CN104565354B - 用于防止手动变速器的错误换档的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于防止手动变速器的错误换档的装置，用于防止手动变速器的错误换档的装置可以包括：控制轴，所述控制轴设置在变速器的壳体中并连接到换档杆；限位器杆，所述限位器杆与所述控制轴连接并与所述控制轴一起旋转；以及限位器单元，所述限位器单元布置在所述变速器内部所述限位器杆的旋转半径上，并且设置有在所述控制轴的轴向方向上能旋转地布置的板，使得在用于换档至最高速度档位的选择操作期间旋转的所述限位器杆由所述板阻挡，以便限制所述限位器杆的旋转，并且在所述最高速度档位之前的换档档位处执行换档操作时由所述限位器杆旋转所述板，以使所述选择操作前进到所述最高速度档位。

Description

用于防止手动变速器的错误换档的装置

技术领域

本发明涉及一种用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，当在7速或更多的手动变速器中切换档位以确保稳定的操纵性能时，档位通过该装置切换至第5或第6和第7档位或更多，以便确保稳定的操纵性能而没有混淆。

背景技术

一般而言，手动变速器布置在离合器与推进轴之间并且设置为依据车辆的驾驶状态适当地切换发动机的驱动动力，换档杆布置在车辆的安装手动变速器的内部(比如驱动轴齿轮)。

布置在车辆的内部的换档杆和布置在变速器侧的换档操纵单元在手动变速器中通过线缆连接，在手动变速器中换档线缆和选择线缆分别得到操作以便在驾驶员操纵换档杆时操作换档操纵单元，从而切换档位。

最近，已经研发出具有7档位或更多的手动变速器以满足车辆的升级的规格和来自驾驶员的驾驶需求。这样的具有7档位的变速器配置为换档至第7档位40，第7档位40其在第5/第6档位20、30之后的之上的一个档位，其中可能出现这样的情况，由于驾驶员的过度换档操作，换档杆从第1至第4档位没有经过第5/第6档位20、30而换档至第7档位，如图1所示。

例如，当换档至第5档位20(第4档位10之上的一个档位)时，在换档杆1当前布置在第4档位10的同时，驾驶员通过将换档杆1从第4档位10的换档位置13移动到换档空档位置16并且然后上升到第5档位的换档位置19来进行到达第6档位的换档操作。

此时，可能出现这样的情况，档位通过换档操作从低速档位切换至最高速度档位，此处由于驾驶员的过量换档操纵，换档杆通过第4档位10的换档位置13和换档空档位置16移动到第7档位40的换档位置43。此外，当从第3/第4档位切换档位到第1档位时，由于过量换档操作，相同的问题可以出现于换档杆移动到R档位时。

如上所述，当换档杆从第2档位或第4档位直接移动到第7档位时，发动机的RPM由于突然换档和齿轮比差异而突然降低或者切断，而这并不是驾驶员的意图，从而威胁到了车辆乘客的安全。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，通过该装置，在换档至最高档位(第7档位)时，到第7档位的换档操作在之前的档位(第6档位)处已经完成换档操作的条件下才被允许执行，从而防止从低速档位(第5档位或第6档位，或者更低)直接换档至最高速度换档档位(第7档位)。

此外，本发明的各个方面致力于提供一种用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，通过该装置，在通过操纵换档杆而换档至最高速度档位时，按顺序向上换档，从而驾驶员不会对换档档位混淆，并且稳定地操作换档杆。

根据发明的各个方面，一种用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，可以包括：控制轴，所述控制轴设置在变速器中并连接到换档杆，所述控制轴在换档操作期间沿轴向方向线性地移动，并且在选择操作期间旋转；限位器杆，所述限位器杆与所述控制轴连接并与所述控制轴一起旋转；以及限位器单元，所述限位器单元布置在所述变速器内部所述限位器杆的旋转半径上，并且设置有在所述控制轴的轴向方向上能旋转地布置的板，使得在用于换档至最高速度档位的选择操作期间旋转的所述限位器杆由所述板阻挡，以便限制所述限位器杆的旋转，并且在所述最高速度档位之前的换档档位处执行换档操作时由所述限位器杆旋转所述板，以使所述选择操作前进到所述最高速度档位。

所述限位器杆可以布置成围绕所述控制轴，并且阻挡部可以从所述限位器杆突出地形成，所述阻挡部在选择操作期间随着所述限位器杆旋转而接触所述限位器单元。

最高换档档位可以为第7档位，并且之前的换档档位可以为第6档位或第5档位。

所述限位器单元可以进一步包括：支架，所述支架布置在所述变速器内所述限位器杆的旋转半径上，并且设置有旋转轴；板，所述板能旋转地布置在所述支架的旋转轴上并且具有突出地形成在所述板上的接触部，在所述选择操作期间旋转而到达最高档位的所述限位器杆接触所述接触部；以及弹性构件，所述弹性构件布置在所述支架的旋转轴上，并且在所述板旋转时提供弹性恢复力。

与所述限位器杆接触的所述板的接触部的端部可以是凹陷的，并且围绕所接触的限位器杆。

所述板的接触部可以是锥形的，使得所述接触部的宽度从所述接触部的突出的远端部朝向所述板而逐渐变得更窄。

突出部可以形成在所述板的接触部的两侧上，其分别在每个突出部和所述接触部之间形成选择空间。

固定部可以突出地形成在所述支架上，布置在所述旋转轴上的所述弹性构件可以连接到所述固定部，以便通过所述固定部进行支撑，并且所述板可以插入所述支架和所述弹性构件之间。

连接部在与所述支架的固定部相同的线上可以突出地形成在所述板上，并且所述连接部可以连接到所述弹性构件以接收来自所述弹性构件的弹性恢复力。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示出根据相关技术的具有7速的手动变速器的换档操纵的视图。

图2是示出根据本发明的用于防止手动变速器的错误换档操作的示例性装置的视图。

图3为示出如图2所示的用于防止手动变速器的错误换档操作的示例性装置的限位器单元的视图。

图4至图7为示出如图2所示的用于防止手动变速器的错误换档操作的示例性装置的操作状态的视图。

应当了解，所附附图并不一定是按比例绘制的，其显示了说明本发明基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方式，在附图中和以下的描述中示出这些实施方式的实例。虽然本发明与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性具体实施方式，也涵盖包含于如权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种变化、改变、等同和其他具体实施方式。

在本文中所应用的术语仅出于描述特定的实施方式的目的，而并非旨在限制本发明。本文所用的单数形式“一”、“一个”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚作出相反表示。还应了解当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文中所应用，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出的项的任何和所有组合。

图1是示出具有7速的手动变速器的换档操纵的视图，图2是示出根据本发明的各个实施方式的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置的视图，图3是示出图2所示的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置的限位器单元的视图，而图4至图7是示出图2所示的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置的操作状态的视图。

本发明涉及这样的一种技术，在驾驶员通过换档杆切换档位时，通过使得驾驶员能够切换档位而不将第5档位或第6档位与第7档位或更高的档位混淆，该技术确保在7速手动变速器中的稳定操纵性能。与本发明相同的配置可以甚至应用到用于防止关于R档位(反向换档档位)的错误换档操作的装置，即，第1档位或第2档位与R档位之间的混淆可以通过使用本发明的用于防止不正确的档位切换的装置来防止。

为此目的，根据本发明的各个实施方式的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置可以包括控制轴100，其设置在变速器的壳体中，连接至换档杆以便在换档操作期间在轴向方向上线性移动，并且在选择操作期间旋转；限位器杆200，其布置为与控制轴100链接并且与控制轴100一同旋转；以及限位器单元300，其布置在变速器的壳体内限位器杆200的旋转半径上，并且设置有板340，板340在控制轴100的轴向方向上可旋转地布置，使得在切换到最高档位的选择操作期间旋转的限位器杆200在板340上受到阻挡，从而其旋转受到限制，而且在最高档位之前的换档档位执行换档操作时板340通过限位器杆200旋转，从而允许到达最高档位的选择操作。

根据本发明的各个实施方式，根据换档杆的操作选择换档档位的控制轴100配置使得其在换档操作期间线性移动并且在选择操作期间旋转，其中有益的是，布置并平滑地操作限位器杆200和限位器单元300，如下所述。当然，在换档操作期间旋转并且在选择操作期间线性移动的控制轴可以应用到本发明。

限位器杆200可以设置在控制轴100上以与其链接。限位器杆200布置在控制轴100上并且阻挡部220可以形成在其上以便突出，其在选择操作期间随着限位器杆的旋转而接触限位器单元300的板340。这里，限位器杆200布置为围绕控制轴100并且可以通过使用螺栓b以更稳固地将其固定来连接至控制轴100。这里，控制轴100和限位器杆200可以通过使用各种方法(比如弹簧销、螺栓、焊接等)连接。

如上所述，连接至控制轴100的限位器杆200在操作换档杆接触限制器单元300的板340时线性移动并且进行相同地旋转，其中在选择和换档操作期间控制轴100的选择和换档操作通过限位器单元300的机械操作得到限制或允许。

在限位器单元300的更加具体的描述中，其布置为固定在变速器壳体内限位器杆200的旋转半径上，并且可以进一步由支架320、板340和弹性构件360构成，支架320设置有旋转轴322，板340在支架320的旋转轴322上可旋转地布置，与在到达最高档位的选择操作期间旋转的限位器杆200接触的接触部342在板340上突出地形成；弹性构件360布置在支架320的旋转轴上以便在板340旋转时提供弹性恢复力。

支架320布置在在选择操作期间旋转的限位器杆200的旋转半径上，其可以布置在当控制轴100移动到第5/第6档位的选择部段时限位器杆200被设置的部分上。

其上可旋转地布置了板340的旋转轴322设置在支架320上，其中在到达第7档位的最高档位的选择操作期间板340接触旋转的限位器杆200，并从而旋转受到限制。

根据本发明的各个实施方式，可旋转地布置在支架320上的板340通过限位器杆200旋转，然后返回至其初始位置，以准备好接下来的操作，为此目的，在支架320上布置了弹性构件360以用于使已旋转的板340返回至其初始位置。

在限位器单元300的操作的简单描述中，当控制轴100旋转至第5/第6档位的选择部段以用于切换至最高档位时，限位器杆200接触板340的接触部342，从而限制到达第7档位的最高档位的选择操作。

在该状态下，在执行到达第5或第6档位的换档操作时，限位器杆200在控制轴100的轴向方向上线性移动，并且在轴向方向上推动接触部342以便旋转板340。如上所述，限位器单元300的板340随着限位器杆200移动而旋转，限位器杆200旋转移动到预定距离或更多，以便与板340分开。此时，板340通过弹性构件360的弹性恢复力返回至其初始位置。

之后，当限位器杆200通过选择操作返回至空档位置时，限位器杆200通过在接触部342的一侧的空隙空间a而接触板340的接触部342的一侧，此处限位器杆200在额外的选择方向上是可旋转的。此时，限位器杆200旋转至空隙空间a，然后换档从而前进到切换第7档位的最高档位。

在限位器单元300的零件的更具体的描述中，凹部344可以形成在板340的接触部342的接触限位器杆200的端部，以便围绕所接触的限位器杆200。

如上所述，板340随着换档操作的执行而在控制轴100的轴向方向上旋转，同时经旋转的限位器杆200接触板340的接触部342。

为此目的，凹部344可以形成在接触部342的端部，使得经旋转的限位器杆200被阻挡在板340的接触部342上，使得在限位器杆200线性移动时板340平滑地旋转。

这里，在接触部342上的凹部344以及凹部344的两个端部346可以弯曲，使得接触接触部342的限位器杆200在换档操作期间平滑地移动。

同时，突出部348可以形成在板340的接触部342的两个端部，使得选择空间a分别形成在突出部348与接触部342之间。

如上所述，突出部348形成在突出部342周围的两侧上，使得在允许到达最高档位的选择操作从而切换至最高档位时，限位器杆200旋转至在接触部342与突出部348之间的一个选择空间。

此外，随着允许到达最高档位的限位器杆200的选择操作，限位器杆200支撑在接触部342与突出部348之间，同时限位器杆200设置在板340的接触部342的一侧，从而允许其稳定的操作。

同时，板340的接触部342可以从其突出的远端向板340锥形化，其中接触部342的宽度向着板340逐渐变窄。如上所述，接触部342的两侧锥形化，使得在到达最高档位的换档操作期间限位器杆200可以接触接触部342的侧面并且可以坐于其上，同时在允许到达最高档位的选择操作时限位器杆200设置在接触部342的侧面。

同时，固定部324可以突出地形成在支架320上，布置在旋转轴上的弹性构件360可以连接至固定部324以支撑在其上，板340可以插入在支架320与弹性构件360之间。这里，连接部347可以在与支架320的固定部324相同的线上突出地形成在板340上，并且连接部347连接至弹性构件360以从其接收弹性恢复力。

这里，形成在支架320上的固定部324形成在接触限位器杆200的部分相对的侧面上，使得在选择操作期间固定部324不干涉限位器杆200。弹性构件360布置在支架320的旋转轴322上，而且连接至固定部324以便支撑在其上，插入在弹性构件360与支架320之间的板340的连接部347接触弹性构件360以便从其接收弹性恢复力。

如上描述了操作，参考图4，当换档杆的控制轴100旋转至第5/第6档位的选择部段时，限位器杆200的阻挡部220接触突出地形成在限位器单元300的板340上的接触部342，从而限制到达第7档位的最高档位的选择操作，如图4所示。

在该状态下，当执行到达最高档位之前的第5档位或第6档位的换档操作时，如图5所示，限位器杆200移动，同时推动在板340上形成为突出的接触部342的凹部344。此时，在换档操作完成时，板340在限位器杆200的移动方向上围绕支架320的旋转轴322旋转，如图6所示，限位器杆200与板340的接触部344分开，并且板340通过布置在支架320上的弹性构件360的弹性恢复力返回至其初始位置。

结果，限位器杆200会被设置在板340的接触部342与阻挡部348之间的选择空间a，从而限位器杆200对于选择空间a是可旋转的，因此允许选择至第7档位的最高档位。

在该状态下，如图7所示，当到达第7档位的选择操作完成时，通过到达第7档位的选择操作，限位器杆200旋转至空隙空间a并插入其中，其通过换档操作切换到第7档位的最高档位。

根据上述配置的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，当换档至第7档位的最高档位时，在第7档位之前的第5或第6档位的换档档位处的换档操作必须通过限位器单元完成的条件下可以换档至第7档位，从而防止从第5档位或第6档位或更小直接换档至第7档位的高速换档档位。

此外，当通过操纵换档杆换档至最高速档位时，向上依次换档，使得驾驶员不会混淆换档档位并且稳定地操作换档杆。

前述对本发明的具体示例性实施方式的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方式进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方式以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，包括：

控制轴，所述控制轴设置在变速器的壳体中并连接到换档杆，所述控制轴在换档操作期间沿轴向方向线性地移动，并且在选择操作期间旋转；

限位器杆，所述限位器杆与所述控制轴连接并与所述控制轴一起旋转；以及

限位器单元，所述限位器单元布置在所述变速器内部所述限位器杆的旋转半径上，并且设置有在所述控制轴的轴向方向上能够旋转地布置的板，使得在用于换档至最高速度档位的选择操作期间旋转的所述限位器杆由所述板阻挡，以便限制所述限位器杆的旋转，并且在所述最高速度档位之前的换档档位处执行换档操作时由所述限位器杆旋转所述板，以使所述选择操作前进到所述最高速度档位；

其中所述限位器单元进一步包括：

支架，所述支架布置在所述变速器内所述限位器杆的旋转半径上，并且设置有旋转轴；

所述板能旋转地布置在所述支架的旋转轴上并且具有突出地形成在所述板上的接触部，在所述选择操作期间旋转而到达最高档位的所述限位器杆接触所述接触部；

弹性构件，所述弹性构件布置在所述支架的旋转轴上，并且在所述板旋转时提供弹性恢复力。

2.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中所述限位器杆布置成围绕所述控制轴，并且阻挡部从所述限位器杆突出地形成，所述阻挡部在选择操作期间随着所述限位器杆旋转而接触所述限位器单元。

3.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中最高换档档位为第7档位，并且之前的换档档位为第6档位或第5档位。

4.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中与所述限位器杆接触的所述板的接触部的端部是凹陷的，并且围绕所接触的限位器杆。

5.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中所述板的接触部是锥形的，使得所述接触部的宽度从所述接触部的突出的远端部朝向所述板而逐渐变得更窄。

6.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中突出部形成在所述板的接触部的两侧上，其分别在每个突出部和所述接触部之间形成选择空间。

7.根据权利要求1所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中固定部突出地形成在所述支架上，布置在所述旋转轴上的所述弹性构件连接到所述固定部，以便通过所述固定部进行支撑，并且所述板插入所述支架和所述弹性构件之间。

8.根据权利要求7所述的用于防止手动变速器的错误换档操作的装置，其中连接部在与所述支架的固定部相同的线上突出地形成在所述板上，并且所述连接部连接到所述弹性构件以接收来自所述弹性构件的弹性恢复力。