CN101457837A - 用于手动变速器的控制轴组件 - Google Patents

Abstract

一种用于手动变速器的控制轴组件，可包括控制轴，其在直线方向上往复运动且通过换档杆发生旋转；控制指单元，其安装于控制轴的一侧上且与控制轴一起运动且防止换档时的齿轮的双重啮合；引导体，其与控制指单元相分隔以安装于控制轴且其引导控制轴的换档位置；以及换档位置检测单元，其设置在控制轴的另外一侧与变速箱之间且在提档和降档的时候检测换档位置。

Description

用于手动变速器的控制轴组件

相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求于2007年12月14日提交的韩国专利申请第10-2007-0131650号的优先权，其全部内容合并于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

[0002]本发明涉及手动变速器的控制轴组件，且更特别地涉及由换档杆操作的手动变速器的控制轴组件。

背景技术

[0003]一般地，变速器通过换档杆变换齿轮，且包括选择和换档拉索(select and shift cable)，其传递对应于换档杆的位置的操纵力。

[0004]而且，变速器包括连接于选择和换档拉索的控制轴组件和根据控制轴组件的运动而操作同步装置的换档拨叉组件。

[0005]在此，控制轴组件包括连接于换档杆且在直线方向上往复运动的控制轴，以及根据控制轴的运动而操作装配在各自换档齿轮中的同步器的换档轨道。

[0006]另外，控制指安装于控制轴上且换档凸缘(lug)安装于由控制指操作的换档轨道上。

[0007]即，当通过于其轴向方向上移动的控制轴的选择运动而变换齿轮时，换档指移向换档轨道的一个位置。

[0008]而且，控制指通过控制轴的旋转而操作安装于换档轨道上的换档凸缘，从而安装于各自齿轮上的同步器被操作以提档或降档。

[0009]然而，在控制轴组件中，互锁板的臂的长度需要随着控制指的长度变长而变长，且当互锁板的臂在变换齿轮时通过换档凸缘而变宽至开口的外部的时候，互锁板会发生故障。

[0010]而且，当控制轴在轴向方向上移动的时候，换档冲击会过度，且当控制轴将回复至用于接下来的换档的空档位置的时候，控制指不能通过换档凸缘而回复至初始位置，另外当控制指回复至其初始位置的时候，换档的感觉会通过与换档凸缘的过度接触而迟钝。

[0011]公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0012]本发明的不同方面涉及提供一种用于手动变速器的控制轴组件，其具有在变换齿轮的时候防止过度冲击、提高安全性和平顺换档的优点。本发明的示例性实施方式提供用于手动变速器的控制轴组件，其具有防止互锁板的臂构件变宽从而发生故障的优点，且在制造的时候简化臂构件的外形，且通过应用换档位置检测单元而检测准确的齿轮换档速度从而在提档或降档的时候防止换档的故障和齿轮的过度冲击。

[0013]在本发明的一个方面中，用于手动变速器的控制轴组件，可包括控制轴，其通过变速箱在直线方向上往复运动且通过换档杆发生旋转；控制指单元，其固定于控制轴且与控制轴一起运动；引导体，其固定于控制轴且引导控制轴的换档位置以防止在转换齿轮的时候发生齿轮的双重啮合；和/或换档位置检测单元，其安装于控制轴以检测控制轴的换档位置。

[0014]控制指单元可包括控制指和安装至控制轴且彼此联接的互锁板。

[0015]互锁板可包括安装于控制轴上的第二轴连接部分；和/或臂构件，其中所形成的开口用于容纳控制指的一部分。

[0016]控制指、互锁板和引导体可相继地设置在控制轴上，从而可防止控制轴的过度冲击。

[0017]控制指可包括安装于控制轴上的第一轴连接部分和/或从第一轴连接部分延伸预定距离的啮合构件。

[0018]互锁板可包括安装于控制轴上的第二轴连接部分；和/或臂构件，其中所形成的开口用于控制指的啮合构件与其联接。

[0019]开口的远端部分可向外打开以容纳从其通过的控制指的啮合构件。

[0020]互锁板的开口和控制指单元的啮合构件的厚度可基本相同。

[0021]互锁板的开口和控制指单元的啮合构件可从控制轴在径向方向上排列。

[0022]引导体可包括引导部分，其具有多个引导控制轴的纵向运动的纵向槽，其中纵向槽在控制轴的纵向轴线上排列且可滑动地与形成于变速箱的突出部相啮合。

[0023]引导部分还可包括引导控制轴的旋转运动的横向槽，其中该横向槽垂直于纵向槽而排列。

[0024]换档位置检测单元可包括杆制动器，其包括固定于控制轴的第三轴连接部分以及在其径向方向上从第三轴连接部分延伸的延伸部分；和/或致动构件，其安装于变速箱上且共轴地联接于杆制动器的延伸部分，并且提供弹性力于杆制动器的延伸部分从而检测控制轴的换档位置。

[0025]致动构件可为安装于变速箱上且设置成对应于杆制动器的延伸部分的中心部分的柱塞装置。

[0026]所述柱塞装置可包括柱塞，其设置成对应于在空档位置上的杆制动器的延伸部分的中心部分，且其设置成根据控制轴的转动在变速箱的内部可移动；和/或弹性构件，其插置于柱塞和密封塞之间以弹性地支承柱塞。

[0027]所述柱塞的前方端部部分可具有球形外形以滚动接触杆制动器的延伸部分的端部表面；和安装槽，弹性构件通过该安装槽而插入，该安装槽形成于柱塞的后方端部部分。

[0028]杆制动器的延伸部分的端部表面可具有预定的外形，从而防止倒档速度、第五档速度以及第六档速度的过度冲击。所述预定的外形可为朝向中心轴形成的内凹外形，该内凹外形在其上具有多个倾斜表面。

[0029]所述的多个倾斜表面可包括中心槽，其形成于延伸部分的中心部分，用以检测空档位置；第一倾斜表面，其形成于第一和第二档速度的方向上；第二倾斜表面，其形成于第五和第六档速度的方向上；和/或第三倾斜表面，其形成于倒档速度的方向上，其中倒档过度冲击防止块和第五/第六档速度过度冲击防止块形成于杆制动器的延伸部分的横截面中的端部表面的远端部分上。

[0030]倒档过度冲击防止块、第三倾斜表面、第一倾斜表面、中心槽、第二倾斜表面和第五/第六档速度过度冲击防止块可相继地形成于杆制动器的延伸部分的横截面中的端部表面上。

[0031]本发明的方法和设备具有其他特征和优点，根据附图及后面的具体实施方式这些特征和优点将变得明朗，或者说这些特征和优点在附图及后面的具体实施方式中进行了更具体的说明，附图合并于此，与具体实施方式一起用于解释木发明的特定原理。

附图说明

[0032]图1为变速箱的局部横截面图，其中用于手动变速器的控制轴组件根据本发明的示例性实施方式得以应用。

[0033]图2为根据本发明的示例性实施方式的用于手动变速器的控制轴组件的立体图。

[0034]图3为根据本发明的示例性实施方式的对应于图1的线A-A的控制指单元的侧视图。

[0035]图4为根据本发明的示例性实施方式的控制指单元的分解图。

[0036]图5为根据本发明的示例性实施方式的对应于图1的线A-A的换档位置检测单元的横截面图。

具体实施方式

[0037]现在将具体参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的例子在附图中进行说明并且在下面进行描述。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但是应该理解的是，当前的描述并不是意在将本发明限制在这些示例性实施方式中。相反，本发明意在不仅覆盖示例性实施方式，还覆盖可能包括在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种选择、改变、等价形式和其他实施方式。

[0038]图1为变速箱的局部横截面图，其中手动变速器的控制轴组件根据本发明的示例性实施方式得以应用；图2为根据本发明的示例性实施方式的手动变速器的控制轴组件的立体图；图3为根据本发明的示例性实施方式的对应于图1的线A-A的控制指单元的侧视图；图4为根据本发明的示例性实施方式的控制指单元的分解图；且图5为根据本发明的示例性实施方式的对应于图1的线A-A的换档位置检测单元的横截面视图。

[0039]如图1和图2所示，在根据本发明的示例性实施方式的手动变速器的控制轴组件中，控制轴1设置在变速箱3内部，且连接于在直线方向上往复运动的换档杆且通过该换档杆旋转。

[0040]控制指单元5安装于控制轴1的一侧上，与该控制轴1一起移动，传递用于变换齿轮的换档力，且防止齿轮发生双重啮合。

[0041]如图2所示，控制指单元5包括固定于控制轴1的控制指10和连接于与其啮合的控制轴1的互锁板20。

[0042]控制指10包括固定于控制轴1的第一轴连接部分11和从第一轴连接部分11延伸的啮合构件13。

[0043]控制指10还包括形成于第一轴连接部分11的一个端部的引导部分12。该引导部分12具有内凹的外形以在其中容纳球17。该球17朝向控制指10的引导部分12受到按压，其中该球17通过设置在变速箱3的弹簧构件18而受到偏压。

[0044]如图4(a)所示，控制指10的啮合构件13从第一轴连接部分11朝向变速箱3延伸，然后沿着控制轴1的纵向轴线在向后方向上弯曲，然后朝向变速箱3弯曲从而具有这种弯曲的外形。

[0045]互锁板20防止控制指10在控制轴1在直线方向上移动的时候从换档凸缘中分离，且在提档/降档的时候防止齿轮发生双重啮合。

[0046]如图4(b)所示，互锁板20包括联接于控制轴1的第二轴连接部分21和其中形成有开口23的臂构件25，控制指10的啮合构件13被插入通过该开口23。

[0047]在这种情况下，互锁板20的开口23被平坦地研磨，且所需要的是接触该开口23的控制指10的啮合构件13的表面也被平坦地研磨。

[0048]在本发明的示例性实施方式中，互锁板20的开口23和控制指10的啮合构件13可具有基本相同的厚度且在控制轴1的径向方向上排列。

[0049]因此，在该结构中，用于控制指10和互锁板20的相互滑动的控制指单元5的开口23的长度与控制指10的长度无关。

[0050]另外，由于互锁板20的臂构件25未在其径向方向上变宽，所以防止了互锁板20的故障。

[0051]而且，控制指10的外表面和互锁板20的内表面的机械处理可通过控制轴1和互锁板20之间的相互滑动结构而被省略，从而制造工艺变得简单。

[0052]而且，引导体9固定于控制轴1上以与控制指单元5相隔预定的距离。

[0053]引导体9通过形成于其一个端部部分的纵向和横向的引导槽6和8引导控制轴1的换档位置。突出部7形成于变速箱3的内部表面且纵向和横向引导槽6和8根据控制轴1的旋转而可滑动地与突出部7啮合从而防止在变换齿轮时齿轮发生双重啮合。

[0054]换档位置检测单元30设置在变速箱3和控制轴1的另一侧之间。

[0055]换档位置检测单元30检测被啮合的齿轮换档速度，以防止在换档时发生啮合故障。

[0056]如图5所示，换档位置检测单元30包括杆制动器40和柱塞装置50。

[0057]杆制动器40包括换档位置检测单元30通过其被安装到控制轴1的第三轴连接部分41和从第三轴连接部分41向变速箱3延伸的延伸部分43。

[0058]在这种情况下，杆制动器40的延伸部分43的端部表面具有预定的内凹形状以检测控制轴1的换档位置并且防止倒档、第五档和第六档速度的过度冲击。

[0059]对于杆制动器40的延伸部分43的端部表面的中心，倾斜表面44形成于第一档和第二档速度的方向上，倾斜表面46形成于第五档和第六档速度的方向上，且倾斜表面44和46的中间部分为齿轮换档的空档位置45。

[0060]另外，倒档分界台阶47形成于相对第一和第二档速度的倾斜表面44的一侧上，且倒档过度冲击防止块48形成于倒档分界台阶47的一个端部部分。

[0061]第五和第六档速度过度冲击防止块49在第五和第六档速度的方向上形成于倾斜表面46的另一端部部分中。

[0062]柱塞装置50对应于杆制动器40的延长部分43的端部部分而设置于变速箱3的一侧。

[0063]柱塞装置50包括柱塞51、密封塞53和弹簧55。

[0064]柱塞51设置在变速箱3的内部以对应于杆制动器40的延长部分43的位置而可移动。

[0065]密封塞53安装于对应于柱塞51的变速箱3的外部。

[0066]弹簧55插置于柱塞51和密封塞53之间。

[0067]在这种情况下，柱塞51的前方端部部分具有与杆制动器40的延伸部分43的端部表面滚动接触的球形外形，而形成安装槽57以将弹簧55插入柱塞51的后方端部部分中。

[0068]在具有上述结构的换档位置检测单元30中，柱塞51的前方端部部分在第一和第二档速度方向上接触倾斜表面44，在第五和第六档速度的方向上接触倾斜表面46，在齿轮换档的空档位置45的时候接触倾斜表面44和46的中心，在检测倒档位置的时候接触倒档分界台阶47。

[0069]另外，柱塞单元30的柱塞51陷入(entangled)倒档过度冲击防止块48和第五和第六档速度过度冲击防止块49中，然后弹簧55的弹性力防止该过度冲击。

[0070]即，杆制动器40的延伸部分43的端部表面和柱塞单元50可准确地检测换档位置且在提档/降档的时候防止第一档、第二档和倒档齿轮的故障和过度冲击。

[0071]因此，在本发明的不同方面中，用于本发明的手动变速器的控制轴组件防止互锁板20的臂构件25通过控制指单元5变宽使得互锁板20的故障不会发生。

[0072]通过控制轴1和互锁板20的相互滑动，控制指10的外部表面和互锁板20的内部表面的处理可被省略以使得其制造更加容易。

[0073]而且，在换档位置检测单元30中，柱塞单元50和杆制动器40的延伸部分43的端部表面的简单结构可准确地检测换档位置且防止齿轮啮合的故障以及换档位置的脱离。

[0074]另外，控制指10、互锁板20和引导体9相继地设置在控制轴上从而可防止控制轴1的过度冲击。

[0075]为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“左”、“内部”、“下方”、“前方”和“后方”用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

[0076]前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (20)

1、一种用于手动变速器的控制轴组件，包括：

控制轴，其通过变速箱在直线方向上往复运动且通过换档杆发生旋转；

控制指单元，其固定于控制轴且与控制轴一起运动；

引导体，其固定于控制轴且引导控制轴的换档位置以防止在转换齿轮的时候发生齿轮的双重啮合；和

换档位置检测单元，其安装于控制轴以检测控制轴的换档位置。

2、如权利要求1所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中控制指单元包括控制指和安装至控制轴且彼此联接的互锁板。

3、如权利要求2所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中互锁板包括：

安装于控制轴上的第二轴连接部分；和

臂构件，其中所形成的开口用于容纳控制指的一部分。

4、如权利要求2所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中控制指、互锁板和引导体相继地设置在控制轴上，从而能够防止控制轴的过度冲击。

5、如权利要求4所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中控制指包括：

安装于控制轴上的第一轴连接部分；和

从第一轴连接部分延伸预定距离的啮合构件。

6、如权利要求5所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中互锁板包括：

安装于控制轴上的第二轴连接部分；和

臂构件，其中所形成的开口用于控制指的啮合构件与其联接。

7、如权利要求6所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中开口的远端部分向外打开以容纳从其通过的控制指的啮合构件。

8、如权利要求6所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中互锁板的开口和控制指单元的啮合构件的厚度基本相同。

9、如权利要求6所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中互锁板的开口和控制指单元的啮合构件从控制轴在径向方向上排列。

10、如权利要求1所述的用于手动变速器的控制轴组件，引导体包括引导部分，其具有多个引导控制轴的纵向运动的纵向槽，其中纵向槽在控制轴的纵向轴线上排列且能够滑动地与形成于变速箱的突出部相啮合。

11、如权利要求10所述的用于手动变速器的控制轴组件，引导部分还包括引导控制轴的旋转运动的横向槽，其中该横向槽垂直于纵向槽而排列。

12、如权利要求1所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中换档位置检测单元包括：

杆制动器，其包括固定于控制轴的第三轴连接部分以及在其径向方向上从第三轴连接部分延伸的延伸部分；和

致动构件，其安装于变速箱上且共轴地联接于杆制动器的延伸部分，并且提供弹性力于杆制动器的延伸部分从而检测控制轴的换档位置。

13、如权利要求12所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中致动构件为安装于变速箱上且设置成对应于杆制动器的延伸部分的中心部分的柱塞装置。

14、如权利要求13所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中所述柱塞装置包括：

柱塞，其设置成对应于在空档位置上的杆制动器的延伸部分的中心部分，且其设置成根据控制轴的转动在变速箱的内部能够移动；和

弹性构件，其插置于柱塞和密封塞之间以弹性地支承柱塞。

15、如权利要求14所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中所述柱塞的前方端部部分具有球形外形以滚动接触杆制动器的延伸部分的端部表面；和安装槽，弹性构件通过该安装槽而插入，该安装槽形成于柱塞的后方端部部分。

16、如权利要求12所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中杆制动器的延伸部分的端部表面具有预定的外形，从而防止倒档速度、第五档速度以及第六档速度的过度冲击。

17、如权利要求16所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中所述预定的外形为朝向中心轴形成的内凹外形，该内凹外形在其上具有多个倾斜表面。

18、如权利要求17所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中所述的多个倾斜表面包括：

中心槽，其形成于延伸部分的中心部分，用以检测空档位置；

第一倾斜表面，其形成于第一和第二档速度的方向上；

第二倾斜表面，其形成于第五和第六档速度的方向上；和

第三倾斜表面，其形成于倒档速度的方向上，

其中倒档过度冲击防止块和第五/第六档速度过度冲击防止块形成于杆制动器的延伸部分的横截面中的端部表面的远端部分上。

19、如权利要求18所述的用于手动变速器的控制轴组件，其中倒档过度冲击防止块、第三倾斜表面、第一倾斜表面、中心槽、第二倾斜表面和第五/第六档速度过度冲击防止块相继地形成于杆制动器的延伸部分的横截面中的端部表面上。

20、一种客车，包括如权利要求1所述的用于手动变速器的控制轴组件。

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