手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车。所述手动变速器用单轴串联选换挡机构包括拨叉轴、一二挡拨叉、三四挡拨叉以及五六挡拨叉。通过采用使拨叉移动而拨叉轴固定、并且将所有选换挡拨叉串联布置于一根拨叉轴上的方式，本发明能够实现手动变速器选换挡机构的集成化设计，从而可以有效地解决选换挡机构零部件多、重量大、变速器壳体设计轴向和径向尺寸大等问题，有利于实现变速器总成的轻量化和紧凑化设计。
【专利说明】手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种手动变速器用选换挡结构，尤其涉及一种手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车。
【背景技术】
[0002]传统的手动变速器选换挡机构一般采用多根拨叉轴设计，即通常具有三到四根拨叉轴，并且通常将拨叉固结在拨叉轴上，拨叉在换挡时与轴同时移动，而选换挡的自锁及互锁部件是布置于变速器壳体上。由此，此类现有结构设计不仅造成了选换挡机构零部件众多、结构复杂且重量大，而且增加了本体设计难度，也给变速器壳体设计带来了新的设计局限，增加了变速器壳体整体的轴向及径向尺寸，直接导致了变速器重量增加。尽管在现有的手动变速器选换挡机构中也有采用将拨叉轴固定，使拨叉沿着拨叉轴移动的方式，然而其仍采用多拨叉轴的方式，在结构上并无新颖之处，对于降低结构设计复杂度等也没有明显作用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车，从而成功地解决了现有技术中存在的上述问题以及其他方面的问题。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
一种手动变速器用单轴串联选换挡机构，所述手动变速器用单轴串联选换挡机构包括:
拨叉轴，其被固装在手动变速器的壳体内部；
一二挡拨叉，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部，所述一二挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现一、二挡位换挡操作；
三四挡拨叉，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部，所述三四挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现三、四挡位换挡操作；以及
五六挡拨叉，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部，所述五六挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现五、六挡位换挡，并且所述五六挡拨叉的至少一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述三四挡拨叉的支撑部之间。
[0005]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述手动变速器用单轴串联选换挡机构还包括第一倒挡拨叉、倒挡摇臂和第二倒挡拨叉，其中:
所述倒挡摇臂以枢转方式装设在手动变速器的壳体上，并且所述倒挡摇臂的一端枢接于所述第一倒挡拨叉，所述第二倒挡拨叉枢接于所述倒挡摇臂的另一端；
所述第一倒挡拨叉设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部，所述第一倒挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以通过所述倒挡摇臂将所述第一倒挡拨叉的移动运动转化为所述第二倒挡拨叉的移动运动来实现倒挡操作，所述第一倒挡拨叉的至少一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述一二挡拨叉的支撑部之间。
[0006]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述倒挡摇臂上设有孔槽，并且手动变速器的壳体上固装有倒挡摇臂销，所述倒挡摇臂通过所述孔槽套装在所述倒挡摇臂销上用以围绕其旋转。
[0007]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述第一倒挡拨叉上铆装有第一倒挡拨叉销，所述倒挡摇臂的所述一端套装在所述第一倒挡拨叉销上用以围绕其旋转。
[0008]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述倒挡摇臂的所述另一端上铆装有第二倒挡拨叉销，所述第二倒挡拨叉套装在所述第二倒挡拨叉销上用以围绕其旋转。
[0009]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述一二挡拨叉、所述三四挡拨叉、所述五六挡拨叉和所述第一倒挡拨叉各自均设有两个支撑部，所述一二挡拨叉的一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述第一倒挡拨叉的两个支撑部之间，所述三四挡拨叉的一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述五六挡拨叉的两个支撑部之间。
[0010]在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述一二挡拨叉、所述三四挡拨叉和/或所述五六挡拨叉通过钣金工艺及焊接工艺制成。
[0011 ] 在上述手动变速器用单轴串联选换挡机构中，可选地，所述第一倒挡拨叉和/或所述第二倒挡拨叉通过钣金工艺及焊接工艺制成。
[0012]一种手动变速器，所述手动变速器上设置有如以上任一项所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构。
[0013]一种汽车，所述汽车上设置有如以上所述的手动变速器。
[0014]通过采用使拨叉移动而拨叉轴固定、并且将所有选换挡拨叉串联布置于一根拨叉轴上的方式，本发明能够实现手动变速器选换挡机构的集成化设计，从而可以有效地解决由于传统选换挡机构采用多拨叉轴设计所带来的诸如选换挡机构零部件多、重量大以及由此带来的变速器壳体设计轴向和径向尺寸大的问题，这对于变速器总成的轻量化和紧凑化设计等具有重要意义，有助于更好地实现变速器壳体内部的优化布置。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并且可能进行了夸张性显示，并且附图也不必依照比例进行绘制。
[0016]图1是根据本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构一个实施例的立体结构示意图。
[0017]图2是图1所示实施例的主视图。
[0018]图3是图1实施例中第一倒挡拨叉的立体结构示意图。
[0019]图4是图1实施例中一二挡拨叉的立体结构示意图。
[0020]图5是图1实施例中三四挡拨叉的立体结构示意图。
[0021]图6是图1实施例中五六挡拨叉的立体结构示意图。
[0022]图7是根据本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构另一个实施例的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车的组成结构、特点及优点，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本发明形成任何的限制。此外，在本文所提及的各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可以在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。
[0024]图1以举例方式示意性地给出了本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构一个实施例的立体结构。在该实施例中，手动变速器用单轴串联选换挡机构包括一二挡拨叉
1、拨叉轴2、第一倒挡拨叉3、第一倒挡拨叉销4、第二倒挡拨叉5、第二倒挡拨叉销6、倒挡摇臂7、倒挡摇臂销8、三四挡拨叉9和五六挡拨叉10。下面先通过该图1并且同时结合图2至图6来对本发明进行详细说明。
[0025]首先，如图1和图2所示，一二挡拨叉1、第一倒挡拨叉3、三四挡拨叉9和五六挡拨叉10采用串联布置方式被共同装设在拨叉轴2上，并且它们都可以沿着拨叉轴2的轴向进行双向移动，以便实现各自的挡位换挡操作。不同于现有技术，在本发明中仅设置了一根拨叉轴2，并且将该拨叉轴2固定安装在手动变速器的壳体内部。通过采用这种创新性的单拨叉轴设计，可以通过促使上述这些拨叉沿着该拨叉轴的轴向移动来实现其各自的换挡功能，由此就能显著减少拨叉机构的零部件数量，降低了变速器壳体的复杂性，从而使得结构紧凑，并且方便变速器的壳体内部布局，这对于减少变速器总成的轴向及径向尺寸作用是非常明显的。
[0026]请接下来参阅图3至图6，在这些附图中分别具体给出了在以上示例中的第一倒挡拨叉3、一二挡拨叉1、三四挡拨叉9和五六挡拨叉10的结构，可以通过采用钣金工艺及焊接工艺来制造这些拨叉以及后述的第二倒挡拨叉5。当然，本发明也允许采用诸如铸造等其他工艺来制成上述这些拨叉。
[0027]如图3所示，在第一倒挡拨叉3上设有支撑部11和支撑部12，它们沿着拨叉轴2的轴向彼此间隔开，第一倒挡拨叉3就是通过这两个支撑部套装支撑在拨叉轴2上，并且它可以沿着拨叉轴2的轴向进行双向移动。与现有的倒挡拨叉结构相类似，在图3中还显示出了设置在该第一倒挡拨叉3上的倒挡开关行程斜面28、选换挡拨头槽29和互锁凸轮面30，这些结构用于完成倒挡操作。当然，在其他实施例中也允许针对该第一倒挡拨叉3的上述这些结构进行调整和改变。
[0028]请返回参考图1和图2，第一倒挡拨叉3与倒挡摇臂7的一端枢转连接，而倒挡摇臂7被枢转安装在手动变速器的壳体上，同时该倒挡摇臂7的另一端与第二倒挡拨叉5枢转相连。具体而言，在给出示例中，可以在第一倒挡拨叉3上以铆接或其他连接方式安装上倒挡拨叉销4，然后将倒挡摇臂7的对应端套装在该倒挡拨叉销4上，从而使得倒挡摇臂7可围绕倒挡拨叉销4旋转。此外，可以在倒挡摇臂7的另一端上以铆接或其他连接方式安装上第二倒挡拨叉销6，然后将第二倒挡拨叉5套装在第二倒挡拨叉销6上，从而使得该第二倒挡拨叉5可以围绕第二倒挡拨叉销6进行旋转。作为倒挡摇臂7本身，可以在它本体上开设孔槽，并且在手动变速器的壳体上固定安装上倒挡摇臂销8，然后通过将倒挡摇臂7的孔槽套装在该倒挡摇臂销8上，就可以使得倒挡摇臂7能围绕着倒挡摇臂销8进行旋转运动。由于倒挡摇臂7被枢转安装在手动变速器的壳体上，并且它的两端能够分别枢接于第一倒挡拨叉3、第二倒挡拨叉5，因此当第一倒挡拨叉3沿着拨叉轴2的轴向移动时，倒挡摇臂7就可以将该第一倒挡拨叉3的上述移动运动转化为第二倒挡拨叉5的移动运动，由此就可以实现倒挡操作功能。
[0029]再如图4所示，在给出示例中，在一二挡拨叉1上设置有两个支撑部，即沿着拨叉轴2的轴向彼此间隔开的支撑部13和支撑部14。一二挡拨叉1通过这两个支撑部套装支撑在拨叉轴2上，而且该一二挡拨叉1可沿着拨叉轴2的轴向进行双向移动，以便实现一、二挡位换挡操作。与现有的一二挡拨叉结构相类似，在图4中也图示出了设置在该一二挡拨叉1上的拨叉脚25、选换挡拨头槽26和互锁凸轮面27，这些结构用来完成一、二挡位换挡操作。当然，在其他实施例中也允许针对该一二挡拨叉1上的以上这些结构进行调整和改变。
[0030]请继续参阅图5，该图给出了三四挡拨叉9的示例结构。如图5所示，在三四挡拨叉9上设置有两个支撑部，即沿着拨叉轴2的轴向彼此间隔开的支撑部15和支撑部16。三四挡拨叉9通过这两个支撑部套装支撑在拨叉轴2上，并且该三四挡拨叉9可以沿着拨叉轴2的轴向进行双向移动，以便实现三、四挡位换挡操作。与现有的三四挡拨叉结构相类似，在图5中图示出了设置在该三四挡拨叉9上的拨叉脚22、选换挡拨头槽19和互锁凸轮面20，这些结构用来完成三、四挡位换挡操作。当然，在其他实施例中也允许针对该三四挡拨叉9上的以上这些结构进行调整和改变。
[0031]在图6图中示例性地展示了五六挡拨叉10的结构。如该图6所示，在五六挡拨叉10上设置有两个支撑部，即沿着拨叉轴2的轴向彼此间隔开的支撑部17和支撑部18。五六挡拨叉10通过这两个支撑部套装支撑在拨叉轴2上，并且该五六挡拨叉10可以沿着拨叉轴2的轴向进行双向移动，以便实现五、六挡位换挡操作。与现有的五六挡拨叉结构相类似，在图5中图示出了设置在该五六挡拨叉10上的拨叉脚24、选换挡拨头槽21和互锁凸轮面23，这些结构用来完成五、六挡位换挡操作。当然，在其他实施例中也允许针对该五六挡拨叉10上的以上这些结构进行调整和改变。
[0032]在图1中给出的本发明实施例中，第一倒挡拨叉3的两个支撑部11、支撑部12与一二挡拨叉1的两个支撑部13、支撑部14相互交叉布置于拨叉轴2上，三四挡拨叉9的两个支撑部15、16与五六挡拨叉10的两个支撑部17、18相互交叉布置于拨叉轴2上，本发明通过创造性地采用单拨叉轴设计并且将上述这些拨叉沿拨叉轴轴向串联交叉布置在该拨叉轴来实现换挡操作，不仅明显减少了现有拨叉机构的零部件数量，使其结构紧凑，并且方便在变速器壳体中进行布置，而且能够显著降低变速器壳体的复杂性，非常有助于实现变速器的轻量化和集成化。
[0033]需要指出的是，作为可选情形，可以在本发明中的一二挡拨叉1、第一倒挡拨叉3、三四挡拨叉9和/或五六挡拨叉10上设置两个以上的支撑部，并且将其中的至少一个支撑部沿着拨叉轴2的轴向布置在相邻的其他拨叉的支撑部之间。根据具体应用情形(例如，基于各挡位的选换挡行程、对拨叉的支撑刚度等的考虑)，可以灵活设置一二挡拨叉1、第一倒挡拨叉3、三四挡拨叉9、五六挡拨叉10的各支撑部之间在拨叉轴2轴向上的相互间隔距离。
[0034]在图7中示出了本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构另一个实施例的基本结构。与前述实施例之间区别在于，在这个示例中去除了第一倒挡拨叉3、第一倒挡拨叉销4、第二倒挡拨叉5、第二倒挡拨叉销6和倒挡摇臂7，而保留了一二挡拨叉1、三四挡拨叉9和五六挡拨叉10，这些部件被串联交叉布置在拨叉轴2上用来实现一至六挡位换挡操作，关于它们的结构布置等情形可参考前述内容，在此不重复描述。
[0035]如前所示，采用本发明的手动变速器用倒挡半同步机构，可以有效解决传统选换挡机构方案采用3至4根多拨叉轴设计所带来的选换挡机构零部件多、重量大、变速器壳体设计轴向和径向尺寸大等问题，从而在结构上更为紧凑、更有助于变速器壳体内部优化布置，从而实现轻量化、集成化和紧凑化设计，因此非常适于将该手动变速器用单轴串联选换挡机构应用到手动变速器上，并且将该手动变速器装设到汽车上，以便充分发挥出本发明的这些技术优势。
[0036]以上仅以举例方式来详细阐明本发明的手动变速器用单轴串联选换挡机构、手动变速器和汽车，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述手动变速器用单轴串联选换挡机构包括: 拨叉轴(2)，其被固装在手动变速器的壳体内部； 一二挡拨叉(1)，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部(13，14)，所述一二挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现一、二挡位换挡操作； 三四挡拨叉(9)，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部(15，16)，所述三四挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现三、四挡位换挡操作；以及 五六挡拨叉(10)，其设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部(17，18)，所述五六挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以实现五、六挡位换挡，并且所述五六挡拨叉的至少一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述三四挡拨叉的支撑部之间。
2.根据权利要求1所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述手动变速器用单轴串联选换挡机构还包括第一倒挡拨叉(3)、倒挡摇臂(7)和第二倒挡拨叉(5)，其中: 所述倒挡摇臂以枢转方式装设在手动变速器的壳体上，并且所述倒挡摇臂的一端枢接于所述第一倒挡拨叉，所述第二倒挡拨叉枢接于所述倒挡摇臂的另一端； 所述第一倒挡拨叉设有至少两个沿着拨叉轴的轴向彼此间隔开的支撑部(11，12)，所述第一倒挡拨叉通过其支撑部套装支撑在拨叉轴上并能沿着拨叉轴的轴向进行双向移动，用以通过所述倒挡摇臂将所述第一倒挡拨叉的移动运动转化为所述第二倒挡拨叉的移动运动来实现倒挡操作，所述第一倒挡拨叉的至少一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述一二挡拨叉的支撑部之间。
3.根据权利要求2所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述倒挡摇臂上设有孔槽，并且手动变速器的壳体上固装有倒挡摇臂销(8)，所述倒挡摇臂通过所述孔槽套装在所述倒挡摇臂销上用以围绕其旋转。
4.根据权利要求2所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述第一倒挡拨叉上铆装有第一倒挡拨叉销(4)，所述倒挡摇臂的所述一端套装在所述第一倒挡拨叉销上用以围绕其旋转。
5.根据权利要求2所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述倒挡摇臂的所述另一端上铆装有第二倒挡拨叉销￠)，所述第二倒挡拨叉套装在所述第二倒挡拨叉销上用以围绕其旋转。
6.根据权利要求2所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述一二挡拨叉、所述三四挡拨叉、所述五六挡拨叉和所述第一倒挡拨叉各自均设有两个支撑部，所述一二挡拨叉的一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述第一倒挡拨叉的两个支撑部之间，所述三四挡拨叉的一个支撑部沿着拨叉轴的轴向被布置在所述五六挡拨叉的两个支撑部之间。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述一二挡拨叉、所述三四挡拨叉和/或所述五六挡拨叉通过钣金工艺及焊接工艺制成。
8.根据权利要求2-6中任一项所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构，其特征在于，所述第一倒挡拨叉和/或所述第二倒挡拨叉通过钣金工艺及焊接工艺制成。
9.一种手动变速器，其特征在于，所述手动变速器上设置有根据权利要求1-8中任一项所述的手动变速器用单轴串联选换挡机构。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车上设置有根据权利要求9所述的手动变速器。
【文档编号】F16H59/02GK104343947SQ201310336201
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】王全任 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司