本申請要求于2015年10月2日提交的美國臨時申請第62/236,181號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型總的來說涉及用于手動變速器的齒輪換擋選擇器，并且更具體地，涉及用于換擋桿的倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

通常的手動變速器換擋桿包含帶有塑料倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)的金屬換擋桿件。閉鎖件在沒有首先手動升高閉鎖環(huán)的情況下防止換擋桿切入倒擋。閉鎖機(jī)構(gòu)通常包括三個部件，即，兩個塑料圓筒和金屬復(fù)位彈簧。所有三個部件相對于固定的金屬換擋桿件滑動(向上和向下)。由于換擋桿直接螺栓連接至變速器的尾部，所以換擋桿組件顯示出較高程度的振動。因此，由于金屬換擋桿件和換擋桿閉鎖機(jī)構(gòu)的三個部件之間接觸，所以會傳導(dǎo)令人反感的沖擊噪聲和嗡鳴聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決該問題，本文公開的隔離系統(tǒng)防止了閉鎖機(jī)構(gòu)部件與換擋桿件之間的硬接觸。在提供足夠的隔離以防止沖擊噪聲和嗡鳴聲的同時，該隔離系統(tǒng)允許閉鎖機(jī)構(gòu)與換擋桿件之間的平順的滑動運(yùn)動。

本實(shí)用新型的隔離機(jī)構(gòu)可以包括：1)位于換擋桿件的頂部與上部滑動部段(即，吊環(huán))之間的經(jīng)潤滑的橡膠O形環(huán)；2)位于換擋桿件的中部與下部滑動部段(即，閉鎖裙部)的上頸部之間的經(jīng)潤滑的橡膠O形環(huán)；3)位于換擋桿件的底部與下部閉鎖裙部的底部之間的經(jīng)潤滑的橡膠O形環(huán)；4)位于閉鎖裙部的中部與換擋桿件的臺面部分之間的至少一個未經(jīng)潤滑的彈性緩沖器；5)具有包覆彈簧的彈性或阻尼材料的復(fù)位彈簧；以及6)安裝在軸桿上作為用于吊環(huán)在其底部位置處的底部支撐或支架的錐形緩沖器。

在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供了用于手動換擋桿中的倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)的振動隔離系統(tǒng)，其包括軸桿。閉鎖裙部和多個經(jīng)潤滑的O形環(huán)設(shè)置在軸桿上。在裙部的內(nèi)直徑和O形環(huán)的外直徑之間存在空隙。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于手動換擋桿中的倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)的振動隔離系統(tǒng)，包括：軸桿；閉鎖裙部；以及在軸桿上的多個經(jīng)潤滑的O形環(huán)；其中，在閉鎖裙部的內(nèi)直徑和O形環(huán)的外直徑之間存在空隙。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于機(jī)動車輛的手動換擋桿中的倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)的振動隔離系統(tǒng)，包括：換擋桿殼體；軸桿，軸桿可樞轉(zhuǎn)地保持在換擋桿殼體中并具有適于接收換擋手柄的上端，其中軸桿具有鄰近換擋桿殼體的套筒；閉鎖裙部，閉鎖裙部在上部位置和下部位置之間可滑動地安裝在軸桿上，其中閉鎖裙部具有接收套筒的內(nèi)部腔室，其中閉鎖裙部具有徑向向外延伸的肩部，并且其中換擋桿殼體包括止擋塊，以使得當(dāng)閉鎖裙部在下部位置中時防止軸桿樞轉(zhuǎn)至倒擋齒輪位置，并且當(dāng)閉鎖裙部在上部位置中時軸桿自由移動至倒擋齒輪位置；彈簧，彈簧保持在軸桿上并且將閉鎖裙部朝向下部位置偏置；以及在軸桿上的多個經(jīng)潤滑的O形環(huán)，O形環(huán)限定在閉鎖裙部和軸桿之間、以及閉鎖裙部和套筒之間的滑動界面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，在閉鎖裙部的內(nèi)直徑和O形環(huán)的外直徑之間存在空隙。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，套筒具有帶有至少一個臺面表面的圓柱形形狀，并且其中，內(nèi)部腔室限定匹配的表面以限制閉鎖裙部在套筒上的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，還包括安裝至閉鎖裙部用于接合臺面表面的彈性緩沖器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，臺面表面還包括用于可滑動地接收彈性緩沖器的縱向槽口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，套筒包括保持經(jīng)潤滑的O形環(huán)的其中一個的圓周凹槽，并且其中，O形環(huán)具有匹配套筒的圓柱形形狀和臺面表面的模制形狀。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，閉鎖裙部包括剛性連接的下部閉鎖裙部和上部閉鎖裙部，其中，上部閉鎖裙部包括適于由機(jī)動車輛的駕駛員抓取用于升高至上部位置并壓縮彈簧的吊環(huán)。

本文公開的隔離系統(tǒng)防止了閉鎖機(jī)構(gòu)部件與換擋桿件之間的硬接觸。在提供足夠的隔離以防止沖擊噪聲和嗡鳴聲的同時，該隔離系統(tǒng)允許閉鎖機(jī)構(gòu)與換擋桿件之間的平順的滑動運(yùn)動。

附圖說明

圖1是示出換擋桿的元件的示意圖。

圖2是換擋桿和變速器殼體的一部分的立體圖。

圖3是不包括護(hù)罩或吊環(huán)的換擋桿的立體圖。

圖4是將閉鎖裙部移除的換擋桿的立體圖。

圖5是閉鎖裙部的立體圖。

圖6是示出將換擋桿安裝至底板面板的分解立體圖。

圖7是換擋桿軸桿和閉鎖裙部的側(cè)視圖。

圖8至圖10分別是帶有護(hù)罩的吊環(huán)的立體圖、截面圖以及仰視圖。

圖11是包括下部閉鎖裙部的換擋桿的截面圖。

圖12是包括上部吊環(huán)的換擋桿的截面圖。

圖13是示出安裝在軸桿上的上部吊環(huán)和下部閉鎖裙部的立體圖。

圖14和圖15是用于接收具有和不具有橡膠O形環(huán)的下部閉鎖裙部的鍵槽套筒的立體圖。

圖16是鍵槽套筒和閉鎖裙部的水平截面圖。

圖17是用于圖14至圖16的鍵槽套筒的O形環(huán)的頂部平面圖。

圖18是帶有滑動緩沖器的鍵槽套筒和閉鎖裙部的可選實(shí)施例的截面圖。

圖19是圖18的緩沖器的立體圖。

圖20是閉鎖裙部的另一實(shí)施例的立體圖。

圖21是鍵槽套筒的可選實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖22是滑動緩沖器和鍵槽套筒的可選實(shí)施例的截面圖。

圖23是確定滑動界面的換擋桿的立體圖。

圖24和圖25分別示出了帶有和不帶有潤滑劑的具有優(yōu)選間隙的在滑動界面處的O形環(huán)。

具體實(shí)施方式

圖1總體地示出了手動變速器換擋桿的功能元件。換擋桿殼體10具有內(nèi)部開口，以容納軸桿12的樞轉(zhuǎn)球11。軸桿12在一端具有換擋手柄13并且在另一端連接至換擋聯(lián)動裝置14。例如，聯(lián)動裝置14連接至變速器(未示出)上的變速器選檔桿。響應(yīng)于軸桿12圍繞殼體10中的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)(即，球11)的移動，聯(lián)動裝置14縱向地旋轉(zhuǎn)和移動。殼體10具有用于連接至車輛車身(未示出)的后部襯套15。反作用臂17由殼體10的前部延伸，以經(jīng)由前部襯套16連接至變速器殼體(未示出)。

圖2和圖3示出了連接有手動換擋桿的聯(lián)動裝置14和反作用臂17的變速器18。殼體10接收軸桿12，其支撐手柄13。為了提供倒擋閉鎖特征，換擋桿殼體10包括止擋塊19，其與具有肩部21的下部閉鎖裙部20接合，其中肩部21朝向止擋塊19凸出。閉鎖裙部20可沿軸桿12軸向移動以將肩部21升高至止擋塊19上方，從而在駕駛員向上拉動吊環(huán)(即，上部閉鎖裙部)22時允許軸桿12移動至用于倒擋齒輪的門(gate)中，其中吊環(huán)與下部閉鎖裙部20剛性連接。復(fù)位彈簧24通常將閉鎖裙部20朝向向下位置推動，在該位置向倒擋中的移動被阻擋。換擋桿還包括護(hù)罩9，其連接至上部吊環(huán)/閉鎖裙部22。吊環(huán)22可在手柄13下方的槽口中滑動，因此在向倒擋切換時駕駛員可以向上拉動吊環(huán)22。

圖4示出了下部閉鎖裙部20移除后的換擋桿12和殼體10，以顯示安裝在換擋桿12上的套筒23。如圖5所示，下部閉鎖裙部20通常可以是圓柱形的(例如，具有通常圓柱形的內(nèi)部腔室)從而環(huán)繞套筒23。肩部21徑向向外延伸并且具有傾斜邊緣25，用于接合在止擋塊19的匹配表面上以幫助將換擋桿引導(dǎo)至倒擋門中。在閉鎖裙部20的上端處，外部環(huán)26包括卡夾27，其用于與上部閉鎖裙部上的對應(yīng)部件卡接在一起。內(nèi)凸緣28具有中央孔以接收換擋桿12并且提供關(guān)于換擋桿12的較小的間隙(即，空隙)。復(fù)位彈簧24的一端倚靠凸緣28。

在倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)中可能趨于產(chǎn)生沖擊噪聲的可移動部件包括上部和下部閉鎖裙部以及復(fù)位彈簧。通過將這些部件相對于軸桿12和套筒23隔離，可以減小或者避免不期望的沖擊噪聲和嗡鳴聲。隔離系統(tǒng)可以包括經(jīng)潤滑的O形環(huán)界面，其如圖4所示的策略性地安置。因此，軸桿12中的上部凹槽30被示出為用于在軸向位置處接收O形環(huán)，其與上部閉鎖裙部的內(nèi)直徑接合。O形環(huán)31安置在軸桿12上的另一凹槽中，對應(yīng)于下部閉鎖裙部的上端處的內(nèi)直徑。O形環(huán)32安裝在套筒23的下端處的另一對應(yīng)凹槽中，用于與下部閉鎖裙部20的下端接合。盤狀緩沖器33可安裝至套筒23的上端以避免大程度的猛烈撞擊，這可能發(fā)生在當(dāng)駕駛員釋放他們對上部閉鎖裙部的抓握并且然后機(jī)構(gòu)在彈簧動作下下落至其擱置位置時。

圖6示出了經(jīng)由開口71將換擋桿安裝至車輛中的動作，其中開口71位于鄰近駕駛員座椅位置的上部前底板面板72中。在如圖6所示的換擋桿機(jī)構(gòu)的一部分向上安裝穿過底板面板72并通過緊固件(例如，緊固件73)連接，且殼體經(jīng)由前部和后部襯套連接之后，如圖8所示的換擋桿的護(hù)罩部分從上方安裝。

圖7示出了在護(hù)罩部分和上部閉鎖裙部連接之前關(guān)于換擋桿機(jī)構(gòu)組件的額外的細(xì)節(jié)。O形環(huán)34安裝在狹槽30中并且額外的O形環(huán)/緩沖器35可以安裝在軸桿12上，以提供用于接合上部閉鎖裙部/吊環(huán)的底部邊緣的底部止擋。緩沖器35可以通過將銷36(參見圖11)穿過軸桿12中的對應(yīng)的孔口37(參見圖4)來保持。緩沖器35或銷36還可以提供用于復(fù)位彈簧24的上端的端部止擋和/或連接。

圖8至圖10示出了承載上部閉鎖裙部22的護(hù)罩部分40，其布置成使得軸桿12延伸穿過裙部22的頂部以用于與手柄13(其螺紋連接在軸桿12的端部上)連接。裙部22包括用于接收下部裙部的卡夾27的壁架42。

圖11是示出了安裝在軸桿12上的下部裙部20的截面圖，其中彈簧24保持在緩沖器35/銷36與裙部20的內(nèi)襯圈的上端之間的位置。由上至下，O形環(huán)34、31和32提供了振動隔離。圖12是示出了與下部閉鎖裙部20卡接在一起的上部閉鎖裙部22的截面圖。O形環(huán)振動隔離件與對應(yīng)的圓柱表面接合，其中每一個具有足以提供升高至倒擋閉鎖部件上方所必要的滑動距離的軸向長度。圖13是示出了在軸桿12上卡接在一起的裙部20和22的立體圖。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，O形環(huán)34和31的外直徑以及裙部22和20的對應(yīng)的內(nèi)直徑被選定為能夠保持開口間隙(即，空隙)。優(yōu)選地，諸如潤滑脂的潤滑劑應(yīng)用至O形環(huán)以獲得可自由滑動的界面。在閉鎖裙部20的下端處的O形環(huán)32可配置有“內(nèi)間隙(in clearance)”，并且?guī)в谢虿粠в袑?yīng)的潤滑劑。可選地，如果需要，任何界面可以為“內(nèi)干涉(in interference)”(即，在輕微壓力下)或者是齊平的。O形環(huán)34和裙部22之間的空隙優(yōu)選地約為0.26mm(+/-0.225mm)，并且O形環(huán)31和裙部20的上頸部之間空隙優(yōu)選地約為0.27mm(+/-0.225mm)。類似的空隙優(yōu)選地使用在O形環(huán)32與裙部20的下端之間。

如圖14至圖16所示，套筒23可包括在相對縱向側(cè)上的臺面44和45。下部裙部46具有匹配的輪廓，從而降低或消除裙部46圍繞軸桿的軸線旋轉(zhuǎn)的能力，這可能在具有圓形形狀時發(fā)生。圓周凹槽47設(shè)置在套筒23的下端處用于接收O形環(huán)48，其可以具有如圖17所示的特別模制的形狀(例如，模制的橡膠)，以匹配凹槽47的形狀?？蛇x地，可以通過在凹槽47上伸展圓形的O形環(huán)從而使用圓形的O形環(huán)。盡管套筒23和裙部46的非圓形輪廓可以防止倒擋閉鎖機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，但是引起了沿著臺面44和45的橫向側(cè)邊緣在角落49處的沖擊噪聲的可能性。為了進(jìn)一步降低沖擊噪聲和/或旋轉(zhuǎn)的發(fā)生，安裝在凹槽47中的O形環(huán)48和裙部46的內(nèi)表面之間的界面優(yōu)選地包括過盈配合(例如，沒有任何潤滑)。

在圖18所示的可選實(shí)施例中，除了利用O形環(huán)以降低套筒23上的特定形狀的閉鎖裙部46的沖擊噪聲，彈性緩沖器50和51可以安裝至裙部46的內(nèi)表面以分別與臺面44和45接合(“內(nèi)干涉”或“內(nèi)間隙”)。緩沖器50和51可以例如包括橡膠。在過盈配合的一個實(shí)施例中，套筒和緩沖器的公稱尺寸中的重疊部分可以約為0.2mm(+0.1/-0.2mm)。如圖19所示，緩沖器50可具有接片52，用于延伸穿過下部閉鎖裙部的側(cè)部中的安裝孔。如圖20所示，通過使一對接片55和56捕獲在閉鎖裙部中的各安裝孔內(nèi)，緩沖器條帶53可以沿著閉鎖裙部54的內(nèi)表面安裝。

如圖21所示，套筒23可包括具有縱向槽口58的側(cè)臺面57，該槽口由臺面57的頂邊緣向內(nèi)機(jī)械加工形成。如圖22的截面圖所示，匹配的下部閉鎖裙部60可具有用于緩沖器59的安裝孔，其布置成以防止閉鎖裙部60旋轉(zhuǎn)的方式(從而將其保持在套筒23中央定位)依附在槽口58內(nèi)。

圖23示出了可使用在本申請的隔離系統(tǒng)中的滑動界面A至D。界面A位于上部閉鎖裙部/吊環(huán)和軸桿之間。上部閉鎖裙部被部分地移除從而示出界面B，其位于下部閉鎖裙部的上端和軸桿之間。界面C位于下部閉鎖裙部的下端和軸桿之間。界面D位于下部閉鎖裙部和套筒上的臺面或凹槽之間，用于防止下部閉鎖裙部的旋轉(zhuǎn)。

圖24示出了具有空隙62的界面“內(nèi)間隙”，該空隙位于閉鎖裙部63和換擋桿軸桿或套筒上的凹槽65中的O形環(huán)64之間。圖25示出了應(yīng)用至O形環(huán)64并且封裝空隙62的潤滑劑66。為了獲得閉鎖裙部的穩(wěn)定性和上/下運(yùn)動的容易性之間的可接受的平衡，空隙尺寸是臨界參數(shù)。至少對于界面A和B而言，選擇在約0.1至0.4mm范圍內(nèi)的空隙，其中空隙最優(yōu)選的約為0.26mm(+/-0.225mm)。界面C也可以是內(nèi)間隙的，并使用相同的范圍。界面D(對應(yīng)于圖18至圖20的緩沖器)可使用“內(nèi)干涉”界面，其中干涉重疊在約0.0至約0.3mm的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選的重疊為0.2mm。

為了解決與復(fù)位彈簧相關(guān)的沖擊噪聲，使用金屬盤繞的彈簧，其中阻尼材料包覆復(fù)位彈簧(或者下方的軸桿)。阻尼材料可以是彈性材料，諸如橡膠或泡沫。例如，復(fù)位彈簧的內(nèi)直徑和軸桿之間的間隙可以約為0.47mm(+/-0.3mm)。