一種車(chē)輛駐車(chē)鎖定總成的制作方法
【專利摘要】一種駐車(chē)總成，包括駐車(chē)齒輪、與駐車(chē)齒輪嚙合和解離的棘爪、引起棘爪與駐車(chē)齒輪的嚙合與解離的駐車(chē)連桿、伺服器、以及曲柄，該曲柄響應(yīng)于第二力向駐車(chē)連桿傳輸引起棘爪與駐車(chē)齒輪的解離的第一力，該第二力實(shí)質(zhì)上大于第一力并由伺服器產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】一種車(chē)輛駐車(chē)鎖定總成
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)變速器的駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，更具體地，涉及一種由伺服器驅(qū)動(dòng)以交替地嚙合和解離車(chē)輛的駐車(chē)齒輪的駐車(chē)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中使用駐車(chē)機(jī)構(gòu)或總成以容許車(chē)輛進(jìn)入并維持“停駐”的條件或狀態(tài)。駐車(chē)總成典型地包括駐車(chē)連桿或凸輪，該連桿或凸輪有選擇地驅(qū)動(dòng)可操作地嚙合車(chē)輛駐車(chē)齒輪的駐車(chē)棘爪，從而維持車(chē)輛處于“停駐”位置或狀態(tài)。
[0003]該駐車(chē)連桿典型地機(jī)械連接到車(chē)輛移位器，并響應(yīng)移位器的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。當(dāng)移位器運(yùn)動(dòng)至“駐車(chē)”位置時(shí)，駐車(chē)連桿與駐車(chē)棘爪嚙合，駐車(chē)棘爪樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)進(jìn)設(shè)置于駐車(chē)齒輪上的一對(duì)齒之間的位置，從而實(shí)質(zhì)上阻止駐車(chē)齒輪和輸出軸進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
[0004]在線控?fù)Q擋駐車(chē)系統(tǒng)中，當(dāng)車(chē)輛處于滿載檔位上時(shí)，彈簧應(yīng)用伺服器釋放系統(tǒng)需要大約100磅的力去將應(yīng)用的連桿從駐車(chē)位置拉出。該力需要大的伺服器去完成。存在降低所需的力的大小以使更小的伺服機(jī)構(gòu)可以被使用的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種駐車(chē)總成，包括駐車(chē)齒輪、與駐車(chē)齒輪嚙合和解離的棘爪、引起棘爪與駐車(chē)齒輪嚙合和解離的駐車(chē)連桿、伺服器、以及曲柄，該曲柄響應(yīng)于第二力向駐車(chē)連桿傳輸引起棘爪與駐車(chē)齒輪的解離的第一力，該第二力實(shí)質(zhì)上大于第一力并由伺服器產(chǎn)生。
[0006]通過(guò)使用凸輪驅(qū)動(dòng)的駐車(chē)連桿和伺服閥，曲柄上的凸輪型面的力放大效應(yīng)減小了伺服閥28的尺寸，從而降低了其成本，重量以及封裝難度。
[0007]根據(jù)以下詳細(xì)說(shuō)明、權(quán)利要求以及附圖，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管說(shuō)明和具體示例指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但其僅以舉例的方式給出。對(duì)所描述的實(shí)施例和示例的各種變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)參考以下結(jié)合附圖的說(shuō)明，本發(fā)明會(huì)更容易理解:
[0009]圖1是用于自動(dòng)變速器的駐車(chē)制動(dòng)總成的透視前視圖；
[0010]圖2是圖1示出的駐車(chē)制動(dòng)總成的透視后視圖；
[0011]圖3是圖1示出的總成的一部分的后視圖；
[0012]圖4是駐車(chē)制動(dòng)總成的帶溝槽的曲柄的透視前視圖；
[0013]圖5是示出了被放大并通過(guò)曲柄傳送至駐車(chē)連桿的伺服力的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1示出了駐車(chē)總成10的組件，其適合與帶有駐車(chē)齒輪12以及用于選擇自動(dòng)變速器的運(yùn)行范圍的移位器(未示出)類型的車(chē)輛相結(jié)合使用，該變速器輸出軸與軸線15對(duì)齊并被固接至駐車(chē)齒輪12。
[0015]駐車(chē)齒輪12包括數(shù)個(gè)被外周地設(shè)置并實(shí)質(zhì)相同的齒或凸出部16。每一個(gè)齒16被凹處或凹進(jìn)18分隔。包括齒22的駐車(chē)棘爪20圍繞軸線24樞轉(zhuǎn)以與駐車(chē)齒輪12嚙合，從而實(shí)質(zhì)上避免駐車(chē)齒輪12和輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)棘爪20與駐車(chē)齒輪12解離時(shí)，輸出軸繞軸線25自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]移位器可以可操作地并選擇性地在數(shù)個(gè)位置之間移動(dòng)，例如“駐車(chē)”位置、“倒車(chē)”位置、“空擋”位置、以及“行駛”位置，其分別相當(dāng)于變速器的不同運(yùn)行狀態(tài)或運(yùn)行范圍模式。該移位器可以是自動(dòng)化的移位器。
[0017]駐車(chē)總成10進(jìn)一步包括駐車(chē)連桿26和伺服器28，伺服器28優(yōu)選為可以響應(yīng)于移位器的移動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)駐車(chē)連桿26的液壓閥。
[0018]曲柄30包括槽32，其由銷(xiāo)36的軸線34徑向延伸，曲柄30旋轉(zhuǎn)支承于銷(xiāo)36。閥28包括銷(xiāo)38，其位于槽32上。當(dāng)閥28響應(yīng)于移位器移動(dòng)而沿軸線40移動(dòng)時(shí)，銷(xiāo)38引起曲柄30圍繞軸線34樞轉(zhuǎn)。配合在形成于曲柄30上的弧形槽42中的駐車(chē)連桿26移動(dòng)駐車(chē)連桿26。被固接以防止移動(dòng)的支架46形成有相互平行的槽48、50。將駐車(chē)連桿26定位于槽48中確保駐車(chē)連桿的端部與軸線40平行地移動(dòng)。將銷(xiāo)38定位于槽50中確保閥銷(xiāo)38與軸線40平行地移動(dòng)。
[0019]被固接以防止移動(dòng)的支架54支承復(fù)位彈簧56。復(fù)位彈簧56的作用力偏置駐車(chē)棘爪20以使其樞轉(zhuǎn)向與凸輪58嚙合并脫離與駐車(chē)齒輪12的嚙合。凸輪58可以沿駐車(chē)連桿26移動(dòng)。駐車(chē)連桿26上的壓縮彈簧60連續(xù)地將凸輪58推向駐車(chē)連桿朝向擋塊62的端部，該擋塊62限制其移動(dòng)。彈簧60也容許凸輪58通過(guò)彈簧的壓縮沿駐車(chē)連桿26移動(dòng)并遠(yuǎn)尚棘爪20。
[0020]被固定以防止移動(dòng)的板件64形成有指向棘爪20的縱向凹進(jìn)66。凸輪58配合于凹進(jìn)66中并被引導(dǎo)為交替地在箭頭74、75的方向上沿凹進(jìn)運(yùn)動(dòng)，從而限定凸輪58的位置及其運(yùn)動(dòng)方向。
[0021]圖1-4所示為在駐車(chē)位置上的總成10。槽42包含兩個(gè)凸輪型面70和72。當(dāng)移位器運(yùn)動(dòng)出駐車(chē)位置時(shí)，伺服閥28如圖1和4所示逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)曲柄30，導(dǎo)致駐車(chē)連桿26首先沿著曲柄30上的凸輪型面70的邊緣被引導(dǎo)。型面70以大約5:1的可控機(jī)械增益在箭頭74的方向上拉動(dòng)駐車(chē)連桿26，即，通過(guò)槽42上的型面70施加到駐車(chē)連桿26的力大于閥28施加到曲柄30的槽32的力大約5倍。
[0022]由于駐車(chē)連桿26在箭頭74的方向上運(yùn)動(dòng)，凸輪58與棘爪20解離，導(dǎo)致棘爪齒22解離并釋放駐車(chē)齒輪12。彈簧56保持棘爪部件20處于解離位置直至下一個(gè)嚙合順序。
[0023]該力的放大容許小閥以很大的力拉動(dòng)。在拉出駐車(chē)的情況出現(xiàn)之后，凸輪型面72加速了駐車(chē)連桿向非駐車(chē)位置的運(yùn)動(dòng)，其駐車(chē)連桿26的端部在位于型面72基部的槽42的端部。
[0024]在駐車(chē)總成10上，當(dāng)車(chē)輛無(wú)意間轉(zhuǎn)換至駐車(chē)而車(chē)輛還在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的棘輪效應(yīng)可以被避免。如果轉(zhuǎn)換至駐車(chē)是容許的，閥28和駐車(chē)連桿26在箭頭75的方向上運(yùn)動(dòng)，從而引起凸輪58與駐車(chē)棘爪20嚙合并迫使棘爪與駐車(chē)齒輪12嚙合。
[0025]通過(guò)利用凸輪傳動(dòng)的駐車(chē)連桿26和伺服閥28，凸輪型面70的力放大效應(yīng)縮小了伺服閥28的尺寸。總成10提供了將駐車(chē)連桿26從駐車(chē)位置移動(dòng)至非駐車(chē)位置所需要的行程。
[0026]圖5是示出了施加于曲柄30上以使駐車(chē)連桿26與棘爪解離以及使棘爪20與駐車(chē)齒輪12解離的的伺服力F4和駐車(chē)連桿力Fl的原理圖。當(dāng)施加于凸輪型面70時(shí)，力F2和F3代表Fl的分量。角Θ代表曲柄上的凸輪型面70相對(duì)于垂直軸線的角度。關(guān)于在駐車(chē)連桿26與凸輪型面70的界面上的力
[0027]F2cos Θ =Fl (I)
[0028]F2sin Θ =F3 (2)
[0029]自圍繞樞軸線34的力矩總和
[0030]F2 (b) =F4 (a) (3)
[0031]將方程式(I)和(2)代入到方程式(3)中
[0032][Fl/cos Θ ] [c sin θ ] =F4 (a)
[0033]Tan Θ =F4 (a)/Fl (c) (4)
[0034]在此實(shí)例中θ =9.3度；伺服力F4為22磅；距離a為25毫米，距離c為30毫米。將這些變量代入方程式(4)顯示Fl約為112磅，表明曲柄30產(chǎn)生的機(jī)械增益約為5。通過(guò)曲柄施加于駐車(chē)連桿26的力Fl大于施加于曲柄上的伺服力Fl約5倍。
[0035]依照專利法的規(guī)定，已經(jīng)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。但是應(yīng)當(dāng)指出的是，除了具體示出和描述的以外，也可以實(shí)施替代實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種駐車(chē)總成，其特征在于，包括:駐車(chē)齒輪；棘爪；引起棘爪與駐車(chē)齒輪嚙合以及解離的駐車(chē)連桿；伺服器；曲柄，該曲柄響應(yīng)于第二力向駐車(chē)連桿傳輸引起棘爪與駐車(chē)齒輪解離的第一力，該第二力大于第一力，由伺服器產(chǎn)生并施加到曲柄。
2.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，駐車(chē)齒輪包括齒以及每個(gè)齒之間的間隙，齒以及間隙都位于駐車(chē)齒輪的外周；并且棘爪被支承以樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且包括齒，該齒交替地與間隙之一嚙合以阻止駐車(chē)齒輪的旋轉(zhuǎn)以及與間隙解離以允許駐車(chē)齒輪的旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，駐車(chē)齒輪包括齒以及每個(gè)齒之間的間隙，該齒以及間隙均位于駐車(chē)齒輪的外周；棘爪被支承以樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且包括齒，該齒交替地與間隙之一嚙合以阻止駐車(chē)齒輪的旋轉(zhuǎn)以及與間隙解離以允許駐車(chē)齒輪的旋轉(zhuǎn)；并且進(jìn)一步包括推動(dòng)棘爪與駐車(chē)齒輪脫離嚙合并推向與駐車(chē)連桿嚙合的彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，該駐車(chē)連桿進(jìn)一步包括:被支承以沿著駐車(chē)連桿的長(zhǎng)度移動(dòng)的凸輪；用于將凸輪推向與棘爪對(duì)齊的第二彈簧；以及用于限制在第一縱向方向上的所述位移的擋塊。
5.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，進(jìn)一步包括:被支承以沿著駐車(chē)連桿的長(zhǎng)度移動(dòng)的凸輪；用于將凸輪推向與棘爪對(duì)齊的第二彈簧；用于限制在第一縱向方位上的所述位移的擋塊；以及具有指向棘爪的凹進(jìn)的板件，凸輪的移動(dòng)通過(guò)凹進(jìn)之間的接觸被引導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，進(jìn)一步包括:具有第一槽的支架，該槽指向棘爪，一部分駐車(chē)連桿位于第一槽中用來(lái)引導(dǎo)駐車(chē)連桿的移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，進(jìn)一步包括:具有第二槽的支架，該槽指向棘爪，一部分伺服器位于第二槽中用于引導(dǎo)駐車(chē)連桿的移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，曲柄進(jìn)一步包括:樞軸線；相對(duì)于樞軸線實(shí)質(zhì)上徑向定向的第一槽，由于位于第一槽中的部分伺服器和第一槽的表面之間的接觸，第二力被施加到曲柄上。
9.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，曲柄進(jìn)一步包括:樞軸線；相對(duì)于樞軸線實(shí)質(zhì)上徑向定向的第一槽，由于位于第一槽中的部分伺服器和第一槽的表面之間的接觸，第二力施加到曲柄上；第二槽具有第一凸輪型面，由于第一凸輪型面和所述部分駐車(chē)連桿之間的接觸，第二力通過(guò)曲柄被施加到位于第二槽中的部分駐車(chē)連桿上。
10.如權(quán)利要求1所述的駐車(chē)總成，其特征在于，曲柄進(jìn)一步包括:具有第一凸輪型面和由第一凸輪型面延伸的第二凸輪型面的第二槽，駐車(chē)連桿在第二槽中沿第二凸輪型面的運(yùn)動(dòng)允許駐車(chē)連桿離開(kāi)棘爪并且允許棘爪與駐車(chē)齒輪解離。
【文檔編號(hào)】F16H63/34GK103791082SQ201310529545
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】布拉德利·R·赫烏維爾 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司