CN109114218B - 手动变速器的变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手动变速器的变速机构，包括：扭转轴，借助变速杆的操作进行直线移动和旋转运动；多个变速轨，沿着相对于扭转轴正交的方向进行配置，借助变速杆的操作进行往复移动，并执行换挡作用；棘爪单元，以能够旋转的方式设置于扭转轴，当扭转轴直线移动时一同进行直线移动，当对变速杆进行操作时，仅使多个变速轨中的一个变速轨进行直线移动；以及多个卡爪，分别设置于多个变速轨且形成卡止于棘爪单元的卡止槽，当棘爪单元旋转时，使得变速轨往复移动。因此，无需齿轮的布局变更可变更变速杆的变速模式，由此既可提高对使用人员的选择的幅度，又可迅速反映使用人员的要求事项。

Description

手动变速器的变速机构

技术领域

本发明涉及手动变速器的变速机构，更详细地，涉及无需已确定的齿轮系的变更可变更变速模式的手动变速器的变速机构。

背景技术

通常，变速器(Transmission)设置在隔离器和推力轴之间，使基于汽车的行驶状态的引擎的旋转力增大或减小的作用。另外，变速器还执行在引擎空转时将引擎和驱动轮之间的约束规定时间的作用。

这种变速器大致分为驾驶人员直接执行变速器的操作手动变速器和借助油压自动进行变速器操作的自动变速器。

上述手动变速器借助变速杆的左右方向的选择件操作和前后方向换挡操作通过变速机构传递操作力，来实现变速。

如图1所示，上述手动变速器的变速机构包括：扭转轴11，借助变速杆(未图示)的操作进行直线移动和旋转运动，并执行选择件和换挡工作；多个变速轨12，沿着相对于扭转轴11正交的方向进行配置，进行往复移动，并执行换挡作用；棘爪13，从扭转轴11向变速轨12侧突出形成；以及多个卡爪14，形成有卡止槽14a，上述卡止槽14a分别设置于变速轨12，来当换挡或选择件工作时卡止棘爪13。

在这种现有手动变速器的变速机构中，在前进挡5挡和倒车1挡的情况下，变速轨12由3个构成，但是，最近随着由前进挡6挡和倒车1挡构成，变速轨12由4个构成，因此在各个变速轨12分别具有卡爪14。

由此，在变速杆的情况下，根据左右选择件操作来选择分别设置在R～1挡、2～3挡、4～5挡及6挡的四个变速轨12中的卡爪14中的一个卡爪14，并且，根据换挡操作相应的变速轨12向前后移动，并设置于各个变速轨12的换挡叉(未图示)与同步器套筒相连接而实施变速。

如上所述的现有的手动变速器的变速杆的变速模式根据齿轮排列确定，因此使用人员仅使用一个变速模式。

因此，在需要使用人员使用其他变速模式的情况下，需要变更齿轮排列，在这种情况下存在发生过多的费用的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国公开专利公报10-2009-0047661(2009年05月13日)。

发明内容

因此，本发明为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于，提供手动变速器的变速机构，以能够旋转的方式在扭转轴设置形成有棘爪的额外的工作部件，来不变更齿轮可变更变速模式。

用于实现如上所述的目的的本发明的特征在于，包括：扭转轴，借助变速杆的操作进行直线移动和旋转运动；多个变速轨，沿着相对于扭转轴正交的方向进行配置，借助变速杆的操作进行往复移动，并执行换挡作用；棘爪单元，以能够旋转的方式设置于扭转轴，当扭转轴直线移动时一同进行直线移动，当对变速杆进行操作时，仅使多个变速轨中的一个变速轨进行直线移动；以及多个卡爪，分别设置于多个变速轨且形成卡止于棘爪单元的卡止槽，当棘爪单元旋转时，使得变速轨往复移动。

并且，优选地，棘爪单元包括：一对旋转部件，以可旋转的方式与扭转轴相结合；第一棘爪及第二棘爪，分别突出形成于一对旋转部件的外周面，分别卡止于形成于各个卡爪的多个卡止槽中的一对卡止槽；以及旋转工作部，设置于扭转轴和旋转部件，当扭转轴向顺时针方向旋转时，通过使一对旋转部件中的第一旋转部件旋转，来使多个变速轨中的一个变速轨直线移动，当向逆时针方向旋转时，通过使一对旋转部件中的第二旋转部件旋转，来使多个变速轨中的另一个变速轨直线移动。

并且，优选地，第一棘爪及第二棘爪以与分别设置于一对变速轨的卡爪的隔开距离相同的距离隔开的方式设置，以便分别插入于在多个变速轨中相互相邻的一对变速轨中分别设置的卡爪的卡止槽。

并且，优选地，旋转工作部包括：一对突起部，从扭转轴的底面朝向下侧突出形成，并隔开规定间隔；第一滑动槽，形成于插入于扭转轴的外周的一对旋转部件中的第一旋转部件的内周面，一对突起部中的第一突起部被插入，当扭转轴向顺时针方向旋转时，第一突起部避让，使得第一旋转部件不旋转；以及第二滑动槽，形成于第二旋转部件的内周面，插入有第二突起部，当扭转轴向逆时针方向旋转时，第二突起部避让，使得第二旋转部件不旋转。

并且，优选地，第一滑动槽和第二滑动槽分别从第一旋转部件和第二旋转部件的内周面沿着圆周方向以规定角度形成，并向相互相反的方向形成。

根据本发明，以一对形成使变速轨的卡爪工作的棘爪，当操作变速杆时，使一对棘爪中的一个工作，从而无需齿轮的布局变更可变更变速杆的变速模式，由此既可提高对使用人员的选择的幅度，又可迅速反映使用人员的要求事项。

附图说明

图1为示出现有手动变速器变速机构的立体图。

图2为示出在图1的手动变速器的变速机构中的卡爪的排列和变速模式的图。

图3为示出本发明一实施例的手动变速器的变速机构的立体图。

图4为示出在图3的变速机构中与扭转轴相结合的棘爪单元的立体图。

图5为在图3的变速机构中分别示出棘爪单元中的一对旋转部件的剖视图。

图6为示出在图3的变速机构中的卡爪的排列和变速模式的图。

附图标记说明

100：变速机构

110：扭转轴

111：第一突起部

112：第二突起部

120：变速轨

130：棘爪单元

131：第一旋转部件

131a：第一棘爪

131b：第一滑动槽

132：第二旋转部件

132a：第二棘爪

132b：第二滑动槽

140：卡爪

141：卡止槽

具体实施方式

参照附图对用于实施本发明的具体实施例进行说明。在这过程中，附图所示的线的厚度或结构要素的大小等可以为了说明的明了性和便利而以夸张的方式示出。并且，后述的术语是考虑本发明的功能而定义的术语，这是可根据使用人员、操作人员的意图或惯例等而不同。因此，其定义应基于说明书全文内容来进行。

作为参照，图3为示出本发明一实施例的手动变速器的变速机构的立体图，图4为示出在图3的变速机构中与扭转轴相结合的棘爪单元的立体图，图5为在图3的变速机构中分别示出棘爪单元中的一对旋转部件的剖视图，图6为示出在图3的的变速机构中的卡爪的排列和变速模式的图。

图5的(a)部分为示出在图4所示的一对旋转部件中以附图为基准位于右侧的第一旋转部件的图，图5的(b)部分为示出在图4所示的一对旋转部件中以附图为基准位于左侧的第二旋转部件的图。

如图所示，本发明一实施例的手动变速器的变速机构100包括：扭转轴110，借助变速杆的操作进行直线移动或旋转运动；多个变速轨120，沿着相对于扭转轴110正交的方向进行配置，借助变速杆的操作进行往复移动，并起到换挡作用；棘爪单元130，以能够旋转的方式设置于扭转轴110，当扭转轴110直线移动时一同进行直线移动，当对变速杆进行操作时，仅使多个变速轨120中的一个变速轨120进行直线移动；以及多个卡爪140，分别设置于多个变速轨120且形成卡止于棘爪单元130的卡止槽141，在棘爪单元130旋转时变速轨120往复移动。

首先，旋转轴110通过额外的电缆线(未图示)与变速杆(未图示)相连接，使得当操作人员对变速杆进行操作时，进行旋转或直线移动。

向扭转轴110的下侧隔开规定距离而正交的方向配置变速轨120，变速轨120由多个构成，以便当借助变速杆的操作扭转轴110旋转时直线移动并执行换挡作用。多个变速轨120相互隔开规定间隔平行配置。

棘爪单元130以当扭转轴110旋转时单独旋转或一同旋转的方式构成，当扭转轴110直线移动时，与扭转轴110一同直线移动，并借助变速杆的操作使多个变速轨120中的一个变速轨120进行直线移动，来执行换挡工作，棘爪单元130包括一对旋转部件131、132、第一棘爪131a、第二棘爪132a及旋转工作部。

一对旋转部件131、132以能够旋转的方式与扭转轴相结合，与扭转轴110的旋转方向相对应仅使一对旋转部件131、132中的一种旋转部件旋转。即，借助变速杆的操作，若扭转轴110向顺时针方向旋转，则一对旋转部件中的第一旋转部件131与扭转轴110一同向顺时针方向旋转，第二旋转部件132不旋转。

以从旋转部件的底部朝向形成于变速轨120的卡爪140设置棘爪，突出形成于旋转部件的外周底面。即，第一棘爪131a突出形成于第一旋转部件131的底面，第二棘爪132a突出形成于第二旋转部件132的底面。这种棘爪以一体的方式形成于旋转部件的外周面。

分别形成于第一旋转部件131和第二旋转部件132的外周面的第一棘爪131a和第二棘爪132a以相互隔开规定距离的方式进行设置，以与分别形成于各个变速轨120的卡止槽141的隔开距离相同的距离隔开的方式设置，以便卡止于分别设置在各个变速轨120中的卡爪的卡止槽141中相互相邻的一对卡止槽141。

旋转工作部设置于扭转轴110和旋转部件，当扭转轴110旋转时，通过使一对旋转部件131、132中的一个旋转部件旋转，来对多个变速轨120中的一个变速轨120的卡爪140进行加压并直线移动，旋转工作部包括一对突起部111、112、第一滑动槽131b及第二滑动槽132b。

即，旋转工作部设置在扭转轴110和第一旋转部件131，当扭转轴110向顺时针方向旋转时，通过使第一旋转部件131旋转，来使多个变速轨120中的一个变速轨120直线移动，当向逆时针方向旋转时，通过使第二旋转部件132旋转，来使多个变速轨120中的另一个变速轨120直线移动，

一对突起部111、112从扭转轴110的底面朝向下侧突出形成，并相互隔开。

参照图5的(a)部分，第一滑动槽131b借助形成于扭转轴110的第一突起部111被插入而滑动，从第一旋转部件131的内周面沿着圆周方向(在附图中逆时针方向)以规定角度的大小形成。

即，第一滑动槽131b从第一旋转部件131的内周面的底部向逆时针方向以规定角度形成，若第一突起部111向逆时针方向CCW旋转，则第一突起部111向第一滑动槽131b避让，从而第一旋转部件131不旋转，若第一突起部111向顺时针方向CW方向旋转，则第一旋转部件131旋转。

因此，当形成有第二滑动槽132b的第二旋转部件132旋转而第二旋转部件132的第二棘爪132a使变速轨120直线移动时，第一滑动槽131b以大于第二旋转部件132的旋转角度的大小或相同的大小形成，使得形成有第一滑动槽131b的第一旋转部件131不旋转。

图5的(b)部分，第二滑动槽132b借助形成于扭转轴110的第二突起部112被插入而滑动，从第二旋转部件132的内周面沿着圆周方向(在附图中顺时针方向)以规定角度的大小形成。

即，第二滑动槽132b从第二旋转部件132的内周面的底部向顺时针方向以规定角度形成，若第二突起部112向顺时针方向CW旋转，则第二突起部112向第二滑动槽132b避让，从而第二旋转部件132不旋转，若第二突起部112向逆时针方向CCW方向旋转，则第二旋转部件132旋转。

因此，当形成有第一滑动槽131b的第一旋转部件131旋转而第一旋转部件131的第一棘爪131a使变速轨120直线移动时，第二滑动槽132b以大于第一旋转部件131的旋转角度的大小或相同的大小形成，使得形成有第二滑动槽132b的第二旋转部件132不旋转。

因此，当搭乘人员通过对变速杆进行操作，来执行换挡工作时，若扭转轴向顺时针方向旋转，则第一旋转部件131被与形成于其内周面的第一滑动槽131b相结合的第一突起部111加压并与扭转轴110一同向顺时针方向旋转，并对位于第一旋转部件131的下侧的变速轨120的卡爪140进行加压，来向单方向直线移动而执行换挡工作。此时，与第二旋转部件132的第二滑动槽132b相结合的第二突起部112沿着第二滑动槽132b移动。即，第二旋转部件132不与扭转轴110一同旋转。

对如上所述的本发明一实施例的与手动变速器的变速机构相关的作用进行简要说明。

首先，如图6排列分别设置于多个变速轨120的卡爪140，此时，变速杆的变速模式如图6。

此时，变速器的中立状态为如下状态：与借助变速杆旋转或直线移动的扭转轴110相结合的棘爪单元130的一对棘爪分别插入于分别设置在多个变速轨120中的相互相邻的一对变速轨120中的卡爪140的卡止槽141。

其中，与变速杆的变速模式相同，1-2挡的变速操作、3～4挡的变速操作及5～6挡的变速操作分别仅换挡工作来实现，而无需选择件的工作。

因此，在本发明的一实施例中，当进行变速杆操作时，在一对棘爪分别均插入在一对变速轨120的卡爪140的卡止槽141的状态下，为了执行向1挡的变速，若驾驶人员执行换挡操作，则与变速杆相连接的扭转轴110旋转。

即，以图6中的卡爪的排列为例，旋转轴110而言，1挡位于左侧上挡，因此需要在棘爪单元130中第二旋转部件132的第二棘爪对1挡的卡爪140进行加压，因而扭转轴以图5为基准向逆时针方向CCW方向旋转。即，若扭转轴向逆时针方向旋转，则第二突起部112通过使第二旋转部件132旋转来对1挡的卡爪140进行加压。

此时，与扭转轴110相结合的第一旋转部件131相对于扭转轴110空转，从而形成有2～3挡的卡爪140的变速轨120不移动并保持中立状态。

并且，若要执行从1挡到2挡的变速，则驾驶人员对于变速杆无需选择件的工作再次仅执行换挡工作。那么，结合有棘爪单元130的扭转轴110以图5为基准向顺时针方向CW旋转，在中立下1挡变速时，以扭转轴110向逆时针方向旋转的角度的2倍的角度进行旋转。

因此，当扭转轴110向顺时针方向旋转时，对1挡的卡爪140进行加压的第二旋转部件132和位于2～3挡卡爪的卡止槽的第一旋转部件131在扭转轴110旋转至最初位置期间对扭转轴110进行空转。

并且，若扭转轴110向顺时针方向进一步旋转，则第二旋转部件132对扭转轴110空转，第一棘爪位于2～3挡卡爪140的卡止槽141的第一旋转部件131与扭转轴110一同旋转，并使设有2～3挡的卡爪140的变速轨120移动，从而结束作为2挡的变速。即，若扭转轴向顺时针方向旋转，则第一突起部111使第一旋转部件131旋转来对2挡的卡爪140进行加压。

如上所述，执行换挡工作的棘爪单元130的棘爪由一对形成，来分别卡止于设置在多个变速轨120中相互相邻的两个变速轨120的各个卡爪140，从而在2个卡爪140中与扭转轴110的旋转方向相对应仅对一个卡爪140进行加压。

如上所述，本发明参照附图所示的实施例进行说明，但是这是只不过是例示，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解由此可实现多种变形及等同的其他实施例。因此，本发明的真正的技术保护范围应根据以下发明要求保护范围确定。

Claims (3)

1.一种手动变速器的变速机构，其特征在于，包括：

扭转轴，借助变速杆的操作进行直线移动和旋转运动；

多个变速轨，沿着相对于扭转轴正交的方向进行配置，借助变速杆的操作进行往复移动，并执行换挡作用；

棘爪单元，以能够旋转的方式设置于扭转轴，当扭转轴直线移动时一同进行直线移动，当对变速杆进行操作时，仅使多个变速轨中的一个变速轨进行直线移动；以及

多个卡爪，分别设置于多个变速轨且形成卡止于棘爪单元的卡止槽，当棘爪单元旋转时，使得变速轨往复移动；

所述棘爪单元包括：

一对旋转部件，以能够旋转的方式与扭转轴相结合；

第一棘爪及第二棘爪，分别突出形成于一对旋转部件的外周面，分别卡止于形成于各个卡爪的多个卡止槽中的一对卡止槽；以及

旋转工作部，设置于扭转轴和旋转部件，当扭转轴向顺时针方向旋转时，通过使一对旋转部件中的第一旋转部件旋转，来使多个变速轨中的一个变速轨直线移动，当向逆时针方向旋转时，通过使一对旋转部件中的第二旋转部件旋转，来使多个变速轨中的另一个变速轨直线移动；

所述旋转工作部包括：

一对突起部，从扭转轴的底面朝向下侧突出形成，并隔开规定间隔；

第一滑动槽，形成于插入于扭转轴的外周的一对旋转部件中的第一旋转部件的内周面，一对突起部中的第一突起部被插入，当扭转轴向顺时针方向旋转时，第一突起部避让，使得第一旋转部件不旋转；以及

第二滑动槽，形成于第二旋转部件的内周面，插入有第二突起部，当扭转轴向逆时针方向旋转时，第二突起部避让，使得第二旋转部件不旋转。

2.根据权利要求1所述的手动变速器的变速机构，其特征在于，第一棘爪及第二棘爪以与分别设置于一对变速轨的卡爪的隔开距离相同的距离隔开的方式设置，以便分别插入于在多个变速轨中相互相邻的一对变速轨中分别设置的卡爪的卡止槽。

3.根据权利要求2所述的手动变速器的变速机构，其特征在于，第一滑动槽和第二滑动槽分别从第一旋转部件和第二旋转部件的内周面沿着圆周方向以规定角度形成，并向相互相反的方向形成。

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