CN107250620B - 用于车辆变速器的换挡单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆变速器的换挡单元，该换挡单元包括阻挡机构，其用于阻挡换挡杆运动到包括倒挡的换挡槽，阻挡机构包括中空轴，环形突起可被抓握以向上向换挡杆的位置提起中空轴到释放位置，在释放位置，换挡杆自由运动到包括倒挡的换挡槽，在阻挡位置，中空轴的止挡构件阻挡换挡杆运动到包括倒挡的换挡槽，其中相对于换挡杆固定的弹簧保持器支承弹簧的一端，弹簧的相对端作用于中空轴上以向下推压它，弹簧保持器设有弹性端部止挡件，弹性端部止挡件相对于换挡杆轴线在径向突出并且伸入到中空轴的壁的开口内，开口被布置成使得当中空轴靠近释放位置时开口的下边缘接触端部止挡件，以平稳地阻挡中空轴在释放位置的运动。

Description

用于车辆变速器的换挡单元

技术领域

本发明涉及一种用于车辆变速器的换挡单元，换挡单元包括可释放阻挡机构，可释放阻挡机构用于阻挡换挡杆运动到包括倒挡的换挡槽，所述阻挡机构包括中空轴，中空轴围绕换挡杆安装，以可沿着换挡杆的纵向方向滑动，其中环形突起从中空轴的上端沿径向突出，环形突起可以由驾驶员抓握，以朝向位于换挡杆的上端处的捏手部向上提起中空轴到释放位置，在释放位置，换挡杆自由运动到包括倒挡的换挡槽，其中螺旋弹簧安置于中空轴内，并且在向下方向上偏压该中空轴到阻挡位置，在阻挡位置，中空轴的止挡构件阻挡换挡杆到包括倒挡的换挡槽的运动，其中相对于换挡杆固定的弹簧保持器支承弹簧的一端，弹簧的相对端作用于中空轴上，以向下推压中空轴，

背景技术

这种换挡单元公开于EP 0 225 211 A1中。当驾驶员希望改变到倒挡时，他或她用两个手指抓握环形突起，同时手保持搁置于换挡杆上端处的捏手部上。通过向上拉动环形突起，在中空轴下端处的止挡构件运动成不妨碍静止的阻挡构件，以使得阻挡构件可以经过阻挡构件，并且换挡杆因此可以运动到包括倒挡的换挡槽。当环形突起被提起以将中空轴置于释放位置时，由抵接于附连到换挡杆下端处的捏手部的下缘的环形突起来阻挡向上运动。当环形突起撞击捏手部的下缘时，这一方面生成噪音并且另一方面伴有中空轴的突然停止。因为中空轴的上部由硬度足以提供充分刚性的材料制成，这种效应甚至更严重。因此，当向上拉环形突起使得中空轴到达其释放位置时，生成卡合噪音。而且，当中空轴撞击捏手部的下缘时中空轴突然停止在释放位置给驾驶员带来不愉快的致动感体验。而且，当向上拉中空轴时，手指或手指的皮肤的部分可以夹持于中空轴的环形突起的上表面与捏手部的下缘之间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换挡单元，其使得用于阻挡换挡杆运动到包括倒挡的换挡槽的阻挡机构能以生成最小噪音的方式被致动。此外，阻挡机构应被布置成使得其能被致动，从而提供令人愉悦的致动感。

由包括如下特征的换挡组件实现了这个目的。

根据本发明，弹簧保持器设有弹性端部止挡件，弹性端部止挡件相对于换挡杆轴线沿径向突出并且伸入到中空轴壁的开口内。这个开口被布置成使得当中空轴接近所述释放位置时开口的下边缘接触端部止挡件，由此平稳地阻挡中空轴运动到释放位置。

以此方式，中空轴的壁开口的下边缘与弹簧保持器上的突出端部止挡件的接触发生于离中空轴上的环形突起和位于轴的上端处的捏手部(knob，旋钮、把手)一距离的位置。因此，由于这种接触而生成的任何噪音已经不太能引起驾驶员的注意。特别地，在中空轴的壁中的开口可以位于如下位置，即使得在换挡单元的组装状态其由防护罩(gaiter，罩子)包围，这进一步减少了可能使驾驶员注意到的任何噪音。此外，弹簧保持器的材料和端部止挡件的尺寸和形状可以选择为使得当中空轴靠近其释放位置时端部止挡件弹性地变形，从而平稳地减缓中空轴的向上运动。

在一优选实施例中，弹簧保持器是夹子，夹子具有两个弓形腿，用于环绕和接合固定于换挡杆上的套筒。弓形腿由顶点部分连接，并且端部止挡件由从顶点部分延伸的舌部形成。为了安装弹簧保持器，两个弓形腿弹性地展开以允许它们运动到换挡杆上的附连套筒上，之后，两个弓形腿弹性地返回或跳回，以相对于换挡杆固定夹子。

在一优选实施例中，弹簧保持器包括凸缘部分，凸缘部分相对于换挡杆的纵向轴线在径向方向上突出。以此方式，凸缘部分为搁置于凸缘部分上的螺旋弹簧的一端提供支承表面，其中夹子的内延伸部沿轴向向下延伸，并且延伸到弹簧的端部部分与换挡杆之间的间隙内。以此方式，弹簧保持器一方面提供支承表面以吸收在换挡杆和弹簧的纵向轴线的方向上作用的力。此外，伸入到螺旋弹簧与换挡杆之间的间隙内的夹子延伸部还通过将夹子延伸部布置成伸入到换挡杆的外表面与螺旋弹簧的绕组之间的小间隙内而支承弹簧防止在垂直于换挡杆纵向轴线的方向上运动。这种布置确保了弹簧被保持在中空轴内的适当位置并且防止产生噪音，因为弹簧不能移位使得其将撞击中空轴的内壁并且造成咔哒噪音。

在一优选实施例中，弹簧保持器由塑料材料一体地制成。优选地，弹簧保持器由热塑性聚氨酯制成。与其它塑料材料相比，热塑性聚氨酯可以具有相当低的肖氏A硬度。因此，端部止挡件可以被布置成有弹力的。以此方式，在中空轴靠近其释放位置时，端部止挡件可以平稳地减缓中空轴。

在一优选实施例中，中空轴在轴向方向上包括连接到彼此的上套筒部分和下套筒部分，其中上套筒部分和下套筒部分由不同塑料材料制成。一方面，这种两件式布置在弹簧保持器已被固定并且弹簧已被放置于换挡杆上时允许将中空轴组装于换挡杆上，并且将两个部件连接在一起。另一方面，上套筒部分可以由在结构刚性方面优化的塑料材料制成，而下部可以由具有更低肖氏A硬度和更高弹性的塑料材料制成。以此方式，可以实现而更好的噪音吸收。在换挡杆运动期间，下套筒部分可能会撞击其中安装了换挡杆的基座的反壁。通过选择更柔软材料用于下套筒部分，减轻了由于这种撞击所形成的噪音。上套筒部分必须能吸收更高的负荷。因此，由单独的上套筒部分和下套筒部分组装而成的中空套筒的设计允许选择合适的材料彼此独立地用于上套筒部分和下套筒部分。

在一优选实施例中，上套筒部分的材料的肖氏A硬度高于下套筒部分的肖氏A硬度。

在一优选实施例中，上套筒部分由聚甲醛制成，而下套筒部分由热塑性聚氨酯制成。

在一优选实施例中，上套筒部分和下套筒部分由卡口连接部连接，当上套筒部分和下套筒部分组装于换挡杆上时，使该卡口连接部闭合。

在一优选实施例中，上套筒部分和下套筒部分之一包括突出部，而上套筒部分和下套筒部分中的另一个包括互补凹部，其中当卡口连接部到达闭合状态时突出部与凹部接合，使得卡口连接部仅能通过脱开突出部而被再次打开。这是安全特征，因为如果在上套筒部分与下套筒部分之间的连接部打开并且突出部脱开(断开)时，换挡杆不能运动到R。

在一优选实施例中，中空轴壁中的开口形成于上套筒部分的下端部中。这意味着以其端部止挡件突出到开口内的弹簧保持器位于上套筒部分的下端部的区域中。上套筒部分的这个下端部与上套筒部分的上端充分隔开，使得其能位于由防护罩覆盖的换挡杆的一部分中。以此方式，由端部止挡件与中空轴中的开口的下边缘之间的接触形成的任何噪音还受到这种周围的防护罩抑制。

附图说明

现在将参考在附图中示出的优选实施例来描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的换挡单元的换挡杆组件的一部分、安置于换挡杆上的中空轴的立体图，

图2示出了中空轴、弹簧保持器和弹簧的各部分的分解图；

图3示出了弹簧保持器的立体图；以及

图4示出了在左侧的中空轴的阻挡位置和在右侧的换挡杆上的中空轴的上释放位置，在弹簧保持器和弹簧区域中的换挡杆和周围的中空轴的截面图。

具体实施方式

参考图1和图2，图示的换挡单元具有换挡杆2，中空轴4围绕换挡杆2布置。换挡单元还包括基座(未图示)，基座包括承载部分(未图示)，承载部分用于接纳换挡杆的球部，以安装换挡杆成在换挡方向和在垂直于换挡方向的选择方向上进行枢转运动。中空轴4可以沿着换挡杆2的纵向轴线滑动。中空轴4由螺旋弹簧20(参看图2和图4)推压到在换挡杆2上的中空轴的下阻挡位置。螺旋弹簧20安置于中空轴4内，并且作用于换挡杆2与中空轴4之间，以在向下方向上朝向阻挡位置偏压它。更精确地，螺旋弹簧以其上端抵靠弹簧保持器80，而该弹簧保持器80又与固定于换挡杆上的安装套筒92(参看图4)接合。螺旋弹簧20的下端搁置于在中空轴的内壁上形成的肩部上，如在图4中可以看出。

中空轴4具有靠近其上端的环形或周向突起42。驾驶员可以将两个手指中空轴4的相对两侧上放置于环形突起42下方，以抓握中空轴4并且将其拉向位于换挡杆的上端处的捏手部(未图示)，以将中空轴4运动到释放位置，在释放位置，在中空轴4的下端处的阻挡构件被提起，以使得阻挡构件能经过换挡单元的基座中的静止的止挡构件，以允许换挡到R。

中空轴具有第二环形突起44，使得手指可以放置于两个环形突起42、44之间的谷中。

如在图2中可以看出，中空轴由两个单独部分、即上套筒部分40与下套筒部分60构成。上套筒部分40优选地由硬塑料材料、诸如聚甲醛制成，以便向上轴部分60提供足够的结构刚性。下轴部分60优选地由更柔软的塑料材料、诸如热塑性聚氨酯制成。以此方式，在下轴部分60与其中安装了换挡杆单元的基座结构之间的任何接触会产生更少的噪音，因为下轴部分60由相当柔软的塑料材料形成。当下轴部分60被推到换挡杆上并且螺旋弹簧20和弹簧保持器80已被放置就位时，上轴部分40可以被推到换挡杆2上并且由卡口连接部连接到下轴部分60上。优选地，上轴部分40和下轴部分60包括一对突出部和凹部，当卡口连接部到达闭合状态时，这对突出部与凹部彼此卡扣接合。突出部与凹部的这种卡扣接合使得卡口连接部仅能通过脱开(挣脱)突出部而再次打开。因此，上轴部分40与60一旦已经安装并连接则不能断开，然而如果以充分的力来实现这种断开，则断裂的突出部确保了下轴部分60处于使得换挡杆到R(倒挡)的运动受阻的位置。

弹簧保持器80在图3中更详细地示出。可以看出，弹簧保持器80形成为夹子，夹子具有两个弓形腿84、86，这两个弓形腿84、86由顶点部分连接。夹子的顶点部分设有径向延伸的端部止挡件82，该端部止挡件82从夹子的顶点位置在与弓形腿84、86相反的方向上延伸。夹子的弓形腿84、86和顶点部分具有关于换挡杆的纵向轴线的一定的径向延伸量，并且因此形成在径向方向上突出的凸缘部分，以向螺旋弹簧20提供支承表面。

夹子还包括上突出部90，当中空轴处于其下阻挡位置时，上突出部90被接纳于上轴部分40的凹部中，如在图4的左侧可以看出。与上突出部90相对，设有内延伸部88，内延伸部88形成为薄弓形(弧形)壁并且其被布置成在向下方向上延伸到在换挡杆2上固定的安装套筒2(参看图4)中形成的凹部内。以此方式，内延伸部88向下伸入到弹簧20的上端部与固定于换挡杆2上的安装套筒90之间的间隙内(参看图4)。以此方式，内延伸部88去除弹簧20在换挡杆上的自由空隙，从而防止或至少在较大程度上减少弹簧在垂直于换挡杆的纵向轴线的方向上的运动。以此方式，能防止或者在较大程度上减轻由于弹簧咔哒作响而形成的噪音。

弹簧保持器80优选地由塑料材料一体地制成。特别地，弹簧保持器优选地由软塑料材料、诸如热塑性聚氨酯制成。这也向端部止挡件82提供软塑料材料的特征，这是优选的，如在下文中进一步描述。

安装套筒92设置于换挡杆2周围、在将固定有弹簧保持器80的高度区域(levelregion，水平区域)中(安装套筒92仅在图4中示出)。安装套筒2设有凹部，以部分地接纳内延伸部88。通过内延伸部在安装套筒中的凹部内的这种接合，当弹簧保持器80安装于安装套筒92上时，弹簧保持器80被接合并且被固定防止在换挡杆的纵向轴线的方向上进行运动。

通过推压弓形腿84、86分开使得弹簧保持器可以推动到安装套筒92上而安装弹簧保持器80。当将弹簧保持器80进一步推到安装套筒92上时，弓形腿84、86弹性地返回，直到内延伸部88被部分地接纳于安装套筒92的凹部中。内延伸部88与安装套筒2中的凹部的接合在换挡杆2的轴向方向上固定弹簧保持器80，并且弓形腿84、86沿径向固定弹簧保持器80。

如在图1和图2中可以看出，上轴部分40在其下端区域中设有开口48。在示出中空轴40、60处于下阻挡位置的图4中的左侧可以看出，开口48被布置成使得弹簧保持器80的端部止挡件82靠近开口48的上边缘。当中空轴相对于换挡杆2被提起到上释放位置(其在图4的左侧示出)时，开口48相对于静止的弹簧保持器80运动，以使得弹簧保持器80的端部止挡件82抵靠在开口48的下边缘50上。因此，当中空轴相对于换挡杆被提起到释放位置时，弹簧保持器80的端部止挡件82在运动的最后阶段抵接于开口48的下边缘50，并且阻止中空轴运动到预定释放位置。如在上文中已经提到的那样，弹簧保持器80优选地由相当柔软的塑料材料、诸如热塑性聚氨酯制成。因此，当到达中空轴的释放位置时，端部止挡件82并不造成突然停止，而是提供平稳的停止，这归因于端部止挡件82的柔软材料特征。

当使中空轴到上释放位置之后驾驶员通过移除他的或她的手指而再次释放环形突起42时，螺旋弹簧20沿向下方向往回推压中空轴到中空轴的下锁定位置，如在图4的左侧所示。

Claims (11)

1.一种用于车辆变速器的换挡单元，所述换挡单元包括可释放阻挡机构，所述可释放阻挡机构用于阻挡换挡杆(2)运动到包括倒挡的换挡槽，所述阻挡机构包括中空轴(4)，所述中空轴(4)围绕所述换挡杆安装，以能沿着所述换挡杆的纵向方向滑动，其中环形突起(42)从所述中空轴的上端沿径向突出，所述环形突起(42)能由驾驶员抓握以朝向所述换挡杆(2)的上端处的捏手部向上提起所述中空轴到释放位置，在所述释放位置，所述换挡杆自由运动到包括所述倒挡的所述换挡槽，其中螺旋弹簧(20)安置于所述中空轴内，并且在向下方向上偏压所述中空轴到阻挡位置，在所述阻挡位置，所述中空轴的止挡构件阻挡所述换挡杆运动到包括所述倒挡的所述换挡槽，其中相对于所述换挡杆固定的弹簧保持器(80)支承所述弹簧(20)的一端，所述弹簧(20)以其相对端作用于所述中空轴(4)上，以向下推压它，其特征在于，所述弹簧保持器(80)设有弹性端部止挡件(82)，所述弹性端部止挡件(82)相对于所述换挡杆轴线沿径向突出，并且伸入到所述中空轴的壁的开口(48)内，其中开口(48)布置成使得当所述中空轴接近所述释放位置时所述开口的下边缘(50)接触所述端部止挡件(82)，以平稳地阻挡所述中空轴在所述释放位置处的运动。

2.根据权利要求1所述的换挡单元，其特征在于，所述弹簧保持器(80)是夹子，所述夹子具有两个弓形腿(84,86)，以环绕和接合固定于所述换挡杆上的套筒，所述弓形腿(84,86)由顶点部分连接，并且所述端部止挡件(82)由从所述顶点部分延伸的舌部形成。

3.根据权利要求2所述的换挡单元，其特征在于，所述弹簧保持器(80)的夹子包括凸缘部分，所述凸缘部分在径向方向上突出，以向所述弹簧提供支承表面，其中所述夹子的内延伸部(88)沿轴向向下延伸，并且延伸到所述弹簧(20)的端部与所述换挡杆(2)的外壁之间的间隙内。

4.根据权利要求2或3所述的换挡单元，其特征在于，弹簧保持器(80)由塑料材料一体地制成。

5.根据权利要求4所述的换挡单元，其特征在于，所述弹簧保持器(80)由热塑性聚氨酯制成。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述中空轴沿轴向方向包括连接到彼此的上套筒部分(40)和下套筒部分(60)，其中所述上套筒部分和下套筒部分由不同塑料材料制成。

7.根据权利要求6所述的换挡单元，其特征在于，所述上套筒部分(40)的材料的肖氏A硬度高于所述下套筒部分(60)的肖氏A硬度。

8.根据权利要求7所述的换挡单元，其特征在于，所述上套筒部分(40)由聚甲醛制成，而所述下套筒部分(60)由热塑性聚氨酯制成。

9.根据权利要求6所述的换挡单元，其特征在于，所述上套筒部分(40)和所述下套筒部分(60)由卡口连接部形成。

10.根据权利要求9的任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述上套筒部分和下套筒部分(40,60)之一包括突出部，而所述上套筒部分和下套筒部分中的另一个包括互补的凹部，其中当所述卡口连接部到达闭合状态时突出部与凹部接合，使得所述卡口连接部仅能通过脱开所述突出部而打开。

11.根据权利要求6所述的换挡单元，其特征在于，所述中空轴壁中的所述开口(48)形成于所述上套筒部分(40) 的下端部中。