发生一减速信号，模式探测装置用来根据连接件的位置探测变速杆是在自动换档模式还是在手动换档模式。根据这种结构，可确保本发明的上述效果，此外，换档装置可以方便地连接于车体或被替换，从而提高了操作效率。而且，如果构成了换档探测装置和模式探测装置的开关包含在止动装置中，在将换档装置连接于车体期间，开关不可能被损坏。

本发明的其他目的和优点将在下面的说明中给出，并且其中有一部分在说明中很明显，或者可从本发明的实践中得到。通过利用由后附权利要求特别指出的手段及结合，可实现和获得本发明的目的及优点。

结合在附图中并构成其一部分的附图表示了目前本发明的最佳实施例，并且和上面的概略描述及下面对较佳实施例的详细描述相结合，用来解释本发明的原理。

图1是连接有一自动变速装置的本发明第一实施例的换档装置的立体图；

图2是图1中的换档装置外观立体图，其变速杆位于D位置；

图3是换档装置的变速杆已从D位置移动到手动换档模式的空档位置的立体图；

图4是换档装置的变速杆已从空档位置移动至增速位置的立体图；

图5是在结构上与换档装置的变速杆分开的止动装置的轮廓立体图；

图6是图5中的止动装置的外观的立体图；

图7是止动装置的详细构造的立体图；

图8是变速杆位于D位置时止动装置的立体图。

图9A是止动装置的模式转换系统的结构的立体图；

图9B是图9A中的模式转换系统的分解立体图；

图10A是止动装置的换档转换系统的结构的立体图；

图10B是图10A中的换档转换系统的分解立体图；

图11是变速杆在手动换档模式的空档位置时的止动装置的立体图；

图12是变速杆位于加速位置时的止动装置的立体图；

图13A和图13B是一侧视图，显示了一换档臂在变速杆从自动换档模式转换到手动换档模式时是如何动作的；

图13C、13D和13E是显示图13A中的换档臂动作的前视图；

图14A和14B是横剖图，显示了一用来选择的活动件在变速杆从自动换档模式变换到手动换档模式时是如何动作的；

图14C和14D是显示图14A中的用来选择的活动件动作的前视图；

图14E和14F是侧视图，显示了一选择臂在图14A中的变速杆从空档位置移动到加速位置时是如何动作的；

图15是构成了本发明第二实施例的主要部分的止动装置的立体图；

图16是构成了本发明第三实施例的主要部分的止动装置及其周围结构的立体图；

图17是一立体图，显示了构成了本发明第四实施例主要部分的止动装置以及都采用了一模件开关(module switch)的模式及换档变换系统；

图18是沿图17的XVIII-XVIII线所取的剖示图；

图19是图18中的模件开关的剖示图；

图20A是用于模式转变的传统闸口的平面图；

图20B是传统止动装置的剖示图。

参看图1至图14F，将描述本发明的第一实施例。图1显示了一电气控制的自动变速装置的轮廓，本发明的应用于其上。图1中所示的发动机1装在一汽车的发动机室里。自动变速装置的主体2由一转矩变换器3连接于发动机1的输出轴(未示)。变速装置主体2包括比如一装在传动箱里的行星齿轮机构(未示)、一用来调节行星齿轮机构的部件转速的诸如离合器之类的离合机构(未示)、以及一用来利用油的流入和流出来控制离合机构的控制阀装置4。

自动变速装置的换档装置5位于驾驶座和前座(副驾驶座)之间，图中未示。装置5可选择两种换档模式，即自动换档模式和用于手动操作的手动换档模式。图2、3和4显示了装置5的概略结构。下面将描述换档装置5的构造。在下面对本实施例的描述中，在图1中由箭头X_L和X_R表示的车体的横向称作一选择方向，由箭头Y_F和Y_R表示的纵向称作换档方向。

一底板6安装在车体(未示)在司机座位旁边的那部分上，并构成了汽车换档部分的安装面。一变速杆7从底板6的中央向上延伸。如图5所示，变速杆7由联接件8可摇动地支承在板6的中央部分上。由于联接件8的轴8a和8b分别在选择方向和换档方向上成直角交叉，整个变速杆7在选择方向和换档方向这两个方向上都能摇动。

一止动销7a从一在变速杆7下部外周的垂向延伸狭槽7d沿汽车宽度方向突伸。通常，销7a受一止动弹簧(未示出)作用而向上。当一在换档手柄7b上的解锁按钮7a被压下时，止动销7a下降。一指示板10由一从板6边缘部分向上延伸的支承臂9支承在底板6上方。板10在形式上是一块悬在底板6上方的平板。一用于自动换档模式的主闸口(第一闸口)11成形于板10的就在板中央右边(沿箭头X_R方向)上方的那部分。主闸口11在形式上为一沿车体纵向延伸的狭槽。

当闸口11具有多个换档位置11a、11b和11c，比如从车体前侧到后侧依次由P(泊车)、R(倒车)、N(空档)、和D(驾驶)表示。位置D是一自动换档位置，在此位置，自动变速装置的档级根据汽车的驾驶情况而改变。一过渡闸口(第二闸口)12从主闸口11的与位置D对应的那部分向一用于手动换档模式的手动闸口(第三闸口)13延伸。过渡闸口12在形式上为一沿与主闸口11的延伸方向不同的方向、比如汽车宽度方向延伸的狭槽。手动闸口13连接于过渡闸口12的一个端部。闸口13在形式上为一从与过渡闸口12相连接的位置沿一与闸口12的延伸方向不同的方向延伸的狭槽。更具体地，第三闸口13是一个从与第二闸口12相连的位置向前及向后同样延伸并平行于第一闸口11的狭槽。第二闸口12基本与第一及第三闸口11及13成直角地延伸。第三闸口13与第二闸口12相连接的位置对应于空档位置13a。闸口13的位于空档位置13a的车前侧上的那个端部限定了一升速位置(+)13b。空档位置13a的后侧的端部限定了一减速位置(-)13c。

变速杆7穿过闸口11、12及13以便移动。整个变速杆可以在闸口11、12及13内沿移动方向摇动，即在由图1中箭头X_L及X_R指示的选择方向上以及在由箭头Y_F及Y_R指示的换档方向上摇动。一弧形止动板14设立在底板6上的相对于汽车宽度方向的一侧，即在变速杆7的右边(在箭头X_R的方向)。用来限定第一闸口11的换档位置11a、11b、11c和11d的止动槽口16成形在止动板14的下表面上，分别对应于换档位置。变速杆7的止动销7a设计成在变速杆7位于闸口11内时它可与止动槽口6之一配合。变速杆7可利用与换档位置对应的止动槽口16而位于主闸口11的换档位置11a至11d中的任何一个内。

当变速杆7位于主闸口11内时，它与一臂组件(未示)相配合，换档导线17连接于该臂组件。导线17从自动变速装置朝换档装置5延伸。因此，在变速杆7与闸口11内移动时，就操纵了主体2。当变速杆7在汽车宽度方向上倾斜并从主闸口11移到手动闸口13时，止动销7a就脱开止动板14的止动槽口16。这样，当变速杆7朝闸口13倾斜时，就消除了自动换档模式。

在变速杆7与止动板14相反的一侧上、即在底板6的左手侧(在箭头X_L方向上)上有一用作支承装置的止动装置20。装置20具有用来将变速杆7保持在自动或手动换档模式一侧的作用，还具有当改变换档模式时产生一卡合感觉的作用。

如示意图5所示，止动装置20包括一与变速杆7分开成形的活动件21。一固定力从活动件21传递到变速杆7(更具体地为在止动销7a上方的一臂件22)的下部外周缘。活动件21起到一个连接件的作用。止动装置20内包含有一空档固定机构23、一模式变换系统24、一换档变换系统25、以及活动件21和臂件22。固定机构23用来将变速杆7保持在手动换档模式的空档位置内。系统24用来探测当前的换档模式，是自动的还是手动的，而系统25用来探测手动换档模式中的变速杆7的位置(升速位置13b或减速位置13c)。模式变换系统24和换档变换系统25分别用作模式探测装置和换档探测装置。

图6和图7显示了具有上述作用的止动装置20的具体结构。图8、11和12显示了当变速杆7被操纵时止动装置20的动作。图9和图10显示了止动装置20的各部分的结构细节。在解释止动装置20之前，将描述臂件22。

如图5所述，臂件22比如用金属板条制成，其中间部分绕在变速杆7的位于止动销7a正上方的那部分外周面上。臂件22的第一部分22a沿变速杆7的轴线垂向设置，并从变速杆7的面对着止动装置20的那部分外周部分朝止动装置20延伸。臂件22的第二部分22b与变速杆7成直角地水平设置，并从变速杆7的位于汽车后侧上的那部分外周部分向后延伸。朝装置20延伸的第一部分22a起着一个换档臂的作用，而在汽车后侧上的第二部分22b起着一个选择臂的作用。选择臂22b等于一致动臂。

接下来描述止动装置20，图6显示了止动装置20的外观，而图7显示了装置20的内部结构。一盒形壳体30安装在底板6的上表面上，沿着车体的纵向延伸。壳体30在形式上是一矩形棱柱体形状的盒子，在其与变速杆7相反的一面有一开口30a。一块状支座32通过其开口30a插入壳体30。止动装置20的主体33通过将壳体30和支座32相结合而形成。一台阶34此如成形在支座32的前端部，在此处，插在壳体30内的支座32面对着变速杆7。台阶34从壳体30的一侧壁30b凹入。一杆室35由台阶34和壳体30的侧壁30b围成的空间所构成。

一滑动室36形成在支座32的后侧部分，在那里，插在壳体30内的支座32面对着选择臂22b的一侧缘。室36就沿着汽车宽度方向从支座32的插入部分处的端面朝其相反一面延伸。比如，室36的形式为一到底的方孔。用于选择的活动件21由滑动室36的内表面支承，以在变速杆7的选择方向上滑动。更具体地，活动件21的近端部分21a在形式上基本上为一其横截面与滑动室36的形状相对应的板条。活动件21的近端部分21a可滑动地插在滑动室36内。

用了选择的活动件21的远端部分穿过壳体30的侧臂上的一个方孔37而朝变速杆7突伸。具有一孔38的穿透部39成形于活动件21的远端部。孔38沿闸口11和13的纵向或沿变速杆7的移动方向延伸。臂件22的选择臂22b可滑动地穿过孔38。孔38的尺寸设计成可使得当变速杆在闸口11或13内沿纵向运动时，臂22b可在孔38内沿纵向运动。同时，孔38的大小设计成当变速杆在过渡闸口12内沿横向运动时，臂22b的另一侧缘可与孔38的内壁表面38a配合。因此，当变速杆7在闸口12内运动时，整个用于选择的活动件21可沿着闸口12而在滑动室36的纵向方向运动。这样，当变速杆7被操纵以在自动或手动换档模式下作纵向运动时，活动件21脱离变速杆7，从来不会跟随变速杆7的运动。只有在变速杆7在自动和手动换档模式之间变换时，活动件21才与变速杆7成一整体地沿车体的宽度方向(横向)运动。选择臂22b足够长，当变速杆在自动换档模式或手动换档模式下沿纵向运动时，选择臂22b可一直保持插在孔38内。孔38可以由一顶部开放的槽(未示)替代，该槽成形在活动件21的远端部分而沿纵向延伸。在这种情况下，让臂22b穿过该槽以便进行纵向运动。

用于选择的活动件21在其近端部分21a具有一固定机构40。机构40用作一固定装置，可产生一固定力，以将变速杆7固定在闸口12的任意一端。固定机构40具有配合件42。配合件42装配在一凹部内以突伸或缩回，该凹部成形于由滑动室36围绕的活动件21的近端部分21a的壁面上，比如成形于近端部分21a的一个侧面。由一压缩弹簧41迫使配合件42推出凹部。比如，一钢制小球或具有圆形端部的销可以用作此配合件42。

更具体地，一孔41a成形于用于选择的活动件21的一个侧面并横穿过其厚度，如图9A所示。孔41a内含有配合件42和用来推动配合件42的压缩弹簧41。一对用来接纳配合件42的凹部43成形于滑动室36的内臂面，分别对应于两个位置，当变速杆7移动到闸口的任何一端时，配合件42交替地位于这两个位置处。比如，每个凹部43在形式上为一槽，最好为一垂向延伸的V形槽。当活动件21随着变速杆7而从闸口12的一端运动到另一端时，配合件42从凹部43之一脱离，并与另一个配合。结果，活动件21根据另一凹部43的位置而保持在其位上，从而产生了一固定力来固定变速杆7。在用小钢球来作为配合件42的情况下，每个凹部43可以由一个凹入的球面构成。通过利用由配合件42进入或离开凹部43而产生的变速杆7的固定力的改变，在模式变换操作(在自动换档模式和手动换档模式之间变换)的开始和结束时产生了一种卡合感觉。

在用于选择的活动件21的一侧面和与之相反的滑动室36的壁面上分别有一对接触件，即一适当接触件44a和一固定接触件44b，比如，当活动件21到达其手动换档模式的位置时，这些接触件44a和44b相接合，以实现相互之间的电连接。另一方面，当活动件21到其用于自动换档模式的位置时，接触件44a和44b脱开而没有电连接。特别地，如图9B所示，活动接触件44a由基本U形的活动接触板44c构成。接触板44c两端部分可滑动插入一对狭槽44d内，狭槽44d分别位于配合件42附近的活动件21的一个侧面上。在活动接触板44c背面中央和与其相反的活动件21的侧面部分之间有一由盘簧构成的接触弹簧44e。弹簧44e迫使板44c使之朝固定接触件44b推出。更特别地，一用于弹簧44e的孔44f成形于两个狭槽44d之间的活动件的侧面部分上，接触弹簧44e的一个端部可滑动地插在孔44f内。整个弹簧44e保持压缩在活动接触板44c和活动件21之间。固定接触件44b连接至比如由一印刷板构成的基板44g。基板44g利用比如螺钉44i固定在对应于接触板44c的滑动室36b的壁面部分。

一对接触部44h布置在基板44g的表面上，当活动件21位于一用于手动换档模式的位置时，这对接触部44b与活动接触板44c接触时就电连接了。当活动件21移动到用于自动换档模式的位置时，这对接触部44h从接触板44c分开而不再电连接。基板44g嵌在滑动室36的壁面部分上，以免妨碍活动件21的运动。活动件21的位置所对应的自动换档模式或手动换档模式可以响应于一指示出接触件44a和44b之间的电连接或脱离连接的信号而被探测出。活动和固定接触件44a和44b构成了模式变换系统24，用来获得模式变换信号。

如图5所示，一空档固定机构23装在杆室35内。机构23包括一对用来换档的活动件45a和45b，每个都具有类似于半个扇形的基本三角形的外形。这些活动件45a和45b布置在杆室35内，以夹住一位于其间的挡止件32a(示于图7加)。挡止件32a成形于比如壳体30内的支座32的插入部分的端面上。挡止件32a在一对应于手动闸口13内的空档位置的位置处朝活动件45a和45b突伸。换句话说，用于换档的活动件45a和45b沿着闸口13布置在运动方向上。一对成形在壳体30的侧壁30b的内表面上的平行的支承轴46可转动地插在它们对应的活动件45a和45b的各个自下端部内。活动件45a和45b由轴46支承，以能摇向或摇离挡止件32a(在沿着手动闸口13的自运动方向上)。一对夹爪45c和45d分别从活动件45a和45b的上端部的相邻部分向上突伸。这些夹爪45c和45d在壳体300上方通过在壳体30顶壁上的一纵向延伸狭槽30而突伸。狭槽30c的纵向长度设计成使得绕轴46摇动的夹爪45c和45d的位移不会被妨碍。

在壳体30上方突伸的夹爪45c和45d相互间保持距离t，这取决于挡止件32a的宽度，使换档臂22a可从夹爪间经过。该距离或间隙t使臂22a在变速杆7从过渡闸口12运动到在第三闸口13内的空档位置13a时可插在夹爪45c和45d之间。

用于换档的活动件45a和45b利用布置在活动件各自侧表面和杆室35的壁面之间的压缩弹簧47a和47b的弹性力而被朝着手动闸口13内的空档位置13a推动。这样，夹爪45c和45d被保持在空档位置13a，并受到弹簧47a和47b从两侧、即从前侧和后侧推动。因此，当换档臂22a插在用于换档的活动件45a和45b的夹爪45c和45d之间时，臂22a被弹性地推向空档位置13a，这样，变速杆7就被保持在位置13a上。用于换档的一个活动件45a和弹簧47a起到第一推动装置的作用，另一个活动件45b和弹簧47b用作第二个推动装置。

当变速杆7从手动闸口13内的空档位置13a移到升速位置13b或减速位置13c时，只有位于操纵侧上的用于换档的活动件45a和45b以与臂22a配合的方式从空档位置13a摆动到位置13b或13c。当此时压缩弹簧47a或47b被压缩时，产生了一个使变速杆7恢复到空档位置的反作用力。

在用于换档的前活动件45a的一侧面和与之相反的支座32端面上分别布置有一对接触件，即一活动接触件48a和一固定接触件48b。当活动件45a比如移动到升速位置13b时，这些接触件48a和48b相互电连接。当活动件45a回到空档位置13a时，接触件48a和48b脱开而不再电连接。与接触件48a和48b具有同样导电功能的一活动接触件49a和一固定接触件49b也分别安排在用于换档的后活动件45b的一侧面和与之相对的支座32的端面上。图10显示了活动接触件48a和49a及固定接触件48b和49b的构造。由于活动及固定接触件48a及48b在构造上与活动及固定接触件49a及49b分别相同，下面将只代表性地描述接触件49a和49b。

活动接触件49a由一基本U形的活动接触板55构成。接触板55的两端部分可滑动地插入一对狭槽56中，这对狭槽56分别位于活动件45b的侧表面上。在活动接触板55的背部中央和与之相对的活动件45b的侧面之间具有一由盘簧构成的接触弹簧57。弹簧57迫使板55被从狭槽56推出。更具体地，一用于弹簧57的孔57a成形在两个狭槽56之间的活动件45b的侧面部分，接触弹簧57的一个端部可滑动地插在孔57a内。整个弹簧57保持压缩在活动接触板55和活动件45b之间。固定接触件49b比如连接于由一印刷板构成的基板58上。基板58由比如螺钉58a固定于杆室85的面对着活动件45a和45b的各自侧面的壁面35a。

更具体地，接触部分59布置在基板58的表面上，对应于当用于换档的活动件45a和45b移动到升速或减速位置13b或13c时所到达的活动接触板55的各位置。当一个活动件45a位于升速位置13b时，前活动接触板55与前接触部分59接触，从而前接触部分相互电连接。当另一活动件45b位于减速位置13c时，后接触板55与后接触部分59接触，从而后接触部分39相互脱离电连接。当活动件45a和45b位于空档位置13a时，其各自的接触板55与接触部59脱开，这样，接触部59就相互脱开电连接。基板59埋在杆室35的壁表面35a下面，以防它妨碍用于换档的活动件45a及45b的运动。一升速或减速信号响应于一从活动接触件48a和49a及固定接触件48b和49b获得的电传导信号而被输出。活动接触件48a和49a及固定接触件48b和49b构成了换档变换系统25。

如图7所示，活动接触件44a、48a及49a和固定接触件44b、48b及49b由一从支座32引出的软线50以及连接于软线50端部的连接器50a连接于一换档控制装置51(见图1)，它由比如一微机构成。从活动接触件44a、48a及49a和固定接触件44b、48b及49b的模式变换信号和升速和减速信号在控制装置51中处理。更具体地，在控制装置51作用下，根据变速杆7的位置，控制模式在自动换档模式和手动换档模式之间变化。当变速杆7位于升速位置13b时，档级被设定或改变以进行升速操作。当变速杆7位于减速位置13c时，档级被设定或改变以进行减速操作。

如图1所示连接于止动板14的一锁定凸轮52具有约束变速杆7的动作的作用，这样，变速杆7只有在刹车踏板53被踩下时，才能从P位置11a移动到其它位置11b至11d。导线54是一用来将踏板53的动作传递至凸轮52的部件。

接下来描述以这种方式构成的变速装置5的操作。假设比如变速杆7位于在过渡闸口12一端处的主闸口11的D位置11d。在这种状态下，如图2和8所示，变速杆7由止动装置20弹性地保持在D位置11d。此时，由于受力而被从活动件21推出的配合件42装配在凹部43之一内，已移至主闸口11的用于选择的活动件21被保持在上述位置。当活动件21的运动以这种方式受到限制时，产生了一固定此活动件21的力。当这个固定力通过选择臂22b而传递到变速杆7时，变速杆7就被固定在过渡闸口12的一端处，即主闸口11内。假定司机沿主闸口11的纵向移动变速杆7，以便选择任何一个不同于D位置11d的其它换档位置11a至11c。在这种情况下，用于选择的活动件21永远不会运动，只有选择臂22b沿纵向在活动件21的穿透部分39的孔38内滑动。这样，如果沿纵向操纵变速杆7，它就单独沿着闸口11在纵向上移动，而活动件21不动。如果通过释放解锁捏手7c来将止动销7a装配在所需换档位置处的止动槽口16中的任何一个中，则变速杆7就被保持在所需的换档位置以便实施自动换档模式。

假设变速杆7从D位置11d移动到过渡闸口12的另一端侧，即到手动闸口13的空档位置13a，以将自动换档模式变到手动换档模式。在这种情况下，用于选择的活动件21沿与变速杆7相同的方向移动，如图3、11、14B和14D所示。这样，当变速杆7以上述方向操作时，选择臂22的侧缘与在活动件21上的孔38的内壁面38a相配合，这样，使整个活动件21沿变速杆7的运动方向受压。因此，用于选择的活动件21沿着与变速杆操作方向相同的方向滑动，即进入滑动室36。当变速杆7开始沿上述方向移动时，配合件42从右手侧(X_R侧)上的凹部43出来，移动到滑动室36的平坦侧面，这样，就减小了一直将变速杆7固定在主闸口11内的力。

当配合件42以这种方式离开凹部43时，固定力比在配合件42位于凹部43内时的力小得多。因此，在模式变换操作开始时可获得一卡合感觉。当变速杆7向手动闸口13倾斜时，如图3和11所示，换档臂22a和变速杆7一起绕轴8a、即变速杆7的摇动轴线摇动，以朝止动装置20倾斜。从而止动销7a从止动槽口16脱开。当变速杆7在空档位置13a时，臂22a已准备好被接收在那对在止动装置20上方突伸的夹爪45c和45d之间。然而，当变速杆7朝手动闸口13倾斜并移至空档位置13a时，换档臂22a插在夹爪45c和45d之间。当变速杆7到达空档位置13a时，用于选择的活动件21的配合件42到左手侧(X_L侧)的凹部43。从而，已退回在孔41a内的配合件42利用压缩弹簧41的弹性力而被推出装配入凹部43内。当配合件42配合在此凹部43内时，活动件21的运动被约束，这样，变速杆7就被保持在手动闸口13内的空档位置13a。结果，变速杆7从自动换档模式变换到手动换档模式，而配合件42限制了活动件21的运动，这样，在模式变换操作结束时就能感到一卡合感觉。当槽式变换完成时，用于选择的活动件21的活动接触件44a与滑动室36的固定接触件44b电连接，如图14D所示。从而，一表示从自动换档模式变换到手动换档模式的信号被送到换档控制装置51。

下面描述的例子中，已经通过上述操作变换到手动换档模式的变速杆7被操作而从空档位置13a沿着手动闸口13运动。假设变速杆7比如朝升速位置13b移动以进行升速操作。在这种情况下，前夹爪45c与和变速杆7一起向前运动的换档臂22a相配合，如图4.12和13E所示。夹爪45C绕其相应轴46朝前摇动。在此时，用于选择的活动件21由配合件42保持在用于手动换档模式的位置。用于选择的臂22b插在活动件21的孔38内以沿纵向运动(沿换档操作方向)。因此，如图12和14所示，当臂22b在活动件21的孔38内滑动时，允许变速杆7沿升速方向运动。接着，就如在自动换档模式中那样，变速杆7变成独立于活动件21，而可移动到手动闸口13内的升速位置。

当变速杆7到达升速位置13b时，如图12和13E所示，用于换档的活动件45a的活动接触件48a电连接于位于杆室35前侧上的支座32的固定接触件48b。因此，一表示变速杆7变换至升速位置13b的探测信号发送到换档控制装置51。从而升速操作结束。

当变速杆7被操纵以朝减速位置13c运动时，用于换档的后活动件45b由用于换档的臂22a作用而向后摇动。同样在这种情况下，用于选择的臂22b在活动件21的孔38内滑动。因此，允许变速杆7朝减速位置13c运动。当变速杆7到达减速位置13c时，活动件45b的活动接触件49a与固定接触件49b接触，从而一表示变速杆7变到减速位置13c的探测信号被送到换档控制装置51。响应于这个表示升速或减速操作的探测信号，控制装置51改变了自动变速装置的档级。

如上所述，本实施例的用于模式改变的止动装置20利用在结构上与变速杆7分开的活动件(连接件)21来固定了变速杆7。根据这种结构，当变速杆7在自动换档模式和手动换档模式之间变换时，可以获得一卡合感觉，而变速杆7本身不需有任何固定机构。同时，可以保持变速杆7的固定功能。这样，可以简化变速杆7的结构，并可相应地提高变速杆7的可靠性。而且，产生了固定力的用于选择的活动件21当变速杆7在第一或第三闸口11或13内沿纵向运动时从来不会跟随变速杆7的运动。因此，在操纵变速杆7以便在自动或手动换档模式下沿纵向运动时，变速杆7不会受到任何由活动件21、配合件42、接触板44c等各自重量产生的载荷。因此，可以减小用于自动和手动换档模式的变速杆7的操作力，这样就可提高在每种模式下的变速杆的可控制性。

特别地，在上述的主闸口11和手动闸口13相互平行布置的变速装置5中，止动装置20包括具有孔38(或槽)的用于选择的活动件21，变速杆7的臂22a穿过此孔38，还包括用于选择的臂22b，而活动件21通过当变速杆7在闸口12内运动时使臂22b抵靠着孔38(或槽)的内臂面而沿着过渡闸口12移动。这样，尽管结构简单，但可实现可靠性高的止动操作。

用于手动变速模式的闸口13具有空档位置13a，它对应于过渡闸口12的另一端，还具有分别在空档位置13a前面和后面的第一和第二换档位置13b和13c。同时，在手动闸口13内沿纵向运动的变速杆7利用底板6上的空档固定机构23(第二固定装置)而被保持在空档位置13a。这样，当变速杆7在闸口13内不工作时，它从来不会回不到空档位置，这样，就提高了在手动换档模式的变速杆7的可控制性。

空档固定机构23包括用于换档的活动件45a和45b分别用作第一和第二推动装置。第一活动件45a通过抵靠着位于空档位置13a和升速位置13b之间的变速杆7而将变速杆7朝空档位置13a推动。第二活动件45b通过抵靠着位于位于空档位置13a和减速位置13c之间的变速杆7而将变速杆7朝空档位置13a推动。根据这种结构，可以减小沿手动闸口13操作的变速杆7的惯性矩。这样，可以减小操作变速杆7所需的力，而变速杆7可以回复到在手动换档模式下的空档位置。

止动装置20的主体内包含有上述用于选择的活动件21、用于换档的活动件45a和45b、固定机构40、空档固定机构23、模式变换系统24、以及换档变换机构25。因此，用于变速杆7的选择操作和变速操作的各种所需的功能集中在单个主体33上。利用以这种方式布置的止动装置20，仅仅将装置20与变速杆7相结合就能获得变速杆7的选择操作和换档操作的所需功能。此外，装置20还有可用于不同类型的换档装置5的优点。而且，由于装置20可以仅仅通过固定至底板6而连接于汽车上，换档装置5可以很方便地进行安装和替换。特别地，由于模式变换系统24和换档变换系统25都装在止动装置20内，在装置20的连接操作期间不可以损坏任何开关。

图15显示了本发明的第二实施例。根据上实施例，采用诸如微动开关之类的开关来取代上述活动接触件和固定接触件。这些开关用来发出用于自动换档模式和手动换档模式的模式探测信号，还发出升速信号和减速信号。更具体地，一用于选择的微动开关60利用一托架60a而安装在壳体30的外表面上，并用来取代输出模式探测信号的上述活动接触件和固定接触件。开关60通过在用于选择的活动件21箭头X_L或X_R方向运动时被致动而探测出变速杆7移动到过渡闸口12的一端或另一端。一对用来换档的微动开关62a和62b布置在壳体30的外表面上。当变速杆7从手动闸口13内的空档位置13a移动到升速位置13b或减速位置13c时，这些开关62a和62b被接通或断开。开关62a和62b的各自致动器61位于一对应于夹爪45c和45d之间间隙t的一位置的任何一侧，即前侧或后侧。这种布置保证了与第一实施例具有同样的效果。

图16显示了本发明的第三实施例。根据这个实施例，用于选择的活动件21设计成当其一部分被直接带到与变速杆7接触时可在箭头X方向上滑动。更具体地，L形的活动件21包括一插在滑动室36内以在箭头X方向上运动的第一臂部65a和一从第一臂部65a沿着闸口11和13朝变速杆7延伸的第二臂部65b。第二臂部65b具有一沿着闸口11和13延伸的狭槽66。变速杆7穿过狭槽66。当变速杆7在过渡闸口12内在箭头X方向上运动时，其外周面抵靠着狭槽66的内周面。因此，活动件21的第一臂部65a沿闸口12在箭头X方向上运动。同样，利用以这种方式决定形状的用于选择的活动件21，可以产生与第一实施例同样的效果。

图17、18和19显示了本发明的第四实施。根据这个实施例，一模件开关(滑动开关)用来取代活动接触件和固定接触件。用于选择的活动件21在其近端部21a具有一向下开孔21b。在滑动室36下侧有一模件开关67。如图18所示，开关67有一容器68\。固定接触构件70a、70b和70c布置在容器68的底69上。接触构件72具有一接触安装件71。一摇动的接触构件72由安装件71可摇动地支承。固定构件70a是一个通常开放的固定接触构件，而固定构件70c是一个通常封闭的固定接触构件。

容器68具有一操作件73，它可在用于选择的活动件的移动方向(由箭头X表示)上运动。操作件21与一圆柱形操作器73a一体成形，操作器73a从操作件73的大致中央位置向上延伸。操作器73a穿过容器68的顶面的开口74向上突伸。操作器73a的顶部插在活动件21的开口21b内。由于开口74沿着活动件21的移动方向开口，操作器73a可在这方向上运动。操作器73a内有一垂向通孔73b。一小球75和一用来将小球75推向摇动的接触构件72的压缩弹簧76插在孔73b内。通过使一成形于操作器73a上端处的密封凸起73c热变形，可防止弹簧76滑出。

摇动接触构件72有一大致V形的轮廓形状，这样，其稍稍偏离它由接触安装件71所支承的位置的空档位置N1被压下。小球75从上面压着接触构件的V形表面。在操作件73沿其移动方向的一侧与容器朝着操作件73的侧臂之间有一压缩弹簧77。弹簧77一直将操作件73朝空档位置N1推动。当变速杆7位于自动换档模式时，操作件73由压缩弹簧77的弹性力保持在空档位置N1。当操作件7位于位置N1时，摇动接触构件70a的一端抵靠着通常封闭着的固定接触件70c，从而使固定接触构件70a和摇动接触构件72没有电传导。当变速杆7从自动换档模式变换到手动换档模式时，如图18中双点划线所示，用于选择的活动件21移动到滑动室36内的左边。在这种情况下，开口21b的壁表面与操作件73配合，这样，操作件73就滑动到左手位置L(示于图19中)，抵抗着压缩弹簧19的弹性力。因此，摇动接触构件72移动至左边，由小球75推动。当接触构件72的另一端接触通常开放的固定接触构件70a时，构件72和70a相互电连接。变速杆7的自动或手动换档模式可根据来自模件开关67的连接信号或脱开信号而被测出。

图17显示了用于换档的活动件45a和45b的一种改型。在靠近活动件45a和45b处有一与模件开关67类似的开关67a。当活动件45a和45b在纵向上摇动时，一连接信号或脱开信号由开关67a产生。由于根据这种改型中模件开关67a与图18和19中的开关67构造相同，相同标号表示共有部分，省略对这些部分的描述。图17中的活动件45a和45b以及模件开关67a向换档控制装置51发出一升速或减速信号。通常封闭着的固定接触构件70c可以省略。在图15至图19中，同样标号指与第一实施例共有的部分，省略对这些部分的描述。

在上述较佳实施例的换档装置中，第一和第三闸口11和13相互平行。然而，本发明不局限于这种构造，可以应用于具有同样功能的、其中的闸口11和13相互不平行的任何其他换档装置。根据上述实施例，变速杆7由第二固定装置只保持在用于手动换档模式的第三闸口13的空档位置13a。但是，变速杆7也可以设计成被保持在第三闸口13中的非空档位置的换档位置，或者保持在换档位置和空档位置中的任何一个。用于手动换档模式的第三闸口13可以设计成其内可设有三个或更多的换档位置，如日本专利申请公开No.3-103649中所述的那样。尽管上述实施例中的第三闸口13是用于升速和减速操作，多个档级可沿纵向布置在第三闸口13上，使一特定档级可设在每个换档位置。

本领域熟练人员可以很容易想到其它优点及改型。因此，本发明在其广义方面不只限于特定细节及所述和所未的代表性实施例。因此，不偏离后附权利要求书所限定的总发明构思的精神或范围，可以做出各种修改。

Claims (10)

1.一种换档装置，用来控制一连接于车体的自动变速装置，包括：

一变速杆(7)，可摇动地支承在车体上；

闸口装置，用来引导变速杆(7)以进行移动，该闸口装置包括一具有多个换档位置(11a、11b、11c、11d)的第一闸口，包括一自动换档位置，其特征在于，变速装置的档级是根据汽车的驾驶情况而自动改变的，它设计成当变速杆(7)位于一个换档位置时，对应于这一换档位置(11a、11b、11c、11d)的档级被选择，一第二闸口(12)，具有一连接于第一闸口的一端和另一端，并沿与第一闸口(11)的延伸方向不同的方向延伸，一第三闸口(13)，连接于第二闸口(12)的此另一端，并沿与第二闸口(12)的延伸方向不同的方向延伸，并具有用于手动操作的换档位置(13b、13c)；

其特征在于，还包括连接于车体的支承装置(20)；

一连接件(21)，可由支承装置(20)可活动地支承并与变速杆(7)配合，以便当变速杆(7)沿第二闸口(12)移动时与变速杆(7)成一体地运动，并允许变速杆(7)运动，并且当变速杆(7)沿第一闸口(11)或第三闸口(13)运动时，被限制住而不沿第二闸口(12)运动；以及

固定装置(40)，位于支承装置(20)和连接件(21)之间，并且当变速杆(7)沿第二闸口(12)运动时，可产生一固定力，以将变速杆(7)固定在第二闸口的一端和另一端处。

2.如权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述的固定装置(40)包括一卡配件(42)和一凹部(43)，它们当变速杆(7)位于第二闸口(12)的一端或另一端时可相互面对，固定装置(40)还包括一弹簧(41)，用来朝凹部(43)推动卡配件(42)。

3.如权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述第三闸口(13)具有一对应于第二闸口(12)的另一端的空档位置(13a)，一相对于空档位置(13a)位于第三闸口(13)的一端侧上的第一换档位置(13b)，以及一位于另一端侧上的第二换档位置(13c)；所述支承装置(20)包括第二固定装置(23)，当变速杆(7)在第三闸口(13)内运动时，通过与变速杆(7)的配合，可将变速杆(7)保持在第三闸口(13)的位置(13a、13b、13c)中的特定位置。

4.如权利要求3所述的换档位置，其特征在于，所述第二固定装置(23)包括第一推动装置(45a、47a)和第二推动装置(45b、47b)，第一推动装置(45b、47a)用来通过与位于空档位置(13a)和第一换档位置(13b)之间的变速杆(7)相配合而将变速杆(7)推向空档位置(13a)，第二推动装置(45b、47b)用来通过与位于空档位置(13a)和第二换档位置(13c)之间的变速杆(7)配合而将变速杆(7)推向空档位置(13a)。

5.如权利要求3所述换档装置，其特征在于，所述第二固定装置(23)包括一对用于换档的活动件(45a、45b)，可沿第三闸口(13)摇动，还包括弹簧(47a、47b)，用来将活动件(45a、45b)相向推动，所述变速杆(7)具有一可插在用于换档的活动件(45a、45b)之间的用于换档的臂(22a)。

6.如权利要求3所述的换档装置，其特征在于，所述支承装置(20)包括一连接于本体的换档装置基座(6)和一安装在基座(6)上的止动装置(20)，止动装置(20)包括换档探测装置(25)，当第三闸口(13)内的变速杆(7)移到第一换档位置(13b)时，可发生一升速信号，当变速杆(7)移到第二换档位置(13c)时，可发生一减速信号，止动装置(20)还包括一模式探测装置(24)，用来根据连接件(21)的位置确定变速杆(7)是否位于自动换档模式或手动换档模式。

7.如权利要求4所述的换档装置，其特征在于，所述支承装置(20)包括一连接于本体的换档装置底座(6)和一安装在底座(6)上的止动装置(20)，止动装置(20)包括换档探测装置(25)和模式探测装置(24)，当第三闸口(13)中的变速杆(7)移向第一换档位置(13b)时可发生一升速信号，当变速杆(7)移至第二换档位置(13c)时，可发生一减速信号，模式探测装置(24)用于根据连接件的位置来确定变速杆(7)是否位于自动换档模式或手动换档模式。

8.如权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述第一和第三闸口(11、13)相互平行地延伸，所述第二闸口(12)基本与第一及第三闸口(11、13)成直角地延伸。

9.如权利要求8所述的换档装置，其特征在于，所述连接件(21)由一用于选择的活动件(21)构成，它由支承装置(20)固定住以沿着第二闸口(12)运动，活动件(21)具有一沿着第一闸口(11)延伸的孔(38)，所述变速杆(7)具有一沿着第一闸口(11)延伸并插在用于选择的活动件(21)的孔(38)内的选择臂(22b)。

10.如权利要求8所述的换档装置，其特征在于，所述连接件(21)由一用于选择的活动件(21)构成，它具有一由支承装置(20)固定住以沿第二闸口(12)运动的第一臂部(65a)，活动件(21)具有沿第一闸口(11)方向延伸的狭槽(66)，这样，变速杆(7)沿垂向穿过狭槽(66)。

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