CN101413582A - 横置手动变速器选换挡机构 - Google Patents

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一种汽车变速器技术领域的横置手动变速器选换挡机构，包括：定排销、互锁环、第一拨叉轴、第二拨叉轴、第三拨叉轴、换挡拨头、选换挡轴、第一拨块、第二拨块和第三拨块，其中：定排销设置于互锁环的上端，互锁环套接于选换挡轴上，换挡拨头活动设置于互锁环内部，第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴分别穿过第一拨块、第二拨块和第三拨块，第一拨块、第二拨块和第三拨块依次套接于互锁环的下端。本发明解决了现有技术中变速器换挡时空挡定位不准确，换挡不平顺，换挡感觉不够清晰等问题，提高驾车选换挡舒适性。

Description

横置手动变速器选换挡机构
技术领域
本发明涉及的是一种汽车变速器技术领域的装置，具体是一种横置手动变速器选换挡机构。
背景技术
对于配置手动变速器的汽车来说，换挡性能决定着汽车的品质，而换挡性能很大程度上取决于变速器的换挡机构。目前国内、外汽车手动变速器中，采用选换挡拨头类零件进行选换挡是一种比较典型的结构，其基本原理是通过固定在选换挡轴上的选换挡拨头沿选换挡轴的轴向移动来实现选挡功能，通过绕选换挡轴轴心线的转动带动固定在拨叉轴上的拨叉拨动同步器齿套来实现换挡功能。现有变速器均采用了这种结构，但在使用过程中存在换挡时空挡定位不准确，换挡不平顺，换挡感觉不够清晰等问题，影响了驾车选换挡舒适性。
经过对现有技术的检索发现，中国专利号200720123114.0，授权公告号CN201071930Y，记载了一种汽车AMT自动变速器换挡执行机构，该技术由缸体组件、开关阀、左右缸套、换挡柱塞、轴套、端盖、换挡拨头和传感器组成，在换挡柱塞(4)与柱塞孔间安装轴套(5)，在换挡柱塞(4)与轴套(5)之间安装右缸套(3)和左缸套(7)，在柱塞孔的内左端安装垫圈(8)，右端安装端盖(6)，在换挡柱塞(4)与缸套间，缸套与轴套间，轴套与柱塞孔间安装O形圈(12)，在换挡柱塞(4)上安装换挡拨头(9)和长换挡拨头(10)，在缸体组件(1)上安装和换挡柱塞(4)连接的传感器(11)，在缸体组件(1)上安装两个开关阀(2)，在换挡执行机构上安装AMT换挡控制器(13)，适用于重型卡车，然而该技术结构复杂，因而在换挡过程中造成换挡手感不适且对空挡定位不准确。
在进一步对现有技术的检索中还发现，记载了名称：一种汽车变速器换挡机构，申请号：200620010089.0，公开号：CN200961681。该技术公开了一种汽车变速器换挡机构，包括叉轴、换挡轴、拨叉一、拨叉二和拨叉三，叉轴上设置有换挡拨块，换挡轴上设置有换挡拨头，换挡拨块与换挡拨头相配合，拨叉一、拨叉二和拨叉三安装在叉轴上，并可沿叉轴轴向滑动，拨叉一与拨叉二之间的叉轴上设置有互锁轴套，拨叉三的右侧叉轴上设置有自锁轴套；换挡轴上换挡拨头的两侧设置有选挡弹簧一和选挡弹簧二。该技术结构的换档拨头在空挡时定位不准确，在重力作用下换档拨头的球头始终与拨块槽侧面接触，而各档拨块槽面不可能处于同一平面，因此选档过程中存在摩擦阻力和卡滞感，因而在换挡过程中会造成换挡手感不适。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种横置手动变速器选换挡机构，解决了现有技术中变速器换挡时空挡定位不准确，换挡不平顺，换挡感觉不够清晰等问题，提高驾车选换挡舒适性。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：定排销、互锁环、第一拨叉轴、第二拨叉轴、第三拨叉轴、换挡拨头、选换挡轴、第一拨块、第二拨块和第三拨块，其中：定排销设置于互锁环的上端，互锁环套接于选换挡轴上，换挡拨头活动设置于互锁环内部，第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴分别穿过第一拨块、第二拨块和第三拨块，互锁环的下端处于第一拨块、第二拨块和第三拨块的卡槽间。
所述的定排销为空心柱体结构，在定排销的首端设有滚珠，该滚珠的直径为7mm至10mm。
所述的互锁环为半开放壳体结构，在互锁环上端对称设有两条定位挡边，在互锁环侧面设有换挡轴孔，其中：两条定位挡边分别与定排销首端外径配合，换挡轴孔套接选换挡轴。
所述的第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴相互平行，选换挡轴分别垂直于第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴，其中：第一拨叉轴和第一拨块共同控制变速器的五挡和倒挡，第二拨叉轴和第二拨块共同控制变速器的三挡和四挡，第三拨叉轴和第三拨块共同控制变速器的一挡和二挡。
所述的换挡拨头的两端分别设有滑动槽和拨动体，其中：滑动槽为凹槽结构，滑动槽与滚珠之间为点接触；拨动体为扁锤状结构，拨动体分别与第一拨块、第二拨块和第三拨块相接触实现换挡动作。
所述的滑动槽具体为M型凹槽结构，该M型凹槽结构的斜面与顶端弧度半径与滚珠的半径相匹配，M型凹槽的中间斜面夹角为90°，两外侧斜面夹角74°，两外侧斜面均设有倒角圆弧。
当选换挡轴沿轴线方向移动时，带动固定在选换挡轴上的换挡拨头及互锁环以相同方向轴向移动，从而实现选挡功能；当选换挡轴沿轴心线方向转动时，带动固定在选换挡轴上的换挡拨头以相同方向绕轴心线转动，分别带动固定在第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴上的第一拨块、第二拨块和第三拨块产生轴向移动，从而带动固定在拨叉轴上的拨叉来实现换挡。
附图说明
图1为本发明正视图；
图2为本发明A-A’面剖视图；
图3为本发明定排销示意图；
图4为本发明互锁环示意图；
图5为本发明换挡拨头示意图；
图6为本发明换挡拨头剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括：定排销1、互锁环2、第一拨叉轴3、第二拨叉轴4、第三拨叉轴5、换挡拨头6、选换挡轴7、第一拨块8、第二拨块9和第三拨块10，其中：定排销1设置于互锁环2的上端，互锁环2套接于选换挡轴7上，换挡拨头6活动设置于互锁环2内部，第一拨叉轴3、第二拨叉轴4和第三拨叉轴5分别穿过第一拨块8、第二拨块9和第三拨块10，互锁环2的下端处于第一拨块8、第二拨块9和第三拨块10的卡槽间。
所述的定排销1为空心柱体结构，在定排销1的首端内部设有滚珠11，该滚珠11的直径为8.7mm，定排销1的首端口径为8mm，首端外径为15.7mm。
在定排销1内部的滚珠11后方还设有一弹簧，对滚珠11产生推力。
所述的互锁环2为半开放壳体结构，在互锁环上端对称设有两条定位挡边12，在互锁环侧面设有换挡轴孔13，其中：定排销1分别与两条定位挡边12相接触，换挡轴孔13套接选换挡轴7。
所述的定位挡边12为拱形带状结构，两条定位挡边12的间距为16mm，与定排销首端外径匹配。
所述的第一拨叉轴3、第二拨叉轴4和第三拨叉轴5相互平行，选换挡轴7分别垂直于第一拨叉轴3、第二拨叉轴4和第三拨叉轴5，其中：第一拨叉轴3和第一拨块8共同控制变速器的五挡和倒挡，第二拨叉轴4和第二拨块9共同控制变速器的三挡和四挡，第三拨叉轴5和第三拨块10共同控制变速器的一挡和二挡。
所述的换挡拨头6的两端分别设有滑动槽14和拨动体15，其中：滑动槽14为M型凹槽结构，滑动槽14与滚珠11之间为点接触；拨动体15为扁锤状结构，拨动体15通过分别推动第一拨块8、第二拨块9和第三拨块10实现换挡动作。
所述的滑动槽14的M型凹槽面中间夹角90°，底部弧度半径为R2＝2mm，该滑动槽14与滚珠11相匹配限制空档；两外侧斜面的夹角为74°，顶部弧度半径为R1＝1.5mm，分别限制一、三、五和二、四倒档位置。
本实施例通过以下方式实现选换挡动作：
当变速器处于空挡位置时，定排销1上的滚珠11嵌入换挡拨头6的滑动槽14内，对空挡位置进行准确定位；
当变速器进行选挡时，选换挡轴7沿其轴线方向移动带动固定在选换档轴上的换档拨头6及互锁环2移动，进入相应的拨块槽间实现选档。选档过程中定排销1对换档拨头6及互锁环2的定位消除了选挡过程中换挡拨头6和互锁环2与各挡拨块槽侧面的摩擦、卡滞；
当变速器进行换挡时，选换挡轴7带动固定其上的换档拨头6转动，换档拨头6的拨动体15推动相应拨块实现换档。换档拨头6转动过程中定排销1越过滑动槽14的两个顶端圆弧进入相应档位，使换挡感觉更加清晰；同时由于定排销1的弹力作用在换挡拨头6的斜面上产生的轴向分力，该分力推动换挡拨头6进入挡位中，优化了换挡过程中的手感。

Claims (7)

1、一种横置手动变速器选换挡机构，包括：第一拨叉轴、第二拨叉轴、第三拨叉轴、换挡拨头、选换挡轴、第一拨块、第二拨块和第三拨块，其特征在于：还包括：定排销和互锁环，其中：定排销设置于互锁环的上端，互锁环套接于选换挡轴上，换挡拨头活动设置于互锁环内部，第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴分别穿过第一拨块、第二拨块和第三拨块，第一拨块、第二拨块和第三拨块依次套接于互锁环的下端。
2、根据权利要求1所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的定排销为空心柱体结构，在定排销的首端设有滚珠，该滚珠的直径为7mm至10mm。
3、根据权利要求1所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的互锁环为半开放壳体结构，在互锁环上端对称设有两条定位挡边，在互锁环侧面设有换挡轴孔，其中：定排销首端外径分别与两条定位挡边相接触，换挡轴孔套接选换挡轴。
4、根据权利要求1所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴相互平行，选换挡轴分别垂直于第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴，其中：第一拨叉轴和第一拨块共同控制变速器的五挡和倒挡，第二拨叉轴和第二拨块共同控制变速器的三挡和四挡，第三拨叉轴和第三拨块共同控制变速器的一挡和二挡。
5、根据权利要求1所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的换挡拨头的两端分别设有滑动槽和拨动体，其中：滑动槽为圆弧状凹槽结构，滑动槽与滚珠之间为点接触；拨动体为扁锤状结构，拨动体分别与第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴相接触实现换挡动作。
6、根据权利要求5所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的滑动槽具体为圆弧状M型凹槽结构，该M型凹槽结构的斜面与顶端弧度半径与滚珠的半径相匹配，M型凹槽的中间斜面夹角为90°，两外侧斜面夹角74°。
7、根据权利要求6所述的横置手动变速器选换挡机构，其特征是，所述的圆弧状M型凹槽的两外侧斜面均设有倒角圆弧。
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