用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种汽车变速器技术领域的装置，具体是一种用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构。
【背景技术】
[0002]目前汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具，在人们的日常生活中扮演非常重要的角色，同时汽车行业还是国家经济的支柱，也为国家的经济发展做出了非常大的贡献。“十二五”规划中汽车展业技术也成为了国家大力扶持的领域，即从汽车大国迈向汽车强国，拥有切实的自主创新能力，核心零部件国际化的突破，实现真正的产业升级。因此如何通过科技技术创新手段来实现这一目标就成为了目前乃至未来我国汽车行业发展中必须重点解决的核心课题。
[0003]汽车变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，变速器的主要作用就是改变传动比，将合适的牵引力通过传动轴输出到车轮上以满足不同车辆在工况下的需求。手动机械式变速箱通过变速杆改变变速箱内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。随着国民生活素质的提高，轿车在各个家庭越来越普及，顾客对整车选换挡性能的要求已经不仅限于操作的简单和省力，而更加追求驾驶过程中操纵的精准和过程的享受。因此，提出了汽车换挡质量的概念。所谓换挡质量是指在保证手动机械式变速器传动系统寿命的前提下，能够快速精准且平稳舒适换挡的城府，其评价指标可分为耐久性、精确性、舒适性。舒适性主要是从驾驶者的主观切身感觉来考虑，要求换挡过程轻便平顺，不能产生使驾驶者不适的感觉。例如:换挡冲击、挡噪声、换挡卡滞等。
[0004]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1052727公开(公告)日1991.07.03，公开了一种变速器换挡杆偏置组件，包括一个柱塞销，它有一台肩，销在沿其纵轴与台肩相反的一端有一组缩小了直径的闭锁槽，各槽限定了一对相对的斜面，一个端盖适于接纳有槽和斜面的柱塞的一部分，绕柱塞销有一环形推进件，它有一带角度的凸轮面，适于与一组位于推进件和端盖端面之间的球接合，推进件通过壳体中的弹簧压靠着球，弹簧座落在柱塞销的台肩上，压靠推进件，将球推入与选定换挡导轨相对应的一个闭锁槽中。但该技术柱塞销系统解构不紧凑，布置在选换挡轴的两端，增大了变速箱壳体的尺寸，解构较为复杂，不适合在紧凑型家用轿车上使用。其次，该技术选换挡集成度差，柱塞销系统仅仅只是改善换挡时选换挡杆受到的“反冲”力，选档功能还是需要额外的压簧来实现，且解构过于复杂，不符合成本效益。
[0005]中国专利文献号CN203297595U公开(公告)日2013.11.20，公开了一种选换挡机构，所述选换挡机构包括选挡摇臂总成、换挡摇臂总成以及选换挡轴，所述选挡摇臂总成和所述换挡摇臂总成固定在所述选换挡轴的一端，在它们的下方设置有装设在所述选换挡轴上的第一轴承并且在所述选换挡轴的另一端装设有第二轴承，所述选换挡机构还包括:选换挡盖体；支架；以及选换挡拨头。但该技术的缺陷在于:凸轮只有一端采用M型结构，另一端是圆弧型结构。空挡定位时，圆弧型结构端定位套筒钢球与凸轮为点接触，选换挡凸轮定位不够准确，直接表现为空挡Freeplay大；其次，选换挡凸轮与选换挡拨头采用一体铸造成型，一方面零件加工的难度较大，另一方面适配性较差，当选换挡凸轮与拨头需要布置的距离较远时，该结构会增大零件尺寸，增加变速箱重量，不符合轻量化设计要求。
[0006]中国专利文献号CN103075489A公开(公告)日2013.05.01公开了一种汽车变速器领域的双曲面换挡定位凸轮及其变速机构，该双曲面换挡定位凸轮为筒形结构，包括:设置于筒形结构外表面的选换挡槽和与选换挡定位套筒相接触的定位座，定位座与选换挡槽之间夹角为90° ;该变速机构包括:所述双曲面换挡定位凸轮、换挡摇臂、选档摇臂、操纵盖、选换挡定位套筒和选换挡轴，选档摇臂和换挡摇臂固定设置于选换挡轴上，操纵盖套接于双曲面换挡定位凸轮外部，双曲面换挡定位凸轮套接于选换挡轴上并与穿过操纵盖的选换挡定位套筒垂直接触。但该技术的选换挡系统的整体重量较大，双曲面换挡定位凸轮机构提供的系统回位力较小，需在选档摇臂上额外增加扭簧来提供系统回位力，满足换挡机构回位力的要求。增加了零件的数量，增加了变速箱总成的重量，不符合成本效益。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，通过调整选换挡凸轮的角度及跨距等参数来改善车辆静态下的选换挡力、游隙量及车辆行驶时的选换挡力、吸入感、顺畅性，有效的简化操纵机构结构及改善换挡质量的作用。
[0008]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0009]本发明包括:套接于选换挡轴上且一端侧截面为K字形结构的选换挡凸轮以及与之相接触的定位套筒，其中:κ字形结构的横截面为M字槽，定位套筒的顶部设有与选换挡凸轮相接触的弹性钢球。
[0010]所述的定位套筒内设有弹性件以实现弹性钢球与选换挡凸轮的接触，通过弹性件伸缩实现对选换挡凸轮施加选档力。
技术效果
[0011]与现有技术相比，本发明的技术效果包括:
[0012]I)选换挡定位凸轮的两端均采用采用M型结构，空档时定位套筒钢球定位更加精确，稳固，空挡游隙小。
[0013]2)操纵机构结构的选换挡集成度高，通过选换挡轴的轴向运动，通过钢球压缩与释放即可实现选档功能；通过选换挡轴的径向转动，通过钢球的压缩与释放即可实现换挡功能。
[0014]3)该选换挡机构系统重量适中，无需增加额外的辅助结构，仅需通过选换挡凸轮即能满足操纵机构的回位力要求
【附图说明】
[0015]图1为本发明结构示意图；
[0016]图2为实施例工作状态示意图；
[0017]图3为图2横向示意图；
[0018]图4为选换挡凸轮示意图，其中:a为立体示意图；b为局部仰视图；c为局部俯视图；c为局部侧视图；e为立体放大不意图；
[0019]图中:1选换挡轴、2选换挡拨头、3选换挡定位套筒、4K字形结构、5M字槽、6选换挡定位套筒钢球、7换挡摇臂总成、8传感器M字槽、9传感器定位套筒、10弹性销。
【具体实施方式】
[0021]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0022]如图1所示，本实施例包括:选换挡轴1、选换挡拨头2、选换挡定位套筒3，其中:选换挡凸轮2侧截面为K字形结构4且安装于选换挡轴I上，K字形结构4的横截面为M字槽5，选换挡定位套筒3的钢球6为活动伸缩结构且与M字槽5相接触。
[0023]所述的选换挡凸轮2通过弹性销10设置于选换挡轴I上。
[0024]如图2和图4所示，所述的K字形结构4上远离中心点的部分由低到高线性增长，以保证在选档过程中能为定位套筒3提供压缩量，从而产生选档力，其增长率为:一二档侧:9.5° +2°，(如图4d上部分所示)/五倒档侧:4.5° +1° (如图4d下部分所示)
[0025]如图3和和图4所示，所述的M字槽5，在换挡过程中，可以看作是，选换挡定位套筒3的钢球6沿着M字槽爬行，并且爬行可以分为两个阶段，从M字槽底部沿斜面向上爬行；沿M字槽斜面下滑。随着钢球6的位移，弹性件也将随之发生变形。
[0026]所述的M字槽的角度为120° ±10°，跨距为3+lmm。
[0027]所述的定位套筒3通过与K字形结构4作用，产生选档力，实现变速箱的选档功能；定位套筒3通过与M字槽5作用，随着钢球6的压缩，有效提高换挡质量，包括选换挡力、游隙量、吸入感、顺畅性等换挡质量参数等。
[0028]本实施例应用于手动机械式变速箱，在变速箱执行选换挡的过程中，通过这套选换挡机构，改善车辆静态下的选换挡力、游隙量及车辆行驶时的选换挡力、吸入感、顺畅性。
【主权项】
1.一种用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，其特征在于，包括:套接于选换挡轴上且一端侧截面为K字形结构的选换挡凸轮以及与之相接触的定位套筒，其中:κ字形结构的横截面为M字槽，定位套筒的顶部设有与选换挡凸轮相接触的弹性钢球。
2.根据权利要求1所述的用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，其特征是，所述的定位套筒内设有弹性件以实现弹性钢球与选换挡凸轮的接触，通过弹性件伸缩实现对选换挡凸轮施加选档力。
3.根据权利要求1所述的用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，其特征是，所述的M字槽的角度为120° ±10°，跨距为3+lmrn。
4.根据权利要求1所述的用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，其特征是，所述的K字形结构是指:侧截面上远离中心点的部分由低到高的线性增长。
5.根据权利要求4所述的用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，其特征是，所述的K字形结构的增长率为:一二档侧:9.5° +2°，五倒档侧:4.5° +1°。
【专利摘要】一种变速器领域的用于简化手动机械式变速箱的选换挡机构，包括：套接于选换挡轴上且侧截面为K字形结构的选换挡凸轮以及与之相接触的定位套筒，其中：选换挡凸轮的横截面为M字槽。本发明通过调整选换挡凸轮的角度及跨距等参数来改善车辆静态下的选换挡力、游隙量及车辆行驶时的选换挡力、吸入感、顺畅性，有效的简化操纵机构结构及改善换挡质量的作用。
【IPC分类】F16H59-04
【公开号】CN104565337
【申请号】CN201510036647
【发明人】江军, 刘树东, 於一鸣
【申请人】上海汽车变速器有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月26日