CN100513832C - 汽车变速器换挡装置的传动关节，其制造方法和换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其是汽车变速器的换挡装置的传动关节，以及一种用于制造汽车传动关节的方法。关节(1)通过它的关节壳(11)连接在第一传动部件(3)上。轴套(27)夹持在关节壳内，第二传动部件(5)的销轴(25)可回转地支撑在轴套中。布置在关节壳(11)和轴套(27)之间的减振元件(31)用于变速器换挡冲击或者振动的减振。根据本发明，减振元件(31)支撑着轴套(27)以便将轴套(27)夹持在关节壳(11)中。

Description

汽车变速器换挡装置的传动关节，其制造方法和换挡装置
技术领域
本发明涉及一种尤其是用于汽车变速器的换挡装置的传动关节，一种汽车变速器的换挡装置，以及一种传动关节的制造方法。
背景技术
这样的汽车换挡装置具有可手动操作的换挡杆。由汽车控制者导入的换挡杆的换挡运动借助于传动部件传到变速器侧的用于换档或转换传动比级的换挡轴上。
这类传动部件可以是拉索或拉杆，其通过如在DE 39 32 815 A1中公开的此类型的传动关节连接起来。这种传动关节具有用于连接在第一传动部件上，即变速器侧的换挡杆上的关节壳。滑块结构的轴套支撑在关节壳中，第二传动部件即变速叉轴的轴颈可旋转地支撑在轴套中。在轴套和关节壳之间布置有减振元件，它可以衰减在同步过程中力的峰值，或者在换挡过程中的变速器侧的换挡冲击或者振动。减振只在换挡杆的换挡方向上或者传动关节的纵向上实现。与此相反，为了给汽车控制者获得精确的选挡感觉，在换挡杆的选挡方向上或者在传动关节的横向上轴套被无间隙无减振地支撑。
为了在关节壳中夹持轴套，作为附加的夹持部件设有定位弹簧，它从外侧与关节壳定位，并且轴套或者滑块用它的楔形表面在预负荷下无间隙的压紧在关节壳的相应表面上。这种带有附加的夹持部件的传动关节的制造与高的制造费用相联系，并且因此费用很高。
由其它的文献DE 41 16 996 A1已知一种换挡装置，其中支撑在变速器壳中的换挡轴通过套筒与换挡销相连接。换挡轴通过板簧与套筒相连接，借此消除变速器特有的冲击和动量。由DE 43 34 166 C1已知一种汽车变速器的换挡装置。在换挡装置中，变速器主动轴与传动部件的叉形头相连接。在传动部件的叉形头中插入弹性软支撑层。由DE 198 13 721 A1已知一种连接元件，它具有其中夹持了轴套的关节壳。在轴套和关节壳的间隙之间插入用于吸收车辆运行中的振动的减振元件。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于尤其是汽车变速器的换挡装置的传动元件，一种换挡装置以及一种用于制造传动关节的方法，该传动关节由于部件减少而容易制造。
本发明的用于汽车变速器的换挡装置的传动关节具有连接在第一传动部件上的关节壳，并且在关节壳中内侧夹持有轴套，在轴套中可回转地支撑有第二传动部件的销轴，并且具有布置在轴套和关节壳之间用于对变速器侧的换挡冲击或者振动进行减振的减振元件，减振元件支撑轴套，并且被夹持在关节壳中。
根据本发明，为了在关节壳中夹持轴套，不需要附加的夹持元件，而是仅通过减振元件将轴套支撑在关节壳中。因此附加的夹持部件可以节省掉，减少了部件，由此相应的降低了制造费用，并且附加的也减少了必需的结构空间。
优选的是将轴套支撑在减振元件的通孔中。此外当轴套通过环状间隙以一定间隙在减振元件中支撑时，对于减振元件的减振特性以及对于在减振元件中轴套的无应力、并且因此极少磨损的支撑具有优点。通过以此可达到的确定的、减振元件的“弹性”或者减振特性随时给变速器同步过程提供更多的可供使用时间，司机对于换档不需要更多的时间。此外因此从各种类型变速器传递到乘客室的振动明显减少。如果变速器侧的换挡杆具有附加惯性质量，换挡装置的减振特性可以进一步得到改善。
根据本发明，传动关节这样布置，以使减振元件只受到压力负荷。因此在拉力负荷下可能被撕裂的减振元件材料也可以使用，例如传统的橡胶材料或者弹性体材料。因此可以放弃在作为塑料部件制造的关节壳和橡胶材料的减振元件之间的、费用昂贵的、工艺不可靠的抗拉连接。在这样的抗拉橡胶塑料连接中必须事先在每个连接表面涂上底漆。
尤其是轴套带有间隙地支撑在减振元件中时，轴套优选在各自端面处带有至少一个轴向挡板或者高度挡板，它允许轴套在减振元件中的微小轴向运动。因此轴套不仅沿着轴向方向而且沿着径向方向可以通过间隙支撑，由此变速器换挡杆的振动和/或者操纵冲击对于固定位置支撑的关节壳可以实现不会使轴套在关节壳中倾斜。与此同时减振元件优选本身构成对应挡块，轴套的轴向挡板或者高度挡板可以与对应挡块贴紧。
当轴套优选各自端面带有至少一个导板，它在关节壳中沿着传动关节的纵向、即沿着换挡方向基本上无间隙引导时具有优点。由此防止了轴套在减振元件中沿着选挡方向的旋转运动或者移动。因此减振特性只在考虑沿着换挡方向的压力负荷下设计，因为减振元件不承受回转力和/或者剪切力的负荷。
当轴套至少由可从相对的侧面插入关节壳，并且可相互连接的两个轴套部件构成时，制造工艺尤其具有优点。在这种方式下轴套端面的几何尺寸可不依赖于关节壳的通过截面布置。
当轴套在静止状态下在关节壳中相对关节壳无预负荷和/或者无接触夹持时是优选的，由此可以减少在轴套和关节壳之间或者在轴套和减振元件之间的机械应力，这可以提高减振元件的寿命。轴套和/或者关节壳可以由坚固的塑料来制造。
为了减振元件可以运行可靠地支撑带有径向和/或者轴向间隙的轴套，当减振元件与关节壳牢固地和/或者无间隙地连接时具有优点。与此相关减振元件可以与关节壳摩擦连接、传力连接或者形状匹配地连接。此外形状匹配的连接是特别有利的，其中关节壳内侧可以形成凸起状的横剖面收缩部，它可以卡入减振元件在相应的圆周侧构成的环形槽中。
当减振元件不是套管形的，而是特别由一种弹性体材料构成的坚固紧密的材料块时，可以实现特别有利的减振特性。这样构成的减振元件可以填充被关节壳限制的关节壳空腔的绝大部分，并且圆周侧大面积的与关节壳的内侧贴紧。当减振元件至少具有一个优选在轴套和关节壳之间沿着换挡方向布置的自由空腔时，对于减振特性很重要。此外当在轴套和关节壳之间沿着换挡方向两侧各自布置一个空腔时是特别优选的。
当轴套除了在减振元件中至少一个自由空腔以外还附加地通过上面提到的环状间隙沿着纵向方向或换挡方向可移动地布置时，可以获得突出的减振特性。以在减振元件内的至少一个空腔以及环状间隙设有至少两个相互保持一定间隔的空腔，它通过完整材料段相互分开，并且使变速器侧的操纵冲击和/或者振动的几乎完全的减振成为可能。
根据一种特别的结构形式，在汽车变速器的换挡装置中传动关节的安装位置这样选择，作为第一传动部件的是一个尤其是直接与可手动操作的换挡杆相连接的换挡拉索或拉杆。换挡拉索可以通过传动关节与构成变速器换挡杆的第二传动部件相连接，它优选直接与支撑在变速器中的换挡轴相连接。在这种情况下为了沿着选挡方向的换挡运动的传递，一个相应的选挡拉索或拉杆或者可能的情况下通过一个转向杆与变速器换挡杆接合。
由于上面所描述的传动关节靠近变速器布置的原因，变速器侧的操纵冲击、振动和/或振荡可以及早的衰减掉，而不可能继续在汽车中扩散。
在根据本发明的用于制造传动关节的方法中，关节壳可以先作为基体优选放入压铸模中。接着带有用于轴套通孔的减振元件可以直接在关节壳中注射。然后为了在关节壳中夹持轴套，轴套单独由减振元件支撑。
附图说明
下面借助于附图对本发明的一个实施例进行说明。
如图所示：
图1是传动关节的侧剖视图，传动关节用换挡杆侧的拉索连接变速器换挡杆；
图2是传动关节的俯视图；
图3是沿着图1中I-I剖面线的局部放大剖视图。
具体实施方式
在图1中所示的是作为汽车变速器的换挡装置的一部分的传动关节1，它例如将换挡杆侧的拉索或称为换挡拉索或拉杆3与变速器换挡杆5相连接。在图1中表示的拉索3通到一个未示出的换挡杆。而变速器换挡杆5与支撑在变速器中的换挡轴相连接，换挡轴可以支撑换挡销，借助于换挡销可以使用于换挡或转换传动比级的变速叉轴移动。众所周知的是，通过手动操作换挡杆，换挡运动可以沿着换挡方向7纵向地传到传动关节1，以及沿着选挡方向9横向地传到传动关节1，直到传到换挡轴。此时沿着在图1中表示的、在换挡方向7的横向上延伸的选挡方向9，换挡杆的移动通过未示出的选挡拉索或拉杆直接传到变速器换挡杆5。
如在图1中表示的，传动关节1带有框形关节壳11，它在外侧具有伸长的中空圆柱形连接件13，它端面是带有各自内齿17的径向可调节的锁定块15。在它们的外侧锁定块15被轴向可移动的套管19包围，为了锁定拉索3，如图1中所示，套管使锁定块15用其内齿17对拉索3的相应的外齿压紧。套管19通过螺旋弹簧21压紧在它在图1中所示的位置。为了使拉索3从传动关节1上松开，套管19逆着螺旋弹簧21的弹簧力反向移动，由此锁定块15与拉索3脱离啮合。
为了连接在传动关节1上，变速器侧的换挡杆5带有叉形换挡杆头23，关节1布置在它的两个平行的叉形板之间。构成关节轴的支撑销轴25穿过叉形板以及传动关节1的轴套27。根据图1所示，通过支撑销轴25构成的关节轴沿着选挡方向9延伸。
轴套27在关节壳11内通过紧密结构的弹性体块或弹性体件31的通孔29延伸。它作为减振元件布置在轴套27和关节壳11之间。弹性体块31通过其外侧的圆周槽33与关节壳11的相应隆起的横截面收缩35形状匹配地连接。附加地，弹性体块31大面积地与关节壳11的内侧贴紧，因此弹性体块31和关节壳11也是摩擦连接。
为了达到良好的减振特性，坚实的弹性体块31填满了由关节壳11所限定的壳腔的绝大部分，并且在弹性体块31中设有自由的空腔或者空腔形的槽36。这些槽沿着纵向方向或者换挡方向7布置在轴套27和关节壳11之间并且由相互以自由间距a1、a2间隔开的面对面的空腔壁构成。空腔式的槽36以及弹性体块31的通孔29通过完整材料段34相互分开。
如图2所示，轴套27通过在径向方向带有第一间隙S1的环状间隙支撑在弹性体块31的通孔29中。由于轴套端面各自具有导板37，因此尽管有径向间隙S1，轴套27仍被可靠的夹持在关节壳11中。轴套27的面对面的导板37凸缘状地径向向外延伸，并且形成轴向挡板或者高度挡板，根据图1所示，轴向挡板通过第二间隙S2允许轴套27在弹性体块31中轴向运动。
此外轴套27的导板37以它沿着纵向方向7延伸的狭长侧基本上无间隙地贴紧在关节壳11的内侧的各上下侧边缘上或者只保持微小的间隙。因此仅仅可使轴套沿着传动关节1的纵向方向7做平移运动，而回转运动被避免，防止轴套27扭转。如果轴套27在弹性体块31的通孔29中有这样的回转运动，则可能将剪力传到弹性体块31上，由此将损害它的带有预先确定的标志的减振特性，并且在不利的情况下弹性体块31可能被毁坏。
为了弹性体块31的过载保护，根据图2所示，轴套27的导板37以它在纵向方向7的横向延伸的狭长侧面各自通过纵向间距b与关节壳11的内侧挡板保持间距。因此纵向间距b相当于在关节壳11中轴套27沿着纵向方向或者换挡方向7的最大减振距离。
根据图1和图2所示，关节壳11在它的面对面的侧边缘上各自构成台阶38，两个导板37在台阶中纵向引导。通过台阶38可以实现轴套27用它的导板37在没有弹性体块31时也可以可靠地保持在关节壳11中。因此当损坏的弹性体块31从关节壳11脱落时，关节1的功能也可以保持。
弹性体块31的上侧面和下侧面稍微凸出关节壳的台阶38一些。因此轴套27在弹性体块31中轴向运动时，弹性体块31的上侧面和下侧面就构成了轴套27的轴向挡板和/或高度挡板37的对应挡块。因此轴套27对于关节壳11是无接触支撑。
如由图1中得知，轴套27由两个沿着轴向方向相互连接的轴套部件39、41两部分组成。此外轴套部件39、41在它们的相对的侧面上通过未详细表示的卡槽连接或者螺旋连接相互连接起来。
在汽车运行期间在换档或者改变传动级时变速器一侧产生换挡冲击和振动，它通过换挡杆5传到传动关节1上，并且借助于弹性体块31以及在传动关节1的关节壳11中通过槽36和通过径向间隙S1设有的自由间距在很大程度上被消除。由于在图1和图2中所示的在关节壳11的边缘侧台阶38中轴套27纵向引导的原因，减振只在换挡方向7上实现。与此相反，在换挡方向的横向上的选挡方向9上，轴套27基本上在关节壳11中无间隙支撑，由此在弹性体块31中使轴套27沿着换挡方向或者纵向方向7的平移运动成为可能。
由于轴套27在弹性体块31中的无预张力支撑，弹性体块31只在换挡过程中受到负荷。与此同时无一例外的涉及到压力负荷，由此避免了通过拉伸负荷过早发生的弹性体块31的磨损。
附图标号表
1 传动关节
3 换挡杆侧的拉索或拉杆
5 变速器换挡杆
7 换挡方向(Schaltrichtung)、纵向方向
9 选挡方向(Waehlrichtung)、横向方向
11 关节壳
13 连接件
15 锁定块
17 内齿
19 套管
21 螺旋弹簧
23 叉形换挡杆头
25 支撑销轴，支撑短轴
27 轴套
29 通孔
31 弹性体块或弹性体件，减振元件
33 圆周槽
34 完整材料段
35 横截面收缩部
36 自由空腔
37 导板，轴向挡板
39、41 轴套部件
S1 径向间隙
S2 轴向间隙
a1/a2 在面对面的空腔侧面之间的自由间隔
b 纵向间距

Claims (16)

1.用于汽车变速器的换挡装置的传动关节，其具有连接在第一传动部件(3)上的关节壳(11)，并且在关节壳中内侧夹持有轴套(27)，在轴套中可回转地支撑有第二传动部件(5)的销轴(25)，并且具有布置在轴套(27)和关节壳(11)之间用于对变速器侧的换挡冲击或者振动进行减振的减振元件(31)，其特征在于，减振元件(31)支撑轴套(27)，并且被夹持在关节壳(11)中，轴套(27)以径向间隙(S1)支撑在减振元件(31)中，和/或轴套(27)构造成带有至少一个轴向挡板或者高度挡板(37)，其允许轴套(27)通过轴向间隙(S2)在减振元件(31)中轴向运动。
2.根据权利要求1所述的传动关节，其特征在于，所述轴向挡板或者高度挡板(37)构造成导板，其在关节壳(11)中沿着传动关节(1)的纵向方向(7)被无间隙地引导。
3.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，轴套(27)至少由两个轴套部件(39、41)构成，其可由面对面的侧面装配到关节壳(11)中。
4.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，轴套(27)相对关节壳(11)无预张紧力和/或无接触地被夹持在关节壳中。
5.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，减振元件(31)与关节壳(11)牢固地和/或无间隙地连接。
6.根据权利要求5所述的传动关节，其特征在于，减振元件(31)与关节壳(11)摩擦连接、传力连接和/或形状匹配地连接。
7.根据权利要求6所述的传动关节，其特征在于，关节壳(11)内侧形成凸出状的横截面收缩部(35)，它与减振元件(31)的相应的外侧的圆周槽(33)形状匹配地连接。
8.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，减振元件(31)是坚实的块状部件。
9.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，减振元件(31)至少按区域填充由关节壳(11)限定的关节壳空腔。
10.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，减振元件(31)在圆周侧上大面积地与关节壳(11)的内侧贴紧。
11.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，为了调节减振特性，减振元件(31)在关节壳(11)和轴套(27)之间具有至少一个自由空腔(36)。
12.根据权利要求11所述的传动关节，其特征在于，至少一个自由空腔(36)通过完整材料段(34)与减振元件(31)的纵向侧面和/或通孔(29)保持一定间隔。
13.根据权利要求1或2所述的传动关节，其特征在于，第一传动部件(3)是拉索，并且第二传动部件(5)是直接与支撑在变速器中的换挡轴相连接的变速器换挡杆。
14.根据权利要求13所述的传动关节，其特征在于，变速器换挡杆(5)与沿着选挡方向(9)调节变速器换挡杆(5)的选挡拉索相连接。
15.汽车变速器的换挡装置，其具有根据上述权利要求中任一项所述的传动关节(1)。
16.用于制造根据权利要求1至14中任一项所述的用于换挡装置的传动关节的方法，其中将减振元件(31)牢固地与构成关节壳(11)的基体相连接，随后将轴套(27)穿过减振元件(31)的通孔(29)，并且由减振元件支撑。
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