CN104956127B - 用于变速器的倒挡换挡拨叉轴的锁定机构 - Google Patents

Abstract

一种示例性的变速器可具有倒挡换挡拨叉轴和锁定机构以确保倒挡换挡拨叉轴在从另一挡位范围脱开时停在中间位置。倒挡换挡拨叉轴可构造成在第一方向上轴向移动以将变速器置于驱动挡位，以及在第二方向上轴向移动以将变速器置于倒挡。变速器还可包括构造成与倒挡换挡拨叉轴接合的拨叉轴选择器，以及构造成选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴在第二方向上移动的倒挡抑制器。一种示例性的锁定机构可包括主体和从该主体伸出的臂。当倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位脱开时，该臂可构造成与倒挡抑制器接触以基本上抑制倒挡换挡拨叉轴在第二方向上的移动。

Description

用于变速器的倒挡换挡拨叉轴的锁定机构

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月13日提交的美国临时申请61/736,761的权益，其以其全文通过引用结合于此。

技术领域

本申请涉及一种包括倒挡换挡拨叉轴的变速器，特别是一种用于变速器的倒挡换挡拨叉轴的锁定机构。

背景技术

手动组合式变速器通常邻近具有至少一个旋转驱动轴的主驱动单元位于传动系中。这些组合式变速器通常包括从变速器伸出以与操作者互动的换挡器(换挡操纵杆)或挡位选择器。组合式变速器可包括旋转滑动组件，其构造成在操作者移动该换挡器或挡位选择器时与期望的齿轮组接合。具体地，在手动组合式变速器中，操作者经由挡位选择器通过将换挡杆推或拉到期望的换挡槽板来选择适当的挡位。固定于主换挡拨叉轴(shift rail)的拨叉轴选择器构造成将换挡杆的运动传递给换挡拨叉，这使换挡套环滑过适当的旋转齿轮以同步和启用期望的挡位范围。

在五速变速器中，倒挡范围和五挡范围可通过共同的换挡拨叉轴来启用。在这样的变速器中，当从五挡快速换到四挡时，该共同的换挡拨叉轴可能还有动能，从而使其朝向倒挡齿轮组移动。这可能导致变速器的同步器环(blocker ring)和/或犬齿的损坏。因此，存在确保该共同的换挡拨叉轴在从五挡换到四挡时停在中间位置(空挡位置)的需求。

发明内容

一方面，本发明提供了一种用于变速器的倒挡换挡拨叉轴的锁定机构，该倒挡换挡拨叉轴构造成从中间位置在第一方向上轴向移动以启用驱动挡位范围，以及从中间位置在第二方向上轴向移动以启用倒挡范围，变速器包括拨叉轴选择器和倒挡抑制器，拨叉轴选择器具有构造成与倒挡换挡拨叉轴接合的翼部，倒挡抑制器构造成选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴在第二方向上移动，所述锁定机构包括：主体，其能够围绕倒挡换挡拨叉轴的至少一部分定位和围绕该至少一部分操作性地旋转；和从该主体伸出的臂，该臂构造成与所述翼部接合以使主体能够从第一位置旋转；其中，所述臂构造成在倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位范围脱开至中间位置时与倒挡抑制器接触。

根据上述方面的锁定机构还可包括操作性地连接到主体上的弹簧，该弹簧构造成将主体向第一位置偏压。

在根据上述方面的锁定机构中，该弹簧能定位于主体和倒挡换挡拨叉轴之间。

在根据上述方面的锁定机构中，该弹簧可为扭簧。

在根据上述方面的锁定机构中，倒挡换挡拨叉轴可具有换挡凸耳，换挡凸耳可具有基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布的轴向部分和基本上垂直于倒挡换挡拨叉轴排布的横向部分，且在所述中间位置所述臂能定位在倒挡抑制器和换挡凸耳的横向部分之间。

在根据上述方面的锁定机构中，倒挡抑制器可具有突出延伸部，所述臂可构造成与该突出延伸部接合以选择性地抑制倒挡换挡拨叉轴在第二方向上的轴向运动。

另一方面，本发明提供了一种变速器，包括：倒挡换挡拨叉轴，其构造成从中间位置在第一方向上轴向移动以启用驱动挡位范围，以及从中间位置在第二方向上轴向移动以启用倒挡范围；主换挡拨叉轴，其基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布并构造成在轴向上移动和围绕一轴线旋转，该主换挡拨叉轴具有拨叉轴选择器，该拨叉轴选择器具有沿侧向伸出的翼部，该翼部构造成选择性地与倒挡换挡拨叉轴接合以使得倒挡换挡拨叉轴能够沿轴向运动；倒挡抑制器，其构造成选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴在第二方向上移动；和锁定机构，该锁定机构具有：主体，其围绕倒挡换挡拨叉轴的至少一部分设置并能够围绕该至少一部分操作性地旋转；和从该主体伸出的臂，该臂构造成与所述翼部接合以使主体能够从初始位置旋转；其中，所述臂构造成在倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位范围脱开至中间位置时与倒挡抑制器接触。

在根据上述方面的变速器中，驱动挡位范围可为五挡。

根据上述方面的变速器还可包括操作性地连接到主体上的弹簧，该弹簧构造成将主体向初始位置偏压。

在根据上述方面的变速器中，该弹簧可定位于主体和倒挡换挡拨叉轴之间。

在根据上述方面的变速器中，该弹簧可为扭簧。

在根据上述方面的变速器中，倒挡换挡拨叉轴可具有换挡凸耳，换挡凸耳可具有基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布的轴向部分和基本上垂直于倒挡换挡拨叉轴排布的横向部分，该轴向部分可构造成接纳拨叉轴选择器的沿侧向伸出的所述翼部。

在根据上述方面的变速器中，在所述中间位置所述臂可定位在倒挡抑制器和换挡凸耳的横向部分之间。

根据上述方面的变速器还可包括抑制器轴，该抑制器轴可基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布并位于换挡凸耳的横向部分内，倒挡抑制器可围绕抑制器轴设置并且能围绕抑制器轴旋转。

在根据上述方面的变速器中，倒挡抑制器可具有突出延伸部，该突出延伸部可构造成与锁定机构的所述臂接合以选择性地抑制倒挡换挡拨叉轴在第二方向上的轴向运动。

附图说明

现在参照附图详细示出示例性的例子。虽然附图描绘了代表性的例子，但附图不是必须成比例，而某些特征可能夸大以更好地示出和解释示例性例子的创新方面。另外，这里描述的示例性例子并非意图是穷尽的或以其它方式限制或约束于附图中示出的和下面的详细说明中公开的精确形式和构型。示例性例子通过参照以下的附图来详细说明：

图1是示例性变速器的一部分的示意性透视图，示出了具有示例性锁定机构的倒挡换挡拨叉轴；

图2是图1的倒挡换挡拨叉轴的示意性透视图，其中移除了锁定机构的壳体；

图3是示出处于接合位置的倒挡换挡拨叉轴的示意性正视图；以及

图4是示出处于中间位置的倒挡换挡拨叉轴的示意性正视图。

具体实施方式

示例性的变速器如五速变速器可包括倒挡换挡拨叉轴，其用于将变速器置于倒挡范围或另一驱动挡位范围(如五挡)。该换挡拨叉轴可构造成沿用于驱动挡位范围的第一方向轴向移动，并沿用于倒挡范围的第二方向轴向移动。

除了倒挡换挡拨叉轴之外，该示例性的变速器还可包括主换挡拨叉轴和倒挡抑制器。该主换挡拨叉轴可具有拨叉轴选择器，该选择器具有侧向伸出的翼部，该翼部构造成选择性地与倒挡换挡拨叉轴接合以使得倒挡换挡拨叉轴能够沿轴向运动。该倒挡抑制器可构造成在倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位范围脱开时选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴沿第二方向朝向倒挡范围移动。

当将变速器从驱动挡位范围脱开时，例如当换挡到另一挡位时，会希望确保倒挡换挡拨叉轴移入中间位置。为了实现这个，倒挡换挡拨叉轴可包括锁定机构。一种示例性的锁定机构可包括主体和从主体伸出的臂。主体可设置在倒挡换挡拨叉轴的至少一部分周围，且可围绕倒挡换挡拨叉轴的所述至少一部分操作性地旋转。所述臂可构造成与所述翼部接合以使所述主体能够从第一位置旋转。当倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位脱开时，所述臂可构造成与倒挡抑制器接触以基本上抑制倒挡换挡拨叉轴沿第二方向的运动。

现在参照图1和2，示出了用于车辆的变速器100的一部分。变速器100一般可包括多个换挡拨叉轴，包括倒挡换挡拨叉轴102和主换挡拨叉轴104。主换挡拨叉轴104可连接到换挡器(未示出)，通过该换挡器车辆的操作者可控制主换挡拨叉轴104以选择期望的挡位范围。主换挡拨叉轴104可运动和/或旋转以与所述多个换挡拨叉轴中对应于期望的挡位范围的一个换挡拨叉轴接合。当未选择挡位范围时，换挡拨叉轴通常可处于中间位置。

现在具体参照倒挡换挡拨叉轴102，尽管其在下文中被描述为与五挡是共用的，但应当理解的是倒挡换挡拨叉轴102可与任意其他挡位范围是共用的。主换挡拨叉轴104可构造成与倒挡换挡拨叉轴102接合并使其在第一方向118或第二方向120上轴向移动以将变速器100分别置于五挡或倒挡。为了实现这个，主换挡拨叉轴104可具有安装在其上的拨叉轴选择器109。拨叉轴选择器109可具有从其沿侧向伸出的至少一个翼部110。倒挡换挡拨叉轴102可具有换挡凸耳108，其具有基本平行于倒挡换挡拨叉轴102定位的轴向部分和基本垂直于倒挡换挡拨叉轴102定位的横向部分。轴向部分和横向部分各自都可具有一对形成凹槽的凸肩。轴向部分可构造成如由换挡器控制地在翼部110随主换挡拨叉轴104一起旋转时将翼部110接纳在所述凹槽内。当主换挡拨叉轴104和换挡选择器109在轴向上移动时，翼部110的侧表面可与轴向部分的凸肩之一的表面接合，由此使倒挡换挡拨叉轴102随主换挡拨叉轴104一起在第一方向118或第二方向120上轴向移动。

变速器100还可包括倒挡抑制器112，其构造成在倒挡换挡拨叉轴102从五挡脱开而回到中间位置时阻抑倒挡换挡拨叉轴102在第二方向120上的移动。倒挡抑制器112可围绕抑制器轴106旋转和/或沿其滑动，且可包括从其伸出的突出部114。抑制器轴106可基本上与倒挡换挡拨叉轴102平行地排布，并定位在换挡凸耳108的横向部分中或周围。当拨叉轴选择器109的翼部110旋转时，如上所述，其可与突出部114接触，由此使倒挡抑制器112沿相反的旋转方向旋转。倒挡抑制器112可操作性地连接到弹簧116上，该弹簧构造成在倒挡抑制器112从翼部110脱开时旋转地和/或轴向地将倒挡抑制器112偏压回其初始位置，如下文中更详细地描述的。附加地或替换地，弹簧116可提供对倒挡换挡拨叉轴102在第二方向上的运动的阻抑。

现在参照图3和4，并继续参照图1和2，倒挡换挡拨叉轴102可包括锁定机构10，其构造成在倒挡换挡拨叉轴102从五挡脱开时将倒挡换挡拨叉轴停止在中间位置。锁定机构10大体上可包括围绕倒挡换挡拨叉轴102的一部分设置的主体12和从主体12伸出的臂16。臂16可构造成与拨叉轴选择器109的翼部110接合以引发锁定机构10的旋转运动，如在图3中可见。这进而可使得倒挡换挡拨叉轴102能够沿轴向运动。当倒挡换挡拨叉轴102处于中间位置时，如在图4中所见，臂16能以一角度朝向翼部110的大体方向延伸，并可定位在换挡凸耳108的横向部分和倒挡抑制器112的突出部114之间。锁定机构10可包括弹簧14，如图2中所见，其操作性地连接到主体12。弹簧14可构造成在翼部110从臂16脱开且倒挡换挡拨叉轴102处于中间位置时将主体12偏压至其初始位置。

当选择五挡时，翼部110首先旋转，直至其牢靠地与换挡凸耳108的轴向部分接合。翼部110还可与突出部114和臂16接合，从而使它们分别围绕抑制器轴106和倒挡换挡拨叉轴102旋转，如在图3中所见以及如上面所说明的。然后主换挡拨叉轴104可通过换挡凸耳108使倒挡换挡拨叉轴102在第一方向118上沿轴向移动。这样一来，翼部110可变得与突出部114脱开，因为倒挡抑制器112和抑制器轴106可相对于倒挡换挡拨叉轴102的轴向运动基本上保持固定不动。然后倒挡抑制器112可旋转回到其初始位置。锁定机构10可保持与翼部110接触并处于旋转位置。

当从五挡脱开时，主换挡拨叉轴104可通过翼部110和换挡凸耳108使倒挡换挡拨叉轴102在第二方向120上朝向中间位置往回移动。当回到中间位置时，主换挡拨叉轴104可旋转，使得翼部110与换挡凸耳108和锁定机构10的臂16脱开。然后主体12可通过弹簧14旋转回到其初始旋转位置。倒挡换挡拨叉轴102在第二方向120上可能仍具有一些动能。为了防止倒挡换挡拨叉轴102继续在第二方向120上移动且潜在地和不期望地与倒挡范围接合，臂16可与突出部114接合。

相应地，应理解的是，上面的描述旨在例述性而非限制性。阅读了上面的描述后，除所提供的例子以外的其它很多实施例和应用将变得显而易见。范围不应参照上面的描述来界定，而应参照所附的权利要求连同这些权利要求的等同方案的全部范围来限定。可预期和期望的是，将来的发展将发生在本文讨论的技术中，而所公开的系统和方法将结合到这些将来的实施例中。总之，应当理解，本申请能够进行改进和具有变型。

权利要求中使用的所有术语应给予它们最宽泛的合理构造和它们由本文描述的领域中的技术人员所理解的通常含义，除非本文中明确作出相反的表示。特别地，单数冠词“一”、“该”、“所述”等的使用应被解读为指代一个或多个所指示的要素，除非权利要求明确作出相反的限定。

提供了本申请的摘要以使读者能够快速确定本技术公开的原理。该摘要的提交应当理解为其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的详细说明中，可以看到为了简化本公开的目的将各种特征以各种实施例组合在一起。本公开的这种方式不应被解释为反映这样的意图：所要求保护的实施例需要比各权利要求中明确记载的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求所反映的，本发明的主题在于比单个所公开的实施例的所有特征更少的特征。因此，所附的权利要求在此结合到具体实施方式部分中，其中每个权利要求自身作为单独要求保护的主题。

Claims (15)

1.一种用于变速器的倒挡换挡拨叉轴的锁定机构，该倒挡换挡拨叉轴构造成从中间位置在第一方向上轴向移动以启用驱动挡位范围，以及从中间位置在第二方向上轴向移动以启用倒挡范围，变速器包括拨叉轴选择器和倒挡抑制器，拨叉轴选择器具有构造成与倒挡换挡拨叉轴接合的翼部，倒挡抑制器构造成选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴在第二方向上移动，所述锁定机构包括：

主体，其能够围绕倒挡换挡拨叉轴的至少一部分定位和围绕该至少一部分操作性地旋转；和

从该主体伸出的臂，该臂构造成与所述翼部接合以使主体能够从第一位置旋转；

其中，所述臂构造成在倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位范围脱开至中间位置时与倒挡抑制器接触。

2.根据权利要求1的锁定机构，还包括操作性地连接到主体上的弹簧，该弹簧构造成将主体向第一位置偏压。

3.根据权利要求2的锁定机构，其中，该弹簧能定位于主体和倒挡换挡拨叉轴之间。

4.根据权利要求2的锁定机构，其中，该弹簧为扭簧。

5.根据权利要求1的锁定机构，其中，倒挡换挡拨叉轴具有换挡凸耳，换挡凸耳具有基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布的轴向部分和基本上垂直于倒挡换挡拨叉轴排布的横向部分，且在所述中间位置所述臂能定位在倒挡抑制器和换挡凸耳的横向部分之间。

6.根据权利要求1的锁定机构，其中，倒挡抑制器具有突出延伸部，所述臂构造成与该突出延伸部接合以选择性地抑制倒挡换挡拨叉轴在第二方向上的轴向运动。

7.一种变速器，包括：

倒挡换挡拨叉轴，其构造成从中间位置在第一方向上轴向移动以启用驱动挡位范围，以及从中间位置在第二方向上轴向移动以启用倒挡范围；

主换挡拨叉轴，其基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布并构造成在轴向上移动和围绕一轴线旋转，该主换挡拨叉轴具有拨叉轴选择器，该拨叉轴选择器具有沿侧向伸出的翼部，该翼部构造成选择性地与倒挡换挡拨叉轴接合以使得倒挡换挡拨叉轴能够沿轴向运动；

倒挡抑制器，其构造成选择性地阻抑倒挡换挡拨叉轴在第二方向上移动；和

锁定机构，该锁定机构具有：

主体，其围绕倒挡换挡拨叉轴的至少一部分设置并能够围绕该至少一部分操作性地旋转；和

从该主体伸出的臂，该臂构造成与所述翼部接合以使主体能够从初始位置旋转；

其中，所述臂构造成在倒挡换挡拨叉轴从驱动挡位范围脱开至中间位置时与倒挡抑制器接触。

8.根据权利要求7的变速器，其中，驱动挡位范围为五挡。

9.根据权利要求7的变速器，还包括操作性地连接到主体上的弹簧，该弹簧构造成将主体向初始位置偏压。

10.根据权利要求9的变速器，其中，该弹簧定位于主体和倒挡换挡拨叉轴之间。

11.根据权利要求9的变速器，其中，该弹簧为扭簧。

12.根据权利要求7的变速器，其中，倒挡换挡拨叉轴具有换挡凸耳，换挡凸耳具有基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布的轴向部分和基本上垂直于倒挡换挡拨叉轴排布的横向部分，该轴向部分构造成接纳拨叉轴选择器的沿侧向伸出的所述翼部。

13.根据权利要求12的变速器，其中，在所述中间位置所述臂定位在倒挡抑制器和换挡凸耳的横向部分之间。

14.根据权利要求12的变速器，还包括抑制器轴，该抑制器轴基本上平行于倒挡换挡拨叉轴排布并位于换挡凸耳的横向部分内，倒挡抑制器围绕抑制器轴设置并且能围绕抑制器轴旋转。

15.根据权利要求7的变速器，其中，倒挡抑制器具有突出延伸部，该突出延伸部构造成与锁定机构的所述臂接合以选择性地抑制倒挡换挡拨叉轴在第二方向上的轴向运动。