RU2507085C2

RU2507085C2 - Переключающее устройство для коробки передач автомобиля

Info

Publication number: RU2507085C2
Application number: RU2009124271/11A
Authority: RU
Inventors: Ханс-Юрген БУРГЕР; Торстен ХАН; Аксел ГАЙБЕРГЕР
Original assignee: Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк.
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2014-02-20
Also published as: RU2009124271A; US8402858B2; US20100024585A1; CN101614276B; CN101614276A; DE102008030233A1

Abstract

Изобретение относится к переключающему устройству для коробки передач автомобиля. Переключающее устройство включает рукоятку (1) переключения, на которой блокирующий элемент (11) блокирует движение рукоятки (1) переключения из положения, соответствующего передачи переднего хода, в положение, соответствующее передачи заднего хода. Блокирующий элемент (11) может перемещаться на рукоятке (1) переключения во второй степени свободы между нормальным положением, в котором возможно движение в первой степени свободы между положением высвобождения и положением блокировки, и положением регулирования, в котором он беззазорно фиксирует рукоятку (1) переключения. Достигается упрощение конструкции устройства. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к переключающему устройству для коробки передач автомобиля с рукояткой переключения и так называемой блокировкой включения передачи заднего хода.

Расположенная после вмонтирования переключающего устройства в пассажирском отделении автомобиля рукоятка переключения направляется с возможностью перемещения между положениями, которые соответствуют различным ступеням коробки передач. Соединительное устройство, такое как, например, рычажный механизм или канатные тяги, проходит между устройством переключения и коробкой передач для привязывания положения переключающих вилок коробки передачи к положению рукоятки переключения. В целях обеспечения того, чтобы одно из заданных положений рукоятки переключения фактически точно соответствовало конфигурации переключающих вилок, в которую введена желательная ступень передачи, требуется регулировка соединительного устройства. Для точного осуществления такой регулировки желательно, чтобы рукоятку переключения можно было зафиксировать без люфта по меньшей мере в одном неподвижном положении.

Известно, что блокировку включения передачи заднего хода можно осуществить, предусмотрев на рукоятке переключения перемещаемый в продольном направлении крюк, который, когда рукоятка переключения приближается к своему соответствующему передачи заднего хода положению, упирается в барьер, чтобы препятствовать ошибочному включению передачи заднего хода, и который может преодолеть барьер благодаря перемещению вдоль стержня рукоятки переключения, и который благодаря зацеплению позади барьера препятствует ошибочному введению передачи заднего хода. Чтобы крюк надежно зацепился за барьер, он должен иметь определенный люфт. Поэтому рукоятка переключения не является полностью неподвижной в положении передачи заднего хода. Обычная блокировка рукоятки переключения в положении передачи заднего хода поэтому не годится для того, чтобы в достаточной степени сделать неподвижной рукоятку переключения в целях регулировки.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить переключающее устройство, которое простым образом позволяет обеспечить безлюфтовую неподвижность рукоятки переключения для регулировки, однако одновременно делает возможным требуемый люфт в функциональном модуле.

Эта задача в переключающем устройстве для коробки передач автомобиля с рукояткой переключения, направляемой с возможностью перемещения между положениями, соответствующими различным ступеням передач, причем на рукоятке переключения расположен блокировочный элемент с возможностью перемещения в первой степени свободы, решается тем, что блокировочный элемент перемещается в первой степени свободы между нормальным положением, в котором он позволяет движение переключения рукоятки переключения, и положением регулировки, в котором он фиксирует рукоятку переключения.

Предпочтительно блокировочный элемент может перемещаться дополнительно во второй степени свободы между положением блокировки, в котором он блокирует движение включения рукоятки переключения из положения передачи переднего хода в положение передачи заднего хода, и положением высвобождения, в котором он позволяет движение из положения передачи переднего хода в положение передачи заднего хода.

Предпочтительно блокировочным элементом является втулка, охватывающая стержень рукоятки переключения.

Первой степенью свободы является предпочтительно поворот блокировочного элемента вокруг стержня, а второй степенью свободы является движение в продольном направлении стержня.

Чтобы достичь беззазорности в положении регулировки свободы, а в нормальном положении обеспечения зазора или, соответственно, люфта, блокировочный элемент и стержень предпочтительно имеют профилированные боковые поверхности, причем в нормальном положении профили профилированных поверхностей дополнительно входят друг в друга, в то время как в положении регулировки они этого не делают.

Если первой степенью свободы, как упомянуто выше, является поворот (вращение), то переключения между положением зацепления и положением без зацепления профилей легко достичь тем, что профилированные боковые поверхности блокировочного элемента и стержня в положении регулировки не расположены напротив друг друга.

Вместо этого выступающие в положении регулировки профили блокировочного элемента или стержня предпочтительно касаются плоской боковой поверхности стержня или блокировочного элемента.

Для того чтобы образующую блокировочный элемент втулку можно было перевести из нормального положения в положение регулировки, не освобождая ее от стержня, стержень предпочтительно имеет участок, направляющий втулку без возможности вращения, и участок, который допускает вращение втулки вокруг стержня, когда втулка находится на высоте последнего.

Также в положении высвобождения втулка находится, однако, предпочтительно на направляющем участке.

Можно предусмотреть пружину, чтобы нагружать втулку вдоль стержня от участка, допускающего вращение, в направлении направляющего участка. Таким образом, обеспечивается, что втулка не может ошибочно попасть на участок, допускающий вращение.

Для того чтобы при использовании блокировочного элемента для блокировки переключения передачи заднего хода разблокировать блокировочный элемент и можно было осуществить переключение между передачей переднего и передачей заднего хода, предпочтительно на ручке рукоятки переключения расположен связанный с блокировочным элементом орган управления.

Свобода перемещения органа управления предпочтительно недостаточно велика для захвата втулки с собой в участок, допускающий вращение. Водитель, таким образом, не может ошибочно провести переключение между положением регулировки и нормальным положением; если во время монтажа автомобиля или при ремонте блокировочный элемент высвобождается, то, напротив, такое переключение осуществляется удобным образом благодаря тому, что блокировочный элемент подтягивается на участок, допускающий вращение, и там поворачивается.

В качестве другого предохранения против нежелательного перехода блокировочного элемента на участок, допускающий вращение, можно предусмотреть фиксирующее устройство, которое может осуществлять фиксирование вследствие движения блокирующего элемента от участка, допускающего вращение, к направляющему участку.

Такое фиксирующее устройство предпочтительно входит в зацепление лишь в том случае, если блокирующий элемент находится в положении регулировки.

Другие признаки и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых показано:

фиг.1 - сечение переключающего устройства согласно изобретению в продольном направлении его рукоятки переключения;

фиг.2 - сечение поперек рукоятки переключения вдоль обозначенной на фиг.1 символами II-II плоскости, которое показывает блокировочный элемент в положении регулировки;

фиг.3 - аналогичное показанному на фиг.2 сечение с блокировочным элементом в нормальном положении;

фиг.4 - аналогичное показанному на фиг.1 сечение с блокировочным элементом в нормальном положении и

фиг.5 - частичный разрез переключающего устройства вдоль продольной оси рукоятки переключения в плоскости, перпендикулярной плоскости сечения из фиг.1.

На фиг.1 показана в сечении рукоятка 1 переключения, которая посредством шарового шарнира 2 или другого соответствующего шарнира смонтирована в не показанном подробно, жестко связанном с кузовом держателе с возможностью поворота в двух степенях свободы, в дальнейшем обозначаемых также как степень свободы выбора и степень свободы переключения. Рукоятка 1 переключения имеет проходящий по длине стержень 3, который на своем противоположном шаровому шарниру 2 конце имеет ручку 4. Стержень 3 состоит по существу из проходящей между шаровым шарниром 2 и ручкой 4 цилиндрической трубы 5 и направляющего элемента 6 приблизительно квадратного сечения, который охватывает нижний расположенный рядом с шаровым шарниром 2 участок трубы 5.

Гибкий предохранительный гофрированный чехол 9 окружает выступающий из направляющего элемента 6 верхний участок 7 стержня 3 и закреплен на последнем с помощью проходящего по периметру буртика 8. Стержень 3 проходит через отверстие непоказанного туннеля коробки передач, и внешний край предохранительного гофрированного чехла 9 соединен с краем отверстия, чтобы внутреннюю часть туннеля коробки передач изолировать от пассажирского отделения.

На буртик 8 опирается винтовая пружина, которая нагружает перемещаемую по стержню 3 блокирующую втулку 11 относительно направляющего элемента 6, так что направляющий элемент 6 входит во внутреннее полое пространство блокирующей втулки 11.

В полом внутреннем пространстве стержневой части 3 проходит тяга 12. Расположенный под углом на конце тяги крючок 13 через прорезь в трубе 5 входит во внутреннее пространство блокирующей втулки 11. Верхний конец тяги 12 связан с исполнительным кольцом 14, которое смонтировано под рукояткой 4 на стержне 3 с возможностью перемещения.

Блокирующая втулка 11 на одной стороне имеет два крючка 15, которые в показанном изображении своим параллельным стержню 3 цилиндрическим концом 31 входят плотно (без люфта или зазора) в отверстие на противоположной стержневой части 3 наклонной поверхности неподвижной перемычки 17, жестко закрепленной относительно туннеля коробки передач. Крючок 35 на противоположной стороне блокирующей втулки 11 входит в пустое пространство.

Перемычка 17 в этом случае является частью направляющей кулисы, в которой известным самим по себе образом вырезаются ортогональные относительно друг друга пазы выбора и включения, чтобы направлять движение проходящего через эти пазы стержня 3 в степени свободы переключения или выбора. Паз выбора проходит в плоскости сечения согласно фиг.1. В показанном изображении рукоятка 1 переключения находится на конце паза 18 выбора, от которой ответвляется паз переключения на передачу заднего хода. Благодаря введению двух концов 31 в отверстия перемычки 17 блокирующая втулка 11 фиксируется на переключающей кулисе без люфта в степени свободы переключения и в степени свободы выбора.

На фиг.2 показано сечение блокирующей втулки 11 и стержня 3 в изображении согласно фиг.1 вдоль обозначенной на фиг.1 символами II-II плоскости. Направляющий элемент 6 имеет по существу прямоугольное поперечное сечение с выступающими на двух противолежащих боковых поверхностях 20, 21 ребрами 22, 23. Ребра 22 на боковой поверхности 20 имеют соответственно плоскую, параллельную боковой поверхности 20 торцевую поверхность, напротив которой соответственно на части ее ширины, на внутренней стороне блокирующей втулки 11 расположено плоское ребро 24. Ребра 23 имеют ступенчатую торцевую поверхность с выступающими на различную величину над боковой поверхностью 21 участками 25, 26. Выступающие соответственно дальше участки 25 прилегают к внутренней поверхности блокирующей втулки 11.

Две другие противолежащие боковые поверхности 27, 28 направляющего элемента 6 имеют иную длину, чем боковые поверхности 20, 21. Боковая поверхность 27 снабжена плоскими ребрами 29, в то время как другая боковая поверхность 28 плоская. Плоская боковая поверхность 28 касается ребер 30 противолежащей внутренней поверхности блокирующей втулки 11, в то время как ребра 29 касаются плоской внутренней поверхности блокирующей втулки 11. Таким образом, блокирующая втулка 11 беззазорно насажена на направляющий элемент 6. Тем самым рукоятка 1 переключения зафиксирована без люфта в своих обеих степенях свободы, и само по себе известное, непоказанное соединительное устройство, которое соединяет рукоятку 1 переключения с включающими вилками коробки передачи, может регулироваться, не подвергая рукоятку 1 переключения воздействию возникающих при регулировке усилий.

После регулировки фиксирование рукоятки переключения ослабляется вследствие того, что блокирующая втулка захватывается рукой и приподнимается с преодолением возвратного усилия винтовой пружины 10 настолько, что направляющий элемент больше не входит в блокирующую втулку 11. В этом положении блокирующая втулка 11 может свободно поворачиваться вокруг стержня 3. Когда она повернется на 180° и в этом случае высвободится, то она в поперечном сечении согласно фиг.3 и в показанной в продольном сечении на фиг.4 ориентации снова соскользнет на направляющий элемент 6. Теперь плоская боковая поверхность 28 и боковая поверхность 20 с бесступенчатыми ребрами лежит напротив плоских внутренних поверхностей блокирующей втулки 11, ребра 24 лежат напротив участков 26, а ребра 30 входят соответственно в пространство между ребрами 29. Вхождение направляющего элемента 6 в блокирующую втулку 11 в двух направлениях, в степени свободы переключения и в степени свободы выбора, происходит с выдерживанием зазора, так что не следует опасаться зажимания блокирующей втулки 11 на направляющем элементе 6.

Отверстия показанной на фиг.3 на виде сверху перемычки 17 теперь пустые; крючки 15 на противоположной перемычке 17 стороне блокирующей втулки 11 входят в пустое пространство. Вместо этого на перемычке 17 образовано короткое ребро 36.

Если рукоятку переключения из положения регулирования на конце паза 18 выбора ввести в проходящий параллельно перемычке 17 паз выбора передачи заднего хода, то крючок 35 соскользнет вдоль по перемычке 17 и зацепится в итоге позади ребра 36. Если он, напротив, войдет в паз выбора, то крючок 35 спрыгнет с перемычки 17 вниз. Движение рукоятки 1 переключения обратно к концу паза 18 выбора возможно лишь в том случае, если блокирующая втулка 11 приподнимается благодаря вытягиванию вверх исполнительного кольца 14.

Как показывает приведенное выше описание, в этом переключающем устройстве для блокирующей втулки предусматривается двойная функция, во-первых, в положении на фиг.2 она служит для беззазорного фиксирования рукоятки 1 переключения, которое позволяет регулировку соединительного устройства, а во-вторых, она функционирует в положении согласно фиг.3 в качестве блокировки переключения передачи заднего хода, которая для надежной подвижности вдоль стержня 3 и надежного возврата в положение запирания при отпускании исполнительного кольца 14 осуществляется с зазором или люфтом относительно направляющего элемента 6. Возвратное усилие винтовой пружины 10 может быть выбрано достаточным, чтобы, даже если исполнительное кольцо 14 вытянуто вверх и блокирующая втулка 11 находится в своем положении высвобождения, надежно препятствовать тому, чтобы блокирующая втулка 11 переместилась вверх настолько, что утрачивается ее сцепление с направляющим элементом 6, и она становится вращаемой. Для того чтобы не создавать водителю ненужных трудностей при вытягивании вверх исполнительного кольца 14, можно по желанию сделать возвратное усилие пружины 10 небольшим.

На фиг.5 показан частичный разрез переключающего устройства 1 вдоль плоскости, обозначенной на фиг.1 V-V. В направляющем элементе 6 выполнен проходящий в продольном направлении стержня 3 упругий язычок 32, который на своем остром конце имеет скошенный фиксирующий выступ 33. Если блокирующая втулка 11 находится в положении согласно фиг.2, то острие фиксирующего выступа 33 утапливается в выемку 34 на внутренней поверхности блокирующей втулки 11. Блокирующая втулка 11 не может поэтому соскользнуть с направляющего элемента 6. Это является предпочтительным, в частности, в том случае, если стержень 3 с трубой 5, направляющим элементом 6 и шаровым шарниром 2, но без ручки 4, образует предварительно смонтированный конструктивный узел, который в виде целого должен монтироваться в автомобиле, так как таким образом можно предотвратить утрату блокирующей втулки до присоединения ручки 4.

Тем не менее не представляется никаких трудностей в том, чтобы после регулировки снять блокирующую втулку 11 с направляющего элемента 6, так как большая часть язычка 32 свободно расположена под блокирующей втулкой 11 и может быть вдавлена от руки, чтобы устранить фиксирование и стянуть втулку блокировки вверх с направляющего элемента 6. Затем можно повернуть блокирующую втулку 11 на 180° и снова надеть на направляющий элемент 6, чтобы создать нормальное положение.

В нормальном положении напротив фиксирующего выступа 33 расположена внутренняя поверхность блокирующей втулки 11, которая не имеет выемки 34. В нормальном положении поэтому фиксирование невозможно, что, однако, и не требуется.

Перечень обозначений

1 - рукоятка переключения;

2 - шаровой шарнир;

3 - стержень;

4 - ручка;

5 - труба;

6 - направляющий элемент

7 - участок;

8 - буртик;

9 - предохранительный гофрированный чехол;

10 - винтовая пружина;

11 - блокирующая втулка;

12 - тяга;

13 - крючо;к

14 - исполнительное кольцо;

15 - крючок;

16 - направляющая кулиса;

17 - перемычка;

18 - канавка переключения;

19 - ;

20 - боковая поверхность;

21 - боковая поверхность;

22 - ребро;

23 - ребро;

24 - ребро;

25. участок;

26 - участок;

27 - боковая поверхность;

28 - боковая поверхность;

29 - ребра;

30 - ребро;

31 - перемычка;

32 - язычок;

33 - фиксирующий выступ;

34 - выемка;

35 - крючок;

36 - ребро.

Claims

1. Переключающее устройство для коробки передач автомобиля с рукояткой (1) переключения, направляемой с возможностью перемещения между положениями, соответствующими различным ступеням передач, причем на рукоятке (1) переключения расположен с возможностью перемещения в первой степени свободы блокирующий элемент (11), отличающееся тем, что блокирующий элемент (11) выполнен с возможностью перемещения на рукоятке (1) переключения в первой степени свободы между нормальным положением, в котором он допускает движение переключения рукоятки (1) переключения, и положением регулирования, в котором он беззазорно фиксирует рукоятку (1) переключения, при этом блокирующий элемент выполнен с возможностью перемещения во второй степени свободы между положением запирания, в котором он блокирует движение переключения рукоятки (1) переключения из положения, соответствующего передачи переднего хода, в положение, соответствующее передачи заднего хода, и положением высвобождения, в котором он допускает движение из положения, соответствующего передачи переднего хода, в положение, соответствующее передачи заднего хода.

2. Переключающее устройство по п.1, отличающееся тем, что первой степенью свободы блокирующего элемента (11) является вращение вокруг стержня (3).
З. Переключающее устройство по п.1, отличающееся тем, что второй степенью свободы блокирующего элемента (11) является перемещение в продольном направлении стержня (3).

4. Переключающее устройство по п.1, отличающееся тем, что блокирующий элемент (11) и стержень (3) имеют соответственно по меньшей мере одну профилированную боковую поверхность (25, 26; 27), причем в нормальном положении профили (29, 30; 24, 25, 26) профилированных боковых поверхностей (25, 26; 27) входят дополнительно друг в друга, а в положении регулирования профили не входят дополнительно друг в друга.

5. Переключающее устройство по п.4, отличающееся тем, что в положении регулирования выступающие профили (22, 25, 29) блокирующего элемента (11) или стержня (3) касаются плоской боковой поверхности стержня (3) или соответственно блокирующего элемента (11).

6. Переключающее устройство по п.1, отличающееся тем, что блокирующий элемент (11) является втулкой, охватывающей стержень (3) рукоятки (1) переключения.

7. Переключающее устройство по п.1, отличающееся тем, что блокирующий элемент (11) является втулкой, охватывающей стержень (3) рукоятки (1) переключения, и содержит участок (6), направляющий втулку (11) без возможности вращения, и участок (7), допускающий вращение втулки (11) вокруг стержня (3).

8. Переключающее устройство по п.7, отличающееся тем, что в положении высвобождения втулка (11) находится на направляющем участке (6).

9. Переключающее устройство по п.7, отличающееся тем, что пружина (10) нагружает втулку (11) вдоль стержня (3) от участка (7), допускающего вращение, в направлении направляющего участка (6).

10. Переключающее устройство по п.7, отличающееся тем, что на ручке (4) рукоятки (1) переключения расположен соединенный с втулкой (11) исполнительный элемент, причем свобода перемещения исполнительного элемента (14) недостаточно велика для захвата втулки (11) в участок (7), допускающий вращение.

11. Переключающее устройство по п.7, отличающееся тем, что предусмотрено фиксирующее устройство (32, 33, 34), выполненное с возможностью фиксирования благодаря перемещению блокирующего элемента (11) от участка (7), допускающего вращение, к направляющему участку (6), для предотвращения возвращения блокирующего элемента к участку (7), допускающему вращение.