限位销联动式选档互锁机构及变速箱的制作方法

本发明涉及汽车制造领域，更具体而言，涉及一种限位销联动式选档互锁机构，及一种具有该限位销联动式选档互锁机构的变速箱。

背景技术：

为了防止选档时同时挂上两个档致使变速器卡死或损坏，需要在变速箱的操纵机构中设有互锁装置。目前，国内汽车变速箱通常采用多叉轴式互锁机构，如图1至图3所示，各选档叉轴的两侧或单侧设有凹槽，凹槽中间设有互锁联动销孔，钢球及联动销分别安装在凹槽及销孔中，当其中的一根选档拨叉轴选档时，该选档拨叉轴轴向滑动使其上的凹槽移动位置，钢球脱出凹槽并在该选档拨叉轴挤压下向相邻档拨叉轴方向移动，其余钢球和联动销与上述钢球联动，从而将其余的选档拨叉轴锁住，这种互锁机构中，各选档拨叉轴只能并排设置，需要占据较大的安装空间，导致变速箱尺寸较大，且互锁机构的安装难度较大，装配效率低。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。

为此，本发明的一个目的在于，提供一种限位销联动式选档互锁机构。

本发明的另一个目的在于，提供一种变速箱，包括上述限位销联动式选档互锁机构。

为实现上述目的，本发明第一个方面的实施例提供了一种限位销联动式选档互锁机构，用于变速箱，包括：拨叉轴，与所述变速箱的壳体滑动连接，所述拨叉轴能够相对所述壳体沿自身轴向滑动；三个拨叉，能够滑动地套设在所述拨叉轴上，各所述拨叉背向所述拨叉轴的一端设有限位槽，所述拨叉轴能够选择性带动一个所述拔插沿自身轴向滑动；联动限位组件，包括：弹性限位销、两个刚性限位销和传动件，所述弹性限位销垂直于所述拨叉轴安装并能够沿自身轴线方向伸缩，所述两个刚性限位销垂直于所述拨叉轴安装并能够沿自身轴线方向滑动，所述弹性限位销的顶部与所述三个拨叉中位于中间的一个抵触配合，所述两个刚性限位销的顶部分别与另外两个拨叉抵触配合，所述传动件与所述弹性限位销及所述两个刚性限位销配合，空档时，所述弹性限位销的顶部和所述两个刚性限位销的顶部分别位于三个所述限位槽内，选档时，任一所述拨叉随所述拨叉轴轴向滑动，使相应限位销的顶部脱出限位槽并与槽边缘抵触，所述传动件在所述相应限位销带动下向另外两个限位销施加朝向所述拨叉轴的作用力，使所述另外两个限位销的顶部与相配合的限位槽配合锁紧。

本方案提供的限位销联动式选档互锁机构只需要一根拨叉轴，三个拨叉可滑动地套装在拨叉轴上，且三个拨叉通过联动限位组件中的弹性限位销以及两个刚性限位销联动实现互锁，这样设计互锁机构所占用的安装空间小，可减小变速箱的体积，并且，本方案中拨叉轴、拨叉及联动限位组件的安装操作简单，装配耗时短，可提升产品的生产装配效率。

在上述技术方案中，优选地，所述拨叉轴能够相对所述壳体轴向滑动，并且能够绕自身轴线转动，所述拨叉轴上沿轴向间隔设置三个选档销，所述三个选档销分别与所述拨叉轴垂直，且所述三个选档销的轴线错开一定角度；各所述拨叉朝向所述拨叉轴的一端设有选档通槽，所述三个拨叉上的选档通槽分别能够与所述三个选档销配合，所述拨叉轴能够相对各所述拨叉绕自身轴线转动，使任一所述选档销与相应的所述选档通槽配合、另两个所述选档销与另外两个所述选档通槽分离，以使所述拨叉轴能够选择性带动一个所述拔插沿自身轴向滑动。

本方案中，拨叉轴既可以相对壳体滑动，又可相对壳体转动，选档时，拨叉轴转至特定角度，使相应选档销进入相应拨叉上的选档通槽，而另外两个选档销位于另外两个拨叉上的选档通槽之外，以使拨叉轴可选择性带动一个拔插沿自身轴向滑动，而另外两个拨叉不动，防止选档时同时挂上两个档致使变速器卡死或损坏的问题发生。

在上述任一技术方案中，优选地，所述限位槽的槽壁呈V形或弧形，所述弹性限位销的顶部和所述两个刚性限位销的顶部分别设有与所述限位槽适配的V形或弧形的凸起。

本方案中，三个限位槽均为V形槽或弧形槽，三个限位销顶部的形状与限位槽适配，限位销和限位槽能够沿接触面相对滑动，使限位销进出限位槽的运动过程更平稳，减小选档时限位销与拨叉间的冲击，从而减小噪音，并延长零件的使用寿命。

在上述任一技术方案中，优选地，所述传动件包括两个子传动件，所述两个子传动件的第一端分别与所述弹性限位销配合、第二端分别与所述两个刚性限位销配合。

在上述任一技术方案中，优选地，所述弹性限位销的底部两侧对称设置有第一导向斜面，所述第一导向斜面到所述弹性限位销的轴线的距离由上至下逐渐减小，所述两个子传动件的所述第一端分别设有第二导向斜面，两个所述第二导向斜面分别与两个所述第一导向斜面抵触配合，且两个所述第二导向斜面分别能够相对两个所述第一导向斜面滑动，以使所述弹性限位销沿自身轴线方向伸缩时能够带动两个所述子传动件沿所述子传动件的轴线方向滑动；其中，空档时，两个所述子传动件的所述第一端相距一定距离。

在上述任一技术方案中，优选地，两个所述钢性限位销的底部分别设置有第三导向斜面，所述第三导向斜面到所述弹性限位销的距离由上至下逐渐增大，所述两个子传动件的所述第二端分别设有第四导向斜面，两个所述第四导向斜面分别与两个所述第三导向斜面抵触配合，且两个所述第四导向斜面分别能够相对两个所述第三导向斜面滑动，以使两个所述刚性限位销沿自身轴线方向滑动时分贝能够带动两个所述子传动件沿所述子传动件的轴线方向滑动。

本方案提供了一种简单的联动机构，弹性限位销和两子传动件之间、以及两子传动件和两刚性限位销之间均采用导向斜面相抵触的配合方式，装配难度低。空档时，三个限位销的顶部分别插入三个限位槽与限位槽零间隙配合，且两子传动件间具有一定间隙。选档时，拨叉轴带动一拨叉轴向滑动，若与该拨叉配合的是弹性限位销，则弹性限位销由拨叉限位槽内滑出并被压缩，弹性限位销的回复弹力通过斜面配合传递给两侧的子传动件，两子传动件再分别通过斜面配合将作用力传递给两刚性传动件，使两刚性传动件受到朝向拨叉轴的作用力，以使两刚性传动件的顶部分别压紧相应拨叉限位槽的槽壁，从而将不参与换档的两个拨叉牢牢锁定，实现联动互锁；若与该拨叉配合的是一个刚性限位销，则该刚性限位销由拨叉限位槽内滑出，并在拨叉推动下向远离拨叉轴的方向滑动，与之抵触的子传动件在其推动下向另一子传动件所在方向滑动，并将弹性限位销压缩，弹性限位销的回复弹力使自身顶部压紧相应拨叉限位槽的槽壁，同时弹性限位销的回复弹力通过斜面配合传递给另一子传动件，另一子传动件再通过斜面配合将作用力传递给另一刚性限位销，使另一刚性限位销受到朝向拨叉轴的作用力，以使另一刚性限位销的顶部压紧相应拨叉限位槽的槽壁，从而将不参与换档的两个拨叉牢牢锁定，实现联动互锁。

在上述任一技术方案中，优选地，所述第一导向斜面、所述第二导向斜面、所述第三导向斜面、所述第四导向斜面为倾斜的平面或弧形面。

在上述任一技术方案中，优选地，每个所述子传动件包括相抵触的推杆和传动球，所述第二导向斜面设置在所述推杆上，所述第四导向斜面位于所述传动球上。

本方案中，子传动件包括推杆和传动球，传动球的球面即为第四导向斜面，推杆和传动球抵触配合实现联动，这样设计零件间的配合关系简单，容易装配。

在上述任一技术方案中，优选地，所述弹性限位销包括：上销体、下销体和弹簧，所述上销体和所述下销体相对的表面上分别设有上安装槽和下安装槽，所述弹簧的两端分别安装在所述上安装槽和所述下安装槽内。

本方案中，弹性限位销由上销体、下销体和弹簧组成，这样上销体和下销体可采用金属材料制造，保证上销体和下销体的强度，避免上销体和下销体变形。

在上述任一技术方案中，可选地，所述限位销联动式选档互锁机构还包括：安装座，固定设置在所述壳体内，所述安装座上设有一个与所述拨叉轴平行的传动件安装孔和三个与所述传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，所述传动件能够滑动地安装在所述传动件安装孔内，所述弹性限位销和所述两个刚性限位销分别能够滑动地安装在三个所述限位销安装孔内，且所述弹性限位销的顶部和所述两个刚性限位销的顶部分别伸出三个所述限位销安装孔。

本方案中，安装座上设有一个与拨叉轴平行的传动件安装孔和三个与传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，弹性限位销、两刚性限位销和两子传动件分别安装在相应孔内，以保证弹性限位销、两刚性限位销和两子传动件可沿预设方向运动，从而实现联动互锁。

在上述任一技术方案中，可选地，所述壳体上设有一个与所述拨叉轴平行的传动件安装孔和三个与所述传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，所述传动件能够滑动地安装在所述传动件安装孔内，所述弹性限位销和所述两个刚性限位销分别能够滑动地安装在三个所述限位销安装孔内，且所述弹性限位销的顶部和所述两个刚性限位销的顶部分别伸出三个所述限位销安装孔。

本方案中，直接将各安装孔开设在变速箱的壳体上，这样设计减少了零件的数量，省去了安装座与壳体的装配过程，可提升产品的装配效率，并降低产品的生产成本。

具体地，为方便联动限位组件安装，可将传动件安装孔两端位置设置成与外界连通的通孔，并在端口位置设置螺纹，联动限位组件安装完毕后，通过螺塞将两端口封闭。

本发明第二方面的实施例提供了一种变速箱，包括如本发明第一方面任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构。

本发明第二方面实施例提供的变速箱包括本发明第一方面任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构，因此该变速箱具有上述任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中选档互锁机构的结构示意图；

图2是图1中所示选档互锁机构另一工作状态的结构示意图；

图3是图2中所示选档互锁机构另一工作状态的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构空档状态的结构示意图；

图5是图4中所示限位销联动式选档互锁机构一种选档状态的结构示意图；

图6是图4中所示限位销联动式选档互锁机构另一种选档状态的结构示意图；

图7是图4中所示联动限位组件的结构示意图。

其中，图4至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1拨叉轴，11选档销，2拨叉，3弹性限位销，31上销体，32下销体，33弹簧，4刚性限位销，5子传动件，51推杆，52传动球，6螺塞。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图4至图7所示，本发明第一个方面的实施例提供了一种限位销联动式选档互锁机构，用于变速箱，包括：拨叉轴1，与变速箱的壳体滑动连接，拨叉轴1能够相对壳体沿自身轴向滑动，并且能够绕自身轴线转动，拨叉轴1上沿轴向间隔设置三个选档销11，三个选档销11分别与拨叉轴1垂直，且三个选档销11的轴线错开一定角度；三个拨叉2，能够滑动地套设在拨叉轴1上，各拨叉2背向拨叉轴1的一端设有限位槽、朝向拨叉轴1的一端设有选档通槽，三个拨叉2上的选档通槽分别能够与三个选档销11配合，拨叉轴1能够相对各拨叉2绕自身轴线转动，使任一选档销11与相应的选档通槽配合、另两个选档销11与另外两个选档通槽分离，以使拨叉轴1能够选择性带动一个拔插沿自身轴向滑动；联动限位组件，包括：弹性限位销3、两个刚性限位销4和传动件，弹性限位销3垂直于拨叉轴1安装并能够沿自身轴线方向伸缩，两个刚性限位销4垂直于拨叉轴1安装并能够沿自身轴线方向滑动，弹性限位销3的顶部与三个拨叉2中位于中间的一个抵触配合，两个刚性限位销4的顶部分别与另外两个拨叉2抵触配合，传动件包括两个子传动件5，弹性限位销3的底部两侧对称设置有第一导向斜面，第一导向斜面到弹性限位销3的轴线的距离由上至下逐渐减小，两个子传动件5的第一端分别设有第二导向斜面，两个第二导向斜面分别与两个第一导向斜面抵触配合，且两个第二导向斜面分别能够相对两个第一导向斜面滑动，以使弹性限位销3沿自身轴线方向伸缩时能够带动两个子传动件5沿子传动件5的轴线方向滑动。两个钢性限位销的底部分别设置有第三导向斜面，第三导向斜面到弹性限位销3的距离由上至下逐渐增大，两个子传动件5的第二端分别设有第四导向斜面，两个第四导向斜面分别与两个第三导向斜面抵触配合，且两个第四导向斜面分别能够相对两个第三导向斜面滑动，以使两个刚性限位销4沿自身轴线方向滑动时分贝能够带动两个子传动件5沿子传动件5的轴线方向滑动。其中，空档时，两个子传动件5的第一端相距一定距离，弹性限位销3的顶部和两个刚性限位销4的顶部分别位于三个限位槽内，选档时，任一拨叉2随拨叉轴1轴向滑动，使相应限位销的顶部脱出限位槽并与槽边缘抵触，传动件在相应限位销带动下向另外两个限位销施加朝向拨叉轴1的作用力，使另外两个限位销的顶部与相配合的限位槽配合锁紧。

本方案提供的限位销联动式选档互锁机构只需要一根拨叉轴1，三个拨叉2可滑动地套装在拨叉轴1上，且三个拨叉2通过联动限位组件中的弹性限位销3以及两个刚性限位销4联动实现互锁，这样设计互锁机构所占用的安装空间小，可减小变速箱的体积，并且，本方案中拨叉轴1、拨叉2及联动限位组件的安装操作简单，装配耗时短，可提升产品的生产装配效率。

弹性限位销3和两子传动件5之间、以及两子传动件5和两刚性限位销4之间均采用导向斜面相抵触的配合方式，装配难度低。空档时，如图4所示，三个限位销的顶部分别插入三个限位槽与限位槽零间隙配合，且两子传动件5间具有一定间隙。选档时拨叉轴1转至特定角度，使相应选档销11进入相应拨叉2上的选档通槽，而另外两个选档销11位于另外两个拨叉2上的选档通槽之外，以使拨叉轴1可选择性带动一个拔插沿自身轴向滑动，若与该拨叉2配合的是弹性限位销3，如图5所示，则弹性限位销3由拨叉2限位槽内滑出并被压缩，弹性限位销3的回复弹力通过斜面配合传递给两侧的子传动件5，两子传动件5再分别通过斜面配合将作用力传递给两刚性传动件，使两刚性传动件受到朝向拨叉轴1的作用力，以使两刚性传动件的顶部分别压紧相应拨叉2限位槽的槽壁，从而将不参与换档的两个拨叉2牢牢锁定，实现联动互锁；若与该拨叉2配合的是一个刚性限位销4，如图6所示，则该刚性限位销4由拨叉2限位槽内滑出，并在拨叉2推动下向远离拨叉轴1的方向滑动，与之抵触的子传动件5在其推动下向另一子传动件5所在方向滑动，并将弹性限位销3压缩，弹性限位销3的回复弹力使自身顶部压紧相应拨叉2限位槽的槽壁，同时弹性限位销3的回复弹力通过斜面配合传递给另一子传动件5，另一子传动件5再通过斜面配合将作用力传递给另一刚性限位销4，使另一刚性限位销4受到朝向拨叉轴1的作用力，以使另一刚性限位销4的顶部压紧相应拨叉2限位槽的槽壁，从而将不参与换档的两个拨叉2牢牢锁定，实现联动互锁。

在上述任一技术方案中，优选地，限位槽的槽壁呈V形或弧形，弹性限位销3的顶部和两个刚性限位销4的顶部分别设有与限位槽适配的V形或弧形的凸起。

本方案中，三个限位槽均为V形槽或弧形槽，三个限位销顶部的形状与限位槽适配，限位销和限位槽能够沿接触面相对滑动，使限位销进出限位槽的运动过程更平稳，减小选档时限位销与拨叉2间的冲击，从而减小噪音，并延长零件的使用寿命。

在上述任一技术方案中，优选地，第一导向斜面、第二导向斜面、第三导向斜面、第四导向斜面为倾斜的平面或弧形面。

在上述任一技术方案中，优选地，每个子传动件5包括相抵触的推杆51和传动球52，第二导向斜面设置在推杆51上，第四导向斜面位于传动球52上。

本方案中，子传动件5包括推杆51和传动球52，传动球52的球面即为第四导向斜面，推杆51和传动球52抵触配合实现联动，这样设计零件间的配合关系简单，容易装配。

在上述任一技术方案中，优选地，弹性限位销3包括：上销体31、下销体32和弹簧33，上销体31和下销体32相对的表面上分别设有上安装槽和下安装槽，弹簧33的两端分别安装在上安装槽和下安装槽内。

本方案中，弹性限位销3由上销体31、下销体32和弹簧33组成，这样上销体31和下销体32可采用金属材料制造，保证上销体31和下销体32的强度，避免上销体31和下销体32变形。

在上述任一技术方案中，可选地，限位销联动式选档互锁机构还包括：安装座，固定设置在壳体内，安装座上设有一个与拨叉轴1平行的传动件安装孔和三个与传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，传动件能够滑动地安装在传动件安装孔内，弹性限位销3和两个刚性限位销4分别能够滑动地安装在三个限位销安装孔内，且弹性限位销3的顶部和两个刚性限位销4的顶部分别伸出三个限位销安装孔。

本方案中，安装座上设有一个与拨叉轴1平行的传动件安装孔和三个与传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，弹性限位销3、两刚性限位销4和两子传动件5分别安装在相应孔内，以保证弹性限位销3、两刚性限位销4和两子传动件5可沿预设方向运动，从而实现联动互锁。

在上述任一技术方案中，可选地，壳体上设有一个与拨叉轴1平行的传动件安装孔和三个与传动件安装孔连通且竖直的限位销安装孔，传动件能够滑动地安装在传动件安装孔内，弹性限位销3和两个刚性限位销4分别能够滑动地安装在三个限位销安装孔内，且弹性限位销3的顶部和两个刚性限位销4的顶部分别伸出三个限位销安装孔。

本方案中，直接将各安装孔开设在变速箱的壳体上，这样设计减少了零件的数量，省去了安装座与壳体的装配过程，可提升产品的装配效率，并降低产品的生产成本。

具体地，为方便联动限位组件安装，可将传动件安装孔两端位置设置成与外界连通的通孔，并在端口位置设置螺纹，联动限位组件安装完毕后，通过螺塞6将两端口封闭。

本发明第二方面的实施例提供了一种变速箱，包括如本发明第一方面任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构。

本发明第二方面实施例提供的变速箱包括本发明第一方面任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构，因此该变速箱具有上述任一实施例提供的限位销联动式选档互锁机构的全部有益效果，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。