CN101080588A - 一种汽车手动变速器的换档装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在汽车手动变速器中的具有中心换档轴(6)的换档装置(1)，其中，两个摆臂(7，8)固定在换档轴(6)上并支承带有滚轮(10)的轴(9)，滚轮(10)与由弹簧加载的并且可转动支承的轮廓元件(2)啮合。建议如下：轮廓元件(2)拥有在与换档轴(6)同中心的圆弧k区域内延伸的滑槽引导，摆臂(7，8)拥有滑杆(19)，滑杆(19)与换档轴(6)平行并被设置在圆弧k的半径R上，并且滑杆(19)能够通过换档轴(6)的轴向移动与滑槽引导啮合。

Description

一种汽车手动变速器的换档装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的换档装置，前序部分所述的这种换档装置在本申请人的专利申请DE 102 29 320 A1已被公开。

背景技术

驾驶者利用换档杆操作汽车手动变速器，换档杆从一个位于所谓横向凹槽之中的静止位置移出并(垂直于横向凹槽)移入到多个换档叉轴拨块凹槽中。因此，换档过程一方面存在于换档杆的横向移动中用以选档，另一方面则存在于垂直移动中用以换档。伴随选档移动需要选择一个需要被切换的换档连接套筒，并且伴随选档移动需要让有关的齿轮进入能量流动。为了在换档移动中支持驾驶者并且让驾驶者感知换档杆的每一个位置，变速器中会产生选档或换档力量，驾驶者的换档移动的选档或换档力量或多或少地相互作用。

通过DE 102 29 320 A1引出本发明，在DE 102 29 320 A1中公开了一种换档装置用以产生选档力量分布，选档力量分布通过一个摆动地设置在变速器外壳里的轮廓元件产生，轮廓元件与一个在中心换档轴上固定的滚轮啮合。当对应于选档移动转动换档轴的时候会因此而产生选档力量分布，选档力量分布可以通过轮廓元件的轮廓受到影响。

通过DE100 16 364 A1公开了一种用于手动变速器的选档和换档组件，其中，不同的选档力量通过各种弹簧、螺旋弹簧以及螺旋扭力弹簧的共同作用产生。驾驶者因此而在其换档移动中得以支持并感知到换档杆位于哪一个换档叉轴拨块凹槽，特别是在切入倒档的时候。

通过专利申请DE 40 20 160 A1公开了另外一种换档装置，其具有一跟带有选档摇臂的中心换档轴，在弹簧元件的共同作用中，选档力量通过这根轴得以产生，其中，在进行选档移动的时候，一个螺旋扭力弹簧以及不同的压力弹簧通过选档摆臂被移动。

上面提到的现有技术表明，对于选档力量的制造来讲总是需要在手动变速器中设置专门的装置。另外，换档装置也可以拥有换档轴的滑槽引导，滑槽引导被规定为用于手动变速器的典型的H形换档结构。

发明内容

本发明的任务是，在功能方面扩展开头所述类型的换档装置并同时减少零件数量以及减少整个变速器的制造成本。

这一任务通过权利要求1的特征得以解决。按照发明做如下设置，即伴随选档与换档移动使得轮廓元件为了产生选档力量分布而附带承担滑槽引导的功能。为此在摆臂上另外设置了滑杆，滑杆与设置在轮廓元件中的滑槽引导共同作用并因此占据中心换档叉轴拨块凹槽的槽位。从而获得下述优点，即轮廓元件和摆臂在中心换档轴上除了导致选档力量产生以外还会起滑槽引导的作用，对于选档力量的产生按照现有技术需要设置连有附带零件的另外装置。通过按照发明的两种功能的组合可以为整个变速箱带来结构上的优点、更少的零件数量以及更少的制造成本。

按照发明的其中一个优选实施例，滑槽引导通过分配给换档叉轴拨块凹槽的凹座得以构建，滑杆啮合在这些凹座中并从而为有关的换档叉轴拨块凹槽固定。优选在凹座之间设置斜面，它们起凹槽排斥作用。这样就可以获得下述优点，即滑杆伴随选档移动能够总被引入凹座。在此期间可以通过按照发明的滑槽引导而塑造经典的、用于换档杆的H形换档结构。为了改善排斥功能而使得滑杆在其端侧被倒圆并设为楔形。

在本发明的另外一个优选实施例中，轮廓元件像冲压零件一样构成，这就是说，在凹座之间冲压斜面的时候，轮廓和凹座会从金属片薄板中冲压出来，上述在一个工序中就可以实现。从而获得更少的制造成本这一优点。

按照本发明的另外一个优选实施例将滑槽引导设为连续的槽轮廓，其中，圆形的扩张形成了用于各个换档叉轴拨块凹槽的槽位，在扩张之间设有槽轮廓的狭窄部分。利用滑槽引导的这种结构可以获得如下优点，即整个轮廓元件都可以像纯粹的冲压零件一样得以制造。以2维轮廓构成的狭窄部分因此而承担凹槽排斥功能。

在本发明的另外一个优选实施例中，为了选档移动以及换档移动而在轮廓元件上或摆臂上设有止动块。从而关于构造空间以及零件数量示出又一个优点。

附图说明

本发明的实施例被示于图中并在下面被进一步地描述。

图1具有按照发明的轮廓的换档装置的第一个实施例；

图2沿着线II-II的截面

图3换档装置的俯视图，具有沿着线III-III的部分截面；

图4具有修改后的滑槽导向的换档装置的第二个实施例；

图5换档装置的俯视图以及沿着线V-V的局部截面。

具体实施方式

图1示出的是一个带有轮廓元件2的换档装置1的截面，轮廓元件2可以围绕一个固定在外壳上的栓子3摆动并且在轴向上固定支承于变速箱外壳4中，而且借助一个弹簧元件5使得轮廓元件2以其避开栓子3的末端相对于外壳4得以支承。两个摇臂7，8(也见图3)固定在中心换档轴6上，在它们之间平行于中心换档轴6设置了一根带有滚轮10的轴9，滚轮10可以转动。轮廓元件2含有一个与滚轮10保持啮合的轮廓11，该轮廓的设计符合于期望的选档力量分布，正如在本申请人的专利申请DE 102 29 320 A1中详细描述的那种设计一样。轮廓11的两侧通过凸肩11a、11b限定，它们在选档移动中起止动块的作用。换档轴6围绕其纵轴的旋转运动与选档移动相符，选档移动由双向箭头W示出。正如开头提到的那样，在选档移动中，一个未被示出的换档杆在一个未被示出的横向凹槽中移动以选定一个换档叉轴拨块凹槽。所述换档装置1是未被示出的汽车手动变速器的一部分并且到目前为止是已被熟知的。

按照发明在轮廓元件2中设置了以长孔方式构成的凹座12、13、14、15，在围绕换档轴6轴线的圆弧k上，它们被彼此间隔设置并被分配给未示出的换档叉轴拨块凹槽。在凹座12、13、14、15之间设置了具有凹槽排斥功能的斜面16、17、18，即所谓对角线换档斜面。

图2展示的是在平面II-II中通过凹座13区域内的轮廓元件2示出的局部截面。凹座13的沿着选档方向的两侧以及轮廓元件2的两侧都设为斜而16、17，它们优选被压入轮廓元件2。因此，轮廓元件2可以像冲压零件一样制造。

图3示出的是带有摇臂7、8的换档轴6的俯视图以及图1中III-III平面的部分截面。摆臂7、8通过滚动轴9向外延伸并且在其末端拥有两个指向内部、也就是指向轮廓元件2的滑杆19。滑杆19呈圆锥形并在其端侧被倒圆；它们位于一根共同的轴线a上，该轴线穿过轮廓元件2的凹座13并且以距离R平行于换档轴6纵轴分布，其中，R与图1中的圆弧半径k相符。换档轴6的换档移动在纵向上通过双向箭头S示出。从图示中明显看出，当换档轴6沿着箭头S方向移动时，两个滑杆19中的一个滑杆能够与凹座13啮合。在进行换档移动的时候，摆臂7、8利用其内表面7a，8a形成换档挡块。图2中同样通过双向箭头S示出了换档运动，其中可以看到，在进行选档移动的时候，滑杆19与斜面16、17保持滑动接触。

换档装置1的功能如下；在进行对应于双向箭头W的选档移动时，摆臂7、8会从图1所示的静止位置(中心位置)向上或向下摆动。在此期间，滚轮10滚落到轮廓元件2的轮廓11上，其中，由于弹簧元件5的支承会产生一个选档力量。正如提到过的那样，在H形换档结构的横向凹槽中，换档杆的横向移动与选档移动W相对应以用来选择换档叉轴拨块凹槽。轮廓元件2中的凹座各自被分配有一个换档叉轴拨块凹槽，更确切地说，凹座是换档叉轴拨块凹槽5/6的最上面的凹座12、中心位置中的以及邻近的属于换档叉轴拨块凹槽3/4的凹座13、属于换档叉轴拨块凹槽1/2的凹座14、以及用于倒车的属于换档叉轴拨块凹槽的凹座。在选档移动中，也就是说在摆臂7、8摆出的时候，滑杆19不会啮合，也就是说，滑杆19位于图2与图3所示的、在轮廓元件2之外的位置。在选档过程结束之后，通过换档轴6对应于双向箭头S的纵向推移导入换档移动，从而使得两个滑杆19中的其中一个滑杆与凹座12至15中的其中一个凹座啮合。同时，一个被未被示出的并且被调拨了的换档连接套筒被轴向推移并且有关的、属于已选档位的齿轮进入到能量流动中。在选档移动中，选档挡块11a、11b在轮廓元件2上限制摆臂7、8或未被示出的换档杆在横向凹槽中的摆动。相对而言，换档移动通过换档挡块7a、8a得以限定。

图4展示了发明的第二个实施例，其具有轮廓元件20，轮廓元件20拥有一个修改后的滑槽引导，该滑槽引导的形式为连续的封闭的槽轮廓21。轮廓元件20在下面也被称作滑槽元件20，它在这里构成纯粹的滑槽并且在两个点上通过栓子22、23在外壳侧固定。槽轮廓21拥有四个大概呈圆形的扩张24、25、26、27以及设置在扩张之间的狭窄部分28、29、30。扩张24至27被分配给上面提到过的换档叉轴拨块凹槽，狭窄部分28至30承担凹槽排斥功能。在图中，滑槽元件20的右侧(类似于前述实施例)设有一个中心换档轴3，支承摇臂32、33(参照图5)被固定在中心换档轴上。

图5展示的是支承摇臂32、33的俯视图，支承摇臂32、33通过一根平行于换档轴31设置的杆34相连。在支承摇臂32、33远离换档轴31的的末端上，滑杆35、36(类似于前述实施例)被设于滑槽元件20的两侧。滑槽元件20被按照截面V-V剖开，也就是说在扩张25的区域内被剖开。大约呈圆形的扩张24至27与滑杆35、36的直径相对应，并且伴随对应于双向箭头S方向的换档移动将这些滑杆形式封闭地容纳。扩张24至27之间的狭窄部分28至30起到排斥的作用并阻止在该区域中出现换档移动。因此，狭窄部分28至30能够以类似方法满足按照第一个实施例所述斜面16至18的功能。这种连续的、二维的槽轮廓21的优点体现在最为有利的制造中；滑槽元件20可以象纯粹的冲压零件一样制造，也就是说不用附加冲压过程。

附图标记

1换档装置

2轮廓元件

3栓子

4外壳

5弹簧元件

6换档轴

7摆臂

7a换档挡块

8摆臂

8a换档挡块

9轴

10滚轮

11轮廓

11a选档挡块

11b选档挡块

12凹座(5/6)

13凹座(3/4)

14凹座(1/2)

15凹座(R)

16斜面对

17斜面对

18斜面对

19滑杆

20轮廓元件(滑槽元件)

21槽轮廓

22栓子

23栓子

24扩张

25扩张

26扩张

27扩张

28狭窄部分

29狭窄部分

30狭窄部分

31换档轴

32支承摇臂

33支承摇臂

34杆

35滑杆

36滑杆

Claims (12)

1.一种在汽车手动变速器中的具有中心换档轴的换档装置，其中，两个摆臂(7，8)固定在换档轴(6)上并支承带有滚轮(10)的轴(9)，滚轮(10)与由弹簧加载并且可转动地支承的轮廓元件(2)啮合，其特征在于，轮廓元件(2)拥有滑槽引导且摆臂(7，8)拥有滑杆(19)，滑槽引导在与换档轴(6)同中心的圆弧k的区域内延伸，滑杆(19)与换档轴(6)平行并被设置在圆弧k的半径R上，并且滑杆(19)能够通过换档轴(6)的轴向移动与滑槽引导啮合。

2.按照权利要求1所述的换档装置，其中，滑槽引导通过多个凹座(12，13，14，15)形成。

3.按照权利要求2所述的换档装置，其中，凹座(12-15)以长孔方式构成并在换档轴(6)的方向上设有纵向延伸。

4.按照权利要求2或3所述的换档装置，其中，在凹座(12-15)之间沿着滑杆(19)的选档方向或摆动方向设有斜面(16，17，18)。

5.按照权利要求1至4所述的换档装置，其中，轮廓元件(2)可作为冲压零件制造。

6.按照权利要求1所述的换档装置，其中，滑槽引导被构造为在圆弧k方向上连续且带有扩张(24，25，26，27)以及狭窄部分(28，29，30)的槽轮廓(21)。

7.按照权利要求6所述的换档装置，其中，轮廓元件可作为冲压零件制造。

8.按照权利要求1至7之一所述的换档装置，其中，滑杆(19)在其端侧被倒圆和/或倒角。

9.按照权利要求2至8之一所述的换档装置，其中，凹座(12-15)或扩张(24-27)形成所选换档叉轴拨块凹槽的槽位。

10.按照权利要求2至9之一所述的换档装置，其中，斜面(16-18)或狭窄部分(28-30)被设为滑杆(19；35，36)的排斥部分。

11.按照权利要求1至10之一所述的换档装置，其中，轮廓元件(2)拥有作为凸肩(11a，11b)构成的选档挡块以用来限定选档移动。

12.按照权利要求1至11所述的换档装置，其中，摆臂(7，8)拥有内表面(7a，8a)，该内表面形成用于限定换档移动的换档挡块。

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