CN1982754A - 手动变速箱的换档机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆手动变速箱的换档机构。通过齿轮轴(5)的轴向平移，档位选择器(11)的横向运动驱动所述换档机构而选择档位，而通过在惯性质量(3)的作用下转动所述齿轮轴(5)，所述档位选择器(11)的纵向运动驱动换档机构而变换档位。所述齿轮轴(5)的转动和平移分别通过换档机构的独立部件来实现，使用于选择档位的机构免于所述惯性质量(3)的影响。

Description

手动变速箱的换档机构
技术领域
本发明涉及一种车辆手动变速箱的换档机构。通过齿轮轴的轴向平移，档位选择器/换档手柄的横向运动驱动换档机构而选择档位，而通过在惯性质量的作用下转动齿轮轴，档位选择器/换档手柄的纵向运动驱动换档机构而变换档位。
背景技术
在变换档位时——即在换档手柄沿纵向运动时，手动变速箱的换档机构受惯性力矩的影响是有利的。然而，当在换档手柄沿侧/横向运动选择档位时，驱动换档机构的惯性力矩则是不利的。如果在变换档位时惯性力矩驱动换档机构，则可以避免刮擦噪声和来自于变速箱的同步运动、并且可以在换档手柄上获得更好的感觉和更小的振动。
从而，有利的，换档机构具有尽可能小的影响选档机构功能的惯性质量。然而，在依据现有技术的变速箱中，对于换档机构而言，常常是变换档位和选择档位都受到惯性质量的影响，其导致了在快速变换档位时松开换档手柄的危险。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的换档机构，其仅仅在变换档位时受到惯性力矩的影响。
本发明的另一个目的是提供一种游隙最小的换档机构。
通过如所附权利要求中所述的设备实现了上述目的和其它目的，从下文的描述可明了这些目的。
本发明基于以下的认识：可以提供一种换档机构，其对于变换档位和选择档位而言具有不同的惯性质量。
依据本发明的一个方面，描述了一种车辆手动变速箱的换档机构。通过齿轮轴的轴向平移，档位选择器的横向运动驱动换档机构而选择档位，而通过在惯性质量的作用下转动齿轮轴，档位选择器的纵向运动驱动换档机构而变换档位。齿轮轴的转动和平移分别通过换档机构的独立部件来实现，从而，用于选择档位的机构免于所述的惯性质量的影响。
用于选择档位的机构直接地作用在齿轮轴上，而不由用于变换档位的机构驱动。
优选地，变档杆与所述惯性质量集成一体，该变档杆驱动齿轮轴而使之绕其自身轴线旋转。通过变档杆与惯性质量集成一体，在一端处形成为块状，变档杆附连到驱动齿轮轴旋转的套筒上以及附连到换档线缆。由此，仅需要少量的组件，并且机构中的游隙可减到最少。
有利地，变档杆具有一个相对于齿轮轴的纵向轴线自由地运动的套筒，该套筒驱动齿轮轴使其绕自身轴线转动。由于套筒不驱动齿轮轴沿其纵向运动，档位的选择可以不受惯性质量影响地进行。
在一个优选实施方式中，套筒具有伸长的孔，在变换档位时，所述伸长孔与位于齿轮轴上的销配合而驱动齿轮轴，从而使得齿轮轴绕自身的轴线转动。这形成了一个可靠及坚固的构造。还可以采用其它的便利构造；在一个可选实施方式中(未示出)，套筒包括滚珠花键——即齿轮轴设置有滚珠可以滚动的花键，滚珠置于套筒内侧且形成了轴承内的良好轴向设置，而在同时套筒可以将轴向扭矩传递到齿轮轴上，因为滚珠陷在花键内。在另一个可选实施方式中(未示出)，套筒具有一个延伸入所述轴的伸长槽中的销。
在所述优选实施方式中，所述销的尺寸小于孔在沿着齿轮轴伸长方向上的尺寸。通过将所述孔的长度调节到齿轮轴的期望自由轴向运动度，使齿轮轴的销仅受到所述位于套筒中的孔的长侧的影响。
优选地，伸长的孔使得齿轮轴的轴向运动度与所述变档杆和惯性质量无关。如上所述，这可以通过孔和销的几何尺寸来控制。
有利地，齿轮轴由变速箱沿转动方向偏置并预加载荷，从而避免了在换档机构中的游隙。通过偏置齿轮轴，可能会出现在机构中的游隙——例如出现在铰链和销与孔之间的过渡部分中——可减到最少，也就是说齿轮轴通过扭矩接合换档机构。
一个优选实施方式中，选档杆通过轮子直接并仅仅影响齿轮轴的轴向运动，所述轮子与所述齿轮轴的轴向支座配合。通过齿轮轴的两个轴向支座——在每个移位方向上一个，可以通过选档杆的突出于所述两个轴向支座之间的一个部件——例如通过轮子——来提供往复移位。
依据本发明的换档机构获得了小且紧凑的构造，这是有利的；进一步地，数目很少的联接和铰链使得可以将游隙减到最少，形成了坚固和可靠的换档机构。齿轮被锁住的危险也将会减少，因为惯性质量仅仅影响到档位的变换而不影响档位的选择，例如在快速变换档位时齿轮卡住的危险减少。
其它优点为：在选择档位和变换档位时，本发明在换档手柄中产生的振动较小，并且换档手柄的质量感得以改善。
附图说明
在下文中将参照附图对本发明进行更详细的描述，该附图通过示例方式示出了本发明的优选实施方式。
图1为依据本发明的换档机构的一个立体图；
图2为该换档机构从另一个角度观察的立体图；
图3a-b为局部剖视立体图，其示出了使用换档机构来变换档位的过程；
图4a-b为局部剖视立体图，其示出了使用换档机构来选择档位的过程。
具体实施方式
图中的换档机构示出了本发明的一个优选实施方式，其中每个从换档手柄11伸出的线缆13、14都连接到球窝接头，以用于驱动变档杆1和选档杆8。当换档手柄11沿侧向运动而选择档位时，选档线缆13驱动选档杆而选择档位。以同样的方式，通过换档手柄11(前/后)运动、通过驱动变档杆的变档线缆14，从而进行变换档位的操作。
变档杆1一端处一体地形成有一惯性质量3，通过球窝接头连接变档线缆14，从而获得期望的性能——例如杆的长度和期望的惯性力矩。在变档杆1的另一端处，变档杆附连到套筒2，所述套筒的每一侧具有沿套筒纵向伸长的孔。
选档线缆13通过选档杆8来驱动将沿纵向移位的齿轮轴5，这是通过选档杆8的铰接以及一个由选档线缆13驱动的杆和另一个杆而进行的，所述另一个杆通过轮子12驱动齿轮轴5的自由突出端。选档杆8的轮子12驱动形成在一个部件上的两个轴向支座15，该部件又附连到齿轮轴的端部。由于轮子12作用在两个轴向支座15之间，所以齿轮轴5可通过选档杆8和轮子12而沿两个方向移位。
当选档杆8沿纵向移位齿轮轴5时，惯性质量3不起作用，因为齿轮轴的销9可在套筒2的槽/孔中自由地运行。相应地，在转动齿轮轴5和其轴向支座15时，变档杆1也免于选档机构的影响，因为轮子12没有被驱动。
变速箱的换档拨叉通过拨叉支架6沿轴向的上下运动以及通过转动来操作。拨叉支架6固定地连接到内轴5，该内轴5又连接到选档构件7。套筒2相对于齿轮轴5可旋转地安装10，但是沿轴向固定在壳体4中。内轴5轴向安装在套筒2内的轴承中，但是由于在槽中运行的销9，轴5不能相对于套筒2转动。通过此设计，变档杆1将旋转运动传递到套筒2、销9并通过内轴传出到拨叉支架上，所述拨叉支架驱动变速箱以变换档位。选档杆8将轴向运动传递到轮子12、轴向支座15，通过内轴5和拨叉支架最终驱动变速箱以选择档位。
通过转动受控的套筒2和轴向受控的轴5，旋转和轴向运动彼此独立地受到控制。然而，通过此解决方案，来自连接到拨叉和选档杆的内轴5的惯性质量将影响到档位的变换以及档位的选择。通过在其轴向上不需要空间的变档杆1，其质量可以增加，这导致了在换档手柄中更为良好的感觉和更小的振动。通过采用偏置和弹簧加载的拨叉支架6，在转动方向上，变档杆1及其连接在振动下不会出现游隙。
通过采用转动受控制的套筒2和轴向受控的杆，可以较不复杂的方式彼此独立地控制齿轮轴的旋转运动和轴向运动。

Claims (7)

1.一种车辆手动变速箱的换档机构，通过齿轮轴(5)的轴向平移，档位选择器(11)的横向运动驱动所述换档机构而选择档位，通过在惯性质量(3)的作用下转动所述齿轮轴(5)，所述档位选择器(11)的纵向运动驱动换档机构而变换档位，其特征在于：所述齿轮轴(5)的转动和平移分别通过转动受控的套筒(2)来实现，该套筒允许齿轮轴(5)和所述套筒之间沿齿轮轴的纵向自由地相对运动，从而，用于选择档位的机构免于所述惯性质量(3)的影响。
2.如权利要求1所述的换档机构，其中变档杆(1)与所述惯性质量(3)集成一体，该变档杆(1)驱动所述齿轮轴(5)而使其绕自身的轴线旋转。
3.如权利要求1所述的换档机构，其中所述套筒(2)具有伸长的孔，当变换档位时，所述孔与位于齿轮轴(5)上的销(9)配合而驱动齿轮轴，从而使其绕自身的轴线旋转。
4.如权利要求3所述的换档机构，其中所述销(9)的尺寸小于所述孔在沿着所述的齿轮轴(5)伸长方向上的尺寸。
5.如权利要求3-4中任一项所述的换档机构，其中所述伸长孔使得齿轮轴(5)的轴向运动度独立于所述变档杆(1)和惯性质量。
6。如上述权利要求中任一项所述的换档机构，其中所述齿轮轴(5)通过变速箱而沿转动方向偏置及预加载荷，从而避免了在换档机构中的游隙。
7.如上述权利要求中任一项所述的换档机构，其中选档杆(8)通过轮子(12)直接并仅仅驱动所述齿轮轴(5)的轴向运动，所述轮子与所述齿轮轴(5)的轴向支座配合。
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