专利名称：具有倒挡保护功能的汽车手动变速器及其倒档保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车变速器，特别是涉及一种具有倒挡保护功能的汽车手动变速 器及其倒档保护装置。
背景技术：
随着社会的发展，汽车日益普及，2009年中国的汽车产销量突破1300万辆，已经 跃居世界第一，汽车市场空前广阔。而汽车变速器，一般分为手动变速器和自动变速器，自动变速器的汽车不用离合 踏板，只要点火后加油或是刹车就可驾驶，非常方便，但是自动变速器除了驾驶方便这个优 点之外，存在的却是诸多结构性缺点，例如因为采用液压油传动造成较大的动力损失，使油 耗大大高于手动变速器，而且自动变速器成本高价格贵、在长期使用后性能下降较快。而自动变速器的缺点就是手动变速器的优点，手动变速器采用齿轮传动，油耗低、 性能稳定，造价低成本低，虽然驾驶的时候需要离合器的配合，显得较为繁琐，但是却能够 使驾驶者进行精确控制，人车合一，能充分体验驾驶乐趣，所以手动变速器不仅在很多廉价 汽车上保有市场，在一些高档车上也同样具有市场，在一些汽车文化深厚的欧洲国家，手动 变速器依然保有很大市场和旺盛的需求。因此对手动变速器进行完善具有非常大的商业价 值。普通的手动变速器一般分为五档，图1为普通手动五档变速器的档位图，如图所 示，倒档设置在前进5档的正下方，在实际驾驶中，有些驾驶者从3挡或5档摘档后，在想挂 入4挡时，可能误推向倒挡，此时车速较高，齿轮碰撞产生较大的响声及阻力，驾驶者感觉 不对会退回来，但已经对变速器产生了不利影响，如果初学者继续强行挂入，则可能彻底损 害变速器甚至传动轴。图2为现有技术改进的手动五档变速器的档位图，如图所示，将倒档设置在了前 进1档的左侧，这样能够避免从高速行驶的高档位直接误挂到档，但是即使从低速的1档或 空档挂入倒挡，只要车是前进的，倒档齿轮就要克服车前进产生的惯性力，就会对变速器产 生不好的影响。此外，该种改进的变速器对于习惯了普通变速器的驾驶者而言，最左侧变成 了倒挡而不是1档，产生误挂的可能性很大。因此，有些手动变速器提供了倒挡保护装置，但是这些倒挡保护装置一般是改进 变速器的壳体内的结构，这需要对现有变速器进行整体改动，造价很高，并且很难对已经生 产或者已经销售的手动变速器进行升级。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有倒挡保护功能的汽车手动变速器及其倒档保 护装置，不用改动变速器壳体内的结构，容易对已经生产和销售的变速器进行升级，成本低 廉、性能可靠，并且采用上拉力来解除倒挡锁，能防止倒挡保护失效。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种汽车手动变速器的倒档保护装置，包括手动变速器的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄，所述档杆 相对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置，设置在所述杆体上，并与所述手柄共同运动，在一弹性装置约束下所述 限位装置相对所述杆体具有一稳定位置，在一作用在所述手柄上的用于拉长所述杆体的拉 力作用下，所述限位装置具有离开所述稳定位置的一滑动位置；在所述档杆位于所述倒档 位置的条件下，相对所述档杆位于所述稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一 位置；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入所 述第一位置的移动轨迹上。优选地，上述的倒档保护装置中，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体和 能沿所述第一杆体滑动的第二杆体，所述手柄固定在所述第二杆体的上端；所述挡止装置与所述第二杆体固定。优选地，上述的倒档保护装置中，所述第二杆体套在所述第一杆体的外部；或者所述第一杆体套在所述第二杆体的外部，所述第一杆体具有透空的滑槽，所述第 二杆体通过穿过所述滑槽的一连接件固定连接所述限位装置。优选地，上述的倒档保护装置中，所述弹性装置为弹簧或弹片；所述弹性装置设置 在所述第二杆体和所述第一杆体之间，或者设置在所述第二杆体和所述手动变速器的壳体 之间。优选地，上述的倒档保护装置中，所述限位装置和所述阻止装置位于手动变速器 档杆防尘罩的内部。优选地，上述的倒档保护装置中，还包括用于移动所述阻止装置的一位移装置，连 接速度传感器。优选地，上述的倒档保护装置中，还包括能提示驾驶者挂倒档时向上拉起挡杆的 语音提示装置，在所述限位装置触碰所述阻止装置的条件下，接收来自所述阻止装置的触 发信号，输出语音提示信号。为了更好的实现上述目的，本实用新型还提供一种具有倒挡保护功能的汽车手动 变速器，包括壳体、设置在所述壳体内的齿轮组和伸出所述壳体的档杆，其特征在于，还包 括伸出所述壳体的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄，所述档 杆相对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置，设置在所述杆体上，并与所述手柄共同运动，在一弹性装置约束下所述 限位装置相对所述杆体具有一稳定位置，在一作用在所述手柄上的用于拉长所述杆体的拉 力作用下，所述限位装置具有离开所述稳定位置的一滑动位置；在所述档杆位于所述倒档 位置的条件下，相对所述档杆位于所述稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一 位置；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入所 述第一位置的移动轨迹上。优选地 ，上述的汽车手动变速器中，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体和能沿所述第一杆体滑动的第二杆体，所述手柄固定在所述第二杆体的上端；所述挡止装置与所述第二杆体固定；所述限位装置和所述阻止装置位于手动变速器档杆防尘罩的内部。优选地，上述的汽车手动变速器中，还包括用于移动所述阻止装置的一位移装置，连接速度传感器；能提示驾驶者挂倒档时向上拉起挡杆的语音提示装置，在所述限位装置触碰所述 阻止装置的条件下，接收来自所述阻止装置的触发信号，输出语音提示信号。本实用新型实施例至少存在以下技术效果1)本实用新型实施例中，只有通过拉力401将限位装置330拉高，才能使限位装置 330不受阻止装置340的阻挡，只有被拉伸的档杆才能挂入倒挡档位。因此，本实用新型中 驾驶者在挂倒挡时必须额外施加一个拉力，可以防止行驶过程中的误挂倒挡现象，有效保 护变速器，而且这种倒挡保护装置因为采用纯机械结构，不但结构简单，而且方便有效。2)本实用新型实施例中采用向上的拉力401来作为倒挡锁止的解除力，一方面避 免了手掌压力的误解锁，另一方面也能防止弹性装置的频繁受力下的失效风险，因为频繁 受压的弹簧，可能会降低对压力的抵抗能力，但不会降低对拉力的抵抗能力。3)所述第二杆体312套在所述第一杆体311的外部，这样的结构，容易对已经生产 的变速器进行改装，把现有变速器的挡杆上直接套上一个杆体就可以了，而不用去管变速 器的内部结构。4)对于不熟悉倒挡保护的驾驶者，输出语音提示信号。提示驾驶者挂倒档时向上 拉伸挡杆。5)位移装置和速度传感器的结合，在没有倒挡风险的情况下(车速为0或者正在 向后溜车)，自动解除倒档保护。
图1为普通手动五档变速器的档位图；图2为现有技术改进的手动五档变速器的档位图；图3为手动变速器的档杆结构的示意图；图4a为本实用新型实施例的限位装置相对杆体位于稳定位置时的示意图；图4b为本实用新型实施例的限位装置相对杆体位于滑动位置时的示意图；图5a为本实用新型实施例的限位装置位于第一位置时的示意图；图5b为本实用新型实施例的档杆挂入倒挡位置时的示意图；图6为本实用新型另一实施例的示意图；图7为本实用新型与防尘罩配合的示意图；图8为本实用新型的限位装置与阻止装置位置关系的俯视图；图9为本实用新型另一实施例的限位装置与阻止装置位置关系的俯视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例 目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具 体实施例进行详细描述。[0049]图3为手动变速器的档杆结构的示意图，如图所示，通常的档杆包括杆体101和手 柄102，杆体101连接变速器壳体内的换档拨叉，杆体101从变速器壳体的伸出处的上方设 置有防尘罩103。本实用新型实施例的倒档保护装置的结构如图4a、4b、5a、5b所示，汽车手动变速 器的倒档保护装置，包括手动变速器的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄320，所述档 杆相对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置330，设置在所述杆体上，并与所述手柄320共同运动，在一弹性装置约 束下所述限位装置相对所述杆体具有一稳定位置(如图4a所示)，在一作用在所述手柄上 的用于拉长所述杆体的拉力401作用下，所述限位装置330具有离开所述稳定位置的一滑 动位置(如图4b所示)；在所述档杆位于所述倒档位置的条件下，相对所述档杆位于所述 稳定位置的所述限位装置330相对所述变速器位于第一位置(如图5a所示)；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置340，设置在所述限位装置进 入所述第一位置的移动轨迹上。可见，本实用新型实施例中，只有通过拉力401将限位装置330拉高，才能使限位 装置330不受阻止装置340的阻挡，只有被拉伸的档杆才能挂入倒挡档位。因此，本实用新 型实施例，驾驶者在挂倒挡时必须额外施加一个拉力，可以防止行驶过程中的误挂倒挡现 象，有效保护变速器，而且这种倒挡保护装置结构简单，方便有效。需要特别指出的是，基于普通驾驶者的习惯，在行驶过程中有些驾驶者会把手掌 一直放在手柄320上，由挡杆支撑手掌和部分手臂的重力，这时候手掌本身就对手柄320产 生向下的压力，因此，本实用新型实施例中采用向上的拉力401来作为倒挡锁止的解除力， 一方面避免了手掌压力的误解锁，另一方面也能防止弹性装置的频繁受力下的失效风险， 因为频繁受压的弹簧，可能会降低对压力的抵抗能力，但不会降低对拉力的抵抗能力。继续参考图4a、4b，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体311和能沿所述 第一杆体311滑动的第二杆体312，所述手柄320固定在所述第二杆体312的上端；所述挡 止装置330与所述第二杆体312固定。优选的，如图4a所示，所述第二杆体312套在所述第一杆体311的外部，这样的结 构，容易对已经生产的变速器进行改装，把现有变速器的挡杆上直接套上一个杆体就可以 了，而不用去管变速器的内部结构。优选的，阻止装置340直接设置在所述第一位置。图6为本实用新型另一实施例的示意图。如图，所述第一杆体311也可以套在所 述第二杆体312的外部，这时候，所述第一杆体311需要具有透空的滑槽3110，所述第二杆 体312通过穿过所述滑槽的一连接件固定连接所述限位装置330。当然，所述限位装置330 也可以直接穿过滑槽固定在第二杆体上。其中，所述弹性装置可以为弹簧或弹片；所述弹性装置设置在所述第二杆体和所 述第一杆体之间，或者设置在所述第二杆体和所述手动变速器的壳体之间。图7为本实用新型与防尘罩配合的示意图，如图，所述限位装置330和所述阻止装 置340位于手动变速器档杆防尘罩501的内部。从另外一个角度来说，对于不熟悉倒挡保护的驾驶者(例如借来的车)，在需要挂倒档的时候因为不知道拉伸档杆可能会挂不入倒挡，因此本实用新型实施例作了进一步改 进，加入了能提示驾驶者挂倒档时向上拉伸挡杆的语音提示装置，在所述限位装置触碰所 述阻止装置的条件下，接收来自所述阻止装置的触发信号，输出语音提示信号。本实用新型的另一个改进是，还设置一位移装置，连接速度传感器，在所述速度传 感器的速度信号为正值的条件下，使所述阻止装置位于所述第一位置，在所述速度传感器 的速度信号为0或负值的条件下，将所述阻止装置移开所述第一位置。这样，在没有倒挡风 险的情况下(车速为0或者正在向后溜车)，驾驶着无需上拉手柄可以直接挂入倒挡。所述 位移装置例如类似电磁阀的装置，通电后通过磁力自动将阻止装置送入所述第一位置。本实用新型中，限位装置330和阻止装置340的配合方式可以有多种，如图8、图9 所示，阻止装置340可以为槽形结构，只要其能阻止未被拉升的限位装置330进入所述第一 位置即可。本实用新型还提供了一种具有倒挡保护功能的汽车手动变速器的实施例，所述汽 车手动变速器包括壳体、设置在所述壳体内的齿轮组和伸出所述壳体的档杆，还包括伸出所述壳体的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄，所述档 杆相对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置，设置在所述杆体上，并与所述手柄共同运动，在一弹性装置约束下所述 限位装置相对所述杆体具有一稳定位置，在一作用在所述手柄上的用于拉长所述杆体的拉 力作用下，所述限位装置具有离开所述稳定位置的一滑动位置；在所述档杆位于所述倒档 位置的条件下，相对所述档杆位于所述稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一 位置；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入所 述第一位置的移动轨迹上。所述的汽车手动变速器中，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体和能沿所 述第一杆体滑动的第二杆体，所述手柄固定在所述第二杆体的上端；所述挡止装置与所述 第二杆体固定；所述限位装置和所述阻止装置位于手动变速器档杆防尘罩的内部。所述的汽车手动变速器中，还包括一位移装置，连接速度传感器，在所述速度传 感器的速度信号为正值的条件下，使所述阻止装置位于所述第一位置，在所述速度传感器 的速度信号为0或负值的条件下，将所述阻止装置移开所述第一位置；能提示驾驶者挂倒 档时向上拉伸挡杆的语音提示装置，在所述限位装置触碰所述阻止装置的条件下，接收来 自所述阻止装置的触发信号，输出语音提示信号。由上可知，本实用新型实施例具有以下优势1)本实用新型实施例中，只有通过拉力401将限位装置330拉高，才能使限位装置 330不受阻止装置340的阻挡，只有被拉伸的档杆才能挂入倒挡档位。因此，本实用新型中 驾驶者在挂倒挡时必须额外施加一个拉力，可以防止行驶过程中的误挂倒挡现象，有效保 护变速器，而且这种倒挡保护装置因为采用纯机械结构，不但结构简单，而且方便有效。2)本实用新型实施例中采用向上的拉力401来作为倒挡锁止的解除力，一方面避 免了手掌压力的误解锁，另一方面也能防止弹性装置的频繁受力下的失效风险，因为频繁 受压的弹簧，可能会降低对压力的抵抗能力，但不会降低对拉力的抵抗能力。3)所述第二杆体312套在所述第一杆体311的外部，这样的结构，容易对已经生产的变速器进行改装，把现有变速器的挡杆上直接套上一个杆体就可以了，而不用去管变速 器的内部结构。4)对于不熟悉倒挡保护的驾驶者，输出语音提示信号。提示驾驶者挂倒档时向上 拉伸挡杆。5)位移装置和速度传感器的结合，在没有倒挡风险的情况下(车速为0或者正在 向后溜车)，自动解除倒档保护。综上，本实用新型使驾驶者不再担心误挂倒挡，也不用担心倒挡保护会年久失效， 这必将提高驾驶着的驾乘感受，提升汽车的整体品质，具有广阔的市场前景和商业价值。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种汽车手动变速器的倒档保护装置，其特征在于，包括手动变速器的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄，所述档杆相对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置，设置在所述杆体上，并与所述手柄共同运动，在一弹性装置约束下所述限位装置相对所述杆体具有一稳定位置，在一作用在所述手柄上的用于拉长所述杆体的拉力作用下，所述限位装置具有离开所述稳定位置的一滑动位置；在所述档杆位于所述倒档位置的条件下，相对所述档杆位于所述稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一位置；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入所述第一位置的移动轨迹上。
2.根据权利要求1所述的倒档保护装置，其特征在于，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体和能沿所述第一杆体滑动的第二杆体，所 述手柄固定在所述第二杆体的上端；所述挡止装置与所述第二杆体固定。
3.根据权利要求2所述的倒档保护装置，其特征在于，所述第二杆体套在所述第一杆 体的外部；或者所述第一杆体套在所述第二杆体的外部，所述第一杆体具有透空的滑槽，所述第二杆 体通过穿过所述滑槽的一连接件固定连接所述限位装置。
4.根据权利要求3所述的倒档保护装置，其特征在于，所述弹性装置为弹簧或弹片；所 述弹性装置设置在所述第二杆体和所述第一杆体之间，或者设置在所述第二杆体和所述手 动变速器的壳体之间。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的倒档保护装置，其特征在于，所述限位装置和所述阻 止装置位于手动变速器档杆防尘罩的内部。
6.根据权利要求5所述的倒档保护装置，其特征在于，还包括用于移动所述阻止装置 的一位移装置，连接速度传感器。
7.根据权利要求5所述的倒档保护装置，其特征在于，还包括能提示驾驶者挂倒档时 向上拉起挡杆的语音提示装置，在所述限位装置触碰所述阻止装置的条件下，接收来自所 述阻止装置的触发信号，输出语音提示信号。
8.一种具有倒挡保护功能的汽车手动变速器，包括壳体、设置在所述壳体内的齿轮组 和伸出所述壳体的档杆，其特征在于，还包括伸出所述壳体的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在所述杆体端部的手柄，所述档杆相 对所述变速器具有倒档位置、空档位置和多个前进档位置；限位装置，设置在所述杆体上，并与所述手柄共同运动，在一弹性装置约束下所述限 位装置相对所述杆体具有一稳定位置，在一作用在所述手柄上的用于拉长所述杆体的拉力 作用下，所述限位装置具有离开所述稳定位置的一滑动位置；在所述档杆位于所述倒档位 置的条件下，相对所述档杆位于所述稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一位 置；能阻止所述限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入所述第 一位置的移动轨迹上。
9.根据权利要求8所述的汽车手动变速器，其特征在于，所述档杆包括与手动变速器连接的第一杆体和能沿所述第一杆体滑动的第二杆体，所 述手柄固定在所述第二杆体的上端； 所述挡止装置与所述第二杆体固定；所述限位装置和所述阻止装置位于手动变速器档杆防尘罩的内部。
10.根据权利要求9所述的汽车手动变速器，其特征在于，还包括 用于移动所述阻止装置的一位移装置，连接速度传感器；能提示驾驶者挂倒档时向上拉起挡杆的语音提示装置，在所述限位装置触碰所述阻止 装置的条件下，接收来自所述阻止装置的触发信号，输出语音提示信号。
专利摘要本实用新型提供一种具有倒挡保护功能的汽车手动变速器及其倒档保护装置，倒档保护装置包括手动变速器的档杆，包括可伸缩的杆体和设置在杆体端部的手柄；限位装置，设置在杆体上，并与所述手柄共同运动，在弹性装置约束下所述限位装置相对所述杆体具有稳定位置，在作用在所述手柄上的拉力作用下，所述限位装置具有滑动位置；在档杆位于倒档位置的条件下，位于稳定位置的所述限位装置相对所述变速器位于第一位置；能阻止限位装置进入所述第一位置的阻止装置，设置在所述限位装置进入第一位置的移动轨迹上。本实用新型不用改动变速器壳体内的结构，成本低廉、性能可靠，并且采用上拉力来解除倒挡锁，能避免倒挡保护的失效问题。
文档编号B60K20/02GK201665159SQ20102011712
公开日2010年12月8日 申请日期2010年2月21日 优先权日2010年2月21日
发明者郭民 申请人:郭民