專利名稱：一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變速器部件，具體涉及一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，能用于手動(dòng)操縱變速器或者自動(dòng)操縱變速器上。
背景技術(shù)：
變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，一般也稱排檔選擇機(jī)構(gòu)。手動(dòng)操縱滑動(dòng)齒輪或滑動(dòng)嚙合套式的齒輪變速器以及用于該變速器的選擇換檔的換檔機(jī)構(gòu)，是眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)。近幾年，對(duì)這種滑動(dòng)齒輪或滑動(dòng)嚙合套式的變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)作了許多的改進(jìn)。如為簡化變速器的殼體總成的結(jié)構(gòu)并減少其制造費(fèi)用，人們采用了橫截面為矩形的變速檔，也叫扁平變速檔和變速桿，這一點(diǎn)已被大家所知。請參見美國專利4273004號(hào)。在現(xiàn)有的技術(shù)中，銷或球型的互鎖機(jī)構(gòu)的使用已經(jīng)很為普遍，這些已包括在美國專利第3387501號(hào)；第4120212和第4296642號(hào)中。盡管這些互鎖機(jī)構(gòu)在功能上是令人滿意的，但并不適應(yīng)所有類型的換檔機(jī)構(gòu)或者對(duì)于制造及安裝來說，往往是很復(fù)雜或耗費(fèi)昂貴。在現(xiàn)有技術(shù)中，變速器操縱機(jī)構(gòu)的互鎖一般通過球型與銷的互鎖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，雖然這種現(xiàn)有技術(shù)能很好的適應(yīng)某些情況，互鎖可靠，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配麻煩，并且容錯(cuò)性較差。因此，仍需要提供一種簡單、可靠的換檔機(jī)構(gòu)，以便獲得所需要的安全的變速運(yùn)動(dòng)，使不同檔位之間能夠簡便的實(shí)現(xiàn)互鎖，保證變速器的運(yùn)行安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變速器換檔器操縱機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)換檔互鎖，并且鎖止可靠；還能實(shí)現(xiàn)在脫檔之前選檔，減少換檔時(shí)間，提高換檔速度，縮短動(dòng)力中斷時(shí)間，提高變速器的安全性和使用效率。本發(fā)明所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器殼體上并且在空間平行的第一換檔桿、第二換檔桿、第三換檔桿和第四換檔桿；在所述第一換檔桿的中上部配合有第一換檔叉和第一換檔撥叉，在所述第二換檔桿的中下部配合有第二換檔叉和第二換檔撥叉，所述第三換檔桿和第四換檔桿的下部分別與第三換檔撥叉配合，在所述第四換檔桿的中上部配合有第三換檔叉；其特征是—換檔塊由換檔指和換檔凸輪構(gòu)成，在所述換檔凸輪的中心設(shè)有安裝孔；一換檔軸與第四換檔桿垂直，并與所述換檔凸輪上的安裝孔配合；所述換檔指位于第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的兩內(nèi)側(cè)之間；所述換檔指和換檔凸輪的外側(cè)形狀與第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的內(nèi)側(cè)形狀互相適配。所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其所述換檔凸輪的徑向設(shè)有空槽，該空槽的一側(cè)為前換檔凸輪、另一側(cè)為后換檔凸輪，且前換檔凸輪和后換檔凸輪相對(duì)應(yīng)。所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其所述第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的形狀是扁平的，且寬度相等，并伸入變速器殼體內(nèi)。所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其所述第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的寬度均略小于所述換檔凸輪的空槽的寬度，所述第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的長度均小于所述空槽的深度。以保證配合時(shí)不發(fā)生干涉，并可以實(shí)現(xiàn)限位的作用，確保準(zhǔn)確安全的掛入需要的檔位。本發(fā)明與變速器換檔總成配合使用，通過固定于換擋軸上的換擋塊與固定于換擋桿上的換擋叉的配合，在不改變原有機(jī)構(gòu)的空間布置和配合關(guān)系的前提下，對(duì)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中換檔塊以及換擋叉的形狀改變來實(shí)現(xiàn)換檔互鎖，從而代替了現(xiàn)有技術(shù)中的球型或銷的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)檔位的主動(dòng)互鎖，互鎖功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過所述的換檔指和換檔凸輪與相應(yīng)的換檔撥叉的設(shè)計(jì)來保證。本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)中，換檔指和換檔凸輪與相應(yīng)的換檔撥叉在換檔過程中的接觸配合部分設(shè)計(jì)為合適的曲線，并且相互配合的兩部分曲線型式相同，以保證在不影響換檔塊原有的推動(dòng)進(jìn)檔功能的情況下，實(shí)現(xiàn)檔位互鎖功能。本發(fā)明還能夠?qū)⑦x檔動(dòng)作安排在脫檔之前，省略換檔過程中的選檔時(shí)間，在一定程度上提高了換檔速度，縮短了動(dòng)力中斷時(shí)間，從而提高了動(dòng)力性與換檔舒適性。從結(jié)構(gòu)上來講，本發(fā)明的型式更為簡單，裝配簡單，簡化了裝配工藝流程，從一定程度上提高了產(chǎn)品質(zhì)量的保證能力和可靠性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過換檔指和換檔凸輪來實(shí)現(xiàn)的，在檔位換檔軸上安裝了一個(gè)換檔指，換檔指縱向向上安裝，靠近換檔撥叉一側(cè)，在其相反方向的兩側(cè)安裝兩個(gè)換檔凸輪。換檔指和換檔凸輪的邊緣被設(shè)計(jì)成曲線，與換檔撥叉內(nèi)側(cè)的曲線型式一致，通過他們之間的位置的有效配合實(shí)現(xiàn)主動(dòng)互鎖。換檔時(shí)，換檔指從中間空檔位置按照要求向一側(cè)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)檔，同時(shí)換檔凸輪向另一側(cè)移動(dòng)，與無檔位要求的換檔撥叉配合，將其鎖止在空檔位置，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)互鎖。本發(fā)明的特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)互鎖，結(jié)構(gòu)簡單、互鎖效果良好，并且將選檔動(dòng)作安排在脫檔之前，換檔過程中去掉了選檔時(shí)間，提高了換檔速度，縮短了動(dòng)力中斷時(shí)間。


圖1是變速器處于空檔中間位置時(shí)，本發(fā)明的換檔塊和換檔叉的位置示意圖；圖2是本發(fā)明的換檔塊的軸測圖；圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是圖3的俯視圖；圖6是整車檔位布置示例圖；圖7是空擋時(shí)換擋機(jī)構(gòu)示意圖；圖8是異側(cè)換檔時(shí)(脫檔I)的示意圖；圖9是同側(cè)換檔時(shí)(脫檔2)的示意圖；圖10是換檔機(jī)構(gòu)處于鎖止位置的示意圖。圖中2—換檔指，3—換檔凸輪(后換檔凸輪3a、前換檔凸輪3b)，4 一換檔塊，5 —空槽，6 —安裝孔，7 —第三換檔撥叉，8 —第二換檔撥叉，10 —第一換檔撥叉，11 一第一換檔桿，12 一第二換檔桿，13 一第三換檔桿，14 一換檔軸，15 一第一換檔叉，16 一第二換檔叉，17 一第三換檔叉，18 一第四換檔桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)構(gòu)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖1、圖2、圖3和圖4，一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器殼體上并且在空間平行的第一換檔桿11、第二換檔桿12、第三換檔桿13和第四換檔桿18 ;在所述第一換檔桿11的中上部配合有第一換檔叉15和第一換檔撥叉10，在所述第二換檔桿12的中下部配合有第二換檔叉16和第二換檔撥叉8，所述第三換檔桿13和第四換檔桿18的下部分別與第三換檔撥叉7配合，在所述第四換檔桿18的的中上部配合有第三換檔叉17 ;其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一換檔塊4由換檔指2和換檔凸輪3構(gòu)成，在所述換檔凸輪3的中心設(shè)有安裝孔6 ;一換檔軸14與第四換檔桿18垂直，并與所述換檔凸輪3上的安裝孔6配合；所述換檔指2位于第一換檔叉15、第二換檔叉16和第三換檔叉17的兩內(nèi)側(cè)之間；所述換檔指2和換檔凸輪3的外側(cè)形狀與第一換檔叉15、第二換檔叉16和第三換檔叉17的內(nèi)側(cè)形狀互相適配。進(jìn)一步，所述換檔凸輪3的徑向設(shè)有空槽5，該空槽5的一側(cè)為前換檔凸輪3b、另一側(cè)為后換檔凸輪3a，且前換檔凸輪和后換檔凸輪相對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步，所述第一換檔叉15、第二換檔叉16和第三換檔叉17的形狀是扁平的，且寬度相等，并伸入變速器殼體內(nèi)。進(jìn)一步，所述第一換檔叉15、第二換檔叉16和第三換檔叉17的寬度均略小于所述換檔凸輪3的空槽5的寬度，所述第一換檔叉15、第二換檔叉16和第三換檔叉17的長度均小于所述空槽5的深度。以保證配合時(shí)不發(fā)生干涉，并可以實(shí)現(xiàn)限位的作用，確保準(zhǔn)確安全的掛入需要的檔位。本發(fā)明涉各換擋撥叉固定于對(duì)應(yīng)的換擋桿上，隨換擋桿的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)同步器的運(yùn)動(dòng)掛入要求的檔位；各換擋叉也固定于對(duì)應(yīng)的換擋桿上，并列重疊布置，與換擋塊配合，隨換擋塊的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)換擋桿的移動(dòng)；換擋軸垂直于換擋叉，并與換檔塊上的安裝孔配合，該換檔塊由換檔指和換檔凸輪構(gòu)成，固定于換擋軸上，位于換擋叉的兩內(nèi)側(cè)之間；換擋塊可以隨換擋軸的移動(dòng)而選擇要求的檔位位置，并隨換擋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已達(dá)到推動(dòng)換擋叉的功能。換檔時(shí)，換檔指外側(cè)曲線與換檔撥叉上端較窄處的曲線配合，可以推動(dòng)換檔撥叉橫向移動(dòng)，帶動(dòng)換檔叉移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)檔與退檔的功能；換檔凸輪外側(cè)曲線與換檔叉下端較寬處內(nèi)側(cè)曲線相配合，也可以推動(dòng)換檔叉橫向移動(dòng)；換檔指與換檔凸輪同時(shí)與換檔叉相配合，可以實(shí)現(xiàn)換檔叉的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檔位鎖定。為方便說明，要采用某些術(shù)語，但不能就此限定住其意義。“同側(cè)換檔”是指退出的檔位和將要進(jìn)入的檔位在換檔指的同一側(cè)面；“異側(cè)換檔”是指退出的檔位和將要進(jìn)入的檔位在換檔指的兩側(cè)。整車檔位如按圖6的布置，“同側(cè)換檔”可以舉例為2檔換4檔，“異側(cè)換檔”2檔換3檔。上述術(shù)語解釋可以用于上述特別提到的術(shù)語的變義上，也可以適用于意思相似的術(shù)語上。本發(fā)明提供了一種簡單的互鎖機(jī)構(gòu)，具體可以參見圖1、2、3、4、5所示。在具體使用中，本發(fā)明可以通過外部機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如電機(jī)、氣動(dòng)、液力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，由這些驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)換檔軸14旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)換檔塊2轉(zhuǎn)動(dòng)。換檔塊安裝在換檔軸上，由換檔指與脫檔凸輪一體組成。換檔凸輪在換擋塊下方兩側(cè)，分成前換檔凸輪3b、一個(gè)后換檔凸輪3a。換檔指和換檔凸輪在旋轉(zhuǎn)過程中，其外緣曲線可以與第一換檔撥叉15、第二換檔撥叉16、第三換檔撥叉17的內(nèi)側(cè)曲線同心配合，通過它們之間相互的位置能有效配合實(shí)現(xiàn)主動(dòng)互鎖。本發(fā)明的換檔及鎖止功能可以由圖7、圖8、圖9、圖10說明。為方便說明，假設(shè)變速器的檔位布置如圖6所示，首先換檔指先回到“中間位置”，或者其初始位置處于中間位置，如圖7所示，其后換檔軸按檔位變換要求，沿軸線移動(dòng)使換檔指移到將換入檔換檔撥叉的換檔槽，此時(shí)原掛入檔的換檔撥叉保持不動(dòng)，然后換檔軸和其上的換檔塊，按照將換入檔的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如果之前變速器處于在檔狀態(tài)，則先實(shí)現(xiàn)脫檔，此時(shí)換檔塊上端的換擋指或下端的脫檔凸輪的曲線輪廓先將已掛入檔的滑軌向中間位置(空檔)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脫檔。此時(shí)可以分為兩種情況(I)當(dāng)換入檔的換檔叉與脫開檔的換檔叉運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，如由2檔進(jìn)3檔時(shí)，此時(shí)換檔凸輪與第一換檔叉15、第二換擋叉16的配合位置如圖8所示，換檔凸輪與第一換檔叉15配合，推動(dòng)第一換擋叉15運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)2檔退檔，同時(shí)換擋指與第二換擋叉16配合，推動(dòng)第二換擋叉16運(yùn)動(dòng)，從而使實(shí)現(xiàn)3檔進(jìn)檔，此情況下主要由換擋凸輪上端推動(dòng)第一換擋叉15實(shí)現(xiàn)脫檔。(2)當(dāng)換入檔的換檔撥叉與脫開檔的換檔撥叉運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，如由2檔進(jìn)4檔時(shí)，此時(shí)換擋機(jī)構(gòu)與第一換擋叉15、第二換擋叉16的配合如圖9所示，換檔凸輪與第一換檔叉15配合，推動(dòng)第一換擋叉15運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)2檔退檔，同時(shí)換擋指與第二換擋叉16配合，推動(dòng)第二換擋叉16運(yùn)動(dòng)，從而使實(shí)現(xiàn)4檔進(jìn)檔，此情況下主要由換檔凸輪下端推動(dòng)第一換檔叉15實(shí)現(xiàn)脫檔。當(dāng)換檔叉在換檔凸輪的帶動(dòng)下完成脫檔的同時(shí)，換檔軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，換檔指推動(dòng)將掛入檔位的換檔叉移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)檔，與此同時(shí)脫檔凸輪兩段圓弧形成的圓柱與其他兩個(gè)換檔叉下端的圓弧實(shí)現(xiàn)同心配合，把除換檔指所在的滑軌以外的所有滑軌的換檔槽鎖止在空檔位置上，如圖10所示，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)互鎖。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)不同檔位間的有效互鎖。通過換檔凸輪和換檔叉型線的設(shè)計(jì)，利用簡單的凸輪形狀與換檔叉之間的配合實(shí)現(xiàn)進(jìn)檔與退檔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，自鎖效果良好，可以用手動(dòng)或自動(dòng)的變速器換檔操縱。本發(fā)明不僅限于本說明陳述的實(shí)例，例如當(dāng)檔位增加時(shí)或滑動(dòng)距離增加時(shí)，可以增加換檔凸輪軸向的運(yùn)動(dòng)長度，或在換檔軸上可以布置兩組換檔塊和脫檔凸輪，或者變速器檔位布置不同而引起的換擋過程具體描述的變化，此種形式的變換都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)?？梢哉J(rèn)為，上述實(shí)施例中諸構(gòu)件在細(xì)節(jié)和配置上所進(jìn)行的種種改變并沒有超出下述就本發(fā)明提出的權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器殼體上并且在空間平行的第一換檔桿(11)、第二換檔桿(12)、第三換檔桿(13)和第四換檔桿(18);在所述第一換檔桿(11)的中上部配合有第一換檔叉(15)和第一換檔撥叉(10)， 在所述第二換檔桿(12)的中下部配合有第二換檔叉(16)和第二換檔撥叉(8)，所述第三換檔桿(13)和第四換檔桿(18)的下部分別與第三換檔撥叉(7)配合，在所述第四換檔桿(18)的的中上部配合有第三換檔叉(17);其特征是一換檔塊(4)由換檔指(2)和換檔凸輪(3)構(gòu)成，在所述換檔凸輪(3)的中心設(shè)有安裝孔(6); —換檔軸(14)處于與第四換檔桿(18)垂直位置，與所述換檔凸輪(3)上的安裝孔(6)配合；所述換檔指(2)位于第一換檔叉(15)、第二換檔叉(16)和第三換檔叉(17)的兩內(nèi)側(cè)之間；所述換檔指(2)和換檔凸輪(3)的外側(cè)形狀與第一換檔叉(15)、第二換檔叉(16)和第三換檔叉(17)的內(nèi)側(cè)形狀互相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其特征是所述換檔凸輪(3)的徑向設(shè)有空槽(5 ),該空槽(5 )的一側(cè)為前換檔凸輪(3b )、另一側(cè)為后換檔凸輪(3a),且前換檔凸輪和后換檔凸輪相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其特征是所述第一換檔叉(15)、第二換檔叉(16)和第三換檔叉(17)的形狀是扁平的，且寬度相等，并伸入變速器殼體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，其特征是所述第一換檔叉(15)、第二換檔叉(16)和第三換檔叉(17)的寬度均小于所述換檔凸輪(3)的空槽(5)的寬度，所述第一換檔叉(15)、第二換檔叉(16)和第三換檔叉(17)的長度均小于所述空槽(5)的深度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器換檔操縱機(jī)構(gòu)，包括第一換檔桿、第二換檔桿、第三換檔桿和第四換檔桿；在所述第一換檔桿的中上部配合有第一換檔叉和第一換檔撥叉，在所述第二換檔桿的中下部配合有第二換檔叉和第二換檔撥叉，所述第三換檔桿和第四換檔桿的下部分別與第三換檔撥叉配合，在所述第四換檔桿的中上部配合有第三換檔叉；其特征是一換檔塊由換檔指和換檔凸輪構(gòu)成，在所述換檔凸輪的中心設(shè)有安裝孔；一換檔軸與第四換檔桿垂直，并與所述換檔凸輪上的安裝孔配合；所述換檔指位于第一換檔叉、第二換檔叉和第三換檔叉的兩內(nèi)側(cè)之間。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)換檔互鎖；還能實(shí)現(xiàn)在脫檔之前選檔，減少換檔時(shí)間，提高變速器的安全性和使用效率。
文檔編號(hào)F16H63/30GK103062385SQ201210574200
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者鐘振遠(yuǎn), 藏迎青, 王海兵, 嚴(yán)皓 申請人:重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司