CN111649127A - 一种超速档和倒挡的锁止装置及锁止方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种超速档和倒挡的锁止装置及锁止方法，通过支座设置在操纵壳体上，并在换挡导块的端部设置拨杆，换挡导块带动拨杆触发支座上的导块转动，在挂入超速挡时，拨杆位于导块锁止槽的开口侧，在摘挡的过程中，拨杆进入锁止槽中并带动导块转动，当第一止转面对导块定位，此时拨杆仍然为锁止槽中，进而现在换挡导块转动至倒挡位置，实现超速挡摘挡过程中误挂入倒挡的问题；该锁止装置布置在操纵壳体上，与现有的锁至机构布置在变速器壳体及拨叉轴上有较大区别，该锁止装置在不改变当前产品整体结构布置的前提下，彻底解决驾驶者将超速挡误摘入倒挡的潜在安全问题。

Description

一种超速档和倒挡的锁止装置及锁止方法
技术领域
本发明涉及变速器技术领域，具体为一种超速档和倒挡的锁止装置及锁止方法。
背景技术
五挡轻型商用车变速器由于自身的结构特点和排挡规律，一般情况下超速挡和倒挡共用一套同步器或者滑套结构，但是在驾驶过程中存在驾驶员将超速挡误摘入倒挡的潜在危险。
进口车辆上一般安装有超速档和倒挡锁安全装置，但是进口车辆的五挡变速器多为单拨叉轴结构的操控系统，国内的车辆多为多拨叉轴结构的操控系统，操控系统存在较大的结构差异，因此进口车辆的超速档和倒挡锁安全装置并不适用于多拨叉轴结构的操控系统。
针对上述问题，有必要设计一种适用于多拨叉轴结构的操控系统的超速档和倒挡的锁止装置。
发明内容
针对现有技术中超速挡误摘入倒挡的问题，本发明提供一种超速档和倒挡的锁止装置及锁止方法，将该装置布置在操纵壳体上，通过对超速挡摘挡过程进行限位，解决了超速挡误摘入倒挡的问题，提高行车的安全性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种超速档和倒挡的锁止装置，包括支座、弹簧、钢球、导块和拨杆；
所述支座安装在操纵壳体上，支座上设置有一端开口的弹簧孔，导块销接在弹簧孔的开口端，弹簧和钢球设置在弹簧孔中，拨杆与换挡导块同步运动，用于触发导块转动；
所述导块的顶部设置有定位槽，钢球位于定位槽中，导块的底部设置有锁止槽，定位槽靠近换挡导块的一侧设置有第一止转面；
当变速箱位于超速挡时，拨杆位于锁止槽的底部，且钢球位于定位槽中，第一止转面倾斜设置，且下端向换挡导块的一侧倾斜；
当自超速挡摘挡时，拨杆转动与锁止槽接触，并带动导块旋转，直至转动至超速挡和倒挡的平衡位置，第一止转面对导块和拨杆转动限位，限制换挡导块继续转动挂入倒挡。
优选的，所述支座的弹簧孔开口端设置有径向贯穿支座的卡槽，导块通过柱销销接在卡槽中，并能够沿柱销转动。
优选的，所述导块矩形片状结构，定位槽设置在导块顶面且靠近换挡导块的一侧，第一止转面为导块靠近换挡导块的侧壁，锁止槽位于导块的底部，并与第一止转面的下端连接。
优选的，所述导块的顶部还设置有第二定位面，并位于定位槽远离换挡导块的一侧。
优选的，所述拨杆固定设置在换挡导块的一端，拨杆另一端向导块延伸。
优选的，所述换挡导块固定套设在横向换挡杆上，操纵壳体上设置有换挡导块连接的选挡拨头，选挡拨头带动换挡导块选挡。
优选的，所述支座的外壁的中部设置有环形凸台，其远离导块的一端设置有卡簧槽，操纵壳体上设置有支座安装孔，支座安装在安装孔中，并且卡槽伸出操纵壳体的外部，并通过卡簧连接。
优选的，所述环形凸台上延其轴向设置有限位面，用于对支座周向定位。
一种超速档和倒挡的锁止装置的锁至方法，选档至超速挡和倒挡平衡位置的过程如下：
选挡拨头带动换挡导块向锁至装置的一侧移动，拨杆与导块的第一止转面接触，并推动导块转动一定角度，使钢球从定位槽滑出，同时钢球压缩弹簧产生弹力，直至换挡导块移动至超速挡和倒挡平衡位置，完成选档；
挂入超速挡的过程如下：
换挡导块位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆，拨杆同步运动，带动导块转动，并压缩弹簧产生弹力，直至拨杆与导块分离，在弹簧力作用下，钢球滑至定位槽中，导块复位，拨杆位于锁止槽的下方，变速箱挂入超速挡。
超速挡的摘挡过程如下：
转动横向换挡杆向倒挡方向转动，拨杆的端部转动至锁止槽中，拨杆继续转动并带动导块反向转动，同时压缩弹簧，直至第一止转面与支座卡槽的接触对导块和拨杆定位，换挡导块位于超速挡和倒挡平衡位置；
然后轴向移动换挡导块，拨杆与脱锁止槽分离，在弹簧力作用下，导块转动钢球滑至定位槽中，换挡导块挂入空挡。
优选的，挂入倒挡的过程如下：
当换挡导块位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆，拨杆转动并与导块分离，导块在弹簧力的作用下复位，钢球滑至定位槽中，换挡导块挂入倒挡。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供超速档和倒挡的锁止装置，通过支座设置在操纵壳体上，并在换挡导块的端部设置拨杆，换挡导块带动拨杆触发支座上的导块转动，在挂入超速挡时，拨杆位于导块锁止槽的开口侧，在摘挡的过程中，拨杆进入锁止槽中并带动导块转动，当第一止转面对导块定位，此时拨杆仍然为锁止槽中，进而现在换挡导块转动至倒挡位置，实现超速挡摘挡过程中误挂入倒挡的问题；该锁止装置布置在操纵壳体上，与现有的锁至机构布置在变速器壳体及拨叉轴上有较大区别，该锁止装置在不改变当前产品整体结构布置的前提下，彻底解决驾驶者将超速挡误摘入倒挡的潜在安全问题。
附图说明
图1为本发明锁止装置的安装示意图；
图2为图1A-A的剖视图；
图3为图1B-B的剖视图；
图4为本发明锁止装置在超速档和倒挡平衡位置时的状态图；
图5为发明锁止装置在挂入倒挡时位于平衡位置时的状态图；
图6为发明锁止装置在超速挡时的状态图；
图7为发明锁止装置在超速挡摘挡时的状态图；
图8为发明锁止装置的主视图；
图9为图7中D-D的剖视图；
图10为图7中C-C的剖视图；
图11为发明锁止装置的俯视图；
图12为发明锁止装置的侧视图。
图中：1选挡拨头；2换挡导块；3锁止装置；4选挡轴；5操纵壳体；6固定销；7横向换挡杆；8弹簧；9卡簧；10碗型塞片；11支座；12钢球；13导块；14柱销；15拨杆；16限位面；17卡簧槽；18环形凸台；19定位槽；20锁止槽；21柱销轴肩；22卡环；23凹槽；24拨头；25通孔；26第二止转面；27第一止转面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参阅图1-12，一种超速档和倒挡的锁止装置，包括支座11、弹簧8、钢球12、导块13和拨杆15。
参阅图1-3，所述支座11安装在操纵壳体上，支座11上设置有一端开口的弹簧孔，导块13销接在弹簧孔的开口端，弹簧8和钢球12设置在弹簧孔中，并且钢球12位于弹簧和导块之间，拨杆15设置在换挡导块上，并与其同步运动，用于触发导块13转动。
所述导块的顶部设置有定位槽19，钢球12位于定位槽中，锁止槽20位于导块的底部，定位槽19的两侧分别设置有第二止转面26和第一止转面27。
当变速箱位于超速挡时，拨杆15位于锁止槽的底部，且钢球位于定位槽19中；
当自超速挡摘挡时，拨杆15转动与锁止槽接触，并带动导块旋转，直至转动至超速挡和倒挡的平衡位置，第二止转面26与支座的端部抵接，对导块和拨杆转动限位，限制换挡导块挂入倒挡。
具体的，所述支座的弹簧孔开口端设置有径向贯穿支座的卡槽，导块通过柱销14销接在卡槽中，并能够沿柱销转动。
参阅图8-10，所述支座为圆柱型结构，其外壁的中部设置有环形凸台18，其远离导块的一端设置有卡簧槽17，环形凸台上延其轴向设置有限位面16，操纵壳体上设置有支座安装孔，支座安装在安装孔中，并且卡槽伸出操纵壳体的外部，并通过卡簧连接，支座的顶部设置涂胶的碗型塞片10密封安装孔，环形凸台配装在支座安装孔中的环形凹槽中，并通过限位面16周向定位，通过卡簧、环形凸台和限位面对支座进行周向和轴向限位。
所述导块13矩形片状结构，销接在支座11的卡槽中，第二止转面26为导块的顶面，定位槽19为第一弧形槽，设置在导块顶面靠近换挡导块2的一侧，弧形槽并与顶面平滑过渡，第一止转面27为导块上靠近换挡导块2的侧壁，该侧壁与定位槽19的另一端圆弧连接。锁止槽20为第二弧形槽，其位于导块的底部，第二弧形槽的一端与第一止转面27的下端连接。
所述销轴14的一端的柱销轴肩21抵接在支座的外壁上，另一端穿过销孔并通过卡环22固定，将销轴14固定在支座上。
参阅图11和12，换挡导块上设置有拨杆15、凹槽23、拨头24和通孔25，换挡导块2套设在横向换挡杆7上，并设置有通孔25，固定销6穿过通孔将换挡导块2和横向换挡杆7固连，转动横向换挡杆7带动换挡导块2转动实现换挡，选挡拨头1设置在操纵壳体5上，换挡导块2上设置有凹槽23，选挡拨头1与凹槽23配合，拨动换挡导块左右移动实现选挡。
拨杆15固定设置在换挡导块2靠近锁止装置3的一端，拨杆15的一端与换挡导块2端部连接，另一端向锁止装置3的一端延伸。
下面对本发明提供的一种超速档和倒挡的锁止装置的工作原理进行详细的阐述。
参阅图4～图7，分别为变速箱挡位在超速挡和倒挡平衡位置、挂入倒挡位置、挂入超速挡位置，以及从超速挡摘挡至超速挡和倒挡平衡位置处，锁止装置的工作状态示意图，在空挡位置时，锁至装置位于平衡位置，钢球12位于定位槽19中，
1、选档至超速挡和倒挡平衡位置的过程
参阅图4，选挡拨头1带动换挡导块2向右移动，选至超速挡和倒挡平衡位置时，拨杆15与导块13的第一止转面接触，并推动导块13逆时针转动一定角度，使钢球12从定位槽19滑出至第二止转面26，同时钢球压缩弹簧8产生弹力。
2、挂入倒挡的过程
参阅图5，若需挂入倒挡时，使换挡导块2位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆7，带动换挡导块2挂入倒挡，拨杆15向上运动；在弹簧力作用下，导块13顺时针转动，钢球12滑至定位槽19中，锁至装置恢复至平衡位置，实现正常的挂入倒挡功能。
3、挂入超速挡的过程
参阅图6，若需挂入超速挡时，使换挡导块2位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆7，使其向倒挡的反方向转动，拨杆同步运动，即拨杆15向下运动，带动导块13逆时针转动，并压缩弹簧8产生弹力；当换挡导块继续转动直至挂入超速挡时，拨杆15与导块13完全脱离，在弹簧力作用下，钢球12滑至定位槽19中，导块13顺时针转动，恢复至超速档和倒挡的平衡位置，此时拨杆15位于锁止槽20的下方，实现正常的挂入超速挡功能。
4、超速挡的摘挡过程
参阅图7，超速挡摘挡过程中，转动横向换挡杆7向倒挡方向转动，带动换挡导块2退出超速挡，即拨杆15向上运动，拨杆15的端部与锁止槽20接触并为锁止槽中，拨杆在转动的过程中带动导块13顺时针转动，并压缩弹簧8产生弹力，直至摘挡到超倒挡平衡位置处；此时导块13的第一止转面27上端与支座卡槽的底面接触，阻止导块13继续顺时针转动，拨杆的端部位于锁止槽20中，防止超速挡摘挡过程中误挂入倒挡。
然后，轴向移动换挡导块，也就是拨杆15向左移动，使拨杆的端部与脱锁止槽分离，在弹簧力作用下，钢球12滑至定位槽19中，并使导块13逆时针转动，恢复平衡位置，换挡导块挂入空挡，不影响选换其他挡位。
综上所述，本发明提供的一种超速档和倒挡的锁止装置，具有结构简单、可靠性高、成本较低、易于实现等特点，将该装置布置在操纵壳体上，适用于现有的五挡变速器结构，在不改变当前产品整体结构布置的前提下，彻底解决驾驶者将超速挡误摘入倒挡的潜在安全问题，大大提高行驶的安全性和变速器的可靠性。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，包括支座(11)、弹簧(8)、钢球(12)、导块(13)和拨杆(15)；
所述支座(11)安装在操纵壳体上，支座(11)上设置有一端开口的弹簧孔，导块(13)销接在弹簧孔的开口端，弹簧(8)和钢球(12)设置在弹簧孔中，拨杆(15)与换挡导块同步运动，用于触发导块(13)转动；
所述导块的顶部设置有定位槽(19)，钢球(12)位于定位槽中，导块的底部设置有锁止槽(20)，定位槽(19)靠近换挡导块的一侧设置有第一止转面(27)；
当变速箱位于超速挡时，拨杆(15)位于锁止槽的底部，且钢球位于定位槽(19)中，第一止转面(27)倾斜设置，且下端向换挡导块的一侧倾斜；
当自超速挡摘挡时，拨杆(15)转动与锁止槽接触，并带动导块旋转，直至转动至超速挡和倒挡的平衡位置，第一止转面(27)对导块和拨杆转动限位，限制换挡导块继续转动挂入倒挡。
2.根据权利要求1所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述支座的弹簧孔开口端设置有径向贯穿支座的卡槽，导块通过柱销(14)销接在卡槽中，并能够沿柱销转动。
3.根据权利要求1所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述导块(13)矩形片状结构，定位槽(19)设置在导块顶面且靠近换挡导块(2)的一侧，第一止转面(27)为导块靠近换挡导块的侧壁，锁止槽(20)位于导块的底部，并与第一止转面(27)的下端连接。
4.根据权利要求3所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述导块的顶部还设置有第二定位面，并位于定位槽远离换挡导块的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述拨杆(15)固定设置在换挡导块(2)的一端，拨杆(15)另一端向导块延伸。
6.根据权利要求1所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述换挡导块(2)固定套设在横向换挡杆(7)上，操纵壳体(5)上设置有换挡导块(2)连接的选挡拨头(1)，选挡拨头(1)带动换挡导块(2)选挡。
7.根据权利要求1所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述支座的外壁的中部设置有环形凸台(18)，其远离导块的一端设置有卡簧槽(17)，操纵壳体上设置有支座安装孔，支座安装在安装孔中，并且卡槽伸出操纵壳体的外部，并通过卡簧连接。
8.根据权利要求7所述的一种超速档和倒挡的锁止装置，其特征在于，所述环形凸台上延其轴向设置有限位面(16)，用于对支座周向定位。
9.一种权利要求1-8任一项所述的超速档和倒挡的锁止装置的锁至方法，其特征在于，
选档至超速挡和倒挡平衡位置的过程如下：
选挡拨头(1)带动换挡导块(2)向锁至装置的一侧移动，拨杆(15)与导块(13)的第一止转面接触，并推动导块(13)转动一定角度，使钢球(12)从定位槽(19)滑出，同时钢球压缩弹簧(8)产生弹力，直至换挡导块(2)移动至超速挡和倒挡平衡位置，完成选档；
挂入超速挡的过程如下：
换挡导块(2)位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆(7)，拨杆同步运动，带动导块(13)转动，并压缩弹簧(8)产生弹力，直至拨杆(15)与导块(13)分离，在弹簧力作用下，钢球(12)滑至定位槽中，导块(13)复位，拨杆(15)位于锁止槽(20)的下方，变速箱挂入超速挡；
超速挡的摘挡过程如下：
转动横向换挡杆(7)向倒挡方向转动，拨杆(15)的端部转动至锁止槽(20)中，拨杆继续转动并带动导块(13)反向转动，同时压缩弹簧(8)，直至第一止转面(27)与支座卡槽的接触对导块和拨杆定位，换挡导块位于超速挡和倒挡平衡位置；
然后轴向移动换挡导块，拨杆与脱锁止槽分离，在弹簧力作用下，导块转动钢球(12)滑至定位槽中，换挡导块挂入空挡。
10.根据权利要求9所述的超速档和倒挡的锁止装置的锁至方法，其特征在于，挂入倒挡的过程如下：
当换挡导块(2)位于超速挡和倒挡的平衡位置，然后转动横向换挡杆(7)，拨杆(15)转动并与导块分离，导块在弹簧力的作用下复位，钢球(12)滑至定位槽(19)中，换挡导块(2)挂入倒挡。
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