專利名稱：用于手動變速器的控制軸組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及手動變速器的控制軸組件，且更特別地涉及由 換檔桿操作的手動變速器的控制軸組件。
背景技術：
—般地，變速器通過換檔桿變換齒輪，且包括選擇和換檔 拉索(select and shift cable),其傳遞對應于換檔桿的位置的操縱力。而且，變速器包括連接于選擇和換檔拉索的控制軸組件和 根據控制軸組件的運動而操作同步裝置的換檔撥叉組件。在此，控制軸組件包括連接于換檔桿且在直線方向上往復 運動的控制軸，以及根據控制軸的運動而操作裝配在各自換檔齒輪中 的同步器的換檔軌道。另外，控制指安裝于控制軸上且換檔凸緣(lug)安裝于由 控制指操作的換檔軌道上。 gp，當通過于其軸向方向上移動的控制軸的選擇運動而變 換齒輪時，換檔指移向換檔軌道的一個位置。而且，控制指通過控制軸的旋轉而操作安裝于換檔軌道上 的換檔凸緣，從而安裝于各自齒輪上的同步器被操作以提檔或降檔。然而，在控制軸組件中，互鎖板的臂的長度需要隨著控制 指的長度變長而變長，且當互鎖板的臂在變換齒輪時通過換檔凸緣而 變寬至開口的外部的時候，互鎖板會發生故障。而且，當控制軸在軸向方向上移動的時候，換檔沖擊會過度，且當控制軸將回復至用于接下來的換檔的空檔位置的時候，控制 指不能通過換檔凸緣而回復至初始位置，另外當控制指回復至其初始 位置的時候，換檔的感覺會通過與換檔凸緣的過度接觸而遲鈍。公開于該發明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明 5 的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信 息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
發明內容
本發明的不同方面涉及提供一種用于手動變速器的控制軸 10 組件，其具有在變換齒輪的時候防止過度沖擊、提高安全性和平順換 檔的優點。本發明的示例性實施方式提供用于手動變速器的控制軸組 件，其具有防止互鎖板的臂構件變寬從而發生故障的優點，且在制造 的時候簡化臂構件的外形，且通過應用換檔位置檢測單元而檢測準確 的齒輪換檔速度從而在提檔或降檔的時候防止換檔的故障和齒輪的過 15 度沖擊。在本發明的一個方面中，用于手動變速器的控制軸組件， 可包括控制軸，其通過變速箱在直線方向上往復運動且通過換檔桿發 生旋轉；控制指單元，其固定于控制軸且與控制軸一起運動；引導體， 其固定于控制軸且引導控制軸的換檔位置以防止在轉換齒輪的時候發 20 生齒輪的雙重嚙合；和/或換檔位置檢測單元，其安裝于控制軸以檢測 控制軸的換檔位置。控制指單元可包括控制指和安裝至控制軸且彼此聯接的互 鎖板。互鎖板可包括安裝于控制軸上的第二軸連接部分；和/或臂 25構件，其中所形成的開口用于容納控制指的一部分。控制指、互鎖板和引導體可相繼地設置在控制軸上，從而 可防止控制軸的過度沖擊。控制指可包括安裝于控制軸上的第一軸連接部分和/或從 第一軸連接部分延伸預定距離的嚙合構件。 30
互鎖板可包括安裝于控制軸上的第二軸連接部分；和/或臂
構件，其中所形成的開口用于控制指的嚙合構件與其聯接。
開口的遠端部分可向外打開以容納從其通過的控制指的嚙合構件。互鎖板的開口和控制指單元的嚙合構件的厚度可基本相同。
5
互鎖板的開口和控制指單元的嚙合構件可從控制軸在徑向
方向上排列。引導體可包括引導部分，其具有多個引導控制軸的縱向運動的縱向槽，其中縱向槽在控制軸的縱向軸線上排列且可滑動地與形成于變速箱的突出部相嚙合。
10
引導部分還可包括引導控制軸的旋轉運動的橫向槽，其屮
該橫向槽垂直于縱向槽而排列。換檔位置檢測單元可包括桿制動器，其包括固定于控制軸的第三軸連接部分以及在其徑向方向上從第三軸連接部分延伸的延伸部分；和/或致動構件，其安裝于變速箱上且共軸地聯接于桿制動器的
15延伸部分，并且提供彈性力于桿制動器的延伸部分從而檢測控制軸的換檔位置。致動構件可為安裝于變速箱上且設置成對應于桿制動器的延伸部分的中心部分的柱塞裝置。所述柱塞裝置可包括柱塞，其設置成對應于在空檔位置上20的桿制動器的延伸部分的中心部分，且其設置成根據控制軸的轉動在變速箱的內部可移動；和/或彈性構件，其插置于柱塞和密封塞之間以彈性地支承柱塞。所述柱塞的前方端部部分可具有球形外形以滾動接觸桿制動器的延伸部分的端部表面；和安裝槽，彈性構件通過該安裝槽而插25入，該安裝槽形成于柱塞的后方端部部分。桿制動器的延伸部分的端部表面可具有預定的外形，從而防止倒檔速度、第五檔速度以及第六檔速度的過度沖擊。所述預定的外形可為朝向中心軸形成的內凹外形，該內凹外形在其上具有多個傾斜表面。
30
所述的多個傾斜表面可包括中心槽，其形成于延伸部分的
中心部分，用以檢測空檔位置；第一傾斜表面，其形成于第一和第二檔速度的方向上；第二傾斜表面，其形成于第五和第六檔速度的方向 上；和/或第三傾斜表面，其形成于倒檔速度的方向上，其中倒檔過度 沖擊防止塊和第五/第六檔速度過度沖擊防止塊形成于桿制動器的延伸 部分的橫截面中的端部表面的遠端部分上。
5
倒檔過度沖擊防止塊、第三傾斜表面、第一傾斜表面、中
心槽、第二傾斜表面和第五/第六檔速度過度沖擊防止塊可相繼地形成 于桿制動器的延伸部分的橫截面中的端部表面上。本發明的方法和設備具有其他特征和優點，根據附圖及后 面的具體實施方式
這些特征和優點將變得明朗，或者說這些特征和優 10點在附圖及后面的具體實施方式
中進行了更具體的說明，附圖合并于 此，與具體實施方式
一起用于解釋木發明的特定原理。
圖1為變速箱的局部橫截面圖，其中用于手動變速器的控 15制軸組件根據本發明的示例性實施方式得以應用。圖2為根據本發明的示例性實施方式的用于手動變速器的 控制軸組件的立體圖。圖3為根據本發明的示例性實施方式的對應于圖1的線 A-A的控制指單元的側視圖。 20
圖4為根據本發明的示例性實施方式的控制指單元的分解圖。圖5為根據本發明的示例性實施方式的對應于圖1的線 A-A的換檔位置檢測單元的橫截面圖。
2具體實施例方式現在將具體參考本發明的各個實施方式，這些實施方式的 例子在附圖中進行說明并且在下面進行描述。雖然將結合示例性實施 方式描述本發明，但是應該理解的是，當前的描述并不是意在將本發 明限制在這些示例性實施方式中。相反，本發明意在不僅覆蓋示例性 30 實施方式，還覆蓋可能包括在所附權利要求限定的本發明的精神和范 圍內的各種選擇、改變、等價形式和其他實施方式。
圖1為變速箱的局部橫截面圖，其中手動變速器的控制軸
組件根據本發明的示例性實施方式得以應用；圖2為根據本發明的示例性實施方式的手動變速器的控制軸組件的立體圖；圖3為根據本發明的示例性實施方式的對應于圖1的線A-A的控制指單元的側視圖；圖4為根據本發明的示例性實施方式的控制指單元的分解圖；且圖5為根據本發明的示例性實施方式的對應于圖1的線A-A的換檔位置檢測單元的橫截面視圖。如圖1和圖2所示，在根據本發明的示例性實施方式的手動變速器的控制軸組件中，控制軸1設置在變速箱3內部，且連接于在直線方向上往復運動的換檔桿且通過該換檔桿旋轉。控制指單元5安裝于控制軸1的一側上，與該控制軸1 一起移動，傳遞用于變換齒輪的換檔力，且防止齒輪發生雙重嚙合。如圖2所示，控制指單元5包括固定于控制軸1的控制指10和連接于與其嚙合的控制軸1的互鎖板20。控制指IO包括固定于控制軸1的第一軸連接部分11和從第一軸連接部分11延伸的嚙合構件13。控制指10還包括形成于第一軸連接部分11的一個端部的引導部分12。該引導部分12具有內凹的外形以在其中容納球17。該球17朝向控制指10的引導部分12受到按壓，其中該球17通過設置在變速箱3的彈簧構件18而受到偏壓。如圖4 (a)所示，控制指10的嚙合構件13從第一軸連接部分11朝向變速箱3延伸，然后沿著控制軸1的縱向軸線在向后方向上彎曲，然后朝向變速箱3彎曲從而具有這種彎曲的外形。互鎖板20防止控制指10在控制軸1在直線方向上移動的時候從換檔凸緣中分離，且在提檔/降檔的時候防止齒輪發生雙重嚙合。如圖4 (b)所示，互鎖板20包括聯接于控制軸1的第二軸連接部分21和其中形成有開口 23的臂構件25，控制指10的嚙合構件13被插入通過該開口 23。在這種情況下，互鎖板20的開口 23被平坦地研磨，且所需要的是接觸該開口 23的控制指10的嚙合構件13的表面也被平坦地研磨。
10
在本發明的示例性實施方式中，互鎖板20的開口 23和控 制指10的嚙合構件13可具有基本相同的厚度且在控制軸1的徑向方 向上排列。因此，在該結構中，用于控制指10和互鎖板20的相互滑 5動的控制指單元5的開口 23的長度與控制指10的長度無關。另外，由于互鎖板20的臂構件25未在其徑向方向上變寬， 所以防止了互鎖板20的故障。而且，控制指10的外表面和互鎖板20的內表面的機械處 理可通過控制軸1和互鎖板20之間的相互滑動結構而被省略，從而制 10 造工藝變得簡單。而且，引導體9固定于控制軸1上以與控制指單元5相隔 預定的距離。引導體9通過形成于其一個端部部分的縱向和橫向的引導 槽6和8引導控制軸1的換檔位置。突出部7形成于變速箱3的內部 15表面且縱向和橫向引導槽6和8根據控制軸1的旋轉而可滑動地與突 出部7嚙合從而防止在變換齒輪時齒輪發生雙重嚙合。換檔位置檢測單元30設置在變速箱3和控制軸1的另一側 之間。換檔位置檢測單元30檢測被嚙合的齒輪換檔速度，以防止 20 在換檔時發生嚙合故障。如圖5所示，換檔位置檢測單元30包括桿制動器40和柱 塞裝置50。桿制動器40包括換檔位置檢測單元30通過其被安裝到控 制軸1的第三軸連接部分41和從第三軸連接部分41向變速箱3延伸 25 的延伸部分43。在這種情況下，桿制動器40的延伸部分43的端部表面具 有預定的內凹形狀以檢測控制軸1的換檔位置并且防止倒檔、第五檔 和第六檔速度的過度沖擊。對于桿制動器40的延伸部分43的端部表面的中心，傾斜 30表面44形成于第一檔和第二檔速度的方向上，傾斜表面46形成于第 五檔和第六檔速度的方向上，且傾斜表面44和46的中間部分為齒輪換檔的空檔位置45。另外，倒檔分界臺階47形成于相對第一和第二檔速度的傾
斜表面44的一側上，且倒檔過度沖擊防止塊48形成于倒檔分界臺階
47的一個端部部分。第五和第六檔速度過度沖擊防止塊49在第五和第六檔速
度的方向上形成于傾斜表面46的另一端部部分中。柱塞裝置50對應于桿制動器40的延長部分43的端部部分
而設置于變速箱3的一側。柱塞裝置50包括柱塞51、密封塞53和彈簧55。柱塞51設置在變速箱3的內部以對應于桿制動器40的延
長部分43的位置而可移動。密封塞53安裝于對應于柱塞51的變速箱3的外部。彈簧55插置于柱塞51和密封塞53之間。在這種情況下，柱塞51的前方端部部分具有與桿制動器
40的延伸部分43的端部表面滾動接觸的球形外形，而形成安裝槽57
以將彈簧55插入柱塞51的后方端部部分中。在具有上述結構的換檔位置檢測單元30中，柱塞51的前
方端部部分在第一和第二檔速度方向上接觸傾斜表面44，在第五和第
六檔速度的方向上接觸傾斜表面46，在齒輪換檔的空檔位置45的時候
接觸傾斜表面44和46的中心，在檢測倒檔位置的時候接觸倒檔分界
臺階47。另外，柱塞單元30的柱塞51陷入(entangled)倒檔過度 沖擊防止塊48和第五和第六檔速度過度沖擊防止塊49中，然后彈簧 55的彈性力防止該過度沖擊。 g卩，桿制動器40的延伸部分43的端部表面和柱塞單元50 可準確地檢測換檔位置且在提檔/降檔的時候防止第一檔、第二檔和倒 檔齒輪的故障和過度沖擊。因此，在本發明的不同方面中，用于本發明的手動變速器 的控制軸組件防止互鎖板20的臂構件25通過控制指單元5變寬使得 互鎖板20的故障不會發生。通過控制軸1和互鎖板20的相互滑動，控制指10的外部
12表面和互鎖板20的內部表面的處理可被省略以使得其制造更加容易。而且，在換檔位置檢測單元30中，柱塞單元50和桿制動器40的延伸部分43的端部表面的簡單結構可準確地檢測換檔位置且防止齒輪嚙合的故障以及換檔位置的脫離。另外，控制指10、互鎖板20和引導體9相繼地設置在控制軸上從而可防止控制軸1的過度沖擊。為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語"左"、"內部"、"下方"、"前方"和"后方"用于參考圖中顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。前面對本發明具體示例性實施方式所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方式并進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種示例性實施方式及其不同選擇形式和修改形式。本發明的范圍意在由所附權利要求書及其等價形式所限定。
權利要求
1、一種用于手動變速器的控制軸組件，包括控制軸，其通過變速箱在直線方向上往復運動且通過換檔桿發生旋轉；控制指單元，其固定于控制軸且與控制軸一起運動；引導體，其固定于控制軸且引導控制軸的換檔位置以防止在轉換齒輪的時候發生齒輪的雙重嚙合；和換檔位置檢測單元，其安裝于控制軸以檢測控制軸的換檔位置。
2、 如權利要求l所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中控制 指單元包括控制指和安裝至控制軸且彼此聯接的互鎖板。
3、 如權利要求2所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中互鎖 15 板包括安裝于控制軸上的第二軸連接部分；和臂構件，其中所形成的開口用于容納控制指的一部分。
4、 如權利要求2所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中控制 20指、互鎖板和引導體相繼地設置在控制軸上，從而能夠防止控制軸的 過度沖擊。
5、 如權利要求4所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中控制 指包括25 安裝于控制軸上的第一軸連接部分；禾口從第一軸連接部分延伸預定距離的嚙合構件。
6、 如權利要求5所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中互鎖 板包括 安裝于控制軸上的第二軸連接部分；和臂構件，其中所形成的開口用于控制指的嚙合構件與其聯接。
7、如權利要求6所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中開口的遠端部分向外打開以容納從其通過的控制指的嚙合構件。
8、如權利要求6所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中互鎖板的開口和控制指單元的嚙合構件的厚度基本相同。
9、 如權利要求6所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中互鎖板的開口和控制指單元的嚙合構件從控制軸在徑向方向上排列。10
10、 如權利要求1所述的用于手動變速器的控制軸組件，引導體包括引導部分，其具有多個引導控制軸的縱向運動的縱向槽，其中縱向槽在控制軸的縱向軸線上排列且能夠滑動地與形成于變速箱的突出部相嚙合。15
11、 如權利要求io所述的用于手動變速器的控制軸組件，引導部分還包括引導控制軸的旋轉運動的橫向槽，其中該橫向槽垂直于縱向槽而排列。
12、如權利要求1所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中換檔位置檢測單元包括桿制動器，其包括固定于控制軸的第三軸連接部分以及在其徑向方向上從第三軸連接部分延伸的延伸部分；和致動構件，其安裝于變速箱上且共軸地聯接于桿制動器的延伸部25分，并且提供彈性力于桿制動器的延伸部分從而檢測控制軸的換檔位置。
13、 如權利要求12所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中致動構件為安裝于變速箱上且設置成對應于桿制動器的延伸部分的中心30部分的柱塞裝置。
14、 如權利要求13所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中所述柱塞裝置包括柱塞，其設置成對應于在空檔位置上的桿制動器的延伸部分的中 心部分，且其設置成根據控制軸的轉動在變速箱的內部能夠移動；和彈性構件，其插置于柱塞和密封塞之間以彈性地支承柱塞。
15、如權利要求14所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中所 述柱塞的前方端部部分具有球形外形以滾動接觸桿制動器的延伸部分 的端部表面；和安裝槽，彈性構件通過該安裝槽而插入，該安裝槽形成于柱塞的后方端部部分。
16、如權利要求12所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中桿 制動器的延伸部分的端部表面具有預定的外形，從而防止倒檔速度、 第五檔速度以及第六檔速度的過度沖擊。
17、如權利要求16所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中所述預定的外形為朝向中心軸形成的內凹外形，該內凹外形在其上具有 多個傾斜表面。
18、 如權利要求17所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中所 20述的多個傾斜表面包括中心槽，其形成于延伸部分的中心部分，用以檢測空檔位置； 第一傾斜表面，其形成于第一和第二檔速度的方向上； 第二傾斜表面，其形成于第五和第六檔速度的方向上；和第三傾斜表面，其形成于倒檔速度的方向上， 25 其中倒檔過度沖擊防止塊和第五/第六檔速度過度沖擊防止塊形成 于桿制動器的延伸部分的橫截面中的端部表面的遠端部分上。
19、 如權利要求18所述的用于手動變速器的控制軸組件，其中倒 檔過度沖擊防止塊、第三傾斜表面、第一傾斜表面、中心槽、第二傾斜表面和第五/第六檔速度過度沖擊防止塊相繼地形成于桿制動器的延 伸部分的橫截面中的端部表面上。
20、 一種客車，包括如權利要求1所述的用于手動變速器的控制 軸組件。
全文摘要
一種用于手動變速器的控制軸組件，可包括控制軸，其在直線方向上往復運動且通過換檔桿發生旋轉；控制指單元，其安裝于控制軸的一側上且與控制軸一起運動且防止換檔時的齒輪的雙重嚙合；引導體，其與控制指單元相分隔以安裝于控制軸且其引導控制軸的換檔位置；以及換檔位置檢測單元，其設置在控制軸的另外一側與變速箱之間且在提檔和降檔的時候檢測換檔位置。
文檔編號F16H61/18GK101457837SQ20081018517
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月11日 優先權日2007年12月14日
發明者李京羽 申請人:現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社