CN108953585A - 用于手动变速器的制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于手动变速器的制动装置。该制动装置包括：换挡杆；棘爪，其包括棘爪体和子弹杆；被设置在子弹杆中的弹性构件；弹头，其被设置成被弹性地支撑在弹性构件的一端处；以及包括多个捕获凹槽的凹槽部分。该棘爪体具有球形形状并且与换挡杆同轴被形成。弹头的一侧由弹性构件弹性地支撑，且弹头的另一侧与凹槽部分接触而被形成。子弹杆形成于棘爪体上并且在垂直于换挡杆的纵向方向的方向上从棘爪体的中心突出而被形成。

Description

用于手动变速器的制动装置
技术领域
本发明涉及一种用于手动变速器的制动装置，并且更具体地，涉及一种用于手动变速器的制动装置，该制动装置能够克服空间限制并且能够改善换挡操作感觉。
背景技术
变速器将由发动机生成的动力转换成旋转力。在内燃机中，用于获得最大转矩的每分钟转数(RPM)范围不同于用于获得最大输出的每分钟转数(RPM)范围。因此，必须根据车速或发动机RPM来选择适当的挡位并且将动力转换成旋转力。
在这里，换挡控制设备控制变速器。换挡控制设备被分成手动换挡控制设备(手动变速器)和自动换挡控制设备(自动变速器)。手动换挡控制设备通过用户操作手动地改变挡位。自动换挡控制设备自动地改变挡位。
通常，手动变速器的换挡杆组件将换挡杆的操作动力传输至手动变速器，并且因此致动手动变速器的同步器。
在下文中，将参考图1来说明现有技术。
如图1中所示，根据现有技术的手动变速器的换挡杆组件包括：换挡杆2，其被安装在车辆内并且允许驾驶员执行换挡操作；杆壳体4，该换挡杆2的一部分被插入至该杆壳体中；以及选择线缆和换挡线缆6，其连接至换挡杆2的下部3并且将换挡杆2的操作动力传输至手动变速器(未示出)。
在这里，换挡杆2可旋转地安装在置于杆壳体4中的铰链8上。
如以上配置的现有技术的操作将描述如下。
在根据现有技术的手动变速器的换挡杆组件中，当换挡杆2在选择方向上操作时，选择线缆将换挡杆2的操作动力传输至手动变速器，并且接着选择驾驶员所期望的挡位。然后，当换挡杆2在换挡方向“sh”上操作时，换挡杆2的旋转动力通过换挡线缆6传输至手动变速器，且操作选定挡位以执行换挡。
然而，根据现有技术的手动变速器的换挡杆组件具有连杆结构，该连杆结构仅仅将换挡杆的旋转动力传输至变速器。因此，当车辆行驶在不平坦的道路上(等)时，由于车辆晃动而不考虑驾驶员的意图来操作换挡杆致使发生滑脱，在发生滑脱时，释放同步器内的齿轮齿啮合。当在驾驶中发生滑脱时，发动机速度突然升高，从而，发动机被损坏或至车辆车轮的动力被中断，致使可能发生安全事故。
发明内容
一个实施例是一种用于手动变速器的制动装置。该制动装置包括：换挡杆；棘爪，其包括棘爪体(detent body)和子弹杆(bullet bar)；被设置在子弹杆中的弹性构件；弹头(bullet)，其被设置成被弹性地支撑在该弹性构件的一端处；以及包括多个捕获凹槽(catching groove)的凹槽部分。该棘爪体具有球形形状并且与换挡杆同轴被形成。该弹头的一侧由弹性构件弹性地支撑，且该弹头的另一侧与凹槽部分接触而被形成。该子弹杆形成于棘爪体上并且在垂直于换挡杆的纵向方向的方向上从棘爪体的中心突出而被形成。
子弹杆和凹槽部分仅在单个方向上从棘爪体20突出而被形成。
该弹性构件被设置在子弹杆内。
该弹性构件被设置在子弹杆外部。
该凹槽部分包括：第一凹槽，当换挡杆在前进挡方向上移动时，弹头位于该第一凹槽中；第二凹槽，当换挡杆在后退挡方向上移动时，弹头位于该第二凹槽中；以及第三凹槽，当换挡杆位于空挡位置处时，该第三凹槽容纳并且接触弹头的另一侧。
在第一凹槽与第三凹槽之间以及第二凹槽与第三凹槽之间分别地形成凸起点，弹头越过该凸起点。
第一凹槽包括第一点和第二点。第一点是第一凹槽的底面中最深的点，且第二点是相距第三凹槽最远的点。第一点形成为与凸起点相比更靠近于第二点。第二凹槽包括第三点和第四点。第三点是第二凹槽的底面中最深的点，且第四点是相距第三凹槽最远的点。第三点形成为与凸起点相比更靠近于第四点。
凸起点平行地形成。
凸起点具有圆弧形状，该圆弧形状相对于第三凹槽的中心具有相同的直径。
第三凹槽具有球形形状。
第三凹槽以及弹头的另一侧与彼此相对应而被形成。
附图说明
图1是示出根据现有技术的手动变速器的换挡杆组件的视图；
图2是示出根据本发明的实施例的手动变速器的换挡杆组件的透视图；
图3(a)是示出图2的换挡杆组件中的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的透视图；
图3(b)是示出图2的换挡杆组件中的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的横截面视图；
图4是示出根据本发明的实施例的凹槽部分的视图；
图5是示出根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置的操作原理的视图；
图6是示出图2的换挡杆组件中的另一种类型的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的横截面视图；以及
图7是示出根据本发明的另一个实施例的凹槽部分的视图。
具体实施方式
将参考附图将更详细地描述本发明的实施例。在本发明的部件中，本领域技术人员通过现有技术可清楚理解并且容易在实践的详细描述将被省略以避免使得本发明的主题不清楚。
在下文中，将描述根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置300。
图2是示出根据本发明的实施例的手动变速器的换挡杆组件的透视图。图3(a)是示出图2的换挡杆组件中的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的透视图。图3(b)是示出图2的换挡杆组件中的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的横截面视图。图4是示出根据本发明的实施例的凹槽部分的视图。
参考图2至4，根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置300包括换挡杆50、棘爪10、弹性构件35、弹头33以及凹槽部分40。
换挡杆50允许驾驶员选择挡位(第一挡位、第二挡位以及第三挡位等)。换挡杆50可以在换挡方向(shift direction)上或在选择方向(select direction)上移动。换挡方向代表挡位的移动方向，且选择方向代表垂直于换挡方向的方向。
棘爪10可形成于换挡杆50上并且可以包括棘爪体20和子弹杆30。
棘爪体20可以具有球形形状，并且可以与换挡杆50同轴被形成。棘爪体20可以形成为具有球形形状，以使得当换挡杆50在换挡方向或选择方向上绕旋转中心100移动时，换挡杆50可平滑地移动。根据本发明的实施例，必要时，棘爪体20可用带有多个规则侧的多面体形状来代替球形形状，以便改善换挡差异感(gear shift distinction feeling)。
子弹杆30形成于棘爪体20上。子弹杆30可在垂直于换挡杆50的纵向方向的方向上从棘爪体20的中心突出而被形成。具体地，子弹杆30可在换挡方向上从棘爪体20的中心突出而被形成。子弹杆30与棘爪体20形成为一体。同样，根据实施例，子弹杆30可形成为分离的部件并且被装配至棘爪体20。
弹性构件35和弹头33可被设置在子弹杆30中。具体地，弹性构件35和弹头33可被设置在子弹杆30内。
弹性构件35可被设置在子弹杆30中。具体地，弹性构件35可被设置在子弹杆30内。弹性构件35可弹性地支撑弹头33。弹性构件35是指典型的弹簧。弹头33能够通过弹簧的弹性力而移动。
弹头33可被设置在子弹杆30中。具体地，弹头33可被设置在子弹杆30内。弹头33可被设置成被弹性地支撑在弹性构件35的一端处。弹头33的一侧可由弹性构件35弹性地支撑，且弹头33的另一侧33-1可形成并设置成与凹槽部分40接触。
弹头33的另一侧33-1可从凹槽部分40的第三凹槽47移动至第一凹槽43，且反之亦然，或从第三凹槽47移动至第二凹槽45，且反之亦然。出于凹槽部分40的捕获凹槽43、45和47之间的平滑移动的目的，弹头33的另一侧33-1可形成为具有球形形状。该球形形状使得可将凹槽部分40或弹头33由于摩擦而产生的损坏最小化。
参考图4，在图4的(a)中示出根据本发明的实施例的凹槽部分的透视图，且在图4的(b)中示出根据本发明的实施例的凹槽部分的横截面视图。
凹槽部分40可包括多个捕获凹槽43、45和47。具体地，凹槽部分40可包括：第一凹槽43，当换挡杆50在前进挡方向上移动时，弹头33位于该第一凹槽中；第二凹槽45，当换挡杆50在后退挡方向上移动时，弹头33位于该第二凹槽中；以及第三凹槽47，当换挡杆50位于空挡位置处时，该第三凹槽容纳并接触弹头33的另一侧33-1。
同样，凹槽部分40可具有凸起点43-1和45-1，弹头33越过该凸起点。在第一凹槽43与第三凹槽47之间以及在第二凹槽45与第三凹槽47之间可分别形成凸起点43-1和45-1。凸起点43-1和45-1可平行地形成。
弹头33可接触凹槽部分40。具体地，凹槽部分40的一侧可包括多个捕获凹槽43、45和47，以及形成于多个捕获凹槽43、45和47之间的凸起点43-1和45-1。弹头33的另一侧33-1可接触凹槽部分40的一侧，在其中已形成多个捕获凹槽43、45和47以及凸起点43-1和45-1。弹头33的一侧(接触凹槽部分40的另一侧33-1)出于其平滑移动的目的可具有球形形状。
第一凹槽43和第二凹槽45在更远离第三凹槽47的方向上可具有倾斜表面，并且随着它离第三凹槽47越远，可具有更大的深度。具体地，第一凹槽43包括第一点43-2和第二点43-3。第一点43-2是指第一凹槽43的底面中最深的点。第二点43-3是指离第三凹槽47最远的点。第一点43-2可与凸起点43-1相比更靠近于第二点43-3被形成，而并非位于第二点43-3与凸起点43-1之间的中间点处。
同样地，第二凹槽45包括第三点45-2和第四点45-3。第三点45-2是指第二凹槽45的底面中最深的点。第四点45-3是指离第三凹槽47最远的点。第三点45-2可与凸起点45-1相比更靠近于第三点45-3被形成，而并非位于第四点45-3与凸起点45-1之间的中间点处。
形成于凹槽部分40中的第三凹槽47与形成于弹头33上的另一侧33-1可彼此对应被形成。具体地，第三凹槽47以及弹头33的另一侧33-1可具有相同曲率。这可减小换挡方向上空挡位置处的空隙。
根据本发明的实施例的制动装置300可具有仅一个子弹杆30和仅一个凹槽部分40，在该制动装置中，弹性构件35和弹头33被设置在子弹杆30中。具体地，子弹杆30和凹槽部分40可仅在单方向上从棘爪体20突出而被形成。以此方式，具有简单结构并且允许驾驶员在最少的零部件下具有换挡差异感的制动装置可被实现。
根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置300可进一步包括延伸部分60和侧板构件80。
延伸部分60形成于棘爪体20上。延伸部分60可在垂直于换挡杆50的纵向方向的方向上从棘爪体20的中心突出而被形成。具体地，延伸部分60可在选择方向上从棘爪体20的中心突出而被形成。
延伸部分60的端部被容纳在侧板构件80的选择方向移动部分70中，使得侧板构件80可接受换挡杆50在选择方向上的移动。复位弹簧(未示出)被提供给侧板构件80。因此，当在选择方向上没有施加力至换挡杆50时，换挡杆50可维持空挡位置。
图5是示出根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置的操作原理的视图。
参考图5，在图5的(a)中示出了示出根据本发明的实施例的制动装置的凹槽部分、弹头以及弹性构件的视图。
当换挡杆50位于空挡位置处或在选择方向上移动时，弹头33的另一侧33-1维持接触凹槽部分40的第三凹槽47的状态(参见图5的(b))。
当换挡杆50在前进挡方向上移动时，换挡杆50绕旋转中心100顺时针旋转(参见图5的(c))。在这里，已经被容纳成与凹槽部分40的第三凹槽47接触的弹头33的另一侧33-1移动至凹槽部分40的第一凹槽43并且接触第一凹槽43。在此情况下，在弹头33的另一侧33-1越过形成在第一凹槽43与第三凹槽47之间的凸起点43-1时，驾驶员能够具有换挡差异感。
当换挡杆50在后退挡方向上移动时，换挡杆50绕旋转中心100逆时针旋转(参见图5的(d))。在这里，已经被容纳成与凹槽部分40的第三凹槽47接触的弹头33的另一侧33-1移动至凹槽部分40的第二凹槽45并且接触第二凹槽45。在此情况下，在弹头33的另一侧33-1越过形成在第二凹槽45与第三凹槽47之间的凸起点45-1时，驾驶员能够具有换挡差异感。
当换挡杆50从前部位置移动至后部位置时，换挡杆50绕旋转中心100逆时针旋转。具体地，弹头33的另一侧33-1经由凸起点43-1从第一凹槽43移动至第三凹槽47，且随后，经由凸起点45-1从第三凹槽47移动至第二凹槽45。在这里，在弹头33的另一侧33-1分别越过凸起点43-1和45-1时，驾驶员能够具有换挡差异感。针对换挡杆50从后部位置移动至前部位置的情况同样如此。
当弹头33在凹槽部分40中移动时，弹头33穿越过形成在凹槽部分40中的捕获凹槽43、45和47以及形成在凹槽部分40中的凸起点43-1和45-1，且弹性构件35可以通过收缩和松弛(恢复)达捕获凹槽43、45和47的深度或凸起点43-1和45-1的高度而弹性地支撑弹头33。弹性构件35的收缩和松弛(恢复)可以允许驾驶员具有换挡差异感。
图6是示出图2的换挡杆组件中的另一种类型的换挡杆、棘爪以及凹槽部分的横截面视图。
参考图6，虽然图3b和5示出了弹头33和弹性构件35被设置在子弹杆30内，但是并不限于此。根据本发明的实施例，弹头33'和弹性构件35'可以被设置在子弹杆30'外部。弹头33'可被设置成被弹性地支撑在弹性构件35'的一端处。弹头33'的一侧可由弹性构件35'弹性地支撑，且弹头33'的另一侧33-1'可形成并设置成与凹槽部分40接触。由弹性构件35'弹性地支撑的弹头33'的一侧具有形成于其中的凹槽。子弹杆30'的一端可以被插入至凹槽中。弹头33'可以如同以预定间隔在子弹杆30'的纵向方向上移动的这种方式由弹性构件35'弹性地支撑。
只要可生成换挡差异感，弹头33和33'以及弹性构件35和35'被设置在子弹杆30和30'内部还是外部便是无关紧要的。可以看出，这包括在本发明的实施例中。
图7是示出根据本发明的另一个实施例的凹槽部分的视图。
在图7的(a)中示出根据本发明的另一个实施例的凹槽部分的透视图。在图7的(b)中示出根据本发明的另一个实施例的凹槽部分的前视图。
图7中所示的凹槽部分40'的凸起点43-1'和45-1'可以具有相对于第三凹槽47的中心200具有相同半径的圆弧形状，而图4中所示的凹槽部分40的凸起点43-1和45-1可以平行地形成。当凸起点43-1'和45-1'以相对于第三凹槽47的中心200具有相同半径的圆弧形状的形式被形成时，驾驶员在操作换挡杆50以选择他的/她的期望挡位时可具有相同的空隙感觉(clearance feeling)。
凹槽部分40的第三凹槽47可以具有球形形状。第三凹槽47可以形成为具有内凹球形形状以使得弹头33的另一侧33-1平滑地移动。出于将由于摩擦而对凹槽部分40或弹头33产生的损坏最小化的目的，第三凹槽47和弹头33的另一侧33-1可以彼此对应被形成。以此方式，驾驶员在操作换挡杆50以选择他的/她的期望换挡位置时可具有相同的空隙感觉。
在根据本发明的实施例的手动变速器的制动装置中，该制动装置被设置在手动变速器的换挡杆上，使得驾驶员可控制移动并且具有换挡差异感(操作感觉operationfeeling)。
同样，仅一个弹头和仅一个凹槽被设置在制动装置上，使得该制动装置具有简单结构并且允许驾驶员在最少的零部件下具有换挡差异感和空隙感觉。
同样，具有简单结构的制动装置是在最少的零部件下实施，使得可将用于制动装置的设计空间最小化。
实施例中描述的特征、结构和效果等被包括在本发明的至少一个实施例中并且不一定限于一个实施例。另外，每个实施例中提供的特征、结构和效果等可在其它实施例中由实施例所属技术的技术人员组合或修改。因此，与该组合和修改有关的内容应当被解释为被包括在本发明的范围中。
虽然上文已描述了本发明的实施例，但是这些实施例仅仅是实例并且不限制本发明。另外，本发明可由本领域技术人员以各种方式进行改变和修改，而不脱离本发明的本质特征。即，可以修改本发明的实施例中详细描述的部件。另外，由于修改和应用产生的区别应当被解释为被包括在所附权利要求书中描述的本发明的范围和精神中。

Claims (11)

1.一种用于手动变速器的制动装置，所述制动装置包括：
换挡杆；
棘爪，其包括棘爪体和子弹杆；
弹性构件，其被设置在所述子弹杆中；
弹头，其被设置成被弹性地支撑在所述弹性构件的一端处；以及
凹槽部分，其包括多个捕获凹槽，
其中所述棘爪体具有球形形状并且与所述换挡杆同轴被形成，
其中所述弹头的一侧由所述弹性构件弹性地支撑，且所述弹头的另一侧与所述凹槽部分接触而被形成，
且其中所述子弹杆形成于所述棘爪体上并且在垂直于所述换挡杆的纵向方向的方向上从所述棘爪体的中心突出而被形成。
2.根据权利要求1所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述子弹杆和所述凹槽部分仅在单个方向上从所述棘爪体20突出而被形成。
3.根据权利要求1所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述弹性构件被设置在所述子弹杆内。
4.根据权利要求1所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述弹性构件被设置在所述子弹杆外部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述凹槽部分包括：第一凹槽，当所述换挡杆在前进挡方向上移动时，所述弹头位于所述第一凹槽中；第二凹槽，当所述换挡杆在后退挡方向上移动时，所述弹头位于所述第二凹槽中；以及第三凹槽，当所述换挡杆位于空挡位置处时，所述第三凹槽容纳并且接触所述弹头的所述另一侧。
6.根据权利要求5所述的用于手动变速器的制动装置，其中在所述第一凹槽与所述第三凹槽之间以及所述第二凹槽与所述第三凹槽之间分别地形成凸起点，所述弹头越过所述凸起点。
7.根据权利要求6所述的用于手动变速器的制动装置，
其中所述第一凹槽包括第一点和第二点，
其中所述第一点是所述第一凹槽的底面中最深的点，且所述第二点是相距所述第三凹槽最远的点，
其中所述第一点与所述凸起点相比更靠近于所述第二点被形成，
其中所述第二凹槽包括第三点和第四点，
其中所述第三点是所述第二凹槽的底面中最深的点，且所述第四点是相距所述第三凹槽最远的点，
且其中所述第三点与所述凸起点相比更靠近于所述第四点被形成。
8.根据权利要求6所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述凸起点平行地形成。
9.根据权利要求6所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述凸起点具有圆弧形状，所述圆弧形状相对于所述第三凹槽的所述中心具有相同的直径。
10.根据权利要求6所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述第三凹槽具有球形形状。
11.根据权利要求6所述的用于手动变速器的制动装置，其中所述第三凹槽和所述弹头的所述另一侧彼此对应而被形成。
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