CN107300015B - 倒档预同步装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及倒档预同步装置。换档塔套筒包括设置于其上的第一驱动部和第二驱动部，非倒档叉口架设置有能够与第一驱动部接触和分离的第一受动部以及能够与第二驱动部接触和分离的第二受动部。第一驱动部、第二驱动部以及第一受动部、第二受动部如此设置，使得：倒档预同步过程中，第一驱动部与第一受动部接触使非倒档叉口架沿第一方向移动，在第一驱动部与第一受动部脱离接触之后，第二驱动部与第二受动部发生接触，使非倒档叉口架沿与第一方向相反的第二方向移动。本发明可简易地集成到包括换档塔套筒和多个叉口架的换档装置中。

Description

倒档预同步装置
技术领域
本发明涉及手动变速箱换档系统，特别涉及倒档预同步装置。
背景技术
目前实现倒档预同步的方案主要是通过换档塔上单独的拨指和叉口架上的特定曲面配合，使换档塔在挂倒档过程中拨动叉口架实现挂档动作。
发明内容
上述现有方案的一个缺点是无法与包括换档塔套筒和多个叉口架的换档装置集成。上述现有方案的另一个缺点是零部件数量繁多，结构复杂，装配不便。
本发明提供一种能够与包括换档塔套筒和多个叉口架的换档装置集成的倒档预同步装置。
本发明提供一种倒档预同步装置，其包括换档塔套筒和叉口架总成，所述叉口架总成包括在所述换档塔套筒的轴线方向上布置的非倒档叉口架和倒档叉口架，
其中，
所述换档塔套筒包括设置于其上的第一驱动部和第二驱动部，
所述非倒档叉口架设置有能够与所述第一驱动部接触和分离的第一受动部以及能够与所述第二驱动部接触和分离的第二受动部，
所述第一驱动部、所述第二驱动部以及所述第一受动部、所述第二受动部如此设置，使得：
倒档预同步过程中，所述第一驱动部与所述第一受动部接触使所述非倒档叉口架沿第一方向移动，在所述第一驱动部与所述第一受动部脱离接触之后，所述第二驱动部与所述第二受动部发生接触，使所述非倒档叉口架沿与所述第一方向相反的第二方向移动。
优选地，所述第一受动部具有限位结构，该限位结构在倒档预同步过程中防止所述第一受动部相对于所述非倒档叉口架转动。
优选地，所述第一受动部具有弹性构件，该弹性构件使得所述第一受动部在所述限位结构的限位作用下单方向旋转并复位。
优选地，所述第一驱动部为从所述换档塔套筒的外周面向径向外侧突出的突起，所述第一受动部包括安装于所述非倒档叉口架的第一叉脚的受动爪。
优选地，在所述换档塔套筒从倒档位置移出后，所述突起与所述受动爪接触并使所述受动爪抵抗所述弹性构件的偏压转动，随后所述突起与所述受动爪脱离接触，所述换档塔套筒回到空档位置。
优选地，所述第二驱动部和所述第二受动部中的至少一者为斜面。
优选地，通过在所述换档塔套筒的周壁上冲出孔，而在所述孔的沿所述换档塔套筒的周向延伸的壁上形成第一斜面，该第一斜面形成所述第二驱动部，
通过对所述非倒档叉口架进行冲压而在所述非倒档叉口架的第二叉脚的面对所述换档塔套筒的壁上形成第二斜面，该第二斜面形成所述第二受动部。
优选地，所述突起包括沿相对于所述换档塔套筒的轴线方向倾斜的方向延伸的第三斜面，
在倒档预同步过程中，所述第三斜面与所述受动爪的顶端接触，所述受动爪的另一端的伸出部压靠所述非倒档叉口架的第一叉脚，从而防止所述受动爪转动，所述受动爪在所述第三斜面的推压下沿所述第一方向移动，带动所述非倒档叉口架沿所述第一方向移动，其中，所述伸出部构成所述限位结构。
优选地，所述受动爪的顶端形成有能够与所述第三斜面接触的第四斜面，
所述第一斜面和所述第二斜面相对于所述换档塔套筒的轴线方向的倾斜方向与所述第三斜面相对于所述换档塔套筒的轴线方向的倾斜方向相反。
优选地，通过对所述换档塔套筒进行冲压而使所述换档塔套筒的周壁的一部分向所述换档塔套筒的径向外侧突出而形成所述突起。
本发明可简易地集成到包括换档塔套筒和多个叉口架的换档装置中。特别地，在本发明的倒档预同步装置中，部件数量少，结构简单，装配方便。
附图说明
图1是示出根据本发明的倒档预同步装置的一个实施方式的立体图；
图2A是图1中的倒档预同步装置的A部分的放大图；
图2B是图1中的倒档预同步装置的B部分的放大图；
图3A和图3B是示出图1中的倒档预同步装置的叉口架的销钉的形成过程的立体图；
图3C至图3E是示出图1中的倒档预同步装置的扭簧和受动爪如何安装到叉口架的销钉的立体图；
图4A至图4G是示出根据本发明的倒档预同步装置的操作过程的示意性剖视图；
图5是示出根据本发明的手动变速箱换档系统的一个实施方式的示意性侧视图。
附图标记说明
1、换档塔套筒；4、叉口架；10、孔；
3、第一斜面(第二驱动部)；6、第二斜面(第二受动部)；11、第二孔；
2、突起(第一驱动部)；21、第三斜面；5、销钉；7、扭簧(弹性构件)；8、受动爪(第一受动部)；81、第四斜面；82、伸出部(限位结构)；83、销孔；84、顶端；
50、销钉毛坯；
12、第一孔；
22、顶面；
4A、4B、4C、4D、叉口架
具体实施方式
首先，参照图5简单说明根据本发明的手动变速箱换档系统的换档过程。
本发明的换档系统包括换档塔套筒1和多个叉口架4(即，4A、4B、4C、4D)。换档塔套筒1为例如金属板卷成的圆筒状，在其圆筒的内部可以安装未示出的换档轴，换档轴能够带动换档塔套筒1沿其轴线方向移动和绕着其轴线转动，在换档塔套筒1的外表面上设置有未示出的拨指。(例如，拨指可以安装于图4A中的两个孔10之间的孔，在叉口架4进入某个档位时，叉口架4的叉脚可以进入该孔10中。)叉口架4，为大致U形的板状，其U形的底端形成有叉口。
通过使换档塔套筒1沿着换档塔套筒1的轴线方向移动，可以将拨指定位在不同的叉口架的叉口中，然后通过使换档塔套筒1绕着其轴线旋转，拨指拨动对应的叉口架的U形叉口的侧部，使该叉口架朝向一个方向平移，从而选择一个档位。
叉口架4在拨指的作用下朝一个方向移动可以挂入一个档位，叉口架在拨指的作用下朝另一方向移动可以挂入另一档位。也就是说，每个叉口架可以对应于两个档位。
例如，在图5中，叉口架4A可以为5/6档叉口架，叉口架4B可以为3/4档叉口架，叉口架4C可以为1/2档叉口架，叉口架4D可以为倒档叉口架。在图5中，可以经由叉口架4C选择1档或2档。
当然，本发明不限于各个叉口架都可以选择两个档位，一个或几个叉口架可以仅用于选择一个档位。另外，叉口架对应的档位的顺序和叉口架的数目也不限于图5所示。
下面参照图1至3E说明根据本发明的一个实施方式的倒档预同步装置的结构。
本发明的倒档预同步装置包括换档塔套筒1和叉口架总成。
换档塔套筒1上形成有两个孔10，多个叉口架中的与孔10在换档塔套筒1的轴线方向上位置一致的一个叉口架可以选择相应的档位。在图1至2B中，仅示出了一个叉口架，然而，应当理解，本发明的叉口架为多个。图示的叉口架4可以为任一前进档叉口架，这样可以有效地利用现有的叉口架，减少部件数量。
换档塔套筒1的外周面上形成有用于与后述的受动爪8的第四斜面81配合使用的第三斜面21。优选地，可以在将板材卷成换档塔套筒1之前，在板材上冲出突起2，使得在将板材卷成换档塔套筒1之后，突起2向换档塔套筒1的径向外侧突出并相对于换档塔套筒1的轴线方向倾斜。即在突起2的下表面形成有相对于换档塔套筒1的轴线方向倾斜的第三斜面21。第三斜面21比换档塔套筒1的筒体的外周面向换档塔套筒1的径向外侧突出。如图4A所示，突起2形成于换档塔套筒1的外周面上形成的第一孔12中。
在换档塔套筒1的第三斜面21的径向相反侧，形成有第一斜面3。如图2A所示，第一斜面3形成于在换档塔套筒1的外周面上冲出的第二孔11的沿着换档塔套筒1的周向延伸的上壁上。第一斜面3相对于换档塔套筒1的轴线方向倾斜。
叉口架总成包括叉口架4、扭簧7和受动爪8。
在叉口架4的叉脚的与第一斜面3相对的位置形成有第二斜面6，第二斜面6的倾斜方向与第一斜面3的倾斜方向相同。可以通过冲压机在叉口架4上直接冲压出第二斜面6。在叉口架4的与第三斜面21相对的位置处形成有从叉口架4的叉脚突出的圆柱状的销钉5，扭簧7和受动爪8安装于该销钉5，使得受动爪8的顶端84能够与突起2接触和分离。
应当理解，不必同时存在第一斜面3和第二斜面6，存在其中一者就可以实现下述倒档预同步过程。
受动爪8的主体部分为板状并包括：位于板的中间位置(换档塔套筒1的径向上的中间位置)的销孔83；位于销孔83的换档塔套筒1侧的一端(顶端)，该一端的高度(换档塔套筒1的轴线方向上的尺寸)朝向换档塔套筒1逐渐减小，从而在该一端的上表面上形成有第四斜面81；以及位于销孔83的换档塔套筒1侧的相反侧的另一端。在受动爪8的另一端形成有沿受动爪8的板厚方向伸出的伸出部82。
下面简单说明在叉口架4上形成销钉5及将扭簧7和受动爪8安装到销钉5的过程。
1)在叉口架4上直接冲压出销钉5的销钉毛坯50。
2)对销钉毛坯50进行机加工，而得到圆柱状的销钉5。
3)将扭簧7和受动爪8依次套到叉口架4的销钉5上。具体地，先将扭簧7套到销钉5上，使扭簧7的一端压到叉口架4的板主体的一个主表面(下表面)；然后，经由受动爪8的销孔83将受动爪8套到销钉5上，使得扭簧7的另一端压到受动爪8的另一端(伸出部82侧的端部)的下侧，并且受动爪8的伸出部82压到叉口架4的板主体的一个主表面。在图3D的状态下，优选地，扭簧7对受动爪8施加趋于使受动爪8沿逆时针方向转动的力。
4)压铆销钉5，即，使销钉5的顶端扩径，防止扭簧7和受动爪8从销钉5脱离。
下面参照图4A至图4G说明根据本发明的倒档预同步装置的操作过程，即倒档预同步方法。
在初始状态下(空档位置)，如图4A所示，换档塔套筒1上的第三斜面21与受动爪8上的第四斜面81有一定间隙，并且换档塔套筒1的第一斜面3和叉口架4的第二斜面6在换档塔套筒1的轴线方向和径向上分离开。
当换档塔套筒1沿换档塔套筒1的轴线方向向下移动而做选倒档动作时(即，使未示出的倒档叉口架与孔10在换档塔套筒1的轴线方向上的位置一致)，第三斜面21与受动爪8上的第四斜面81接触，此时，受动爪8的伸出部82压在叉口架4的下表面上，因此受动爪8只能绕叉口架4上的销钉5沿顺时针方向旋转，不能沿逆时针方向旋转，所以当换档塔套筒1继续向下做选档动作时，在第三斜面21的作用下，受动爪8被沿第一方向(向右)推动，带动叉口架4一起向右运动，叉口架4带动未示出的拨叉进而推动同步器，开始半同步过程，如图4B所示。
当换档塔套筒1向下走过一定行程时，第三斜面21与受动爪8脱离接触，叉口架4停止向右运动，如图4C所示。
换档塔套筒1继续向下运动，换档塔套筒1上的第一斜面3与叉口架4上的第二斜面6发生接触，如图4D所示。
随着换档塔套筒1向下运动，在第一斜面3的作用下，叉口架4开始沿第二方向(向左)运动，最终回到空档位置，半同步过程结束，换档塔套筒1到达倒档位置，可以开始选倒档，如图4E所示。
倒档过程结束后，换档塔套筒1将回到空档位置，在换档塔套筒1沿着换档塔套筒1的轴线方向上向上运动时，突起2的顶面22与受动爪8的顶端84接触，换档塔套筒1继续向上运动，突起2推动受动爪8沿顺时针方向旋转，如图4F所示。
换档塔套筒1继续向上运动，突起2与受动爪8脱离接触，受动爪8在扭簧7的作用下回到起始位置，换档塔套筒1回到空档位置，如图4A所示。
由于间隙及加工公差等原因，可能出现如图4G所示的现象，即换档塔套筒1回到空档位置时，受动爪8仍与突起2接触着，在这种情况下，在扭簧7的作用力下，受动爪8会沿逆时针方向旋转，受动爪8推动叉口架4向右运动，从而使受动爪8与突起2脱离接触，受动爪8与叉口架4回到原始位置，换档塔套筒1回到空档位置，如图4A所示。
本发明可简易地集成到现有的包括换档塔套筒和多个叉口架的换档装置中，第三斜面21和第一斜面3可直接在换档塔套筒1的冲压过程中得到，工艺简单；扭簧7和受动爪8与叉口架4集成为叉口架总成，装配方便。
上面仅给出了本发明的优选实施方式，本发明不限于此，本领域技术人员在本发明的教导下可以对上述实施方式作出各种变型和改变，这些变型和改变仍在本发明的范围内。
(1)突起2不限于通过对换档塔套筒1进行冲压而形成。可以通过在换档塔套筒1的外周面上附接(例如焊接)倾斜的突起来构造突起2及其斜面21，这种情况下，不必在换档塔套筒1上形成第一孔12。
(2)扭簧7仅为对受动爪8施力的施力部件的一个示例，可以采用其它弹性构件来对受动爪8施力。
(3)受动爪8不限于通过销钉5安装到叉口架4，可以例如利用螺钉等将受动爪8安装到叉口架4。(4)第一斜面3不限于形成于换档塔套筒1的第二孔11的壁上，在换档塔套筒1和叉口架4的叉脚之间的空间允许的情况下，也可以通过在换档塔套筒1的外周面上附接包含斜面的突起来构造该第一斜面。
(5)叉口架4的形状不限于图1所示。可以经由叉口架4的叉脚的换档塔套筒1侧的壁面与换档塔套筒1的外表面接触来将叉口架1保持在空档位置，也可以经由定位销等将叉口架保持在空档位置。
(6)在图示的结构中，受动爪8的顶端84的顶点是圆滑的，同样地，突起2的第三斜面21和顶面22之间的角部也可以倒角，以进一步防止在换档塔套筒1回到空档位置时，突起2和受动爪8如图4G所示地卡住。
(7)在换档塔套筒1的周向上，突起2与第一斜面3隔开的角度可以根据叉口架4的结构而适当设定，优选地，突起2与第一斜面3隔开的角度大于90度且小于或等于180度。

Claims (10)

1.一种倒档预同步装置，其包括换档塔套筒和叉口架总成，所述叉口架总成包括在所述换档塔套筒的轴线方向上布置的非倒档叉口架和倒档叉口架，
其特征在于，
所述换档塔套筒为金属板卷成的圆筒状，包括设置于其上的第一驱动部和第二驱动部，
所述非倒档叉口架设置有能够与所述第一驱动部接触和分离的第一受动部以及能够与所述第二驱动部接触和分离的第二受动部，所述第一受动部具有限位结构，该限位结构在倒档预同步过程中防止所述第一受动部相对于所述非倒档叉口架转动，
所述第一驱动部、所述第二驱动部以及所述第一受动部、所述第二受动部如此设置，使得：
倒档预同步过程中，所述第一驱动部与所述第一受动部接触使所述非倒档叉口架沿第一方向移动，在所述第一驱动部与所述第一受动部脱离接触之后，所述第二驱动部与所述第二受动部发生接触，使所述非倒档叉口架沿与所述第一方向相反的第二方向移动。
2.根据权利要求1所述的倒档预同步装置，其特征在于，所述第一受动部具有弹性构件，该弹性构件使得所述第一受动部在所述限位结构的限位作用下单方向旋转并复位。
3.根据权利要求1或2所述的倒档预同步装置，其特征在于，所述第一驱动部为从所述换档塔套筒的外周面向径向外侧突出的突起，所述第一受动部包括安装于所述非倒档叉口架的第一叉脚的受动爪。
4.根据权利要求2所述的倒档预同步装置，其特征在于，所述第一驱动部为从所述换档塔套筒的外周面向径向外侧突出的突起，所述第一受动部包括安装于所述非倒档叉口架的第一叉脚的受动爪。
5.根据权利要求4所述的倒档预同步装置，其特征在于，
在所述换档塔套筒从倒档位置移出后，所述突起与所述受动爪接触并使所述受动爪抵抗所述弹性构件的偏压转动，随后所述突起与所述受动爪脱离接触，所述换档塔套筒回到空档位置。
6.根据权利要求3所述的倒档预同步装置，其特征在于，所述第二驱动部和所述第二受动部中的至少一者为斜面。
7.根据权利要求4所述的倒档预同步装置，其特征在于，
通过在所述换档塔套筒的周壁上冲出孔，而在所述孔的沿所述换档塔套筒的周向延伸的壁上形成第一斜面，该第一斜面形成所述第二驱动部，
通过对所述非倒档叉口架进行冲压而在所述非倒档叉口架的第二叉脚的面对所述换档塔套筒的壁上形成第二斜面，该第二斜面形成所述第二受动部。
8.根据权利要求7所述的倒档预同步装置，其特征在于，
所述突起包括沿相对于所述换档塔套筒的轴线方向倾斜的方向延伸的第三斜面，
在倒档预同步过程中，所述第三斜面与所述受动爪的顶端接触，所述受动爪的另一端的伸出部压靠所述非倒档叉口架的第一叉脚，从而防止所述受动爪转动，所述受动爪在所述第三斜面的推压下沿所述第一方向移动，带动所述非倒档叉口架沿所述第一方向移动，其中，所述伸出部构成所述限位结构。
9.根据权利要求8所述的倒档预同步装置，其特征在于，
所述受动爪的顶端形成有能够与所述第三斜面接触的第四斜面，
所述第一斜面和所述第二斜面相对于所述换档塔套筒的轴线方向的倾斜方向与所述第三斜面相对于所述换档塔套筒的轴线方向的倾斜方向相反。
10.根据权利要求3所述的倒档预同步装置，其特征在于，
通过对所述换档塔套筒进行冲压而使所述换档塔套筒的周壁的一部分向所述换档塔套筒的径向外侧突出而形成所述突起。
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