CN111271447A - 变速器集成五倒挡互锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器集成五倒挡互锁机构，五倒挡拨叉总成包括拨叉轴、叉口架，叉口架固定连接在拨叉轴上；换挡轴总成包括换挡轴、集成换挡摆杆，集成换挡摆杆与换挡轴固定，集成换挡摆杆与叉口架配合，换位轴总成，换位轴总成包括换位轴、换位摆杆，换位摆杆与集成换挡摆杆配合；五倒互锁凸轮总成包括与换挡轴总成配合的互锁凸轮、凸轮轴、凸轮回位扭簧，互锁凸轮与凸轮轴连接，互锁凸轮上设有回位爪，凸轮回位扭簧沿着互锁凸轮总成的周向套在五倒互锁凸轮总成上，凸轮回位扭簧与互锁凸轮上的回位爪配合，产生扭力维持互锁凸轮的旋转位置。本发明可降低变速器的整体重量，降低成本，改善整车手柄换位力，提高变速器的换挡品质。

Description

变速器集成五倒挡互锁机构

技术领域

本发明涉及变速器领域，特别涉及一种变速器集成五倒挡互锁机构。

背景技术

参见图1、2、3、4、5、6、7，目前，常见的变速器五挡手动变速器五倒挡互锁机构，包括五倒挡拨叉总成1、换挡轴总成2、换位轴总成3、五倒互锁凸轮总成4，五倒挡拨叉总成1设有拨叉轴11、叉口架12，五倒挡拨叉总成1通过拨叉轴11上的拨叉轴倒挡侧端111、拨叉轴五挡侧端112滑动连接在变速器箱体的轴孔上，叉口架12固定连接在拨叉轴11上，换挡轴总成2设有换挡轴21、换挡摆杆22，换挡轴总成2通过换挡轴21的左侧配合端212和右侧配合端211滑动连接在变速器箱体的孔上，换位轴总成3设有换位轴31、换位摆杆32，换位轴总成3通过换位轴31的中部旋转连接在变速器箱体上，五倒互锁凸轮总成4包含互锁凸轮41、凸轮轴42、压扭簧43，五倒互锁凸轮总成4通过凸轮轴42左右两端轴表面旋转连接在变速器箱体上，压扭簧43的压扭簧左端431卡在互锁凸轮41的压扭簧卡槽411上，压扭簧右端432压在换挡轴21的表面上，在空挡状态下互锁凸轮41在压扭簧43的扭力和压的作用下，互锁凸轮41的限位爪414始终与变速器箱体限位面接触。

在换五挡时，首先由换位轴总成3旋转，换位摆杆32的换位摆杆拨头321与换挡摆杆22上的换位槽222的侧面接触，带动换挡轴总成2移动进行换位，换位到位后，此时，换挡摆杆22上的五倒互锁限位凸起223的侧面与互锁凸轮41上的互锁压缩面412接触，然后压缩压扭簧43，然后换挡轴总成2旋转进行挂五档，换挡摆杆22上换挡摆杆拨头221拨动叉口架12，使五倒挡拨叉总成1向拨叉轴五挡侧端112方向移动，完成挂五挡，此时，由于换挡轴总成2的旋转，使换挡摆杆22上的五倒互锁限位凸起223的侧面与互锁凸轮41上的互锁压缩面412脱开，而互锁凸轮41又在压扭簧43的作用下，回到空挡状态，然后换挡轴总成2的反向旋转，使五倒挡拨叉总成1向拨叉轴倒挡侧端111方向移动，在此过程中，换挡摆杆22旋转，使换挡摆杆22上五倒互锁摆动面224与互锁凸轮41上的五倒互锁限位面413逐渐靠近直到接触相互受力，当五倒互锁摆动面224与五倒互锁限位面413平行时，换挡摆杆22则被限制了旋转，换挡轴总成2停止转动，避免了挂完五档后直接挂倒挡的危险工况，实现了五挡直接挂倒挡的互锁，完成了互锁动作。

这种传统的结构中，五倒互锁凸轮总成4占用空间大，零件质量重，装配难度大，对变速器箱体的加工要求高，变速器的总体成本高，且由于零件质量大，压扭簧43需要加大刚度才能满足五倒挡互锁机构的响应速度，但同时也加大了整车手柄换位力，降低了换挡品质。

发明内容

本发明提供一种变速器集成五倒挡互锁机构，本发明可降低变速器的整体重量，降低成本，改善整车手柄换位力，提高变速器的换挡品质。

实现上述目的的技术方案如下：

变速器集成五倒挡互锁机构，包括：

五倒挡拨叉总成，五倒挡拨叉总成包括拨叉轴、叉口架，叉口架固定连接在拨叉轴上；

换挡轴总成，换挡轴总成包括换挡轴、集成换挡摆杆，集成换挡摆杆与换挡轴固定，集成换挡摆杆与叉口架配合，

换位轴总成，换位轴总成包括换位轴、换位摆杆，换位摆杆与集成换挡摆杆配合；

五倒互锁凸轮总成，五倒互锁凸轮总成包括与换挡轴总成配合的互锁凸轮、凸轮轴、凸轮回位扭簧，互锁凸轮与凸轮轴连接，互锁凸轮上设有回位爪，凸轮回位扭簧沿着互锁凸轮总成的周向套在五倒互锁凸轮总成上，凸轮回位扭簧与互锁凸轮上的回位爪配合，产生扭力维持互锁凸轮的旋转位置。

采用这种结构的变速器集成五倒挡互锁机构，在换五挡时，首先由换位轴总成旋转，换位摆杆的换位摆杆拨头与集成换挡摆杆上的换位槽的侧面接触，带动换挡轴总成移动进行换位，此时，换挡摆杆上的五档互锁驱动部与互锁凸轮上的互锁压缩面接触，然后压缩压凸轮回位扭簧。换挡轴总成旋转进行挂五档，换挡摆杆上换挡摆杆拨头拨动叉口架，使五倒挡拨叉总成向拨叉轴五挡侧端方向移动，完成挂五挡，此时，由于换挡轴总成的旋转，使换挡摆杆上的五档互锁驱动部与互锁凸轮上的互锁压缩面脱开，而互锁凸轮又在凸轮回位扭簧的作用下，回到空挡状态。互锁凸轮在回位过程中，通过和第二止动部与止动轴抵顶，限制互锁凸轮继续转动。反向旋转换挡轴总成，使五倒挡拨叉总成向拨叉轴倒挡侧端方向移动，在此过程中，集成换挡摆杆旋转，使集成换挡摆杆上的五档互锁驱动部与互锁凸轮上的五倒互锁压缩面逐渐靠近直到抵顶，五档互锁驱动部驱使互锁凸轮克服凸轮回位扭簧的扭力使互锁凸轮旋转，互锁凸轮在旋转过程中，通过和第一止动部与止动轴抵顶，限制互锁凸轮继续转动，换挡轴总成停止转动，避免了挂完五档后直接挂倒挡的危险工况，实现了五挡直接挂倒挡的互锁，完成了互锁动作。这种变速器集成五倒挡互锁机构占用空间小，零件质量轻，凸轮回位扭簧反应灵敏，扭力小，对整车的换位力影响极小。

附图说明

图1为现有技术变速器五倒挡互锁机构示意图；

图2为现有技术变速器换挡拨叉总成示意图；

图3为现有技术变速器换挡轴总成示意图；

图4为现有技术变速器换位轴总成示意图；

图5为现有技术变速器互锁凸轮总成示意图；

图6为现有技术变速器互锁凸轮总成与换挡摆杆配合作用示意图；

图7为现有技术变速器互锁凸轮压扭簧示意图；

图8为本发明变速器集成五倒挡互锁机构示意图；

图9为本发明变速器换挡拨叉总成示意图；

图10为本发明变速器换挡轴总成示意图；

图11为本发明变速器换位轴总成示意图；

图12为本发明变速器互锁凸轮总成示意图；

说明书附图中的标记：

1为五倒挡拨叉总成，11为拨叉轴，111为拨叉轴倒挡侧端，112为拨叉轴五挡侧端，12为叉口架，120为连接部，121为曲翘部，122为拨头槽；

2为换挡轴总成，21为换挡轴，211为右侧配合端，212为左侧配合端，22为集成换挡摆杆，220为摆杆本体，221为换档摆杆拨头，222为换位槽，223为倒车灯凸轮，224为互锁摆动部，225为交叉口互锁面，226为导向面；

3为换位轴总成，31为换位轴，32为换位摆杆，321为换位摆杆拨头；

4为五倒互锁凸轮总成，41为互锁凸轮，411为回位爪，412为互锁压缩面，413为第一止动部，414为第二止动部，42为凸轮轴，43为止动轴，44为凸轮回位扭簧。

具体实施方式

如图8至图12所示，本发明的变速器集成五倒挡互锁机构，包括五倒挡拨叉总成1、换挡轴总成2、换位轴总成3、五倒互锁凸轮总成4，下面分别对每部分以及各部分的结构进行详细说明：

五倒挡拨叉总成1包括拨叉轴11、叉口架12，叉口架12固定连接在拨叉轴11上；拨叉轴11的一端为拨叉轴倒挡侧端111，拨叉轴11的另一端为拨叉轴五挡侧端112，五倒挡拨叉总成1通过拨叉轴11上的拨叉轴倒挡侧端111、拨叉轴五挡侧端112与变速器箱体的轴孔滑动配合。

叉口架12包括连接部120、至少两个曲翘部121，连接部120的一端与拨叉轴11连接；曲翘部121的一端设置于连接部120另一端，曲翘部121的另一端向集成换挡摆杆22延伸，在连接部120以及相邻两个曲翘部121之间形成与集成换挡摆杆22配合的拨头槽122。将曲翘部121设置向集成换挡摆杆22延伸的目的在于，使曲翘部121能与集成换挡摆杆22形成配合，以在拨动曲翘部121时对曲翘部121形成导向的作用。

换挡轴总成2包括换挡轴21、集成换挡摆杆22，集成换挡摆杆22与换挡轴21固定，集成换挡摆杆22与叉口架12配合，换挡轴21的一端为右侧配合端211，换挡轴21的另一端为左侧配合端212，换挡轴总成2通过换挡轴21的左侧配合端212和右侧配合端211与变速器箱体的装配孔滑动配合。所述集成换挡摆杆22优先采用粉末冶金成型工艺制成，具有精度高、机加工少、成本低的优点。

集成换挡摆杆22包括摆杆本体220、换档摆杆拨头221、互锁摆动部224，摆杆本体220上设有换位槽222，换位槽222设置于摆杆本体220的周面上，换位槽222沿着摆杆本体220的周面延伸，换位槽222用于与换位轴总成3配合。

换档摆杆拨头221设置于摆杆本体220上，换档摆杆拨头221的一端位于换位槽222中，优选地，集成换挡摆杆22上围成换位槽220的侧面为与叉口架12配合的导向面226，所述曲翘部121插入到换位槽220中，导向面226对曲翘部121形成导向，导向面226可以改善整车换挡器的斜向换挡性能。

五档互锁驱动部224设置于摆杆本体220上且与互锁凸轮41配合，优选地，五档互锁驱动部224为一条状部件，该五档互锁驱动部224的一端的端面为弧形面，五档互锁驱动部224的另一端与摆杆本体220连接，优选地，五档互锁驱动部224的一端与摆杆本体220的轴向端面连接，五档互锁驱动部224沿着摆杆本体220的轴向延伸。

集成换挡摆杆22还包括设置于摆杆本体220上的倒车灯凸轮223，倒车灯凸轮223设置于摆杆本体220的周面上，倒车灯凸轮223位于换位槽220的一侧。倒车灯凸轮223可以给倒车灯传感器提供倒档信号。

集成换挡摆杆22还包括设置于摆杆本体220上的交叉口互锁面225。交叉口互锁面225可以实现多个拨叉之间的互锁，达到同一时间只有一个拨叉被执行换挡动作。

换位轴总成3包括换位轴31、换位摆杆32，换位轴总成3通过换位轴31的中部旋转连接在变速器箱体上，换位摆杆32与集成换挡摆杆22配合；换位摆杆32的一端与换位轴31连接，换位摆杆32的另一端为换位摆杆拨头321，换位摆杆拨头321配合在换位槽222中。

五倒互锁凸轮总成4包括与换挡轴总成2配合的互锁凸轮41、凸轮轴42、凸轮回位扭簧44，互锁凸轮41与凸轮轴42连接，互锁凸轮41上设有回位爪411，凸轮回位扭簧44沿着互锁凸轮总成4的周向套在五倒互锁凸轮总成4上，凸轮回位扭簧44与互锁凸轮41上的回位爪411配合，产生扭力维持互锁凸轮41的旋转位置。在互锁凸轮41的周面上设有槽部，所述凸轮回位扭簧44安装在槽部中。互锁凸轮41的周面的一部分为互锁压缩面412，该互锁压缩面412工作时与五档互锁驱动部224配合。

五倒互锁凸轮总成4还包括凸轮止动轴43，互锁凸轮41上设有槽或孔，所述止动轴43穿过槽或孔以使互锁凸轮41在旋转时受到止动轴43的限制。在互锁凸轮41上设有槽或孔后，在互锁凸轮41上形成位于凸轮止动轴43两侧的第一止动部413和第二止动部414，当互锁凸轮41旋转一定角度后，止动部414与止动轴43抵顶，从而限制互锁凸轮41继续旋转。

采用这种结构的变速器集成五倒挡互锁机构，在换五挡时，首先由换位轴总成3旋转，换位摆杆32的换位摆杆拨头321与集成换挡摆杆22上的换位槽222的侧面接触，带动换挡轴总成2移动进行换位，此时，换挡摆杆22上的五档互锁驱动部224与互锁凸轮41上的互锁压缩面412接触，然后压缩压凸轮回位扭簧44，换档摆杆拨头221进入到拨头槽122中。

换挡轴总成2旋转进行挂五档，换挡摆杆22上换挡摆杆拨头221拨动叉口架12，使五倒挡拨叉总成1向拨叉轴五挡侧端112方向移动，完成挂五挡，此时，由于换挡轴总成2的旋转，使换挡摆杆22上的五档互锁驱动部224与互锁凸轮41上的互锁压缩面412脱开，而互锁凸轮41又在凸轮回位扭簧44的作用下，回到空挡状态。互锁凸轮41在回位过程中，通过和第二止动部414与止动轴43抵顶，限制互锁凸轮41继续转动。

反向旋转换挡轴总成2，使五倒挡拨叉总成1向拨叉轴倒挡侧端111方向移动，在此过程中，集成换挡摆杆22旋转，使集成换挡摆杆22上的五档互锁驱动部224与互锁凸轮41上的五倒互锁压缩面412逐渐靠近直到抵顶，五档互锁驱动部224驱使互锁凸轮41克服凸轮回位扭簧44的扭力使互锁凸轮41旋转，互锁凸轮41在旋转过程中，通过和第一止动部413与止动轴43抵顶，限制互锁凸轮41继续转动，换挡轴总成2停止转动，避免了挂完五档后直接挂倒挡的危险工况，实现了五挡直接挂倒挡的互锁，完成了互锁动作。这种变速器集成五倒挡互锁机构占用空间小，零件质量轻，凸轮回位扭簧44反应灵敏，扭力小，对整车的换位力影响极小。

Claims (8)

1.一种变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，包括：

五倒挡拨叉总成（1），五倒挡拨叉总成（1）包括拨叉轴（11）、叉口架（12），叉口架（12）固定连接在拨叉轴（11）上；

换挡轴总成（2），换挡轴总成（2）包括换挡轴（21）、集成换挡摆杆（22），集成换挡摆杆（22）与换挡轴（21）固定，集成换挡摆杆（22）与叉口架（12）配合，

换位轴总成（3），换位轴总成（3）包括换位轴（31）、换位摆杆（32），换位摆杆（32）与集成换挡摆杆（22）配合；

五倒互锁凸轮总成（4），五倒互锁凸轮总成（4）包括与换挡轴总成（2）配合的互锁凸轮（41）、凸轮轴（42）、凸轮回位扭簧（44），互锁凸轮（41）与凸轮轴（42）连接，互锁凸轮（41）上设有回位爪（411），凸轮回位扭簧（44）沿着互锁凸轮总成（4）的周向套在五倒互锁凸轮总成（4）上，凸轮回位扭簧（44）与互锁凸轮（41）上的回位爪（411）配合，产生扭力维持互锁凸轮（41）的旋转位置。

2.根据权利要求1所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，叉口架（12）包括：

连接部（120），连接部（120）的一端与拨叉轴（11）连接；

至少两个曲翘部（121），曲翘部（121）的一端设置于连接部（120）另一端，曲翘部（121）的另一端向集成换挡摆杆（22）延伸，在连接部（120）以及相邻两个曲翘部（121）之间形成与集成换挡摆杆（22）配合的拨头槽（122）。

3.根据权利要求1所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，集成换挡摆杆（22）包括：摆杆本体（220），摆杆本体（220）上设有换位槽（222）；

设置于摆杆本体（220）上的换档摆杆拨头（221）；

设置于摆杆本体（220）上且与互锁凸轮（41）配合的五档互锁驱动部（224）。

4.根据权利要求3所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，集成换挡摆杆（22）还包括：设置于摆杆本体（220）上的倒车灯凸轮（223）。

5.根据权利要求3所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，集成换挡摆杆（22）还包括：设置于摆杆本体（220）上的交叉口互锁面（225）。

6.根据权利要求3所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，集成换挡摆杆（22）上围成换位槽（220）的侧面为与叉口架（12）配合的导向面（226）。

7.根据权利要求1或3或4或5或6所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于：所述集成换挡摆杆（22）为粉末冶金成型工艺制成。

8.根据权利要求1所述的变速器集成五倒挡互锁机构，其特征在于，五倒互锁凸轮总成（4）还包括凸轮止动轴（43）；

所述互锁凸轮（41）上设有槽或孔，所述止动轴（43）穿过槽或孔以使互锁凸轮（41）在旋转时受到止动轴（43）的限制。

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