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CN107110337A - 用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件方法和装置以及支承元件和车辆变速器的切换装置 - Google Patents

用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件方法和装置以及支承元件和车辆变速器的切换装置 Download PDF

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CN107110337A CN201680005152.8A CN201680005152A CN107110337A CN 107110337 A CN107110337 A CN 107110337A CN 201680005152 A CN201680005152 A CN 201680005152A CN 107110337 A CN107110337 A CN 107110337A
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Abstract

本发明涉及一种用于制造车辆变速器的切换装置(100)的支承元件的方法。在第一方法步骤(705)中提供支承元件(105)，该支承元件具有至少一个突出部(115)和用于机械联接用来选择车辆变速器的切换位置的选择杆(135)的联接位置。借助装配喷注成型方法，利用用于构成用来以能转动运动的方式支承支承元件(105)的支承衬套(120)的支承衬套材料将突出部(115)压注包封。

Description

用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件方法和装置以及 支承元件和车辆变速器的切换装置
技术领域
本发明涉及用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件的方法和装置，还涉及支承元件和用于车辆变速器的切换装置，以及涉及用于执行或操控该方法的装置。
背景技术
用于操作车辆变速器的换挡杆可以设有万向节式支承部。例如，选择杆可以以能运动的方式支承在交叉件中。在此，选择杆通常借助滚花销以能转动运动的方式支承在交叉件中。交叉件借助一个或多个用于改善易操作性且用于降低轴承间隙的单独的衬套以能转动运动的方式支承在壳体中。然而，单独的衬套引起了公差和装配花费的提高。
发明内容
基于此背景，利用在此提出的方案提出了根据独立权利要求的用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件的方法、使用该方法的装置、以及支承元件和用于车辆变速器的切换装置。有利的设计方案由从属权利要求和以下描述得到。
本方案基于如下认识，即，能够借助共同的方法以很少的方法步骤来成本低廉地制造切换装置的能彼此转动运动的部件。为此，本方案使用已公知的装配喷注成型方法。作为多组分喷注成型方法的方法变型方案的装配喷注成型方法的特征在于具有制造能运动的连接部的可行方案，其中，过程控制、构件几何形状和材料选定都分别影响所产生的可运动性。因此，这些影响参数可以被用于对限定了可运动性的连接部进行设定。在此，各个连接部件的收缩特性影响最大，其中，收缩的大小受材料限制并且受制造限制地彼此有偏差，并且因此根据需要可以借助对影响参数的适当设定来影响收缩的大小。
基于该认识，利用本发明根据第一方面地提出了一种用于制造车辆变速器的切换装置的支承元件的方法，其中，该方法包括以下步骤：
提供支承元件，该支承元件具有至少一个突出部和用于机械联接用来选择车辆变速器的切换位置的选择杆的联接位置；并且
借助装配喷注成型方法，利用用于构成用来以能转动运动的方式支承支承元件的支承衬套的支承衬套材料将突出部压注包封。
车辆变速器例如可以是自动变速器。切换装置可以机械式或电子式与车辆变速器联接。例如，切换装置可以被实现为线控换挡系统的部件。支承元件可以被理解为如下结构元件，其能够以能运动的方式与选择杆连接，以便对选择杆沿着一个或多个预设的运动轴线，例如用于手动切换变速器的切换轴线和用于选择变速器的运行模式的选择轴线的运动进行引导。例如，支承元件可以实施为交叉件。突出部例如可以被理解为柱体形的轴端座(Achsstummel)，其用于使支承元件支承在相应的保持装置，比如牢固地与车辆车身连接的壳体或导轨中。至少是突出部或支承元件本身可以由塑料或金属制成。支承衬套材料可以被理解为如下塑料，其可以借助装配喷注成型方法环状或罩状地围绕突出部浇注。该塑料可以通过适当的材料选定或添加附加物而附加地具有减少摩擦的性能。用于机械联接的联接位置可以被理解为连接两个要以机械方式彼此连接的结构元件的连接元件。例如，联接位置可以是用于容纳引入元件的容纳部或用于引入到容纳部中的引入元件。
所提出的方案在细节上基于如下认识，即，以装配喷注成型方法在用于支承车辆变速器的选择杆的支承元件上喷射出支承衬套，由此，支承衬套以能相对于支承元件运动的方式构造出。由此，可以实现具有很小公差的间隙小的支承部。此外，这样的制造方法相对于传统的解决方案提供了明显降低制造成本的优点，这是因为取消了装配单独的支承衬套。优选地，提供的步骤可以与压注包封同时地执行或在其之前不久执行。进一步优选地，利用提供的步骤可以成形出具有突出部和联接位置的支承元件。此外优选地，关于支承衬套材料和用于突出部的或支承元件的材料地，影响这些部件的收缩特性的用于装配喷注成型方法的参数以如下方式来选择，即，使得支承衬套材料和突出部的或支承元件的材料具有不同的收缩性，用以实现建立可运动性所需的在支承衬套与突出部之间的间隙。收缩性的特征在于，相应的材料在收缩过程期间经历体积变化而没有材料被去除或没有压力施加到材料上。例如，与针对支承衬套的原料选定和针对于突出部或针对支承元件的材料选定有关地以及与注入顺序有关地，可以实现靠外的支承衬套材料的内收缩(Aufschwinden)，而且也可以实现靠内的突出部材料的外收缩(Wegschwinden)，内收缩导致在收缩过程期间被喷射出的支承衬套的内径减小，外收缩导致在收缩过程期间突出部的外径减小。由此，可以实现根据需要选定的在突出部与支承衬套之间的间隙。
此外，利用提供的步骤，联接位置可以提供或构造有留空部，其用于使选择杆穿引过支承元件和/或使选择杆保持在支承元件内，其中，联接位置在留空部的区域内具有至少一个用于容纳选择杆的支承销的开口。在压注包封的步骤中，尤其可以将支承衬套材料喷注到该开口中，以便形成用于支承支承销的支承壳。借助留空部可以例如框状地实施支承元件。支承壳可以被理解为呈环形的元件，支承销以能转动的方式支承在其中。借助该实施方式，支承衬套和支承壳可以成本低廉地且省时地在一个制造方法或同样的制造方法中制成。此外，在装配喷注成型方法中，在考虑到针对各自使用的材料的收缩特性来说的影响参数的情况下，支承衬套材料在变冷时外收缩比支承元件的材料内收缩要少。由此，支承壳还可以非常牢固地夹持在开口中。例如，如此产生的夹紧力可以足以使支承壳抗相对扭转地(verdrehfest)固定在开口中。
此外，在提供的步骤中，支承元件可以提供或构造有至少一个防扭转元件。防扭转元件例如可以被理解为伸入到开口中的肋或是开口的锯齿状的边缘区域。防扭转元件可以在压注包封的步骤中以支承衬套材料浇注，从而在支承衬套材料变冷之后得到了支承壳与支承元件之间的抗相对扭转的连接。
此外优选地，在压注包封的步骤中，支承衬套可以构造有至少一个布置在支承衬套的外周上的防扭转元件，该防扭转元件嵌入到壳体的支承衬套容纳部的防扭转容纳部中。由此，可以至少使支承衬套与壳体之间发生相对扭转的风险最小化。防扭转元件尤其可以如上述那样地设计。对此替选地，防扭转元件可以是槽，壳体的在支承衬套容纳部中成形出的所配属的肋嵌入到该槽中。
根据另外的实施方式，在提供的步骤中，支承元件可以提供或构造有至少一个另外的突出部，其中，在压注包封的步骤中用支承衬套材料将该另外的突出部压注包封，以便形成用于支承支承元件的另外的支承衬套。这提供的优点是，在一个或相同的制造步骤中能够实现在支承元件上的多个支承点。
当根据另外的实施方式在提供的步骤中以如下方式提供或成形出支承元件，即，使突出部和另外的突出部沿着共同的突出部轴线延伸时，这些支承点能够被特别有利地定位。尤其地，在此，突出部可以在支承元件的第一外壁上成形出，而另外的突出部可以在支承元件的与第一外壁相对置的第二外壁上成形出。由此，突出部和另外的突出部可以以彼此尽可能大的间距布置，从而得到尽可能大的支持宽度并且因此得到对支承元件的非常稳定的支承。
根据另外的方面，在此介绍的方案还提供了一种用于车辆变速器的切换装置的支承元件，其中，支承元件具有至少一个突出部和用于机械联接用来选择车辆变速器的切换位置的选择杆的联接位置，其中，借助装配喷注成型方法，以用于构成用来支承支承元件的支承衬套的支承衬套材料将突出部压注包封，由此，支承元件和支承衬套以能彼此转动运动的方式受支承。支承元件优选借助根据任一个所述优选实施方式的方法构造出。
根据一个实施方式，支承元件可以具有至少一个另外的突出部，其以支承衬套材料压注包封，以便形成另外的支承衬套。突出部和另外的突出部可以沿着共同的突出部轴线延伸。尤其地，在此，突出部可以在支承元件的第一外壁上成形出，而另外的突出部可以在支承元件的与第一外壁相对置的第二外壁上成形出。更优选地，突出部和另外的突出部同轴地延伸。
根据本发明的另外的方面提出了一种用于车辆变速器的切换装置，其中，切换装置包括根据任一个上述优选实施方式的支承元件。
根据本发明的另外的实施方式，切换装置可以设置具有至少一个第一销元件和第二销元件的选择杆。联接位置可以成形出留空部，选择杆可以穿引过该留空部。联接位置可以在留空部的区域内具有至少一个第一开口和第二开口。支承衬套材料可以被喷注到第一开口中，以便形成第一支承壳，并且可以被喷注到第二开口中，以便形成第二支承壳。第一销元件可以以能围绕转动轴线转动的方式支承在第一支承壳中，而第二销元件可以以能围绕转动轴线转动的方式支承在第二支承壳中，以便能够实现选择杆围绕转动轴线运动。销元件可以抗相对扭转地与选择杆连接并且沿着转动轴线延伸。例如，销元件可以指的是穿引过选择杆的支承销的端部区域，其中，端部区域探伸超过选择杆。
当突出部轴线和转动轴线沿不同的方向被定向，换句话说，彼此横向地延伸时，可以实现选择杆的万向节式支承部。例如，突出部轴线和转动轴线可以彼此垂直地延伸。
此外，本方案提供了一种与存储器联接的装置，该装置包括用于执行或操控根据任一个上述实施方式的方法的所有步骤的程序代码。
该装置例如可以指的是用于执行根据在此所述的实施方式的制造方法的机器或工具。存储器优选指的是在执行程序时被用于执行根据任一个上述实施方式的方法的机器可读的数据载体，如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器。为了实施程序，可以优选使用计算机辅助的装置，如例如可以与装置无线地(例如以蓝牙或WLAN)或有线地(例如借助USB连接线缆)联接的电脑。替选地，装置可以优选具有存储器或具有带存储器的计算机辅助的装置。此外替选地，存储器可以优选是机器可读的移动数据载体的组成部分，其能以能交替的方式在装置的或计算机辅助的装置的读取器，如例如磁盘驱动器中写入或能从中读出。
附图说明
参照附图示例性地详细阐述本发明。在中：
图1a、1b示出根据本发明的实施例的切换装置的示意性的三维图；
图2示出根据本发明的实施例的切换装置的示意性的三维图；
图3a、3b示出根据本发明的实施例的切换装置的示意图；
图4a、4b示出根据本发明的实施例的切换装置的示意性的横截面图；
图5示出根据本发明的实施例的切换装置的示意性的三维图；
图6示出用于制造根据本发明的实施例的切换装置的方法的流程图；并且
图7示出用于执行根据本发明的实施例的方法的装置的框图。
在本发明的优选实施例的以下描述中，针对在不同的图中所示的且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中，省略了对这些元件的重复描述。
具体实施方式
图1a示出了根据本发明的实施例的切换装置100的示意性的三维图。切换装置100包括支承元件105，该支承元件根据实施例作为交叉件实现。在支承元件105的第一外壁110上构造有突出部115。在突出部115上布置有罩状的支承衬套120，其在突出部115上能够围绕突出部轴线125转动。在图1a中，突出部115大部分被支承衬套120遮盖。支承衬套120由以装配喷注成型方法围绕突出部115喷注的支承衬套材料制成。支承衬套材料和支承元件105的材料进而是突出部115的材料具有不同的收缩性和/或不同的熔点，其中，以如下方式提供支承衬套材料，即，在材料冷却时支承衬套材料内收缩比支承元件105的材料外收缩要少。由此实现，支承衬套120在支承衬套材料变冷之后能够以根据需要设定的间隙(在该实施例是间隙小地)围绕突出部115转动。
根据该实施例，支承元件105利用留空部130来实施为用于机械联接选择杆135的联接位置。选择杆135穿引过留空部130。选择杆135以能围绕转动轴线140转动的方式支承在留空部130中，其中，转动轴线140示例性地垂直于突出部轴线125地延伸。
切换装置100还具有另外的突出部145，该另外的突出部构造在支承元件105的与第一外壁110相对置的第二外壁150上。在另外的突出部145上布置有罩状的另外的衬套155，其类似于支承衬套120地在另外的突出部145上能围绕突出部轴线125转动。因此，突出部120和另外的突出部145沿着突出部轴线125延伸。另外的突出部145被另外的支承衬套155大部分遮盖。类似于支承衬套120的在先描述的制造方式地，另外的支承衬套155也由支承衬套材料制成。
支承衬套120和另外的支承衬套155可以与切换装置100的在此未示出的壳体连接，该壳体例如牢固地与车辆的车身连接，从而支承元件105以能围绕突出部轴线125转动的方式支承在壳体中。壳体例如可以具有导轨，支承衬套120和另外的支承衬套155以能移动的方式布置在其中，从而支承元件105附加地还能够沿着转动轴线140移动。
支承衬套120和另外的支承衬套155可以分别被开缝。
支承元件105和选择杆135可以构造有多个蜂窝状布置的支撑部，它们被用作对支承元件105或选择杆135的加固。
图1b示出了具有被取下的支承衬套120、155的在图1a中所示的切换装置100，从而可见突出部115、145。突出部115和另外的突出部145呈柱体形地实施并且示例性地各具有平行于突出部轴线125延伸的槽。
图2示出了根据本发明的实施例的切换装置100的示意性的三维图。与图1a和1b的不同之处在于，在图2中所示的切换装置100附加地实施有由支承衬套材料喷注而成的支承壳200。支承元件105在留空部130的区域内具有圆形的开口205，其中，转动轴线140穿过开口205的中点地延伸。支承壳200被安置在开口205中，其中，支承壳200类似于支承衬套120、155地以装配喷注成型方法被注入到开口205中。由于支承元件105的材料在变冷时内收缩比支承壳200的支承衬套材料外收缩要强烈，使得支承壳200在变冷之后被抗相对扭转地夹入在开口205中。
选择杆135实施有支承销210。支承销210的端部区域215以能围绕转动轴线140转动的方式支承在支承壳200中。
图3a示出了图2中所示的切换装置100的侧视图。
图3b示出了具有取下的支承衬套120、155的图2中所示的切换装置100的侧视图。
图4a示出了根据本发明的实施例的切换装置100的示意性的横截面图。图4a示出了沿着图3a中所示的剖轴线A-A穿过选择杆135和支承元件105的剖面，该剖轴线延伸穿过突出部轴线125与转动轴线140的交点。
支承元件105实施有另外的开口400，其被构造在留空部130的与开口205相对置的侧上，从而使转动轴线140延伸穿过开口205的中点和另外的开口400的中点。选择杆135被布置在留空部130的开口205、400之间。
在另外的开口400中安置有另外的支承壳405，其如支承壳200那样地由支承衬套材料制成，并因此被抗相对扭转地固定在另外的开口400中。支承销210的另外的端部区域410中以能围绕转动轴线140转动的方式支承在另外的支承壳405中。
图4b示出了切换装置100的在图4a中用圆圈标出的部分截段的放大图。
图5示出了图3a中所示的切换装置100的示意性的三维图。
根据本发明的实施例，切换装置100实现为具有作为支承元件105的交叉件。选择杆135借助滚花销或如上述的与支承壳200和另外的支承壳405相结合的支承销210而支承在交叉件105中。交叉件105本身借助衬套120、155支承在壳体中。壳体可以多件式地实施。尽管对壳体进行了划分，但是通过使用衬套120、155仍能够实现交叉件的易操作且间隙小的支承。由于附加地使用了用于支承销210的支承壳200和另外的支承壳405，使得借助装配喷注成型方法能够以更少的花费进而成本低廉地提供或成形出复杂的结构组件。
图6示出用于制造根据本发明的实施例的切换装置的支承元件的方法600的流程图。在步骤605中，提供支承元件，该支承元件具有至少一个突出部和用于机械联接用来选择车辆变速器的切换位置的选择杆的联接位置。在进一步的步骤610中，借助装配喷注成型方法利用用于构成用来以能转动运动的方式支承支承元件的支承衬套的支承衬套材料将突出部压注包封。
根据本发明的实施例，因此可以以装配喷注成型方法在交叉件上直接喷射出两个或更多个衬套。在此使用了公知的用于制造铰接连接部的方法。例如，可以通过如下方式在交叉件与衬套之间产生能转动的连接，即，交叉件和衬套由具有不同的熔点和不同的收缩性的很大程度上不相容的原料制成。通过适当的原料组合，在脱模之后得到了间隙小的且能易于运动的连接部。例如，交叉件可以由聚酰胺，如PA6GF制成，而衬套可以由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)制成。替选地，也可以使用有塑料和金属构成的原料组合。
可以直接在衬套上喷射出用于防扭转或防丢失的区域或间隙补偿元件。
根据实施例，选择杆的万向节式支承部可以完全在装配喷注成型中实现。在此，在交叉件上除了用于支承在壳体中的两个衬套之外，附加地可以喷射出两个用于选择杆支承部的支承壳。因此可行的是，几乎在一个工步中制造复杂的结构组件。
图7示出了用于执行根据本发明的实施例的方法的装置700的框图。装置700包括用于提供支承元件的单元705，该支承元件具有至少一个突出部和用于机械联接用来选择车辆变速器的切换位置的选择杆的联接位置。此外，装置700还包括如下的单元710，其用于借助装配喷注成型方法利用用于构成用来以能转动运动的方式支承支承元件的支承衬套的支承衬套材料将突出部压注包封。通过根据需要来设定用于装配喷注成型方法的影响参数，例如可以以如下方式选择支承衬套材料的收缩特性，即，支承衬套材料以如下这样的程度收缩，使得支承衬套成形为能相对于支承元件转动运动。进一步优选地，在同时构造出支承元件和支承衬套的情况下，支承衬套材料和用于支承元件的材料的收缩特性以如下方式选择，即，支承衬套材料内收缩比支承元件的材料外收缩要少。由此，同样能够实现支承元件与支承衬套之间的能预先限定的可运动性或间隙。
单元705、710例如可以指的是用于执行装配喷注成型方法的喷注成型工具，以便使支承元件和支承衬套以能相对彼此转动运动的方式制成。
附图标记列表
100 切换装置
105 支承元件
110 第一外壁
115 突出部
120 支承衬套
125 突出部轴线
130 留空部
135 选择杆
140 转动轴线
145 另外的突出部
150 第二外壁
155 另外的支承衬套
200 支承壳
205 开口
210 支承销
215 第一销元件，也被称为端部区域
400 另外的开口
405 另外的支承壳
410 第二销元件，也被称为另外的端部区域
600 用于制造切换装置的方法
605 提供支承元件
610 对支承元件的突出部压注包封
700 装置
705 用于提供支承元件的单元
710 用于对支承元件的突出部压注包封的单元

Claims (11)

1.一种用于制造车辆变速器的切换装置(100)的支承元件的方法(600)，其中，所述方法(600)包括以下步骤：
提供(605)支承元件(105)，所述支承元件具有至少一个突出部(115)和用于机械联接用来选择所述车辆变速器的切换位置的选择杆(135)的联接位置(130、205)；并且
借助装配喷注成型方法，利用支承衬套材料将所述突出部(115)压注包封(610)用于构成用来以能转动运动的方式支承所述支承元件(105)的支承衬套(120)。
2.根据权利要求1所述的方法(600)，其特征在于，在提供(605)的步骤中，所述突出部(115)或所述支承元件(105)由塑料材料或金属构成，并且在压注包封(610)的步骤中，使用塑料材料作为支承衬套材料。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其特征在于，在提供(605)的步骤中，所述联接位置(130、205)提供有留空部(130)，所述留空部用于使所述选择杆(135)穿引过所述支承元件(105)和/或使所述选择杆(135)保持在所述支承元件(105)中，其中，所述联接位置(130、205)在所述留空部(130)的区域内具有至少一个用于容纳所述选择杆(135)的支承销(210)的开口(205)，特别是其中，在压注包封(610)的步骤中，所述支承衬套材料还被喷注到所述开口(205)中，以便形成用于以能转动运动的方式支承所述支承销(210)的支承壳(200)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其特征在于，在提供(605)的步骤中，所述支承元件(105)提供有至少一个另外的突出部(145)，其中，在压注包封(610)的步骤中，所述另外的突出部(145)用所述支承衬套材料压注包封，以便形成用于支承所述支承元件(105)的另外的支承衬套(155)。
5.根据权利要求4所述的方法(600)，其特征在于，在提供(605)的步骤中，所述支承元件(105)以如下方式成形出，即，使所述突出部(115)和所述另外的突出部(145)沿着共同的突出部轴线(125)延伸，特别是其中，所述突出部(115)在所述支承元件(105)的第一外壁(110)上成形出，而所述另外的突出部(145)在所述支承元件(105)的与所述第一外壁(110)相对置的第二外壁(150)上成形出。
6.一种用于车辆变速器的切换装置(100)的支承元件(105)，其中，所述支承元件(105)具有至少一个突出部(115)和用于机械联接用来选择所述车辆变速器的切换位置的选择杆(135)的联接位置(130、205)，其中，借助装配喷注成型方法，利用支承衬套材料将所述突出部(115)压注包封用于构成用来支承所述支承元件(105)的支承衬套(120)，由此，所述支承元件(105)和所述支承衬套(120)以能相对彼此转动运动的方式布置。
7.根据权利要求6所述的支承元件(105)，其特征在于，所述支承元件(105)具有至少一个另外的突出部(145)，所述另外的突出部用支承衬套材料压注包封，以便形成另外的支承衬套(155)，特别是其中，所述突出部(115)和所述另外的突出部(145)沿着共同的突出部轴线(125)延伸，特别是其中，所述突出部(115)在所述支承元件(105)的第一外壁(110)上成形出，而所述另外的突出部(145)在所述支承元件(105)的与所述第一外壁(110)相对置的第二外壁(150)上成形出。
8.一种用于车辆变速器的切换装置(100)，其中，所述切换装置(100)包括根据权利要求1至7中任一项所述的支承元件(105)，其特征在于具有带至少一个第一销元件(215)和第二销元件(410)的选择杆(135)，其中，联接位置(130、205)成形出留空部，其中，所述选择杆(135)穿引过所述留空部(130)，其中，所述联接位置(130、205)在所述留空部(130)的区域内具有至少一个第一开口(205)和第二开口(400)，其中，支承衬套材料被喷注到所述第一开口(205)中，以便形成第一支承壳(200)，并且所述支承衬套材料被喷注到所述第二开口(400)中，以便形成第二支承壳(405)，并且其中，所述第一销元件(215)以能围绕转动轴线(140)转动的方式支承在所述第一支承壳(200)中并且所述第二销元件(410)以能围绕转动轴线(140)转动的方式支承在所述第二支承壳(405)中，以便能够实现所述选择杆(135)围绕转动轴线(140)的运动。
9.根据权利要求8所述的切换装置(100)，其特征在于，突出部轴线(125)和转动轴线(140)彼此横向地，特别是彼此正交地延伸。
10.一种与存储器联接的装置(700)，其包括用于执行或操控根据权利要求1至5中任一项所述的方法(600)的所有步骤的程序代码。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置被构造成用于执行或操控根据权利要求1至5中任一项所述的方法(600)的所有步骤。
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