CN102619976A - 汽车变速器挡位互锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车操纵结构中的汽车变速器挡位互锁装置。其包括具有两根拨叉轴的第一拨叉轴组、具有拨叉轴的第二拨叉轴组，各拨叉轴平行设置，且在各拨叉轴上分别设有凹陷部，在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之间设有具有两根钢性连接的锁紧臂的第一锁紧臂组（410）、具有锁紧臂的第二锁紧臂组（420），所述的第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）转动的连接在与车体固连的定位块上，且二者在第一拨叉轴组与第二拨叉轴组之间可相对定位块同步线性滑动。采用本发明技术方案，能够在拨叉轴之间距离较大时实现各拨叉轴的互锁，使拨叉轴能够更加灵活的布置，且整体结构简单，对加工及精度要求较低。

Description

汽车变速器挡位互锁装置

技术领域

本发明涉及一种汽车操纵结构中的挡位互锁装置，具体来讲涉及一种对变速器的挡位进行互锁的汽车变速器挡位互锁装置。

背景技术

在汽车等的动力机构的变速器中，为了避免不同挡位的换挡齿轮同时与动力轴齿轮啮合而发生意外，需要在各个挡位之间实现互锁，当变速器位于某一个挡位时，带动其余挡位的换挡齿轮相啮合的拨叉轴可以被自动固定锁死而无法运动。

现在常用的一种手段为在两个拨叉轴之间设置可滑动的滑块或钢球，在拨叉轴上对应设有容纳该滑块或钢球的卡槽，在两拨叉轴都处于空挡位置时，滑块或钢球可以自由运动，在挂挡时，某一个拨叉轴被抽动，滑块或钢球被该拨叉轴推入另一个拨叉轴的卡槽中，从而将该轴锁死。如中国发明专利申请CN1614265A公开了一种汽车手动变速器内的挡位互锁机构，其包括拨叉轴、工字型互锁块（滑块或钢球），工字型互锁块设置在拨叉轴之间，拨叉轴上设有圆弧凹槽，工字型互锁块设有圆弧面，工字型互锁块通过圆弧面和拨叉轴上的圆弧凹槽相嵌，从而两者连起来。该互锁结构，由拨叉轴外径的轴向移动推动互锁块，利用互锁块之间的相互作用达到互锁功能，能有效的防止汽车行驶过程中因颠动产生掉挡乱挡的现象，增加行驶的安全性。如上的四个拨叉轴之间，虽然能够通过工字型互锁块实现彼此的互锁，但对于六挡变速器来讲，共有四个拨叉轴，每个拨叉轴控制两个挡位，而倒挡轴单独采用一个拨叉轴，若通过如上结构实现四个拨叉轴之间的互锁则十分困难，四个拨叉轴之间的距离不宜太大，否则互锁块太长会影响运动的稳定性，且四个拨叉轴之间布局最优采用四个拨叉轴平行的设置方式，势必会增大变速器的尺寸。为解决上述问题，现有技术中多将四个拨叉轴分为两组布置，且各个拨叉轴平行设置，每组内的拨叉轴布置较近，并采用两个互锁板，分别对每组拨叉轴进行互锁控制，且两个互锁板均要求固定或者相互固连固定，因此，对互锁板的安装、加工要求较高，而由于互锁板多采用钢板冲压制成，尺寸精度很难保证，同时成本较高。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种使拨叉轴布置更为灵活的汽车变速器挡位互锁装置，避免了拨叉轴之间相对距离较大而无法互锁现象的发生，其结构简单。

为实现上述目的，本发明的汽车变速器挡位互锁装置，包括具有两根拨叉轴的第一拨叉轴组、具有拨叉轴的第二拨叉轴组，各拨叉轴平行设置，且在各拨叉轴上分别设有凹陷部，在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之间设有具有两根钢性连接的锁紧臂的第一锁紧臂组、具有锁紧臂的第二锁紧臂组，所述的第一锁紧臂组和第二锁紧臂组转动的连接在与车体固连的定位块上，且二者在第一拨叉轴组与第二拨叉轴组之间可相对定位块同步线性滑动；在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之一的拨叉轴具有轴向运动而使嵌入该拨叉轴凹陷部内的锁紧臂由凹陷部内滑出，进而使第一锁紧臂组和第二锁紧臂组同步滑动时，处于滑动方向上的锁紧臂组中的锁紧臂嵌入各自对应的拨叉轴的凹陷部内而使拨叉轴锁定；在第二拨叉轴组内的拨叉轴被锁定时，处于第一拨叉轴组内的拨叉轴之一具有轴向移动而使第一锁紧臂组相对定位块转动时，与第一拨叉轴组的另一拨叉轴对应的锁紧臂嵌入该拨叉轴的凹陷部内。通过第一锁紧臂组和第二锁紧臂组以及定位块的结构设计，在拨叉轴之间距离较大时，可通过第一锁紧臂组合第二锁紧臂组实现档位的互锁，且对各锁紧臂的尺寸及加工要求较低，结构简单，且锁定状态下较为稳定。

作为对上述方式的限定，第一锁紧臂组内的两根锁紧臂呈V形。通过该结构，使第一锁紧臂组加工更为方便，且V形设计的两根锁紧臂的对称结构，使其运动及施力更加稳定。

作为对本发明的限定，所述的定位块包括与车体固连的、中部带有滑槽的支撑板、与支撑板固连的盖板，所述的第一锁紧臂组和第二锁紧臂组通过嵌入滑槽内的凸台转动的设置在支撑板与盖板之间。通过支撑板与盖板的结构设计，使第一锁紧臂组和第二锁紧臂组能够较为稳定的设置在定位块内。

作为对上述方式的限定，在第一锁紧臂组和第二锁紧臂组上分别固定设有凸台。通过该结构的设置，可以实现第一锁紧臂与第二锁紧臂的单独加工。

作为本发明的其中一种形式，所述的第一锁紧臂组和第二锁紧臂组于同步滑动时接触配合。

作为本发明的另一种结构形式，在滑槽内滑动嵌装有滑块，所述的凸台转动连接在滑块上。通过滑块的设计，可增加第一锁紧臂组和第二锁紧臂组之间的距离，进而适用于第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之间更大距离的结构。

作为对上述方式的改进，在支撑板与盖板之间固定设有使第一锁紧臂组和第二锁紧臂组在支撑板与盖板之间无阻挡运动的支撑垫。通过增设支撑点，使支撑板与盖板之间的距离保持一定，以为第一锁紧臂和第二锁紧臂提供足够的空间，使第一锁紧臂与第二锁紧臂在相对定位块运动时不会受到支撑板或盖板的摩擦力，提高了第一锁紧臂和第二锁紧臂的运动灵活性。

作为本发明的其中一种适用结构限定，第二拨叉轴组内的拨叉轴为一根，对应的第二锁紧臂组内的锁紧臂为一个，且为直线形。

作为本发明的另一种适用结构限定，第二拨叉轴组内的拨叉轴为两根，对应的第二锁紧臂组内的锁紧臂为钢性连接的两个。

作为对上述方式的限定，在第一拨叉轴组内的拨叉轴被锁定时，处于第二拨叉轴组内的拨叉轴之一具有轴向移动而使第二锁紧臂组相对定位块转动时，与第二拨叉轴组的另一拨叉轴对应的锁紧臂嵌入该拨叉轴的凹陷部内。

综上所述，采用本发明技术方案，能够在拨叉轴之间距离较大时实现各拨叉轴的互锁，使拨叉轴能够更加灵活的布置，且整体结构简单，对加工及精度要求较低。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1为本发明实施例一拆分状态下的立体结构示意图；

图2为本发明实施例二拆分状态下的立体结构示意图；

图3为本发明实施例三拆分状态下的部分结构立体结构示意图。

图中：

100-第一拨叉轴，101-第一卡槽，200-第二拨叉轴，201-第二卡槽，300-第三拨叉轴，301-第三卡槽，400-第四拨叉轴，401-第四卡槽，410-第一锁紧臂组，411-第一凸台，412-第一锁紧臂，413-第二锁紧臂，420-第二锁紧臂组，421-第二凸台，422-第四锁紧臂，510-支撑板，511-下螺钉孔，512-滑槽，610-盖板，611-上螺钉孔，612-螺钉，613-支撑垫，700-滑块，800-销轴。

具体实施方式

本发明涉及的汽车变速器挡位互锁装置，其是将拨叉轴分为两组，并在该两组拨叉轴之间增设第一锁紧臂组、第二锁紧臂组以及与车体（如车辆变速器壳体）固连的定位块，在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之一的拨叉轴具有轴向运动而使嵌入该拨叉轴凹陷部内的锁紧臂由凹陷部内滑出，进而使第一锁紧臂组和第二锁紧臂组同步滑动时，处于滑动方向上的锁紧臂组中的锁紧臂嵌入各自对应的拨叉轴的凹陷部内而使拨叉轴锁定；在第二拨叉轴组内的拨叉轴被锁定时，处于第一拨叉轴组内的拨叉轴之一具有轴向移动而使第一锁紧臂组相对定位块转动时，与第一拨叉轴组的另一拨叉轴对应的锁紧臂嵌入该拨叉轴的凹陷部内。基于上述描述，以下通过具体的实施例结构详细说明如下：

实施例一

如图1所示的实施例的汽车变速器挡位互锁装置中，拨叉轴为三根，且平行设置，通过拨叉轴的轴向运动，可以将相应轴上的挡位结合或脱离，在各拨叉轴上的相同位置处分别设有凹陷部，其中，第一拨叉轴组包括两根拨叉轴，即第一拨叉轴100和第二拨叉轴200，第二拨叉轴组具有一根拨叉轴，即第三拨叉轴300，在各个拨叉轴上设置的凹陷部用于与锁紧臂相结合，从而将该拨叉轴锁定，本实施例中的凹陷部为在拨叉轴的外壁上设置的环形卡槽，分别为设置在第一拨叉轴100上的第一卡槽101、设置在第二拨叉轴200上的第二卡槽201、设置在第三拨叉轴300上的第三卡槽301。相应的，第一锁紧臂组410中的锁紧臂为两个，即第一锁紧臂412和第二锁紧臂413，二者刚性连接，且整体形成V形，第二锁紧臂组420中的锁紧臂为一个，由图中可以看出，该锁紧臂为一个直线形的矩形块结构，为便于区分，在此将其称作第三锁紧臂423。

第一锁紧臂组410的下方和第二锁紧臂组420的下方均设有凸台，第一锁紧臂组410下方为柱形的第一凸台411，且在第一锁紧臂412与第二锁紧臂413所呈现的V字形底部具有一个与第一凸台411同轴心设置的第一圆弧面414；第二锁紧臂组420的下方为柱形的第二凸台421，第二锁紧臂423的左侧端部同样具有与第二凸台421同轴心设置的第二圆弧面425，而第一圆弧面414与第二圆弧面425即为第一锁紧臂组410与第二锁紧臂组420接触配合时的接触平面。

在车辆变速器壳体上固定设置有一定位块，该定位块包括一个固定设置在下部的支撑板510，支撑板510上具有一个沿第一拨叉轴组至第二拨叉轴组方向延伸的滑槽512，并且在支撑板510上方还设有通过支撑垫613支撑的盖板610，将螺钉612穿过盖板610上的上螺钉孔611和支撑垫613后，再旋入设置在支撑板510上的下螺钉孔511，以将盖板610固定在车辆变速器壳体上。通过设置支撑垫613的高度，使得盖板610和支撑板510之间的高度恰好可以使得第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420在其间运动而不受干涉，这样，可以将第一凸台411和第二凸台421插入滑槽512内，并使第一圆弧面414和第二圆弧面425相接触配合。将第一锁紧臂412和第二锁紧臂413于第一拨叉轴组的外侧分别卡入第一卡槽101和第二卡槽201，然后第三锁紧臂423卡入第三卡槽301，第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420就可以在定位块的滑槽512内滑动，该滑动方向为滑槽512的长度方向，也就是第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420的同步线性滑动方向。

在使用时，当第一拨叉轴组中的第一拨叉轴100做向下轴向运动（该轴向运动即为换挡操作时引起的拨叉轴的动作时，相应的第一锁紧臂412从第一卡槽101中渐渐滑出，此时，第一锁紧臂组410由图中的俯视方向做逆时针转动，当第二锁紧臂413嵌入到第二卡槽201内时，第二拨叉轴200被锁紧，而此时，第一锁紧臂412仍未完全从第一卡槽201内滑出，因此，随着第一拨叉轴100的继续轴向运动，使得第一锁紧臂组410在滑槽512内向右滑动，进而使第一锁紧臂组410通过第一圆弧面414推动第二锁紧臂组420同步向右滑动，当第一锁紧臂412由第一卡槽101内完全滑出的换挡完毕时，第三锁紧臂423嵌入第三卡槽301内，以将第三拨叉轴300锁紧。

承接如上状态，若此时需要换挡，则第一拨叉轴100向上轴向移动，进而使第一锁紧臂412逐渐的位于对应于第一卡槽101的位置，此时为空档位，而第三锁紧臂423仍处于嵌入第三卡槽301内的状态，然后，使第二拨叉轴200向下轴向运动，由于第一锁紧臂412与第一卡槽101之间存在空隙，此时，在第二卡槽201的作用下，第二锁紧臂413被拨动而以第一凸台411的轴线为轴进行图中俯视状态下的顺时针转动，由于第一圆弧面414和第二圆弧面425在第一锁紧臂组410转动时始终处于相切状态，因此，第一锁紧臂组410的顺时针转动时，始终使第三锁紧臂423处于嵌入第三卡槽310的锁紧状态，当第二锁紧臂413由第二卡槽201内完全滑出而贴在第二卡槽201下方的第二拨叉轴200的外表面上时，此时换挡完毕，而第一锁紧臂412嵌入到第一卡槽101内，实现了对第一拨叉轴100的锁紧。

承接如上状态，当第三拨叉轴300轴向运动时，第三锁紧臂423从第三卡槽301中滑出，使得第一锁紧臂组410受到顶推而向左滑动，第一锁紧臂412和第二锁紧臂413分别嵌入第一卡槽101及第二卡槽201，从而将第一拨叉轴组锁定。

如上描述，是基于本实施例的具体结构的过程阐述，在实际应用过程中，各轴所对应的挡位或换挡过程可能根据需要进行相应的设置，以符合实际需要。

实施例二

如图2所示本实施例的汽车变速器挡位互锁装置，其与实施例一不同之处在于本实施例是对四个拨叉轴的结构应用，即在第二拨叉轴组中还设有第四拨叉轴400，第四拨叉轴400上设置有对应的第四卡槽401，相应的，第二锁紧臂组420增设了第四锁紧臂422，且第三锁紧臂423与第四锁紧臂422刚性连接，且整体成V形，第四锁紧臂422可嵌入在第四卡槽401内以实现对第四拨叉轴400轴向移动的锁紧。第三锁紧臂423和第四锁紧臂422同样地结合在第二拨叉轴组的外侧。

此外，为了体现本发明的改进点，在本实施例中，增设了一个滑块700，该滑块700嵌入设置在滑槽512内，且可沿着滑槽512长度方向滑动，而第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420转动安装在该滑块700上，采用滑块700来连接第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420，可以使得两者的相互分离较大的距离，适于在两个拨叉轴组之间距离较大的情况下应用，且通过滑块700，第一锁紧臂组410和第二锁紧臂组420为非接触设置，二者的同步滑动由滑块700来实现。因此，由上述描述可以看出，在实施例一的结构中，也可采用增设滑块的结构。

基于上述结构，其动作过程基本与实施例一相同，在此，简单描述如下：当第二拨叉轴组中的第三拨叉轴300或第四拨叉轴400中的任一一个拨叉轴轴向运动时，可以使得第二锁紧臂组420推动第一锁紧臂组410向第一拨叉轴组方向滑动，从而将第一拨叉轴组锁定，而第二锁紧臂组420又同时绕着第二凸台421发生转动，将未运动的拨叉轴锁定。

当第一拨叉轴组中的第一拨叉轴100或第二拨叉轴200中的任一一个拨叉轴轴向运动时，可以使得第一锁紧臂组410带动第二锁紧臂组420向第二拨叉轴组方向滑动，从而将第二拨叉轴组锁定，而第一锁紧臂组410又同时绕着第一凸台411发生转动，将未运动的拨叉轴锁定。

实施例三

如图3所示本实施例的汽车变速器挡位互锁装置，其与实施例二的不同之处在于未增加滑块，且第一锁紧臂组410上和第二锁紧臂组420上均设有一个通孔，销轴800穿过通孔以将两者形成可以相互转动的连接方式，并且销轴前端的凸台进入到滑槽512内形成滑动配合。

Claims (10)

1.一种汽车变速器档位互锁装置，包括具有两根拨叉轴的第一拨叉轴组、具有拨叉轴的第二拨叉轴组，各拨叉轴平行设置，且在各拨叉轴上分别设有凹陷部，其特征在于：在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之间设有具有两根钢性连接的锁紧臂的第一锁紧臂组（410）、具有锁紧臂的第二锁紧臂组（420），所述的第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）转动的连接在与车体固连的定位块上，且二者在第一拨叉轴组与第二拨叉轴组之间可相对定位块同步线性滑动；在第一拨叉轴组和第二拨叉轴组之一的拨叉轴具有轴向运动而使嵌入该拨叉轴凹陷部内的锁紧臂由凹陷部内滑出，进而使第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）同步滑动时，处于滑动方向上的锁紧臂组中的锁紧臂嵌入各自对应的拨叉轴的凹陷部内而使拨叉轴锁定；在第二拨叉轴组（420）内的拨叉轴被锁定时，处于第一拨叉轴组（410）内的拨叉轴之一具有轴向移动而使第一锁紧臂组（410）相对定位块转动时，与第一拨叉轴组（410）的另一拨叉轴对应的锁紧臂嵌入该拨叉轴的凹陷部内。

2.根据权利要求1所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：第一锁紧臂组（410）内的两根锁紧臂呈V形。

3.根据权利要求1所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：所述的定位块包括与车体固连的、中部带有滑槽（512）的支撑板（510）、与支撑板（510）固连的盖板（610），所述的第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）通过嵌入滑槽（512）内的凸台转动的设置在支撑板（510）与盖板（610）之间。

4.根据权利要求3所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：在第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）上分别固定设有凸台。

5.根据权利要求4所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：所述的第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）于同步滑动时接触配合。

6.根据权利要求4所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：在滑槽（512）内滑动嵌装有滑块（700），所述的凸台转动连接在滑块（700）上。

7.根据权利要求3所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：在支撑板（510）与盖板（610）之间固定设有使第一锁紧臂组（410）和第二锁紧臂组（420）在支撑板（510）与盖板（610）之间无阻挡运动的支撑垫（613）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：第二拨叉轴组内的拨叉轴为一根，对应的第二锁紧臂组（420）内的锁紧臂为一个，且为直线形。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：第二拨叉轴组内的拨叉轴为两根，对应的第二锁紧臂组（420）内的锁紧臂为钢性连接的两个。

10.根据权利要求9所述的汽车变速器档位互锁装置，其特征在于：在第一拨叉轴组内的拨叉轴被锁定时，处于第二拨叉轴组内的拨叉轴之一具有轴向移动而使第二锁紧臂组（420）相对定位块转动时，与第二拨叉轴组（420）的另一拨叉轴对应的锁紧臂嵌入该拨叉轴的凹陷部内。

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