CN107387534A - 具有偏移线缆致动器的车辆换档器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有偏移线缆致动器的车辆换档器。在至少一些实施方式中，用于车辆变速器的换档器包括换档构件和线缆致动器。换档构件在第一枢轴处枢转以在对应于多个变速器档位的多个位置之间运动。线缆致动器在第二枢轴处枢转，通过换档构件绕第一枢轴的运动被驱动以绕第二枢轴运动，并且具有线缆连接器，所述线缆连接器适于被连接到与车辆变速器相关联的换档线缆，其中第一枢轴围绕第一轴线设成并且第二枢轴围绕不平行于第一轴线的第二轴线设置。

Description

具有偏移线缆致动器的车辆换档器

技术领域

本公开涉及具有相对于换档器的轴线偏移的线缆致动器的车辆变速器换档器。

背景技术

在一些车辆中，在车辆的乘客舱内的换档杆能够被车辆的操作者移动以便使得车辆变速器在其停车档和其他档（例如倒车档、空档和前进行驶档）之间换档。换档杆通过线缆被机械联接到变速器，该线缆将换档杆运动传递到变速器换档机构。

发明内容

在至少一些实施方式中，用于车辆变速器的换档器包括换档构件和线缆致动器。换档构件在第一枢轴处枢转以便在对应于多个变速器档位的多个位置之间运动。线缆致动器在第二枢轴处枢转，通过换档构件绕第一枢轴的运动被驱动以绕第二枢轴运动，并且具有线缆连接器，该线缆连接器适于被连接到与车辆变速器相关联的换档线缆，其中第一枢轴围绕第一轴线设置成并且第二枢轴围绕不平行于第一轴线的第二轴线设置。

本公开还涉及用于车辆变速器的换档器，其可以包括换档构件、线缆致动器和换档线缆。换档构件在第一枢轴处枢转以在对应于多个变速器档位的多个位置之间运动。线缆致动器在第二枢轴处枢转，通过换档构件绕第一枢轴的运动被驱动以绕第二枢轴运动，并且具有线缆连接器。第一枢轴围绕第一轴线设置并且第二枢轴围绕不平行于第一轴线的第二轴线设置。换档线缆具有被接收在导管内且相对于导管可运动的芯。芯被连接到线缆连接器，并且线缆致动器绕第二枢轴的运动使芯相对于导管运动。换档线缆适于被连接到变速器换档机构，以使当换档器被安装在车辆上时芯的运动导致变速器换档。

从上述和附图中所示和下述描述中的实施例的那些的组合中能够得到其他实施例。

附图说明

将关于附图对优选实施方式和最佳模式的下述具体描述进行阐述，附图中：

图1是车辆的一部分的局部透视图，其示出转向组件和安装在仪表板上的变速器换档器；

图2是包括由换档器驱动的换档杆和换档线缆的换档器的侧透视图；

图3是换档器的相反侧的透视图，其中换档器被示为处于第一位置；

图4是类似于图3的视图，其中换档器被示为处于第二位置；

图5是换档器的局部放大透视图；以及

图6是换档器的局部放大透视图，其包括改进的线缆致动器接口。

具体实施方式

更具体地参考附图，图1示出了车辆仪表板或仪器面板10的一部分，其中内部装饰件被移除以显示出被安装在装饰件后方的部件。在所示的实施方式中，车辆变速器换档器组件12邻近转向组件14地安装到仪器面板10，该转向组件14包括主轴16，当车辆被组装时主轴16的端部18接收方向盘。换档器组件12也可以被安装到转向组件14（例如安装到柱）或者安装在与仪器面板或仪表板间隔开的位置处（例如在两个车辆座椅之间的中心控制台中）。换档器组件12包括换档构件或换档杆20，其可以被驾驶员移动以便通过与变速器相关联的线缆21导致车辆变速器在各个档位之间换档，所述档位通常包括停车档、空档、倒车档和一个或更多个前进或行驶档。

更具体地，如图2-5所示，换档器组件12包括具有基部24和从基部向外延伸的一个或更多个壁或支撑件26的外壳22或安装支架，其适于例如通过适当的紧固件被固定到车辆。换档构件20在第一枢轴28处被联接到一个或更多个支撑件26，以使换档构件可以相对外壳22绕第一轴线30在对应于各个变速器档位或位置的多个位置之间旋转或枢转。枢轴28可以包括被联接到支撑件26的销或轴或者由其限定。换档构件20可以具有第一端32，其与外壳22间隔开并且适于接收或承载手柄34，在使用时该手柄34被手动抓持以有助于枢转地改变换档构件的位置。并且换档构件20可以具有第二端36（图3），其中第二端在所述枢轴28的与第一端32相反的侧面上。即，换档构件20在其端32、36之间枢转。在至少一些实施方式中，第一端在外壳外侧并且没有被接收在外壳内，并且第二端36被接收在外壳22内并且在车辆组装时被隐藏在内部装饰件（例如仪表板或仪器面板罩）后方。

根据需要，换档构件20可以以单件或多件形成。在所示实施方式中，换档构件20包括被联接到基部40的细长杆38，其中基部被联接到枢轴28并且延伸超出枢轴以便限定换档构件的第二端36。

如图3-5最佳示出，基部40可以包括或被联接到换档器组件12的其他零件。例如，基部40可以在枢轴轴线30的与手柄相反的侧面上包括或承载随动件42。随动件42被示为在凸起44的远离枢轴28延伸的端部处，以使得随着换档构件20枢转，随动件沿着弧线运动。随动件42沿着包括一个或更多个卡位48的表面46运动。换档构件20相对外壳22的运动使随动件42在卡位48之间运动，并且当随动件在卡位内时，变速器处于其档位中对应的一个档位内。因此，移动换档构件20以便将随动件42从一个卡位48移动到下一个卡位导致变速器从一个档位换档到下一个档位。随动件42与卡位48的相互作用为驾驶员提供触觉反馈，从而例如指示出何时完成车辆变速器换档，以使驾驶员不会在两个位置之间中途停止移动换档构件20，中途停止不会导致所需的变速器换档。当被接收在卡位48内时，随动件42也可以有助于保持或保住换档构件20的位置直到某人在换档构件上采取动作意图导致变速器换档。

除了随动件42之外，换档构件基部40还可以包括联接件50，在组装时该联接件50被连接到线缆致动器52。根据需要，联接件50位于基部40的第二端36处或其附近，并且可以位于外壳内。在所示实施方式中，联接件50包括栓53，其以所需角度从基部40向外延伸并且被示为平行于或大体平行于枢轴轴线30，不过这仅是多种可能中的一种。在所示实施方式中，栓53由连接件54承载，该连接件54在联接件枢轴56处被联接到基部40，以使连接件54可以相对于基部40绕联接件枢轴的轴线58旋转。在所示示例中，联接件枢轴轴线58（图5）平行于第一枢轴轴线30，不过该角度在不同实施例中可以是不同的。因此，在至少一些实施方式中，栓53不被约束成沿着距第一枢轴轴线30固定距离的弧线运动；栓53也可以相对于第一枢轴轴线30绕联接件枢轴轴线58运动。

线缆致动器52包括联接件60，该联接件60适于与换档构件联接件50配合，以使换档构件20的运动主动地驱动线缆致动器。在所示示例中，线缆致动器联接件60包括在其中接收栓53的承口62或者空穴。因为栓53随着换档构件20运动而运动，所以线缆致动器52随着换档构件运动而运动。除了栓53和承口62之外的设置也可以被用于联接基部40和线缆致动器52。

线缆致动器52进一步包括线缆连接器64，其适于连接到变速器换档线缆21，以使随着线缆致动器52运动换档线缆被驱动。如图1、图2和图5所示，换档线缆21可以是鲍登型线缆，其具有围绕内芯68的管状导管66，该内芯68可以被推动和拉动以相对于导管运动。导管66可以在其每个端部被保持就位，并且芯68可以在一端被联接到线缆致动器52并且在其另一端被联接到变速器的换档机构。在所示示例中，导管66可以被联接到从外壳22延伸的支架70，并且芯68可以被联接到连接器72（图2），该连接器72被联接到线缆致动器52的线缆连接器64。在使用中，换档构件20的运动使线缆致动器52运动，这导致换档线缆芯68相对导管66运动以便移动变速器换档机构并导致变速器换档。

线缆致动器52在与联接件60和第一枢轴28间隔开且优选地还与线缆连接器64间隔开的第二枢轴74处被联接到外壳22（或者相邻结构）。线缆致动器52可以包括在联接件60、第二枢轴74和线缆连接器64之间延伸的主体76。主体可以是刚性的以使主体的所有部分一致地运动并且相对彼此没有运动。在一种示例中，主体76由模制塑料制成，以使主体的所有零件被限定在一个连续主体内。连续主体76可以包括包覆成型的插入件，其可以用于强化并且根据需要来限定或加强联接件60或线缆连接器64。主体76不必是完全同质的塑料件，但是无论如何要是单件而不是由紧固件、焊接或在主体成形之后完成的一些过程连接在一起的多件。

在至少一些实施方式中，第二枢轴74限定第二轴线78，其从第一轴线30偏移并且不平行于第一轴线30。而且，线缆连接器64可以被定向成沿不平行于第二轴线78的方向驱动换档线缆21。以此方式，驱动换档线缆21的方向可以改变以便实现换档线缆在车辆内的所需路径选择。换档线缆21的路径选择可以受到其他部件、换档器组件的所需整体大小或者其他因数的约束。

在常规的变速器换档器组件中，换档线缆被连接到换档杆并且沿与换档杆枢转所绕的轴线（在本公开中被称为第一轴线）垂直的方向被换档杆驱动。在典型构造中，第一轴线30沿横向于汽车的方向延伸，其中横向于汽车的方向是在车辆的驾驶员侧和乘客侧之间、垂直于在车辆的前部和后部之间的前后方向。因此，在常规换档器组件中，换档线缆沿前后方向、垂直于横向于汽车的方向被驱动。

如之后将更具体描述的，在本文公开的换档器组件12中，在绕第二枢轴74驱动线缆致动器52的情况下，根据需要，换档线缆21可以沿相对于前后方向偏移或倾斜（沿任一方向）至少20度的方向被驱动，并且能够沿横向于汽车的方向、与前后方向偏移90度地被驱动。当换档器组件12被安装到仪表板或仪器面板10时，这使得换档线缆21能够从换档器组件12大体平行于仪器面板延伸，这可以减小换档器组件12的前后尺寸，从而可以减少换档器（即仪表板装饰件的相邻部分）延伸到车辆的乘客舱内的量或以其他方式满足顾客位置和尺寸标准。

图2-5所示的具体实施方式平行于第一枢轴轴线30且垂直于第二枢轴轴线78地驱动换档线缆21。为此，第一和第二枢轴轴线30、78彼此垂直，并且线缆连接器64垂直于第二枢轴轴线78延伸，以使在线缆连接器64和换档线缆21之间的连接点扫过与第二枢轴轴线78垂直的路径。第二枢轴轴线78可以相对于第一枢轴轴线30以90度之外的角度倾斜，以便实现换档线缆21的不同驱动方向。

如图3所示，在所示实施方式中，线缆连接器的运动路径是弧形的且在平行于第一枢轴轴线30且垂直于与第一枢轴轴线30垂直的假想平面94（并且在这种示例中，平面94平行于第二枢轴轴线78）的假想平面92内。不过，平面92可以相对于平面94和/或第一枢轴轴线30以其他角度取向以便有助于换档线缆以相对于换档器组件12和接收换档器组件在其中的车辆的所需方向进行路径选择。在至少一些实施方式中，平面92可以相对于平面94成至少10度的角度或偏移至少10度，并且平面92可以相对于平面94以任意方向取向，只要其不平行于平面94且相对于平面94偏移至少10度即可。

为了适应换档构件20和线缆致动器52的在上文描述的多枢轴运动（例如基部40绕第一枢轴轴线30的运动和线缆致动器52绕第二枢轴轴线78的运动），这些部件之间的接口允许部件之间的相对运动。更具体地，承口62沿着与第二枢轴轴线78间隔开固定半径的弧线运动，并且联接件枢轴轴线58（在换档构件20的第二端38处或其附近）沿着与第一枢轴轴线30间隔开固定半径的弧线运动。虽然联接件枢轴56和承口62的弧形路径可以在一点或两点处相交，不过在变速器换档期间在换档构件20和线缆致动器52运动的某部分期间，所述路径不在同一平面内且分叉。连接件54适应沿线缆连接器64的运动方向在基部40（例如在联接件枢轴56处）和承口62的路径之间的分叉。换言之，连接件54允许栓53在垂直于第一枢轴轴线30的平面内（在所示实施方式中）和在平行于第二枢轴轴线78的平面内朝向或远离第一枢轴轴线30运动。

进一步地，在第一和第二枢轴轴线30、78彼此不平行的情况下，弧形路径不在同一平面内且不在彼此平行的平面内。因此，随着基部40和线缆致动器52运动，也会发生沿平行于第一枢轴轴线30的方向的一些相对运动，并且根据需要这可以通过栓和承口或者以其他方式来适应。

在图5所示的取向中，随着换档构件20绕第一枢轴轴线30逆时针枢转，线缆致动器52绕第二枢轴轴线78顺时针枢转。这使得线缆连接器运动，以使其将换档线缆21的芯68的相关端部拉向外壳22且拉离导管66。当换档构件20绕第一枢轴轴线30沿相反方向顺时针枢转时，线缆致动器52绕第二枢轴轴线78逆时针枢转。这使得线缆连接器64运动，以使其将换档线缆21的芯66的相关端部推向导管66。

在至少一些实施方式中，随着换档构件20运动以导致变速器换档，在换档构件20和线缆致动器52之间提供相对运动的至少两个自由度或模式。在所示示例中，存在相对运动的至少两个自由度或模式，即：1）连接件54允许栓53相对于第一枢轴轴线30在平行于第二枢轴轴线78的平面内运动；和2）栓53可以在承口62内旋转或者以其他方式运动。这样的运动适应基部40绕第一枢轴轴线30的运动和线缆致动器52绕第二枢轴轴线78的运动，其中第一和第二枢轴不平行。根据需要，可以利用其他设置来适应各种运动方向。

如果在某些实施方式中需要，则可以允许换档构件的一部分横向于汽车的运动（例如以便允许通过需要这种运动的门的某种横向于汽车的运动）。在所示示例中，基部40包括经由凸台82被联接到换档构件和枢轴的第一部分80和相对于第一部分绕具有枢轴轴线88的次要枢轴86枢转的第二部分84。可以提供例如弹簧90的偏压构件以便将第二部分84屈服地偏压抵靠在第一部分80上。

图6中示出了换档器组件100的一种替代设置。换档器组件100可以以与换档器组件12非常相同的方式被设置和起作用。图6的描述将针对换档构件与线缆致动器的联接。为了便于理解和描述，在换档器组件100中与换档器组件12中相同的一些部件在图6中用关于换档器组件12使用的附图标记来标注。

在这种示例中，线缆致动器103的联接件101可以包括由线缆致动器103的延伸部104承载的球102。为了接收并与球102联接，换档构件基部108可以包括承口或凹穴110。随着换档构件120运动以导致变速器换档，基部108接合球102并且驱动线缆致动器103以便绕第二枢轴轴线78运动。随着球的路径从凹穴的路径分叉，球102可以在凹穴110内且相对于基部108运动。根据需要，基部108可以包括可以绕横向于汽车或次要枢轴86枢转的第二部分112，并且根据需要也可以提供偏压构件90。这种实施例换档器组件100的剩余部件和操作可以与上文关于图1-5所阐述的相同。

在一些实施方式中，可以至少部分地通过允许基部40的联接件枢轴56所连接的部分的对应运动来适应联接件56和承口62沿这个方向的路径的分叉。例如，基部40可以被形成为一件以上，其中第一部分联接到杆30和第一枢轴28并且第二部分在次要枢轴处联接到第一部分。次要枢轴具有的轴线可以相对于第一枢轴轴线成大于零的角度以便允许基部40的第二部分相对于第一枢轴轴线30枢转并且为联接件或承口提供额外的运动分量。例如弹簧的偏压构件可以沿趋向保持栓53被接收在承口62内的方向作用在基部40的第二部分上并且屈服地偏压该第二部分。虽然参考图1-5所示实施例进行描述，不过相同的概念可以用于图6的实施例，其中基部的包括凹穴的部分可以相对于基部的被联接到第一枢轴的另一部分枢转。

虽然本文中所公开的本发明的形式构成了目前优选实施例，但许多其它形式也是可能的。例如，虽然关于第二枢轴轴线垂直于第一枢轴轴线的实施例进行示出和描述，不过在枢轴轴线之间可以提供其他角度以便能够实现换档线缆相对于外壳和车辆的不同路径选择。本文不试图提及本发明的所有可能等价物形式或衍生物。应该理解，本文使用的术语仅是描述性的而不是限制性的，并且可以在不脱离本发明精神或范围的情况下做出各种更改。

Claims (15)

1.一种用于车辆变速器的换档器，包括：

换档构件，其在第一枢轴处枢转以在对应于多个变速器档位的多个位置之间运动；和

线缆致动器，其在第二枢轴处枢转，通过所述换档构件绕所述第一枢轴的运动被驱动以绕所述第二枢轴运动，并且具有线缆连接器，所述线缆连接器适于被连接到与所述车辆变速器相关联的换档线缆，其中所述第一枢轴围绕第一轴线设置并且所述第二枢轴围绕不平行于所述第一轴线的第二轴线设置。

2.根据权利要求1所述的换档器，其中所述线缆致动器包括适于被连接到所述换档线缆的线缆连接器，并且其中所述线缆连接器的行进路径相对于与所述第一轴线垂直的平面成至少10度的角度。

3.根据权利要求1所述的换档器，其中所述线缆致动器包括联接件，所述联接件被所述换档构件接合以在变速器换档期间随着所述换档构件运动使所述线缆致动器运动。

4.根据权利要求3所述的换档器，其中所述联接件和所述换档构件之间的连接适应随着所述换档构件运动所述联接件相对于所述换档构件的运动。

5.根据权利要求4所述的换档器，其中所述换档构件包括联接元件，所述联接元件相对于所述线缆致动器能运动以允许所述线缆致动器绕所述第二轴线枢转，同时所述换档构件绕所述第一轴线枢转。

6.根据权利要求4所述的换档器，其中所述换档构件和所述线缆致动器中的一者包括栓，并且所述换档构件和所述线缆致动器中的另一者包括在其中接收所述栓的承口。

7.根据权利要求4所述的换档器，其中所述换档构件和所述线缆致动器中的一者包括球，并且所述换档构件和所述线缆致动器中的另一者包括在其中接收所述球的凹穴以使所述球可以在所述凹穴内滑动。

8.根据权利要求1所述的换档器，其中所述第二轴线垂直于所述第一轴线。

9.根据权利要求2所述的换档器，其还包括换档线缆，所述换档线缆具有被可滑动地接收在导管内的芯，并且其中所述芯被连接到所述线缆连接器，并且所述线缆致动器绕所述第二枢轴的运动使所述芯相对所述导管运动。

10.根据权利要求1所述的换档器，其中所述线缆连接器的运动路径在相对于与所述第一轴线垂直的假想平面成一角度的假想平面内。

11.根据权利要求10所述的换档器，其中所述角度是至少10度。

12.一种用于车辆变速器的换档器，包括：

换档构件，其在第一枢轴处枢转以在对应于多个变速器档位的多个位置之间运动；

线缆致动器，其在第二枢轴处枢转，通过所述换档构件绕所述第一枢轴的运动被驱动以绕所述第二枢轴运动，并且具有线缆连接器，其中所述第一枢轴围绕第一轴线设置并且所述第二枢轴围绕不平行于所述第一轴线的第二轴线设置；以及

换档线缆，其具有被接收在导管内且相对于所述导管可运动的芯，其中所述芯被连接到所述线缆连接器，并且所述线缆致动器绕所述第二枢轴的运动使所述芯相对所述导管运动，并且其中所述换档线缆适于被连接到变速器换档机构，以使当所述换档器被安装在车辆上时所述芯的运动导致变速器换档。

13.根据权利要求12所述的换档器，其中所述线缆致动器包括联接件，所述联接件被所述换档构件接合以在变速器换档期间随着所述换档构件运动使所述线缆致动器运动。

14.根据权利要求13所述的换档器，其中所述联接件和所述换档构件之间的连接适应随着所述换档构件运动所述联接件相对于所述换档构件的运动。

15.根据权利要求12所述的换档器，其中所述线缆致动器的运动路径是弧形的并且在相对于与所述第一轴线垂直的假想平面成一角度的假想平面内。