一种汽车变速器换档机构自互锁装置制造方法
【专利摘要】一种汽车变速器换档机构自互锁装置，用于解决传统手动变速器自锁及互锁结构复杂、零部件数量多、制造成本高的问题。它由换档拨叉轴和限位滑块组件组成，所述换档拨叉轴包括第一换档拨叉轴、第二换档拨叉轴和第三换档拨叉轴，所述第一换档拨叉轴、第二换档拨叉轴和第三换档拨叉轴依次平行布置，所述限位滑块组件包括对称布置在第二换档拨叉轴左右的两部分，它们分别与第一换档拨叉轴、第三换档拨叉轴配装。本实用新型不仅简化了变速器壳体及换档拨叉轴的布局设计，降低了变速器壳体及零部件的加工成本，而且保证了变速器的正常运行，提高了汽车行驶的安全性能。
【专利说明】一种汽车变速器换档机构自互锁装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车变速器，尤其是一种汽车变速器换档机构自互锁装置，属于车辆传动装置【技术领域】。
【背景技术】
[0002]众所周知，汽车行驶的动力来源于发动机，根据车辆牵引力的要求，发动机的转速和扭矩通过动力转换装置转换后传递至车轮上，该动力转换装置被简称为变速器。汽车变速器的工作原理是:通过改变传动比来改变汽车驱动力和车速的变化范围，以满足车辆在各种路况条件下正常行驶要求。随着汽车技术的不断进步与发展，变速器种类也越来越多，而其中传统的手动变速器以结构简单，能提供良好的燃油经济性等优点得到消费者的认可，目前配置手动变速器的汽车仍占据一定的市场份额。
[0003]如附图1所示，为解决手动变速器在振动等条件影响下操纵机构自行挂档或自行脱档的问题，目前在多档手动变速器的每个换档拨叉轴I上都设置三个凹槽，在变速器壳体上通过锁球螺塞5安装锁球弹簧座4，在锁球弹簧座4内设置锁球2和锁球弹簧3。在进行换档操作时，换档拨叉轴I进行轴向移动，锁球2压缩锁球弹簧3并向右移动，换档拨叉轴继续轴向移动被压缩的锁球弹簧3将锁球2向左推动，将其定位在另一个凹槽内，从而形成自锁。
[0004]如附图2、图3、图4所示，为保证车辆行驶的安全性，使变速器在任何情况下只能挂入一个档位，目前在多档手动变速器的每个换档拨叉轴上都设计有凹坑，并设置对相邻拨叉轴起作用的互锁钢球和互锁销7，以设置三个换档拨叉轴的手动变速器为例，当第二换档拨叉轴1-2挂入某一档位后(参看图2)，上侧互锁钢球6向上移动，下侧互锁钢球8向下移动，分别对第一换档拨叉轴1-1和第三换档拨叉轴1-3形成限位，从而实现相邻换档拨叉轴的互锁。当第三换 档拨叉轴1-3挂入某一档位后(参看图3)，下侧互锁钢球8均向上移动，对第二换档拨叉轴1-2形成限位，下侧互锁钢球8同时向上推动互锁销7和上侧互锁钢球6实现对第一换档拨叉轴1-1的限位，从而实现互锁。当第一换档拨叉轴1-1挂入某一档位后(参看图4)，上侧互锁钢球6向下移动，对第二换档拨叉轴1-2形成限位，上侧互锁钢球6同时向下推动互锁销7和下侧互锁钢球8，实现对第三换档拨叉轴1-3的限位，从而实现互锁。
[0005]由上述描述可见，现有的变速器换档机构的自互锁装置需由多个零部件组合使用，并且自锁功能和互锁功能分别由不同零部件独立实现，另外，在每一个换档拨叉轴上均需单独配置实现自锁功能的零部件，因此，现有的变速器换档机构的自互锁装置不仅存在结构复杂，制造成本高等缺陷，而且为保证在每个拨叉轴上使用的自锁钢球及弹簧等零件的一致性，对壳体的设计和换档拨叉轴的布置提出了特殊要求，增加了变速器壳体加工的难度。
实用新型内容[0006]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能简化变速器的壳体及换档拨叉轴布局设计，便于变速器壳体及零部件的加工，保证变速器正常运行，提高汽车行驶安全性的汽车变速器换档机构自互锁装置。
[0007]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0008]一种汽车变速器换档机构自互锁装置，它由换档拨叉轴和限位滑块组件组成，所述换档拨叉轴包括第一换档拨叉轴、第二换档拨叉轴和第三换档拨叉轴，所述第一换档拨叉轴、第二换档拨叉轴和第三换档拨叉轴依次平行布置，所述限位滑块组件包括对称布置在第二换档拨叉轴左右的两部分，它们分别与第一换档拨叉轴、第三换档拨叉轴配装。
[0009]上述汽车变速器换档机构自互锁装置，所述第一换档拨叉轴与第三换档拨叉轴为对称结构，在它们外圆柱面的内侧设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽和一个限位深槽，其中限位浅槽对称布置在限位深槽的上下两侧。
[0010]上述汽车变速器换档机构自互锁装置，所述第二换档拨叉轴外圆柱面的左右两侧对称设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽和一个限位深槽，其中限位浅槽对称布置在限位深槽的上下两侧。
[0011]上述汽车变速器换档机构自互锁装置，所述限位滑块组件的每一部分均包括第一滑块、第二滑块和压缩弹簧，所述压缩弹簧嵌装在第一滑块与第二滑块之间。
[0012]上述汽车变速器换档机构自互锁装置，所述第一滑块的外侧端为第一滑块圆弧限位面，所述第一滑块圆弧限位面与第一换档拨叉轴或第三换档拨叉轴上限位槽匹配。
[0013]上述汽车变速器换档机构自互锁装置，所述第二滑块为倾倒放置的矩形槽结构，在矩形槽底部设有与第二换档拨叉轴上限位槽匹配的第二滑块圆弧限位面。
[0014]本实用新型通过换档拨叉轴上限位槽与所对应滑块的圆弧限位面的配合实现了该换档拨叉轴的自锁功能，避免了变速器在恶劣工况下发生自行挂档或自行脱档现象；本实用新型在某一换档拨叉轴执行换档动作时，通过第一滑块、第二滑块及压缩弹簧的配合，对相邻位置的换档拨叉轴锁止限位，达到了在任何情况下变速器只能挂入一个档位的目的，保证了变速器运行的可靠性。总之，本实用新型不仅简化了变速器壳体及换档拨叉轴的布局设计，降低了变速器壳体及零部件的加工成本，而且保证了变速器的正常运行，提高了汽车行驶的安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1是传统手动变速器自锁机构不意图；
[0017]图2是传统手动变速器第二换档拨叉轴挂入某一档位后互锁状态示意图；
[0018]图3是传统手动变速器第三换档拨叉轴挂入某一档位后互锁状态示意图；
[0019]图4是传统手动变速器第一换档拨叉轴挂入某一档位后互锁状态示意图；
[0020]图5是本实用新型结构示意图；
[0021]图6是第一换档拨叉轴或第三换档拨叉轴结构示意图；
[0022]图7是第二换档拨叉轴结构示意图；
[0023]图8是限位滑块组件结构示意图(左侧部分)；
[0024]图9是图5的主视图(此时变速器处于空档状态)；[0025]图10是本实用新型在变速器挂一档时示意图；
[0026]图11是本实用新型在变速器挂二档时示意图；
[0027]图12是本实用新型在变速器挂三档时示意图；
[0028]图13是本实用新型在变速器挂四档时示意图；
[0029]图14是本实用新型在变速器挂五档时示意图；
[0030]图15是本实用新型在变速器挂倒档时示意图。
[0031]图中各标号清单为:1、换档拨叉轴，1-1、第一换档拨叉轴，1-2、第二换档拨叉轴，1-3、第三换档拨叉轴，2、锁球，3、锁球弹簧，4、锁球弹簧座，5、锁球螺塞，6、上侧互锁钢球，
7、互锁销，8、下侧互锁钢球，9、限位滑块组件，9-1、第一滑块，9-1-1、第一滑块圆弧限位面，9-2、第二滑块，9-2-1、第二滑块圆弧限位面，9-3、压缩弹簧，10、限位浅槽，11、限位深槽。
【具体实施方式】
[0032]参看图5、图9，本实用新型由换档拨叉轴I和限位滑块组件9组成，所述换档拨叉轴I包括第一换档拨叉轴1-1、第二换档拨叉轴1-2和第三换档拨叉轴1-3，所述第一换档拨叉轴1-1、第二换档拨叉轴1-2和第三换档拨叉轴1-3依次平行布置，所述限位滑块组件9包括对称布置在第二换档拨叉轴1-2左右的两部分，它们分别与第一换档拨叉轴1-1、第三换档拨叉轴1-3配装。
[0033]参看图5、图6，本实用新型的第一换档拨叉轴1-1与第三换档拨叉轴1-3为对称结构，在它们外圆柱面的内侧设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽10和一个限位深槽11，其中限位浅槽10对称布置在限位深槽11上下两侧。
[0034]参看图5、图7，本实用新型的第二换档拨叉轴1-2外圆柱面的左右两侧对称设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽10和一个限位深槽11，其中限位浅槽10对称布置在限位深槽11的上下两侧。
[0035]参看图5、图8，本实用新型的限位滑块组件9的每一部分均包括第一滑块9-1、第二滑块9-2和压缩弹簧9-3，所述压缩弹簧9-3嵌装在第一滑块9-1与第二滑块9_2之间，所述第一滑块9-1的外侧端为第一滑块圆弧限位面9-1-1，所述第一滑块圆弧限位面9-1-1与第一换档拨叉轴1-1或第三换档拨叉轴1-3上限位槽匹配，所述第二滑块9-2为倾倒放置的矩形槽结构，在矩形槽底部设有与第二换档拨叉轴1-2上限位槽匹配的第二滑块圆弧限位面9-2-1。
[0036]下面结合五档手动变速器这一具体实施例，对本实用新型在不同档位切换时的工作过程进行描述:
[0037]参看图10，当变速器挂入一档时，第一换档拨叉轴1-1 (即一二档拨叉轴)向上移动，左侧部分限位滑块组件9中的第一滑块9-1与第一换档拨叉轴1-1下方的限位浅槽10配合，由于压缩弹簧9-3的作用，第一滑块9-1对第一换档拨叉轴1-1始终保持一定的压力，起到自锁作用；如此时第二换档拨叉轴1-2 (即三四档拨叉轴)有轴向力作用，会推动左侧部分限位滑块组件9中的第二滑块9-2向第一滑块9-1移动，由于压缩弹簧9-3被压缩后第一滑块9-1右端与第二滑块9-2左端接触，阻止第二换档拨叉轴1-2的轴向移动，起到一二档拨叉轴与三四档拨叉轴的互锁作用；如此时第三换档拨叉轴1-3 (即五倒档拨叉轴)有轴向力作用，会推动左右两部分限位滑块向左移动，使左右两组滑块相互接触，阻止五倒档拨叉轴的轴向移动，起到一二档拨叉轴与五倒档拨叉轴的互锁作用。
[0038]参看图11，当变速器挂入二档时，第一换档拨叉轴1-1 (即一二档拨叉轴)向下移动，右侧部分限位滑块组件9的动作与挂入一档时一致，能够实现二档的自锁及一二档拨叉轴与三四档拨叉轴、五倒档拨叉轴之间的互锁。
[0039]参看图12，当变速器挂入三档时，第二换档拨叉轴1-2 (即三四档拨叉轴)向上移动，限位滑块组件9中的左右两侧的第二滑块9-2均与第二拨叉轴1-2下方的限位浅槽10配合，由于压缩弹簧9-3的作用，第二滑块9-2对第二换档拨叉轴1-2始终保持一定的压力，起到自锁作用；如此时第一换档拨叉轴1-1 (即一二档拨叉轴)有轴向力作用，会推动左侧第一滑块9-1向左侧第二滑块9-2移动，由于压缩弹簧9-3被压缩后第一滑块9-1右端与第二滑块9-2左端接触，阻止了第一换档拨叉轴1-1的轴向移动，起到三四档拨叉轴与一二档拨叉轴的互锁作用；如此时第三换档拨叉轴1-3 (即五倒档拨叉轴)有轴向力作用，会推动右侧第一滑块9-1向右侧第二滑块9-2移动，由于压缩弹簧9-3被压缩后第一滑块
9-1左端与第二滑块9-2右端接触，阻止了第三换档拨叉轴1-3的轴向移动，起到三四档拨叉轴与五倒档拨叉轴的互锁作用。
[0040]参看图13，当变速器挂入四档时，第二换档拨叉轴1-2 (即三四档拨叉轴)向下移动，限位滑块组件9中的左右两侧滑块的动作与挂入三档时一致，能够实现四档的自锁及三四档拨叉轴与一二档拨叉轴、五倒档拨叉轴之间的互锁。
[0041]参看图14，当变速器挂入五档时，第三换档拨叉轴1-3 (即五倒档拨叉轴)向上移动，此时，右侧部分滑块组件9中的第一滑块9-1与第三换档拨叉轴1-3下方的限位浅槽10配合，由于压缩弹簧9-3的作用，第一滑块9-1对第三换档拨叉轴1-3始终保持一定的压力，起到自锁作用；如此时第二换档拨叉轴1-2 (即三四档拨叉轴)有轴向力作用，会推动右侧滑块组件9中的第二滑块9-2向第一滑块9-1移动，由于压缩弹簧9-3被压缩后第一滑块左端与第二滑块9-2右端接触，阻止第二换档拨叉轴1-2的轴向移动，起到五倒档拨叉轴与三四档拨叉轴的互锁作用；如此时第一换档拨叉轴1-1 (即一二档拨叉轴)有轴向力作用，会推动左右两部分限位滑块9向右移动，使左右两组滑块相互接触，阻止五倒档拨叉轴的轴向移动，起到五倒档拨叉轴与一二档拨叉轴的互锁作用。
[0042]参看图16，当变速器挂入倒档时，第三换档拨叉轴1-3 (即五倒档拨叉轴)向下移动，右侧部分滑块组件9的动作与挂入五档时一致，能够实现倒档的自锁及五倒档拨叉轴与一二档拨叉轴、三四档拨叉轴之间的互锁。
【权利要求】
1.一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，它由换档拨叉轴(I)和限位滑块组件(9)组成，所述换档拨叉轴(I)包括第一换档拨叉轴(1-1 )、第二换档拨叉轴(1-2)和第三换档拨叉轴(1-3)，所述第一换档拨叉轴(1-1 )、第二换档拨叉轴(1-2)和第三换档拨叉轴(1-3)依次平行布置，所述限位滑块组件(9)包括对称布置在第二换档拨叉轴(1-2)左右的两部分，它们分别与第一换档拨叉轴(1-1 )、第三换档拨叉轴(1-3)配装。
2.根据权利要求1所述的一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，所述第一换档拨叉轴(1-1)与第三换档拨叉轴(1-3)为对称结构，在它们外圆柱面的内侧设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽(10 )和一个限位深槽(11 )，其中限位浅槽(10 )对称布置在限位深槽(11)的上下两侧。
3.根据权利要求2所述的一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，所述第二换档拨叉轴(1-2)外圆柱面的左右两侧对称设置限位槽，所述限位槽包括两个限位浅槽(10)和一个限位深槽(11)，其中限位浅槽(10)对称布置在限位深槽(11)的上下两侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，所述限位滑块组件(9)的每一部分均包括第一滑块(9-1)、第二滑块(9-2)和压缩弹簧(9-3)，所述压缩弹簧(9-3 )嵌装在第一滑块(9-1)与第二滑块(9-2 )之间。
5.根据权利要求4所述的一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，所述第一滑块(9-1)的外侧端为第一滑块圆弧限位面(9-1-1 )，所述第一滑块圆弧限位面(9-1-1)与第一换档拨叉轴(1-1)或第三换档拨叉轴(1-3)上限位槽匹配。
6.根据权利要求4所述的一种汽车变速器换档机构自互锁装置，其特征是，所述第二滑块(9-2)为倾倒放置的矩形槽结构，在矩形槽底部设有与第二换档拨叉轴(1-2)上限位槽匹配的第二滑块圆弧限位面(9-2-1)。
【文档编号】F16H63/34GK203627771SQ201320762514
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】马克, 余雷, 杨自望, 张建宇, 袁敬铭 申请人:长城汽车股份有限公司