CN105840811A - 液压式换档锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供液压式换档锁定机构，通过利用起步离合器的液压实现在中立位置处的换档锁定，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，同时能够在无法操作离合器踏板的紧急时仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。将第3缸体(7)与从离合器部的第1油路(3)分支的第2油路(6)的末端连接，以使活塞(8)的右侧成为液压室。在活塞的左侧的第3缸体内设置有对活塞向轴向右侧施力的第1弹簧(9)，将沿轴向延伸的第1换档锁定销(10)以其轴端与换档锁定臂(11)卡合的方式安装在活塞上。换档锁定臂构成为：关于臂中心(11a)摆动而通过第2弹簧(12)将第2换档锁定销(13)向换档臂(15)按压。

Description

液压式换档锁定机构

技术领域

本发明涉及液压式换档锁定机构，更详细来说，涉及这样的液压式换档锁定机构：通过利用起步离合器的液压实现在中立位置处的换档锁定，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，同时能够在无法操作离合器踏板的紧急时仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。

背景技术

在手动变速器(手动变速箱)中，如果驾驶员在前进时错误地向后退齿轮档(倒档齿轮)进行换档操作，则会使齿轮和同步啮合机构、轴等损伤，最坏的情况下会使这些部件破坏，由此，车辆无法行驶。以往，为了防止驾驶员在车辆前进时错误地向倒档齿轮进行换档操作，构成为：将具有凹部(卡挂部)的圆板状凸轮同轴地安装于换档机构的换档杆的旋转轴上，并且，使具有嵌合于该凹部的形状的限制凸轮与该圆板状凸轮在同一平面内卡合。该限制凸轮被螺线管朝向圆板状凸轮施力，并且被螺旋弹簧朝向其反方向施力。并且，已知这样的手动变速器的变速装置：仅在换档杆处于前进位置时，螺线管工作而使限制凸轮嵌合于圆板状凸轮的凹部，由此禁止换档杆向后退位置转动，防止了驾驶员在车辆前进时错误地向倒档齿轮进行换档操作(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开2003-14118号公报

在上述专利文献1所记载的手动变速器的变速装置中，构成为：只要在换档杆处于5-6速选档位置时，就成为利用螺线管来抑制换档杆向后退齿轮位置转动的换档锁定状态。对于换档杆向其他前进位置(1-2速选档位置，3-4速选档位置)的转动，则没有任何限制。因此，例如在驾驶员想要将齿轮位置从2速档向3速档升档的情况下，存在这样的担忧：误升档至5速档而使发动机转速急剧降低，最差的情况是在车辆行驶中使发动机停止。

另外，在想要将档位设定在中立位置(空档位置)的情况下，驾驶员需要踩下离合器踏板将离合器切断，在无法操作离合器踏板的紧急时和异常时，无法将档位设定在空档位置。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的，其目的在于提供这样的液压式换档锁定机构：通过利用起步离合器的液压实现在中立位置处的换档锁定，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，同时能够在无法操作离合器踏板的紧急时仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。

在用于达成上述目的的本发明的液压式换档锁定机构中，变速器具有：离合器部；操作杆15，其能够通过换档操作而选择前进、中立、后退中的任意一个位置；以及限制装置，其限制所述操作杆15的操作，其特征在于，所述离合器部具有：第1缸体2，其通过离合器操作件1而动作并产生液压；第2缸体4，其通过所述第1缸体2所产生的液压的动作而使所述离合器的释放部件5动作；以及第1油路3，其连接所述第1缸体2和所述第2缸体4，所述限制装置具有：第3缸体7，其固定于外壳；活塞8，其通过密封部件S1滑动自如地嵌合于所述第3缸体7；第2油路6，其被限定在所述活塞8的正面，且与所述第1油路3连通；限制部件13或10，其在所述活塞8的轴向一侧与该活塞8形成为一体，通过与在所述第3缸体7的轴向一侧配置的所述操作杆15的卡合部15a卡合，来限制所述操作杆15的换档操作；以及弹性部件9，其配置在所述第3缸体7和所述活塞8之间，对所述活塞8向轴向一侧施力，所述卡合部15a形成为：仅在选择了所述中立位置的情况下，所述卡合部15a和所述限制部件13或10能够卡合，另一方面，在所述离合器部处于解除状态时，在所述第1和第2油路3、6的液压的作用下，所述活塞8克服所述弹性部件9的作用力向轴向另一侧滑动，所述限制部件13或10从所述卡合部15a分离，使得能够进行所述换档操作，或者，在所述离合器部处于锁紧状态且选择了所述前进或后退位置时，在所述第1和第2油路3、6的液压的作用下，所述活塞8借助所述弹性部件9的作用力被向轴向一侧施力，所述卡合部15a和所述限制部件13或10不卡合，使得能够向所述中立位置进行换档操作，或者，在所述离合器部处于锁紧状态且选择了所述中立位置时，在所述第1和第2油路3、6的液压的作用下，所述活塞8借助所述弹性部件10的作用力向轴向一侧滑动，所述卡合部15a和所述限制部件13或10卡合，所述操作杆15的换档操作被限制。

在通过操作杆15进行的换档操作中，操作杆15必然通过中立位置。因此，在上述结构中构成为，设置通过离合器部的液压而动作的限制部件13或10，并且在操作杆15上设置与该限制部件13或10卡合的卡合部15a，在离合器锁紧状态下，仅在操作杆15的卡合部15a通过中立位置时，限制部件13或10嵌入操作杆15的卡合部15a。另一方面，构成为，在离合器锁紧被解除的状态下，即使在操作杆15的卡合部15a通过中立位置时，限制部件13或10也成为从操作杆15的卡合部15a分离的状态，不会嵌入卡合部15a。由此，在离合器锁紧状态下，即使在驾驶员错误地进行了换档操作的情况下，操作杆15也与前进位置和后退位置无关地始终在中立位置被锁定，不会变速至错误的档位。另一方面，在离合器锁紧被解除的状态下，限制部件13或10成为从操作杆15的卡合部15a分离的状态，因此操作杆15的换档操作的限制被解除，能够选择前进、中立、后退中的任意一个位置。

本发明的液压式换档锁定机构的第2特征在于，具有锁止装置17，在选择了所述前进、中立、后退中的任意一个位置时，所述锁止装置17限制所述操作杆15的动作。

在上述结构中，特别是在离合器锁紧被解除且限制部件13或10从卡合部15a分离的状态下，操作杆15的选档位置被稳定地保持。由此，能够实现稳定的操作杆15的换档操作。

根据本发明的液压式换档锁定机构，能够利用起步离合器的液压实现在中立位置处的换档锁定，由此，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，并且，在无法操作离合器踏板的紧急时，能够仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。

附图说明

图1是示出本发明的液压式换档锁定机构的主要部分的说明图。

图2是示出本发明的液压式换档锁定机构的离合器锁紧状态下的动作的说明图。

图3是示出本发明的液压式换档锁定机构的离合器松脱状态下的动作的说明图。

图4是示出本发明的液压式换档锁定机构的变形例的说明图。

标号说明

1：离合器踏板；

2：第1缸体；

3：第1油路；

4：第2缸体；

5：释放部件；

6：第2油路；

7：第3缸体；

8：活塞；

9：第1弹簧；

10：第1换档锁定销；

11：换档锁定臂；

12：第2弹簧；

13：第2换档锁定销；

14：第3弹簧；

15：换档臂；

16：换档连杆；

17：锁止部；

S1：第1密封部件；

100、200：液压式换档锁定机构。

具体实施方式

以下，通过图示的实施方式对本发明更详细地进行说明。

图1是示出本发明的液压式换档锁定机构100的主要部分的说明图。并且，图1的(a)示出了液压系统和第2换档锁定销13的各部的卡合，图1的(b)示出了图1的(a)的沿A箭头观察的主要部分和换档臂15的选档位置。并且，为了便于说明，图1的(b)的换档臂15的选档位置被设定在中立位置。

关于该液压式换档锁定机构100，参照图2和图3在后面叙述详细情况，但是构成为：利用起步离合器机构的液压，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，并且，在无法操作离合器踏板的紧急时，能够仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。

其主要的结构构成为具备：离合器踏板1，其压缩第1缸体2内的油；第1缸体2，其产生液压；第1油路3，其传递在第1缸体2内产生的液压；第2缸体4，其将从第1油路3传递来的液压传递至释放部件5；释放部件5，其解除离合器罩(未图示)对离合器盘(未图示)的按压；第2油路6，其从第1油路3分支；第3缸体7，其与该第2油路6的末端连接；活塞8，其通过密封部件S1安装在该第3缸体7内，且沿第3缸体7的轴向滑动；第1弹簧9，其对活塞8向液压室侧施力；第1换档锁定销10，其沿着第3缸体7的轴向安装在活塞8的一端；换档锁定臂11，其与该第1换档锁定销10卡合并按压第2换档锁定销13，第2弹簧12，其对该换档锁定臂11向第3缸体7侧施力；第2换档锁定销13，其在离合器锁紧状态下将换档臂15固定于空档位置N；第3弹簧14，其对第2换档锁定销13向第3缸体7侧施力；换档臂15，其驱动换档叉(未图示)并使同步啮合机构(未图示)与对应的齿轮(未图示)卡合；换档连杆16，其安装有换档臂15；以及锁止部17，其限制换档臂15的转动并保持该选档位置。以下，对各结构进行说明。

离合器踏板1、第1缸体2、第1油路3、第2缸体4和释放部件5构成了起步离合器机构，该起步离合器机构使发动机(未图示)与变速箱(未图示)之间的动力传递所涉及的接合连接(锁紧)和切断(松脱)。如上所述，通过利用释放部件5解除离合器罩(未图示)对离合器盘(未图示)的按压，由此解除发动机侧的飞轮(未图示)与离合器盘的锁紧，来自发动机的动力不再向变速器传递。

对活塞8始终作用有以欲使其向轴向左侧移动的方式施力的液压、和以欲使其向轴向右侧移动的方式施力的第1弹簧9的弹力。当驾驶员踩下离合器踏板1而将离合器锁紧切断时，液压所产生的力超过第1弹簧9的弹力而使活塞8向轴向左侧移动，第1换档锁定销10将换档锁定臂11压下，解除换档锁定臂11对第2换档锁定销13的按压。

换档锁定臂11关于臂中心11a摆动，一端与第2弹簧12卡合，另一端与第2换档锁定销13卡合。换档锁定臂11通常被第2弹簧12施力而将第2换档锁定销13向轴向左侧按压。

第2换档锁定销13在其轴端形成有承受第3弹簧14的抵接部13a。在换档锁定臂11对第2换档锁定销13的按压被解除时，第2换档锁定销13通过第3弹簧14向轴向右侧返回。由此，第2换档锁定销13即使在与换档臂15的嵌合孔15a一致的情况下也从嵌合孔15a分离，而无法嵌合于嵌合孔15a。其结果是，能够通过换档臂15进行换档操作。

换档臂15与换档连杆16成一体地沿轴向移动且绕轴旋转。换档杆(未图示)卡合于换档连杆16，在换档杆上还经由缆线(未图示)连结有供驾驶员操作的变速杆(未图示)。因此，换档杆对应于被驾驶员操作的变速杆的动作(轨迹)被旋转驱动，由此换档臂15沿轴向移动而卡合于4个换档叉(1-2速用、3-4速用、5-6速用、或倒档用换档叉)中的一个换档叉(例如，在欲设定于3速的齿轮位置的情况下为3-4速用换档叉)。另外，换档臂15绕轴旋转，使换档叉向自身的轴向上侧或下侧移动，从而使同步啮合机构卡合于对应的齿轮。由此确立所希望的齿轮档。

另外，在换档臂15的与第3缸体7对置的外周面形成有供第2换档锁定销13嵌入的上述嵌合孔15a。嵌合孔15a的大小被设定为在换档臂15处于中立位置的情况下能够供第2换档锁定销13嵌入的大小。另外，在换档臂15的关于换档连杆16与嵌合孔15a相反一侧的外周面，分别形成有供锁止部17嵌合的3个凹部15b、15b、15b。

锁止部17由下述部分构成：嵌合于换档臂15的上述凹部15b中的锁止球17a；对锁止球17a施力的锁止弹簧17b；以及支承锁止弹簧17b的支承部17c。锁止部17对应于换档臂15的各选档位置(奇数档、中立、偶数档和倒档)使锁止球17a嵌合于换档臂15的上述凹部15b。由此，换档臂15的选档位置被恰当地保持。

图2是示出本发明的液压式换档锁定机构100的离合器锁紧状态下的动作的说明图。并且，图2的(a)示出了换档臂15处于偶数档和倒档位置的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态，图2的(b)示出了换档臂15处于空档位置N的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态，图2的(c)示出了换档臂15要被从空档位置N向奇数档选择的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态。

首先，如图2的(a)所示，在换档臂15处于偶数档和倒档位置的情况下，第2换档锁定销13位于换档臂15的外周面，第2换档锁定销13是能够向拔出方向滑动的状态。因此，换档臂15处于可选档状态。这种情况下，第2换档锁定销13借助第2弹簧12被换档锁定臂11向轴向左侧施力(按压)，且被第3弹簧14向轴向右侧施力。并且，第1换档锁定销10没有卡合于换档锁定臂11。另外，锁止部17嵌合于换档臂15的凹部15b，换档臂15的选档位置被恰当地保持。

当前，在驾驶员对变速杆(未图示)进行了误操作的情况下，换档臂15必然通过空档位置N。因此，如图2的(b)所示，当换档臂15一边在第2换档锁定销13上滑动一边通过空档位置N时，第2换档锁定销13被换档锁定臂11向轴向左侧按压而嵌合于嵌合孔15a。并且，换档锁定臂11卡合于第1换档锁定销10，第2换档锁定销13被换档锁定臂11锁定于嵌合孔15a。由此，换档臂15在空档位置N处被锁定。

如图2的(c)所示，换档臂15在空档位置N处被锁定，因此发生卡挂，换档臂15不会进一步向目标位置移动。因此，在离合器锁紧状态下驾驶员错误地进行了换档操作的情况下，换档臂15在通过空档位置N时被第2换档锁定销13锁定在空档位置N。由此，恰当地防止了离合器锁紧状态下的驾驶员的换档误操作。以下，对换档臂15在空档位置N处的换档锁定状态的解除进行说明。

图3是示出本发明的液压式换档锁定机构100在离合器松脱状态下的动作的说明图。并且，图3的(a)示出了换档臂15处于偶数档和倒档位置的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态，图3的(b)示出了换档臂15处于空档位置N的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态，图3的(c)示出了换档臂15处于奇数档位置的情况下的关于第1和第2换档锁定销10、13以及锁止部17等的各卡合状态。

在离合器为松脱状态的情况下，如图3的(b)所示，经由第2油路6对第3缸体7供给液压，由此活塞8被向轴向左侧推出，第1换档锁定销10将换档锁定臂11压下。由此，换档锁定臂11对第2换档锁定销13的按压被解除。其结果是，第2换档锁定销13通过第3弹簧14向轴向右侧返回，成为从换档臂15的嵌合孔15a分离的状态。由此，第2换档锁定销13成为能够相对于换档臂15相对移动的状态。

这种情况下，第2换档锁定销13以从换档臂15的嵌合孔15a分离的状态被第3弹簧14保持。因此，即使在换档臂15通过空档位置N的情况下，第2换档锁定销13也不会嵌入嵌合孔15a。由此，如图3的(a)或图3的(c)所示，换档臂15能够从空档位置N向目标位置前进，驾驶员能够变速到任意的齿轮位置。即，驾驶员踏下离合器踏板1将离合器锁紧解除，由此，换档臂15在空档位置N处的换档锁定状态被解除，换档臂15能够进行换档操作。

图4是示出本发明的液压式换档锁定机构的变形例的说明图。

该液压式换档锁定机构200相对于上述液压式换档锁定机构100省略了换档锁定臂11、第2弹簧12、第2换档锁定销13和第3弹簧14。取代上述部件，构成为：第2油路6被向第3缸体7的活塞8的左侧的左室供给而形成液压室，并且第1换档锁定销10在空档位置N处将换档臂15锁定。而且，在第1换档锁定销10与第3缸体7的滑动部设置有第2密封部件(未图示)，防止了油的泄漏。并且，在本液压式换档锁定机构200中，也通过解除离合器锁紧，而解除了换档臂15在空档位置N处的换档锁定状态。即，通过驾驶员踩下离合器踏板1，液压经由第2油路6被供给至第3缸体7的液压室。该液压使活塞8向轴向右侧移动，并将第1换档锁定销10从换档臂15的嵌合孔15a抽出。由此，换档臂15在空档位置N处的换档锁定状态被解除，换档臂15能够进行换档操作。

以上，根据本发明的液压式换档锁定机构100、200，构成为，只要在离合器锁紧状态下换档臂15通过中立位置时，第1或第2换档锁定销10、13就嵌入换档臂15的嵌合孔15a，限制换档臂15的换档操作。由此，不仅对于离合器锁紧时的后退位置而且对于前进位置也能够防止换档误操作，并且，在无法操作离合器踏板的紧急时，能够仅通过手动操作进行在中立位置处的强制换档锁定。

Claims (2)

1.一种液压式换档锁定机构，其中，

变速器具有：

离合器部；

操作杆，其能够通过换档操作而选择前进、中立、后退中的任意一个位置；以及

限制装置，其限制所述操作杆的操作，

其特征在于，

所述离合器部具有：第1缸体，其通过离合器操作件而动作并产生液压；第2缸体，其通过所述第1缸体所产生的液压的动作而使所述离合器部的释放部件动作；以及第1油路，其连接所述第1缸体和所述第2缸体，

所述限制装置具有：

第3缸体，其固定于外壳；

活塞，其通过密封部件滑动自如地嵌合于所述第3缸体；

第2油路，其被限定在所述活塞的正面，且与所述第1油路连通；

限制部件，其在所述活塞的轴向一侧与该活塞形成为一体，通过与在所述第3缸体的轴向一侧配置的所述操作杆的卡合部卡合，来限制所述操作杆的换档操作；以及

弹性部件，其配置在所述第3缸体和所述活塞之间，对所述活塞向轴向一侧施力，

所述卡合部形成为：仅在选择了所述中立位置的情况下，所述卡合部和所述限制部件能够卡合，

在所述离合器部处于解除状态时，在所述第1油路和第2油路的液压的作用下，所述活塞克服所述弹性部件的作用力向轴向另一侧滑动，所述限制部件从所述卡合部分离，使得能够进行所述换档操作，

或者，在所述离合器部处于锁紧状态且选择了所述前进或后退位置时，在所述第1油路和第2油路的液压的作用下，所述活塞借助所述弹性部件的作用力被向轴向一侧施力，所述卡合部和所述限制部件不卡合，使得能够向所述中立位置进行换档操作，

或者，在所述离合器部处于锁紧状态且选择了所述中立位置时，在所述第1油路和第2油路的液压的作用下，所述活塞借助所述弹性部件的作用力向轴向一侧滑动，所述卡合部和所述限制部件卡合，所述操作杆的换档操作被限制。

2.根据权利要求1所述的液压式换档锁定机构，其中，

所述液压式换档锁定机构具有锁止装置，在选择了所述前进、中立、后退中的任意一个位置时，所述锁止装置限制所述操作杆的动作。