CN101469768B - 停车禁止螺线管组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于防止变速器从非停车模式不希望地切换到停车模式的停车禁止螺线管组件，包括可滑动地布置在阀体/壳体内和螺线管内的从动件和电枢。所述从动件可在非停车位置和停车位置之间移动，所述电枢可在未锁定位置和锁定位置之间移动。所述从动件和电枢包括定位槽，以支撑轴承。当电枢通过螺线管保持在锁定位置时，电枢和轴承防止从动件从非停车位置移动到停车位置。

Description

停车禁止螺线管组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年12月21日提交的美国临时申请No.61/015,690的权益。上述申请的公开内容通过引用的方式结合在此。
技术领域
本发明总体上涉及用于机动车辆的停车禁止螺线管组件，且更具体地涉及具有锁定套圈以防止机动车辆切换到停车模式的停车禁止螺线管组件。
背景技术
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能会或也可能不构成现有技术。
典型的多速变速器使用扭矩传递设备和齿轮组的组合来实现多个驾驶模式，包括多个非停车驾驶模式和停车模式。非停车驾驶模式通常包括前进档或速度比(即，驾驶模式)、至少一个倒档或速度比(即，倒档模式)、和空档模式。各种驾驶模式的选择通常通过接合变速杆或其它驾驶员界面设备来完成，该驾驶员界面设备通过换档缆索或其它机械连接件连接到变速器。可替换地，驾驶模式的选择由电子变速器范围选择(ETRS)***控制，该***也称为“线控换档”***。在ETRS***中，驾驶模式的选择通过在驾驶员界面设备和变速器之间通信的电子信号完成。ETRS***减少了机械部件，增加了仪表板空间，提高了式样选择余地，并排除换档缆索与变速器范围选择杆未对齐的可能性。
ETRS***包括多个部件以接合非停车模式和停车模式，所述部件包括停车禁止螺线管。停车禁止螺线管可操作防止变速器不希望地从非停车模式切换到停车模式。虽然典型的停车禁止螺线管对其预定目的而言是有用的，但是在具有更大的流体压力和力的应用(如卡车和运动型多用途车)中采用ETRS***需要增强防止停车模式不希望接合的能力。因此，现有技术中需要这样一种停车禁止螺线管组件，使得该停车禁止螺线管组件具有锁定特征以防止停车模式的不希望接合同时使螺线管的尺寸和重量最小化。
发明内容
本发明提供一种用于防止变速器从非停车模式不希望地切换到停车模式的停车禁止螺线管组件。该停车禁止螺线管组件包括可滑动地布置在阀体或壳体内和螺线管内的从动件和电枢。所述从动件可在非停车位置和停车位置之间移动，所述电枢可在未锁定位置和锁定位置之间移动。所述从动件和电枢包括定位槽，以围绕周边支撑轴承或轴承系列。当电枢由螺线管保持在锁定位置时，电枢和轴承防止从动件从非停车位置移动到停车位置。
本发明的其它目的、方面和益处通过参考具体实施方式和附图显而易见，在附图中，相同的附图标记表示同样的部件、元件或特征。
附图说明
在此所述的附图仅用于图示说明的目的，且不打算以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明原理的处于停车位置的停车禁止螺线管组件的实施例的示意性剖视图；
图2是根据本发明原理的处于过渡位置的停车禁止螺线管组件的实施例的示意性剖视图；和
图3是根据本发明原理的处于非停车位置的停车禁止螺线管组件的实施例的示意性剖视图。
具体实施方式
以下说明本质上仅为示范性的且不打算以任何方式限制本发明的范围、应用、或使用。
参考图1，用于机动车辆的停车禁止螺线管组件总体上以附图标记10表示。停车禁止螺线管组件10优选地用于变速器中的电子范围选择(ETRS)***中。用于本发明的示范性ETRS***在共同受让的美国专利No.6,983,668中公开，该专利通过引用的方式结合在此，如同在这里充分公开一样。本设计是对上述发明的延伸，用于处理具有新的流体压力和力的应用场合。ETRS***通常包括多个伺服机构、螺线管、阀和定位杆。用于停车禁止螺线管组件10的示范性定位杆总体上以附图标记12表示。ETRS***的部件(包括定位杆12)协作以在非停车模式和停车模式之间切换变速器，非停车模式优选地包括空档、前进档、和倒档速度比。停车模式旨在防止机动车辆运动。停车禁止螺线管组件10可操作防止定位杆12不希望地或无意地在非停车模式和停车模式之间切换，如下文更详细地描述的那样。
停车禁止螺线管组件10包括阀体或壳体14、内部套筒16、螺线管本体18、电枢20、和从动件或外部套筒22。阀体/壳体14是大体圆柱形，且包括限定阀孔28的孔表面26。阀体/壳体14还包括与阀孔28连通的第一开口端30和与阀孔28连通的第二开口端32，第二开口端32与第一开口端30相对。
内部套筒16包括本体部分34和从本体部分34轴向延伸的套筒延伸部36。内部套筒16也包括限定孔40的内部套筒表面38。孔40延伸通过套筒延伸部36和本体部分34。第一开口42位于套筒延伸部36的端部上且与孔40连通，第二开口44位于本体部分34的端部上且与孔40连通。套筒延伸部36包括多个孔洞46，孔洞46延伸通过套筒延伸部36且与孔40连通。多个轴承48位于孔洞46中。轴承48优选为球轴承，但是可以采用其它类型的轴承而不偏离本发明的范围。此外，虽然在几个附图中仅示出了两个轴承48，但是应当理解的是，可以采用任何数量的轴承48而不偏离本发明的范围。内部套筒16附接或连接到阀体/壳体14，使得内部套筒16和阀体/壳体14同轴。更具体地，套筒延伸部36延伸到阀体/壳体14的阀孔28中，且本体部分34至少部分地位于阀体/壳体14的第二开口32中。
螺线管本体18附接或连接到内部套筒16的本体部分34。螺线管本体18和本体部分34协作以在螺线管本体18内限定中心腔50。螺线管线圈52位于中心腔50内。螺线管线圈52被选择性地激励以产生磁力，如本领域公知的那样。螺线管线圈52由中空圆柱形轴54支撑在腔50内，中空圆柱形轴54的一端连接到螺线管本体18。中空圆柱形轴54优选地与阀体/壳体14和内部套筒16同轴。
电枢20包括纵向本体58和臂60。臂60从本体58径向延伸，且位于本体58的第一端62和本体58的第二端64之间。第一端62包括第一孔66，第一孔66与本体58同轴且延伸到本体58中。公差活塞(tolerance piston)70可滑动地布置在第一孔66内。公差弹簧(tolerance spring)72位于第一孔66内在本体58和公差活塞70之间。虽然公差弹簧72在本实施例中图示为螺旋弹簧，但是应当理解的是，可以采用任何类型的偏压构件而不偏离本发明的范围。公差弹簧72和公差活塞70协作以解决停车禁止螺线管组件10相对于定位杆12的未对齐，如下文更详细地描述的那样。第二端64包括第二孔68，第二孔68与本体58同轴且延伸到本体58中。电枢弹簧74至少部分地位于第二孔68内。虽然电枢弹簧74在本实施例中图示为螺旋弹簧，但是应当理解的是，可以采用任何类型的偏压构件而不偏离本发明的范围。电枢弹簧74接合螺线管本体18，如下文更详细地描述的那样。电枢弹簧74优选地具有比公差弹簧72的刚度更小的刚度。
电枢20也包括定位槽76，定位槽76位于本体58的外表面78上且靠近第一端62。定位槽76包括倾斜前面80和倾斜后面82。定位槽76定尺寸为容纳轴承46，如下文更详细地描述的那样。定位槽76可以是沿本体58整个周边延伸的单个周向槽或多个离散定位槽，而不偏离本发明的范围。电枢20可滑动地布置在内部套筒16的孔40内使得第一端62从内部套筒16的第一开口42延伸，且电枢20可滑动地布置在螺线管本体18的轴54内使得第二端64位于轴54内且臂60延伸到腔50中。电枢20可相对于阀体/壳体14、内部套筒16和螺线管本体18在如图1所示的第一或未锁定位置和如图3所示的第二或锁定位置之间移动。电枢弹簧74可操作将电枢20朝未锁定位置偏压。
从动件22包括头部84和套圈86。头部84连接或附接到定位杆12。套圈86从头部84纵向延伸，且包括内表面88。内表面88限定孔90。从动件22还包括定位槽92，定位槽92位于内表面88上，且靠近头部84。定位槽92包括前面94和倾斜后面96。定位槽92可以是绕套圈86整个内周边延伸的单个周向槽或多个离散定位槽，而不偏离本发明的范围。从动件22可滑动地布置在阀体/壳体14的阀孔28内。更具体地，头部84从阀体/壳体14的第一开口端30延伸出，且套圈86在阀体/壳体14和内部套筒16的套筒延伸部36之间延伸到阀孔28中。从动件22可相对于阀体/壳体14、内部套筒16和螺线管本体18在如图1所示的停车位置和如图3所示的非停车位置之间移动。从动件22的停车位置和非停车位置与定位杆12的停车和非停车位置相关联。
在操作期间，定位杆12通过ETRS***在停车位置和非停车位置之间移动，且停车禁止螺线管组件10可操作将定位杆12选择性地锁定在非停车位置。例如，当ETRS***处于停车模式时，定位杆12位于如图1所示的位置处。定位杆12继而将从动件22定位在停车位置，使得从动件22不接合电枢20。因此，电枢20被电枢弹簧74偏压到未锁定位置。因而，当定位杆12和从动件22处于停车位置时，停车禁止螺线管组件10不禁止从动件22和定位杆12的移动。
当ETRS***使非停车模式接合时，定位杆12开始使从动件22移动到非停车位置，如图2所示。当从动件22向非停车位置移动时，套圈86沿轴承48在阀体/壳体14和内部套筒16之间滑动，且头部84接合公差活塞70。在从动件22从停车位置移动到非停车位置期间，轴承48被下压到位于电枢20中的定位槽76中。当头部84接合公差活塞70时，公差活塞70试图压缩公差弹簧72。然而，公差弹簧72的刚度大于电枢弹簧74的刚度，因而当从动件22移动到非停车位置时，头部借助于压缩电枢弹簧74而将电枢20推动到锁定位置。
当定位杆12和从动件22达到图3所示的非停车位置时，电枢20定位在锁定位置，使得臂60邻接螺线管线圈52。此外，当电枢20移动到锁定位置时，轴承48借助于电枢20的定位槽76的倾斜前面80移动到从动件22的定位槽92中。
当ETRS***再次使停车模式接合时，定位杆12移动回到停车位置。因此，定位杆12使从动件22移动回到停车位置，且电枢弹簧74将电枢20推动回到未锁定位置。定位槽92的倾斜后面96接合轴承48，且轴承48继而向下移动到电枢20上的定位槽76中。
然而，当机动车辆操作者没有命令时或任何其它预选择条件期间，如果定位杆12试图移动到停车位置，螺线管线圈52被激励，使得臂60朝螺线管线圈52磁性地牵拉，因而使电枢20保持在锁定位置。因此，当从动件22通过定位杆12移动到停车位置时，轴承48接合定位槽92的倾斜后面96。然而，轴承48不被推动到电枢20的定位槽76中，因为电枢20被锁定不能移动。因此，通过轴承48防止从动件22移动到停车位置，因此防止定位杆12到达停车位置。由此，停车禁止螺线管组件10可操作在预选择条件期间选择性地禁止定位杆12移动到停车位置。
本发明的描述本质上仅为示范性的，且不偏离本发明实质的变型在本发明的范围内。这种变型不认为偏离本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种布置在变速器内的组件，用于控制杆在第一位置和第二位置之间的移动，所述第一位置对应于变速器操作的第一模式，所述第二位置对应于变速器操作的第二模式，所述组件包括：
具有纵轴线的壳体；
内部套筒，所述内部套筒附接到所述壳体且布置在所述壳体内，其中，所述内部套筒与所述纵轴线同轴，且其中，所述内部套筒限定孔，所述孔从所述内部套筒的内表面延伸到所述内部套筒的外表面；
布置在所述内部套筒的孔内的轴承元件；
外部套筒，所述外部套筒连接到所述杆且可借助于该杆移动，所述外部套筒布置在所述内部套筒和壳体之间，所述外部套筒与所述纵轴线同轴，所述外部套筒具有限定定位槽的内表面，且其中，当所述杆处于第二位置时，所述轴承元件与所述外部套筒的定位槽对齐；和
电枢，所述电枢可滑动地布置在所述内部套筒中且与所述纵轴线同轴，该电枢具有限定定位槽的外表面，其中，所述电枢可沿所述纵轴线在未锁定位置和锁定位置之间移动，且其中，当所述电枢处于未锁定位置时，所述轴承元件与所述电枢的定位槽对齐，当所述电枢处于锁定位置时，所述轴承元件与所述电枢的定位槽不对齐，且
其中，所述杆在所述电枢处于锁定位置时被防止从第二位置移动到第一位置，且所述轴承元件防止所述外部套筒相对于所述内部套筒移动。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于还包括靠近所述电枢的螺线管，其中，当所述螺线管被激励时，所述螺线管可操作使所述电枢移动到第二位置。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外部套筒的定位槽包括前面和后面，其中，所述后面垂直于所述轴线，以防止所述轴承元件移出所述定位槽，且所述前面相对于所述轴线倾斜，以允许所述轴承元件移出所述定位槽。
4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述电枢的定位槽包括前面和后面，其中，所述前面和后面相对于所述轴线倾斜，以允许所述轴承元件移出所述电枢的定位槽。
5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电枢的定位槽布置为靠近所述电枢的远端，所述电枢的远端布置在所述外部套筒内。
6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电枢包括布置在所述电枢的远端中的开口，且所述组件还包括活塞和偏压构件，所述活塞至少部分地位于所述开口中，所述偏压构件位于所述开口中介于所述活塞和电枢之间，其中，当所述杆移动到第二位置时，所述活塞被所述外部套筒接触。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轴承元件通过所述内部套筒被限制为不能沿所述纵轴线的方向移动，且被允许相对于所述内部套筒在所述孔中径向移动。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轴承元件是可操作为相对于所述内部套筒滚动的球轴承。
9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于还包括位于所述电枢和壳体之间的偏压构件，其中，所述偏压构件可操作将所述电枢朝未锁定位置偏压。
10.一种布置在变速器内的组件，用于控制杆在第一位置和第二位置之间的移动，所述第一位置对应于变速器操作的停车模式，所述第二位置对应于变速器操作的非停车模式，所述组件包括：
具有纵轴线的壳体；
内部套筒，所述内部套筒附接到所述壳体且布置在所述壳体内，其中，所述内部套筒与所述纵轴线同轴，且其中，所述内部套筒限定孔，所述孔从所述内部套筒的内表面延伸到所述内部套筒的外表面；
布置在所述内部套筒的孔内的轴承元件；
外部套筒，所述外部套筒连接到所述杆且可借助于该杆移动，所述外部套筒布置在所述内部套筒和壳体之间，所述外部套筒与所述纵轴线同轴，所述外部套筒具有限定定位槽的内表面，且其中，当所述杆处于第二位置时，所述轴承元件与所述外部套筒的定位槽对齐；和
电枢，所述电枢可滑动地布置在所述内部套筒中且与所述纵轴线同轴，所述电枢具有限定定位槽的外表面，其中，所述电枢可沿所述纵轴线在未锁定位置和锁定位置之间移动，且其中，当所述电枢处于未锁定位置时，所述轴承元件与所述电枢的定位槽对齐，当所述电枢处于锁定位置时，所述轴承元件与所述电枢的定位槽不对齐，
靠近所述电枢连接到所述壳体的螺线管，该螺线管具有线圈，当所述螺线管被致动时，所述线圈可操作使所述电枢移动到锁定位置，且
其中，所述杆在所述电枢处于锁定位置时被防止从第二位置移动到第一位置，且所述轴承元件防止所述外部套筒相对于所述内部套筒移动。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，当所述线圈被激励时，所述螺线管使所述电枢移动到第二位置，从而产生使所述电枢朝所述线圈移动的磁力。
12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述外部套筒的定位槽包括前面和后面，其中，所述后面垂直于所述轴线，以防止所述轴承元件移出所述定位槽，且所述前面相对于所述轴线倾斜，以允许所述轴承元件移出所述定位槽。
13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述电枢的定位槽包括前面和后面，其中，所述前面和后面相对于所述轴线倾斜，以允许所述轴承元件移出所述电枢的定位槽。
14.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述电枢包括与第二端相对的第一端，且所述电枢的定位槽布置为靠近所述电枢的第一端，其中，第一端布置在所述外部套筒内且第二端布置在所述螺线管中。
15.根据权利要求14所述的组件，其特征在于，所述电枢包括布置在所述电枢的第一端中的开口，且所述组件还包括活塞和第一偏压构件，其中，所述活塞至少部分地位于所述开口中，且第一偏压构件位于所述开口中介于所述活塞和电枢之间，其中，当所述杆移动到第二位置时，所述活塞被所述外部套筒接触。
16.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述电枢包括位于第二端中的开口，所述组件还包括位于所述电枢第二端的开口中的第二偏压构件，其中，第二偏压构件接触所述电枢和壳体，且其中，第二偏压构件可操作将所述电枢朝未锁定位置偏压。
17.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述轴承元件通过所述内部套筒被限制为不能沿所述纵轴线的方向移动，且被允许相对于所述内部套筒在所述孔中径向移动。
18.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述轴承元件是可操作为相对于所述内部套筒滚动的球轴承。
19.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述电枢的外表面至少部分地对着所述内部套筒的内表面，其中所述内部套筒的外表面至少部分地对着所述外部套筒的内表面。
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