專利名稱：車輛換檔鎖止裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種車輛換檔鎖止裝置，具體涉及一種在結(jié)構(gòu)上緊湊、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)并且能保證其鎖止功能高度穩(wěn)定性的車輛換檔鎖止裝置。
背景技術(shù)：
目前已知一種車輛換檔鎖止裝置，包括一個可在一鎖止位置和一非鎖止位置之間運動的換檔鎖止元件，其中鎖止位置設(shè)置在變速桿從一個操作位置向另一個操作位置運動的預(yù)定路線上，在該位置換檔鎖止元件阻止變速桿的上述運動；非鎖止位置與鎖止位置間隔開，在該位置換檔鎖止元件允許變速桿的上述運動。JP7-41134U公開了這樣一種換檔鎖止裝置，取決于車輛的行駛條件，例如，車輛制動系統(tǒng)是否在運行，或取決于車輛上鑰匙的選定位置，或車輛的行駛速度，該換檔鎖止裝置有選擇性的阻止或允許變速桿從駐車位置向倒車位置或從空檔位置向倒車位置的運動。
如上所述的已知換檔鎖止裝置中，一個止動元件被設(shè)置在支撐變速桿的一個基礎(chǔ)元件上。該止動元件使換檔鎖止元件保持在位于變速桿運動路徑上的鎖止位置，在該位置換檔鎖止元件與變速桿對接，以阻止變速桿的運動。在基礎(chǔ)元件上由止動元件限定的鎖止位置中，換檔鎖止元件與變速桿對接的位置是變化的。具體來講，變速桿的運動路徑是由形成在一個固定在基礎(chǔ)元件上的導(dǎo)向元件上的導(dǎo)向槽來限定的，這樣由于導(dǎo)向元件相對基礎(chǔ)元件的定位誤差，由導(dǎo)向槽引導(dǎo)的變速桿和位于由設(shè)置在基礎(chǔ)元件上的止動元件限定的鎖止位置上的換檔鎖止元件間的對接點可能不同。此問題可以通過增大換檔鎖止元件對接部分來解決，這樣通過變速桿與相對大尺寸的對接部分的對接連接，可高度穩(wěn)定地鎖止變速桿。同樣，此問題也可通過將導(dǎo)向元件高度精確地設(shè)置在基礎(chǔ)元件上來解決。這些解決方案都導(dǎo)致?lián)Q檔鎖上裝置的尺寸增加或制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述背景技術(shù)，本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛換檔鎖止裝置，它在結(jié)構(gòu)上緊湊，生產(chǎn)制造上經(jīng)濟(jì)并保證其鎖止功能的高度穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的原則，可以達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種車輛換檔鎖止裝置，包括(a)換檔鎖止元件，可在一個鎖止位置和一個非鎖止位置之間移動，其中鎖止位置設(shè)置在變速桿從一個操作位置向另一個操作位置運動的預(yù)定運動路線上，在該鎖止位置所述換檔鎖止元件阻止所述變速桿的上述運動，非鎖止位置與鎖止位置間隔開，在該非鎖止位置所述換檔鎖止元件允許所述變速桿的上述運動；和(b)導(dǎo)向元件，引導(dǎo)變速桿沿運動預(yù)定運動路線移動，這里，當(dāng)換檔鎖止元件沿與變速桿運動預(yù)定路線相交方向運動時，該導(dǎo)向元件限定換檔鎖止元件的鎖止位置。
如上述構(gòu)造的本發(fā)明車輛換檔鎖止裝置中，當(dāng)換檔鎖止元件沿與變速桿運動預(yù)定路線相交方向運動時，限定變速桿預(yù)定路線的導(dǎo)向元件限定換檔鎖止元件的鎖止位置。相應(yīng)的，由導(dǎo)向元件引導(dǎo)的變速桿和設(shè)置于由導(dǎo)向元件限定的鎖止位置上的換檔鎖止元件間的對接點很少會由于導(dǎo)向元件定位誤差的原因而變化。這樣，換檔鎖止元件可以縮小尺寸，從而在結(jié)構(gòu)上變得緊湊，高度地保證其鎖止功能，并且由于不需要導(dǎo)向元件高度精確定位而使生產(chǎn)制造方面更為經(jīng)濟(jì)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選構(gòu)成形式中，換檔鎖止元件被設(shè)置成可以一個支撐軸為軸線旋轉(zhuǎn)運動，包括一個對接部分，該對接部分可以沿與變速桿運動的預(yù)定路線相交的方向運動，目的是當(dāng)換檔鎖止元件放置在鎖止位置時與變速桿對接以阻止變速桿的運動，換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件是這樣設(shè)計的，當(dāng)換檔鎖止元件放置在鎖止位置時，變速桿和對接部分對接的結(jié)果是，載荷f1a沿與通過對接部分和所述支撐軸軸線的直線延長線相反方向中的一個方向作用于換檔鎖止元件。更進(jìn)一步，放置在鎖止位置的換檔鎖止元件與導(dǎo)向元件在位于該直線或接近該直線的某個位置上保持壓力接觸，并且換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件相互接觸表面中的至少一個相對于以所述的支撐軸的軸線為中心的圓弧的法線傾斜，因而，由于所述壓力接觸，載荷f3a沿直線延長線相反方向中的另一個方向作用于換檔鎖止元件。
在上述本發(fā)明優(yōu)選構(gòu)成形式中，由換檔鎖止元件與導(dǎo)向元件間壓力接觸產(chǎn)生的載荷(f3a)沿與上述直線平行的方向作用于換檔鎖止元件，該載荷的方向與由變速桿與換檔鎖止元件對接部分對接而產(chǎn)生的作用于換檔鎖止元件的載荷f1a的方向相反。相應(yīng)的，換檔鎖止元件和支撐軸之間的載荷的作用減小，減小的載荷的大小等于由換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件間壓力接觸所產(chǎn)生的載荷的大小，這樣，換檔鎖止元件在尺寸上可以更小，結(jié)構(gòu)上更緊湊，在生產(chǎn)制造上也更為經(jīng)濟(jì)。
更優(yōu)選地，置于鎖止位置的換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件在位于經(jīng)過換檔鎖止元件的對接部分和支撐軸軸線的參考直線上的某個位置上保持壓力接觸。然而，換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件間壓力接觸的位置可能位于由兩條邊界直線限定的一個區(qū)域內(nèi)，所述邊界直線經(jīng)過支撐軸的軸線，并傾向于上述參考直線，也經(jīng)過對接部分，在參考直線相對兩邊各成最大約10°的角。在這個最大約20°的角度范圍內(nèi)，換檔鎖止裝置發(fā)揮了基本上同樣的優(yōu)勢，即上述優(yōu)選本發(fā)明形式中所提到的優(yōu)勢。然而，根據(jù)本發(fā)明原則，換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件之間壓力接觸的位置可能位于最大約40°的角度范圍內(nèi)，該最大角度范圍由兩條分別與參考直線相對兩邊成最大約20°的角的邊界直線圍成。上述“接近直線的位置”意思是位于此約40°角度范圍內(nèi)的位置。
例如，本發(fā)明的換檔鎖止裝置可設(shè)置于接近車輛駕駛員座椅的中心控制臺的位置。然而，本換檔鎖止裝置也可設(shè)置于儀表板或車輛轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向柱上。
例如，變速桿由一個沿車輛橫向或?qū)挾确较蜓由斓淖兯佥S支撐，這樣變速桿可繞變速軸沿縱向或車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中，變速桿還被一個與變速軸垂直方向延伸的選擇軸支撐，以便變速桿可繞選擇軸沿車輛橫向方向旋轉(zhuǎn)。然而，變速桿也可被一個球形接頭裝置或其它裝置支撐以允許變速桿向多個操作位置運動。
變速桿的操作位置可包括一個駐車位置，在該位置一個變速器輸出軸被一個合適的駐車鎖止機(jī)構(gòu)鎖止；一個空擋位置，在該位置動力不通過變速器傳輸；一個倒車用倒檔位置；和一個驅(qū)動車輛前行的前進(jìn)檔位置。取決于車輛行駛條件，例如，取決于車輛制動系統(tǒng)是否運行或取決于車輛鑰匙的當(dāng)前位置，換檔鎖止元件選擇性的放在鎖止位置或非鎖止位置，來阻止或允許變速桿從駐車位置向另一個操作位置運動。換檔鎖止元件可以阻止變速桿從一個位置開始的運動，這個位置不只是駐車位置。更進(jìn)一步，也可取決于車輛的其它行駛條件，例如行駛速度，將換檔鎖止元件放置在鎖止位置或非鎖止位置。
導(dǎo)向元件可以具有一個限定變速桿的運動路線的導(dǎo)向槽，以便變速桿由導(dǎo)向槽引導(dǎo)，導(dǎo)向元件還可以設(shè)有使變速桿保持在駐車位置或任何其它選定的操作位置的裝置。導(dǎo)向槽可被設(shè)計成，例如，通過使變速桿與導(dǎo)向槽一個端面對接，將變速桿保持在駐車位置?；蛘撸瑢?dǎo)向元件也可設(shè)有齒狀或鋸齒狀表面，該表面具有對應(yīng)變速桿的不同操作位置確定多個凹槽部分的多個齒。在這種情況下，變速桿設(shè)有一個檢測元件，該元件通過一個彈簧或任何其它偏置裝置偏置，與導(dǎo)向元件鋸齒狀表面凹槽部分中的一個受壓嚙合，以便變速桿被保持在該選定的操作位置上?；蛘撸兯贄U有多個齒，而導(dǎo)向元件設(shè)置有一個檢測元件用于有選擇性的與變速桿齒中的一個嚙合時。
在上述換檔鎖止裝置的優(yōu)選形式中，換檔鎖止元件由支撐軸支撐旋轉(zhuǎn)，支撐軸可以被一個基礎(chǔ)元件支撐，該基礎(chǔ)元件可以支撐變速桿旋轉(zhuǎn)。然而，換檔鎖止元件可以在鎖止位置和非鎖止位置間直線運動。換檔鎖止元件可以被導(dǎo)向元件直接支撐，以便換檔鎖止元件可以在鎖止位置和非鎖止位置間移動。
優(yōu)選的，換檔鎖止裝置是一個被設(shè)置成繞支撐軸軸線旋轉(zhuǎn)的鎖止桿，支撐軸的軸線沿與車輛橫向方向平行的實質(zhì)上水平方向延伸，鎖止桿沿實質(zhì)上垂直方向延伸。鎖止桿的上端部有嚙合爪，當(dāng)鎖止桿旋至鎖止位置時，嚙合爪與導(dǎo)向元件的嚙合部分嚙合，將上端部向車輛的后方移動。既然這樣，變速桿被設(shè)置成可繞一個與鎖止桿的支撐軸垂直的選擇軸旋轉(zhuǎn)，以便當(dāng)變速桿沿車輛橫向方向旋轉(zhuǎn)時，變速桿與鎖止桿的對接部分對接。優(yōu)選地，變速桿和對接部分對接產(chǎn)生的、沿車輛橫向方向作用于鎖止桿的載荷被基礎(chǔ)元件承受。最好這樣限定變速桿和鎖止桿對接部分之間對接的位置，對接部分的對接表面的配置，和換檔鎖止裝置不同元件之間的位置關(guān)系使得變速桿和對接部分對接產(chǎn)生一個作用于鎖止桿的力矩，以使鎖止桿繞支撐軸的軸線旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使嚙合爪壓在導(dǎo)向元件嚙合部分上，來阻止鎖止桿旋離鎖止位置。
如上述車輛換檔鎖止裝置的優(yōu)選形式，換檔鎖止元件被設(shè)置成繞支撐軸軸線旋轉(zhuǎn)的情況，變速桿可設(shè)置成與換檔鎖止元件對接，對接方向垂直于換檔鎖止元件繞支撐軸軸線的旋轉(zhuǎn)平面，以便由變速桿和換檔鎖止元件對接產(chǎn)生的一個作用于換檔鎖止元件的載荷被一個基礎(chǔ)元件承受，變速桿被該基礎(chǔ)元件支撐旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，變速桿和換檔鎖止元件對接時作用于支撐軸的載荷幾乎為0。然而，這種布置降低了換檔鎖止裝置各元件的相對定位設(shè)計和配置的自由度，也可能會由于換檔鎖止裝置裝配和定位錯誤而導(dǎo)致沿不同方向的產(chǎn)生不同作用力。鑒于此缺點，在上述換檔鎖止裝置的優(yōu)選形式中這樣限定變速桿和鎖止桿對接部分的對接位置和換檔鎖止裝置各元件間的位置關(guān)系，使得當(dāng)換檔鎖止元件置于鎖止位置時，換檔鎖止元件可以承受作用于一個預(yù)定方向的載荷，并且使換檔鎖止元件和導(dǎo)向元件保持在彼此壓力接觸，以便由變速桿和換檔鎖止元件對接部分的對接產(chǎn)生的載荷和由換檔鎖止元件與導(dǎo)向元件的壓力接觸產(chǎn)生的載荷分別沿經(jīng)過對接部分和支撐軸軸線的上述直線的延長線的相反的方向作用。
換檔鎖止元件優(yōu)選被設(shè)置成沿與變速桿運動路線實質(zhì)上垂直的方向運動。然而，換檔鎖止元件的運動方向不必要與變速桿運動的路線或方向垂直。即，換檔鎖止元件可以被設(shè)計成沿某方向運動，這個方向與變速桿運動路徑成一個適合的角度傾斜。


結(jié)合附圖，通過閱讀下面關(guān)于本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述將會更好的理解前面講述的關(guān)于本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)勢和技術(shù)及生產(chǎn)上的重要性，這里圖1是一個透視圖，顯示了一個根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式構(gòu)造的車輛換檔鎖止裝置的構(gòu)造；圖2是圖1所示的車輛換檔鎖止裝置的變速桿的分解透視圖；圖3A是用于引導(dǎo)圖2所示的變速桿的導(dǎo)向盤的平面圖；圖3B是該導(dǎo)向盤的垂直橫截面視圖；圖4是一個連接于導(dǎo)向盤上的標(biāo)記盤的平面圖；圖5A是沿圖1中箭頭5所指方向的部分橫截面的正視圖；圖5B是當(dāng)變速桿置于鎖止位置時從圖5A右側(cè)方向看的部分橫截面的正視圖；圖6A是解釋當(dāng)變速桿置于非鎖止位置時車輛換檔鎖止裝置的操作的部分橫截面的正視圖；圖6B是解釋當(dāng)變速桿置于鎖止位置時車輛換檔鎖止裝置的操作的部分橫截面的正視圖；圖7是用來解釋當(dāng)變速桿被圖1所示的換檔鎖止裝置的鎖止桿鎖止時作用于變速桿上的不同的作用力的視圖。
具體實施例方式
首先參照圖1的透視圖，表示一個根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例構(gòu)造的車輛換檔鎖止裝置10的結(jié)構(gòu)。該車輛換檔鎖止裝置10包括一個變速桿12，該變速桿的一部分顯示在圖2的分解透視圖中，變速桿設(shè)置在接近車輛駕駛員座椅的中心控制臺的位置上。例如，車輛換檔鎖止裝置10被一個固定在車輛地板上的基礎(chǔ)元件14支撐，并且包括一個由基礎(chǔ)元件14支撐的變速軸16，變速軸16可繞第一軸線O1(標(biāo)在圖2中)旋轉(zhuǎn)，該第一軸線O1沿平行于車輛橫向或?qū)挾确较虻乃椒较蜓由?。車輛換檔鎖止裝置10還包括一個選擇軸60，該選擇軸延伸通過變速軸16和變速桿12的下部，它具有第二軸線O2，該第二軸線O2沿垂直于第一軸線O1并平行于車輛縱向或行駛方向的水平方向延伸，如圖2所示。變速桿12由變速軸16和選擇軸60支撐，以便變速桿12可以繞第一軸線O1旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)的可在車輛縱向方向上運動，同樣，變速桿12也可以繞第二軸線O2旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)的可在車輛橫向方向運動?；A(chǔ)元件14有一個類似矩形盒子的結(jié)構(gòu)，包括一對平行于車輛縱向方向的縱向壁18，還包括一對平行于車輛橫向方向的橫向壁20。變速桿16被該對縱向壁18支撐，從而可以繞第一軸線O1旋轉(zhuǎn)。
參照圖2，變速桿12包括一個桿支架元件62和一個鐵質(zhì)桿64，選擇軸60延伸穿過該桿支架元件62，該桿64固定在桿支架元件62上。桿支架元件62包括一個分叉部分，該分叉部分具有一對分別位于變速軸16直徑的兩個相反方向上的支腳62a和62b。選擇軸60穿過該對支腳62a，62b和變速軸16，以便選擇軸60的第二軸線O2與變速軸16的第一軸線O1垂直。這樣，變速桿12被變速軸16通過選擇軸60支撐。選擇軸60通過夾子式保持件66相對桿支架元件62保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，該保持?6固定在支腳62a上并與選擇軸60的頭部嚙合，以便阻止選擇軸60離開桿支架62和變速軸16的移動。如圖1所示，桿64有一個手柄65通過螺紋旋擰或其他方式固定在其上端。車輛駕駛員通過手柄65操作變速桿12。
盒子狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)元件14上端裝有一個導(dǎo)向板74，導(dǎo)向板74有一個導(dǎo)向槽72，該導(dǎo)向槽限定變速桿12旋轉(zhuǎn)的路線，如圖3A所示。沿在導(dǎo)向板74上形成的導(dǎo)向槽72用桿64引導(dǎo)變速桿12。在導(dǎo)向板74上表面固定有一個標(biāo)記板22，標(biāo)記盤上面有操作位置標(biāo)示駐車位置P；倒檔位置R；空檔位置N；驅(qū)動檔位置D等，如圖4所示。標(biāo)記板22上有一個切口24，其形狀大致同導(dǎo)向槽72，桿64延伸通過切口24以及導(dǎo)向槽72，以便變速桿12可以在操作位置P，R，N，D等之間操作。通過變速桿12在與平行于車輛橫向方向的選定方向的運動和變速桿12在平行于車輛縱向方向的變速方向的運動，變速桿12沿導(dǎo)向槽62旋轉(zhuǎn)地運動到選定的操作位置。變速桿12在變速方向上的運動引起車輛自動變速器上的通過線纜或連桿機(jī)械連接在變速桿12上的手控閥的旋轉(zhuǎn)。這樣液壓電路開啟使自動變速器進(jìn)入一個選定的操作狀態(tài)自動變速器的輸出軸被鎖止以阻止其旋轉(zhuǎn)的駐車狀態(tài)；使車輛倒車的倒車狀態(tài)；動力不通過自動變速器傳輸?shù)目諜n狀態(tài)；自動變速器置于眾多前進(jìn)檔位中的一個選定位置中的前進(jìn)驅(qū)動狀態(tài)。如圖2所示，變速桿12的桿支架元件62有一個定位銷70，該定位銷在遠(yuǎn)離桿支架元件的方向上被壓縮螺旋彈簧形式的棘爪簧68偏置。另一方面，導(dǎo)向板74有一個具有多個齒的鋸齒狀內(nèi)表面76，對應(yīng)于變速桿12的不同操作位置P，R，N，D等確定多個凹槽部分，如圖3B所示。凹槽部分沿變速方向彼此分開排列。定位銷70與鋸齒狀內(nèi)表面76凹槽部分中的一個受壓嚙合，以便變速桿12在變速方向上在上述擺動量內(nèi)被固定在選定的操作位置上。應(yīng)該注意到，導(dǎo)向板74的作用是一個導(dǎo)向元件，圖3A是導(dǎo)向板74的平面圖，而圖3B是導(dǎo)向板74的垂直橫截面視圖。
由導(dǎo)向槽72引導(dǎo)的變速桿12采用格式(gate type)設(shè)計以阻止由導(dǎo)向槽72外形限定的運動路線導(dǎo)致的錯誤操作。當(dāng)變速桿12從駐車位置P向任何其它操作位置運動時，變速桿12首先向右側(cè)朝縱向壁18(如圖1中所示)沿第二軸線O2旋轉(zhuǎn)。為了允許和阻止變速桿12從駐車位置P開始的這種向右旋轉(zhuǎn)，換檔鎖止裝置10配有一個采用鎖止桿26形式的換檔鎖止元件，一個凸輪連接部件28和一個螺線管連接部件30。
鎖止桿26通常是一個細(xì)長的平面元件，由穿過其下部的直通孔32的第一支撐軸34支撐，以便鎖止桿26可繞第一個支撐軸34的軸線旋轉(zhuǎn)。第一支撐軸34由所述對縱向壁18支撐，以便，第一支撐軸34平行于變速軸16延伸，從車輛縱向方向看位于變速軸16的前面。鎖止桿26可繞第一支撐軸34旋轉(zhuǎn)，以便鎖止桿的上端部可沿車輛縱向方向運動。鎖止桿26包括一個在其上端一體形成的、向車輛后面方向突出的嚙合爪26a。通過嚙合爪26a與形成在導(dǎo)向板74下面的一個嚙合部分78對接，鎖止桿26被固定在其鎖止位置(這將在下文描述)，如圖5A所示。換言之，變速桿26的鎖止位置由導(dǎo)向板74形式的導(dǎo)向元件的嚙合部分78限定，更準(zhǔn)確的說，由嚙合爪26a和導(dǎo)向元件74的嚙合部分78的嚙合限定。鎖止桿26還包括一個比其它部分更厚的對接部分26b。對接部分26b在緊靠嚙合爪26a的下方，以便象嚙合爪26a一樣沿車輛后面方向延伸。當(dāng)鎖止桿26置于鎖止位置時，對接部分26b位于變速桿12的桿64左側(cè)并靠近置于駐車位置P的變速桿12的桿64，這樣，當(dāng)變速桿12從駐車位置P向右運動時，在桿64的初始右向運動過程中，變速桿12的桿64與對接部分26b對接，由此，變速桿12從駐車位置P開始的右向運動被對接部分26b制止。在本實施例中，鎖止桿26的旋轉(zhuǎn)使對接部分26b在與車輛橫向方向(選擇方向)垂直的車輛縱向方向(變速方向)上發(fā)生運動，在此運動過程中，變速桿12從駐車位置P處移走。
參照圖5A，圖5A是圖1中沿箭頭5所指方向的部分的橫截面正視圖。圖5B是從圖5A右側(cè)方向看的部分橫截面正視圖，即，當(dāng)變速桿置于鎖止位置時沿車輛前進(jìn)方向的正視圖。如圖1和圖5B所示，鎖止桿26還包括一個一體的支撐板部分26c，該支撐板部分遠(yuǎn)離變速桿12朝右側(cè)的縱向壁18向右延伸，以便支撐板部分26c與右側(cè)縱向壁18的內(nèi)表面滑動接觸，由此，當(dāng)變速桿12與置于鎖止位置的鎖止桿26的對接部分26b對接時，變速桿12作用于鎖止桿26的載荷的大部分被右側(cè)縱向壁18通過支撐板部分26c承受。當(dāng)變速桿12與對接部分26b的對接表面對接時，桿64從垂直平面向右傾斜，這樣一個載荷f1沿指向變速軸16的第一軸線O1向下的方向作用于鎖止桿26，如圖7所示。載荷f1包括一個分量f1b，該分量充當(dāng)能使鎖止桿26繞第一支撐軸34順時針方向旋轉(zhuǎn)(如圖7所示)的力矩。在分量f1b作用下，使鎖止桿26的嚙合爪26a壓在導(dǎo)向板74的嚙合部分78上，這樣鎖止桿26在其鎖止位置被高度穩(wěn)定地固定，以確保其鎖止功能的高度穩(wěn)定性?？紤]到桿64與對接部分26b對接時的傾斜，對接部分26b的對接面與垂直平面成一定角度，該角度實質(zhì)上等于桿64與對接部分26b對接時的右向傾斜的角度。
載荷f1的另一個分量f1a沿指向第一支撐軸34軸線的方向作用。嚙合部分78和嚙合爪26a是這樣設(shè)計的嚙合爪26a和嚙合部分78的嚙合點位于通過第一支撐軸34的軸線和對接部分26b的直線L上。嚙合爪26a和嚙合部分78有相互接觸的表面，所述表面相互平行并且相對以第一支撐軸34軸線為圓心的一段圓弧的法線傾斜。該圓弧的法線是上述直線L的一部分。更具體的講，嚙合爪26b和嚙合部分78的平行的相互接觸表面是這樣傾斜的，隨著相互接觸表面沿上述圓弧半徑方向向外延伸，這些表面同時向車輛后部方向(見圖7右向方向)延伸。在此設(shè)計中，在上述載荷f1的分量f1b的作用下，嚙合爪26a的傾斜接觸表面與嚙合部分78的傾斜接觸表面壓力接觸，從而產(chǎn)生反作用力f3。反作用力f3的一個分量f3a沿上述以第一支撐軸34軸線為圓心的圓弧的徑向向外方向作用。因此，作用于第一支撐軸34上的載荷f2等于分量f1a減去分量f3a，這樣減小了鎖止桿26和第一支撐軸34之間的載荷。
重新回到圖1，換桿鎖止裝置10包括一個壓縮螺旋式復(fù)位彈簧36，其一端固定于支撐板部分26c，另一端固定于前橫向壁20。通常，在復(fù)位彈簧36將鎖止桿26上端部向車輛后部方向偏置的偏置作用下，鎖止桿26被保持在其鎖止位置。鎖止桿26還包括一個固定于其下端部的支架部分26d，支架部分26d實質(zhì)上沿與鎖止桿26縱向平行的方向延伸。支架部分26d支持著一個鐵質(zhì)撥叉38。
凸輪連接部件28包括一個沿垂直方向延伸的垂直部分28a，和一個從垂直部分28a上端部分沿水平方向向后橫向壁20延伸的水平部分28b。水平部分28b的厚度向后橫向壁20方向逐漸增加。由右縱向壁18支撐的第二支撐軸44沿車輛橫向方向延伸通過垂直部分28a的上端部分。凸輪連接部件28繞第二支撐軸44旋轉(zhuǎn)。垂直部分28a上有一個沿垂直方向拉長的拉長孔46。螺線管連接部件30帶有一個銷56，該銷延伸通過拉長孔46。在垂直部分28a的上端還有一個突出部分28c。扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48被纏繞在第二支撐軸44上，位置靠近凸輪連接部件28。扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48的相對兩端中的一端與突出部分28c相接合而被保持住，另一端被保持在前橫向壁20的內(nèi)表面上。如圖1中所示，凸輪連接部件28被扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48沿逆時針方向偏置，在扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48的偏置力的作用下，凸輪連接部件28通常被保持在圖1的原始位置。在這個原始位置，垂直部分28a的下端置于其最后面的位置。
水平部分28b有一個凸輪表面28d，設(shè)置在遠(yuǎn)離垂直部分28a的末端。凸輪表面28d是這樣傾斜的，隨著凸輪表面28d沿車輛縱向方向向后橫向壁20延伸，凸輪表面28d和變速桿12在車輛橫向方向上的距離逐漸增加，也就是說，隨著凸輪表面28d向前橫向壁20延伸，凸輪表面28d和右縱向壁18的距離逐漸減小。變速桿12裝有一個推進(jìn)銷50，當(dāng)變速桿12繞第二軸線O2從駐車位置P向變速桿26和凸輪連接部件28旋轉(zhuǎn)時，推進(jìn)銷50與傾斜的凸輪表面28d對接。推進(jìn)銷50相對于放在圖1原始位置的凸輪連接部件28放置，使得推進(jìn)銷50最初接觸凸輪表面28d的低于第二支撐軸44的軸線的區(qū)域。在變速桿12向右縱向壁18旋轉(zhuǎn)的運動中，當(dāng)推進(jìn)銷50與凸輪表面28d對接時，凸輪連接部件28克服扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48的偏置力繞第二支撐軸44沿順時針方向從圖1的初始位置向一個操作位置旋轉(zhuǎn)，如以下參照圖3B的具體描述。凸輪連接部件28的順時針旋轉(zhuǎn)使垂直部分27a的下端向前橫向壁20運動，扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48的一端固定于前橫向壁20。
上述螺線管連接部件30包括一個螺線管52和一個固定該螺線管52的支持殼54。支持殼54包括一個盒狀結(jié)構(gòu)的支架部分54a，和一個從支架部分54a下壁延伸出來的支腳部分54b。上述的第一支撐軸34從支腳部分54b處延伸出來，以便螺線管連接部件30和鎖止桿26可繞第一支撐軸34旋轉(zhuǎn)。上述銷56從螺線管連接部件30的支架部分54a延伸出來，并與凸輪連接部件28上的拉長孔46的相接合而被保持住。在這個設(shè)計中，當(dāng)凸輪連接部件28繞第一支撐軸34沿順時針方向向其操作位置旋轉(zhuǎn)時，螺線管連接部件30可繞第一支撐軸34沿逆時針方向向其操作位置旋轉(zhuǎn)。支持殼54保持著螺線管52，使得在撥叉38一邊的螺線管52的一端從支架部分54a向撥叉38延伸。當(dāng)螺線管52通電時，撥叉38被吸引到螺線管52，由此，帶有撥叉38的鎖止桿26與螺線管連接部件30一起繞第一支撐軸34旋轉(zhuǎn)。
參照正視圖5A，5B，將描述換檔鎖止裝置10的一個操作。圖5B表示換檔鎖止裝置10的初始狀態(tài)，此時，變速桿12置于駐車位置P，其推進(jìn)銷50遠(yuǎn)離凸輪表面28d，同時鎖止桿26在復(fù)位彈簧36的偏置力的作用下保持于鎖止位置，鎖止桿26的嚙合爪26a與嚙合部分78嚙合。在這個初始狀態(tài)，螺線管連接部件30和有效連接于螺線管連接部件30上的凸輪連接部件28在扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧48的偏置力的作用下保持于它們的初始位置，同時，螺線管52保持與撥叉38接觸。
當(dāng)變速桿12繞第二軸線O2沿選定方向向右縱向壁20旋轉(zhuǎn)而換檔鎖止裝置10被置于上述初始位置時，推進(jìn)銷50與凸輪連接部件28的凸輪表面28d對接，以便凸輪連接部件28繞第二支撐軸44從圖6B的初始位置向圖6A所示的操作位置旋轉(zhuǎn)。因為通過銷56和拉長孔46之間的嚙合，凸輪連接部件28和螺線管被有效的彼此連接，所以凸輪連接部件26的逆時針方向的旋轉(zhuǎn)使螺線管連接部件30繞第一支撐軸34做逆時針方向運動。
當(dāng)螺線管連接部件30逆時針方向運動時，如果螺線管52處于通電狀態(tài)，撥叉38被吸引到螺線管52，以便，在螺線管連接部件30沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，鎖止桿26克服復(fù)位彈簧36的偏置力繞第一支撐軸34逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖6A所示。這樣，當(dāng)螺線管52處于通電狀態(tài)，變速桿12從駐車位置P沿選定方向旋轉(zhuǎn)時，鎖止桿26從其鎖止位置向非鎖止位置旋轉(zhuǎn)。由變速桿12沿選定方向旋轉(zhuǎn)使鎖止桿26達(dá)到非鎖止位置，在該位置上，鎖止桿26的對接部分26b不與變速桿12(桿64)從駐車位置P開始向右的運動路線沖突，允許變速桿12向右運動。根據(jù)復(fù)位彈簧36的偏置力確定由螺線管52產(chǎn)生的、使撥叉38被吸引到螺線管52的磁力，使其足夠大到能防止撥叉38由于復(fù)位彈簧36偏置力的作用而移出螺線管52。
當(dāng)螺線管連接部件30逆時針方向旋轉(zhuǎn)，凸輪連接部件28順時針方向旋轉(zhuǎn)時，如果螺線管52處于非通電狀態(tài)，鎖止桿26保持在其鎖止位置(圖5A和圖6B的初始狀態(tài))，這樣在變速桿12從駐車位置P處開始的旋轉(zhuǎn)過程中，變速桿12與鎖止桿26的對接部分26b對接，由此阻止變速桿12的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
按照本發(fā)明具體實施例構(gòu)造的車輛換檔鎖止裝置10中，以鎖止桿26形式表現(xiàn)的換檔鎖止元件被設(shè)計成可繞第一支撐軸34旋轉(zhuǎn)，以便鎖止桿26的對接部分26b可在車輛縱向方向上運動，與變速桿12在車輛橫向方向的運動路線交叉。鎖止桿26的鎖止位置由導(dǎo)向板74限定或決定，導(dǎo)向板74上有限定變速桿12在縱向和橫向方向上的運動路線的導(dǎo)向槽72。因此，導(dǎo)向板74引導(dǎo)的變速桿12和置于由導(dǎo)向板74限定的鎖止位置上的換檔鎖止元件16之間對接的位置很少會由于導(dǎo)向板74相對基礎(chǔ)元件14的定位誤差而變化。因此，由于不要求導(dǎo)向板74相對基礎(chǔ)元件14的高度精確定位，鎖止桿26可以在尺寸上縮小，在結(jié)構(gòu)上壓縮且高度保證其鎖止功能，從而在生產(chǎn)制造上也是經(jīng)濟(jì)的。
鎖止桿26通過其嚙合爪26a與嚙合部分78的嚙合被固定在其鎖止位置上，鎖止位置位于通過第一支撐軸35軸線和對接部分26b的直線L上。嚙合爪26a和嚙合部分78有相互直接接觸的表面，這些表面相對于以第一支撐軸34軸線為圓心的一段圓弧的法線傾斜。相應(yīng)的，由嚙合爪26a和嚙合部分78壓力接觸而產(chǎn)生的反作用力f3的分量f3a沿上述圓弧徑向向外的方向作用于鎖止桿26，這樣作用鎖止桿26和第一支撐軸34之間的載荷f2減小一個等于分量力f3a的量，載荷f2的作用方向(沿半徑向外方向)與由于變速桿12和對接部分26b對接產(chǎn)生的載荷f1的分量f1a作用于變速桿26的作用方向(沿半徑向內(nèi)方向)相反。即，載荷f1a沿直線L延長線兩個相對方向中的一個方向作用于變速桿26，而載荷f3a沿直線L延長線兩個相對方向中的另一個方向作用于鎖止桿26。由于載荷f2減小，鎖止桿26和第一支撐軸34可以在尺寸上更縮小，在結(jié)構(gòu)上更緊湊，在生產(chǎn)制造上更經(jīng)濟(jì)。在本具體實施例中，其上有載荷f1a作用的對接部分26b和其上有載荷f3a作用的嚙合爪26a被置于相互接近的位置，因此防止鎖止桿26的變形或使其變形減小至最小程度，使得可以更加減小鎖止桿26的尺寸和重量，同時高度保證其耐久性。
可以理解，參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方式的上述描述僅為舉例說明的目的，本發(fā)明在具體實施中可以有多種變化、修改和改進(jìn)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做到的。
權(quán)利要求
1.一種車輛換檔鎖止裝置，包括(a)可在鎖止位置和非鎖止位置之間移動的換檔鎖止元件(26)，該鎖止位置設(shè)置在變速桿(12)從一個操作位置向另一個操作位置運動的預(yù)定運動路線上，在該鎖止位置，所述換檔鎖止元件阻止所述變速桿的所述運動，該非鎖止位置與所述鎖止位置間隔開，在該非鎖止位置，所述換檔鎖止元件允許所述變速桿的所述運動；和(b)引導(dǎo)所述變速桿沿所述預(yù)定運動路線運動的導(dǎo)向元件(74)，其特征在于當(dāng)所述換檔鎖止元件沿著與所述變速桿(12)的所述預(yù)定運動路線相交的方向運動時，所述導(dǎo)向元件(74)限定所述換檔鎖止元件(26)的所述鎖止位置。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述換檔鎖止元件設(shè)置成可繞支撐軸(34)的軸線旋轉(zhuǎn)，并包括可以沿與所述變速桿(12)的所述預(yù)定運動路線相交的方向運動的對接部分(26b)，當(dāng)所述換檔鎖止元件置于所述鎖止位置時，該對接部分與所述變速桿對接以阻止所述變速桿的所述運動；所述換檔鎖止元件(26)和所述導(dǎo)向元件(74)構(gòu)造成當(dāng)所述換檔鎖止元件置于所述鎖止位置時，由于所述變速桿和所述對接部分對接，載荷(f1a)沿一條通過所述對接部分(26b)和所述支撐軸(34)的所述軸線的直線(L)的延長線的相對方向中的一個方向作用于所述換檔鎖止元件；并且其中置于所述鎖止位置的所述換檔鎖止元件與所述導(dǎo)向元件(74)在位于或接近于所述直線(L)上的某個位置被保持壓力接觸，所述換檔鎖止元件(26)和所述導(dǎo)向元件(74)的相互接觸表面(26a，78)中的至少一個相對于一段圓弧的法線傾斜，該圓弧的圓心在所述支撐軸(34)的所述軸線上，由此由于所述壓力接觸，載荷(f3a)沿所述直線(L)延長線的所述相對方向中的另一個方向作用于所述的換檔鎖止元件。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述換檔鎖止元件(26)和所述導(dǎo)向元件(74)的兩個互相接觸的表面(26a，78)互相平行，且都相對于所述圓弧的所述法線傾斜。
4.如權(quán)利要求1或2所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述換檔鎖止元件和所述導(dǎo)向元件之間的所述壓力接觸的位置位于由兩條邊界直線限定的區(qū)域內(nèi)，這兩條直線相對于一條參考直線傾斜，該參考直線即通過所述支撐軸(34)軸線和所述對接部分(26b)的所述直線(L)，所述兩條邊界直線分別在所述參考直線的相對兩邊成最大為約20°的角度傾斜。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述兩條邊界直線分別在所述參考直線的相對兩邊成最大為約10°的角度傾斜。
6.如權(quán)利要求2或3所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述導(dǎo)向元件(74)包括嚙合部分(78)，所述換檔鎖止元件是可繞所述支撐軸(34)的軸線旋轉(zhuǎn)的鎖止桿(26)，該支撐軸(34)的軸線沿實質(zhì)上平行于車輛橫向方向的實質(zhì)上水平的方向延伸，所述鎖止桿通常沿實質(zhì)上垂直的方向延伸，并包括形成在其上端部、可與所述導(dǎo)向元件的所述嚙合部分(78)嚙合的嚙合爪(26a)，以將所述鎖止桿保持于所述鎖止位置。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述變速桿設(shè)置成可繞一個沿實質(zhì)上平行于車輛縱向方向的實質(zhì)上水平方向延伸的選擇軸(60)的軸線旋轉(zhuǎn)，以便當(dāng)所述變速桿繞所述選擇軸的軸線旋轉(zhuǎn)時，所述變速桿與置于所述鎖止位置的所述變速桿的所述對接部分對接。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛換檔鎖止裝置，其中所述換檔鎖止元件(26)的所述嚙合爪(26a)與所述導(dǎo)向元件(74)的所述嚙合部分(78)的平行的互相接觸表面中的至少一個相對于所述圓弧的所述法線傾斜，以便隨著所述相互接觸表面沿所述圓弧的徑向向外的方向延伸，所述相互接觸表面在車輛向后方向延伸。
全文摘要
一種車輛換檔鎖止裝置，包括(a)可在一鎖止位置和一非鎖止位置之間移動的換檔鎖止元件(26)，其中鎖止位置設(shè)置在變速桿(12)從一個操作位置向另一個操作位置運動的預(yù)定運動路線上，在該鎖止位置上換檔鎖止元件阻止變速桿的所述運動；非鎖止位置與所述鎖止位置間隔開，在該非鎖止位置上換檔鎖止元件允許變速桿的所述運動；(b)引導(dǎo)變速桿沿預(yù)定運動路線運動的導(dǎo)向元件(74)，當(dāng)換檔鎖止元件沿與所述變速桿(12)的預(yù)定運動路線相交的方向運動時，該導(dǎo)向元件(74)限定換檔鎖止元件(26)的鎖止位置。
文檔編號B60R25/06GK1872579SQ200610088769
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者龜井義文, 清水悅夫, 增田考剛, 進(jìn)藤宜幸, 竹內(nèi)康則, 上村進(jìn)一 申請人:豐田自動車株式會社, 萬能工業(yè)株式會社, 株式會社東海理化電機(jī)制作所, 津田工業(yè)株式會社, 小島壓力加工工業(yè)株式會社