本發(fā)明涉及一種用于車輛的換擋器組件，包括：

-基座，其固定于車輛中，

-換擋器撥叉，其利用主樞軸安裝到基座上，以能繞第一樞轉軸線樞轉并且在離其樞轉軸線一定距離處包括拉索連接器，以用于連接到拉索從而將樞轉換擋器撥叉運動轉移到變速器，

-換擋桿，其由樞轉軸承安裝到換擋器撥叉上，樞轉軸承被布置成允許換擋桿相對于換擋器撥叉繞垂直于第一樞轉軸線的第二樞轉軸線在繞第二樞轉軸線的至少兩個樞轉位置之間進行樞轉運動，

-接合機構，其提供換擋桿與換擋器撥叉關于繞第一樞轉軸線的樞轉運動的形狀配合的接合，使得當換擋桿繞第一樞轉軸線樞轉時，換擋器撥叉繞第一樞轉軸線樞轉，其中接合機構被布置成在換擋桿繞第二樞轉軸線的兩個樞轉位置中的至少一個位置中提供這種形狀配合的接合。

換擋器組件具有固定于車輛中的基座。換擋器撥叉安裝到基座上，以可繞第一樞轉軸線樞轉，第一樞轉軸線通常垂直于車輛的縱向軸線或者行駛方向。換擋器撥叉還具有拉索連接器，拉索連接到拉索連接器，拉索延伸到車輛的變速器，在此，拉索連接到變速器的致動元件。通過使換擋器撥叉樞轉，改變變速器的狀態(tài)，例如，沿著自動變速器的換擋槽，包括p擋(駐車擋)位置、r擋(倒車擋)位置、n擋(空擋)位置和d擋(前進擋)位置。為了允許換擋器撥叉樞轉，換擋桿安裝到換擋器撥叉上。這種安裝允許換擋桿相對于換擋器撥叉繞垂直于第一樞轉軸線的第二樞轉軸線、例如在至少兩個樞轉選擇位置、特別是換擋桿處于自動換擋器槽中(此時，換擋桿與換擋器撥叉成形狀配合的接合)的一個位置與不與換擋器撥叉成形狀配合的接合的第二位置之間進行樞轉運動，以使得換擋桿能獨立于換擋器撥叉來回樞轉，例如以手動改變檔位。為了關于繞第一樞轉軸線的樞轉運動提供換擋桿與換擋器器撥叉的形狀配合的接合，設有接合機構，當換擋桿處于特定選擇位置時，接合機構提供這種形狀配合的接合，以允許通過樞轉換擋桿來樞轉換擋器撥叉，并且利用拉索將這種樞轉運動傳遞到變速器。

如果換擋桿和換擋器撥叉處于形狀配合的接合，力可以從換擋桿通過換擋器撥叉?zhèn)鬟f到拉索。由于力必須通過換擋器桿和換擋器撥叉?zhèn)鬟f到拉索，換擋桿和換擋器撥叉都必須由相當剛硬的材料制成，以能傳遞力而不屈服。

換擋桿一方面安裝到換擋器撥叉上并且換擋器撥叉由主樞軸安裝到基座上，主樞軸延伸穿過位于換擋桿的下端區(qū)域中的孔口，主樞軸也接納于換擋器撥叉的孔中。為了允許換擋桿繞第二樞轉軸線執(zhí)行樞轉運動，同時主樞軸在換擋器撥叉中保持靜止，在換擋桿的下端區(qū)域中用于接納主樞軸的孔口具有沙漏形截面，即，在中心具有剛好足夠大以允許插入主樞軸的最小直徑，而孔口內壁朝向孔口的兩個外端張開，使得換擋桿可以繞第二樞轉軸線樞轉，而主樞軸保持靜止。襯套在換擋桿的下端區(qū)域處附連到換擋桿，其從換擋桿在相反方向上延伸，其中，連接襯套的直線垂直于第一樞轉軸線。襯套接納于基座中的插口內，使得換擋桿和襯套可以繞第一樞轉軸線樞轉，并且使得換擋桿可以繞襯套的中心軸線樞轉，襯套的中心軸線形成第二樞轉軸線。

在現(xiàn)有技術中，通過將換擋桿安裝到換擋器撥叉內，安裝換擋桿，之后，必須將襯套附連并且安置于位于基座中的軸承插口中。當襯套接納于其軸承插口內時，在換擋桿下端處的孔口必須與換擋器撥叉中的相應的孔對準，以使得主樞軸可以前進通過孔和孔口，以最終由螺栓或螺母固定。

由于換擋桿和換擋器撥叉由相當剛硬的材料制成以能向拉索傳遞力，由于下列原因，難以實現(xiàn)換擋器桿的無游隙的懸掛。用于在換擋器撥叉中接納換擋器桿的襯套的軸承和那些襯套必須具有高精度(低公差)，或者必須提供另外的軸承結構以吸收或補償在襯套或其它軸承部件中的可能的制造公差。許多部件需要以此方式將換擋桿組裝于換擋器撥叉中，這使得制造和組裝過程較為昂貴。

為了將換擋桿安裝到基座或外殼上以可繞兩個垂直軸線樞轉，通常已知利用回轉件或十字接頭，回轉件或十字接頭可繞第一樞轉軸線樞轉地安裝于外殼中。而換擋桿安裝于十字接頭上，以可相對于十字接頭繞垂直于第一樞轉軸線的第二樞轉軸線樞轉。為此目的，換擋桿設置于下端區(qū)域中，下端區(qū)域具有兩個突出銷，突出銷接納于十字接頭中的互補凹部中，并且沿著第二樞轉軸線延伸。這種設計的一個示例公開于jp2009-113639a中。

本發(fā)明的目的在于提供這種類型的換擋器組件，其中，需要較少部件來提供換擋桿在換擋器撥叉中的無游隙的支承，從而允許隨著換擋器撥叉一起繞第一樞轉軸線，并且關于換擋器撥叉繞第二樞轉軸線進行樞轉運動，其中，用于提供軸承的部件應當不需要高精度或低公差需求。

由包括權利要求1的特征的換擋器組件來實現(xiàn)這個目的。本發(fā)明的優(yōu)選實施例在附屬權利要求中陳述。

根據(jù)本發(fā)明，中間接頭提供用于換擋桿的樞轉軸承。通過將從換擋桿突出的選擇樞轉銷接納于中間接頭的凹部中來將中間接頭附連到換擋桿的下端。中間接頭還包括相對的通孔，如果將換擋桿附連到中間接頭上，相對的通孔與換擋桿下端部中的孔口對準，用于接納主樞軸，主樞軸由基座支承并且沿著第一樞轉軸線延伸穿過換擋器撥叉中的孔、中間接頭的通孔和換擋器桿的孔口，以支承它們。中間接頭由彈性模量低于換擋桿和換擋器撥叉材料的材料制成。

由于中間接頭并不在從換擋桿、經過換擋器撥叉并且進一步到拉索的力傳遞路徑中，其能由比處于通向拉索的力傳遞路徑中的換擋桿和換擋器撥叉更彈性的材料制成。這在另一方面允許補償其它零件和軸承中的制造公差，因為相比于基座和換擋器撥叉，中間接頭能屈服以補償這些部件和其連接件中的任何制造公差或未對準。這意味著中間接頭被配置成彈力比其所互連的部件、即換擋桿和換擋器更強，使得能通過中間接頭的屈服來在吸收換擋桿和換擋器撥叉的與中間接頭連接或接合的各部件定位中的小的失配(未配合)。

此外，根據(jù)本發(fā)明的設計提供簡化的組裝過程。在第一步驟，通過將從換擋桿的下端在相反方向上延伸的選擇銷插入于中間接頭中的相應凹口中而將中間接頭附連到換擋器桿的下端。之后，附連了中間接頭的換擋桿可以作為單個單元處置。當中間接頭附連到換擋桿的下端之后，在中間接頭中的通孔與位于換擋桿的下端區(qū)域中的孔口對準，以使得當附連了中間接頭的換擋桿插入于換擋器撥叉內時無需另外的對準步驟，而是僅須使中間接頭的通孔與換擋器撥叉中的孔對準，以使得主樞軸可以前進通過換擋器撥叉中的孔、中間接頭的第一通孔、換擋桿的孔口、中間接頭的相對的通孔以及換擋器撥叉的相對的孔，之后，通過端部處的緊固元件、諸如螺栓或螺母來固定主樞軸，并且將主樞軸安置于基座的軸承中，這允許換擋器撥叉相對于基座繞主樞轉軸進行樞轉運動。

應意識到根據(jù)本發(fā)明的這種設計不僅簡化組裝過程而且也以很少部件提供用于換擋器撥叉中的換擋桿和用于基座中的換擋器撥叉的承載結構。

在一優(yōu)選實施例中，兩個相對的選擇樞轉銷從換擋桿下端在相反方向上延伸。用于接納選擇樞轉銷的凹部是兩個相對的開放(敞開)凹部，兩個相對的開放凹部被布置成使得當相對選擇樞轉銷安置于開放凹口上方時，可通過將中間接頭壓靠到換擋桿的下端上而將中間接頭附連到換擋桿的下端上，開放凹部被配置成接納選擇樞轉銷并且通過扣合(卡入)動作來提供中間接頭在換擋桿上的附連。

在一優(yōu)選實施例中，中間接頭由槽形構件形成，槽形構件包括包圍開放(敞開)腔的側壁，開放腔用來接納換擋桿的下端部。兩個開放凹部形成于槽形構件的相對側壁中，并且通孔形成于相對于開放凹部以90°偏移的其它相對側壁中，以使得當接納于開放凹部時選擇樞轉銷的中心軸線垂直于當接納于通孔中時主樞軸的中心軸線。

凹部可以大體上為u形，具有等于或略大于選擇樞轉銷的直徑的寬度。靠近u形凹部的側壁的上端設有向內突出的肩部或突起。這些突起形成通向凹部的受約束的進入開口，并具有小于選擇樞轉銷直徑的空隙距離。當選擇樞轉銷壓入到凹部內時，凹部的側壁在凹部的上端被略微推壓開，以允許選擇樞轉銷經過向內突出的突起，之后側壁略微返回以使得向內突出的突起保持選擇樞轉銷在凹部中。

通過扣合動作來使中間接頭這樣附連到換擋器桿下端上是特別簡單的并且可以快速地執(zhí)行，而無需另外的連接器元件或任何工具。由于中間接頭具有低于換擋桿的彈性模量使得中間接頭能屈服并且通過扣合動作而接納換擋桿的樞轉銷，因此允許通過扣合動作來接納中間接頭的凹部并且保持換擋桿的選擇樞轉銷的能力。

在一優(yōu)選實施例中，中間接頭由槽形構件形成，槽形構件包括包圍開放腔的側壁，開放腔用來接納換擋桿的下端部，兩個開放凹部形成于槽形構件的相對側壁中，并且通孔形成于相對于開放凹部以90°偏移的其它相對側壁中，使得當接納于開放凹部中時選擇樞轉銷的中心軸線垂直于當接納于通孔中時主樞軸的中心軸線。這種槽形構件可以制成一體形成的部件，例如通過對塑料進行注射模制。

在一優(yōu)選實施例中，中間接頭的槽形構件包括從中間接頭的底表面突出的引導肋狀物?；パa的引導槽存在于基座中，引導槽垂直于第一樞轉軸線延伸并且被布置成當中間接頭隨著換擋桿繞第一樞轉軸線樞轉時接納并且引導中間接頭的引導肋狀物。應意識到當換擋桿和換擋器撥叉繞第一樞轉軸線聯(lián)合地樞轉時，這種引導肋狀物使換擋桿和換擋器撥叉的運動路徑穩(wěn)定。

在一優(yōu)選實施例中，換擋器撥叉由第一塑料材料制成并且中間接頭由第二塑料材料制成，其中第一材料的彈性模量為第二塑料材料的彈性模量的至少二倍。優(yōu)選地，第一材料的彈性模量為第二塑料材料的彈性模量的至少三倍。

例如，優(yōu)選地，第一材料的彈性模量大于10.000mpa，并且第二塑料材料的彈性模量低于3.000mpa。換擋桿由具有與第一塑料材料相似或相同特征的材料制成。

為了實現(xiàn)換擋器撥叉材料的高彈性模量，換擋器撥叉的塑料材料可以包括加強纖維、優(yōu)選地玻璃纖維。

換擋器撥叉的第一塑料材料可以例如是聚酰胺，例如pa66和聚酰胺-酰亞胺或其混合物?？梢杂糜趽Q擋器撥叉的典型材料是以商標名稱grivorygvs-5h已知的材料，其為聚酰胺66和聚酰胺6i/x和50％玻璃纖維增強物的混合物。這種材料具有16000mpa的彈性模量，類似材料可以用于換擋桿。

中間接頭的第二塑料材料可以包括聚甲醛(pom)。適用于制造中間接頭的塑料材料的典型示例是以商標名稱hostaformc9021已知的材料，其為pom共聚物，具有約2700mpa的彈性模量、屈服時9％的拉伸應變和制動時30％的標稱應變。

現(xiàn)將參考附圖示出的優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的換擋器組件的立體圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的換擋器組件的換擋器撥叉和換擋桿的立體圖；

圖3以立體圖和分解圖示出了圖1的換擋器組件的換擋桿和中間接頭；以及

圖4示出了中間接頭和主樞軸沿著第二樞轉軸線的方向的平面圖。

本發(fā)明的換擋器組件包括基座5，基座5呈外殼形式，其將固定于車輛中，例如固定于車輛底板上，基座包括用于在主樞軸6(參看圖3)上的相對的各襯套7的樞轉軸承。基座中的軸承被配置成接納附連于主樞軸6上的相對襯套7，以允許換擋桿3和換擋器撥叉10繞由主樞軸6的中心軸線限定的第一樞轉軸線1進行樞轉運動。

圖2示出了接納于換擋器撥叉10中的換擋桿3的透視圖。在離主樞軸6一距離處，換擋器撥叉10設有拉索連接器12，拉索可以連接到拉索連接器12。拉索(繩索)延伸到車輛的變速器上的致動元件。通過使換擋桿3和因此使換擋器撥叉10繞第一樞轉軸線樞轉，拉索在其縱向方向上移動，以將力傳遞到變速器的致動元件，從而執(zhí)行變速器的變化。

在換擋器撥叉10中設有接合機構(在圖中看不到)，接合機構提供換擋桿3與換擋器撥叉10的形狀配合的接合機械接合，從而繞第一樞轉軸線進行樞轉運動。需要這種形狀配合的機械接合來允許通過使換擋桿3繞第一樞轉軸線1樞轉而向換擋器撥叉10上施加扭矩。以此方式，形成力傳遞路徑，該力傳遞路徑從換擋桿3延伸穿過換擋器撥叉10和拉索到變速器的致動元件。換擋桿3和換擋器撥叉10因此必須具有足夠的強度和剛度來允許力傳遞，而不會引起任何顯著的彈性變形。

通過使換擋器桿3繞第一樞轉軸線1樞轉并且因此使接合的換擋器撥叉10樞轉，可以執(zhí)行沿著換擋槽的換擋移動，其包括一系列檔位，諸如p(駐車)擋、r(倒車)擋、n擋(空擋)和d(前進)檔，以操作自動變速器。

換擋桿3在樞轉軸承中安裝到換擋器撥叉10上，樞轉軸承被布置成允許換擋桿3相對于換擋器撥叉10(和相對于中間接頭)繞垂直于第一樞轉軸線1的第二樞轉軸線2、在繞第二樞轉軸線的至少兩個樞轉位置之間進行樞轉運動。換擋桿3繞第二樞轉軸線的樞轉運動未必在不同的換擋槽之間。還存在用于帶換擋槽的自動變速器的換擋器組件，換擋槽包括p檔位、r檔位、n檔位和d檔位，其中在使其繞第一樞轉軸線樞轉到下一位置之前，換擋桿必須繞第二樞轉軸線在所提到的位置中的每一個之間樞轉。然而，在本發(fā)明的另一實施方式中，換擋桿3繞第二樞轉軸線在兩個換擋槽、例如用于如上文所描述操作自動變速器的換擋槽(在該換擋槽中存在由接合機構提供的、換擋桿3與換擋器撥叉10之間的形狀配合的機械接合)與具有向前檔位和向后檔位以允許手動換擋到更高擋和更低擋的第二換擋槽之間樞轉。在這個第二換擋槽中，換擋桿3可以脫離與換擋器撥叉10的接合，其中，換擋桿3相對于換擋器撥叉10的換擋運動然后由傳感器結構檢測到，傳感器結構感測檔位并且造成適當命令傳輸以實現(xiàn)所希望的換擋。

為了實現(xiàn)換擋桿安裝以允許換擋桿與換擋器撥叉一起繞第一樞轉軸線進行樞轉運動，并且允許換擋桿3相對于換擋器撥叉10繞垂直于第一樞轉軸線的第二樞轉軸線2進行樞轉運動，提供中間接頭20。如圖2所示，中間接頭是槽形構件或者帽構件，從而呈現(xiàn)用于接納換擋桿3的下端部的開放腔。換擋桿3的下端部設有相對的選擇樞轉銷4，這些選擇樞轉銷4被布置成接納于中間接頭20的開放凹部26內。開放(敞開)凹部26在中間接頭的槽形構件的相對側壁中形成為切口。如在圖3中最佳地看出，凹部26為側壁中的基本上u形切口。凹部26的寬度等于或略大于選擇銷4的直徑，以使得選擇銷可以接納于凹部26中，從而允許換擋桿3繞由選擇樞轉銷4的中心軸線限定的第二樞轉軸線2進行樞轉運動。

如在圖4中可以進一步看出，每個開放凹部26包括受約束的進入開口。在這方面，凹部26的側壁在鄰接凹部26的開放端的端部處設有向內突出突起28。這些突起28被布置成使得它們留下小于選擇銷的直徑的空隙或敞開距離，以使得選擇銷4一旦被插入于凹部26就保持在凹部26中。中間接頭20由彈性模量小于換擋桿3和換擋器撥叉10的材料制成。特別地，中間接頭20由低彈性模量材料制成并且被配置成使得選擇樞轉銷4可以被推入到凹部26內，其中具有受約束的進入開口的凹部26在將選擇銷插入凹部26的過程中提供扣合(卡入)動作。當選擇樞轉銷6壓入到凹部26內時，凹部的側壁由于彈性變形略微推開，以允許選擇樞轉銷經過向內突出的突起28。一旦選擇樞轉銷4以其整個直徑經過向內突出的突起28，側壁就彈性地返回以使得向內突出突起28將選擇樞轉銷4保持在凹部26中。以此方式，可以簡單地通過將中間接頭壓到換擋桿3的下端上以使得將選擇樞轉銷4推入到凹部26內并且通過扣合(卡入)動作接納并且保持于凹部26中，能以簡單方式將中間接頭20附連到換擋桿3上。執(zhí)行這種簡單步驟，而無需任何另外的緊固部件、也無需任何工具。在將中間接頭20附連到換擋桿3下端之后，二者可以作為一個單元處置。

當中間接頭20附連到換擋桿3上時，在中間接頭20的相對側壁中的通孔22與位于換擋桿3的下端部中的孔口8對準。通孔22和孔口8允許在后來的階段插入主樞軸6。在換擋桿3中的孔口8并非圓柱形孔，而是具有沙漏形截面。這意味著孔口8在中部具有最小直徑，其中這個直徑等于或略大于主樞軸6的直徑。始于孔口8的中部，內壁向孔口8的兩外端張開?？卓?的這個形狀允許換擋桿3繞第二樞轉軸線2在中間接頭20內進行樞轉運動，而延伸穿過通孔22和孔口8的主樞軸6保持靜止。

如在圖4中也可以看出，通過如下方式，主樞軸6定位于通孔22中以支承換擋桿3，即，在一定高度延伸穿過換擋桿的孔口，以使得從換擋桿3的下端部延伸的選擇樞轉銷4保持在凹部26內、在凹部26的底部上方，因而，伴隨選擇樞轉銷4在凹部26內進行旋轉，換擋桿3繞第二樞轉軸線樞轉時，僅存在最小摩擦。

然而，在如圖3所示插入于主樞軸6之前，附連了中間接頭20的換擋桿3通過開口引入到換擋器撥叉10的腔內。然后，附連了中間接頭20的換擋桿3移動到其在換擋器撥叉內的安裝位置，以使得中間接頭20的通孔22與位于換擋器撥叉10的相對各壁中的孔對準。然后，主樞軸6引入于換擋器撥叉10的孔內，前進通過中間接頭20的通孔22，進一步通過中間接頭20的通孔22，進一步通過換擋桿3的孔口8，通過相對的通孔22，并且最后通過位于換擋器撥叉10的相對壁中的孔。通過將緊固元件、諸如螺栓或螺母附連于主樞軸6的相對端處來固定主樞軸6。最后，主樞軸的相對各端由襯套7覆蓋，襯套7安裝于在基座5中形成的樞轉軸承中，以允許換擋器撥叉10相對于基座進行樞轉運動。

中間接頭20由彈性模量低于換擋桿3和換擋器撥叉10和換擋桿3的材料制成。因此，中間接頭可以通過彈性屈服來吸收在換擋桿3與換擋器撥叉10之間的制造公差或未對準。中間接頭的這種彈性并不影響從換擋桿3、經過換擋器撥叉10到附連到拉索連接件12上的拉索的力傳遞能力，因為換擋桿相對于第一樞轉軸線與換擋器撥叉成形狀配合的機械接合。

適合于中間接頭的材料例如為聚甲醛(pom)。市售聚甲醛具有約2500mpa至3500mpa的彈性模量范圍。中間接頭20可以例如通過注射模制這種材料以將一體形成的構件生產為中間接頭20而形成。

與換擋桿3和換擋器撥叉10相比，中間接頭20相對較低的彈性模量也允許將凹部26布置成具有可彈性變形的進入開口，以使得選擇樞轉銷4可以推入于凹部內并且然后通過扣合(卡入)動作到達保持狀態(tài)。

換擋桿3和換擋器撥叉10處于換擋桿與拉索之間的力傳遞路徑中，拉索最終致動變速器的致動元件并且因此必須具有更高的剛性以在傳遞力時保持在這些零件內的彈性變形較低。適合于換擋桿3和換擋器撥叉10的材料例如是聚酰胺?？梢酝ㄟ^添加可變量的加強纖維、特別地玻璃纖維來向這種材料提供可以在較寬范圍內設定的彈性模量。優(yōu)選地，加強纖維的量被選擇為使得換擋器撥叉10的彈性模量為中間接頭20的彈性模量至少兩倍大，優(yōu)選地超過三倍大。絕對地，換擋器撥叉和換擋桿的材料的彈性模量應高于10000mpa，并且中間接頭的材料的彈性模量應低于3000mpa。

適合于制造換擋器撥叉的典型材料是聚酰胺pa66和聚酰胺-酰亞胺pa6i/x和玻璃纖維增強物的混合物。在玻璃纖維含量為50％的情況下，這種材料被稱作pa66加pai/x-gf50。

換擋桿3可以例如由聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)和玻璃纖維增強物制成，例如具有30％的玻璃纖維含量。