专利名称：一种重型变速箱选换挡操纵机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重型变速箱选换挡操纵机构，尤其涉及一种由主、副箱组成的12挡载重车机械重型变速箱选换挡操纵机构。
背景技术：
载重车12挡重型变速箱选换挡操纵机构中的自锁机构、互锁机构、倒挡锁机构及范围挡锁止机构一般较为分散化分布在变速箱壳体上和变速箱换挡机构上，在功能上虽能实现，但不便于装配和维修，且使整体机构复杂化。
发明内容本实用新型是为了克服上述现有技术的不足，提供了一种重型变速箱选换挡操纵机构，其是集成自锁机构、互锁机构和倒挡锁机构于小盖壳体总成的重型变速箱选换挡操纵机构，它能够进行机械式选挡和换挡，实现12挡变速箱的操纵，另外，本实用新型还提供了一种设置在小盖壳体总成上锁止机构，当变速器主箱在挡位上时，无法切换范围挡，有效避免了由于驾驶员的误操作而导致的范围挡切换，从而保护变速器副箱同步器。本实用新型是通过如下技术措施实现的一种重型变速箱选换挡操纵机构，包括小盖壳体总成、固定有选换挡拨头的换挡轴、选换挡摇臂、自锁机构、互锁机构和倒挡锁机构，所述倒挡锁机构位于小盖壳体总成内，所述换挡轴通过安装在倒挡锁结构的两端的弹簧座圈和定中弹簧固定在小盖壳体总成内，且换挡轴的一端与倒挡锁结构连接，换挡轴的另一端伸出小盖壳体总成外并与选换挡摇臂相连接，小盖壳体内的换挡轴上还设置有自锁机构和互锁机构。上述自锁机构包括挡位自锁轴、扇形的自锁块，所述挡位自锁轴与换挡轴平行设置，挡位自锁轴的一端套装有挡位自锁弹簧并插装在小盖壳体总成的阶梯孔中，所述挡位自锁弹簧的一端通过挡位自锁轴上挡块限位，挡位自锁弹簧的另一端由小盖壳体上的阶梯孔的台阶限位，所述挡位自锁轴的另一端紧压在自锁块上，所述自锁块套装在换挡轴上，所述自锁块内设置有相对的两个轴向的长槽，所述换挡轴和自锁块之间通过销子连接，所述销子的两端位于对应的所述长槽内，所述小盖壳体内设置有限制所述自锁块转动角度的限位内腔。上述互锁机构包括套装在换挡轴上的互锁叉，所述互锁叉一端与固定在换挡轴上的选换挡拨头配合，另一端套装在挡位自锁轴上。上述倒挡锁机构包括倒挡锁环、倒挡锁弹簧和倒挡锁销，所述倒挡锁环固定在换挡轴上，倒挡锁环的外圆上设有台阶，台阶处为斜坡，倒挡锁销位于小盖壳体总成的锁销通孔中，所述倒挡锁销为中空结构且下端为锥形，所述倒挡锁销内腔安装有倒挡锁销弹簧，所述倒挡锁销弹簧的上端抵在塞盖上，所述塞盖与锁销通孔螺纹连接，所述倒挡锁销的下端与倒挡锁环的外圆接触。上述倒挡锁环和小盖壳体总成之间设有定中环，该定中环固定在小盖壳体总成上，所述倒挡锁销的下端穿过该定中环上的通孔与所述倒挡锁环相接触。上述选换挡拨头为单拨头结构并能够与四个挡位拨块相对应。上述小盖壳体总成上还设置有锁止机构。上述锁止机构包括固定在小盖壳体总成上的锁止阀、双H阀，所述锁止阀包括阀座、阀芯、弹簧、阀盖、0型圈、锁止销、回位弹簧，所述阀座下部固定在小盖壳体总成上，阀座上部安装有双H阀，所述阀芯上设置有两个驱动锥面，所述驱动锥面与所述双H阀的两个顶杆配合，所述阀芯的一端套装有弹簧，另一端套装有0型圈，所述阀芯在阀座孔内并能够沿着阀座孔来回移动，所述阀芯通过阀座的挡肩和阀盖轴向限位；所述锁止销安装在小盖壳体总成4和阀座的同轴孔内，所述回位弹簧套装在锁止销上，所述回位弹簧能够将所述锁止销压到所述自锁块21的槽内。本实用新型的有益效果为(1)将自锁功能、互锁功能、段位锁功能和倒挡锁功能集中于一个小盖总成。整体结构紧凑，轻便、便于维护和维修。(2)将原有结构中的自锁销轴和互锁叉防转销轴合并为一体的结构，成为挡位自锁轴。简化了结构，使其更紧凑。(3)选挡摇臂和换挡摇臂统一做选换挡摇臂，实现选挡和换挡。简化了结构。(4)利用选换挡拨头的单拨头结构和四个拨块适应主箱挡位的四个位置转换。(5)利用倒挡锁环，实现倒挡锁功能。(6)换挡时加以机械限位。(7)当变速器主箱在挡位上时，无法切换副箱的挡位。增加安全性，有效防止误操作。
图1是本实用新型具体实施方式
的结构示意图；图2是3\4挡挡位示意图；图3是1\2挡挡位示意图；图4是R挡挡位示意图；图5是5\6挡挡位示意图；图6是挡位示意图；图7是换挡机械限位示意图；图8是倒挡信号驱动示意图；图9是挂挡及挡位互锁示意图；图10是挡位锁止及空挡信号驱动示意图；图11、图12为气路连接及锁止阀的两个状态示意图；其中，1.换挡轴，2.倒挡开关，3.倒挡信号驱动销，4.小盖壳体，5.挡位自锁轴，6.挡位自锁弹簧，7.定中弹簧I，8.弹簧座圈I，9.倒挡锁销，10.倒挡锁弹簧，11.定中弹簧II，12.弹簧座圈II，13.端盖，14.定中环，15.倒挡锁环，16.互锁叉，17.选换挡拨头，18.空挡信号开关，19.空挡顶销，20.倒挡信号驱动环，21.自锁块，22.壳体，23.拨块(5\6挡)，24·拨块(3\4挡)，25.拨块(1\2挡拨块(R挡)，27.定中环锁止螺钉，28.销子，29.选换挡摇臂，30.锁止销，31.回位弹簧，32.阀芯，33.弹簧，34.双H阀，35.阀座，36.0型圈，37.阀盖，38.阶梯孔，39.挡块，40.台阶，41.长槽，42.限位内腔，43.斜坡，44.锁销通孔，45.塞盖，46.顶杆，47.驱动锥面，48.挡肩。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式
，对本方案进行阐述。如附图所示，一种重型变速箱选换挡操纵机构，包括由小盖壳体4、左端盖22和右端盖13构成的小盖壳体总成、固定有选换挡拨头17、倒挡信号驱动环20的换挡轴1、选换挡摇臂29、自锁机构、互锁机构和倒挡锁机构，所述倒挡锁机构位于小盖壳体总成内，所述换挡轴1通过安装在倒挡锁结构的两端的弹簧座圈I 8、弹簧座圈II 12和定中弹簧I 7、定中弹簧II 11固定在小盖壳体总成内，且换挡轴1的一端与倒挡锁结构连接，换挡轴1的另一端伸出小盖壳体总成外并依靠花键与选换挡摇臂四过盈联接，小盖壳体4内的换挡轴1上还设置有自锁机构和互锁机构。选换挡拨头17为单拨头结构并能够与四个挡位拨块23、24、25、2 相对应(如图 2、3、4、5、6)。如图1所示，自锁机构包括挡位自锁轴5、扇形的自锁块21，所述挡位自锁轴5与换挡轴1平行设置，挡位自锁轴5的一端套装有挡位自锁弹簧6并插装在小盖壳体4上的阶梯孔38中，所述挡位自锁弹簧6的一端通过挡位自锁轴上挡块39限位，挡位自锁弹簧6的另一端由小盖壳体上的阶梯孔的台阶40限位，所述挡位自锁轴5的另一端紧压在自锁块21上，所述自锁块21套装在换挡轴1上，所述自锁块21内设置有相对的两个轴向的长槽41，所述换挡轴1和自锁块21之间通过销子观连接，所述销子观的两端位于对应的所述长槽41内，所述小盖壳体4内设置有限制所述自锁块转动角度的限位内腔42 (如图1、图7、图9)，自锁块21相对换挡轴1可以轴向移动，随换挡轴1 一块转动，弹簧座圈I 8和弹簧座圈II 12在定中弹簧I 7和定中弹簧II 11的作用下把换挡轴1固定在小盖壳体4内，实现空挡位置。互锁机构包括套装在换挡轴1上的互锁叉16，所述互锁叉16—端与固定在换挡轴1上的选换挡拨头17配合，另一端套装在挡位自锁轴5上，自锁叉可以随选换挡拨头17轴向移动，但不能转动。倒挡信号驱动销3装在壳体22的设定孔内，可沿孔轴向移动，倒挡开关2依靠螺纹安装在左端盖22上，和倒挡驱动销3同轴，倒挡信号驱动环20依靠弹簧销固定在换挡轴1上，可随换挡轴1轴向移动和转动，空挡顶销19装在小盖壳体4设定的孔内，可沿孔轴向移动，空挡信号开关18依靠螺纹安装在小盖壳体4上。倒挡锁机构包括倒挡锁环15、倒挡锁弹簧10和倒挡锁销9，所述倒挡锁环15固定在换挡轴1上并能够随换挡轴1轴向来回移动，倒挡锁环15的外圆上设有台阶，台阶处为斜坡43，倒挡锁销9位于小盖壳体总成的锁销通孔44中，所述倒挡锁销9为中空结构且下端为锥形，所述倒挡锁销9内腔安装有倒挡锁销弹簧10，所述倒挡锁销弹簧10的上端抵在塞盖45上，所述塞盖45与锁销通孔44螺纹连接，所述倒挡锁销9的下端与倒挡锁环15的外圆接触；倒挡锁环15和小盖壳体4之间设有定中环14，该定中环14依靠中环锁止螺钉27与小盖壳体4刚性联接，所述倒挡锁销9的下端穿过该定中环14上的通孔与所述倒挡锁环15相接触。
5[0037]其中，如图1小盖壳体总成上还设置有锁止机构，锁止机构包括固定在小盖壳体4 上的锁止阀、双H阀34，所述锁止阀包括阀座35、阀芯32、弹簧33、阀盖37、0型圈36、锁止销30、回位弹簧31，所述阀座35下部固定在小盖壳体4上，阀座35上部安装有双H阀34， 所述阀芯32上设置有两个驱动锥面47，所述驱动锥面47与所述双H阀34的两个顶杆46 配合，实现副箱挡位的切换(如图11)，所述阀芯32的一端套装有弹簧33，另一端套装有0 型圈36，所述阀芯32在阀座35孔内并能够沿着阀座孔来回移动，所述阀芯32通过阀座35 的挡肩48和阀盖37轴向限位；所述锁止销30安装在小盖壳体总成4和阀座35的同轴孔内，所述回位弹簧31套装在锁止销30上，所述回位弹簧31能够将所述锁止销30压到所述自锁块21的槽内。本实用新型选换挡操纵过程如下图6为挡位示意图。图2所示的拨头位置为空挡位置，也即是3/4挡的位置，选换挡摇臂四向前后转动，带动选换挡拨头17转动，选换挡拨头17拨动3/4挡拨块M (3\4挡拨块)前后移动即可实现3挡或4挡，其它拨块23 (5\6 挡拨块)、25 (1\2挡拨块(R挡拨块)在互锁叉16的限制下，不能前后移动，实现挡位互锁；在选1/2挡时，选换挡摇臂四沿轴向向右移动，带着换挡轴1 一起移动，换挡轴1推动弹簧座圈II 12，压缩定中弹簧II 11，倒挡锁环15上的斜坡与倒挡锁销9上锥角重合时， 选换挡拨头17离开3/4挡空挡位置，到达1/2挡位置，如图3，此时，选换挡摇臂四转动，带动选换挡拨头17转动，驱动1/2挡的拨块25，从而实现1/2挡的挂取，5/6挡拨块、3/4挡拨块和R挡拨块在互锁叉16的限制下，不能挂挡，实现挡位的互锁，如图9 ；挂倒挡时，选换挡摇臂四带动换挡轴1继续向右移动，倒挡锁环15依靠斜坡驱动倒挡锁销9压缩倒挡锁弹簧10，从而实现倒挡锁功能，当倒挡锁销9完全到达倒挡锁环15的台阶上时，弹簧座圈 II 12与端盖13接触，选换挡拨头17到达倒挡位置，此时，倒挡信号驱动环20和倒挡驱动销在一条直线上，如图4，此时选换挡摇臂四转动，带动选换挡拨头17转动，拨头17拨动拨块26移动，从而实现倒(R)挡的挂取，同时，倒挡信号驱动环20转动，驱动倒挡驱动销3沿孔移动，触发倒挡开关2，如图8，实现倒挡信号的发出；5/6挡挡位的选取与挂入，位置如图 5亦是同理。结合2挡副箱的切换，拨头分别拨同样位置，实现7、8、9、10、11、12挡的挂入， 从而实现12挡的切换，1、2、3、4、5、6挡是副箱的低挡，7、8、9、10、11、12挡是副箱的高挡，各挡位示意图见图6。换挡轴1的转动带动自锁块21转动，转到一定角度，自锁块21的设计的斜边靠到小盖壳体4的限位内腔上，从而起到换挡机械限位的功能，见图7。自锁块21驱动空挡顶销 19沿孔移动，触发空挡信号开关18，同时，自锁块21驱动锁止销30压缩回位弹簧31并沿孔移动，锁止销30进入到阀芯32的环槽内，锁止阀芯30沿阀座的孔移动，实现主箱在挡位上锁止范围挡的切换，如图10所示。本实用新型的有益效果在于(1)将自锁功能、互锁功能、倒挡锁功能集中于小盖壳体总成；(2)叉形结构(一个互锁叉16)实现挡位互锁功能；(3)将原有结构中的自锁销轴与互锁叉16防转销轴整合为一体化结构挡位自锁轴5，由一个挡位自锁轴5和一个扇形自锁块21就实现了挂挡锁和空挡锁功能，同时挡位自锁轴5还实现互锁叉16防转的功能；(4)实现倒挡锁的功能；(5)换挡的机械限位集成于小盖壳体总成之中。自锁机构由一个挡位自锁轴5和一个扇形自锁块21就实现了挂挡锁和空挡锁功能。互锁机构由一个叉形的互锁叉16实现挡位互锁，选换挡拨头17为单拨头结构，该拨头与四个拨块相对应，如图9所示。 本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述， 当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种重型变速箱选换挡操纵机构，包括小盖壳体总成、固定有选换挡拨头的换挡轴、选换挡摇臂、自锁机构、互锁机构和倒挡锁机构，其特征是，所述倒挡锁机构位于小盖壳体总成内，所述换挡轴通过安装在倒挡锁结构的两端的弹簧座圈和定中弹簧固定在小盖壳体总成内，且换挡轴的一端与倒挡锁结构连接，换挡轴的另一端伸出小盖壳体总成外并与选换挡摇臂相连接，小盖壳体内的换挡轴上还设置有自锁机构和互锁机构。
2.根据权利要求1所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述自锁机构包括挡位自锁轴、扇形的自锁块，所述挡位自锁轴与换挡轴平行设置，挡位自锁轴的一端套装有挡位自锁弹簧并插装在小盖壳体总成的阶梯孔中，所述挡位自锁弹簧的一端通过挡位自锁轴上挡块限位，挡位自锁弹簧的另一端由小盖壳体上的阶梯孔的台阶限位，所述挡位自锁轴的另一端紧压在自锁块上，所述自锁块套装在换挡轴上，所述自锁块内设置有相对的两个轴向的长槽，所述换挡轴和自锁块之间通过销子连接，所述销子的两端位于对应的所述长槽内，所述小盖壳体内设置有限制所述自锁块转动角度的限位内腔。
3.根据权利要求2所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述互锁机构包括套装在换挡轴上的互锁叉，所述互锁叉一端与固定在换挡轴上的选换挡拨头配合，另一端套装在挡位自锁轴上。
4.根据权利要求1或2或3所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述倒挡锁机构包括倒挡锁环、倒挡锁弹簧和倒挡锁销，所述倒挡锁环固定在换挡轴上，倒挡锁环的外圆上设有台阶，台阶处为斜坡，倒挡锁销位于小盖壳体总成的锁销通孔中，所述倒挡锁销为中空结构且下端为锥形，所述倒挡锁销内腔安装有倒挡锁销弹簧，所述倒挡锁销弹簧的上端抵在塞盖上，所述塞盖与锁销通孔螺纹连接，所述倒挡锁销的下端与倒挡锁环的外圆接触。
5.根据权利要求1或2或3所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述倒挡锁环和小盖壳体总成之间设有定中环，该定中环固定在小盖壳体总成上，所述倒挡锁销的下端穿过该定中环上的通孔与所述倒挡锁环相接触。
6.根据权利要求1或2或3所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述选换挡拨头为单拨头结构并能够与四个挡位拨块相对应。
7.根据权利要求1或2或3所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述小盖壳体总成上还设置有锁止机构。
8.根据权利要求7所述的重型变速箱选换挡操纵机构，其特征是，所述锁止机构包括固定在小盖壳体总成上的锁止阀、双H阀，所述锁止阀包括阀座、阀芯、弹簧、阀盖、0型圈、锁止销、回位弹簧，所述阀座下部固定在小盖壳体总成上，阀座上部安装有双H阀，所述阀芯上设置有两个驱动锥面，所述驱动锥面与所述双H阀的两个顶杆配合，所述阀芯的一端套装有弹簧，另一端套装有0型圈，所述阀芯在阀座孔内并能够沿着阀座孔来回移动，所述阀芯通过阀座的挡肩和阀盖轴向限位；所述锁止销安装在小盖壳体总成和阀座的同轴孔内，所述回位弹簧套装在锁止销上，所述回位弹簧能够将所述锁止销压到所述自锁块的槽内。
专利摘要一种重型变速箱选换挡操纵机构。其技术方案为集成自锁机构、互锁机构、倒挡锁机构和锁止机构于小盖壳体总成的重型变速箱选换挡操纵机构，它能够进行机械式选挡和换挡，并能控制2挡副箱的切换，实现12挡变速箱的操纵。本实用新型整体结构紧凑，轻便，便于后期维护维修，且能够有效防止误操作，增加安全可靠性。
文档编号F16H59/04GK202327050SQ20112042748
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者周德刚, 张永刚, 李发友, 王颖颖, 赵善析, 赵波, 马书会 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司