CN111911619B - 用于机动车辆变速箱的变速杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆变速箱的变速杆。一种用于机动车辆变速箱的变速杆(1)包括：细长主体(2)；致动部件(3)，其布置于细长主体(2)上；以及传递部件(4)，其布置于细长主体(2)的内部通道(20)内。传递部件(4)操作性地连接到致动部件(3)，并且构造成将致动部件(3)的移动传递到受控部件(5)。

Description

用于机动车辆变速箱的变速杆
技术领域
本发明涉及一种包括下者的类型的用于控制机动车辆变速箱的变速杆：
- 细长主体，
- 致动部件，其布置于变速杆的细长主体上，
- 传递部件，其布置于变速杆的主体的内部通道内，操作性地连接到所述致动部件，并且构造成将致动部件的移动传递到受控部件。
背景技术
附图中的图1和图2显示了上文中所指定的类型的已知的变速杆，该变速杆是由同一申请人在过去开发的。特别地，图1和图2分别是已知的变速杆的局部横截面侧视图和以放大的比例示出前图的杆的横截面透视图。
参考编号1以其整体指示用于机动车辆变速箱的变速杆。由变速杆1控制的变速箱可呈任何已知的类型，例如自动变速箱或机械变速箱(robotic gearbox)。
变速杆1枢转安装于可锚固到机动车辆的底板的支承结构S的上方，使得杆1可朝向前方(参考机动车辆的行进的方向)或向后旋转以到达多个操作位置，例如“停车”位置、“驾驶”位置、“空档”位置以及“倒车”位置。在此未呈现涉及支承结构锚固到机动车辆的底板可用的方式和变速杆如何安装于支承结构上的构建细节，这是因为可以以任何已知的方式作出这些细节，并且还因为从附图排除这些细节使得更简便地并且容易地理解附图。
杆1具有带有基本上圆形的横截面的细长主体2，细长主体2具有：下部部分，其布置于支承结构S内；和上部部分，其在一端处装备有手柄21，以允许移动杆1。
杆1的细长主体包括致动部件3，致动部件3操作性地连接到传递部件4，并且构造成将致动部件3的移动传递到受控部件5。在图1和图2中所显示的示例中，受控部件5是接合部件，其被弹性地偏压到锁定位置中，以用于将变速杆1锁定于前述操作位置中的一个中。受控部件5在细长主体2的布置于支承结构S内的下部部分附近布置于细长主体2外侧，并且，锁定位置由形成于支承结构S内的多个座8限定。
仍然参考图1和图2中所示出的示例，致动部件3布置于手柄21处，并且包括：按钮30，其从手柄21伸出；和操作臂31，其枢转布置于手柄21内，并且介入于按钮30与传递部件4之间，以便将按钮30的移动传递到传递部件4。
如图2的横截面视图中所示出的，传递部件4布置于变速杆1的细长主体2的内部通道20内。仍然参考所示出的示例，传递部件4是在细长主体2的内部通道20内延伸并且可滑动地安装的刚性棒。刚性棒具有：上端，其与致动部件3接触，特别地与操作臂31接触；和下端，其操作性地连接到受控部件5。
如上文中所指示的，受控部件5是接合部件，其被弹性地偏压到由支承结构S的座8中的一个限定的锁定位置中，以用于将变速杆锁定于操作位置中。为了使受控部件5弹性地恢复(recall)到锁定位置中，杆1包括弹簧装置6，弹簧装置6布置成与受控部件5接触，以使接合部件5恢复到前述锁定位置中。在图1和图2中所具体地示出的示例中，被弹性地偏压的接合部件是如衬套那样定形的止动元件，其安装成在细长主体2外侧接近于细长主体2的布置于细长主体2内的下部部分而滑动。弹簧装置6包括围绕主体2安装并且介入于衬套5与由支承结构S承载的固定支承元件之间的螺旋弹簧。
参考上文中所描述的变速杆1，现在将描述杆1在被致动以使杆1的操作位置变化时的操作。在施加于按钮30上的按压之后，操作臂31围绕与细长主体2的主轴线垂直的轴线旋转，以便将按压力施加于刚性棒的上端上。在该按压力之后，刚性棒在主体2的内部通道20内朝向支承结构S滑动。刚性棒的滑动将接合部件5远离由座8中的一个限定的锁定位置而运送，并且因此，变速杆1可向前或向后自由地旋转，以使变速杆1的操作位置变化。一旦杆处于所需的操作位置，在释放按钮30之后，接合部件5就由弹簧装置6弹性地偏压于与杆1的新操作位置对应的座8内。
上文中所描述的已知的解决方案必定意味着，变速箱的变速杆具有笔直的细长主体，以允许传递棒4进行滑动移动。变速箱的变速杆的设计方面的该约束相当地不利，这是因为，相反，人们感到有必要能够采用用于变速箱的变速杆的任何构造(特别地包括弯曲构造)，能够使变速杆最佳地适应于一个或多个车辆(变速杆旨在用于该车辆)的具体特征，并且还使得始终能够完全满足在人类工程学方面也最佳的定位需要和使用杆的方式。
发明内容
本发明的目标是，通过提供如下的变速杆而改进上文中所描述的已知的类型的变速杆：该变速杆可具有其细长主体的任何构造(包括弯曲构造)，使得变速杆可最佳地适应于变速箱的变速杆旨在用于其上的一个或多个车辆的具体特征，并且还以便始终能够完全满足在人类工程学方面也最佳的定位需要和使用杆的方式。
本发明的另外的目标是，利用具有减小的尺寸、构建起来简单并且廉价的变速箱的变速杆来实现前述目的。
为了实现这些目标，本发明涉及一种用于机动车辆变速箱的变速杆，其具有在本描述的开头指示的特征，并且此外其特征在于，前述传递部件包括多个球形元件，这些球形元件连续地布置于变速杆的细长主体的前述内部通道内。
由于该特征，变速杆的细长主体的形状可具有包括弯曲构造的任何构造，使得变速杆可最佳地适应于变速杆必须安装于其上的一个或多个车辆的具体特征，并且以便始终满足杆的定位和致动模式的最大程度的人类工程学的需求。包括一系列的球形元件的传递部件的使用实际上允许甚至在由球形元件构成的队列必须在弯曲通道内移动的情况下，致动部件与受控部件之间的传递也正确地操作。
优选地，球形元件具有与细长主体的内部通道的内径基本上对应的直径，并且布置成在细长主体内沿着细长主体的主轴线相互接触。
仍然根据优选实施例，传递部件进一步包括：第一刚性棒，其可滑动地安装于细长主体的内部通道内，并且操作性地介入于致动部件与球形元件之间；和刚性终端棒，其中，球形元件介入于所述第一刚性棒与所述终端棒之间。
优选地，球形元件由金属材料组成，特别地由钢组成，并且被润滑，以促进在变速杆的细长主体内滑动。
附图说明
本发明的另外的特征和优点将参考附图而根据以下描述变得明显，附图仅通过非限制性示例的方式来提供，其中：
- 已经在上文中描述的图1和图2示出了在此考虑的已知的用于机动车辆变速箱的变速杆，
- 图3是示出本发明的优选实施例的侧视图，
- 图4、图5分别是以横截面透视图和横截面侧视图示出的图3的杆的另外的表示，
- 图6示出了图3-5的杆的另外的横截面视图，其中受控部件处于与锁定位置隔开的位置。
具体实施方式
在以下描述中，旨在透彻理解实施例而示出了多种具体细节。可不利用具体细节中的一个或多个或利用其它方法、构件、材料等来实施实施例。在其它情况下，结构、构建细节、材料或已知的操作未详细地示出并且描述，这是因为它们可以以任何已知的方式产生，并且还因为它们不落在本发明的范围内。
图3-6示出了根据本发明的用于机动车辆变速箱的变速杆的优选实施例。在图3-6中，利用在图1和图2中使用的相同参考符号来指示与先前描述的杆一样的多种部分。
在本发明的情况下，变速杆可布置成用于任何类型的机动车辆变速箱，例如自动变速箱或机械变速箱。
以与图1和图2中所描述的变速杆非常类似的方式，根据本发明的变速杆1包括：细长主体2；致动部件3，其布置于变速杆1的细长主体2上；以及传递部件4，其布置并且可滑动地安装于变速杆的主体2的内部通道20内。
如先前针对图1和图2中所描述的已知的类型的变速杆而陈述的，传递部件4操作性地连接到致动部件3，并且构造成将致动部件3的移动传递到受控部件5。
根据本发明的本质特征，传递部件4包括多个球形元件40，这些球形元件40连续地布置于变速杆1的细长主体2的内部通道20内。
如所示出的，特别地，在图4和图5中所显示的横截面视图中，球形元件40具有与细长主体2的内部通道20的内径基本上对应的直径。此外，球形元件40布置成在细长主体2内沿着细长主体2的主轴线相互接触。因此，在所述球形元件40设于其中的区中，传递部件4不包括介入于球体之间的任何种类的互连元件。
根据附图中所示出的优选实施例，传递部件4还包括第一刚性棒41，第一刚性棒41介入于致动部件3与布置于杆1的细长主体2内的前述多个球形元件40之间。
以与已知的类型的杆类似的方式，致动部件3布置于手柄21处，并且包括：按钮30，其从手柄21伸出；和操作臂31，其布置于手柄21内，并且介入于按钮30与传递部件4之间，以便将按钮30的移动传递到传递部件4，特别地传递到第一刚性棒41。第一刚性棒41具有上端部分410，在杆1的锁定位置中，上端部分410在内部通道20外侧并且在布置于手柄21内的操作臂31附近突出(图5)。
传递部件4进一步包括刚性终端棒42，刚性终端棒42布置于细长主体2的布置于支承结构S内的下部部分附近，使得球形元件40介入于第一刚性棒41与前述终端棒42之间。
如上文中所指示的，传递部件4构造成将致动部件3的移动传递到受控部件5。在附图中所示出的实施例中，受控部件5是接合部件，其被弹性地偏压到锁定位置中，以用于将变速杆1锁定于操作位置中。接合部件可呈任何类型，例如，如衬套那样定形的止动元件，其在细长主体的下部部分处可滑动地安装于细长主体外侧。如特别地在图4-6中示出的，止动元件借助于任何类型的紧固元件来操作性地连接到终端棒42。
如上文中所指示的，根据本发明的本质特征，传递部件4包括多个球形元件40，这些球形元件40连续地布置于杆1的细长主体2的内部通道20内。根据附图中所显示的实施例，杆1的细长主体2在球形元件40布置在其内的杆部分处具有曲线轮廓。提供包括连续地布置的多个球形元件的传递部件使得有可能采用用于变速箱的变速杆的细长主体2的任何构造(通过示例的方式，包括在此显示的弯曲构造)，这是因为球形元件的队列能够均匀流过弯曲通道。当然，由设计者根据主体2的曲率半径选择球形元件的尺寸并且因此选择内部通道20的直径，以便一方面确保球体的队列在弯曲通道内的正确移动，并且另一方面允许传递到致动部件的力的可靠传递。明显的是，对于球形元件的给定直径，主体2的曲率半径不可小于极限值。然而，同样明显的是，本发明赋予了设计者大得多的针对变速杆的构造的选择自由。由于前述特征，因此有可能使杆1的形状最佳地适应于表征杆1必须应用于其上的一个或多个车辆的人类工程学需要和可用空间。
球形元件40可由金属材料(例如，钢)或利用其它材料(例如，塑料或橡胶)制成。各个球形元件40可制成空心的并且具有形成刚性元件的主壁，主壁构造成限制由于球体与球体的相互接触或球体40与刚性棒41、42的接触而导致的可能的变形。
球形元件40定尺寸成允许在沿着主体2的内部通道20的主轴线的两个方向上在内部通道20内还在细长主体的曲线轮廓处容易地滑动。此外，取决于用以生产变速杆的球形元件40和内部通道20的材料的选择，球形元件40可被润滑，以促进球形元件40在内部通道20内的滑动。备选地，球形元件40可在不借助于润滑材料的情况下可滑动地安装于内部通道20内。
图6示出了当在对致动部件3进行致动并且因此传递部件4在细长主体20内滑动之后止动元件5处于与布置于支承结构S内的对应的座8隔开的位置时的根据本发明的变速杆1的优选实施例。在按钮30上的按压和操作臂31的对应的旋转之后，第一刚性棒41、球形元件40以及终端棒42在主体2内在支承结构S的方向上向下滑动。终端刚性棒42的滑动将接合部件5远离由座8中的一个限定的锁定位置而运送，并且因此，变速杆1可向前或向后自由地旋转，以改变变速杆1的操作位置。
以与针对在本描述的开头描述的已知的类型的杆的方式相同的方式，杆1包括弹簧装置6，弹簧装置6构造成使接合部件恢复到座8中的一个中并且然后恢复到锁定位置中。如附图中所示出的，弹簧装置可以以任何已知的方式(例如，以布置成与止动元件接触的螺旋弹簧的形式)生产。
当然，还可在如下的情况下应用本发明：在对致动部件进行致动之后，刚性棒和传递部件在内部通道内在相对于附图中所示出的方向而相反的方向上滑动，从而将接合部件远离由座限定的锁定位置而运送，座构造成相对于附图中所示出的座而翻转180°。
由于上文中所描述的特征，变速杆实现了上文中所示出的所有目的，并且构建起来简单，具有低成本和减小的体积。
当然，在不损害本发明的原理的情况下，构建细节和实施例可相对于仅通过示例的方式来描述并且示出的构建细节和实施例而大大地变化，而不脱离本发明的范围。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆变速箱的变速杆(1)，包括：
- 细长主体(2)，
- 致动部件(3)，其布置于所述变速杆(1)的所述细长主体(2)上，
- 传递部件(4)，其布置于所述变速杆(1)的所述主体(2)的内部通道(20)内，操作性地连接到所述致动部件(3)，并且构造成将所述致动部件(3)的移动传递到受控部件(5)，
所述变速杆(1)的特征在于，所述传递部件(4)包括多个球形元件(40)，所述多个球形元件(40)连续地布置于所述细长主体(2)的所述内部通道(20)内，并且所述球形元件(40)布置成在所述细长主体(2)内沿着所述细长主体(2)的主轴线相互接触。
2.根据权利要求1所述的变速杆(1)，其特征在于，所述受控部件(5)是接合部件，其被弹性地偏压到锁定位置中，以用于将所述变速杆(1)锁定于操作位置中。
3.根据权利要求2所述的变速杆(1)，其特征在于，所述细长主体(2)在其第一端中的一个处具有手柄(21)，所述致动部件(3)布置成接近所述手柄(21)，以用于控制所述接合部件远离所述锁定位置的移动。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的变速杆(1)，其特征在于，在所述球形元件(40)设于其中的区中，所述传递部件(4)不包括介入于所述球形元件(40)之间的任何种类的互连元件。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速杆(1)，其特征在于，所述球形元件(40)具有与所述细长主体(2)的所述内部通道(20)的内径基本上对应的直径。
6.根据权利要求3所述的变速杆(1)，其特征在于，所述传递部件(4)进一步包括第一刚性棒(41)，所述第一刚性棒(41)可滑动地安装于所述细长主体(2)的所述内部通道(20)内，并且操作性地介入于所述致动部件(3)与所述多个球形元件(40)之间。
7.根据权利要求6所述的变速杆(1)，其特征在于，所述致动部件(3)包括：按钮(30)，其布置于所述手柄(21)上；和操作臂(31)，其用于将所述致动部件(3)的移动传递到所述第一刚性棒(41)。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的变速杆(1)，其特征在于，所述传递部件(4)进一步包括刚性终端棒(42)，所述球形元件(40)介入于所述第一刚性棒(41)与所述终端棒(42)之间。
9.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速杆(1)，其特征在于，所述细长主体(2)在所述球形元件(40)布置于其内的杆部分处具有曲线轮廓。
10.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速杆(1)，其特征在于，所述球形元件(40)由塑料材料组成。
11.根据权利要求1-3中的任一项所述的用于机动车辆变速箱的变速杆(1)，其特征在于，所述球形元件(40)由金属材料组成。
12.根据权利要求11所述的变速杆(1)，其特征在于，所述球形元件(40)由钢组成。
13.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速杆(1)，其特征在于，所述球形元件(40)被润滑，以促进在所述变速杆(1)的所述细长主体(2)内滑动。
14.根据权利要求8所述的变速杆(1)，其特征在于，所述被弹性地偏压的接合部件是定形为衬套的止动元件，所述止动元件在所述细长主体(2)的下部部分处可滑动地安装于所述细长主体(2)的外侧上，所述止动元件操作性地连接到所述终端棒(42)。
15.根据权利要求2或权利要求3所述的变速杆(1)，其特征在于，所述杆(1)包括用于将所述受控部件(5)偏压到所述锁定位置中的弹簧装置(6)。
16.一种用于机动车辆变速箱的控制设备(D)，包括支承结构(S)和枢转安装于所述支承结构(S)上方的根据前述权利要求中的任一项所述的变速杆(1)，所述变速杆(1)的所述细长主体(2)具有布置于所述支承结构(S)内的下部部分。
17.根据权利要求16所述的控制设备(D)，其特征在于，所述支承结构(S)包括多个座(8)，所述多个座(8)形成于所述支承结构(S)内，并且构造成选择性地接纳所述受控部件(5)，以便限定所述变速箱的所述变速杆(1)的对应的操作位置。
18.一种包括根据权利要求16或权利要求17所述的控制设备(D)的机动车辆，其特征在于，所述支承结构(S)锚固到所述机动车辆的底板，并且，所述变速杆(1)围绕相对于所述机动车辆的纵向方向而水平并且横向的轴线枢转安装于所述支承结构(S)上方。
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