变速器驻车机构的制作方法

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地，本公开与驻车机构有关。

背景技术：

许多车辆在宽的车速范围(包括向前运动和倒车运动两者)下使用。但是，一些类型的发动机只能够在窄的速度范围内高效地运行。因此，能够在多种传动比下高效传输功率的变速器被频繁使用。当车辆处于低速时，变速器通常在高传动比下运行使得其放大发动机扭矩用于改善加速。在高车速下，在低传动比下运行变速器允许与安静的、有燃料效率的巡航相关联的发动机转速。

图1示出了具有包含线控驻车系统的变速器12的动力传动系统10。实线示出了机械动力的流动，而虚线表示信息信号的流动。发动机14产生动力并且动力被传送到变速器输入轴16。在允许发动机14以合适的曲轴速度运行的同时，变矩器18和齿轮箱20改变速度和扭矩，在该速度和扭矩下输送动力以匹配车辆需求。其它类型的变速器可以利用其它类型的传动比操纵装置。传动轴22将动力从变速器12传递到差速器24。差速器24在驱动轮26和28之间分配动力，同时允许在诸如转弯时驱动轮之间轻微的转速差。一些变速器(诸如前轮驱动的驱动桥)可以包括与齿轮箱和变矩器位于同一壳体中的差速器。在这些变速器中，到差速器的动力传递可以利用齿轮或链条，而不是传动轴。在一些车辆中，可将分动箱置于变速器和差速器之间以将一些动力传递到其它车轮。

变矩器18包括由输入轴16驱动的泵轮，泵轮液力地驱动涡轮。每当涡轮旋转得比泵轮慢时(包括当涡轮静止时)，扭矩从泵轮传递到涡轮。变矩器18还包括导轮，使得施加在涡轮上的扭矩可以是由输入轴上的泵轮施加的扭矩的倍数。变矩器还可包括主动控制的锁止离合器，以允许在泵轮与涡轮之间没有任何转速差从而高效地传递扭矩。齿轮箱可以是离散传动比齿轮箱，其能够通过选择性地接合离合器的多种组合而建立具有多个传动比的多个动力流动路径。或者，齿轮箱可以包括无级变速传动比机构。

变速器控制器30基于多个输入(包括车速测量、加速踏板位置所指示的驾驶员扭矩需求和选挡器32)调节变速器12的状态。例如，驾驶员使用选挡器以指示向前(D)或向后(R)移动的期望。控制器30可以通过发送信号到阀体34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，诸如齿轮箱20内的离合器和变矩器锁止离合器。

响应于驾驶员通过选挡器32选择驻车挡(P)而接合驻车机构36，以在车辆未被使用时防止车辆移动。驻车机构必须被设计为使得一旦接合，系统就保持接合而无需任何车辆动力。在一些车辆中，驻车机构被机械地连接到选挡器32。然而，在线控驻车系统中，变速器控制器30响应于来自于选挡器32的电信号而接合和分离驻车机构36。控制器30可以通过发送电信号到阀体34而产生至驻车机构36的液压或机械信号从而间接地控制驻车机构。

技术实现要素：

一种变速器包括壳体、驻车齿轮、棘爪、杆、凸轮和弹簧。驻车齿轮固定地可传动地连接到输出轴。棘爪由壳体支撑以在接合位置和分离位置之间枢转。在接合位置，棘爪接合驻车齿轮以防止输出轴旋转。在分离位置，输出轴可相对于壳体旋转。所述杆被支撑为相对于壳体在驻车位置和非驻车位置之间轴向地滑动。诸如液压阀的致动器可以被构造为朝向非驻车位置拉动所述杆。控制器可以被配置为响应于来自变速杆位置传感器的信号而命令致动器朝向非驻车位置拉动所述杆。凸轮被支撑为相对于杆在伸出位置和缩回位置之间轴向地滑动。止动件防止运动超过伸出位置。每当杆处于驻车位置而凸轮处于伸出位置时，凸轮将棘爪保持在接合位置。每当杆处于非驻车位置时，棘爪自由地枢转到分离位置。弹簧反作用于壳体，朝向伸出位置偏压凸轮并朝向驻车位置偏压杆。弹簧可以是螺旋压缩弹簧，杆延伸通过弹簧。

一种驻车机构包括杆、凸轮和第一弹簧。杆被支撑为相对于壳体在驻车位置和非驻车位置之间滑动。凸轮被支撑为相对于杆在伸出位置和缩回位置之间滑动，其中，止动件防止超过伸出位置的运动。第一弹簧反作用于壳体以朝向伸出位置偏压凸轮并朝向驻车位置偏压杆。棘爪可被支撑为在接合位置和分离位置之间枢转。在接合位置，棘爪与驻车齿轮接合以防止驻车齿轮旋转。在分离位置，驻车齿轮自由旋转。每当凸轮处于伸出位置而杆处于驻车位置时，凸轮可将棘爪保持在接合位置。第二弹簧可朝向分离位置偏压棘爪。致动器可以被构造为响应于来自控制器的信号而朝向非驻车位置拉动所述杆。

一种驻车机构包括杆和第一弹簧。所述杆被支撑为在驻车位置和非驻车位置之间移动。所述杆具有限制凸轮相对于杆的相对运动的止动件。每当杆处于驻车位置而凸轮抵靠止动件时，凸轮保持棘爪与驻车齿轮接合。第二弹簧可迫使棘爪与驻车齿轮分离。致动器可以响应于来自控制器的信号而朝向非驻车位置拉动所述杆。

根据本发明，提供一种驻车机构，包括：杆，被支撑为在驻车位置和非驻车位置之间运动，该杆具有限制凸轮相对于杆的相对运动的止动件，所述凸轮被构造为当杆处于驻车位置而凸轮抵靠止动件时保持棘爪与驻车齿轮接合；第一弹簧，朝向驻车位置偏压所述杆，同时允许凸轮运动远离止动件以在杆处于驻车位置的情况下允许驻车齿轮旋转。

根据本发明的一个实施例，驻车机构还包括第二弹簧，第二弹簧被构造为迫使棘爪与驻车齿轮脱离接合。

根据本发明的一个实施例，驻车机构还包括致动器，致动器被构造为响应于来自控制器的信号而朝向非驻车位置拉动所述杆。

附图说明

图1是具有带有线控驻车系统的变速器的车辆的示意图。

图2是适用于图1的变速器的驻车机构的剖视图，示出了当接合驻车挡时部件的位置。

图3是图2的驻车机构的剖视图，示出了当分离驻车挡时部件的位置。

图4是图2的驻车机构的剖视图，示出了当在车辆运动的同时已经命令了驻车时部件的位置。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例，其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其他附图中示出的特征结合以产生未被明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。

图2至图4示出了适用于图1的动力传动系统的驻车机构。图2示出了已接合驻车挡时的驻车机构。驻车齿轮40被固定到固定地可传动地连接到驱动车轮的轴。当在两个元件之间建立动力流动路径而使得一个元件的旋转需要另一个元件的旋转时，则它们被可传动地连接。例如，驻车齿轮40可被固定到变速器12的输出轴，输出轴被固定到传动轴22。驱动轮26和28共同地可传动地连接到传动轴22(但是由于差速器24的作用，传动轴22可能会在一个驱动轮静止的情况下旋转)。在前轮驱动的变速器中，可以有被可驱动地连接到驱动轮从而可以被固定到驻车齿轮40的多个轴。

驻车棘爪42安装到变速器壳，使得它可以在接合位置(图2所示)和分离位置之间枢转。在接合位置，驻车棘爪的齿与驻车齿轮40的齿互锁以防止驻车齿轮旋转，由此防止车辆的移动。凸轮46位于驻车棘爪42的平坦面48与变速器壳的支座(abutment)50之间。在这个位置，凸轮防止棘爪42枢转远离驻车齿轮40。压缩弹簧52反作用于变速器壳的凸缘54而朝向图2所示的位置推动凸轮46。凸轮46沿杆56滑动。止动件58沿一个方向限制凸轮46相对于杆56的位置。杆也相对于壳体在驻车位置(图2所示)和非驻车位置之间移动。弹簧52通过凸轮46和止动件58起作用而朝向驻车位置偏压杆。也可以将第一主动控制的液压压力施加到阀60而通过连杆62朝向驻车位置偏压杆56。

图3示出了当选择不同于驻车的诸如前进或倒车等驱动模式时的驻车机构。第二主动控制的液压压力被施加到阀60而通过连杆62朝向图3所示的非驻车位置偏压杆56。当杆56处于此位置时，止动件58拉动凸轮46远离棘爪42而压缩弹簧52。扭转弹簧(未示出)将棘爪42枢转到图3所示的分离位置。在该状态下，驻车齿轮40相对于变速器壳自由旋转，所以车辆可以自由移动。

如果在车辆移动时驻车机构被突然接合，则系统组件可能会被施加非常高的应力，这可能导致故障。由于驻车机构通常是主动控制的，所以这一般可以通过软件避免。然而，如果液压压力源失效，则该机构可能被机械地偏压而被动地进入驻车状态。因此，该机构被设计成当车速超过阈值时不接合驻车挡。

图4示出了在车辆运动的同时已经选择驻车挡时驻车机构的状态。弹簧52将凸轮46推动到图4所示的位置。反过来，凸轮46通过止动件58和连杆62起作用而将杆56和阀60推动到图示的位置。当凸轮46的倒角表面接触壳体的倒角表面64和棘爪42的倒角表面66时，它迫使棘爪42朝向接合位置移动。然而，驻车齿轮40的齿也具有倒角表面68，棘爪42的齿具有倒角表面70。驻车齿轮40的旋转通过倒角表面68和66起作用而使棘爪42枢转脱离接合。凸轮46通过沿杆56滑动到缩回位置而适应棘爪42的这种运动。由于驻车齿轮40的不同齿接触棘爪42，所以凸轮46在相对于杆56的伸出位置和相对于杆56的缩回位置之间摆动。这种操作模式被称为棘轮效应。杆56不需要摆动以适应这种运动，而将阀60和连杆62与涉及的力隔离开。一旦车辆充分地减速，棘爪42将在接合位置保持足够长的时间而使得凸轮46滑动到图2所示的接合位置。

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了由权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且可以理解，在不脱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，各个实施例的特征可以组合以形成可能未被明确地描述或示出的本发明进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或在一个或更多个预期特性方面比其它实施例或现有技术的实施方式更为优选，但是本领域的普通技术人员认识到，可以折衷一个或更多个特征或特性以实现期望的整体系统的属性，这依赖于特定应用和实施方式。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并非在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定应用。