CN103775632A - 一种汽车变速器的倒档锁止装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽车变速器的倒档锁止装置，包括法兰、与法兰的孔滑动配合的换档轴，该装置还包括一与换档轴固定连接的倒档锁杆，倒档锁杆和换档轴一起作轴向移动和周向往复摆动；一倒档锁板，倒档锁板通过一连接件活动连接于法兰上，倒档锁板通过其上设置的长孔相对于连接件的轴线作周向往复摆动和上下直线运动，倒档锁杆分离地与倒档锁板相互锁止。在该装置中，倒档锁杆只在运动方向受力，且其运动方向始终与换档轴的轴线方向一致，消除了选档操作时该装置对换档轴的偏转影响。由于倒档锁板具有足够的旋转摆动空间，从而确保了高速档能够准确回到中位，避免了选档卡滞现象。通过以上设计，提高了装置的安全可靠性、延长了装置的使用寿命。

Description

一种汽车变速器的倒档锁止装置
技术领域
本发明涉及一种汽车变速器的倒档锁止装置，其能够防止变速器的档位直接从最高速前进挡换到倒档。
背景技术
在汽车变速器选换档操纵装置中，倒档锁止装置是防止变速器直接从高速档换到倒档的关键部件，因此广泛用于各类汽车上。在实际汽车驾驶过程中，由于误操作的存在，驾驶员可能在变速器处在高速档的情况下，将档位直接换到倒档上。在此种情况下，轻则可能出现变速器打齿现象，造成倒档齿轮损坏的现象；重则则可能出现变速器损坏的现象，进而造成车毁人亡的严重事故。因此，在设计选换档操纵装置的过程中，加入倒档锁止装置显得尤为重要。
传统的倒档锁止装置，大多要求起主要功能作用的零件绕某一固定轴线摆动，类似于凸轮装置做偏摆运动。在选档过程中，此种结构会导致倒档锁止装置对换档轴产生微小的偏转。在倒档锁止装置长期工作后，这种微小偏转会不断累积，最终导致选换档操纵装置换档不准确，从而影响变速器的正常使用。     此外，上述凸轮偏摆运动式的倒档锁止装置，无法保证选换档操纵装置能从高速档准确回到中位，进而导致从高速档换到低速档时出现选档卡滞现象。通常在手动变速器上，一般可以通过斜线换档来解决该问题，但在电控机械自动变速器上，则无法进行斜线换档，因而该问题无法得到解决。
与此同时，在市场竞争激烈的今天，选换档操纵装置逐步向集成化、轻量化的方向发展，倒档锁止装置作为其中的一个重要部分，有必要不断改善优化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、加工工艺简单、安装容易的汽车变速器的倒档锁止装置，其消除了选档操作时倒档锁杆对换档轴的偏摆影响，杜绝了从高速档换到低速档过程中的选档卡滞现象，从而提高了装置的寿命以及安全可靠性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种汽车变速器的倒档锁止装置，包括固定于变速器箱体上的法兰、与所述法兰的孔滑动配合的换档轴，该汽车变速器的倒档锁止装置还包括一位于所述法兰之下与所述换档轴固定连接的倒档锁杆，所述倒档锁杆和换档轴一起沿所述换档轴的轴线相对于所述法兰作轴向移动和周向往复摆动；
一倒档锁板，所述法兰的底部向下延伸形成一挂板，所述倒档锁板通过一连接件活动连接于所述法兰的挂板上，所述倒档锁板包括呈方形的上端部、与所述上端部固连呈扇形的下端部、由所述上端部一侧面和所述下端部一侧面向外延伸共同形成的限位臂、由所述上端部另一侧面和所述下端部另一侧面相交形成的凹槽，所述上端部的顶端面为水平面，所述上端部上设置有一长孔，所述下端部上设置有一呈扇形的异形孔，所述连接件上套设有一锁止弹簧，所述锁止弹簧的一对弹簧臂的末端经弯折后设于所述异形孔中，所述倒档锁板能够通过其上设置的长孔相对于连接件的轴线作周向往复摆动运动和上下直线往复运动，所述倒档锁杆能够分离地与所述倒档锁板相互锁止。
作为本发明的优选方案之一，所述锁止弹簧为一扭簧。
作为本发明的优选方案之一，所述倒档锁板通过一铆销与所述挂板活动连接。
作为本发明的优选方案之一，所述倒档锁杆与所述换档轴通过一弹性销固定连接。
通过上述技术方案，本发明提供的汽车变速器的倒档锁止装置，倒档锁杆与换档轴固定连接形成一个整体，倒档锁板上设置的长孔结构和平整的上端部结构，将传统的凸轮偏摆运动转换成直线移动和转动的复合运动。因此，在选档过程中，与倒档锁板接触的倒档锁杆只在运动方向受力，且其运动方向又始终与换档轴的轴线方向一致，为直线运动和转动运动组成的复合运动，代替了传统倒档锁止装置的单纯摆动运动，从而确保了选档操作时倒档锁杆无偏转的现象，进而消除了选档操作时倒档锁止装置对换档轴的偏摆影响。
此外，倒档锁板上设置了限位臂，限制了倒档锁板的旋转摆动角度，从而实现了倒档锁止装置的基本功能，即防止从高速档直接换到倒档。同时，限位臂的位置设置合理，使倒档锁板具有足够的旋转摆动空间，从而确保了高速档能够准确回到中位，避免了从高速档换到低速档过程中的选档卡滞现象。
通过以上设计，提高了该倒档锁止装置的安全可靠性、延长了该倒档锁止装置的使用寿命。本发明包含的零件数量少，结构紧凑，布置位置灵活，制造装配工艺简单，适合汽车变速器上各种形式的选换档操纵机构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
图1为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在空档位状态的示意图；
图3a为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在空档位向五倒档中位选档状态的示意图；
图3b为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在五倒档中位状态的示意图；
图4a为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在五倒档中位向五档换挡状态的示意图；
图4b为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在进入五档状态的示意图；
图5a为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在五档位置状态的示意图；
图5b为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在五倒档中位状态的示意图；
图6a为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在五倒档中位向倒档换挡状态的示意图；
图6b为本发明实施例所公开的一种汽车变速器的倒档锁止装置在倒档位置状态的示意图。
附图标记说明：1-法兰，11-挂板，2-换档轴，3-倒档锁杆，4-倒档锁板，41-上端部，41a-顶端面，41b-长孔，42-下端部，42a-异形孔，43-限位臂，44-凹槽，5-铆销，6-锁止弹簧，7-弹性销。
具体实施方法
下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。
参见图1所示，一种汽车变速器的倒档锁止装置，包括固定于变速器箱体上的法兰1、与法兰1的孔滑动配合的换档轴2,该倒档锁止装置还包括一位于法兰1之下通过一弹性销7与换档轴2固定连接的倒档锁杆3，倒档锁杆3和换档轴2一起沿换档轴2的轴线相对于法兰1作轴向移动和周向往复摆动，换档轴2的轴向移动，能够实现选档功能，同时，换档轴2的周向往复摆动运动，能够实现换档功能；
一倒档锁板4，法兰1的底部向下延伸形成一挂板11，倒档锁板4通过一铆销5活动连接于法兰1的挂板11上。倒档锁板4包括呈方形的上端部41、与上端部固连呈扇形的下端部42、由上端部一侧面和下端部一侧面向外延伸共同形成的限位臂43、由上端部另一侧面和下端部另一侧面相交形成的凹槽44，其中，上端部41的顶端面41a为水平面，上端部上设置有一长孔41b，下端部上设置有一呈扇形的异形孔42a。铆销5上套设有一锁止弹簧6，该锁止弹簧6为一扭簧，其一对弹簧臂的末端经弯折后设于倒档锁板4的异形孔42a中。倒档锁板4能够通过其上设置的长孔41b相对于铆销5的轴线作周向往复摆动运动和上下直线往复运动。锁止弹簧6通过倒档锁板4上的异形孔42a，并利用其弹簧力能够控制倒档锁板4在上下直线往复运动和周向往复摆动运动后的运动复位。通过倒档锁杆3的周向往复摆动运动能够带动倒档锁板4作出相应的上下直线往复运动以及周向往复摆动运动，从而使得倒档锁杆3能够分离地与倒档锁板4相互锁止。
参见图2所示，空档状态下，倒档锁杆3远离倒档锁板4，此时，锁止弹簧6利用倒档锁板4上的异形孔42a的曲线形状和法兰1的共同限制下，将弹簧力作用于倒档锁板4，使得倒档锁板4上的长孔41b下端与铆销5接触，此时倒档锁板4的限位臂43的末端钩状结构与挂板11的侧面相接触，形成一种卡合的状态，从而使得倒档锁板4处于空档状态时不会转动。
依照选换档操纵原理，每次入档过程都必须是先进行选档操作，后进行换档操作。结合本发明实施例，选档过程为换档轴2沿其轴线方向上下直线运动，换档过程为换档轴2绕其轴线旋转摆动。
本发明实施例中，五档和倒档在同一侧选档区。五倒档选档过程如下：选档过程中，法兰1固定不动，换档轴2沿其轴线方向向下运动，因倒档锁杆3与换档轴2为固定连接，从而带动与倒档锁杆3一起向下运动，如图3a所示。在此运动过程中，倒档锁杆3压迫倒档锁板4向下运动，倒档锁板4上的长孔41b下端与铆销5脱离，但倒档锁板4上的限位臂43与法兰1的挂板11始终接触，锁止弹簧6在倒档锁板4的异形孔42a的曲线结构的影响下逐渐收缩。此运动过程直至换档轴2的选档操作到达五倒档选档位置，即五倒档中位，如图3b所示。在整个选档过程中，由于法兰1与变速器箱体连接，铆销5与法兰1连接，故法兰1和铆销5始终没有相对运动。
五倒档换档过程如下：参见图3b所示，在五倒档中位状态后，换档轴2开始进行绕其轴线旋转摆动，进行换档操作。此时，若换档轴2带动与其固定连接的倒档锁杆3向左摆动，则进入五档位置；若换档轴2带动与其固定连接的倒档锁杆3向右摆动，则进入倒档位置。
换五档动作过程如下：参见图4a所示，倒档锁杆3在五倒档中位状态向左摆动，倒档锁杆3逐渐脱离倒档锁板4的上端部41的顶端面41a准备进入五档。当倒档锁杆3完全脱离倒档锁板4的上端部41的顶端面41a后，倒档锁板4进入五档位置，此时，倒档锁板4在锁止弹簧6的弹簧力作用下回弹到初始位置，如图4b所示的五档位置状态。
当倒档锁杆3处于如图5a所示五档位置状态，其向右摆动带动倒档锁板4绕铆销5的轴线转动，由于倒档锁板4已回弹，倒档锁杆3逐渐旋转接触倒档锁板4的上端部41和下端部42形成的凹槽44，此时进入五倒档中位状态，如图5b所示状态。在此状态下，由于倒档锁板4上的限位臂43受到法兰1的挂板11限制，即限位臂43的末端钩状结构与挂板11的侧面相卡合，倒档锁板4只能转动一定的角度，因此倒档锁杆3不能继续向右摆动，从而实现了倒档锁止装置的功能要求，即高速档不能直接进入倒档。同时，限位臂的位置设置合理，使倒档锁板具有一定足够的旋转摆动空间，保证了从五档位置能准确回到五倒档中位，从而杜绝了从高速档换到低速档过程中的选档卡滞现象。
换倒档动作过程如下：参见图6a所示，倒档锁杆3在五倒档中位状态后继续向右摆动，当其与倒档锁板4的上端部41的顶端面41a接触时，其沿着倒档锁板4的上端部41的顶端面41a向右运动，直至进入倒档状态，如图6b所示状态。此时，由于倒档锁板4对倒档锁杆3没有任何限制，进入倒档状态后，倒档锁杆3可以向左摆动，从而能够实现从倒档位置换档到其他档位的目的。
以上描述的是最高前进档为5档的汽车变数器的倒档锁止装置，对于最高档位为6档或7档的换档操作来说，本发明同样适用，这里描述的最高前进档为5档的汽车变数器的倒档锁止装置仅仅是用于解释本发明的一个实施例。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上所述内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车变速器的倒档锁止装置，包括固定于变速器箱体上的法兰、与所述法兰的孔滑动配合的换档轴，其特征在于，该汽车变速器的倒档锁止装置还包括一位于所述法兰之下与所述换档轴固定连接的倒档锁杆，所述倒档锁杆和换档轴一起沿所述换档轴的轴线相对于所述法兰作轴向移动和周向往复摆动；
一倒档锁板，所述法兰的底部向下延伸形成一挂板，所述倒档锁板通过一连接件活动连接于所述法兰的挂板上，所述倒档锁板包括呈方形的上端部、与所述上端部固连呈扇形的下端部、由所述上端部一侧面和所述下端部一侧面向外延伸共同形成的限位臂、由所述上端部另一侧面和所述下端部另一侧面相交形成的凹槽，所述上端部的顶端面为水平面，所述上端部上设置有一长孔，所述下端部上设置有一呈扇形的异形孔，所述连接件上套设有一锁止弹簧，所述锁止弹簧的一对弹簧臂的末端经弯折后设于所述异形孔中，所述倒档锁板能够通过其上设置的长孔相对于连接件的轴线作周向往复摆动运动和上下直线往复运动，所述倒档锁杆能够分离地与所述倒档锁板相互锁止。
2.根据权利要求1所述一种汽车变速器的倒档锁止装置，其特征在于，所述锁止弹簧为一扭簧。
3.根据权利要求1所述一种汽车变速器的倒档锁止装置，其特征在于，所述倒档锁板通过一铆销与所述挂板活动连接。
4.根据权利要求1所述一种汽车变速器的倒档锁止装置，其特征在于，所述倒档锁杆与所述换档轴通过一弹性销固定连接。
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