用于手动变速器的换挡设备的制作方法

本公开内容涉及能够使用单个拨叉(fork)和单个套管对两个换挡级(shift stage)进行换挡的用于手动变速器的换挡设备，该两个换挡级的选择位置不同但是换挡位置(shift position)相同。

背景技术：

手动变速器允许驾驶员手动地变换变速器的齿轮。驾驶员通过选择性地在多种换挡模式(shifting pattern，换挡图案)中的一个中移动换挡机构来进行换挡。

如图1中所示，手动变速器包括：连接至换挡杆4的控制指(control finger)5；连接至控制指5的多个换挡凸耳(shift lug)7；换挡轨6，换挡轨的每个端部连接至对应的换挡凸耳7；以及多个换挡拨叉10，被固定到换挡轨6上并且与套管8耦接来改变齿轮的连接。在现有技术的手动变速器中，当在换挡杆4上执行选择操作时，控制指5连接至多个换挡凸耳7中的一个。当通过换挡杆执行换挡操作时，换挡轨6沿着轴移动。

因此，还驱动固定到换挡轨6的换挡拨叉10中的一个以移动套管8。响应于套管8的移动，齿轮16被同步并且执行挡位变换(gear shifting)。

如在图2中所示，现有技术的7速手动变速器包括5个换挡轨。在这种情况下，倒(R)挡和第七挡具有不同的选择位置但是它们的换挡位置 相同，并且因此，不可能在挡位变换期间使用单个的同步套管来移动R挡和第七挡。

为了对R挡和第七挡进行挡位变换，必须分别设置同步轮毂(hub)和同步套管。然而，这导致诸如制造成本增加和变速器的全长增加的问题。

因此，需要用于具有不同选择方向但是具有相同换挡方向的挡位的简单结构。

在本发明的背景技术部分中公开的信息仅仅是为了增强对本公开内容的背景的理解，而不应被认为承认或以任意形式表明这些信息将形成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本公开内容考虑到在现有技术中出现的上述问题，并且本公开内容旨在提出一种能够使用单个拨叉和单个套管对两个换挡级进行换挡的用于手动变速器的换挡设备，该两个换挡级的选择位置不同但是换挡位置相同。

根据本发明构思的实施方式，用于手动变速器的换挡设备包括换挡轴，该换挡轴包括换挡指(shift finger)。换挡拨叉可旋转地设置在变速器壳体上，并且该换挡拨叉包括第一凸耳部，该换挡指选择性地连接至第一凸耳部，当换挡指连接至第一凸耳时，换挡拨叉在一个方向上旋转以使套管在与换挡轴移动方向相同的方向上移动。换挡装置包括第二凸耳部，该换挡指选择性地连接至第二凸耳部。当换挡指连接至第二凸耳时，该换挡装置使换挡拨叉在相反方向上旋转，使得套管在与换挡轴移动的相反的方向上移动。

该换挡指可以关于换挡轴轴对称，并且从换挡轴朝向换挡拨叉的第一侧和第二侧突出，使得该换挡指选择性地连接至第一凸耳部或第二凸耳部。

该换挡拨叉可以被设置在变速器壳体上以围绕旋转轴是可旋转的。该换挡拨叉包括位于换挡拨叉的第一侧的上端的第一凸耳部，并且连接至换挡拨叉的第二侧以使换挡拨叉的下端部旋转。

该换挡装置可以包括固定地设置在变速器壳体上的嵌板。杠杆在与换挡轴移动方向相同的方向上在嵌板上移动，该杠杆具有设置在该杠杆上的第二凸耳部，并且可旋转地连接至换挡拨叉。

该换挡拨叉可以包括衬垫，该衬垫与套管的外圆周相接触并且通过转子连接至杠杆，该转子从换挡拨叉的另一侧的下端部向外突出并且穿过换挡拨叉的另一侧的下端部。

该换挡装置可以进一步包括连同换挡拨叉一起被设置在旋转轴上的可旋转连接器。该可旋转连接器具有可旋转连接至换挡拨叉的上端部的上端和连接至杠杆的下端。

该换挡拨叉可以包括在与旋转轴相同的方向上突出的第三凸耳。可旋转连接器包括收纳凹槽，该收纳凹槽处于可旋转地连接至第三凸耳的可旋转连接器的上端。

该可旋转连接器的下端可以被设置在换挡拨叉的旋转轴上并且连接至杠杆。可旋转连接器的中上端可以可旋转地连接至第三凸耳的轴。可以通过连接器将可旋转连接器的上端连接至换挡拨叉的第三凸耳。

该换挡拨叉可以被设置在变速器壳体上，使得换挡拨叉围绕旋转轴旋转。第三凸耳可以从另一侧的上端突出并且朝向旋转轴弯曲，使得通过连结件将第三凸耳部选择性地连接至换挡指。

该换挡装置可以包括固定地设置在变速器壳体上的嵌板。杠杆在与换挡轴移动方向相同的方向上在嵌板上移动，并且第二凸耳部被设置在杠杆上。可旋转连接器连同换挡拨叉一起被设置在旋转轴上，该可旋转连接器具有可旋转地连接至第一凸耳的该可旋转连接器的上端，以及连接至杠杆的该可旋转连接器的下端。

该换挡指可以从换挡轴朝向第二侧延伸，并且可以选择性地连接至连结件或者第二凸耳。

具有上述结构的用于手动变速器的换挡设备可以使用单个拨叉和单个套管对两个换挡级进行换挡，该两个换挡级的选择位置不同但是换挡位置相同。

因此，与拨叉和同步套管设置在两个单独的换挡级中的每一个中的现有技术相比，变速器的全长减小，从而降低了重量和生产成本。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开内容的上述及其它目的、特征以及优点。

图1是示出了现有技术的手动变速器的换挡设备的部分截面图。

图2是示出7速手动变速器的换挡模式的示图。

图3是示出根据本发明构思的实施方式的用于手动变速器的换挡设备的立体图。

图4和图5是示出了图3中所示出的用于手动变速器的换挡设备的运行状态的立体图。

图6是示出根据本发明构思的第一实施方式的用于手动变速器的换挡设备的立体图。

图7是示出根据本发明构思的第二实施方式的用于手动变速器的换挡设备的立体图。

图8是示出根据本发明构思的第三实施方式的用于手动变速器的换挡设备的立体图。

图9是示出根据本发明构思的第四实施方式的用于手动变速器的换挡设备的立体图。

具体实施方式

现在将结合附图更详细地参考根据本发明构思的示例性实施方式的用于手动变速器的换挡设备。贯穿附图和说明书，将使用相同的参考标号指代相同或相似的部分。

如在图2中所示，本公开内容被应用于7速手动变速器的换挡结构，其中，倒(R)挡和第七挡具有不同的选择方向但是具有相同的换挡方向。本公开内容能够使用单个拨叉和单个同步套管来对R挡和第七挡进行换挡。

在具有7速挡的手动变速器中，当R挡与第五挡具有不同的选择方向但是换挡方向相同时，可以应用与本公开内容相同的结构。

如在图3至图5中所示，根据本公开内容的用于手动变速器的换挡设备包括轴100、换挡拨叉200以及换挡装置400。该轴具有换挡指120。换挡拨叉200可旋转地设置在变速器壳体600上并且具有第一凸耳220，该换挡指120选择性地连接至第一凸耳220。当换挡指120连接至第一凸耳220时，换挡拨叉200响应于轴100的移动而旋转，从而移动套管300。 换挡装置400具有第二凸耳420，换挡指120选择性地连接至该第二凸耳420。当在换挡指120连接至第二凸耳420时换挡轴100移动时，换挡装置400使换挡拨叉200在相反方向上旋转，使得套管300在相反方向上移动。

本发明的换挡轴100与换挡杆配合以在轴向上移动，并且换挡指120与换挡轴100一起移动。

换挡拨叉200包围套管300的外圆周并且具有第一凸耳220，该换挡指120选择性地连接至该第一凸耳220，具体地，当在通过旋转将换挡指120定位在第一凸耳220处的状态下换挡轴100移动时，使换挡拨叉200能够响应于第一凸耳220的轴向移动而旋转。响应于换挡拨叉200以这种方式移动，套管300移动，从而执行换挡操作。

在此，用于第七挡和R挡的套管300可以具有同步轮毂。

根据本公开内容，因为必须使用单个套管300来执行换挡操作，故换挡装置400在相对于换挡轴100移动的方向的两个相反的方向上旋转换挡拨叉200。换挡装置400具有第二凸耳420，换挡指120选择性地连接至该第二凸耳420。当在通过旋转将换挡指120定位在第二凸耳部420上的状态下换挡轴100移动时，第二凸耳部420在换挡轴100的轴向上移动，使换挡拨叉200在相反方向上旋转，使得执行至另一个换挡级的换挡。这随后将详细地描述。

具有这种结构的本公开内容可以使用单个拨叉和单个套管300对两个换挡级进行换挡，这两个换挡级选择位置不同但是移动位置相同。因此，与拨叉和同步套管被设置在两个单独的换挡级中的每一个中的现有技术相比，变速器的全长减小，从而降低了重量和生产成本。

详细地，根据本公开内容的换挡指120朝向一侧和另一侧关于换挡轴100对称，使得换挡指120可以选择性地连接至第一凸耳220或者第二凸耳420。

即，响应于换挡轴100的选择操作，对称的换挡指120选择性地连接至第一凸耳220或者第二凸耳420，使得执行至另一个换挡级的换挡。

换挡拨叉200被设置在变速器壳体600上，使得换挡拨叉200围绕旋转轴H是可旋转的。第一凸耳220被设置在换挡拨叉200的一侧的上端，并且换挡装置400连接至换挡拨叉200的另一侧，使得换挡拨叉200的下端是可移动的。即，即使当换挡轴在一个方向上旋转时，当换挡拨叉200的上端围绕旋转轴H旋转时，换挡拨叉200使套管300在相反的方向上移动。当下端旋转时，换挡拨叉200使套管300在相同的方向上移动。

如在图4中所示，第一凸耳220被设置在换挡拨叉200的一侧的上端上。在换挡指120连接至第一凸耳220的状态下，响应于换挡轴100的移动，换挡拨叉200的上端旋转。在此，连接至套管300的下端围绕旋转轴H在相反的方向上旋转，从而执行换挡操作。

与此相反，如在图5中所示，当换挡指120连接至换挡装置400的第二凸耳420时，换挡拨叉200响应于换挡轴100的移动而旋转。在这种情况下，换挡装置400使换挡拨叉200的下端在与换挡轴100移动方向相同的方向上旋转，使得套管300在与换挡轴100相同的方向上移动，从而变换至另一个挡位。

为此，换挡装置400包括嵌板440和杠杆460。嵌板440固定地设置在变速器壳体上。设置杠杆460，使得杠杆460在与换挡轴100移动方向相同的方向上在嵌板440上是可移动的。第二凸耳420被设置在杠杆460上。杠杆460可旋转地连接至换挡拨叉200。

嵌板440固定地设置在变速器壳体上，并且具有突出部442，杠杆460沿着突出部442滑动。杠杆460具有滑动孔462以将突出部442收纳其中，该滑动孔462在与换挡轴100的方向相同的方向上延伸。该配置允许杠杆460滑动。

换挡装置400适用于多种实施方式。例如，根据第一实施方式，如在图6中所示，换挡指120选择性地连接的第二凸耳420形成在杠杆460的上端，并且杠杆460的下端可旋转地连接至换挡拨叉200的下端。

换挡拨叉200具有邻接套管300的外圆周的衬垫240。可以利用转子245将相应的衬垫240连接至杠杆460，该转子245向外突出通过换挡拨叉200的另一侧的下端部。

各个衬垫240的一个表面邻接套管300的外圆周，并且各个衬垫240的另一表面邻接换挡拨叉200的下端部。各个衬垫240的另一侧上的旋转部分245延伸通过换挡拨叉200的下端部并且直接连接至杠杆460。因此，可以简化换挡装置400与换挡拨叉200之间的连接结构。

根据第二实施方式，如在图7中所示，换挡装置400进一步包括连同换挡拨叉200一起设置在旋转轴H上的可旋转连接器480。可旋转连接器480的上端可旋转地连接至换挡拨叉200的上端，并且可旋转连接器480的下端连接至杠杆460。具体地，可旋转连接器480被设置在换挡拨叉200的旋转轴H上，使得可旋转连接器480与换挡拨叉200同时旋转。可旋转连接器480的上端连接至换挡拨叉200的上端，并且可旋转连接器480的下端连接至杠杆460。当杠杆460响应于换挡轴100的移动而移动时，套管300所连接的换挡拨叉200的下端部通过可旋转连接器480在与换挡轴100移动方向相同的方向上旋转。

第二凸耳420被设置在杠杆460的上端，使得第二凸耳420选择性地连接至换挡指120。杠杆460在换挡轴100移动的方向上沿着嵌板440滑 动。在这种情况下，换挡指120连接至第二凸耳420，并且当换挡轴100移动时，杠杆460在与换挡轴100相同的方向上移动，使得可旋转连接器480的下端在与换挡轴100相同的方向上旋转。因此围绕换挡拨叉200的铰轴(hinge shaft)旋转，使得连接至可旋转连接器480的上端的换挡拨叉200在相反方向上旋转。

因此，换挡拨叉200的下端在与换挡轴100移动方向相同的方向上移动，使套管300在与换挡轴100相同的方向上移动。

换挡拨叉200在与旋转轴H相同的方向上具有从其上端突出的第三凸耳260；以及形成在可旋转连接器480的上端的收纳凹槽482。可旋转连接器480和第三凸耳260可以连接至彼此，使得它们可以围绕彼此旋转。第三凸耳260突出为圆形的鳍状形状，并且可旋转连接器480的收纳凹槽482为包围第三凸耳260的圆形形状。利用此配置，可以平滑地执行旋转。

根据第三实施方式，如在图8中所示，可旋转连接器480的下端被定位在换挡拨叉200的旋转轴H上并且连接至杠杆460。可旋转连接器480的中间端可旋转地设置在从换挡拨叉200延伸的轴H’上。可旋转连接器480的上端通过连接器280连接至换挡拨叉200的第三凸耳260。

因此，可旋转连接器480被设置为单独的部分。可旋转连接器480的旋转中心被定位在第三凸耳260上，并且可旋转连接器480的下端被设置在换挡拨叉200的旋转轴H上。可以将可旋转连接器480设置在嵌板440或者变速器壳体上。

在这种情况下，通过连接器280将可旋转连接器480的上端与第三凸耳260相互连接，使得它们围绕彼此是可旋转的。这种配置允许可旋转连接器480旋转。

利用这种结构，换挡指120连接至杠杆460的第二凸耳420，并且响应于换挡轴100的移动，连接至杠杆460的可旋转连接器480的下端在换挡轴100移动的方向上移动。因此，响应于可旋转连接器480的旋转，上端在与换挡轴100移动方向相反的方向上旋转。通过连接至可旋转连接器480的上端的连接器280，换挡拨叉200的上端在与可旋转连接器480的上端相同的方向上旋转。

因此，换挡拨叉200的下端在与换挡轴100移动方向相同的方向上旋转，使套管300在与换挡轴100相同的方向上移动。

根据第四实施方式，如在图9中所示，换挡拨叉200被设置在变速器壳体600上，使得换挡拨叉200围绕旋转轴H是可旋转的。第一凸耳220在与旋转轴H相同的方向上从换挡拨叉200的另一侧的上端突出。第三凸耳260可以通过连结件500选择性地连接至换挡指120。

具体地，第三凸耳260在与旋转轴H相同的方向上从换挡拨叉200突出，并且通过连结件500选择性地连接至换挡指120。连结件500的一端可旋转地连接至第一凸耳220，而连结件500的另一端连接至换挡指120。连结件500可以是类似上述杠杆460的形状。

因此，在换挡指120连接至连结件500的状态下，换挡轴100的移动通过连结件500使换挡拨叉200的上端部旋转，并且换挡拨叉200的下端以响应的方式在与换挡轴100相反的方向上旋转。因此，套管300在与换挡轴100移动方向相反的方向上移动。

与此相反，允许套管300在与换挡轴100相同的方向上移动的换挡装置400可以具有以下配置。嵌板440被固定到变速器壳体600上。杠杆460通过在与换挡轴100移动的方向相同的方向上滑动而是可移动的，并且具有第二凸耳420。可旋转连接器480连同换挡拨叉200一起被设置在旋转 轴H上。可旋转连接器480的上端可旋转地连接至第一凸耳220，并且可旋转连接器480的下端连接至杠杆460。

利用该结构，换挡指120连接至第二凸耳420。杠杆460响应于换挡轴100的移动而在与换挡轴100相同的方向上移动，使得可旋转连接器480的下端在与换挡轴100相同的方向上旋转。因此，可旋转连接器480的上端在与下端相反的方向上旋转。响应于换挡拨叉200的第一凸耳220被连接至可旋转连接器480的上端，换挡拨叉200的上端在与换挡轴100相反的方向上旋转。

因此，换挡拨叉200的下端在与换挡轴100移动方向相同的方向上移动，使得套管300在与换挡轴100相同的方向上移动。

在这种情况下，换挡指120可以从换挡轴100朝向另一侧延伸，使得换挡指120选择性地连接至连结件500或者第二凸耳420。具体地，因为连结件500和第二凸耳420两者都位于换挡拨叉200的另一侧，故仅设置单个换挡指120使得换挡指120在旋转的同时连接至连结件500或者第二凸耳420。

针对如上所述的换挡轴100移动的方向，可以设定挡位变换，使得当设置在换挡拨叉200上的套管300在与换挡轴100相同的方向上移动时朝向R挡执行挡位变换，并且当套管300在与换挡轴100相反的方向上移动时朝向第七挡执行挡位变换。

根据如上所阐述的本公开内容，可以使用单个拨叉和单个同步套管对两个换挡级进行挡位变换，两个换挡级的选择方向不同但是移动方向相同。

当换挡轴100在相同的方向上移动时，套管300在一个方向上是可移动的。与此相反，通过换挡装置400的多种实施方式的应用，套管300被适配于在相反方向上是可移动的，从而对两个换挡级进行换挡。

因此，与将拨叉和同步套管设置在两个单独的换挡级中的每一个中的现有技术相比，变速器的全长减小，从而降低了重量和生产成本。

尽管出于说明的目的描述了本发明构思的示例性实施方式，然而，本领域技术人员将认识到，在没有背离如在所附权利要求中公开的本公开内容的范围和精神的情况下可以进行各种修改、添加和替换。