[发明专利]具有形状记忆合金和安全电路的换档装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请为题目为“SHIFTER WITH ACTUATOR INCORPORATING SHAPE MEMORY ALLOY”、于2007年7月3日提交的美国申请No.11/772972的部分继续申请，该申请又依据35U.S.C§119(e)要求了2006年7月5日提交的题目为“SHIFTER WITH ACTUATOR INCORPORATING SHAPE MEMORY ALLOY”的美国临时专利申请No.60/818594的权益，这两篇文献其全文在这里被引用作为参考。另外，本申请涉及2007年7月3日提交的题目为“SHIFTER WITH ACTUATOR INCORPORATING MAGNETIC UNLOCK MECHANISM”的实用新型申请No.11/772984，其全文在这里被应用作为参考。

技术领域

本发明涉及车辆变速箱换档装置，其具有结合有形状记忆合金线和/或结合有磁性锁定/解锁机构以控制变速杆的运动的促动器，并且更具体地说涉及具有用于控制掣爪离开“驻车”位置凹口的运动的形状记忆合金线促动器和/或磁性锁定/解锁机构的换档装置。但是，可以想到的是，当前的构思不仅限于具有掣爪的车辆换档装置，也不仅限于驻车锁定系统，而是相反可适用于任意锁定/解锁机构，其中必须用促动器使得阻挡构件选择地运动同时占据最小的空间，并且优选的是促动机构具有最少的部件。

背景技术

在自动换档系统中的制动变速箱换档互锁机构中，最好阻挡住变速杆自身或者阻挡住变速杆的促动掣爪以防止变速杆偏离驻车档位直到点火钥匙处于“接通”或“运行”位置，并且压下制动器。但是，为了提供这些功能，换档装置通常变得复杂，并且使用相对昂贵的部件。因此，零部件成本和制造成本明显提高。例如，通常采用螺线管来控制驻车锁定构件的运动，该构件防止了换档装置的掣爪离开驻车档位。但是，螺线管由于包括铜线圈并且与电磁场相关所以并不便宜。另外，它们需要与卷绕绝缘铜导线、将线圈脱皮并且端接、将这些导线与电源点连接、将螺线管装配成预装配组件并且将螺线管装配到换档装置中相关的所有操作。还有，它们会产生出电磁场和/或电压尖脉冲，这些会对车辆的电气系统造成破坏。例如，一些现有的换档装置将电促动器驱动的掣爪结合到变速杆上以便控制变速杆的运动。这些促动器驱动的掣爪通常包括与掣爪构件操作连接以便使得掣爪构件运动到代表档位的凹口中以及从中离开的螺线管或机电装置。还有，线圈需要尺寸相当大的空间。现有的换档装置设计需要减小由换档装置以及换档锁定机构占据的三维空间。还有，螺线管的力随着其温度而明显改变。最好提供对温度不敏感的恒力促动器。

最好生产出更简单廉价的电促动装置，该装置不需要复杂的铜线圈和相关的电磁场，不存在电磁场塌陷能量和相关的电磁场，并且不需要与缠绕绝缘铜导线、将线圈去皮和端接相关的机械处理。另外，所需的设计包装更小。

同时，在换档装置中的掣爪接合驻车锁定机构有时需要额外的力来引发阻挡装置的运动。这可以由不同的事情引起，例如初始机械静态摩擦，通过由车辆驾驶员在阻挡构件运动之前拉动变速杆而引起的多余摩擦以及其它原因。期望提供一种紧凑的布置，该布置提供了初始高能量“踢动”力以引起阻挡构件的运动，且仍然能够装配在尺寸非常小的空间内，并且同时在阻挡构件暂时不可能运动时不会对零部件造成损坏。

发明内容

在本发明的一个方面中，促动器包括外壳、可滑动接合所述外壳的滑动构件、沿着第一方向偏压所述滑动构件的弹簧以及与所述滑动构件可机械操作连接的阻挡构件。一段形状记忆合金SMA线安装在所述外壳上并且构成为在电流经过所述SMA线时使得所述滑动构件沿着与所述第一方向相反的第二方向运动以改变所述SMA线的长度。控制电路包括至少一个切换元件，其与所述SMA线可操作连接以便控制流向它的电流。