专利名称：变速箱操纵机构连接装置及变速箱装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连接装置，尤其涉及变速箱操纵机构连接装置及变速箱装置。
背景技术：
目前重型车辆的变速箱绝大多数换挡采用的是手动形式来实现的。通过手动操纵 变速杆来实现结合或分离变速箱内各挡齿轮，从而改变车辆的行驶速度和前进、后退方向。 变速杆将变速箱齿轮组合成不同结合关系的几个位置，成为挡位，由驾驶人操纵变速杆选 定需要挡位来降低、提高车速。现有的用于实现机械换挡技术的变速箱的换挡机构包括刚 性换挡机构和软轴换挡机构，其中按照选挡杆和换挡杆是否总成为一体，还可将刚性换挡 机构分为单杆换挡机构和双杆换挡机构。采用何种换挡机构取决于车型特点、传动系结构 布置、变速箱总成结构形式以及驾驶室总成技术状态等。20t起重机的换挡机构属于单杆换挡机构。在20t起重机传动系结构布置时，由于 变速箱距驾驶员座位较远，要实现变速箱直接操纵较难，因此需在驾驶员可直接操纵的变 速箱变速杆与变速箱换挡摇臂间加装辅助连接机构以传递运动。现有的连接机构通过一系 列相互连接的拉杆来实现传动，但是在应用过程中，由于所需杆的长度较长，而使得杆易于 发颤及变形，从而使得整个连接机构的传动效率低，导致了变速箱换挡摇臂无法在变速杆 的作用下带动换挡杆实现准确、高效的换挡。
实用新型内容本实用新型提供一种变速箱操纵机构连接装置，用以解决现有技术中换挡操作 的准确性和效率低的问题，实现了准确、高效的换挡。本实用新型提供的变速箱操纵机构连接装置，所述变速箱操纵机构连接装置连接 在变速杆和变速箱换挡摇臂之间，所述变速箱换挡摇臂的一端与换挡杆垂直固接，所述变 速箱操纵机构连接装置包括连接杆，所述连接杆的第一端部与所述变速杆固接，所述连接杆的第二端部固接 有一拨叉；所述拨叉包括拨叉杆和设置在所述拨叉杆头端的、呈球形的拨叉头，所述拨叉杆 的尾端固接在所述连接杆的第二端部；滑道体，所述滑道体包括一由四个相互垂直设置的侧壁围设而成的具有两开口端 的壳体，以及设置在所述壳体中临近所述连接杆第二端部的侧壁上的连接板；所述连接板 与所述变速箱换挡摇臂的另一端固接；所述壳体内形成有空腔，所述拨叉杆通过所述两开 口端的一开口端将拨叉头设置在所述空腔内，所述拨叉头与所述壳体的内表面相接触；所 述空腔沿所述变速箱换挡摇臂的延伸方向上的长度大于所述拨叉头的直径。如上所述的变速箱操纵机构连接装置，其中，所述壳体的内表面沿所述变速箱换 挡摇臂的延伸方向上设置有滑槽，所述拨叉头与所述滑槽无间隙接触。如上所述的变速箱操纵机构连接装置，其中，所述连接杆与所述换挡杆之间具有夹角α，其中，所述0° < α彡90°。如上所述的变速箱操纵机构连接装置，其中，所述滑道体在所述壳体的所述两开 口端的另一开口端设有盖板如上所述的变速箱操纵机构连接装置，其中，所述拨叉头固接在所述拨叉杆的头端。如上所述的变速箱操纵机构连接装置，其中，所述滑槽内设置有润滑脂层。本实用新型提供还提供一种变速箱装置，包括变速杆和变速箱换挡摇臂，所述变 速箱换挡摇臂的一端与换挡杆垂直连接，还包括本实用新型提供的变速箱操纵机构连接 装置，所述变速箱操纵机构连接装置连接在变速杆和变速箱换挡摇臂之间。本实用新型提供的变速箱操纵机构连接装置及变速箱装置，通过与变速杆固接的 连接杆、与变速箱换挡摇臂固接的滑道体以及用于实现连接杆与滑道体之间的传动的拨 叉，来进行变速杆与变速箱换挡摇臂之间的传动，由于在该传动过程中，连接杆、滑道体以 及拨叉均不易发颤及变型，使得变速杆与变速箱换挡摇臂之间的传动效率高且准确性高， 所以在变速杆与变速箱换挡摇臂之间存在较远距离时仍能够实现高效、准确的换挡。
图1为20t起重机的变速箱挡位图；图2为本实用新型的变速箱操纵机构连接装置的主视图；图3为本实用新型的变速箱操纵机构连接装置的俯视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新 型的技术方案进行清楚、完整地描述。图1为20t起重机的变速箱挡位图。如图1所示，20t起重机的变速箱共具有十个 挡位，其中包括第一空挡附、第二空挡N2、第一前进挡D1、第二前进挡D2、第三前进挡D3、第 四前进挡D4、第五前进挡D5、第六前进挡D6、第七前进挡D7以及倒挡P。由于20t起重机 的换挡机构属于单杆换挡机构，其变速箱总成为选挡杆与换挡杆为一体，需通过换挡杆的 不同操作来分别实现选挡和挂挡操作，即通过换挡杆沿第一方向Tl、第二方向T2的平移操 作来实现选挡；通过换挡杆沿第三方向T3、第四方向T4的转动操作来实现换挡。图2为本实用新型的变速箱操纵机构连接装置的主视图，图3为本实用新型的变 速箱操纵机构连接装置的俯视图。下面结合参考图2和图3对本实用新型提供的变速箱操 纵机构连接装置一实施例的结构进行说明。由图2和图3可以看出，变速箱操纵机构连接装置设置在变速杆(未示出)和变 速箱换挡摇臂4之间，并且变速箱换挡摇臂4的一端与沿第一方向Tl、第二方向T2延伸的 换挡杆5垂直固接。变速箱操纵机构连接装置包括与变速杆固接的连接杆1和与变速箱换 挡摇臂4固接的滑道体3。其中，连接杆1连接于变速杆，其能够通过变速杆来接收驾驶员的变速操作，即变 速杆为提供给驾驶员的操纵手柄。当驾驶员操纵变速杆运动时，连接杆1随变速杆一起运 动，其作用是驾驶员通过操纵变速杆来操纵连接杆1移动和沿自身轴线的转动来完成选挡和挂挡两种作业形式。连接杆1具有第一端部11和第二端部12，其中第一端部11与变速 杆固接，以实现变速杆至连持杆1之间的驾驶员所施加作用力的传递；第二端部12固接有 一拨叉2，从而连接杆1受到的作用力可直接传递至拨叉2。拨叉2由拨叉杆21和一球形 的拨叉头22两部分组成，拨叉杆21具有头端和尾端，其尾端与连接杆的第二端部12固接， 拨叉杆21的头端与拨叉头22相连接。由于连接杆1的第一端部11固接于受驾驶员操纵 的变速杆而第二端部12固接于拨叉2，所以连接杆1能够将驾驶员施加至变速杆的作用力 传递至拨叉2，即驾驶员操纵变速杆运动时可带动拨叉2运动。其中，滑道体3连接于变速箱换挡摇臂4，其包括壳体31和设置在壳体31 —侧的 连接板33。壳体31由第一侧壁311、第二侧壁312、第三侧壁313以及第四侧壁314围设 而成，其中临近于连接杆1的第一端部11的第一侧壁311与临近于连接杆1的第二端部 12的第三侧壁313相互平行，第二侧壁312与第四侧壁314也相互平行且均垂直于第一侧 壁311和第三侧壁313。壳体31内形成有用于容纳拨叉头22的空腔32。壳体31具有两 个开口端，拨叉杆21通过其中的一个开口端伸入到空腔32内，以将拨叉头22置于空腔32 内。连接板33设置在第三侧壁313上，其与变速箱换挡摇臂4与换挡杆5固接的另一端 通过两个螺栓紧固为一体。由壳体31所形成的空腔32沿变速箱换挡摇臂4的延伸方向上 的长度大于拨叉头22的直径，以将拨叉头22完全置于空腔32内，并且连接杆1的轴线方 向与换挡杆5的轴线方向相垂直。拨叉头22与壳体31的内表面相接触，使得拨叉头22可 在空腔32内进行转动和平移动作且在空腔32内运动时不会因与滑道体的侧壁之间的间隙 量而产生过大的冲击。滑道体3通过连接板33与变速箱换挡摇臂4相固接，使得滑道体3 与换挡摇臂4之间的位置关系相对固定。而且，由于拨叉头22完全置于空腔32内，且拨叉 头22能够随着拨叉2在驾驶员操纵变速杆运动时而运动，当拨叉头22运动时，其在与壳体 31内表面所接触的点施加给滑道体3以作用力，并进一步地通过滑道体3与换挡摇臂4之 间的相对固定关系将该作用力传递至换挡摇臂4。从而，实现了变速杆至变速箱换挡摇臂4 之间的传动。下面结合图1中所示的20t起重机的变速箱挡位来对变速箱操纵机构连接装置的 动作过程进行说明。如图1中所示，若从第一空挡m换到第一前进挡D1，需首先进行选挡位操作，即将 换挡杆5沿第一方向Tl平移到第一前进挡Dl与第二前进挡D2之间的挡位；之后进行挂挡 操作，即通过将换挡杆5沿第三方向T3转动来挂挡到第一前进挡D1。选挡作业时，换挡杆5需完成平移操作，由于换挡杆5的运动需由与其固接的变速 箱换挡摇臂4来带动，因此变速箱换挡摇臂4需完成沿第一方向Tl的平移操作。此时，连 接杆1需原地沿其轴线向第一方向Tl转动，带动拨叉2沿连接杆1的轴线方向向第一方向 Tl转动，使得拨叉头22向第一方向Tl摆动。受到该转动作用力的拨叉头22将向滑道体3 的第四侧壁314施加一第一方向Tl的压力。从而使得滑道体3带动换挡摇臂4产生沿第 一方向Tl的位移。换挡杆5受到变速箱中其余变速机构(诸如齿轮等)的固定而仅能沿 沿其轴线向第一方向Tl、第二方向T2的转动以及沿第三方向T3、第四方向T4的平移运动， 变速箱换挡摇臂4与滑道体3的运动受到换挡杆5的制约，所以滑道体3、变速箱换挡摇 臂4以及换挡杆5在第一方向Tl的运动为平移，此时拨叉头22在滑道体3内的运动方式 为沿第一方向Tl的摆动和相对于滑道体3沿垂直于第一方向Tl和第三方向T3的滑动。[0027]由于变速箱的变速操作是通过结合或分离变速箱内的各挡齿轮来实现的，在变速 操作过程中，各齿轮的位置不稳定、易于变动，而位于一可选挡位或可挂挡位时，则由于齿 轮间的制约作用而较为稳定、不易变动。因此驾驶员可通过对于变速杆的易于操作性(移 动或转动)而清楚判断换挡杆5是处于各选挡和挂挡的过程中或已位于一可选挡位或可挂 挡位。所以，在该选挡作业中，换挡杆5第一次处于一可选挡位时，实现了由第一空挡m至 第一前进挡Dl与第二前进挡D2之间挡位的选挡操作。挂挡作业时，换挡杆5需完成转动操作，即变速箱换挡摇臂4需向第三方向T3转 动。此时，需使得连接杆1带动拨叉2沿第四方向T4平移，设置在滑道体3内的拨叉头22 将向第三侧壁313施加一沿第四方向T4的压力。由于滑道体3与变速箱换挡摇臂4固定 为一体，且由于换挡杆5不能沿第四方向T4移动，故换挡摇臂4将带动换挡杆5沿换挡杆 5的轴线方向向第三方向T3转动。此时拨叉头22在滑道体3内的运动方式为沿第一方向 Tl的摆动和相对于滑道体3沿垂直于第一方向Tl和第三方向T3的滑动。所以，在该挂挡 作业中，换挡杆5处于一可挂挡位时，实现了由第一前进挡Dl与第二前进挡D2之间的挡位 到第一前进挡Dl的挂挡操作。类似地，当由第一空挡m换挡到倒挡P时，则在上述选挡作业中，当驾驶员通过对 变速杆的易于转动性而清楚判断出换挡杆5已位于一可选挡位后，继续使连接杆1沿第一 方向Tl转动，直到换挡杆5再次位于可选挡位，然后再进行挂挡作业，以实现由第一空挡m 至倒挡P的换挡操作。类似地，当由第一空挡m换挡到第五前进挡D5时，首先，需通过使连接杆1原地 沿其轴线向第二方向T2转动，通过随连接杆1 一起运动的拨叉头22带动滑槽体3与变速 箱换挡摇臂4产生沿第二方向T2的平移，从而带动换挡杆5产生沿第二方向T2的平移， 实现了由第一空挡W到第二空挡N2的选挡操作；之后，通过使连接杆1带动拨叉2沿第三 方向T3平移，使得在拨叉头22施加至第一侧壁311的压力作用下，滑道体3和变速箱换挡 摇臂4带动换挡杆5沿换挡杆5的轴线方向向第四方向T4转动，从而实现了由第二空挡N2 到第五前进挡D5的挂挡操作。根据以上分析可以看出，连接杆1沿自身轴线向第一方向Tl转动时，换挡杆5沿 第一方向Tl平移；连接杆1沿自身轴线向第二方向T2转动时，换挡杆5沿第二方向T2平 移；连接杆1沿第三方向T3移动时，换挡杆5沿自身轴线向第四方向T4转动；连接杆1沿 第四方向T4移动时，换挡杆5沿自身轴线向第三方向T3转动。因此，连接杆1沿第一方向 Tl、第二方向T2转动，可完成沿第一方向Tl、第二方向T2的选挡操作；连接杆1沿自身轴 线向第三方向T3、第四方向T4的转动可完成沿第四方向T4、第三方向T3的挂挡操作。根据本实用新型的上述第一实施例，改变了现有的由一系列连接的拉杆构成的连 接装置的联结方式，其仅利用了连接杆1、拨叉2、滑道体3便实现了驾驶员直接操纵的变速 杆与变速箱换挡摇臂4之间的传动，并且拨叉2与滑道体3之间的传动是通过设置在滑道 体3的拨叉头22从滑道体3的内部向其侧壁施加一定的压力来实现的，其利用能够克服拨 叉与滑道体之间运动干涉的问题的球形拨叉头22在滑道体3内的转动和移动带动滑道体 3运动来完成换挡动作。避免了现有技术中的连接装置因仅靠一系列连接拉杆通过在各拉 杆中从临近变速杆的一端向临近变速箱换挡摇臂的一端传动而易于产生的发颤和变型的 缺陷，解决了现有技术的连接装置传动效率低、挂挡不准确的问题。利用该实施例的变速箱操纵机构连接装置刚度大，驾驶员操纵省力、效率高、挂挡准确，并且其结构简单，易于实安装。优选地，为了减小拨叉头22在空腔32内相对于空腔32发生移动和转动时与滑道 体3的侧壁所产生的摩擦力，在滑道体3的壳体31的内表面沿变速箱换挡摇臂的延伸方 向上设置有滑槽(图中未示出)，拨叉头22与该滑槽无间隙接触。利用本实用新型的上述第二实施例的变速箱操纵机构连接装置，在进行换挡操作 时，由于拨叉头22与滑道体3的侧壁之间的摩擦力有所减小，一方面能够使得驾驶员操纵 更为省力，另一方面能够降低使用过程中拨叉头22与滑道体3的磨损程度，提高了该连接 装置的可靠性。优选地，在所述第二实施例的滑槽内还可设置润滑脂层，从而进一步减小拨叉头 22与滑道体3的侧壁之间的摩擦力，作为第三实施例。利用本实用新型的第三实施例的变速箱操纵机构连接装置，可为驾驶员提供更加 省力的变速操作，也可使得该连接装置更为可靠。优选地，基于前述任一实施例方案，滑道体3在壳体31两开口端中拨叉杆21伸入 的另一开口端上设有盖板34，可利用四个螺钉将盖板34连接至滑道体3。利用本实用新型的第四实施例的变速箱操纵机构连接装置，由于滑道体3设置了 盖板34，所以能有效地防止灰尘进入滑道体3内，从而避免了因滑道体3内具有灰尘而导致 增大拨叉头22与滑道体3的侧壁之间的摩擦力，即能够更为稳定地使得驾驶员操作省力且 该变速箱操纵机构连接装置更为可靠。优选地，基于前述任一实施例方案，拨叉头22固接在拨叉杆21的头端，作为第五 实施例。利用本实用新型的第五实施例的变速箱操纵机构连接装置，拨叉头22与拨叉杆 21之间的固接关系避免了在拨叉头22因与滑道体3的侧壁之间的摩擦而造成的与拨叉杆 21的相对位移或转动，能够使得拨叉杆21与拨叉头22之间的传动更为灵敏，提高了该变速 箱操纵机构连接装置的传动效率。另外，虽然本实用新型的上述多个实施例中，连接杆1的轴线方向与换挡杆5的轴 线方向相互垂直，但是本领域的技术人员应当理解，如果连接杆1与换挡杆5之间不垂直， 而是形成为一锐角α，依然能够实现高效、精确的换挡操作。由此可见，本实用新型提供的 变速箱操纵机构连接装置安装便捷、可靠性高，即使在安装精度不高的情况下，仍可正常使用。根据本实用新型的另一方面，还提供一种变速箱装置，其包括驾驶员可直接操纵 的变速杆、本实用新型上述各实施例提供的变速箱操纵机构连接装置以及变速箱换挡摇臂 4，该变速箱操纵机构连接装置连接在变速杆和变速箱换挡摇臂之间。利用这种变速箱装置，一方面，能够在变速箱距离驾驶员位置较远的情况下，方便 地实现驾驶员进行变速操作，另一方面，使得驾驶员操纵灵活、省力，提供了准确、高效的换 挡操作，而且，该变速箱装置结构简单，易于实现。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求一种变速箱操纵机构连接装置，所述变速箱操纵机构连接装置连接在变速杆和变速箱换挡摇臂之间，所述变速箱换挡摇臂的一端与换挡杆垂直固接，其特征在于，所述变速箱操纵机构连接装置包括连接杆，所述连接杆的第一端部与所述变速杆固接，所述连接杆的第二端部固接有一拨叉；所述拨叉包括拨叉杆和设置在所述拨叉杆头端的、呈球形的拨叉头，所述拨叉杆的尾端固接在所述连接杆的第二端部；滑道体，所述滑道体包括一由四个相互垂直设置的侧壁围设而成的具有两开口端的壳体，以及设置在所述壳体中临近所述连接杆第二端部的侧壁上的连接板；所述连接板与所述变速箱换挡摇臂的另一端固接；所述壳体内形成有空腔，所述拨叉杆通过所述两开口端的一开口端将拨叉头设置在所述空腔内，所述拨叉头与所述壳体的内表面相接触；所述空腔沿所述变速箱换挡摇臂的延伸方向上的长度大于所述拨叉头的直径。
2.根据权利要求1所述的变速箱操纵机构连接装置，其特征在于，所述壳体的内表面 沿所述变速箱换挡摇臂的延伸方向上设置有滑槽，所述拨叉头与所述滑槽无间隙接触。
3.根据权利要求1或2所述的变速箱操纵机构连接装置，其特征在于，所述连接杆与所 述换挡杆之间具有夹角α，其中，所述0° < α彡90°。
4.根据权利要求1或2所述的变速箱操纵机构连接装置，其特征在于，所述滑道体在所 述壳体的所述两开口端的另一开口端设有盖板。
5.根据权利要求1或2所述的变速箱操纵机构连接装置，其特征在于，所述拨叉头固接 在所述拨叉杆的头端。
6.根据权利要求2所述的变速箱操纵机构连接装置，其特征在于，所述滑槽内设置有 润滑脂层。
7.一种变速箱装置，包括变速杆和变速箱换挡摇臂，所述变速箱换挡摇臂的一端与换 挡杆垂直连接，其特征在于，还包括如权利要求1至6任一所述的变速箱操纵机构连接装 置，所述变速箱操纵机构连接装置连接在变速杆和变速箱换挡摇臂之间。
专利摘要本实用新型提供变速箱操纵机构连接装置及变速箱装置，变速箱操纵机构连接装置连接在变速杆和变速箱换挡摇臂之间，变速箱换挡摇臂的一端与换挡杆垂直固接，变速箱操纵机构连接装置包括连接杆，其第一端部与所述变速杆固接，其第二端部固接有拨叉；拨叉包括拨叉杆和设置在拨叉杆头端、球形的拨叉头，拨叉杆尾端固接在连接杆第二端部；滑道体，包括由四个相互垂直设置的侧壁围设成的有两开口端的壳体，和设置在壳体中临近连接杆第二端部侧壁上的连接板；连接板与变速箱换挡摇臂另一端固接；壳体内形成有空腔，拨叉杆通过两开口端的一开口端将拨叉头设置在空腔内，拨叉头与壳体内表面相接触；空腔沿变速箱换挡摇臂的延伸方向的长度大于拨叉头直径。
文档编号F16H57/02GK201731053SQ20102026679
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者刘永, 吴齐生, 张永辉, 谷懿峰 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司