CN104913042B - 用于车辆的换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的换档装置。在用于车辆的换档装置(10)中，当旋转轴(28)的具有比一对导向壁(40a，40b)的间隔小的间隔的一对平面(38a，38b)与一对导向壁(40a，40b)相对的同时，控制杆(16)安装在基座构件(18)中，以便旋转轴(28)被轴承面(34)接纳。在控制杆(16)的对应换档杆(12)的档位(P)与档位(M)之间的档位的旋转角范围中，一对平面(38a，38b)中的一个平面(38a)位于部分圆筒状的轴承面(34)的周向相对端的一对端缘之间；因此，在控制杆(16)的旋转角范围内，平面(38a)与轴承面(34)之间没有产生间隙S，且防止异物陷入。

Description

用于车辆的换档装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的换档装置，且具体地，涉及一种在用于限制旋转操作构件的旋转的键孔接合结构中，防止异物陷入的技术。
背景技术
已经提出了一种包含旋转操作构件和基座构件的用于车辆的换档装置。旋转操作构件具有柱状的旋转轴，该旋转轴沿一旋转轴线的方向突出且适于关于旋转轴线在预定的旋转角范围内旋转。基座构件包含形成有轴承孔的支撑壁，该轴承孔具有接纳旋转轴的轴承面。在公布号为2013-71563的日本专利申请(JP 2013-71563A)中描述了这种类型的车辆用换档装置的一个实例。
支撑壁中形成的轴承孔可以形成为细长状，以提供一对导向壁，所述一对导向壁以小于旋转操作构件的旋转轴的直径的间隔彼此相对，以便导向壁与部分圆筒形的轴承面相连，来提供所谓的键孔接合结构。键孔接合结构可使旋转操作构件在基座构件中容易安装，且限制或减小部件的数量。
图10示出设置在车辆用换档装置110中的键孔接合结构的一个实例。在车辆用换档装置110中，具有作为在其下端的部分圆筒状、内周面的轴承面118的轴承孔111形成在基座构件16中。从旋转操作构件112突出的旋转轴114装配在轴承孔111中，且被轴承面118支撑。轴承孔111具有以小于旋转轴114的直径的间隔彼此相对的一对导向壁122，且一对导向壁122形成为与部分圆筒状、轴承面118相连。旋转轴114具有在其外周面上形成的一对平面126a、126b，且该一对平面具有比一对导向壁122的间隔小的间隔。通过形成在旋转轴114的外周面上的一对平面126a、126b分别在一对导向壁122之间滑动，旋转轴114被导向到部分圆筒状轴承面118，由此旋转轴安装到基座构件16中。
然而，在上述的车辆用换档装置110中，当旋转操作构件112关于旋转轴线沿操作方向中的一个方向操作时，在旋转操作构件112的旋转角范围的操作端，在一对平面126a、126b(一对平面126a、126b设置在旋转轴114的外周面上，用于将旋转轴114安装在轴承孔111中)的一个平面126a与轴承面118之间形成间隙S。如此，异物可陷入间隙S中。
发明内容
本发明提供一种用于车辆的换档装置，当旋转操作构件关于旋转轴线操作到操作方向之一时，所述换档装置防止在旋转操作构件的旋转角范围的操作端处，在旋转轴和轴承孔之间形成间隙。
依照本发明的一个方案的用于车辆的换档装置包含旋转操作构件和基座构件。所述旋转操作构件包含沿旋转轴线的方向延伸的旋转轴，所述旋转轴具有柱状的形状。所述旋转操作构件适于关于所述旋转轴线在预定的旋转角范围内旋转。所述基座构件包含具有轴承孔的支撑壁，且轴承面围绕所述轴承孔设置。所述轴承面具有部分圆筒状的形状。所述旋转轴装配在所述轴承孔内，且所述轴承面接纳所述旋转轴的外周面。所述支撑壁包含一对导向壁，所述一对导向壁以小于所述旋转轴的直径的间隔彼此相对，且所述导向壁设置成与所述轴承面相连。所述导向壁限定细长的导向孔。一对平面设置在所述旋转轴的所述外周面上。所述一对平面的间隔小于所述一对导向壁的所述间隔。所述一对平面被配置以便：在所述旋转操作构件的所述预定的旋转角范围内，所述一对平面中的一个平面位于所述轴承面的一对周向端缘之间。
依照上述的车辆用换档装置，所述细长的导向孔具有一对导向壁，所述一对导向壁以小于旋转轴的直径的间隔彼此相对，且与轴承面相连。另一方面，旋转轴具有一对平面，所述一对平面具有比导向壁的间隔小的间隔。在旋转轴的平面分别与导向孔的导向壁相对的情况下，旋转轴装配在轴承面中，以便旋转操作构件安装在基座构件中。在旋转操作构件的预定的旋转角范围内，一对平面中的一个平面位于部分圆筒状的轴承面的一对周向端缘之间。因此，在旋转操作构件的预定的旋转角范围内，在一对平面中的上述的一个平面与轴承面之间没有形成间隙。因此，防止异物陷入平面和轴承面之间。
在如上述的换档装置中，设置在所述旋转轴的所述外周面上的所述一对平面可彼此平行，且所述一对平面的所述一个平面小于另一个平面，同时所述一个平面和所述旋转轴线之间的距离可大于所述另一个平面和所述旋转轴线之间的距离。在这个布置的情况下，旋转轴的外周面的可在轴承面上滑动的面积增加；因此，旋转操作构件的预定的旋转角范围(其中，旋转轴的一对平面中的一个平面位于轴承面的一对周向端缘之间)可增加。
在上述的换档装置中，所述导向壁中的至少一个可设置有尖突起，所述尖突起从所述轴承面的一对开口端中对应的一个沿所述轴承面的周向突出。通过上述布置，在旋转操作构件的预定的旋转角范围中，在旋转轴的不与部分圆筒状的轴承面滑动接触的外周面上沉积的异物借助于尖突起被剥离，所述尖突起形成为从轴承面的相对开口端中的至少一个，沿轴承面的周向突出。因此，进一步防止异物陷入旋转轴的外周面与轴承面的开口端之间。
在上述的换档装置中，所述一对导向壁可包含互相平行的部分，且所述旋转轴线的位置可以比所述导向壁之间的中心线更靠近所述一对平面中的所述另一个平面。通过上述布置，在由细长的导向孔的一对导向壁导向的旋转轴被轴承面接纳的同时，部分圆筒状的轴承面的中心线处于与旋转轴的旋转轴线同心关系中；因此，在紧接轴被轴承面接纳之后，旋转轴就能够关于旋转轴线旋转。
附图说明
参考附图，将在下文描述本发明的典型实施例的特征、优势以及技术和产业意义，其中同样的附图标记指代同样的元件，且其中：
图1是分别示出构成依照本发明的一个实施例的用于车辆的换档装置的换档杆、球状近侧端部、轴承构件、控制杆以及基座构件的立体图；
图2是示出图1的控制杆的放大的侧视图；
图3是示出设置在图1的基座构件中的轴承孔以及旋转操作构件的装配在轴承孔中的旋转轴的放大图；
图4是示出当控制杆安装在图1的基座构件中时，旋转轴装配到导向孔内的状态的正视图；
图5是示出位于轴承孔中的旋转轴从图4的状态关于旋转轴线旋转给定角度的状态的正视图；
图6是示意地示出在图1的换档装置中使用的换档定位板的视图；
图7是示出当换档杆处于档位P时，在图1的控制杆的旋转轴的一对平面与轴承面之间的位置关系的放大视图；
图8是示出当换档杆处于档位N时，在图1的控制杆的旋转轴的一对平面与轴承面之间的位置关系的放大视图；
图9是示出当换档杆处于档位M时，在图1的控制杆的旋转轴的一对平面与轴承面之间的位置关系的放大视图；以及
图10是示出在依照现有技术的用于车辆的换档装置中，在旋转操作构件的旋转轴的一对平面与基座构件的轴承孔的轴承面之间的位置关系的放大视图。
具体实施方式
参考附图，将详细描述依照本发明的一个实施例的用于车辆的换档装置。
图1是分别示出构成依照本发明的一个实施例的用于车辆的换档装置10的主要部分的换档杆12、轴承构件14、控制杆16以及基座构件18在组装之前的立体图。车辆换档装置10包含换档杆12、轴承构件14、控制杆16和基座构件18。换档杆12具有在其近侧端的球状近侧端部20、以及附接至换档杆12的远侧端部的球形把手(未示出)。轴承构件14接纳球状近侧端部20。具有圆筒形状的轴承构件14具有球状轴承面22，球状轴承面22可以与球状近侧端部20可滑动地接触。控制杆16安装到换档杆12，并且经由线缆(未示出)将换档杆12的沿换档方向的操作传递到自动变速器。基座构件18容纳轴承构件14以及换档杆12的下端部和控制杆16的下端部，并且固定至车室或车厢的地板。换档杆12直立在基座构件18上，从而换档杆12可以关于被轴承构件14可滑动地支撑的球状近侧端部20的中心，沿换档方向和选档方向枢转。球状近侧端部20具有矩形平板形式的导向突起26。导向突起26从球状近侧端部20的表面朝向车辆后侧突出，即，沿作为换档杆12的换档方向之一的操作方向突出。基座构件18形成为长方体的平行六面体的形状，以便装配轴承构件14的安装孔(未示出)的内壁沿上述的换档方向之一凹进。基座构件18具有导向槽(未示出)，所述导向突起26在所述导向槽内被导向，以便允许换档杆12沿换档方向和选档方向操作。控制杆16用作本发明的旋转操作构件。控制杆16具有柱状的旋转轴28。旋转轴28延伸至如下的车辆左侧：与导向突起26的突出方向基本上垂直的方向中的一个方向(即，一个换档方向)对应的车辆左侧。在控制杆16的固定有换档杆12的球状近侧端部2的近侧端部处，旋转轴28一体地安装在控制杆16上，以便旋转轴28的中心线(即，对应本发明的旋转轴线的旋转轴线O)穿过球状近侧端部20的球心。控制杆16还具有突起30。换档线缆(未示出)联接至突起30，以便当控制杆16根据换档杆12关于球心的枢转运动而关于旋转轴线O旋转时，将换档杆12的在换档方向上的操作传递至自动变速器。基座构件18具有一对支撑壁32，该一对支撑壁以使得沿车辆的横向彼此相对的方式竖放。轴承孔36设置在基座构件18的左侧支撑壁32中。位于一对支撑壁32之间的控制杆16的旋转轴28从内侧装配在轴承孔36中，以面向外侧。部分圆筒状的轴承面34围绕轴承孔36设置，用于接纳控制杆16的旋转轴28的外周面。
图2是控制杆16的放大的侧视图。柱状的旋转轴28形成在控制杆16的下端部上，以沿旋转轴线O的方向突出。一对平面38a、38b形成在旋转轴28的外周面上，该一对平面与旋转轴28的中心线或旋转轴线O平行，且彼此平行。不与轴承面34相对的一个平面38a比与轴承面34相对的另一个平面38b小，且形成在如下位置：与另一个平面38b相比，从旋转轴线O隔开较大距离的位置。换句话说，另一个平面38b大于上文指出的一个平面38a，且形成在如下位置：从旋转轴线O隔开较小距离的位置。
图3是示出了设置在基座构件18中的轴承孔36、以及控制杆16的装配在轴承孔36中的旋转轴28的放大的立体图。图3示出换档杆12处于档位N(N位置)的状态。支撑壁32具有作为开口的细长的导向孔42，该导向孔形成为沿车辆的竖直方向延伸，以与具有轴承面34的轴承孔36的上部相连。基座构件18具有围绕导向孔42形成的一对导向壁40a、40b。一对导向壁40a、40b与部分圆筒状的轴承面34的周向相对端相连。一对导向壁40a、40b以如下间隔D彼此相对：小于旋转轴28的直径且稍微大于一对平面38a和38b的间隔。此外，尖突起44a、44b在一对导向壁40a、40b下方形成。尖突起44a、44b从轴承面34的开口的一对周向相对端，沿周向方向突出来向彼此接近。在部分圆筒状的轴承面34的开口的一对周向端缘之间的间隔，即尖突起44a、44b的远侧端之间在沿部分圆筒状的轴承面34的周向方向(突起44a、44b突出的方向)所测的间隔，比在旋转轴28的一对平面38a、38b之间的间隔d大。轴承孔36形成为以便部分圆筒状的轴承面34的内径基本上等于旋转轴28的直径。此外，如将稍后描述的图8所示，轴承孔36形成为以便与从一对导向壁40a、40b的相互平行的部分隔开相等距离的中心线C相比，部分圆筒状的轴承面34的中心和旋转轴28的旋转轴线O的位置更靠近旋转轴28的一对平面38a、38b中的较大的平面(平面38b)。即，部分圆筒状的轴承面34的中心线位于一对导向壁40a、40b的中心线C的车辆前侧。此外，在控制杆16的从P位置到D位置或M位置的预定旋转角范围内，作为旋转轴28的一对平面38a、38b中的较小平面的平面38a位于作为部分圆筒状的轴承面34的周向相对的端缘的一对端缘之间。
图4是示出当控制杆16安装于基座构件18时，旋转轴28装配在导向孔42中的状态的正视图。旋转轴28插入导向孔42的一对导向壁40a、40b(具有比旋转轴28的一对平面38a、38b的距离d大的间隔D)彼此平行的部分，以便旋转轴28的一对平面38a、38b分别与一对导向壁40a、40b可滑动地接触。然后，旋转轴28沿导向孔42的纵向朝下运动，即，沿图4中的箭头所指的方向运动。然后，穿过轴承面34的开口，旋转轴28运动到轴承孔36内。
图5是示出位于轴承孔36内的旋转轴28关于旋转轴线O旋转给定角度的状态的正视图。由于与在一对导向壁40a、40b之间的中心线C相比，控制杆16的旋转轴线O的位置更靠近作为一对平面38a、38b中的较大的一个平面的平面38b，因此在紧接旋转轴28由轴承面34接纳之后，控制杆16就可关于旋转轴线O旋转。在这个状态中，旋转轴28的直径大于一对平行的导向壁40a、40b的间隔D；因此，旋转轴28被接纳在轴承孔36内，而不会穿过轴承面34的开口从孔36脱离。
图6示意地示出作为板状构件的换档定位板48的构造。换档定位板48具有换档杆12所穿过的导向孔46，且用来将换档杆12导向到P位置、R位置、N位置、D位置、M位置、+位置、-位置中的选择的一个位置。换档定位板48安装在车辆内部，以便图6中示出的换档方向对应车辆的前后方向，且换档杆12经由换档定位板48在车辆内部直立，以便换档杆12可沿换档方向和选档方向操作。控制杆16一体地安装至换档杆12，以便旋转轴28的旋转轴线O穿过换档杆12的球状近侧端部20的球心，且与换档杆12的换档方向垂直。例如，如果换档杆12在换档方向中的一个方向上操作以处于P位置、N位置、M位置中的一个位置，则根据换档杆12的操作，控制杆16关于旋转轴线O在预定的旋转角范围内旋转。
图7、图8和图9分别是示出当换档杆12处于P位置、N位置、和M位置时，控制杆16的旋转轴28的一对平面38a、38b与轴承面34之间的位置关系的放大视图。在图7和图9中，单点划线P和单点划线M指的是，旋转轴28从图8的单点划线N，沿由箭头指的方向中的每一方向关于旋转轴线O旋转给定的旋转角。不管换档杆12处于档位P、档位N和档位M中的哪个位置，作为旋转轴28的一对平面38a、38b中的较小的一个平面的平面38a位于在部分圆筒状轴承面34的周向相对端的一对端缘之间。因此，在控制杆16的对应换档杆12的档位P和档位M之间的档位的旋转角范围内，作为旋转轴28的一对平面38a、38b中较小的一个平面的平面38a位于在部分圆筒状轴承面34的周向相对端的一对端缘之间。因此，在轴承面34的一对开口端与作为一对平面38a、38b之一的平面38a之间没有产生间隙S。
如上所述，依照该实施例的车辆用换档装置10，细长的导向孔42具有一对导向壁40a、40b，该一对导向壁以小于旋转轴28的直径的间隔彼此相对，且与轴承面34相连。另一方面，旋转轴28具有一对平面38a、38b，该一对平面38a、38b具有比一对平面40a、40b的间隔小的间隔。在旋转轴28的平面38a、38b分别与导向孔42的一对导向壁40a、40b相对的情况下，旋转轴28被轴承面34接纳，以便控制杆16安装在基座构件18中。在控制杆16的对应换档杆12的档位P和档位M之间的档位的旋转角范围中，一对平面38a、38b中的一个平面38a位于部分圆筒状轴承面34的周向相对端的一对端缘之间。因此，在控制杆16的旋转角范围内，平面38a和轴承面34之间没有形成间隙S。因此，防止异物陷入平面38a和轴承面34之间。
依照该实施例的车辆用换档装置10，在旋转轴28的外周面上形成的一对平面38a、38b彼此平行地形成，且一对平面38a、38b中的一个平面38a小于另一个平面38b，且与另一个平面38b相比，从旋转轴线O隔开较大的距离。因此，旋转轴28的外周面的可在轴承面34上滑动的部分的面积增加，以便控制杆16的旋转角范围可增加，其中，在该旋转角范围中，较小的平面38a位于轴承面34的周向相对端的端缘之间，且该旋转角范围对应换档杆12的档位P和档位M之间的档位。
依照该实施例的车辆用换档装置10，一对导向壁40a、40b形成有尖突起44a、44b，所述尖突起从轴承孔36的部分圆筒状轴承面34的相对开口端，沿轴承面34的周向突出。因此，在控制杆16的对应换档杆12的档位P和档位M之间的档位的旋转角范围中，在旋转轴28的不与部分圆筒状轴承面34滑动接触的外周面上沉积的异物借助于尖突起44a、44b剥离，其中所述尖突起形成为从轴承面34的相对的开口端沿轴承面34的周向突出。因此，进一步防止异物陷入旋转轴28的外周面与轴承面34的一对开口端之间。
依照该实施例的车辆用换档装置10，彼此相对的一对导向壁40a、40b具有相互平行的部分，且旋转轴线O的位置比导向壁40a、40b之间的中心线C更靠近一对平面38a、38b的大平面38b。由于在被细长的导向孔42的一对导向壁40a、40b导向的旋转轴28由轴承面34接纳的同时，部分圆筒状轴承面34的中心线进入与旋转轴28的旋转轴线O的同心关系，因此，在紧接轴28被轴承面34接纳之后，旋转轴28能够关于旋转轴线O旋转。
尽管参考附图已经详细地描述了本发明的一个实施例，但是本发明可以通过添加各种改变而以其它形式来具体化，而不脱离本发明的本质。
在上述实施例的车辆用换档装置10中，控制杆16的旋转角范围(在所述旋转角范围内，旋转轴28的一对平面38a、38b的一个平面38a位于在轴承面34的周向相对端的端缘之间)为足够大的，来提供换档杆12的档位P和档位M之间的档位，即，允许换档杆12在档位P和档位M之间操作。然而，本发明没有限制于这个布置。例如，旋转轴28的一对平面38a、38b的一个平面38a的面积可减小，以便进一步增加控制杆16的旋转角范围。在旋转角范围由此增加的情况下，可允许换档杆12沿一个换档方向操作到档位——相对于档位M位于车辆后侧。
在上述实施例的车辆用换档装置10中，尖突起44a、44b形成在部分圆筒状的轴承面34的相对的开口端处。然而，本发明没有限制于这个布置，而是尖突起可在轴承面34的相对的开口端中的任一开口端处形成。

Claims (3)

1.一种用于车辆的换档装置(10)，所述换档装置(10)包括：
旋转操作构件(16)，其包含沿旋转轴线(O)的方向延伸的旋转轴(28)，所述旋转轴(28)具有柱状的形状，并且所述旋转操作构件(16)适于关于所述旋转轴线(O)在预定的旋转角范围内旋转；以及
基座构件(18)，其包含具有轴承孔(36)的支撑壁(32)，轴承面(34)围绕所述轴承孔(36)设置，所述轴承面(34)具有部分圆筒状的形状，所述旋转轴(28)装配在所述轴承孔(36)内，且所述轴承面(34)接纳所述旋转轴(28)的外周面，
所述换档装置(10)的特征在于
所述支撑壁(32)包含一对导向壁(40a，40b)，所述一对导向壁以小于所述旋转轴(28)的直径的间隔彼此相对，
所述导向壁(40a，40b)设置成与所述轴承面(34)相连，
所述导向壁(40a，40b)限定细长的导向孔(42)；
一对平面(38a，38b)设置在所述旋转轴(28)的所述外周面上，
所述一对平面(38，38b)的间隔小于所述一对导向壁(40a，40b)的所述间隔，并且
所述一对平面(38a，38b)被配置以便：在所述旋转操作构件(16)的所述预定的旋转角范围内，所述一对平面(38a，38b)中的一个平面(38a)位于所述轴承面(34)的一对周向端缘之间，使得在所述一对平面(38a，38b)中的所述一个平面(38a)与所述轴承面(34)之间没有形成间隙，其中
设置在所述旋转轴(28)的所述外周面上的所述一对平面(38a，38b)彼此平行；
所述一对平面(38a，38b)的所述一个平面(38a)小于另一个平面(38b)；并且
所述一个平面(38a)和所述旋转轴线(O)之间的距离大于所述另一个平面(38b)和所述旋转轴线(O)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的换档装置，其中
所述导向壁(40a，40b)中的至少一个设置有尖突起(44a，44b)，所述尖突起从所述轴承面(34)的一对开口端中对应的一个沿所述轴承面(34)的周向突出。
3.根据权利要求1所述的换档装置，其中
所述一对导向壁(40a，40b)包含互相平行的部分；
所述旋转轴线(O)的位置比所述导向壁(40a，40b)之间的中心线(C)更靠近所述一对平面(38a，38b)中的所述另一个平面(38b)。
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