CN108368936B - 用于车辆变速器的锁止设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车变速器的换挡杆(18)，其中换挡杆(18)构成为具有金属承载体(15)和轻质结构体(13)的复合构件，其特征在于，承载体(15)具有选挡杆接合部(25)。

Description

用于车辆变速器的锁止设备

技术领域

本发明涉及一种用于车辆变速器的换挡杆。

背景技术

在具有手动换挡变速器或具有自动换挡的换挡变速器的机动车中，需要操纵装置来移动和转动换挡轴，所述操纵装置通常包括两个杆。将作为所述装置的第一杆的选挡杆枢转，以便轴向地移动换挡轴。在此，将通道预选转换成换挡轴的线性运动。作为所述装置的第二杆的换挡杆使换挡轴转动以换挡和接合挡位。两个杆经由连杆、绳索传动装置等运动学地与手动换挡杆或伺服马达连接。

此外，这种操纵装置从DE 197 54 760 A1中、从DE 101 11 911 A1中、从DE 10138 729 A1、DE 10 2007 045 653 A1中以及从EP 0 933 563 A1中已知。

将选挡杆与换挡轴耦联是相对耗费的，因为必须将枢转运动转换成线性的调整运动。在已知的换挡单元中，用于耦联这两个部件的接合部通常由钣金板制成或者集成在以浇铸方法生产的构件的平衡配重中，以便也能够可靠地传递高的换挡力。这样构成的换挡机构箱架是相对沉的，在制造中是耗费的，并且引起大的质量。

在各个构件由铝制成时能够降低装置的总重量。为了避免接触腐蚀，那么需要覆层、密封环或如在DE 10 2007 045 673 A1中提出的那样需要塑料衬套。虽然总设备的重量略微降低。然而随之带来是通过覆层造成的提高的耗费。

为了在质量小的同时得到具有高的惯性矩的减振的换挡质量，在DE 10 2011 079620 A1中提出一种换挡杆，所述换挡杆具有集成的作为塑料-金属复合构件的换挡质量。为了能够可靠地传递力，换挡杆具有连接件作为钣金盘，所述钣金盘设有用于换挡轴和球形销的两个空槽，使得其能够经由钣金盘支撑。这种换挡杆然而不能够实现选挡杆连接，使得需要附加的构件。

从DE 10 2007 052 460 A1中得知具有选挡杆连接部的换挡杆，其中换挡杆是复杂成型的构件并且在塑料实施方案中不满足对要支撑的滥用力的要求。同样内容适用于在EP 0 704 643 A1中示出的塑料换挡杆。

发明内容

本发明的目的是，避免在上文中提到的缺点并且尤其实现一种设备，所述设备简单地构成，是轻质的并且能够实现在换挡变速器的换挡轴和选挡杆之间的耦联，以便允许将选挡杆的枢转运动转换成换档轴的线性移动。此外，本发明的目的是，提出一种用于这种设备的生产方法。

所述目的通过如下换档杆及方法来实现。

换挡杆构成为轻质结构-金属复合构件并且具有金属承载体和轻质结构体，其中承载体具有选挡杆接合部。轻质结构体能够由特殊较轻的、但是较少地可负重的材料、如塑料构成。在另一构成方案中，所述轻质结构体由相同的或类似的材料构成，所述轻质结构体的壁厚度相对于承载体的壁厚度明显降低。因此，轻质结构体能够由相对较薄的钣金材料形成。承载体能够作为实心构件由钢构成。在一个构成方式中，所述承载体构成为锻造件或浇注件。

通过选挡杆接合部在金属承载体上构成，能够可靠地传递需要用于移动换挡轴的力。尤其当承载体构成为具有相对小的径向延伸的构件进而为传递选择运动提供小的面时，确保导入的力和转矩不使塑料过载。例如在最终位置中的滥用力与在纯塑料换挡杆的情况下相比在金属承载体上能够更好地得到支撑。

优选地，换挡杆的如下区域由金属构成，所述区域位于力线中或者传递力矩进而是高负荷的。由此一方面确保，可靠地吸收力并且另一方面尽管如此换挡杆仍轻质地构造。

在本发明的一个构成方案中，承载体直接与换挡轴或换挡轴上的另一金属构件固定地连接。在该情况下，选择力仅仅或至少主要地经由金属构件传递。

承载体能够构成为毂，所述毂与换挡轴抗扭地连接。毂对此例如能够压紧在换挡轴上；当然也能够考虑其他轴-毂连接装置。

承载体抗扭地与塑料体连接。对此，所述承载体能够压入到塑料体中。承载体的径向延伸能够匹配于要传递的力，这通过如下方式实现：相应地确定承载体的直径。当承载体两件式地构成并且两个部件彼此支撑而不是支撑在塑料或轻质结构材料上时，能够可靠地传递高的压入力。

在本发明的一个设计方案中，承载体在径向上部分地或完全地由塑料体包围。为了在高的力和交变的温度情况下也确保这两种材料的连接，能够提出，为此使用附加的机构。对此构件能够设有提高摩擦的覆层或者例如具有齿部。在另一构成方案中提出，承载体和其在塑料体中的互补的嵌接部具有非圆形的横截面。

承载体具有选挡杆接合部。借此，选挡杆能够在相对实心的承载体上支撑。在一个实施方式中，选挡杆接合部构成为沿环周方向伸展的空槽。选挡杆接合部的轴向侧壁完全地或主要地通过承载体本身形成。空槽优选构成为环周槽、部分环周槽或缝隙。对空槽轴向限界的壁能够与在中间位置中的接合的选挡杆间隔开，使得减小振动传递。优选地，限界的壁的间距是恒定的或局部恒定的。

承载体由多个、优选由两个作为单独件的承载件制成。承载件能够构成为不具有侧凹部，从而能够以简单的方式制造。承载件相互间的固定的连接不是必须的；所述承载件例如能够分别与轻质结构体固定地连接并且可选地彼此支撑。

在多个承载件的情况下，选挡杆接合部能够通过两个或多个承载件的共同作用形成。这具有如下优点，一方面可能不必在承载体中切削加工或再加工选挡杆接合部，而是所述选挡杆接合部可通过两个或多个、轴向相继的构件形成。例如，选挡杆接合部通过两个承载件的端侧的几何形状形成。

在该构成方案的一个改进方案中，两个承载件构成为同类件。同类件能够设有作为支撑元件的轴向突出部，如销、栓或法兰，其中在安装状态中，具有销的端侧彼此相向并且沿环周方向错开。当轴向突出部分别支撑在另一承载件上时，该设置附加地获得稳定性和紧凑的构造。

通过轴向突出部，形成两个或多个部分环形槽。部分环形槽中的一个能够用作为用于选挡杆的接合部，借助所述选挡杆轴向地移动换挡轴。轴向突出部能够沿环周方向附加地形成用于选挡杆的一个或两个止挡，所述止挡通过部分接合槽彼此间隔开。

轴向突出部例如也能够形成为一个或多个部分环形法兰。由此承载件彼此支撑的面积增大。

部分环形法兰沿环周方向不是闭合地构成，而是具有减小的或不存在的轴向延伸的区域，所述区域形成真正的选挡杆接合部。

在另一设计方案中，轴向突出部形成用于换挡运动的端部止挡。

轴向突出部能够构成为支撑元件。经由所述支撑元件，能够进行在另一金属构件上的直接的支撑。

承载件能够实心地构成。对此，所述承载体能够制成为锻造件或烧结件。成型技术制造的套筒、如例如钣金套筒也是能够考虑的。

在另一设计方案中提出，换挡杆经由换挡杆偏转机构可运动，所述换挡杆偏转机构能够构成为销或球形销。换挡杆偏转机构经由绳索传动装置、经由连杆等与驾驶员的手动换挡杆或执行装置连接。

换挡杆偏转机构能够与换档杆一件式地制造。优选地，所述换挡杆偏转机构与换档杆形状配合地和/或力配合地抗扭地连接。对此，例如换挡杆偏转机构是压紧的。尤其有利的是，在其连接区域中换挡杆是增强的。对此，轻质结构体的材料能够较厚地构成。通过大的引导长度，能够将换挡力可靠地传递到轻质结构体上。

另一可能性是，承载体设有用于换挡杆偏转机构的容纳部。对此，能够设有自身的嵌体；替选地，连接部与承载体一件式地构成。

换挡杆在安装状态下通常与换挡轴抗扭地连接，并且作为换挡机构箱架的一部分防脱落地安装。

通过换挡杆的轻质结构方式，所述换挡杆能够覆盖较大的空间，而不大程度地提高换挡机构箱架的重量。由此，所述换挡杆能够在附加功能中作为防尘盖附加地密封换挡机构箱架。如果轻质构件由塑料构成，那么此外确保，在承载体和变速器壳体的不同的材料之间不出现导电连接。

本发明同样涉及一种用于制造换挡杆的方法。为了由轻质结构材料、如塑料制成的轻质结构体能够承受高的压入力而提出，将两个承载件沿相反的方向压入。在压入过程结束时，所述承载件于是彼此支撑，使得可靠地承受高的压入力，而所述高的压入力不必由塑料承受。

如果承载体由两个承载件构成，那么在一个改进方案中提出，承载件彼此单独地与轻质构件连接。对此，所述承载件能够同时地或依次地从彼此相差180°的方向压紧到相应的容纳部中。

附图说明

本发明的其他特征、优点和效果从下面对本发明的优选的实施例的描述以及附图中得出。在此示出：

图1示出换挡杆的分解图，所述换挡杆具有轻质结构体、两个承载件和球形件，以及示出图1中的换挡机构箱架的转动后的视图和球头，

图2示出图1中的承载件的转动后的和放大的立体图，

图3示出用于根据图1的换挡杆的另一承载件的放大的立体图，

图4示出根据图1的换挡杆在可安装状态下的纵剖面，

图5示出根据图1的换挡杆在可安装状态下在相对图4偏转90°的平面中的纵剖面，

图6示出根据图1的换挡杆在可安装状态下的立体图，

图7示出根据图6的换挡杆的转动后的立体图，

图8示出用于根据本发明的换挡杆的换挡机构箱架的立体斜视图，和

图9示出图8中的换挡机构箱架的转动后的视图。

具体实施方式

图8和9示出根据现有技术的手动操纵的机动车换挡变速器的换挡机构箱架1，在所述换挡机构箱架上可安置根据本发明的换挡杆。换挡机构箱架1具有壳体法兰2，所述壳体法兰具有用于构成为换挡轴4的换挡滑杆的轴穿引部的空槽3。壳体法兰2一方面通过在平面中延伸的恒定厚度的板5形成，所述板具有基本上圆形的外部轮廓。外部轮廓设有螺纹孔，经由所述螺纹孔，壳体法兰2能借助于螺丝与机动车换挡变速器的未进一步示出的变速器壳体连接。

壳体法兰2具有塔状的托架6。托架6和板5一件式地构成并且彼此垂直。

空槽3与换挡轴4的外部轮廓互补地构成。空槽3的边缘通过环绕的凸缘10包围，所述凸缘引导和支承换挡轴4。换挡轴4在变速器内侧具有功能单元11，所述功能单元具有换挡指12、锁紧轮廓16和阻挡元件17。借助于换挡指12，能够操纵未示出的换挡拨叉，所述换挡拨叉本身借助于换挡接合套在变速器输入轴和变速器输出轴之间建立形状配合的连接。

在变速器外侧上，作为换挡杆18的弯曲的杆7抗扭地与换挡轴4连接。借助于换挡杆18，换挡轴4可围绕其纵轴线转动。

换挡机构箱架1还具有另一杆7，所述另一杆作为选挡杆19引起换挡滑杆4的轴向可移动性。选挡杆19设置在托架6的在变速器外侧定向的端部20上，并且经由杆支承件9支承在所述托架上，其中选挡杆19的杆支承件9和换挡杆18的连接件处于换挡轴4的相同的轴向高度上。

空间上靠近杆支承件9朝向盘5，托架6具有通风开口8，所述通风开口作为横向孔平行于杆支承件9的轴线定向。通风开口8通到托架6的后侧的空腔中，变速器的空气能够在所述空腔中聚集并且能够流向通风开口8。

图1示出换挡杆18的一个实施方式，所述换挡杆具有塑料体或铝体作为用于换挡机构箱架1的轻质结构体13，所述换挡机构箱架相对于图8和9的换挡机构箱架稍微被改进。轻质结构体13具有用于承载体15的空心圆柱形的容纳部14。如从图4中可见的那样，承载体15由两个承载件21、22形成。两个承载件21、22构造成套筒并且相同地构成。所述套筒通过空心圆柱形的主体26、27设有各一个外齿部23和各一个贯通孔27，换挡轴4能够压紧到所述贯通孔中。支撑元件28、29分别轴向地从主体26、27中突出，所述支撑元件形成呈销的形式的突出部。

轻质结构体13的空心圆柱形的容纳部14当前容纳两个承载件21、22。对此，所述容纳部具有用于承载件的外齿部23的两个内齿部24。如果承载件21、22压紧在轻质结构体13中，那么经由齿部23、24的形状配合/力配合，确保高的力矩传递。

当所述外齿部如在图1中示出的那样在整个环周上接合到作为配合齿部的内齿部24中时，承载件的外齿部23尤其可靠地保持在轻质结构体13中。

具有根据本发明的选挡杆18的换挡设备能够匹配于要传递的力矩。在力矩高的情况下，主体的直径选择得大，使得在连接到轻质结构材料上的区域中不超过允许的负荷。

如从图4中还得出，两个承载件21、22通过支撑元件28、29彼此支撑。由此得出两个部分环形槽，其中一个部分环形槽形成选挡杆接合部25。另一部分环形槽通过轻质结构体13的凸起30至少部分地填充。例如未示出的选挡杆的滚子接合到选挡杆接合部25中，以便轴向地移动固定在换挡轴4上的换挡杆18从而轴向地移动换挡轴4。

在根据图4的实施方式中，两个部分环形槽扫过相同的角度范围。在另一未示出的实施方式中，部分环形槽是不一样长的。因为通常明显小于60°的角度范围设置用于换挡运动，因此两个承载件21、22也可通过多于两个支撑元件28、29彼此支撑。

通过支撑元件27、28，承载件21、22的主体26、27彼此轴向间隔开。所述支撑元件因此形成间隔保持件，所述间隔保持件分别接触另一承载件，使得主体26、27的端面彼此间隔开，并且仅在支撑元件27、28的区域33中彼此接触。

图5示出，换挡杆28与球形销31固定连接。为此，所述球形销压紧在球形销容纳部32中。经由球形销31能够开始换挡运动并且换挡杆18转动。在一个未示出的实施变型形式中，球头31同样经由单独的承载件与换挡轴4连接。

图3示出承载件21的另一变型形式。所述承载件具有环形突出部替代销或栓，所述环形突出部形成支撑元件28。另一承载件能够具有作为部分环形凸缘的中断的环形突出部，使得选挡杆接合部25于是通过中断部形成。在该设计方案中有利的是，增大了承载件彼此支撑的面积。

附图标记列表：

1 换挡机构箱架

2 壳体法兰

3 空槽

4 换挡轴

5 板

6 托架

7 杆

8 通风开口

9 杆支承件

10 凸缘

11 功能单元

12 换挡指

13 轻质结构体

14 空心圆柱形的容纳部

15 承载体

16 锁紧轮廓

17 阻挡元件

18 换挡杆

19 选挡杆

20 端部

21 第一承载件

22 第二承载件

23 外齿部

24 内齿部

25 选挡杆接合部

26 主体

27 主体

28 支撑元件

29 支撑元件

30 凸起

31 球形销

32 球形销容纳部

33 区域

Claims (13)

1.一种用于机动车变速器的换挡杆(18)，其中所述换挡杆(18)构成为具有轻质结构体(13)和金属的承载体(15)的复合构件，其中所述承载体(15)具有选挡杆接合部(25)，

其特征在于，

所述承载体(15)由两个承载件(21，22)构成，所述承载件具有轴向定向的支撑元件(28，29)，借助所述支撑元件，所述支撑元件(28，29)支撑在彼此之上或者支撑在相应的另外的承载件(22，21)上。

2.根据权利要求1所述的换挡杆，

其特征在于，

金属的所述承载体(15)构成为毂，其中所述毂在其内侧面上与换挡轴(4)抗扭地连接，并且在其外侧面上与所述轻质结构体(13)抗扭地连接。

3.根据权利要求1所述的换挡杆，

其特征在于，

所述承载体(15)具有外齿部(23)，所述承载体经由所述外齿部与所述轻质结构体(13)连接。

4.根据权利要求1所述的换挡杆，

其特征在于，

所述选挡杆接合部(25)通过在所述承载体(15)中的沿环周定向的缝隙构成。

5.根据上述权利要求1所述的换挡杆，

其特征在于，

所述承载件(21，22)构成为同类件。

6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的换挡杆，

其特征在于，

所述支撑元件(28，29)中的一个形成所述选挡杆接合部(25)的限界部。

7.根据上述权利要求1至5中任一项所述的换挡杆，

其特征在于，

所述支撑元件(28，29)通过两个栓或两个部分环形法兰形成，所述栓或部分环形法兰分别与相同的或不同的承载件(21，22)固定地连接。

8.根据上述权利要求1至5中任一项所述的换挡杆，

其特征在于，

所述承载件(21，22)分别构成为套筒，其中所述支撑元件(28，29)构成为设置在所述套筒上的、轴向定向的间隔保持件，所述间隔保持件分别接触另一套筒，使得套筒侧面彼此间隔开。

9.根据上述权利要求1至5中任一项所述的换挡杆，

其特征在于，

所述换挡杆(18)形成用于换挡机构箱架(1)的防尘盖。

10.根据上述权利要求1至5中任一项所述的换挡杆，

其特征在于，

所述换挡杆(18)具有用于连接外部换挡装置的球形销(31)，其中所述球形销(31)压入到所述轻质结构体(13)的球形销容纳部(32)中，或者与所述承载体(15)直接连接。

11.根据权利要求10所述的换挡杆，

其特征在于，

所述轻质结构体(13)在所述球形销容纳部(32)的区域中具有加厚部。

12.一种换挡机构箱架，所述换挡机构箱架具有换挡轴(4)和根据上述权利要求中任一项所述的换挡杆，其中所述换挡杆(18)与所述换挡轴(4)抗扭地连接。

13.一种用于制造根据上述权利要求1至11中任一项所述的换挡杆(18)的方法，

其特征在于，

将两个承载件(21，22)从相反的方向压入到所述轻质结构体(13)中。

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