用于线控换挡变速器的机械返回至泊车挡特征 |
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申请号 | CN202080084916.3 | 申请日 | 2020-12-03 | 公开(公告)号 | CN114786984A | 公开(公告)日 | 2022-07-22 |
申请人 | GHSP公司; | 发明人 | J·L·贝斯; P·T·美林二世; | ||||
摘要 | 一种选择器机构,其包括具有掣动部件的选择器 接口 。人工感觉 定位 器限定多个与所述选择器接口的可选 位置 相对应的人工感觉位置。所述多个人工感觉位置经由 螺纹 通道连接,其沿着所述人工感觉定位器螺旋形地延伸。 发动机 旋转地运作所述人工感觉定位器,以自动地运作所述掣动部件穿过所述螺纹通道,从而将所述掣动部件和所述选择器接口移动到所述掣动部件和所述选择器接口的期望位置。 | ||||||
权利要求 | 1.一种选择器机构,其包含: |
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说明书全文 | 用于线控换挡变速器的机械返回至泊车挡特征技术领域背景技术[0002] 在传统车辆中,线控换挡机构在多个变速器齿轮之间数字地运作车辆的变速器。作为该机构的一部分,结合有机械换挡杆,以允许使用者通过线控机构运作换挡。在某些情况下,如返回至泊车挡功能,线控换挡机构自动运作以将变速器置于泊车位置。这种运作已经发生的视觉提示通常反映在电显示器中。 发明内容[0003] 根据本发明的一个方面,选择器机构包括具有掣动部件的选择器接口。人工感觉定位器限定与选择器接口的可选位置相对应的多个人工感觉位置。多个人工感觉位置经由 沿着人工感觉定位器螺旋形地延伸的螺纹通道连接。发动机旋转地运作人工感觉定位器, 以自动地运作掣动部件穿过螺纹通道,从而将掣动部件和选择器接口移动到掣动部件和选 择器接口的期望位置。 [0004] 根据本发明的另一方面,用于车辆的选择器机构包括具有定位部件的选择器接口。人工感觉定位器包括限定选择器接口的多个可选位置的连续螺纹通道。处于静止状态 的连续螺纹通道限定定位部件和连续螺纹通道之间的掣动关系。相对于选择器接口的旋转 轴线,限定多个可选位置中的每个可选位置的对应旋转位置。致动器运作以限定使人工感 觉定位器围绕定位器旋转轴线旋转的平移状态。致动器的运作引导定位部件穿过连续螺纹 通道并围绕选择器接口的旋转轴线。 [0005] 根据本发明的另一方面,选择器机构包括具有掣动部件的选择器接口。人工感觉定位器包括连续螺纹脊。处于静止状态的连续螺纹脊限定多个人工感觉位置。人工感觉位 置对应于选择器接口的可选位置。多个人工感觉位置经由沿着人工感觉定位器螺旋形地延 伸的连续螺纹脊连接,以限定螺纹通道。定位器致动器旋转地运作人工感觉定位器以限定 平移状态。发动机的运作使掣动部件沿着连续螺纹脊部平移并穿过螺纹通道,以使掣动部 件和选择器接口围绕选择器接口的旋转轴线平移到相对于旋转轴线的期望旋转位置。 附图说明[0007] 在图式中: [0008] 图1是选择器机构的一个方面的顶部透视图; [0009] 图2是图1的移除外部壳体的一部分的选择器机构的另一顶部透视图; [0010] 图3是图1的沿III‑III线截取的选择器机构的横截面视图; [0011] 图4是图1的选择器机构的分解透视图; [0012] 图5是选择器机构的一个方面的侧视图,并且示出了处于前进位置的选择器; [0013] 图6是图5的选择器机构的另一侧视图,示出了处于泊车位置的选择器接口; [0014] 图7是图5的选择器机构的顶部透视图; [0015] 图8是图5的选择器机构的另一顶部透视图; [0016] 图9是图5的选择器机构的底部透视图; [0017] 图10是图5的选择器机构的侧视图; [0018] 图11是图6的选择器机构的顶部透视图; [0019] 图12是图6的选择器机构的另一顶部透视图; [0020] 图13是图6的选择器机构的底部透视图; [0021] 图14是图6的选择器机构的另一底部透视图; [0022] 图15是选择器机构的一个方面的侧视图; [0023] 图16是图15的选择器机构的另一侧视图; [0024] 图17是图15的选择器机构的顶部透视图,并示出了选择器机构在泊车位置和前进位置之间的运作;以及 [0025] 图18是图17的选择器机构的放大透视图,示出了选择器接口在泊车位置和前进位置之间的运作。 具体实施方式[0026] 出于本文描述的目的,术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词将涉及如图1中定向的本发明。然而,应当理解的是,本发明可以采取各种替代的定向,除非相反地明确指定的情况。还应当理解,附图中展示的以及以下说明书中描述的具体装置和过程仅是所附权利要求中限定的本发明概念的示范性实施例。因此,除非权利要求另外明确说明,否则与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其它物理特性不应被认为是 限制性的。 [0027] 如图1至14,参考数字10通常指的是结合在用于线控换挡机构14的机械换挡设备12内的机械返回至泊车挡特征。机械返回至泊车挡特征10包括从机械选择器接口18延伸的 掣动部件16。掣动部件16接合人工感觉定位器20,以在视觉和触觉反馈中限定变速器的选 定位置22。这些选定位置22通常包括泊车挡、倒挡、空挡、前进挡和对应于线控换挡机构14的位置的各种手动换挡位置。机械选择器接口18通过人工感觉定位器20运作一个或多个掣 动部件16,通常是一个掣动,以提供用于变速器的选定位置22的视觉指示。以这种方式,机械选择器接口18可以反映选定位置22。此外,机械选择器接口18可以向线控换挡机构14提 供电子指令,用于操纵变速器以限定变速器的各种齿轮位置70。线控换挡机构14还与机械 换挡设备12协作以限定泊车锁,当线控换挡机构14限定泊车挡位置30时,泊车锁可被启动。 [0028] 再次参考图1至14,选择器机构包括具有掣动部件16的选择器接口18。人工感觉定位器20限定与选择器接口18的各种可选位置42相对应的多个人工感觉位置40。多个人工感 觉位置40经由沿着人工感觉定位器20螺旋形地延伸的螺纹通道36连接。以这种方式,螺旋 通道36是连续的通道和对应的螺纹脊130,螺纹脊沿着人工感觉定位器20的表面螺旋形地 延伸。定位器致动器90(通常为发动机)旋转地运作人工感觉定位器20,以自动地运作掣动 部件16穿过螺纹通道36,从而将掣动部件16和选择器接口18移动或以其它方式平移到掣动 部件16和选择器接口18的期望的可选位置42。选择器接口18是围绕选择器旋转轴线50旋转 的可旋转运作的部件。多个人工感觉位置40的期望的可选位置42是选择器接口18相对于选 择器旋转轴线50的预定旋转位置114。 [0029] 再次参考图1至14,为了通过人工感觉定位器20的旋转来适应掣动部件16和选择器接口18的这种平移,人工感觉定位器20的螺纹通道36包括与选择器接口18的选择器旋转 轴线50同心的外部弯曲轮廓60。因此,当人工感觉定位器20围绕定位器旋转轴线34旋转时,掣动部件16围绕选择器旋转轴线50平移并保持在螺纹通道36内。通过弯曲轮廓60的这种同 心定向,当选择器接口18围绕选择器旋转轴线50旋转时,掣动部件16连续地接合螺纹通道 36。定位器致动器90可经由第一齿轮链92联接到人工感觉定位器20。第一齿轮链92可用于 重新定向换挡设备12的壳体94内的定位器致动器90的旋转运动。第一齿轮链92也可用作齿 轮减速机构以改变由定位器致动器90提供的速度和/或机械优点。 [0030] 当车辆停止时,在某些情况下,可能需要将车辆的变速器自动返回到泊车挡位置30。在线控换挡机构14内,这以电子方式发生并且通常不与机械换挡设备12的选择器接口 18接合。为了提供线控换挡机构14的这种自动运作的视觉和触觉反馈,机械返回至泊车挡 特征10利用人工感觉定位器20将机械选择器接口18返回至泊车挡位置30。为了实现这一 点,人工感觉定位器20包括与掣动部件16接合的螺旋螺纹32。人工感觉定位器20围绕定位 器旋转轴线34旋转地运作。当人工感觉定位器20旋转时,掣动部件16在如阿基米德螺纹的 螺纹通道36内可滑动地运作或平移,并且沿着人工感觉定位器20的螺纹通道36被操纵。当 掣动部件16沿着螺纹通道36平移移动时,这也使机械选择器接口18围绕选择器旋转轴线50 偏压并回到泊车挡位置30。 [0031] 如图1至14所示,因为掣动部件16围绕通常垂直于定位器旋转轴线34的选择器旋转轴线50运作,所以人工感觉定位器20包括与选择器旋转轴线50同心的外部弯曲轮廓60。 因此,人工感觉定位器20的螺纹通道36运作穿过该弯曲轮廓60,以允许掣动部件16围绕选 择器旋转轴线50旋转地运作并且同时沿着人工感觉定位器20的螺纹通道36平移。同样,人 工感觉定位器20围绕定位器旋转轴线34旋转,并且螺纹通道36运作以沿着与选择器旋转轴 线50同心的弯曲轮廓60平移掣动部件16。 [0032] 经考虑,具有螺纹通道36的人工感觉定位器20可以与线性运作选择器接口18一起使用,其中人工感觉定位器20沿着线性轴线定位,线性运作选择器通过线性轴线运作。又经考虑,具有螺纹通道36的人工感觉定位器20可以相对于旋转选择器运作。在此类实施例中,人工感觉定位器20通常以大致水平的构型定向。在该装置的各个方面中,螺纹通道36的弯 曲轮廓60与选择器接口18的选择器旋转轴线50同心。 [0033] 当人工感觉定位器20处于静止状态110时,人工感觉定位器20面向掣动部件16的轮廓限定选择器接口18的各种齿轮位置70。因为人工感觉定位器20可以旋转,所以齿轮位 置70相对于选择器接口18和选择器旋转轴50的精确旋转布置可以随着人工感觉定位器20 旋转以使掣动部件16返回到泊车挡位置30或齿轮位置70中的另一个而随时间略微改变。因 此,可以周期性地进行各种校准。这些校准用于限定或重新限定相对于机械选择器接口18 的相对旋转位置114和各种齿轮位置70的位置。虽然这些齿轮位置70相对于彼此保持一致 的间隔112或相对间隔112,但是掣动部件16相对于旋转轴线和每个齿轮位置70的旋转位置 114可以随时间改变。选择器接口18的校准可用于说明各种齿轮位置70的定位中的这些微 小变化。 [0034] 在该装置的各个方面中,齿轮位置70可以通过使用具有螺纹通道36和具有一致宽度的螺纹脊130的人工感觉定位器20而包括一致的间隔112。又经考虑,人工感觉定位器20 可以具有可变螺纹或不规则螺纹。这可以产生在齿轮位置70之间具有可变距离的螺纹通道 36和螺纹脊130。在该实施例中,人工感觉定位器20的运作可改变齿轮位置70围绕选择器旋转轴线50的旋转位置114,而不显著改变齿轮位置70相对于彼此的相对间隔112。 [0035] 经考虑,在人工感觉定位器20旋转以使掣动部件16返回到泊车挡位置30之后,人工感觉定位器20可以返回到一致的原始位置120,使得齿轮位置70可以相对于选择器接口 18的选择器旋转轴线50保持一致的间隔112和一致的旋转位置114。原始位置120还可用于 重置人工感觉定位器20的多个人工感觉位置40相对于选择器接口18的选择器旋转轴线50 的相对旋转角度或布置。 [0036] 另外,当人工感觉定位器20使掣动部件16返回并且选择器接口18处于泊车挡位置30时,泊车锁定机构102可接合以将选择器接口18固定在泊车挡位置30。 [0037] 人工感觉定位器20可通过专用的定位器致动器90运作,该定位器致动器围绕定位器旋转轴线34运作人工感觉定位器20。当人工感觉定位器20旋转时,螺纹通道36引导掣动 部件16并使其围绕选择器旋转轴线50平移。以这种方式,人工感觉定位器20的螺纹通道36 自动地将掣动部件16返回到泊车挡位置30、原始位置120或相对于选择器旋转轴线50的其 它期望的旋转位置114。该定位器致动器90和人工感觉定位器20还可以包括各种定位传感 器,其监控掣动部件16何时到达泊车挡位置30、原始位置120或其它期望的旋转位置114。因此,如果掣动部件16在限定螺纹通道36的连续螺纹脊130上滑动,定位器致动器90将继续运作,直到掣动部件16到达泊车挡位置30、原始位置120或其它期望的旋转位置114。如果例如由于机械选择器接口18的方式上的阻碍而不能到达泊车挡位置30,则可以激活信号或其它 警报。应当理解,无论机械选择器接口18是否运作到泊车挡位置30,线控换挡机构14都将使变速器返回到泊车挡齿轮。本文所述的返回至泊车挡特征10通常用于提供变速器已自动返 回至泊车挡齿轮的视觉指示。 [0038] 在该装置的某些方面,线控换挡机构14可包括锁定致动器100,该锁定致动器运作泊车锁定机构102以将线控换挡机构14和机械选择器接口18保持在泊车挡位置30或其它旋 转位置114。经考虑,该锁定致动器100可以是螺线管、发动机或能够致动泊车锁定机构102的其它致动器的形式。又经考虑,泊车锁定机构102是与人工感觉定位器20配合的单独组合件。又经考虑,泊车锁定机构102与锁定致动器100结合。在此类实施例中,定位器致动器90和锁定致动器100可以是单个致动器。在此类情况下,当运作泊车锁定机构102时,锁定致动器100还可用于围绕定位器旋转轴线34操纵人工感觉定位器20。在利用自动返回至泊车挡 特征10的此类实施例中,锁定致动器100可用于朝向泊车锁定位置106偏压泊车锁定连杆 104。同时,该锁定致动器100可用于围绕定位器旋转轴线34操纵人工感觉定位器20,以穿过螺纹通道36和围绕选择器旋转轴线50操纵掣动部件16,从而将掣动部件16和机械选择器接 口18返回到泊车挡位置30。在该装置的此类方面中,泊车锁定机构102和人工感觉定位器20可由用于操纵泊车锁定机构102和人工感觉定位器20中的每一个的共用发动机、螺线管或 其它类似致动器来运作。泊车锁定机构102还可以包括第二齿轮链118,其传递锁定致动器 100在壳体94内的旋转或轴向运动。第二齿轮链118也可用于改变锁定致动器100的速度和/ 或机械优点。 [0039] 现在参看图15至18,泊车锁定机构102可通过使用以大致线性的构型致动的螺线管来运作。通过这种构型,泊车锁定连杆104通过螺线管的致动而运作以接合和脱离选择器接口18的一部分。 [0040] 现在参看图1至18,根据装置的各个方面,人工感觉定位器20可以相对于选择器接口18和结合在选择器接口18内的掣动部件16以各种构型定向。这些各种构型可以基于特定 选择器机构和包含在其中的组件的大小和尺寸限制。因此,人工感觉定位器20可以以水平 构型、垂直构型或允许在选择器接口18的掣动部件16和人工感觉定位器20的螺纹通道36之 间接合的其它角度构型来定向。 [0041] 在该装置的某些方面,经考虑,人工感觉定位器20的旋转运作可在线运作的换挡机构中使用。在此类实施例中,感觉定位器的旋转可用于操纵掣动部件16朝向泊车挡位置 30。掣动部件16的这种操纵不仅移动机械选择器接口18,而且运作与变速器联接的换挡机 构以使变速器返回到泊车挡位置30或另一齿轮位置70。在此类实施例中,各种锁定机构或 固定机构被包括在掣动部件16内,以防止掣动部件16在掣动部件16移动穿过人工感觉定位 器20的螺纹通道36时滑动通过螺纹通道36的齿轮位置70。另外,因为选择器接口18与用于 机械地运作变速器的线连接,所以用于运作感觉定位器的定位器致动器90通常是更高功率 的发动机,其不仅用于将掣动部件16运作到泊车挡位置30,而且用于机械地运作变速器的 线以将变速器操纵到泊车挡位置30。 [0042] 通常,具有螺纹通道36的人工感觉定位器20将在线控换挡机构14中使用。因此,螺纹通道36与掣动部件16的接合将被接合以将掣动部件16运作到泊车挡位置30。因此,螺纹通道36将仅需要克服重力和选择器接口18的任何阻尼或触觉相关的特征以使掣动部件16 返回到泊车挡位置30。因此,较低功率的发动机可用于运作人工感觉定位器20和螺纹通道 36。如本文所述,较低功率的发动机也可用于将人工感觉定位器20操纵到任何齿轮位置70。 这种功能可以在用于车辆的自动并行泊车功能中实现。 [0043] 在自动并行泊车功能的示范性情况下,线控换挡机构14可在前进挡和倒挡齿轮位置70之间自动操纵。在这些线控换挡机构14的自动操纵期间,可以运作人工感觉定位器20 以通过选择器接口18的位置反映这些操纵。最后,在自动并行泊车功能完成之后,线控换挡机构14接合泊车挡位置30,并且选择器接口18反映该运作。如本文所述,人工感觉定位器20的运作在各种齿轮位置70之间运作选择器接口18。在某些情况下,自动感觉定位器20对选 择器接口18的操纵可用于选择某些齿轮位置70,如前进挡、空挡和倒挡齿轮位置70。泊车挡位置30通常由线控换挡机构14接合,并且选择器接口18的运作反映该变化。 [0044] 再次参考图1至18,选择器机构可以定位在车辆(未示出)内。通常,选择器机构将与齿轮选择器或齿轮换挡杆相关联,用于选择各种齿轮或用于反映与变速器相关联的各种 齿轮的选择。选择器接口18包括定位部件,该定位部件通常为掣动部件16的形式。人工感觉定位器20包括限定选择器接口18的多个可选位置42的连续螺纹通道36。在静止状态110中,连续螺纹通道36限定掣动部件16和连续螺纹通道36之间的掣动关系。在静止状态110中,连续螺纹通道36相对于选择器接口18的选择器旋转轴线50限定多个可选位置42中的每个可 选位置42的对应旋转位置114。如上所述,根据人工感觉定位器20的旋转位置114,多个可选位置42的相对位置可相对于选择器旋转轴线50变化。定位器致动器90运作以限定平移状态 140,其中人工感觉定位器20围绕定位器旋转轴线34旋转。定位器致动器90的运作引导掣动部件16穿过连续螺纹通道36并且围绕选择器旋转轴线50。如上所述,定位器致动器90通常 是发动机,如步进发动机,其围绕定位器旋转轴线34旋转地运作人工感觉定位器20。该发动机可以是双向发动机的形式,其可以在顺时针和逆时针方向上运作人工感觉定位器20。在 该装置的某些方面,经考虑,定位器致动器90可以是单向发动机,该单向发动机被配置成仅朝向泊车挡位置30运作人工感觉定位器20,进而运作掣动部件16。掣动部件16和选择器接 口18远离泊车挡位置30的旋转可以通过运作选择器接口18的掣动部件16通过处于静止状 态110的人工感觉定位器20的可选位置42来实现。 [0045] 再次参考图1至18,人工感觉定位器20包括限定连续螺纹通道36的连续脊。在静止状态110中,连续脊将多个可选位置42分开,以限定多个可选位置42的一致间隔112。当掣动部件16在多个可选位置42之间运作时,掣动部件16在其接合连续螺纹脊130时偏转,并且在静止状态110下在多个可选位置42之间运作。当人工感觉定位器20处于平移状态140时,连 续螺纹脊130引导定位部件(通常为掣动部件16的形式)穿过连续螺纹通道36到达多个可选 位置42中的期望位置。 [0046] 再次参考图1至18,选择器机构包括具有掣动部件16的选择器接口18。人工感觉定位器20包括连续螺纹脊130。在静止状态110中,连续螺纹脊130限定多个人工感觉位置40和其间的一致间隔112。连续螺纹脊130的人工感觉位置40对应于选择器接口18的可选位置 42。多个人工感觉位置40经由沿着人工感觉定位器20螺旋形地延伸的连续螺纹脊130连接,以限定螺纹通道36。定位器致动器90旋转地运作人工感觉定位器20以限定平移状态140。定位器致动器90的运作使掣动部件16沿着连续螺纹脊130平移并穿过螺纹通道36,以将掣动 部件16和选择器接口18围绕选择器接口18的选择器旋转轴线50平移到相对于选择器旋转 轴线50的期望旋转位置114。 [0047] 根据该装置的各个方面,如图1至18所示,选择器机构可以任选地包括联接到选择器接口18的锁定机构。锁定机构包括锁定致动器100,锁定致动器选择性地将选择器接口18相对于选择器旋转轴线50固定在预定旋转位置114。锁定机构通常为具有泊车锁定连杆104 的泊车锁定机构102的形式。泊车锁定连杆104运作以接合选择器接口18的一部分,从而将 选择器接口18固定在预定旋转位置114。通常,该预定旋转位置114将是选择器接口18的泊 车挡位置30。 |