变速器以及驻车机构 |
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| 申请号 | CN201720035221.1 | 申请日 | 2017-01-12 | 公开(公告)号 | CN206522437U | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 福特环球技术公司; | 发明人 | 苏珊·怀亚特; 托德·柯蒂斯·斯波尔丁; 梁峥; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供了一种 变速器 ，包括：壳体；驻车 制动 杆，驻车制动杆位于壳体中并能够绕轴线旋转，驻车制动杆具有远离轴线延伸的第一支腿、第二支腿和第三支腿； 阀 组件，阀组件构造成接合第一支腿；棘爪，棘爪连接至第二支腿用于接合驻车制动 齿轮 ；以及 弹簧 ，弹簧具有连接至第三支腿的端部闭合的第一端和连接至壳体的端部敞开的第二端。本实用新型还提供了一种驻车机构。本实用新型提供了变速器以及驻车机构，以至少实现本公开的弹簧能够在组装期间一端牢固地附接，并且不存在组装期间弹簧完全分离的 风 险。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种变速器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 变速器以及驻车机构技术领域背景技术[0002] 许多车辆在很宽的车辆速度范围内使用，包括向前运动和向后运动。然而，一些类型的发动机仅能够在较窄的速度范围内有效地运行。因此，经常采用能够以各种速度比有效地传输动力的变速器。当车辆以低速运行时，变速器通常以高速比操作，使其增大用于提高加速度的发动机扭矩。在高的车速下，以低速比操作变速器允许发动机速度与安静的、燃料有效的巡航相关联。 [0003] 这些变速器还可以结合线控驻车系统。在线控驻车系统中，控制器命令驻车机构运动，从而使驻车棘爪与车轮的相关联的齿轮接合。可以实施诸如弹簧的机械部件以在不存在来自控制器的棘爪上的任何指令力的情况下将驻车机构偏置到接合状态或分离接合状态中。在制造过程中，特别是在弹簧被具有紧密间隔的其他部件围绕的情况下，弹簧的组装可能是麻烦且棘手的。实用新型内容 [0005] 根据一个实施例，变速器包括壳体以及驻车制动杆，驻车制动杆位于壳体中并能够绕轴线旋转，驻车制动杆具有远离轴线延伸的第一支腿、第二支腿和第三支腿。阀组件构造成接合第一支腿。棘爪连接至第二支腿用于接合驻车制动齿轮。弹簧具有连接至第三支腿的端部闭合的第一端和连接至壳体的端部敞开的第二端。 [0006] 根据本实用新型的实施例，第一端呈螺旋环的形状。 [0007] 根据本实用新型的实施例，弹簧的第一端包括绕螺旋环的环轴线延伸超过360度的金属杆。 [0008] 根据本实用新型的实施例，还包括止动块，止动块安装至壳体并且构造成防止阀组件移动通过止动块，其中，第二端连接至从止动块延伸的凸缘。 [0009] 第一端可以呈螺旋形状或者为螺旋环。第一端可以包括绕环轴线延伸并环绕超过360度的杆。 [0010] 根据另一个实施例，驻车机构包括杆，杆能够绕轴线旋转并连接至阀组件，阀组件构造成向杆施加液压压力。止动块邻近阀组件用于限制阀组件的移动。弹簧具有第一端部和第二端部。第一端部限定连接至杆的闭合环，并且第二端部限定连接至止动块的挂钩。 [0011] 根据本实用新型的实施例，闭合环是螺旋形环。 [0012] 根据本实用新型的实施例，弹簧的第一端部包括绕螺旋形环的环轴线延伸至少360度的金属杆。 [0013] 根据本实用新型的实施例，螺旋形环限定面向螺旋形环的内部的内表面，并且其中，内表面绕环轴线延伸至少360度。 [0014] 根据本实用新型的实施例，弹簧限定中心弹簧轴线，并且闭合环限定环轴线，其中，环轴线横向于中心弹簧轴线延伸。 [0015] 根据本实用新型的实施例，闭合环绕环轴线延伸至少360度。 [0016] 根据本实用新型的实施例，挂钩绕挂钩轴线延伸小于360度。 [0017] 根据本实用新型的实施例，第二端部连接至从止动块延伸的凸缘。 [0018] 根据另一个实施例，提供了组装驻车制动机构的方法。该方法包括将弹簧的端部闭合的第一端连接至驻车制动杆。随后，当弹簧在一端处保持连接时，将阀组件组装至杆或绕杆组装。随后，通过从变速器壳体延伸的凸缘中的孔钩挂弹簧的端部敞开的第二端。 [0019] 根据本实用新型的实施例，端部闭合的第一端是螺旋形的，其中，上述连接包括将螺旋形的第一端送入通过驻车制动杆中的孔。 [0020] 根据本实用新型的实施例，还包括在连接之后将止动块安装至变速器壳体，其中，凸缘从止动块延伸。 [0023] 图2A和图2B分别是驻车机构的正视图和俯视图，该驻车机构用于将驻车棘爪移动并接合至齿轮以将车辆置于驻车状态。 [0024] 图3是驻车机构的正视图，其中弹簧在一端处附接驻车机构并且在另一端处是自由的，并且驻车机构附接有止动块。 [0025] 图4是驻车机构的正视图，此时驻车机构附接液压阀组件并且弹簧连接至止动块。 [0026] 图5A、图5B和图5C分别是图2A至图4的弹簧的侧视图、正视图和仰视图。 具体实施方式[0027] 此处描述了本公开的实施例。然而应当理解，所公开的实施例仅仅是实例并且其他的实施例可采取各种可替代形式。附图不一定按照比例绘制；可将一些特征放大或缩小以展示特定部件的细节。因此，不应将此处公开的具体的结构性和功能性的细节解释为具有限制性，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面地实施本实用新型的代表性基础。如本领域中的普通技术人员所理解，参照任一附图例示和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中例示的特征进行组合以产生未明确例示或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供代表性的实施例。特征的各种组合和修改与本公开的教导一致，然而，对于特定的应用或实施方式而言是期望的。 [0028] 图1示出了具有动力传动系统10的车辆，该动力传动系统10具有与线控驻车(park-by-wire)系统结合的变速器12。机械动力流由实线示出，而虚线表示信息信号流。动力由发动机14产生并传送至变速器输入轴16。变矩器18和齿轮箱20改变动力输送的速度和扭矩以匹配车辆要求，同时允许发动机14以合适的曲轴速度运行。其它类型的变速器可以使用其它类型的比例操纵装置。驱动轴22将动力从变速器12传递至差速器24。差速器24在驱动轮26、28之间分配动力，同时允许例如在转弯时略微的速度差。一些变速器(比如前轮驱动变速驱动桥)可以包括与齿轮箱和变矩器在相同壳体中的差速器。在这种变速器中，传递至差速器的动力可以使用与驱动轴相对的齿轮或链。在一些车辆中，可以在变速器与差速器之间设置分动箱以将一些动力传递至附加的车轮。 [0029] 变矩器18包括由输入轴16驱动的叶轮，其流体动力地驱动涡轮。每当涡轮比叶轮旋转更慢时(包括当涡轮静止时)，扭矩从叶轮传递至涡轮。变矩器18还包括定子，使得施加在涡轮上的扭矩可以是由叶轮施加在输入轴上的扭矩的倍数。变矩器还可以包括主动控制的锁止离合器，以允许在叶轮与涡轮之间没有任何速度差的情况下有效地传递扭矩。齿轮箱可以是离散比齿轮箱，其通过选择性地接合离合器的各种组合来选择能够建立具有各种速度比的各种动力流路径。替代性地，齿轮箱可以包括连续可变比机构。 [0030] 变速器控制器30基于各种输入来调节变速器12的状态，包括车辆速度测量、由加速器踏板位置指示的驾驶员扭矩需求和换挡选择器32。驾驶员使用换挡选择器来指示例如向前(D)或向后(R)移动的要求。控制器30可以通过向阀体34发送信号来调节变速器的状态。响应于这些信号，阀体34调节液压回路中的压力以接合特定的离合器，例如齿轮箱20内的离合器以及变矩器锁止离合器。 [0031] 驻车机构36响应于驾驶员经由换挡选择器32的驻车(P)选择而接合，以在车辆未使用时防止车辆移动。驻车机构必须设计成使得一旦被接合，则系统在没有任何车辆动力的情况下保持接合。在一些车辆中，驻车机构机械地连接至换挡选择器32。然而，在线控驻车系统中，变速器控制器30响应于来自换挡选择器32的电信号而接合和分离驻车机构36。控制器30可以通过向阀体34发送电信号来间接地控制驻车机构，其中，电信号产生至驻车机构36的液压或机械信号。 [0032] 图2A至图4示出了驻车机构36的一部分，包括阀、杆组件、弹簧和止动块。在图2A至图4中示出的驻车机构36的部分适用于图1的动力传动系统10。驻车机构36可以是未示出的较大型的刹车制动系统的一部分。如本领域中已知的，驻车制动系统可以包括允许在车辆驻车时在车轮上进行机械制动的机构。例如，该驻车制动器可以包括驻车机构36的以可驱动的方式固定连接至从动车轮的构件。当在两个元件之间建立动力流路径时，这两个元件可驱动地连接，使得一个元件的旋转需要另一个元件的旋转。例如，该驻车制动系统可以包括驻车齿轮，该驻车齿轮固定至变速器12的固定至驱动轴22的输出轴。驱动轴22以可驱动的方式同时连接至从动车轮26和28(尽管由于差速器24的作用，可能的是驱动轴22旋转而从动车轮中的一个从动车轮是静止的)。在前轮驱动变速器中，可以存在多个轴，其以可驱动的方式连接至从动车轮并且因此可以使驻车齿轮停止。 [0033] 驻车制动系统还可以包括安装至变速器壳体的驻车棘爪，其能够在接合位置与分离位置之间枢转。在接合位置中，该驻车棘爪的齿可以与驻车齿轮的齿互锁，以防止驻车齿轮的旋转，从而防止一个或多个相关车轮的移动。该系统还可以包括凸轮、压缩弹簧，例如在美国专利申请第14/797,205号中公开的那样，该专利申请通过参考结合于此。 [0034] 图2A至图4中所示的驻车机构36包括能够绕枢转轴线枢转的杆50。杆50以机械的方式间接地连接至与驻车齿轮接合的棘爪，以防止车轮的旋转。还设置有弹簧42。弹簧42是将杆偏置回与驻车齿轮接合的位置的复位弹簧。根据本公开的各种实施例，弹簧42是特殊设计的弹簧，其允许该弹簧在其它部件组装至驻车制动系统时在一端处附接，并且随后在另一端处附接以完成组装。 [0035] 如将在下面描述的，图2A至图4在组装过程期间以顺序的次序示出。在图2A至图2B中，弹簧42在第一端44处附接并且在第二端46处自由或者不附接。在图3中，在弹簧保持仅在一端处附接时组装止动块。在图4中，附接阀组件，并且随后弹簧可以钩挂至止动块以完成组装。 [0036] 图2A示出了从正视图观察的驻车机构，而图2B示出了从下方观察(即，当机构36处于图2A中的定向时从机构36下方)的驻车机构。该驻车机构包括杆50，杆50可以绕枢转点枢转或者绕轴线旋转。在一个实施例中，杆50包括用于附接至不同部件的多个支腿52、54、56。支腿可以由相同的材料制成，或者可以通过螺栓连接、焊接等彼此附接或固定在一起。杆50的一个支腿52位于随后将被附接的阀组件内，这将在下面进行描述。杆50的另一支腿54连接至臂58，臂58直接或间接地接合用于与驻车制动系统的齿轮锁定的棘爪。第三支腿56用作弹簧42的第一端44的附接点。 [0037] 弹簧42的第一端44设置有能够与杆50的支腿56固定接合的结构。与简单的挂钩相比，弹簧的结构提供了更好的附接。例如，在图中所示的实施例中，弹簧42的第一端44设置有螺旋环。在该螺旋环中，第一端44具有螺旋形的形状。该弹簧的金属可以定形成使得该弹簧盘旋回到弹簧自身中。这种形状允许组装工人通过杆50中的孔62附接金属的端部，并且以类似于将钥匙置于钥匙链上的动作来围绕杆扭转弹簧。在其它实施例中，弹簧42的第一端44设置有扣环或在孔62处提供与杆50半永久性或完全永久性接合的其他类似结构。在这些和其它的各种实施例中，第一端44通过孔62可旋转地连接至杆50而不是以简单的挂钩或端部敞开的环连接杆50，使得该弹簧能够在杆50的一个接触区域处绕杆50完全旋转360度而不与杆50分离。与开环(例如弹簧的第二端46的开环)相比，这提供了弹簧42与杆50之间更牢固的接合。 [0038] 参照图3，当弹簧42的第一端44连接至杆50并且同时第二端保持自由和分离时，止动块66安装至变速器壳体68。止动块66定位成与如图4所示的稍后组装的阀组件的移动路径成直线。止动块66包括从止动块66延伸的凸缘70。凸缘70中限定用作弹簧的第二端46的附接点的孔。当安装至其上时，凸缘70和止动块66可以被认为是变速器壳体68的一部分。 [0039] 参照图4，当止动块66被组装时，阀组件74也被组装。该阀组件被组装至杆50的支腿52或围绕杆50的支腿52组装。当需要驻车制动时，阀组件74可以经由液压动力向杆50的支腿52提供力，以使杆50克服弹簧42的力而旋转。止动块66定位成与阀组件74的运动路径成直线，以限制阀组件74的运动。在止动块66和阀组件74的整个组装期间，弹簧42可以保持仅在第一端44处附接。该第一端的闭环性质允许弹簧旋转离开正被组装的任何部件的路径，同时仍保持附接至杆50。在阀组件74被组装之后，弹簧42最终可以在弹簧的第二端46处钩挂至凸缘70。 [0040] 在上述实施例中，弹簧42可以是拉伸(即张力)弹簧或压缩弹簧。在一个实施例中，弹簧42是沿逆时针方向偏置杆50的拉伸弹簧。当杆50在图2A所示的视图中沿顺时针方向旋转或枢转以释放驻车制动器时，支腿52通过液压阀74移动并且臂58平移以使驻车制动系统分离。作为拉伸弹簧的弹簧42沿逆时针方向偏置杆50以返回至驻车位置。因此，弹簧42可以被称为返回驻车(return-to-park)弹簧。在另一实施例中，弹簧42是将杆50偏置以沿逆时针方向转动的压缩弹簧。 [0041] 图5A、图5B和图5C示出了弹簧42的一个示例的不同视图。弹簧42的第二端46可以是例如端部敞开的挂钩。该挂钩绕着挂钩轴线76延伸但没有绕轴线76完全延伸360度，使得第二端46构成挂钩的形式。相反，弹簧42的第一端44是端部闭合的环，在该端部闭合的环中，第一端44绕环轴线78延伸至少360度。环轴线78大致垂直于弹簧轴线80延伸，弹簧轴线80延伸穿过弹簧的主体的中心部分。 [0042] 在第一端44处设置了环的自由端82。操作者可以将自由端82送入通过杆50中的孔62并且绕孔62将弹簧42旋转超过360度，以将弹簧附接至杆。在一个实施例中，弹簧的包括自由端的部分可以具有比弹簧的其余部分减小的直径，以便于自由端82进入杆50中的孔内。 [0043] 弹簧的第一端44可以被认为是端部封闭的，因为其限定了绕环轴线78延伸超过360度的金属环。相反，弹簧的第二端46可以被认为是端部开口的，因为金属没有延伸360度而是采用挂钩等的形状。 [0044] 本公开的弹簧增加了产量并且提高了组装的容易性。弹簧的一端可以被连接而另一端保持自由，直到驻车机构的部件可以安装和组装为止。这允许组装工人在组装期间保持弹簧42附接至驻车机构36，而不是在两端上完全附接，使得弹簧42将在组装周围部件期间限制杆50的运动。由于组装要求或封装的考虑，弹簧42可能需要在驻车机构36的其他部件之前被组装。弹簧先前的设计和实施损害了工作流程和生产量。例如，如果弹簧在组装期间在一端处附接，则其可能容易分离并从组件脱落。如果工人在组装任何其它部件之前组装弹簧的两端，则杆50可能已被限制运动，从而导致组装困难。本公开的弹簧42通过允许一端牢固地附接来解决这些问题，并且不存在组装期间弹簧完全分离的风险。随后可以在组装期间的稍后时间附接第二端46。 [0045] 尽管上面描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述由权利要求包含的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成本实用新型的未被明确描述或示出的其他实施例。尽管各种实施例可以被描述为就一个或多个期望特性而言提供优点或者优于其他实施例或现有技术实现，但是本领域普通技术人员能够认识到一个或多个特征或特性可以被折衷以实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实现。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、组装的容易度等。因此，就一个或多个特性而言，在任何实施例被描述为比其它实施例或现有技术实现方式较不理想的情况下，这些实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用而言可能是期望的。 |
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