一种手动变速器挡位自锁装置制造方法
【专利摘要】一种手动变速器挡位自锁装置，属于汽车变速器【技术领域】，包括压装在换挡轴上的钢球弹簧组件和设置在变速器壳体上的锁止槽，所述钢球弹簧组件与锁止槽匹配，钢球弹簧组件由两个钢球和一个压缩弹簧组成，其中两个钢球固定在压缩弹簧的两端，所述锁止槽为四边形凹槽，其四角为圆弧结构，四边为向内侧凹陷的弧线。本实用新型具有零部件数量少、结构简单、便于批量生产的特点，不仅满足了换挡过程的可靠性要求，而且避免了在变速器壳体上开设自锁组件装配孔对变速器壳体气密性、清洁度及整体强度造成不良影响。
【专利说明】一种手动变速器挡位自锁装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手动变速器，尤其是一种手动变速器挡位自锁装置，属于汽车变速器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在汽车手动变速器结构中，为了使换挡操纵方便、保证换挡过程的可靠性，需要设置自锁、互锁和倒挡锁装置。
[0003]如附图1所示，现有技术中手动变速器的自锁组件3安装在变速器壳体上，自锁组件3包括弹簧和钢球，其中钢球与设置在拨叉轴2上的凹槽2-1配合，通过限制拨叉轴2的轴向移动来实现各挡位的自锁功能。以六速手动变速器为例，其四根拨叉轴分别由四个自锁组件控制，因此需在变速器壳体上的不同位置开设四个装配孔，并通过螺纹连接方式将四个自锁组件与变速器壳体上装配孔配装。变速器挂挡时，自锁钢球因拨叉轴的轴向移动而进入拨叉轴上各挡位相应的凹槽内。摘挡过程中，拨叉轴凹槽的斜面挤压自锁钢球，压缩自锁弹簧，使之增大摘挡力。由于在现有技术中换挡轴1、拨叉轴2与自锁组件3均为独立结构，不仅结构复杂、换挡自锁过程动作繁琐，而且多处螺纹孔的设置对变速器壳体的气密性及清洁度存在一定程度的影响，同时还会造成变速器壳体上的应力集中现象，降低了变速器壳体的整体强度。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种零部件数量少、结构简单，既能满足换挡过程的可靠性要求，又可避免对变速器壳体气密性、清洁度及整体强度造成不良影响的手动变速器挡位自锁装置。
[0005]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0006]一种手动变速器挡位自锁装置，包括压装在换挡轴上的钢球弹簧组件和设置在变速器壳体上的锁止槽，所述钢球弹簧组件与锁止槽匹配，钢球弹簧组件由两个钢球和一个压缩弹簧组成，其中两个钢球固定在压缩弹簧的两端，所述锁止槽为四边形凹槽，其四角为圆弧结构，四边为向内侧凹陷的弧线。
[0007]上述手动变速器挡位自锁装置，所述锁止槽对角线长度LI不小于钢球弹簧组件在非压缩状态下的长度L3，即LI ^ L3，锁止槽相对两边最小距离L2小于钢球弹簧组件在非压缩状态下的长度L3,即L2 < L3。
[0008]上述手动变速器挡位自锁装置，所述锁止槽四角圆弧半径Rl不小于钢球弹簧组件的钢球半径R2，即Rl彡R2。
[0009]本实用新型在变速器处于空挡状态时，钢球弹簧组件位于变速器壳体上的锁止槽对角线上，此时钢球弹簧组件的压缩弹簧处于非压缩状态，当变速器由空挡挂入某一挡位时，换挡轴绕轴线旋转，带动钢球弹簧组件在变速器壳体上的锁止槽中转动，由锁止槽向内侧凹陷的弧线挤压钢球弹簧组件的两个钢球，进而使压缩弹簧压缩，增加此过程中的换挡感力，直至换挡到位，钢球弹簧组件旋转至锁止槽的另一条对角线上，压缩弹簧弹力释放，恢复原长，完成换挡动作。当变速器由某一挡位挂入空挡时，换挡轴绕轴线反向旋转，带动钢球弹簧组件在变速器壳体上的锁止槽中转动，由锁止槽向内侧凹陷的弧线挤压钢球弹簧组件的两个钢球，增大摘挡力，在此过程中，如果传递至换挡轴上的换挡驱动力不足，换挡轴则无法转动，以此可防止变速器挂上某个挡位后，自动脱挡，达到各挡位锁止的目的，只有当驾驶员提供的换挡动力足够大时，钢球才可越过锁止槽中相对两边最小距离位置处，进入锁止槽的对角线位置，此时变速器处于空挡位置，即摘挡到位。总之，本实用新型具有零部件数量少、结构简单、便于批量生产的特点，不仅满足了换挡过程的可靠性要求，而且避免了在变速器壳体上开设自锁组件装配孔对变速器壳体气密性、清洁度及整体强度造成不良影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0011]图1是现有技术中手动变速器的自锁组件、拨叉轴和换挡轴结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的换挡轴、钢球弹簧组件和锁止槽结构示意图；
[0013]图3是本实用新型的主视图；
[0014]图4是图3中A-A剖面结构示意图；
[0015]图5是变速器由空挡挂入某一挡位时的自锁过程示意图；
[0016]图6是变速器由某一挡位挂入空挡时的自锁过程示意图。
[0017]图中各标号清单为:1、换挡轴，2、拨叉轴，2-1、凹槽，3、自锁组件，4、钢球弹簧组件，4-1、钢球，4-2、弹簧，5、变速器壳体(局部)，6、锁止槽。
【具体实施方式】
[0018]参看图2、图3、图4，本实用新型包括压装在换挡轴I上的钢球弹簧组件4和设置在变速器壳体5上的锁止槽6，所述钢球弹簧组件4与锁止槽6匹配，钢球弹簧组件4由两个钢球4-1和一个压缩弹簧4-2组成，其中两个钢球4-1固定在压缩弹簧4-2的两端，所述锁止槽6为四边形凹槽，其四角为圆弧结构，四边为向内侧凹陷的弧线；锁止槽6的对角线长度LI不小于钢球弹簧组件4在非压缩状态下的长度L3，即LI ^ L3，锁止槽6相对两边最小距离L2小于钢球弹簧组件4在非压缩状态下的长度L3，即L2 < L3 ;锁止槽6四角圆弧半径Rl不小于钢球弹簧组件4中钢球4-1的半径R2，即Rl彡R2。
[0019]参看图5，本实用新型在变速器处于空挡状态时，钢球弹簧组件4位于变速器壳体5上的锁止槽6对角线上，此时钢球弹簧组件4的压缩弹簧4-2处于非压缩状态，当变速器由空挡挂入某一挡位时，换挡轴I绕轴线旋转，带动钢球弹簧组件4在变速器壳体5上的锁止槽6中转动，由锁止槽向内侧凹陷的弧线挤压钢球弹簧组件4的两个钢球4-1，进而使压缩弹簧4-2压缩，增加此过程中的换挡感力，直至换挡到位，钢球弹簧组件4旋转至锁止槽6的另一条对角线上，压缩弹簧4-2弹力释放，恢复原长，完成换挡动作。
[0020]参看图6，本实用新型在变速器由某一挡位挂入空挡时，换挡轴I绕轴线反向旋转，带动钢球弹簧组件4在变速器壳体5上的锁止槽6中转动，由锁止槽向内侧凹陷的弧线挤压钢球弹簧组件4的两个钢球4-1，增大摘挡力，在此过程中，如果传递至换挡轴上的换挡驱动力不足，换挡轴则无法转动，以此可防止变速器挂上某个挡位后，自动脱挡，达到各挡位锁止的目的，只有当驾驶员提供的换挡动力足够大时，钢球4-1才可越过锁止槽6中相对两边最小距离位置处，进入锁止槽6的对角线位置，此时变速器处于空挡位置，即摘挡到位。
【权利要求】
1.一种手动变速器挡位自锁装置，其特征是，它包括压装在换挡轴(I)上的钢球弹簧组件(4)和设置在变速器壳体(5)上的锁止槽(6)，所述钢球弹簧组件(4)与锁止槽(6)匹配，钢球弹簧组件(4)由两个钢球(4-1)和一个压缩弹簧(4-2)组成，其中两个钢球(4-1)固定在压缩弹簧(4-2)的两端，所述锁止槽(6)为四边形凹槽，其四角为圆弧结构，四边为向内侧凹陷的弧线。
2.根据权利要求1所述的一种手动变速器挡位自锁装置，其特征是，所述锁止槽(6)对角线长度LI不小于钢球弹簧组件(4)在非压缩状态下的长度L3，即LI ^ L3，锁止槽(6)相对两边最小距离L2小于钢球弹簧组件(4)在非压缩状态下的长度L3，即L2 < L3。
3.根据权利要求2所述的一种手动变速器挡位自锁装置，其特征是，所述锁止槽(6)四角圆弧半径Rl不小于钢球弹簧组件(4)中钢球(4-1)的半径R2，即Rl彡R2。
【文档编号】F16H63/34GK204140855SQ201420494608
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月30日 优先权日:2014年8月30日
【发明者】张海玉, 李洪伟, 王征, 刘磊, 李枫, 李超 申请人:长城汽车股份有限公司