具有手动超控机构的变速器系统的制作方法

本公开涉及自动变速器，并尤其涉及电子换挡变速器。更具体地，本公开涉及一种用于在没有发动机功率的情况下将电子换挡变速器从驻车挡位置换挡的超控装置。

背景技术：

传统的自动变速器包括用于控制机动车辆的变速器的变速器控制装置。变速器控制装置用于选择若干挡位，诸如驻车挡，其中变速器被锁定以防止车辆移动；空挡，其中变速器允许车辆自由移动，诸如当被牵引时；倒挡，其中变速器允许车辆向后移动；以及一个或多个行驶挡挡位，其使得车辆能够向前运动。通常，变速器控制装置是经由机械连接(诸如缆索)连接到变速器的杠杆的形式。通常，杠杆也连接到指示器。当变速器控制机构从一个挡位移动到另一个挡位时，机械连接将变速器物理地转换到所选择的设置，并且指示器移动以向驾驶员显示已经选择了哪个挡位。即使车辆关闭，驾驶员也能够从指示器确定当前的变速器挡位，并且在某些情况下，如果例如要牵引车辆，则能够将变速器控制机构移动到空挡。

传统的自动变速器利用多个摩擦元件进行自动齿轮比换挡。一般而言，这些摩擦元件可以被描述为扭矩建立元件，但是更常见的是它们被称为离合器或制动器。摩擦元件用于建立从内燃发动机到一组车辆牵引轮的动力流动路径。在车辆加速期间，总传动比，即变速器输入轴转速与变速器输出轴转速的比率，在比率升挡期间随着车辆速度针对给定发动机节气门设置增加而减小。当发动机节气门设置针对任何给定车辆速度增加时，或者当车辆速度随着发动机节气门设置减小而减小时，发生降挡以实现更高的传动比。在现代自动变速器中发现了各种行星齿轮配置。然而，换挡运动学的基本原理仍然相似。对具有多个行星齿轮组的自动变速器进行换挡伴随着施加和/或释放摩擦元件以通过改变通过行星齿轮组的扭矩路径来改变速度和扭矩关系。摩擦元件通常基于变速器控制装置的位置以液压或机械方式致动。

在电子换挡变速器装置中，消除了变速器控制装置和变速器之间的机械连接。代之，变速器控制装置将电信号传输到电子控制器，该电子控制器引导单独的致动器施加或释放各种摩擦元件，以获得期望的齿轮比。控制装置不再必须是杠杆形式，因为控制装置不再移动用于控制变速器的机械连接。代之，控制装置通常是机电接口(例如，一系列按钮、杠杆或旋钮)，其用于指示变速器在变速器挡位之间切换。当发生故障时(例如，失去电力或变速器液压动力)或当变速器未处于驻车挡而驾驶员打开车门时，电子换挡变速器通常默认为驻车挡位置。

技术实现要素：

在至少一个实现方式中，一种车辆包括具有驻车超控轴的变速器。车辆还可包括超控机构，该超控机构包括围绕驻车超控轴设置的罐、可旋转地固定到驻车超控轴的凸轮、以及可旋转地固定到凸轮的棘爪。车辆还可包括超控缆索，该超控缆索可在第一端固定到凸轮并在第二端固定到设置在车辆的车厢内的致动器。致动器的致动可以使凸轮旋转并且可以使棘爪移位。

在至少一个实现方式中，提供了一种车辆。车辆可包括设置在车辆的乘客舱内的用户可操作的致动器和可包括驻车超控轴的变速器。车辆还可包括超控机构，该超控机构可包括罐、凸轮和棘爪。罐可以具有围绕中心轴线延伸的环形壁，并且可以包括位于内表面处的第一齿和第二齿。罐还可包括从内表面延伸到外表面的外围孔。凸轮可以在环形壁内围绕中心轴线可旋转，并且可以包括销。棘爪可以可旋转地固定到销以接合第一齿和第二齿。车辆还可以包括超控缆索，其可以在第一端固定到凸轮并且在第二端固定到用户可操作的致动器。致动器的致动可以实现凸轮和驻车超控轴到超控构型的旋转，并且可以实现棘爪从第一齿到第二齿的移位以将驻车超控轴固定为处于超控构型。

在至少一个实现方式中，提供了一种用于变速器的超控机构。超控机构可包括罐、凸轮和棘爪。罐可以具有围绕中心轴线延伸的环形壁，并且可以包括位于内表面处的第一齿和第二齿。罐可以具有从内表面延伸到外表面的外围孔。凸轮可以在环形壁内围绕中心轴线可旋转，并且可以包括销。棘爪可以可旋转地固定到销以接合第一齿和第二齿。

附图说明

图1是包括变速器系统的车辆的局部视图。

图2是变速器系统的透视图。

图3是变速器系统的超控机构的放大视图。

图4是超控机构的透视图。

图5是处于第一构型的超控机构的立视图。

图6是处于第二构型的超控机构的立视图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开实施例仅仅是示例，并且其他实施例可采用各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参见任一附图示出并描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征相结合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示出特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可能是期望的。

现在参见图1，车辆10可包括变速器系统12。变速器系统12可以是线控换挡系统。车辆操作者可以选择期望的变速器操作挡位，其可以包括但不限于驻车挡(p)、倒挡(r)、空挡(n)、行驶挡(d)和低挡(l)，分别对应于驻车挡、倒挡、空挡、行驶挡和低挡操作挡位。变速器系统12可包括可以换挡到所选择的操作挡位的多速自动变速器14。车辆动力传动系统包括动力源16，诸如电机或内燃发动机，其可以可驱动地连接到变速器14。

变速器系统12可包括致动器20和将致动器20联接到变速器14的连杆。连杆可以是机械连杆、液压连杆、电连杆或其他合适的连杆。在至少一个实现方式中，连杆是通过超控缆索22的机械连杆。超控缆索22可以将致动器20联接到变速器14处的驻车超控轴24。

致动器20可以固定在车辆10中的任何方便的位置。在图1所示的实施方式中，致动器20可以位于车辆10的乘客舱或车厢30内。以这种方式，操作者可以从车厢30内致动致动器20。

即使当车辆失去动力时，例如由于电池完全放电，变速器系统12也可以允许用户操作变速器14的驻车超控轴24。更具体地，即使在车辆10已经失去动力时，手动驻车释放(mpr)缆索系统也可允许车辆10移出驻车挡。这可以允许车辆10在车辆以另外一种方式没有动力的情况下滚动或被牵引。

参见图2，致动器20可以是用户可操作的致动器，诸如拉杆。如所讨论的，致动器20可以设置在车辆的车厢中。超控缆索22可以从致动器20延伸到变速器14。更具体地，超控缆索22可以从致动器20延伸到变速器14处的超控机构40。

参见图3和图4，超控机构40可包括罐42、凸轮44和棘爪46。罐42可以围绕驻车超控轴24设置。凸轮44也可以围绕驻车超控轴24设置。凸轮44可相对于罐42为可旋转的。

罐42可具有环形壁50，所述环形壁50围绕中心轴线48延伸。环形壁50可以限定内表面54和外表面56。外围孔60可以延伸穿过环形壁50；例如，从外表面56到内表面54。如图3所示，超控缆索22可以延伸穿过外围孔60到达罐42的内部区域。

罐42可包括一个或多个齿。例如，罐42的内表面54可以限定第一齿62和第二齿64。第一齿62和第二齿64可以是棘轮齿的形式，并且可以具有平面邻接表面(其可以接收棘爪46，如本文其他地方更详细地讨论的)。

罐42可包括背板70，所述背板70可以是平面背板。罐42还可包括搁架72，所述搁架72可从背板70延伸(例如，沿轴线48的方向)。搁架72可以在从背板70的平面偏移的平面中延伸。搁架72可以邻近第一齿62和第二齿64设置。搁架72可以限定返回凹槽74。返回凹槽74可以邻近第一齿62和第二齿64。在至少一种实现方式中，返回凹槽74是倾斜的返回凹槽。以这种方式，返回凹槽74可以在邻近第一齿62的第一区域74a中具有第一深度，并且在邻近第二齿64的第二区域74b中具有大于第一深度的第二深度，如图5和图6所示。

返回凹槽74可以是具有相对的槽壁的槽的形式。返回凹槽74可以是脊的形式，其仅具有一个直立壁，用于接合棘爪46的止动器。在另一个实现方式中，返回凹槽74可包括槽和脊的组合。例如，第一区域74a可以是槽，并且第二区域74b可以是脊。

罐42可包括凸缘80，所述凸缘80可从环形壁50(例如，从外表面56)延伸。如图3所示，罐42可以在凸缘80处固定到变速器14。凸缘80可以通过一个或多个机械紧固件、焊接、粘合剂、其他合适的紧固件或其组合固定到变速器14。以这种方式，限制、阻止或抑制了罐42围绕轴线48的旋转。这样，罐42可以可旋转地固定到变速器14。

凸轮44可设置在罐42的环形壁50内；例如，与背板70相邻(并且可选地，与其接触)。凸轮44可以可旋转地固定到超控轴24。这样，凸轮44的旋转可以实现超控轴24的对应旋转。

凸轮44可包括凸轮架90。凸轮架90可以与罐42的搁架72共面。销92可以从凸轮架90延伸(例如，沿轴线48的方向)。销92可以偏离旋转轴线48，使得凸轮44的旋转运动用于使销92绕轴线48旋转。

凸轮44还可包括缆索接口区域。缆索接口区域可以设置在凸轮44的外周边处，并且可以包括插座94。当沿轴线48的轴向观察时，插座94通常可以限定u形接收区域。插座94可以延伸穿过凸轮44的整个厚度(例如，沿轴线48的轴向)。在至少一个实现方式中，插座94设在凸轮44的外围处，使得驻车超控轴24在销92和插座94之间延伸。

缆索接口区域还可包括凹槽96。凹槽96可以沿凸轮44的外周边的至少一部分延伸。凹槽96可以从插座94延伸。当沿垂直于轴线48的轴向的轴线y观察时，凹槽96通常可限定u形接收区域。

如图3所示，在超控缆索22的一端处的球部分100可以接收在插座94内。超控缆索22的纵向部分102可以接收在凹槽96内。以这种方式，超控缆索22可以在缆索接口区域机械地固定到凸轮44。

在至少一个实现方式中，盖104可以在超控机构40的至少一部分上延伸。例如，盖104可以沿着整个环形壁50延伸，使得盖104在超控轴24、凸轮44、棘爪46和齿62,64的端部上延伸。

棘爪46可以可旋转地固定到凸轮44的销92。以这种方式，棘爪46可以围绕销92可旋转。在至少一个实现方式中，棘爪46可包括止动器110。止动器110可以从棘爪46的表面沿搁板72的方向延伸。更具体地，止动器110可以延伸到返回凹槽74中。以这种方式，返回凹槽74可以引导棘爪的与销92相对的端部移动。

在至少一个实现方式中，超控机构40可包括一个或多个弹簧。弹簧可以旋转地偏置超控机构40的部件。例如，参见图4，第一弹簧112可以与凸轮44相关联，并且可以沿第一旋转方向偏置凸轮。第二弹簧114可以与棘爪46相关联，并且可以沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向偏置棘爪46。以这种方式，第一弹簧112在第一齿62的方向上旋转地偏置销92，并且第二弹簧114将棘爪46朝向环形壁50的内表面52旋转地偏置。可以调整旋转方向以适应变速器超控方向。在图4的示例性实现方式中，第一弹簧112可以沿顺时针方向偏置凸轮44，并且第二弹簧114可以沿逆时针方向偏置棘爪46。然而，本文明确考虑了替代构型。例如，第一弹簧112可以沿逆时针方向旋转地偏置凸轮44，并且第二弹簧114可以沿顺时针方向旋转地偏置棘爪46。

如所讨论的，变速器系统12可以允许用户手动地将变速器14移出驻车挡；例如，当车辆10没有足够的动力时。变速器系统12可以允许“拉-拉”系统，其中用户可以第一次从车辆10的车厢30内牵拉致动器20(例如，杠杆)以手动地将变速器14移出驻车挡并且进入驻车超控构型，并且可以再次牵拉致动器20以手动地将变速器移出驻车超控构型并进入驻车挡。

例如，车辆10通常可以以第一构型操作，如图5所示。在该构型中，尚未启用驻车超控，并且当用户将车辆转换到驻车挡时，驻车棘爪可以接合驻车齿轮(未示出)。

在第一构型中，第一弹簧112沿第一旋转方向(例如，顺时针方向)偏置销92，并且第二弹簧114沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如，逆时针方向)并朝向环形壁50的内表面52偏置棘爪46。至少部分地由于这些配合的偏置，棘爪46被推动成与第一齿62接合，如图5所示。

如果车辆10失去动力，则用户可能希望超控变速器14。以这种方式，用户可以致动致动器20。致动致动器20可以实现超控缆索22的第一端在超控机构40处的平移(例如，线性或直线)运动。当超控缆索22机械地联接到凸轮44的外围时，超控缆索22的线性运动可以实现凸轮44的旋转。在所示的实现方式中，凸轮44的旋转是沿逆时针方向，与第一弹簧112施加的旋转力相反。然而，如所讨论的，这仅是预期的旋转方向的一个示例。

凸轮44的旋转实现销92围绕轴线48的对应旋转。销92围绕轴线的旋转实现棘爪46的对应旋转。以这种方式，凸轮44可以使棘爪46旋转。在棘爪46的旋转期间，棘爪46可沿循(例如，保持接合)环形壁50的内表面52。同样在棘爪46的旋转期间，棘爪46的止动器110可在返回凹槽74内平移；例如，从第一区域74a到第二区域74b。当棘爪46旋转时，第二弹簧114可以继续在棘爪46上施加偏置力；例如，沿环形壁的内表面52的方向。以这种方式，在棘爪46的足够的旋转行程(其可以对应于超控缆索22的球100的足够的线性位移)后，第二弹簧114可以将棘爪46偏置成与第二齿64接合，如如图6所示。在该构型(本文称为驻车超控构型)中，变速器14的驻车棘爪操作被超控，并且车辆10的车轮可以旋转以允许汽车行驶。

为了使变速器14返回到操作驻车构型，可以在致动器20处施加后续力(例如，另一个拉力)。后续力可以进一步使超控缆索22的第一端(例如，球100的端部)移位，从而引起凸轮44的进一步旋转。在该旋转期间(例如，沿逆时针方向)，棘爪46的止动器与返回凹槽74接合或保持接合；例如，在返回凹槽的第二区域74b处。由于第一弹簧112的偏置力，释放后续力可允许凸轮44和销92沿相反方向(例如，沿顺时针方向)旋转。至少部分地由于止动器110与返回凹槽74的接合，棘爪46保持与第二齿64脱离接合。在棘爪46充分旋转后，棘爪46可再次被偏置(例如，由于第二弹簧114的偏置力)成与第一齿62接合。以这种方式，用户可以“禁用”变速器14的驻车超控构型。

虽然上面描述了示例性实施例，但这些实施例不意图描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制词语，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外实施例。虽然各种实施例可以被描述为关于一个或多个所期望特性相对于其他实施例或现有技术实现方式提供优点或更优，但是本领域的普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现所期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实现方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，描述为关于一个或多个特性不如其他实施例或现有技术实现方式令人期望的实施例并不在本公开的范围之外并且可对于特定应用是令人期望的。

根据本发明，提供了一种车辆，其具有：包括驻车超控轴的变速器、围绕驻车超控轴设置的罐、可旋转地固定到驻车超控轴的凸轮、可旋转地固定到凸轮的棘爪、和超控缆索，该超控缆索在第一端固定到凸轮并且在第二端固定到设置在车辆的车厢内的致动器，其中致动器的致动使凸轮旋转并使棘爪移位。

根据一个实施例，所述超控缆索包括位于所述第一端处的球，并且其中所述凸轮包括位于所述凸轮的外周边处的插座，所述插座接收所述超控缆索的所述球。

根据一个实施例，所述凸轮包括从所述外周边处的所述插座延伸的凹槽，其中所述凹槽接收所述超控缆索的至少一部分。

根据一个实施例，所述罐包括环形壁，所述环形壁围绕所述驻车超控轴延伸并且包括外围孔，其中所述超控缆索延伸穿过所述外围孔。

根据一个实施例，所述罐包括从所述环形壁延伸的凸缘，并且其中所述罐在所述凸缘处固定到所述变速器。

根据本发明，提供了一种车辆，其具有：用户可操作的致动器，所述用户可操作的致动器设置在所述车辆的乘客舱内；变速器，所述变速器包括驻车超控轴；罐，所述罐具有围绕中心轴线延伸的环形壁，并且包括位于内表面处的第一齿和第二齿，以及从所述内表面延伸到外表面的外围孔；凸轮，所述凸轮可在所述环形壁内围绕所述中心轴线旋转并包括销；棘爪，所述棘爪可旋转地固定到所述销以接合所述第一齿和第二齿；和超控缆索，所述超控缆索在第一端固定到所述凸轮并在第二端固定到所述用户可操作的致动器，其中所述致动器的致动实现所述凸轮和驻车超控轴到超控构型的旋转，并且实现所述棘爪从所述第一齿到所述第二齿的移位以将所述驻车超控轴固定为处于所述超控构型。

根据一个实施例，当所述驻车超控轴处于驻车构型时，所述棘爪与所述第一齿接合，并且其中当所述驻车超控轴处于所述超控构型时，所述棘爪与所述第二齿接合。

根据一个实施例，所述用户可操作的致动器被配置为实现所述超控缆索的所述第一端的线性运动。

根据一个实施例，当所述驻车超控轴处于所述驻车构型时，所述线性运动实现所述棘爪远离所述第一齿的移位，并且其中当所述驻车超控轴处于所述超控构型时，所述线性运动实现所述棘爪远离所述第二齿的移位。

根据一个实施例，所述超控缆索的线性平移实现所述凸轮和所述驻车超控轴两者的旋转平移。

根据本发明，提供了一种用于变速器的超控装置，其具有：罐，所述罐具有围绕中心轴线延伸的环形壁，并且包括位于内表面处的第一齿和第二齿，以及从所述内表面延伸到外表面的外围孔；凸轮，所述凸轮可在所述环形壁内围绕所述中心轴线旋转并包括销；和棘爪，所述棘爪可旋转地固定到所述销以接合所述第一齿和第二齿。

根据一个实施例，罐还包括平面背板。

根据一个实施例，所述罐还包括搁架，所述搁架邻近所述第一齿和第二齿并且在偏离所述背板的平面中延伸。

根据一个实施例，所述搁架限定邻近所述第一齿和第二齿的返回凹槽。

根据一个实施例，所述返回凹槽是倾斜的返回凹槽，所述倾斜的返回凹槽具有邻近所述第一齿的第一深度和邻近所述第二齿的大于所述第一深度的第二深度。

根据一个实施例，所述棘爪包括在所述返回凹槽内延伸的止动器。

根据一个实施例，所述凸轮包括与所述搁架共面的凸轮架。

根据一个实施例，所述销从所述凸轮架延伸。

根据一个实施例，本发明的特征还在于：第一弹簧，所述第一弹簧与所述凸轮相关联并适于沿第一旋转方向偏置所述凸轮；和第二弹簧，所述第二弹簧与所述棘爪相关联并适于沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向偏置所述棘爪。

根据一个实施例，所述第一旋转方向是顺时针方向，并且其中所述第二旋转方向是逆时针方向。