自动变速器变速杆的换档锁定装置 【技术领域】
本发明涉及一种自动变速器中变速杆的换档锁定装置，更具体的，涉及一种档位板式变速器。
背景技术
通常，换档锁定装置是为防止各种与安全有关的事故而设计的，供新手或者不习惯自动变速器车辆的驾驶员操纵变速杆来起动车辆时，驾驶员突然踩下油门踏板，而没有踩下刹车踏板时使用。
换档锁定装置在车辆停车时啮合，以避免操作变速杆。换档锁定装置用点火开关时以及在驾驶员在汽车起动后及运动时踩下刹车踏板时松开，由此使驾驶员能够操作变速杆。
现有技术的换档锁定装置包括连接刹车踏板的换档杆锁电缆，和连接换档杆锁电缆的换档杆锁凸轮(cam)，以致不可能操纵变速杆，除非驾驶员踩下刹车踏板。
现有技术的换档锁定装置有以下缺点，即安装用于将刹车踏板的控制动力传递到换档杆锁凸轮的换档杆锁电缆是相当麻烦和复杂的，由此降低制造过程的效率。另一个缺点是，由于根据换档杆锁电缆的结构不可避免地产生的无效行程，驾驶员要深深地踩下刹车踏板，来适当地松开换档杆锁，由此导致操作的不便。
同时，自动变速器档位板式换档装置中变速杆的位置可容易地确定，而驾驶员不必进行目视检查，换档手柄按钮可被省去，增加了便利性。变速杆设计成沿两或三个无论各个档位如何改变都垂直相交的线性路径移动，由此使驾驶员能够识别各个变速档位。
【发明内容】
本发明可用于所述的自动变速器的档位板式换档装置，以解决安装的换档杆锁电缆引起的复杂组装过程，并通过简单刹车踏板操纵就能平滑地解开换档杆锁，使车辆地便利性得以改进。
根据本发明的优选实施例，自动变速器的变速杆的换档锁定装置包括档位板结构，其中档位按照P，R，N和D顺序设置。为将变速杆从P和N档移动到R档，变速杆开始从P和N档作横向方向移动，然后朝R档垂直移动。变速杆装置包括整体安装到变速杆的凸轮体；旋转凸轮，其设置成作用在凸轮体上，防止变速杆从P和N档的横向移动；刹车踏板开关；和用于响应刹车踏板开关的电信号驱动旋转凸轮的旋转装置。
附图简要说明
以下，为了更全面地理解本发明的实质及目的，参考附图进行详细说明。
图1是示出本发明实施例的变速杆的换档锁定装置外部的透视图；
图2和图3是本发明实施例的变速杆的换档锁定装置的结构示意图；
图4和图5是示出换档杆锁在P档的操作的示意图；
图6和图7是示出换档杆锁解开在P档的示意图；
图8是示出换档杆锁从N档到R档的操作的示意图；
图9和图10是示出换档杆锁从N档到R档解开的示意图；和
图11和图12是示出手动地松开换档杆锁的状态的示意图。
【具体实施方式】
以下，结合附图对本发明优选实施例进行详细说明。
自动变速器档位板式换档装置，如图1中档位板支架1所示，设置P，R，N和D顺序的档位。为将变速杆3从P和N档移动到R档，变速杆3开始从P和N档横向地移动，然后朝R档以垂直方向作线性移动。档位板安装在D档的右侧，用于手动地加速和减速。
本发明的优选实施例在结构上包括整体安装到变速杆3的凸轮体5；旋转凸轮7，其设置成作用在凸轮体5上，限制变速杆3从P和N档作横向方向移动；旋转装置，用于响应刹车踏板开关9的电信号驱动旋转凸轮7；和应急杆11，其被安装成通过驾驶员的操纵动力来驱动旋转凸轮7。
如上所述，变速杆3开始应以横向方向移动，以从P档啮合到其它档位。变速杆3的啮合和脱离由凸轮体5和旋转凸轮7控制。另外，当变速杆3在N档时，开始也应作横向方向移动，以啮合到R档，并在这一阶段变速杆3的啮合和脱离也由凸轮体5和旋转凸轮7控制。
以下，进一步详细说明凸轮体5及旋转凸轮7结构，和转动旋转凸轮7的旋转装置。
凸轮体5设置有凸轮壁13，形成平行于旋转凸轮的旋转平面，与旋转凸轮7一起动作。旋转凸轮7包括作用于凸轮体5的锁定臂15，连接旋转装置连杆17(稍后说明)的连杆臂19，和连接应急杆11的杠杆臂21。旋转装置包括电磁致动器(solenoid actuator)25，其具有传动杆23，用于响应驾驶员操纵刹车踏板时来自刹车踏板开关9的电信号作线性移动，和连杆17，用于将传动杆23连接到旋转凸轮7的连杆臂19，以将传动杆23的线性运动变成旋转凸轮7的转动运动。
当驾驶员踩下刹车踏板启动刹车踏板开关9时，电磁致动器25牵引传动杆23，连接传动杆23的连杆17作如图3所示的顺时针转动，由此旋转凸轮7作逆时针转动。
同时，应急杆11从档位板支架1向上伸出，以响应驾驶员的推动旋转，旋转凸轮7作逆时针转动。
以下说明如此构造的变速杆的换档锁定装置的操作。
参照图4和5，说明换档杆锁在P档的操作，变速杆首先横向移动，以移出P档。这是在旋转凸轮的锁定臂阻挡凸轮体凸轮壁限制变速杆移动的状态，也是执行换档锁定功能的状态。
为在P档状态脱离换档锁定，驾驶员要踩下刹车踏板。当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车踏板开关启动，供应动力给电磁致动器，由此能够推动传动杆。
当传动杆被推动时，连杆顺时针转动，以使旋转凸轮逆时针地转动，如图6和图7所示，在旋转凸轮的锁定臂可完全离开凸轮体凸轮壁的移动路线。
结果，换档杆锁在上述状态下脱离，由此驾驶员可横向地并随后在垂直方向移动变速杆，因此使变速杆能变换到其它档位。
图8表示限制变速杆变换到R档，而放置在N档的状态。值得注意的是，限制旋转凸轮的锁定臂在凸轮体凸轮壁中横向移动。
结果，在车辆运动中刹车踏板没有踩下时，驾驶员不能横向并随后在垂直方向移动变速杆将其变换到R档。
当然，当驾驶员踩下刹车踏板时，动力通过刹车踏板开关供应到电磁致动器，传动杆顺时针转动连杆，如图9所示，以使旋转凸轮逆时针转动。其后，如图10所示，锁定臂摆脱凸轮体的移动路线，驾驶员由此横向地移动变速杆将其放置到R档。
同时，换档锁定装置确定刹车踏板是否被刹车踏板开关按下，其操作通过电磁致动器的电磁动作实现。如果发生电的问题，如电池放电等，或当需要车辆停止在N档时，配备有应急杆。如图11所示，当应急杆被驾驶员按下时，应急杆顺时针转动，如图12所示，以推动旋转凸轮的杠杆臂。然后，因为凸轮体凸轮壁的运动路径没有被妨碍，所以旋转凸轮作逆时针转动，脱离换档杆锁。
从以上明显地看出，本发明的自动变速器变速杆的换档锁定装置具有以下优点：在简单结构中，以电信号的形式接收驾驶员有或没有操纵刹车踏板的动作，促使电磁致动器转动单个的旋转凸轮，以执行P档的换档杆锁功能，以及从N档到R档的换档杆锁功能，由此消除传统换档电缆麻烦的安装操作，并且简单操纵刹车踏板就能够平滑和安全地松开换档杆锁，使车辆的便利性得以改进。