車輛換檔器總成的制作方法

專利名稱：車輛換檔器總成的制作方法
技術領域：
本公開涉及車輛換檔器以及流體轉向系統(fluid diverter system)，該流體轉向系統被設計成引導流體遠離換檔器總成的預定部件。
背景技術：
傳統的車輛利用使車輛駕駛員能夠將變速器換檔至需要的操作模式的換檔裝置。 由于安裝于地板的換檔器的位置非常靠近變速器，所以安裝于地板的換檔器設計與安裝于轉向柱的換檔器設計相比更加經濟和簡單。盡管如此，仍然需要對現有的換檔器設計提出能夠減少成本的改進。例如，當流體(如蘇打水、茶或咖啡)濺灑到安裝于地板的換檔器上時，自然流動路徑是向下流至下面的換檔器機構上。在一些換檔器總成中，直接位于換檔器前部的下方的就是變速器換檔互鎖螺線管(transmission shifterinterlock solenoid)，當應用剎車并按下致動按鈕時，變速器換檔互鎖螺線管允許換檔器從駐車檔釋放。流體濺灑于乘客艙中會導致互鎖螺線管卡住(stick)并鎖住。當換檔互鎖螺線管被鎖住時，其不能根據命令釋放，這樣會使駕駛員面臨其車輛停留在駐車位置，從而導致車輛不能移動。一些現有的安裝于地板的換檔器設計已經在尋求提供一種應對流體濺灑的方案， 但達不到本教導的目標。授予Nukatsuka的名稱為“Siift Lever Device (換檔桿裝置)” 的第5，680，799號美國專利討論實現了一種安裝在換檔桿上的擋水器，該擋水器被構造成將水引導至換檔器殼體的空閑區域(emptied area)內。擋水器被構造成與換檔桿一起運動，并根據換檔桿的位置提供變化的覆蓋范圍。同樣，名稱也為“Siift Lever Device(換檔桿裝置)，，的第5，979，263號美國專利討論了一種安裝在換檔桿上的用作導光件的標記件部分(mark pieceportion) 0換檔桿的運動還使設置的標記件部分運動。需要更加穩定地防流體濺灑的方法。各種設計(包括第5，680，799號美國專利和第5，979，263號美國專利)均涵蓋固定鑲框式殼體設計(fixed-bezel housing design)，該固定鑲框式殼體覆蓋換檔器總成的部件。類似地，名稱為"Shift Lever Device (換檔桿裝置)，，的第6，182，530號美國專利討論了一種具有形成在殼體的側壁上的細長突起的排水裝置。然而，由于排水裝置被包含至靠近換檔桿的剛性殼體內，所以該排水裝置仍僅能給其下面的部件提供有限的覆蓋的范圍。如果大量的流體濺灑于與標記件部分或排水裝置相對的區域中，則會發生流體溢流至重要部件上的情況。需要較大覆蓋范圍來防濺灑。因此，期望有一種能夠提供覆蓋范圍更廣且更加穩定的流體轉向系統來防濺灑。 流體轉向系統應當與硬蓋殼體(hard-cover housing)和軟蓋殼體(soft-cover housing) (例如，防護罩(boot))都兼容。

發明內容
本發明可解決上述問題中的一個或多個。其它特點和/或優點可通過下面的描述而變得清楚。本發明的一個實施例是一種車輛換檔器總成，該車輛換檔器總成包括換檔桿，相對于儀表板或控制臺設置；殼體，附著到換檔桿，該殼體被構造成至少部分地覆蓋車輛換檔器總成的預定部件；卡環，位于殼體和儀表板或控制臺之間。所述卡環包括流體轉向系統， 該流體轉向系統被構造成引導流體遠離車輛換檔器總成的預定部件。本發明的另一示例性實施例是用于換檔器總成的防護罩，該防護罩包括第一端， 在該防護罩中限定第一開口，該第一開口被構造成穿過其安裝換檔桿；第二端，在該防護罩中限定第二開口，該第二開口比第一開口大；卡環，附著到第二端，卡環被構造成附著到車輛的部件。卡環包括流體轉向系統，該流體轉向系統被構造成沿著預定的流動路徑引導流體。本發明的另一示例性實施例是一種制造用于安裝到儀表盤或控制臺的換檔器總成的流體轉向系統的方法，該方法包括形成殼體，該殼體被構造成至少部分地覆蓋換檔器總成的預定部件；形成可附著到殼體和儀表板或控制臺的卡環；在卡環中形成通道。本發明的另一示例性實施例是一種車輛換檔器總成，該車輛換檔器總成包括換檔桿，相對于儀表板或控制臺設置；流體控制系統，被構造成引導流體遠離換檔器總成的預定部件。所述系統包括殼體，附著到換檔桿，被構造成至少部分地覆蓋換檔器總成的預定部件；卡環，位于殼體和儀表板或控制臺之間；通道，形成于卡環中。本教導的一個優點在于提供一種流體轉向系統，該流體轉向系統能夠產生針對防濺灑的更加穩定且更加廣的覆蓋范圍。流體轉向系統的另一優點在于其與硬蓋殼體和軟蓋殼體(例如，防護罩)均兼容。 在具有柔性殼體(例如，防護罩)的布置中，換檔桿的運動不會改變抵擋流體濺灑的覆蓋范圍。本教導的另一優點在于該流體轉向系統允許控制臺和換檔器之間的一些結構變化，而不會損害防流體濺灑的穩健性。流過控制臺裝飾環(trim ring)的任何流體將被引導而遠離螺線管。在下面的描述中，特定的實施例和方面將變得明顯。從本發明最廣的意義上來看， 應當理解本發明可在不具有這些方面和實施例的一個或更多的特征的情況下來實施。應當理解這些方面和實施例僅是示例性和解釋性的，并不限制本發明。


下面將參照附圖以示例的方式更加詳細地解釋本發明，其中，在附圖中對相同或實質上相同的元件使用相同的標號。本發明的上述特點和優點以及其它特點和優點通過下面結合附圖對實現本發明的最佳實施方式的詳細描述而顯而易見。在附圖中圖1是根據本發明的示例性實施例的具有安裝于地板的換檔器總成的車輛內飾的立體圖；圖2是圖1的安裝于地板的換檔器總成的側視圖；圖3是圖2的殼體和卡環的俯視圖；圖4是圖2的卡環的立體圖；圖5是根據本發明的另一示例性實施例的安裝于儀表盤(instrumentcluster)上的換檔器總成的立體圖；圖6是圖5的卡環的俯視圖。雖然下面的詳細描述參照解釋性實施例進行，但是對于本領域技術人員來說，解釋性實施例的許多替代、修改和變型將是明顯的。因此，應當寬泛地解讀要求保護的主題。
具體實施例方式參照附圖，圖1至圖6示出了安裝于儀表板或控制臺的各種換檔器總成的示例性實施例，其中，相同的符號在幾幅圖中始終表示相同或相應的部件。每個換檔器總成均與車輛變速器兼容。變速器可以是任何傳統的變速器，例如，自動變速器、手動變速器、無級變速器或電動無級變速器。換檔器總成使駕駛員能夠控制變速器操作的模式。換檔器包括用戶輸入裝置(例如，換檔桿)，用戶輸入裝置連接到位于用戶輸入裝置之下的變速器的各種電氣部件和機械部件。各種流體轉向系統被包含至換檔器總成內，以沿著預定的流動路徑引導流體并引導流體遠離換檔器總成的預定部件。會期望引導流體遠離換檔器總成的電氣部件(例如，開關、螺線管、電容器、晶體管、電阻器等)。換檔器總成可被安裝在車輛地板、安裝于地板的控制臺(floor-mountedconsole)、安裝于中央的控制臺(center-mounted console)或者儀表板上的任意位置處。換檔器總成與不同類型的車輛兼容，這些不同類型的車輛包括雙人小汽車、小轎車、敞篷汽車、SUV、卡車、貨車以及跨界車。現在參照圖1，圖1中示出了車輛內飾10，該車輛內飾10具有安裝到安裝于地板的控制臺30上的換檔器總成20。車輛內飾10包括儀表板40。儀表板40橫跨車輛的前端； 儀表板40包括方向盤50和儲物艙60。安裝于地板的控制臺30附著到車輛的淺盤形地板 (floor pan)上(例如，如圖2中的120所示)。在安裝于地板的控制臺的前部分中，換檔器總成20被安裝到安裝于地板的控制臺30上。換檔器總成20包括用于使車輛駕駛員能夠改變變速器操作模式的換檔桿70。控制臺30的前部分包括裝飾面板80，換檔桿70延伸穿過裝飾面板80。在該實施例中，換檔器總成20適用于手動變速器。換檔桿70在暴露的一端包括換檔手柄90。換檔器總成20 包括附著到換檔桿70的殼體100。在示出的實施例中，殼體100是由阻流材料構成的防護罩。殼體100通過卡環附著到控制臺30。卡環110位于殼體100和控制臺30之間。卡環 110包括用于降低流體濺灑導致的損害的流體轉向系統(下面討論)。現在參照圖2，其中示出了圖1的控制臺30。控制臺30附著到車輛的淺盤形地板 120。換檔器總成20安裝到控制臺30。換檔器總成20包括換檔手柄90以及超速檔按鈕 130，超速檔按鈕130用于選擇性地將變速器換檔至脫離前進檔或超速檔。手柄90覆蓋換檔桿70。如圖2中所示，殼體100在手柄90之下附著到換檔桿70上。殼體100是覆蓋換檔桿70的一部分以及換檔器總成的在該100殼體下面的其它部件的防護罩或遮罩。殼體 100由柔性材料制成并被構造成與換檔桿70 —起運動，同時保持對換檔器總成的部件的穩定的覆蓋。如圖3中所示，殼體100限定開口 140，該開口 140被構造成穿過其安裝換檔桿 70。殼體100通過卡扣附件(如圖3中150所示)附著到換檔桿70。殼體100限定另一開口 160(比開口 140大)。卡環110附著到殼體100的限定開口 160的一端。如圖2中所示，殼體100由阻流材料(例如，皮革或聚合物)構成。卡環110保持殼體100就位于控制臺的裝飾面板80。皮革被粘到卡環110上，而卡環被卡合至頂部的裝飾面板80的下側中。卡環110可使用膠或其它公知的粘結方案粘附至殼體100。卡環110 由硬塑料構成。卡環110還可由金屬、木頭或其它材料構成。在該實施例中，卡環110被注塑成型。卡環110還可被沖壓、車削或使用各種其它技術成形。如圖2中所示，一部分被切開的控制臺30示出了換檔器總成的部件。在示出的實施例中，示出了換檔器總成的兩個示例性電氣部件。示出了變速器換檔互鎖螺線管170和變速器換檔桿位置檢測開關180。變速器換檔互鎖螺線管170是位于控制臺30的前部分中的螺線管。螺線管170被構造成當應用制動踏板(未示出)并將檔位從駐車檔拉出時，螺線管170解開對換檔器總成20的鎖定。螺線管170位于卡環110的前部分之下并沿著卡環的中央設置。如圖2中所示，變速器換檔桿位置檢測開關180附著到位于卡環110的前部分200 之下的電路板190上。開關180的位置偏離卡環110的中央并朝向車輛內飾的乘客側(例如，如圖1中的210所示)。位置檢測開關180提供兩種電信號(1)指示駕駛員已經將換檔桿置于駐車檔，并且已經松開了致動按鈕；(2)將電路接通至鑰匙鎖定螺線管，當換檔桿處于駐車檔位置時，允許取出鑰匙。卡環110包括形成于其中的流體轉向系統220，如圖3中所示。圖3是圖2的殼體100和卡環110的俯視圖。流體轉向系統220包括形成在卡環110中的通道230。通道 230沿著卡環110的前部分200水平地延伸。通道230包括中間部分240和兩個端部250、 2600中間部分240相對于兩個端部250、260位于更高的位置。這樣，通道230包括兩個傾斜的表面270480。流體相對于卡環110的前部分200被向下和向外引導。流體轉向系統220被構造成將流體引導到預定的流動路徑(如圖3中繪出的流動箭頭所示)內。流體轉向系統220包括位于通道230的每端250，260處的流體溢出部分 2900從殼體100向下滴流的流體沿著遠離卡環110的中心線并朝著卡環110的端部250、 260的路徑流動。在通道230中包括分隔件300，以調整流過通道230的流體的流動路徑。 這樣，換檔器總成的位于卡環的中心附近的電氣部件可避開濺灑的流體。在該實施例中，流體轉向系統220被設計成引導濺灑的流體遠離換檔互鎖螺線管170和位置檢測開關180，從而保持螺線管和開關能夠根據來自于駕駛員的命令而自由地致動。流體轉向系統220被注模形成于卡環110中，該卡環110朝著防護罩開口 160的側部向下引導流體。替代設計允許流體轉向系統220是沖壓形成的部件或通過螺栓連接的部件。現在參照圖4，圖4中示出了卡環110的前部分200的立體圖。如圖所示，通道橫跨過卡環的前部分延伸。通道230包括兩個傾斜的表面270J80，這兩個傾斜的表面270、 280在中間部分MO的中心相交。傾斜的表面270，280形成角度Θ。在示出的實施例中， 傾斜的表面分開170度的角度。流體相對于卡環110的前部分200根據傾斜的表面270、 280的斜度被向下和向外引導。在其它實施例中，傾斜的表面270、280分開的角度小于或大于170度的角度。每個傾斜的表面270、280可具有不同的斜度。例如，表面270可相對于豎直軸V形成80度的角度，而表面280可相對于豎直軸V形成90度的角度。如圖4中所示，位于卡環110的每端250、260處的兩個流體溢出部分290被包括于流體轉向系統220中。流體溢出部分290相對于通道230的中間部分240垂直地布置。溢出部分290相對于豎直軸V傾斜。在示出的實施例中，溢出部分290相對于中間部分240 形成角度。在其它實施例中，流體轉向系統220被構造成沿著不同的流動路徑引導流體。例如，在一個實施例中，流體轉向系統220被構造成朝著卡環的駕駛員側(例如，如圖1中的 300所示)引導流體。流體轉向系統包括橫跨卡環的前部分水平地延伸的通道。流體溢出部分位于卡環的前部且在駕駛員側的角處。通道可包括傾斜的表面，以進一步朝著期望的角引導流體。在該實施例中，換檔器總成包括換檔器總成的位于卡環的前乘客側上的電氣部件。流體轉向系統沿著遠離這些部件的路徑引導濺灑的流體。作為示例，部件可以是變速器換檔桿位置檢測開關、螺線管或駐車止動爪。現在參照圖5，其中示出了具有流體轉向系統410的換檔器總成400的另一示例性實施例。流體轉向系統410包括環繞防護罩卡環430的整個周界延伸的通道420。該流體轉向系統410控制換檔器總成410的周界周圍的流體。如圖5中所示，換檔器總成400通過支架450被安裝到儀表板440上。換檔器總成 400包括手柄460和用于選擇性地將變速器換檔至脫離前進檔或超速檔的超速檔按鈕470。 手柄460覆蓋換檔桿480。如圖5中所示，殼體490在手柄460之下附著到換檔桿480上。殼體490限定開口 500，該開口 500被構造成穿過其安裝換檔桿480。殼體490是覆蓋換檔桿480的一部分以及換檔器總成的在該殼體下面的其它部件的防護罩或遮罩。殼體490由柔性材料制成，并被構造成與換檔桿480—起運動，同時保持對換檔器總成的部件的穩定的覆蓋。殼體490由阻流材料(例如，皮革或聚合物)構成。殼體490還限定比開口 500大的另一開口 510。卡環430在開口 510處附著到殼體490的一端。卡環430保持防護罩490就位于控制臺的裝飾面板520上。皮革被粘到卡環430上，并且卡環430被卡合到頂部的裝飾面板520的下側內。卡環430包括多個壓配合附件特征(例如，如圖6中 530所示)，這些特征將卡環固定到控制臺440上。在其它實施例中，卡環430使用其它方法(例如，粘接、鉚接、壓配合或焊接)附著到控制臺440。卡環430由硬塑料構成。卡環 430還可由金屬、木頭或其它材料構成。在圖5中示出了儀表板440被部分切除，從而示出了換檔器總成400的部件。在示出的實施例中，示出了變速器換檔互鎖螺線管540和變速器換檔桿位置檢測開關550。變速器換檔互鎖螺線管540是位于儀表板的后部分中的螺線管。螺線管540位于卡環430的后部分之下并沿著卡環的中央設置。如圖5中所示，變速器換檔桿位置檢測開關550位于卡環430的后部分之下。變速器換檔桿位置檢測開關550的位置偏離卡環430的中央并朝向車輛內飾的乘客側(例如，如圖1中的210所示)。卡環430包括形成于其中的流體轉向系統410，如圖6中所示。圖6是圖5的卡環430的俯視圖。流體轉向系統410包括形成于卡環430中的通道560。通道560圍繞卡環430的周界整體延伸。換檔器總成400位于儀表板440的傾斜的表面上，儀表板440的傾斜的表面有助于朝著卡環430的后部分引導流體。如圖6中的箭頭所示，流體轉向系統410被構造成將流體引導到預定的流動路徑內。流體轉向系統410包括分別位于通道的兩個端部590和600處的流體溢出部分570和 580。從殼體490滴下的流體沿著遠離卡環430的中心并朝著端部590和端部600的路徑流動。在通道560中包括兩個分隔件610、620，以調節流過通道560的流體的流動路徑。這樣，換檔器總成的位于卡環430的中心附近的電氣部件可避開濺灑的流體。在該實施例中， 流體轉向系統410被設計成引導濺灑的流體遠離換檔互鎖螺線管和位置檢測開關，從而保持螺線管和開關能夠根據用戶的命令自由地致動。參照圖6，示出了在流體轉向系統410中所包括的位于卡環的每端處的兩個流體溢出部分570和580。通道包括四個傾斜的表面630、640、650和660，這四個傾斜的表面相對于位于通道的前側和后側的中心部分傾斜。在通道560的前端中包括分隔件610。在通道560的后端中也包括分隔件620。圖1至圖6中的換檔器總成20和400包括整體的流體控制系統700和710，流體控制系統700和710被構造成引導流體遠離換檔器總成的預定部件。流體控制系統700和 710與相對于儀表板或者控制臺定位的換檔桿(例如，70和480)兼容。流體控制系統700和 710包括附著到換檔桿的殼體，該殼體被構造成至少部分地覆蓋換檔器總成的預定部件。如圖1至圖6中所示，示例性的殼體是100和490。殼體與卡環(例如，110和430)以及在卡環中所包含的流體轉向系統O20和410)配合，以引導水遠離換檔器總成的部件。在換檔桿和流體轉向系統之間設置的距離產生更大的覆蓋面積以抵擋濺灑。殼體具有靈活的設計， 例如，安裝的防護罩使換檔桿的運動不會改變抵擋流體濺灑到下面的部件的覆蓋范圍。靈活的殼體設計產生了更大且更穩定的覆蓋范圍。通道230和560是用于卡環的示例性的通道。本教導還包括一種制造用于安裝于儀表盤或控制臺的換檔器總成的流體轉向系統的方法。該方法包括形成殼體，該殼體被構造成至少部分地覆蓋換檔器總成的預定部件；形成可附著到殼體以及儀表板或控制臺的卡環；在卡環中形成通道。可通過注塑來執行卡環和通道的成形。該方法還包括在通道的至少一端形成流體溢出部分。流體溢出部分的成形可被包含在注塑成形中或通過沖壓在后續工藝中實現。在一些實施例中，制造方法還包括在通道中形成傾斜的表面。通道可通過注塑成形工藝、沖壓工藝、雕刻工藝或以其它方式形成于卡環中。本領域技術人員應當明白，可在不脫離本教導的范圍的情況下對本發明的方法進行各種修改和變形。通過考慮在此公開的本教導的說明書和實踐，本發明的其它實施例對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。說明書和示例意在被認為僅僅是示例性的。雖然已經詳細描述了實現本發明的最佳方式，但是熟悉本發明所屬領域的技術人員將認識到在權利要求范圍內實施本發明的各種替代設計和實施例。
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權利要求
1.一種車輛換檔器總成，包括換檔桿，相對于儀表板或控制臺設置；殼體，附著到所述換檔桿，該殼體被構造成至少部分地覆蓋所述車輛換檔器總成的預定部件；卡環，位于所述殼體和所述儀表板或控制臺之間，其中，所述卡環包括流體轉向系統，該流體轉向系統被構造成引導流體遠離所述車輛換檔器總成的所述預定部件。
2.如權利要求1所述的車輛換檔器總成，其中，所述殼體是防護罩。
3.如權利要求2所述的車輛換檔器總成，其中，所述殼體至少部分地由阻流材料構成。
4.如權利要求1所述的車輛換檔器總成，其中，所述流體轉向系統包括形成于所述卡環中的通道。
5.如權利要求4所述的車輛換檔器總成，其中，所述通道被注塑形成于所述卡環中。
6.如權利要求4所述的車輛換檔器總成，其中，所述通道包括中間部分和兩個端部，所述中間部分的位置比所述兩個端部中的至少一個端部的位置高。
7.如權利要求6所述的車輛換檔器總成，還包括形成在所述通道的至少一個端部中的流體溢出部分。
8.如權利要求4所述的車輛換檔器總成，其中，所述通道圍繞所述卡環的周界延伸。
9.如權利要求1所述的車輛換檔器總成，其中，所述車輛換檔器總成的所述預定部件是變速器換檔互鎖螺線管或變速器換檔桿位置檢測開關。
全文摘要
本公開涉及一種車輛換檔器總成，該車輛換檔器總成具有位于殼體和儀表板或控制臺之間的卡環。所述卡環包括流體轉向系統，該流體轉向系統被構造成引導流體遠離車輛換檔器總成的預定部件。
文檔編號F16H59/02GK102166958SQ20111003765
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月11日 優先權日2010年2月12日
發明者唐納德·模麗斯特, 羅伯特·E·邁耶 申請人:福特全球技術公司