CN101376341A

CN101376341A - 变速杆

Info

Publication number: CN101376341A
Application number: CN200810214476.XA
Authority: CN
Inventors: 清水明
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Jtekt Column Systems Corp
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2009-03-04
Also published as: US7854179B2; US20090056490A1; JP2009056970A; JP4971912B2

Abstract

本发明提供可使变速杆的冲击吸收行程量较大且能以较小的行程量吸收较大的冲击能量的变速杆装置。该变速杆装置具备以转轴(2)为中心而转动的变速杆(3)、支撑转轴(2)的轴支撑支架(4)、与该轴支撑支架(4)一同支撑转轴(2)两端的一对轴支撑部件(6)，将在经变速杆(3)而施加冲击载荷时断裂的一对梁部(6c)设置在该轴支撑部件(6)上，将在轴支撑部件(6)的移动时由于该轴支撑部件(6)压力接触而弯曲变形的金属板(8)设置在轴支撑支架(4)上。

Description

变速杆

技术领域

本发明涉及一种变速杆装置，该装置具备吸收向变速杆施加的冲击能量的吸收构造。

背景技术

作为这种现有的变速杆装置，从碰撞安全性的观点来看，在通过驾驶室内的乘坐者操作变速杆而使变速机变速的车辆用变速操作部设有吸收冲击能量的吸收构造，作为其现有例子，有专利文献1—日本专利第3789567号公报及专利文献2—日本特开第2006-131030号公报中公开的变速杆装置。而且，在上述现有例子中，在乘坐者等碰撞变速杆且对变速杆的冲击载荷超过预定载荷的情况下，通过用变速杆装置的一部分吸收冲击能量，从而抑制对人体的伤害以免上述乘坐者负伤。

专利文件1所公开的现有例子具有将变速杆安装在转轴上的支架和将该支架与转轴连接的销，在上述支架上，形成有薄壁部部和排出孔。在该现有例子中，在经变速杆施加冲击载荷时，由于转轴使支架的薄壁部部断裂而进入排出孔，所以通过上述薄壁部部的断裂而可吸收经变速杆而施加的冲击能量。

此外，专利文件2所公开的现有例子具备支撑变速杆的轴销的部位和在经变速杆施加冲击载荷时在轴销的移动的方向范围内形成且在与移动方向大体正交的方向上延伸的多个肋。在该现有例子中，在经变速杆而向轴销施加冲击载荷并移动时，通过在该移动方向范围内形成的多个肋依次断裂而可吸收经变速杆施加的冲击能量。

但是，由于在上述专利文献1记载的发明中，其构成为在经变速杆施加冲击载荷时，将支架和转轴连接的销使支架的薄壁部部断裂并进入排出孔，所以销的移动行程收排出孔的长度尺寸限制，即冲击吸收行程量存在限制。

另一方面，由于在上述专利文献2记载的发明中，在轴销的移动方向范围内形成的多个肋与作为树脂成形品的变速操作装置一体化成形，即多个肋是树脂成形品，所以在经变速杆施加冲击载荷时每个肋的吸收能量的量减少，为吸收较大的冲击能量而需要增加肋的数量，在该情况下，存在冲击吸收行程量变长的问题。

发明内容

于是，本发明就是为解决上述问题而提出的，其目的是提供可使变速杆的冲击吸收行程量能较大且能以较小的行程量吸收较大的冲击能量的变速杆装置。

本发明第一方案的变速杆装置，具备以转轴为中心而转动的变速杆，支撑上述转轴的轴支撑支架，与该轴支撑支架一同支撑上述转轴两端的一对轴支撑部件；其特征是，将在经上述变速杆而施加冲击载荷时断裂的梁部设置在上述轴支撑部件上，将上述轴支撑部件随着上述梁部的断裂而移动时由于该轴支撑部件压力接触而弯曲变形的金属板设置在上述轴支撑支架上。

本发明第二方案的变速杆装置是在第一方案中，其特征是，上述金属板在与上述一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸设置的状态下，在上述一对轴支撑部件移动的区域分别配置一个。

本发明第三方案的变速杆装置是在第一方案中，其特征是，上述金属板在与上述一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸设置的状态下，在上述一对轴支撑部件移动的区域分别配置多个且留有间隔地层叠配置相同数量。本发明第四方案的变速杆装置是在第一方案中，其特征是，与上述轴支撑支架一体地设置上述一对轴支撑部件。

根据第一方案的发明，在乘坐者等碰撞变速杆且冲击载荷超过预定载荷的情况下，首先，在轴支撑部件的梁部断裂后，通过变速杆、转轴及轴支撑部件移动且该轴支撑部件与金属板压力接触而使金属板弯曲变形。因此，在经变速杆而施加冲击载荷时，由于由轴支撑部件的梁部和金属板分两阶段吸收冲击能量的同时轴支撑部件可进行较长距离移动，所以在冲击吸收行程量较大的变速杆的情况下也能满足要求。此外，由于通过金属板弯曲变形而吸收冲击能量，所以与使用了树脂制的冲击吸收部件的现有例子比较能以变速杆的较小行程量吸收较大的冲击能量，且通过调整金属板的尺寸(面积及板厚)可容易地控制上述冲击载荷，所以对冲击吸收部件不需要严格的尺寸精度。

根据第二方案的发明，除了第一方案的发明的效果外，在一对轴支撑部件的梁部因向变速杆施加的冲击载荷而分别断裂且一对轴支撑部件移动时，由于在该移动区域各配置一块金属板，且在与一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸，所以一对轴支撑部件分别在大体正交方向上与金属板的一个面压力接触，并可在稳定的状态下使金属板弯曲变形。

根据第三方案的发明，除了第一方案的发明的效果外，在一对轴支撑部件的梁部因向变速杆施加的冲击载荷而分别断裂且一对轴支撑部件移动时，由于在该移动区域层叠配置多个金属板，且在与一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸，所以一对轴支撑部件分别在大体正交方向上与金属板的一个面压力接触，并可在稳定的状态下使金属板弯曲变形。此外，由于一对轴支撑部件依次使层叠的多个金属板弯曲变形，所以通过在较长距离范围内吸收冲击能量，从而能增加可吸收的冲击能量的量。

根据第四方案的发明，除了第一方案的发明的效果外，由于通过与轴支撑支架一体地设置一对轴支撑部件而不需要将这些轴支撑部件与轴支撑支架分别设置，所以可减少零部件数量。

附图说明

图1表示本发明的变速杆装置，图1(a)是表示装置整体的俯视图，图1(b)是沿图1(a)的A-A线的重要部分的剖视图。

图2表示本发明的第一实施方式，是变速杆主体的主视图。

图3表示本发明的第一实施方式，是变速杆主体的组装立体图。

图4表示本发明的第一实施方式，是变速杆主体的分解立体图。

图5表示本发明的第一实施方式，是轴支撑支架(轭部)的立体图。

图6表示本发明的第一实施方式，是轴支撑支架(轭部)的侧视图。

图7表示本发明的第一实施方式，是沿图6的B-B线的剖视图。

图8表示本发明的第一实施方式，是轴支撑部件的立体图。

图9表示本发明的第一实施方式，是轴支撑部件的主视图。

图10表示本发明的第一实施方式，是轴支撑部件的后视图。

图11表示本发明的第一实施方式，是表示经变速杆而施加冲击载荷的状态的说明图。

图12表示本发明的第一实施方式，是表示轴支撑部件的位移位置和能量吸收载荷的关系的特性图。

图13表示本发明的第二实施方式，是变速杆主体的主视图。

图14表示本发明的第二实施方式，是变速杆主体的立体图。

图15表示本发明的第二实施方式，是表示经变速杆而施加冲击载荷的状态的说明图。

图16表示本发明的第二实施方式，是表示轴支撑部件的位移位置和能量吸收载荷的关系的特性图。

图17表示本发明的第三实施方式，是变速杆主体的主视图。

图18表示本发明的第三实施方式，是变速杆主体的立体图。

图19表示本发明的第三实施方式，是沿图18的C-C线的剖视图。

图中：

1、1A、1B-变速杆主体；2-转轴；3-变速杆；4-轴支撑支架(轭部)；5-轴承；6-轴支撑部件；6c-爪部(梁部)；8、8a、8b-金属板；10-轴支撑部件；10a-梁部；10b-轴承部

具体实施方式

下面根据附图来说明本发明的实施方式。

第一实施方式

图1～图12表示本发明的第一实施方式，图1表示变速杆装置，图1(a)是表示装置整体的俯视图，图1(b)是沿图1(a)的A-A线的重要部分的剖视图，图2是变速杆主体的主视图，图3是变速杆主体的组装立体图，图4是变速杆主体的分解立体图，图5是轴支撑支架(轭部)的立体图，图6是轴支撑支架(轭部)的侧视图，图7是沿图6的B-B线的剖视图，图8是轴支撑部件的立体图，图9是轴支撑部件的主视图，图10是轴支撑部件的后视图，图11是表示经变速杆而施加冲击载荷的状态的说明图，图12是表示轴支撑部件的位移位置和能量吸收载荷的关系的特性图。再有，图11(a)～图11(e)表示的是为了便于说明轴支撑支架(轭部)内部而除去了轴支撑支架的一部分的壁部的状态。

如图1(a)、图1(b)所示，变速杆装置30具备在车体一侧固定的树脂制的基体31和转动自如地支撑于基体31上且通过驱动器操作来切换路程位置的变速杆主体1。变速杆主体1具备转动自如地支撑于基体31上的变速杆3和在变速杆3的上端部安装的树脂制的操作部(未图示)。在变速杆主体1上，形成有转轴7，通过由基体31支撑该转轴7而将变速杆主体1的整体用作变速杆装置30的定位杆，并在基体31上在Y方向上摇动自如。再有，构成为通过用转轴2使变速杆3在X方向上摇动来进行向手动模式的切换。

此外，在基体31的上部配置未图示的指示器盒，将路程位置配置在表面上。在该指示器盒上，在中央部分形成滑动孔，通过进行向变速杆主体1的操作来使变速杆主体1在指示器盒的滑动孔中滑行移动。再有，构成为，在变速杆主体1上，连接有经支架32而与传动装置(未图示)相连的线和连杆机构等，通过操作变速杆主体1而使传动装置变速。

在图1～图11中，变速杆主体1包括：设置于与转轴2的中心正交的方向上且连接该转轴2的变速杆3，以跨越转轴2的方式设置的作为轴支撑支架的轭部4，安装在该轭部4上且借助于轴承5而支撑转轴2的两端的一对轴支撑部件6，设置在轭部4上且在轴支撑部件6移动时通过轴支撑部件6压力接触而弯曲变形的金属板8。

在轭部4的上面及下面分别形成开口4a、4b，在轭部4的互相相对的一对侧面分别形成开口4c、4d，且在轭部4的另一互相相对的一对侧面分别形成侧壁4e、4f，从这些侧壁4e、4f向外方突出设置另一转轴7。例如，变速杆3用作未图示的变速杆装置30的手动模式选择用，以转轴2为中心而在图1、图3的X方向上转动，并用作变速杆装置30的移位用，以另一转轴7为中心而在图1、图3的Y方向上转动。

轭部4的开口4c、4d位于转轴2的轴向上，这些开口4c、4d的上部形成为半圆柱状，在开口4c、4d的上部嵌合在转轴2上嵌入的轴承5，且在开口4c、4d的下部在承受轴承5的下部的状态下安装轴支撑部件6。此外，轭部4的侧壁4e、4f沿转轴2在转轴2的两侧连续地设置。即，轭部4以跨越转轴2的方式设置。

轴支撑部件6由承受轴承5下部的圆弧状轴承部6a，在轴承部6a的中央部设置的脚部6b，从该脚部6b的下端部向轴承部6a两侧突出设置的作为一对梁部的爪部6c以及圆形的突起部6d构成，该一对爪部6c在经变速杆3施加冲击载荷时断裂。

此外，在轭部4的侧壁4e、4f的内面，设有在乘坐者等碰撞变速杆3而从图的上方施加冲击载荷且轴支撑部件6向移动方向即图的下方移动时轴承部6a的两端抵接且被导引的台阶部所构成的导引部4g，而且，在侧壁4e、4f的内面下端，设有装载轴支撑部件6的爪部6c两端的钩部4h和位于比该钩部4h靠下端一侧且装载金属板8两端的另一钩部4i。此外，在钩部4h、4i上以轴支撑部件6和金属板8不向轭部4的外侧脱落的方式设有止挡部4j、4k。再有，在轴支撑部件6的轴承部6a和爪部6c的两端，形成由台阶部构成的止挡部6e，通过该止挡部6e与导引部4g的台阶部抵接，而将轴支撑部件6对轭部4进行定位。

金属板8在一对轴支撑部件6移动的区域，即从轭部4的开口4c、4d朝向下面的开口4b的区域各配置一块，且在与一对轴支撑部件6的移动方向大体正交的方向上延伸。

在该第一实施方式中，在组装时将转轴2、轴承5插入轭部4内并嵌合到开口4c、4d中，且将变速杆3从轭部4上部的开口4a向上方突出设置。其次，在轭部4的开口4c、4d的下部，在承受转轴2及轴承5的下部的状态下安装轴支撑部件6。此时，轴支撑部件6的爪部6c两端装载于轭部4的钩部4h上，且爪部6c两端与轭部4的侧壁4e、4f内面松动配合。此外，金属板8两端装载于轭部4的另一钩部4i上。

如上述那样在组装变速杆主体1后，在乘坐者等碰撞变速杆3，且如图11(a)所示那，经变速杆3而在轴向上施加冲击载荷且在图12的位移位置D1处能量吸收载荷(即吸收冲击能量的载荷)达到预定载荷F1的情况下，如图11(b)所示，首先，轴支撑部件6的爪部6c因弯曲应力而断裂，然后，如图11(c)所示，变速杆3、转轴2、轴承5及轴支撑部件6向轭部4下部的开口4b的方向脱落，轴支撑部件6由轭部4的侧壁4e、4f的内面的导引部4g导引而向下方移动到位移位置D2。其次，如图11(c)、图11(d)所示，在轴支撑部件6的下端设置的突起部6d通过从位移位置D3与金属板8的大体中央部压力接触而使金属板8弯曲变形，能量吸收载荷在位移位置D4处达到载荷F2后，如图11(e)所示，金属板8的两端在位移位置D5处从钩部4i脱落之前通过金属板8的弯曲变形来吸收冲击能量。

如上所述，根据本发明，在经变速杆3施加冲击载荷时，由于可以由轴支撑部件6的爪部6c和金属板8分两阶段吸收冲击能量的同时，轴支撑部件6能移动较长的距离，所以可使冲击吸收行程量较大。此外，由于通过金属板8弯曲变形而吸收冲击能量，所以与使用树脂制的冲击吸收部件的现有例子比较能以较少行程量吸收较大的冲击能量，且通过调整金属板8的尺寸(宽度及板厚等)可容易地控制上述冲击载荷。由于是利用金属板8作为冲击吸收部件，所以在配合构造中不需要严格的尺寸精度。

此外，根据本发明，在一对轴支撑部件6的爪部6c因向变速杆3施加的冲击载荷而分别断裂且一对轴支撑部件6移动时，由于在该移动区域各配置一个金属板8，且在与一对轴支撑部件6的移动方向大体正交的方向上延伸，所以一对轴支撑部件6分别在大体正交的方向上与金属板8的一个面压力接触，并可在稳定的状态下使金属板8弯曲变形。

此外，根据本发明，通过将安装轭部4及该变速杆主体1的基体31等用树脂制成，从而可使变速杆装置30的价格低廉且重量轻。

第二实施方式

图13～图16表示本发明的第二实施方式，图13是变速杆主体的正视图，图14是变速杆主体的立体图，图15是表示经变速杆而施加冲击载荷的状态的说明图，图16是表示轴支撑部件的位移位置和能量吸收载荷的关系的特性图。再有，本实施方式的变速杆主体1A具备与上述第一实施方式的变速杆主体1同样的构成要素。因此，对该同样的构成要素标以相同标记，并省略重复的说明。

在图13～图15中，变速杆主体1A具备与上述第一实施方式不同数量的金属板8。即，金属板8在一对轴支撑部件6移动的区域分别层叠配置两块金属板8a、8b，且在与一对轴支撑部件6的移动方向大体正交的方向上延伸，各金属板8a、8b的两端装载于轭部4内面的钩部4i上。

在该第二实施方式中，在组装变速杆主体1A后，在乘坐者等碰撞变速杆3，且如图15(a)所示那样，经变速杆3而在轴向上施加冲击载荷且能量吸收载荷在图16的位移位置D1处达到预定载荷F1的情况下，如图15(b)所示，首先，作为轴支撑部件6的梁部的爪部6c因弯曲应力而断裂，变速杆3、转轴2、轴承5及轴支撑部件6向轭部4下部的开口4b的方向脱落，轴支撑部件6被导引而向下方移动到位移位置D2。其次，如图15(c)、图15(d)所示，在轴支撑部件6的下端设置的突起部6d在位移位置D3处与上方的金属板8a的大体中央部压力接触而使上方的金属板8a弯曲变形，能量吸收载荷在位移位置D4处达到载荷F2。接着，如图15(d)所示，上方的金属板8a在位移位置D5附近与下方的金属板8b的大体中央部压力接触且两个金属板8a、8b弯曲变形并到达载荷F4。然后，通过上方的金属板8a从钩部4i脱落而仅使下方的金属板8b从位移位置D6附近弯曲变形，载荷在位移位置D7处达到载荷F3。随后，如图15(e)所示，下方的金属板8b的两端在位移位置D8处从钩部4i脱落之前通过金属板8的弯曲变形来吸收冲击能量。

在这样构成的第二实施方式中，也可得到与上述第一实施方式同样的效果。再有，在第二实施方式中，由于一对轴支撑部件6依次使层叠的两块金属板8a、8b弯曲变形，所以通过在较长的距离范围内吸收冲击能量，从而能增加可吸收的冲击能量的量。

第三实施方式

图17～图19表示本发明的第三实施方式，图17是变速杆主体的正视图，图18是变速杆主体的立体图，图19是沿图18的C-C线的剖视图。再有，本实施方式的变速杆主体1B具备与上述第一实施方式的变速杆主体1同样的构成要素。因此，对该同样的构成要素标以相同标记，并省略重复的说明。此外，图18为了便于说明轴支撑支架(轭部)内部而在将轴支撑支架(轭部)的一部分的壁部除去的状态下进行表示。

在图17～图19中，变速杆主体1B具备与上述第一实施方式不同构造的一对轴支撑部件10。即，一对轴支撑部件10与轭部4一体化成形，且由存在于轭部4的侧壁4e、4f之间并在经变速杆3施加冲击载荷时断裂的中心状梁部10a和从该梁部10a的中央部垂下并形成借助于轴承5而支撑转轴2两端用的孔11的轴承部10b构成。

此外，在变速杆3的下端，设有转轴2可贯穿程度的未图示的孔，变速杆3通过转轴2贯穿轴承部10b的孔11和上述变速杆3的孔而可转动地支撑在轭部4上。通过在转轴2的一个前端设有头部2a，并在另一前端设置未图示的推式螺母等来防止相对轭部4拔出。

在该第三实施方式中，在组装变速杆主体1B后，在乘坐者等碰撞变速杆3，且经变速杆3而在轴向上施加冲击载荷且冲击载荷超过预定载荷的情况下，首先，轴支撑部件10的梁部10a因剪切应力而断裂，变速杆3、转轴2、轴承5及轴支撑部件10的轴承部10b向轭部4下部的开口4b的方向脱落。其次，通过轴支撑部件10向下方移动且与金属板8的大体中央部压力接触而使金属板8弯曲变形，在金属板8的两端从钩部4i脱落之前通过金属板8的弯曲变形来吸收冲击能量。

在这样构成的第三实施方式中，也可得到与上述第一实施方式同样的效果。再有，由于通过与轭部4一体地设置一对轴支撑部件10而不需要将这些轴支撑部件10与轭部4分别设置，所以可减少零部件数量。

虽然在上面对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，可进行各种变形。

例如，在上述第二实施方式中，虽然表示了在一对轴支撑部件6移动的区域分别层叠配置两块金属板8的情况的例子，但通过将金属板分别层叠配置三块以上，且一对轴支撑部件依次使层叠的金属板弯曲变形，进而能在长距离范围内吸收冲击能量，所以能增加可吸收冲击能量的量。

此外，在上述第一～第三实施方式中，虽然表示了在作为变速杆装置30的手动模式选择用的转轴2上设置轭部4及轴支撑部件6、10的情况的例子，但本发明并不限于此，例如，也可在变速杆装置30的作为移位用的转轴7和作为轴支撑支架的基体31之间采用。再有，也可以在没有手动模式选择用，而仅在移位用的转轴中使用。而且，这些构造与上述第一～第三实施方式同样，比较简单。

Claims

1.一种变速杆装置，具备以转轴为中心而转动的变速杆，支撑上述转轴的轴支撑支架，与该轴支撑支架一同支撑上述转轴两端的一对轴支撑部件；其特征在于，

将在经上述变速杆而施加冲击载荷时断裂的梁部设置在上述轴支撑部件上，

将上述轴支撑部件随着上述梁部的断裂而移动时由于该轴支撑部件压力接触而弯曲变形的金属板设置在上述轴支撑支架上。

2.根据权利要求1所述的变速杆装置，其特征在于，

上述金属板在与上述一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸设置的状态下，在上述一对轴支撑部件移动的区域分别配置一个。

3.根据权利要求1所述的变速杆装置，其特征在于，

上述金属板在与上述一对轴支撑部件的移动方向大体正交的方向上延伸设置的状态下，在上述一对轴支撑部件移动的区域分别配置多个且留有间隔地层叠配置相同数量。

4.根据权利要求1所述的变速杆装置，其特征在于，

与上述轴支撑支架一体地设置上述一对轴支撑部件。