專利名稱：自動變速器的換檔控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛例如汽車的自動變速器的換檔控制裝置，并且具體地涉及一種用于將車輛變速器換檔并且提供與換檔操作同步的改善觸感的系統(tǒng)。
背景技術：
配置有自動變速器的車輛通常包括安裝在車輛的操縱臺、儀表板或轉向柱上的換檔控制桿。車輛操作者可將換檔控制桿在各個換檔桿位置之間手動移動，以便改變其中變速器被接合的檔位位置并且由此將變速器致動到期望檔位位置中。通常，當車輛操作者操作控制機構(例如，換檔桿)時，車輛操作者尋求反饋以便知曉推動或拉動或轉動該換檔桿多難或多遠。在一些情況下，由顯示器視覺地提供該反饋。還能夠以觸感的形式提供附加反饋。當操作者面臨觸感形式的反饋時，操作者感知控制機構朝向或遠離控制致動器(例如，杠桿、鈕、撥盤、輪)的具體位置的趨勢。為了克服該趨勢，操作者通常必須借助增加的力水平來對抗該趨勢。換檔控制桿可采用在變速器內的板簧機構，以有助于克服換檔控制桿和相關鏈接系統(tǒng)的摩擦力并且在操作者未能獨立地完成換檔操作的情況下有助于完成換檔操作。在其中摩擦力過大或其中在換檔控制桿和相關鏈接系統(tǒng)之間可能產(chǎn)生過大空隙的系統(tǒng)中，換檔控制桿及其相關鏈接系統(tǒng)可能從變速器錯位。此外，在位于變速器和換檔控制桿之間的鏈接系統(tǒng)中的點處施加摩擦力可能導致在換檔控制桿處的觸感喪失。因此，期望具有一種用于使得車輛變速器換檔的系統(tǒng)，該系統(tǒng)向操作者提供改善的觸感并且能夠與變速器內的換檔操作同步。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于自動變速器的換檔控制裝置包括:安裝到車輛上的引薦(referee)換檔控制托架；以及致動換檔控制托架，所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架被致動。所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架的行進路徑。所述致動換檔控制托架通過換檔鏈接系統(tǒng)被聯(lián)接到所述自動變速器，使得所述致動換檔控制托架沿所述行進路徑到第一位置的運動對應于所述自動變速器到第一檔位位置中的致動。所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定沿所述行進路徑定位的至少一個止動件，所述至少一個止動件對應于所述第一檔位位置。這些以及其他優(yōu)勢和特征從下述說明結合附圖將變得更加明顯。


被認作本發(fā)明的主題內容在說明書結尾處的權利要求書中被具體地指出并且明確地要求保護。本發(fā)明的前述以及其他特征和優(yōu)勢從下述詳細說明結合附圖顯而易見，在附圖中:圖1示出了用于自動變速器的換檔控制裝置的示例性實施方式的透視圖；圖2示出了如圖1所示的換檔控制裝置的另一透視圖；圖3示出了如圖1和圖2所示的換檔控制裝置的示例性實施方式的另一透視圖；圖4示出了用于自動變速器的換檔控制裝置的另一示例性實施方式的側視圖；圖5示出了用于自動變速器的換檔控制裝置的另一示例性實施方式的透視圖；以及圖6示出了如圖5所示的換檔控制裝置的另一透視圖。
具體實施例方式下述說明本質上僅是示例性的，并且不旨在限制本發(fā)明、應用或使用。應當理解的是，貫穿附圖，相應的附圖標記指代相同或相應的部件和特征?，F(xiàn)參考附圖，其中將參照具體實施方式
而不限制具體實施方式
來描述本發(fā)明，圖1-6示出了換檔控制裝置100的各個示例性實施方式，其用于當車輛操作者操縱換檔控制裝置100以便將車輛的變速器(未示出)換檔時用于向車輛操作者提供觸感。根據(jù)本文所公開的各個實施方式，可向操作者提供改善的觸感，同時改善了觸覺反饋與變速器(未示出)內完成的換檔動作之間的同步。在示例性實施方式中，用于自動變速器的換檔控制裝置100包括引薦換檔控制托架102。在示例性實施方式中，引薦換檔控制托架102相對于一些其他結構(例如，致動換檔控制托架104)是固定的，并且實際上可被固定到車輛的結構116上。致動換檔控制托架104與自動變速器的換檔機構的運動相關聯(lián)，使得當操作者從一個檔位位置向另一個檔位位置換檔時，致動換檔控制托架104相應地移動。在示例性實施方式中，致動換檔控制托架104可相對于引薦換檔控制托架102以至少一個自由度運動。該自由度可包括換檔控制裝置100的一部分的直線運動或者可包括致動換檔控制托架104繞與換檔控制裝置100相關的控制軸線118的旋轉運動。在示例性實施方式中，引薦換檔控制托架102被安裝成以便機械地聯(lián)接到車輛的結構116例如儀表板或轉向柱或地板操縱臺。供安裝引薦換檔控制托架102的結構116可相對接近地聯(lián)接到供操作者操縱的控制桿，使得觸感可被更少地減弱并且可較少地遭遇滯后，該滯后與到遙遠地定位的變速器換檔機構的較長機械連接相關。致動換檔控制托架104與引薦換檔控制托架102協(xié)作以限定路徑106，致動換檔控制托架104相對于引薦換檔控制托架102沿所述路徑106行進。在示例性實施方式中，致動換檔控制托架104通過換檔控制裝置100被聯(lián)接到自動變速器(未示出)，使得致動換檔控制托架104沿路徑106至第一位置120的運動對應于變速器到第一檔位位置的致動。在示例性實施方式中，引薦換檔控制托架102與致動換檔控制托架104協(xié)作，以限定沿路徑106定位的一個或多個止動件108，其中至少一個止動件108對應于第一檔位位置。應當理解的是，可采用各種手段以將換檔控制裝置100的運動聯(lián)接到自動變速器。示例性手段包括機械鏈接件、光信號或電信號的傳輸、或本領域已知的其他手段。換檔控制臂110可被結合到致動換檔控制托架104或以其他方式被支撐在致動換檔控制托架104上，以有助于其運動(即，致動或操作)。為了減少在致動換檔控制托架104與自動變速器或其他受控系統(tǒng)之間發(fā)生的錯位，提供輔助人工感知機構。人工感知機構構造成有利于改善換檔控制臂110與自動變速器到至少一個檔位位置例如第一檔位位置的定位之間的運動的同步性。在本文所公開的各個示例性實施方式中，設置能夠適于現(xiàn)有換檔系統(tǒng)(例如，用于車輛轉向系統(tǒng)的換檔系統(tǒng))的換檔控制機構，以便提供人工感知樣式，該人工感知樣式能夠被調節(jié)以提供與車輛變速器同步的轉向柱換檔機構的更主動的定位。圖1-6示出了用于自動變速器的換檔控制裝置100的示例性實施方式，其中，當操作者操縱換檔控制臂110時，引薦換檔控制托架102構造并設置成當致動換檔控制托架104相對于引薦換檔控制托架102移動時與該致動換檔控制托架104相互作用。引薦換檔控制托架102在與致動換檔控制托架104的從動件126或其他特征相鄰的位置固定到車輛上，使得引薦換檔控制托架102和致動換檔控制托架104限定一個或多個止動件108，所述一個或多個止動件108沿托架102、104相互作用的路徑106定位。所述一個或多個止動件108中的每個都包括止動件中心114,當從動件126朝向或遠離所述止動件中心114移動時以及當從動件126靠近止動件中心114時，所述托架102和104的相互作用(例如，從動件126和相鄰元件的相互作用)限定所述止動件中心114。因此，止動件中心114限定致動換檔控制托架104和引薦換檔控制托架102之間的位置關系。因此，當被正確地校準時，建立換檔控制臂110與自動變速器(未示出)的檔位位置之間的操作關系。在示例性實施方式中，如圖1所示，引薦換檔控制托架102可包括用于與從動件相互作用的止動桿112。在示例性實施方式中，止動桿被構造為引薦彈性夾子150，該引薦彈性夾子限定沿路徑106的多個(例如，四個、五個、六個、七個)彈性臂柱塞162。在示例性實施方式中，從動件126被構造為鼓164，其在鼓164的表面中限定多個凹口 108。當從動件126跟隨致動換檔控制托架104的運動并且鼓因此繞其軸線118旋轉時，每個彈性臂柱塞162都遇到沿路徑106在合適位置處的凹口 108，由此限定止動件108。在示例性實施方式中，致動換檔控制托架104(例如，鼓164)構造成當控制臂110被操縱時繞控制軸線118旋轉。從動件126 (例如，圖1-3中的鼓164的表面)與控制軸線118以一徑向距離定位，且因此跟蹤路徑106，當致動換檔控制托架104繞控制軸線118旋轉時所述路徑106是弧形的。止動桿112(即，彈性夾子150及其彈性臂柱塞162)類似地成形(即，順隨弧形路徑106)，以便沿從動件126的路徑106定位。在示例性實施方式中，止動桿112的位置和取向可通過操縱一個或多個校準螺釘(未示出)或構造成有利于調節(jié)止動桿112的其他調節(jié)特征而被調節(jié)。如本領域技術人員將理解的，從動件126可包括設置并構造成限定一個或多個止動件并且由此傳遞反饋的任何結構，所述反饋呈至操作者的觸感(即，阻力變化或輔助運動)的形式。在這些實施方式中，當致動換檔控制托架104繞控制軸線118旋轉時，從動件126 (例如，鼓164)繞控制軸線118運動。當從動件126與每個止動件108相互作用(例如，使得彈性臂柱塞162變形)以便在彈性臂柱塞162中存儲能量時，當從動件126遇到并且經(jīng)過一輪廓或脊部或進入到凹口 108中或者經(jīng)過可限定止動件中心114的隆起部,或者允許彈性臂柱塞162松開并且由此釋放其儲存的能量時，當從動件126離開該脊部或隆起部(或更緊貼地接近止動件中心114)時，從動件126沿與控制軸線118大致垂直的方向移動。然而應當理解的是，其他構造也是可以的，例如其中從動件126沿與致動換檔控制托架104旋轉所在的平面大致垂直的方向(即，大致平行于控制軸線118)移動。止動桿112的表面(例如，鼓64中的凹口 108)將一個或多個止動件中心114限定為凹口 108或一系列凹口 108，每個凹口 108定位成使得跟隨致動換檔控制托架104的運動的從動件126(即，鼓164)引起每個凹口 108在變速器處于期望檔位位置時遇到相應的彈性臂柱塞162。當換檔控制機構接近止動件108時，彈性臂柱塞首先被迫使更深地進入到凹口 108中，由此改變彈性臂柱塞162的偏轉。因此，操作者可感知到作為阻力的變形或釋放或者控制臂110的運動的加強。當操作者繼續(xù)移動控制臂110使得從動件126 (例如，試探桿)更緊貼地接近凹口108的止動件中心114時，彈性臂柱塞162能夠更深地進入凹口 108中，由此允許彈性臂柱塞162膨脹并且由此釋放其儲存的能量中的一些能量。結果，操作者可感知到控制臂110朝向與控制特征的止動件中心114相關的位置的偏壓。一旦控制臂110占據(jù)與止動件中心114相關的位置，控制臂110可被偏壓以保持在該位置中，直到足以迫使彈性臂柱塞162被再次壓縮的力被施加到控制臂110。結果，操作者可能會經(jīng)歷由從動件126(借助本文所公開的任何機構)與止動桿112 (或本文所公開的引薦換檔控制托架102的其他實施方式)的相互作用產(chǎn)生的觸感。因此可設置操作者所經(jīng)歷的觸感，使得操作者可感知到通常與變速器的換檔相關的機械阻力，盡管被換檔的變速器可能不產(chǎn)生這種機械阻力。應當理解的是，從動件126可設置成使得其從動件軸線設置在與控制軸線118大致垂直的平面內。還應當理解的是，從動件126可設置成使其從動件軸線大致平行于控制軸線118。從動件126可設置在懸置的彈性臂上，使得當從動件126移動經(jīng)過每個止動件108時懸置的彈性臂吸收并且釋放能量。應當理解的是，每個止動件108的止動件中心114可由阻礙或輔助從動件126沿路徑106的運動的任何特征組來限定。例如，它們可由一對脊部來限定，當彈性臂柱塞162跟隨鼓164的輪廓時，該對脊部與彈性臂柱塞162的路徑106橫向地取向。每個止動件中心114足夠寬以使得彈性臂柱塞162的末端可裝配在止動件中心114內，由此當每個彈性臂柱塞162的末端進入止動件中心114中時向操作者提供觸感反饋。應當理解的是，在鼓164的表面中的每個凹口 108或其他變型(例如，脊部或隆起部)可成形為以便取決于位置而提供期望阻力變化并且有助于致動換檔控制托架104的運動。每個特征(例如，凹口、隆起部和脊部)和因此由這些特征限定的止動件的位置可被調節(jié)，以便與自動變速器的檔位位置相對應。例如，每個止動件108的止動件中心114可構造為窄通道，當鼓164跟隨控制臂110的運動時，所述窄通道與彈性臂柱塞162的相對路徑106橫向地取向。每個止動件中心114僅需要足夠寬以使得彈性臂柱塞162的末端可裝配在止動件中心114內，由此當每個彈性臂柱塞162的末端進入止動件中心114中時向操作者提供觸感反饋。根據(jù)本實施方式，每當彈性臂柱塞的末端由控制臂110強制離開作為(限定并且賦予止動件中心的特征感覺)止動件中心114的窄通道，彈性臂柱塞162都必須變形。應當理解的是，止動件108的形狀(即，限定止動件108的輪廓的陡度或深淺)以及被使得變形的彈簧的強度可極大地影響操縱控制臂110的操作者所經(jīng)歷的觸感。
如圖1-3所示，引薦換檔控制托架102包括引薦彈性夾子150，該引薦彈性夾子支撐一系列可調節(jié)彈性臂柱塞162。致動換檔控制托架104限定鼓164，一系列可調節(jié)彈性臂柱塞162騎跨在該鼓上。鼓164限定一系列成形表面特征(例如，凹口或溝槽或凹窩或凹部)，可調節(jié)彈性臂柱塞162被偏壓以移動到該成形表面特征中或在成形表面特征上。在示例性實施方式中，可調節(jié)彈性臂柱塞162由彈性夾子150朝向致動換檔控制托架104的鼓164向內偏壓。當致動換檔控制托架104行進通過由引薦換檔控制托架102和致動換檔控制托架104之間的相互作用限定的運動范圍時，可調節(jié)彈性臂柱塞162和由鼓164限定的溝槽之間的相互作用形成一系列止動件108，所述止動件趨于捕獲致動換檔控制托架104相對于引薦換檔控制托架102的運動。止動件108定位成以便與自動變速器到其各個檔位位置中的致動對應。因此，每個止動件108提供對于致動換檔控制托架104從與變速器進入到離散檔位位置中的致動對應的位置的運動的阻力。換句話說，每個止動件108提供致動換檔控制托架104朝向與變速器到離散檔位位置中的致動對應的位置的偏壓趨勢。除了將致動換檔控制托架104朝向與變速器的各個檔位的致動對應的位置偏壓夕卜，止動件108還提供能夠由車輛操作者感知到的人工觸感。當變速器的致動是電子或光學而不是純機械的時，這種觸感可能尤其有用。圖4-6示出了用于自動變速器的換檔控制裝置100的另一示例性實施方式。如圖4-6所示，致動換檔控制托架104承載一系列磁體158 (或磁感受器，所述磁感受器可包括由磁良性材料例如塑料的基體支承的磁反應材料例如鐵的塊)，所述磁體與被支撐在引薦換檔控制托架102上的相應磁體158 (或磁感受器)協(xié)作。在該示例性實施方式中,致動換檔控制托架104承載磁活性(或反應)元件，該磁活性元件經(jīng)過由引薦換檔控制托架102支撐的相應磁體158。致動換檔控制托架104的磁活性或反應元件以及引薦換檔控制托架102的磁體158協(xié)作以形成與自動變速器的期望致動位置同步的一系列止動件108。如圖4-6所示，引薦換檔控制托架102包括鋼致動器156，該鋼致動器與被插入到致動換檔控制托架104的凸輪壁166中的相應磁體158協(xié)作。應當理解的是，磁活性元件可形成為設置成以便與另一磁體磁性相互作用的鋼物體，或者可形成為設置成以便與另一磁體磁性相互作用的磁體。磁反應元件是對磁場起反應的任何元件(例如，鋼)。在該示例性實施方式中，致動換檔控制托架104的磁體158與鋼致動器156協(xié)作以形成與自動變速器的期望致動位置同步的一系列止動件108。應當理解的是，止動件108由致動換檔控制托架104和引薦換檔控制托架102的特征之間的相互作用來限定。因此，第一組元件例如磁體設置在致動換檔控制托架104上還是在引薦換檔控制托架102上而相應元件(例如，包括鐵的元件)設置在其余結構上可能是無關緊要的。雖然已經(jīng)關于僅有限數(shù)量的實施方式詳細地描述了本發(fā)明，但是應當容易理解的是，本發(fā)明不局限于這些公開的實施方式。而是，本發(fā)明能夠被修改以結合在此未描述的任何數(shù)量的變形、變化、替代或等同布置，但是這些變形、變化、替代或等同布置都與本發(fā)明的精神和范圍相一致。此外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個實施方式，但是要理解的是，本發(fā)明的方面可能包括所述實施方式的僅一些方面。因此，本發(fā)明被視為不受前述說明限制。
權利要求
1.一種用于自動變速器的換檔控制裝置，所述換檔控制裝置包括: 安裝到車輛上的引薦換檔控制托架；以及 致動換檔控制托架，所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架被致動； 所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架的行進路徑； 所述致動換檔控制托架通過換檔鏈接系統(tǒng)被聯(lián)接到所述自動變速器，使得所述致動換檔控制托架沿所述行進路徑到第一位置的運動對應于所述自動變速器到第一檔位位置中的致動；并且 所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定沿所述行進路徑定位的至少一個止動件，所述至少一個止動件對應于所述第一檔位位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的換檔控制裝置，其中，所述致動換檔控制托架包括從動件，當操作者操作所述致動換檔控制托架時，所述從動件隨所述致動換檔控制托架運動。
3.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置，其中，所述至少一個止動件限定止動件中心，并且構造成當所述從動件朝向或遠離所述止動件中心移動時與所述從動件相互作用。
4.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置，其中，所述引薦換檔控制托架包括止動桿，當所述從動件跟隨所述致動換檔控制托架的運動時，所述止動桿限定沿所述行進路徑設置的多個止動件特征。
5.根據(jù)權利要求1所述的換檔控制裝置，其中，所述致動換檔控制托架構造成當其被操縱時繞控制旋轉軸線來旋轉。
6.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置，其中，所述從動件與如下控制軸線以一徑向距離定位，當所述致動換檔控制托架繞所述控制軸線旋轉時所述致動換檔控制托架繞所述控制軸線旋轉并且沿弧形路徑橫過。
7.根據(jù)權利要求1所述的換檔控制裝置，其中，所述引薦換檔控制托架包括支承多個可調節(jié)柱塞的引薦彈性夾子。
8.根據(jù)權利要求7所述的換檔控制裝置，其中，所述致動換檔控制托架限定鼓。
9.根據(jù)權利要求8所述的換檔控制裝置，其中，所述多個可調節(jié)柱塞中的每個都設置成以便壓靠在所述鼓上。
10.根據(jù)權利要求9所述的換檔控制裝置，其中，所述鼓限定多個表面特征，所述表面特征與所述多個可調節(jié)柱塞協(xié)作以限定多個止動件。
11.根據(jù)權利要求10所述的換檔控制裝置，其中，所述鼓的表面限定多個凹口，所述多個可調節(jié)柱塞中的每個被偏壓以移入到所述凹口中，使得當每個可調節(jié)柱塞的末端進入凹口中時，所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架的運動被阻止。
12.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置， 其中，所述從動件是磁活性的；并且 其中，所述至少一個止動件由設置在所述引薦換檔控制托架中的磁反應元件來限定，并且所述磁反應元件構造成當所述從動件與所述磁反應元件緊密靠近時與所述從動件磁性相互作用。
13.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置， 其中，所述從動件是磁反應的；并且其中，所述至少一個止動件由設置在所述引薦換檔控制托架中的磁活性元件來限定，并且所述磁活性元件構造成當所述從動件與所述磁活性元件緊密靠近時與所述從動件磁性相互作用。
14.根據(jù)權利要求2所述的換檔控制裝置，其中，所述至少一個止動件由設置在所述致動換檔控制托架中的磁活性元件來限定，并且所述磁活性元件構造成:當設置在所述引薦換檔控制托架中的磁反應元件與所述磁活性元件緊密靠近時與所述磁反應元件磁性相互作用。
15.根據(jù)權利要求4所述的換檔控制裝置，其中，通過操縱一個或多個校準螺釘能夠調節(jié)所述止動桿的位置和取向，所述校`準螺釘構造成有利于調節(jié)所述止動桿。
全文摘要
本發(fā)明涉及自動變速器的換檔控制裝置，所述換檔控制裝置包括安裝到車輛上的引薦換檔控制托架；以及致動換檔控制托架，所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架被致動。所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定所述致動換檔控制托架相對于所述引薦換檔控制托架的行進路徑。所述致動換檔控制托架通過換檔鏈接系統(tǒng)被聯(lián)接到所述自動變速器，使得所述致動換檔控制托架沿所述行進路徑到第一位置的運動對應于所述自動變速器到第一檔位位置中的致動。所述引薦換檔控制托架與所述致動換檔控制托架協(xié)作以限定沿所述行進路徑定位的至少一個止動件，所述至少一個止動件對應于所述第一檔位位置。
文檔編號F16H61/00GK103161935SQ20121059712
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2011年12月12日
發(fā)明者M·C·費爾米爾施, A·W·內勒特 申請人:操縱技術Ip控股公司