CN1395054A - 手动变速器的换档系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用在手动变速器中的换档系统，在该变速器中，一个倒档惰轮可同时与固定到一主轴和一中间轴二者之一上的第一倒档齿轮和安装到一接合套上的第二倒档齿轮滑动啮合，其中的接合套属于一安装在主轴与中间轴二者中另一轴上的某一预定同步机构，这样就建立起了倒档速比。一互锁板被制成这样的形状：当驱动部分已与一倒档换档件相接合的一个变速臂被转动以换档成倒档速比时，其可阻止一预定换档件在倒档惰轮滑动的方向上移动。这样，就可以阻止预定同步机构中的接合套在建立倒档速比时产生移动，从而就可以减小挂倒档时的换档载荷。

Description

手动变速器的换档系统

技术领域

本发明涉及一种用在手动变速器中的换档系统，尤其是涉及在这样一种手动变速器中的换档系统：在该变速器中，一个倒档惰轮与固定到一主轴和一中间轴二者之一上的第一倒档齿轮和安装到一接合套上的第二倒档齿轮同时滑动啮合，其中的接合套属于安装在主轴与中间二者中另一轴上的某一预定同步机构，这样就建立起了倒档速比。

背景技术

这样的系统是普通公知的，例如在日本专利公开文件第2001-115142中就有公开。

在上述的普通公知系统中，当倒档惰轮与安装在预定同步机构上的倒档齿轮滑动啮合、从而挂上倒档时，倒档惰轮·的滑动和啮合会不可避免地造成接合套产生滑动运动。当接合套被轻微地滑动后，该预定同步机构的同步力作用会使得主轴很难发生自由转动，从而在倒档惰轮与安装在主轴上的第一或第二倒档齿轮啮合时推力载荷增大，这样就造成挂倒档时的换档载荷加大。

发明内容

因而，本发明的目的是设计一种用在手动变速器中的换档系统，在该换档系统中，在需要挂上倒档时，能阻止预定同步机构中接合套的移动，由此减小了挂倒档时的换档载荷。

为实现上述目的，根据本发明的设计，本文提供了一种手动变速器的换档系统，其包括固定到一主轴或一中间轴二者之一上的一个第一倒档齿轮；并包括安装在一接合套上的第二倒档齿轮，该接合套属于某一套预定的同步机构，该同步机构安装在主轴与中间轴二者中的另一轴上，一个倒档惰轮可转动地安装在一个倒档拨叉上，且可在一平行于主轴和中间轴的方向上滑动，从而倒档惰轮可同时与第一倒档齿轮和第二倒档齿轮啮合；多个换档件，它们在平行于一换档选择轴轴向的方向上布置，其中的换档选择轴可响应于选档操作而在轴向方向上移动，并可响应于换档操作而绕轴线转动，所说换档件包括一个倒档换档件和某个预定的换档件，其中的倒档换档件与倒档拨叉工作连接，预定换档件与某个安装着所说接合套的预定换档拨叉工作连接；以及包括一变速臂，其固定到换档选择轴上，并具有一个驱动部分，该驱动部分能响应于所说选档操作而择一地与所说换档件之一接合；以及一个互锁板，其安装在所说换档选择轴上，并使得其自身不能绕换档选择轴的轴线转动，此互锁板遮盖所说变速臂的一部分，且该互锁板具有一个缝隙，所说驱动部分面对该缝隙，其中，所说互锁板被制成这样的形状：当驱动部分已与倒档换档件相接合的所说变速臂被转动以换档成倒档速比时，其可阻止所说预定换档件在所说倒档惰轮滑动方向上的移动。

采用这样的设置，当变速臂被转向一个倒档位置以建立倒车档位时，由互锁板阻止了预定换档件在与倒档惰轮滑动方向相同的方向上移动。即使在换档惰轮与第二倒档齿轮滑动啮合时有一个使接合套移动的作用力作用在接合套上，但由于与预定换档拨叉工作连接的预定换档件的移动被阻止了，而预定换档拨叉又保持着接合套，所以接合套也不能移动。因而，就可以避免发生这样的现象；在建立倒车档位的过程中，主轴由于受预定同步机构的同步作用驱动而不能发生自由转动的恶劣状况，且倒档惰轮与安装在主轴上的第一或第二倒档齿轮啮合时的推力载荷就不会增大，这样就可以降低挂倒档时的换档载荷。

附图说明

从下文参照附图对优选实施例的描述，本发明上述及其它的目的、特征以及优点都会变得显见。

图1到图15表示了本发明的一个实施例。图1是一个具有六个前进档的车用手动变速器的俯视剖面图；

图2表示了换档杆的档位布局图；

图3是一个截面剖视图，表示了该车用手动变速器的主体部分；

图4是沿图3中的4-4线对该车用手动变速器的主体部分所作的俯视剖面图；

图5是一个侧视图臂，图中表示出了一个互锁板、一个变速臂和一个互锁臂；

图6是对互锁板、变速臂以及互锁臂所作的轴测视图；

图7是沿图5中的7-7线所作的剖面图，图中表示了互锁板与三档/四档换档件之间的关系；

图8A表示了在一个倒档选择位置上时互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图8B表示了在该倒档选择位置时互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；

图9A表示了在向倒档位置挂档的初始阶段时，互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图9B表示了在该初始阶段时互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；

图10A表示了在向倒档位置挂档的中间过程中，互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图10B表示了在此向倒档位置挂档的中间操作过程中互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；

图11A表示了在向倒档位置换档完成时，互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图11B表示了在此倒档位置换档操作完成时互锁板、变速臂与各个换档件之间相对位置关系；

图12A表示了在从倒档位置向空档位置换档的过程完成时，互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图12B表示了在此从倒档位置向空档位置换档操作完成时互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；

图13A表示了当变速臂在空档状态下返回到三档/四档选择位置时，互锁臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图13B表示了变速臂在空档状态下返回到三档/四档选择位置时互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；

图14A表示了当变速臂在空档状态下处于三档/四档选择位置时，互锁臂、变速臂与三档/四档换档件之间的相对位置关系，且图14B表示了当变速臂在空档状态下处于倒档选择位置时互锁板、变速臂与各个换档件之间的相对位置关系；以及

图15是一个与图5相对应的侧视图，表示了当此换档系统应用在一个具有五个前进挡的手动变速器中时的互锁板、变速臂以及互锁臂。

具体实施方式

下面将参照图1到图15，通过一个实施例对本发明进行描述。首先参见图1，一个具有偶数个—例如为六个前进档和一个倒车档的车用手动变速器M的变速箱11是由一右半壳体12和一左半壳体13组成的，这两个半壳体壳在一个对分面处相互分开，其中该对分面的延伸方向是车身的纵向方向。主轴SM的一端通过一个换档离合器CL与发动机E相连接，主轴SM通过滚球轴承14、15可转动地支撑在左右两半壳体12、13上，滚球轴承间置在主轴和两半壳体之间。一平行于主轴SM的中间轴SC的轴向一端通过滚柱轴承16可转动地支撑在右半壳体12上，而其轴向另一端则通过一滚球轴承17支撑在左半壳体13中。

中间轴SC被制成圆筒形，从而润滑油可从中间轴SC中流过。在中间轴SC的一端处安装了一个引流元件19，用于引导润滑油从右半壳体12中的油道18流到中间轴SC中。左半壳体13中形成的一润滑油流道20与中间轴SC的另一端相通，且有一个螺栓22旋入到左半壳体13中，该螺栓还带有一个套环22a，其将滚球轴承17的内座圈夹紧在该套环22a自身和一个轴肩部分21之间，轴肩部分21制在中间轴SC所说另一端的外周面上。该螺栓22为空心圆筒形式的，用于允许润滑油从其中流过，螺栓22被旋接到中间轴SC另一端的内周面内，以此来固定滚球轴承17的内座圈，这样就可将中间轴SC另一端与左半壳体13之间的距离设定为一个很小的值，从而实现了减小变速箱11尺寸的效果。另外，在主轴SM中设置了一同轴的机油流道23，该流道的一端封闭，而在主轴SM的另一端则是开口的。在主轴SM的另一端安装了一个引流部件24，用于将机油从左半壳体13中的机油流道20引导到机油流道23中。

换档离合器CL包括一个固定连接到发动机E曲轴上的离合器飞轮25；一个布置在离合器飞轮25一侧上的压盘26；一个离合器摩擦盘28，其在两相对表面上设置有两衬片27，该摩擦盘间置在离合器飞轮25和压盘26之间，并通过一阻尼器29连接到主轴SM上；并包括一膜片弹簧30，用于在将衬片27夹紧在离合器飞轮25和压盘26之间的方向上对压盘26进行偏压。在换档离合器CL的正常状态下，利用膜片弹簧30的排斥力将衬片27夹紧在离合器飞轮25和压盘26之间，从而使曲轴25就与主轴SM相互连接起来。在该换档离合器执行换档操作过程中，通过用分离杠杆31将分离轴承32压向图1中的左侧，发动机曲轴就与主轴SM脱开了。

在主轴SM上固定地安装了一主轴一档齿轮34和一主轴二档齿轮35，且一主轴三档齿轮36、一主轴四档齿轮37、一主轴五档齿轮38以及一主轴六档齿轮39可相对转动地支撑在主轴SM上。在另一方面，在中间轴SC上可相对转动地支撑着一个中间轴一档齿轮40和一中间轴二档齿轮41，它们分别与主轴一档齿轮34和主轴二档齿轮35啮合。一中间轴三档齿轮42、一中间轴四档齿轮43、一中间轴五档齿轮44以及一中间轴六档齿轮45固定安装在中间轴SC上，并分别与主轴三档齿轮36、主轴四档齿轮37、主轴五档齿轮38以及主轴六档齿轮39啮合。

一与主轴SM和中间轴SC平行的倒档过轴SR的两相对端部固定地支撑在左右两半壳体12、13上。在该倒档过轴SR上可滑动地支撑着一个倒档惰轮46，其可同时与一个主轴倒档齿轮47和一个中间轴倒档齿轮48啮合，其中的主轴倒档齿轮47作为一个第一倒档齿轮固定安装到主轴SM上，而作为一个第二倒档齿轮的中间轴倒档齿轮48则不能相对转动地支撑在中间轴SC上。

在中间轴SC上安装了一套一档/二档同步机构S1，其作为一预定的同步机构，其包括一接合套49，该接合套可在中间轴SC上的一个有限区间内沿其轴线方向的移动，但不能相对于中间轴SC转动。通过操作一个安装着接合套49的一档/二档换档拨叉50，将接合套49顶向图1中的左侧或右侧，就在中间轴一档齿轮40和中间轴二档齿轮41二者中择一地选择齿轮，使其与中间轴SC相结合。更具体来讲，如果接合套49向图1中的右侧移动，则中间轴一档齿轮40就与中间轴SC结合，从而建立起一档传动速比。当接合套49向图1中的左侧移动时，则中间轴二档齿轮41就与中间轴SC结合，从而建立起二档传动速比。在接合套49上一体地制有中间轴倒档齿轮48。

在主轴SM上安装了一套三档/四档同步机构S2，其包括一个接合套51，接合套51可在主轴SM轴向方向上限定出的一个范围内移动，但不能相对于主轴SM转动，因而，通过操作一个安装着接合套51的三档/四档换档拨叉52，将接合套51顶向图1中的左侧或右侧，就在主轴三档齿轮36和主轴四档齿轮37二者之间择一地进行选择，使其与主轴SM相结合。更具体来讲，如果接合套51向图1中的右侧移动，则主轴三档齿轮36就与主轴SM结合，从而建立起三档传动速比。当接合套51向图1中的左侧移动时，则主轴四档齿轮37就与主轴SM结合，从而建立起四档传动速比。

在主轴SM上安装了一套五档/六档同步机构S3，其包括一个接合套53，接合套53可在主轴SM轴向方向上限定出的一个范围内移动，但不能相对于主轴SM转动，因而，通过操作一个安装着接合套53的五档/六档换档拨叉54，将接合套53顶向图1中的左侧或右侧，就可在主轴五档齿轮38和主轴六档齿轮39二者之间择一地进行选择，使其与主轴SM相结合。具体来讲，如果接合套53向图1中的右侧移动，则主轴五档齿轮38就与主轴SM结合，从而建立起五档传动速比。当接合套53向图1中的左侧移动时，则主轴六档齿轮39就与主轴SM结合，从而建立起六档传动速比。

所说倒档惰轮46可转动地安装在一个倒档拨叉55上，从而，通过利用倒档拨叉55将倒档惰轮46从图1中实线所示的位置滑动到图1中虚线所示的位置，就可以使惰轮46同时与主轴倒档齿轮47和中间轴倒档齿轮48啮合，这样就建立起了倒档速比。

当以上述方式选择接合了一档到六档、以及倒档中的某一档位时，中间轴SC的转动就通过一个末级驱动齿轮56和一个末级从动齿轮57传递到一个差速器57，并从差速器58进一步传递到右半轴65和左半轴66。

一换档系统中的变速杆L按照图2所示的换档操作布局进行操作，用于选择建立一档到六档、以及倒档中的某一档位，从而，通过在图中所示选档方向SE上移动变速杆L，可将变速杆L搬到一档/二档选择位置P1、三档/四档选择位置P2、五档/六档选择位置P3以及倒档选择位置P4中的某一位置上。另外，在一档/二档选择位置P1上，通过在垂直于选档方向SE的换档方向SH上搬动变速杆L，可选择挂接一档位置D1或二档位置D2。在三档/四档选择位置P2上，通过在换档方向SH上搬动变速杆L，可选择三档位置D3或四档位置D4。在五档/六档选择位置P3上，通过在换档方向SH上搬动变速杆L，可选择五档位置D5或六档位置D6。此外，在倒档选择位置P4上，通过在换档方向SH上操作变速杆L，可选择倒档位置R。

参见图3和图4，在变速箱11左半壳体13的上部配接了一盖板部件71，用于封盖左半壳体13上设置的一个开孔70，一换档选择轴73的上部安装在引导孔72中，并从盖板71向上伸出，从而使得换档选择轴73可绕其自身轴线转动，并在轴向方向上滑动。在盖板部件71和换档选择轴73之间设置了一密封部件74。

在换档选择轴73上从盖板部件71向上伸出的那一部分处制出一个接合孔75，且一选档杆76接合到该接合孔75中。选档杆76固定到一根转轴77上，转轴77的延伸方向与换档选择轴73轴线方向垂直。转轴77可转动地支撑在一个壳体78上，该壳体固定地安装到盖板部件71上。

选档杆76可响应于变速杆L在选档方向SE(见图2)上的操作而转动。如图3所示，通过将变速杆L移动到一档/二档选择位置P1、三档/四档选择位置P2、五档/六档选择位置P3以及倒档选择位置P4中的某一位置上，就可将选档杆76转到与一档/二档选择位置P1、三档/四档选择位置P2、五档/六档选择位置P3以及倒档选择位置P4中某一位置相对应的位置上。换档选择轴73也可以在其轴线方向上响应于选档杆76的转动而线性运动。

在壳体78内，转轴77上固定了一个第一凸轮79，且在一轴81上固定地设置了一个第二凸轮80，第二凸轮的轴线平行于转轴77，且与第一凸轮79啮合，轴81可转动地支撑在壳体78中。在第一凸轮79上制出了一个第一抵接平面79a和一个第二抵接平面79b，其中的第二抵接平面是以直角关系从第一抵接面处引延出的，这两个抵接面朝向第二凸轮80。第一抵接平面79a被设计成：如果选档杆76被转到与转轴77平齐时的五档/六档选择位置时，此抵接面与一个平面垂直相交，该平面经过轴81的轴线。第二凸轮80被制成：当选档杆76的转动位置为五档/六档选择位置时，其与第一凸轮79的第一、第二抵接面79a和79b抵接接触。

在壳体78上安装了一电磁线圈84，当选档杆76处于五档/六档选择位置时，其轴线方向基本上平行于第一凸轮79的第一抵接面79a。电磁线圈84包括一根推杆83，其被设计成：在电磁线圈84得电状态下可向外伸出到一个伸出位置；在电磁线圈84失电状态下回缩到一个后退位置。推杆83的末端适于顶接着第二凸轮。另外，在壳体78和第二凸轮80之间安装了一条扭转弹簧82，其向第二凸轮80施加的弹簧力将凸轮80压向推杆83的末端。

当车辆的速度例如超过15公里/小时时，就向电磁线圈84加电使其变为得电状态。在此状态下，由于推杆83处于伸出状态，所以第二凸轮80克服扭转弹簧82的弹簧力作用而转到某一位置，在此位置上，第二凸轮80与第一凸轮79相接合。当选档杆76的转动位置是五档/六挡选择位置时，第二凸轮80与第一凸轮79的第一、第二抵接面79a和79b相接合，由此阻止了选档杆76从五档/六档选择位置转向倒档位置。换言之，在车辆速度例如超过15km/hr的条件下，是不能选择倒档位置的。

在此情况中，电磁线圈84被定位成这样：使得其动作轴线基本上与第一凸轮79作用于第二凸轮80的作用力方向垂直，其中的作用力是指选档杆76从五档/六档选择位置向倒档位置转动时对第二凸轮的作用力。因而，选档杆76从五档/六档选择位置转向倒档位置时产生的作用力就没有分力作用到电磁线圈84上。这样，电磁线圈84的电磁动作力就可以被设计得相对小一些。

在车辆的速度例如超过15公里/小时的条件下，如果处于五档/六档选择位置上的选档杆76被转向三档/四档选择位置，第二凸轮80可在图3所示的顺时针方向上转动，同时第一凸轮79推顶着电磁线圈84的推杆，也就是说，是允许选档杆76从五档/六档选择位置转到三档/四档选择位置的。

在另一方面，当车辆的速度很低—例如等于或小于15公里/小时，或者当发动机E的点火开关关闭时，通过将电磁线圈84变为失电状态而将推杆83缩回，且第二凸轮80随着推杆83的移动而转向某个位置，在该位置上，其与第一凸轮79脱离接合(处于图3中虚线所示的位置)。因而，此时如果选档杆76的转动位置处于五档/六档选择位置，第二凸轮80就不能与第一凸轮79接合，也就是说，此时允许选档杆76从五档/六档选择位置转到倒档位置。

在选档杆76下方，换档选择轴73上固定了一根换档杆85，其被设计成能响应于变速杆L在换档方向SH上的操作与换档选择轴73一起转动。当变速杆L处于一档/二档选择位置P1、三档/四档选择位置P2、五档/六档选择位置P3或倒档选择位置P4时，换档选择轴73处于空档位置。当变速杆L被搬到一档位置D1、三档位置D3或五档位置D5时，换档选择轴73响应于该操作而从空档位置上顺着图4中的逆时针方向转动；当变速杆L被搬到二档位置D2、四档位置D4、六档位置D6或倒档位置R时，换档选择轴73响应于变速杆L的操作而从空档位置上顺着图4中的顺时针方向转动。

再参见图5和图6，一互锁板86安装在换档选择轴73上。该互锁板86包括上下一对侧板部分86a和86b，这两个侧板部分在换档选择轴73的轴向方向上相互分离开，换档选择轴73从它们中延伸穿过。从两侧板86a和86b分别延伸出一对锁爪86c和86d。在两锁爪86c和86d之间形成了一个缝隙87，该缝隙在垂直于换档选择轴73轴线的一个平面内延伸。

在互锁板86上设置一个引导槽88，其沿换档选择轴73的轴线方向延伸，且在变速箱11的左半壳体13上固定一个定位销89，该定位销装配到所说引导槽88中。因而，互锁板86在换档选择轴73轴线方向上的运动是运动的，但其绕换档选择轴73轴线的转动运动则是禁止的。

在互锁板86的两侧板86a和86b之间设置了一变速臂90和一互锁臂91，它们的设置方式是这样的：使得这两个臂上都有一部分被互锁板86遮盖。换档选择轴73从变速臂90和互锁臂91中延伸穿过。变速臂90通过一个螺栓92固定到换档选择轴73上，而互锁臂91是可活动地与变速臂90连接。

在变速臂90和互锁板86之间设置了一个卡位机构99，其包括一个安装在互锁板86上的封底圆筒形保持管93，该保持管的轴线垂直于换档选择轴73的轴线；并包括一个安装在保持管93中的球体94，该球体可沿保持管93的轴线方向运动；一个弹簧95，其被压缩地安装在保持管93和球体94之间，以向球体94作用一个偏顶力，将其压向变速臂90；在变速臂90的三个位置点处设置的三个凹陷96、97、98，其中的这三个位置点在变速臂的圆周方向上是等间距的，从而球体94上的一部分可卡陷到这三个凹陷中。

通过卡位机构99，变速臂90和换档选择轴73可柔和地停在三种位置上：即一档位置、三档位置以及五档位置中的某一位置上；空档位置；以及二档位置、四档位置、六档位置以及倒档位置中的某一位置上。

变速臂90上一体地设置了一个驱动部分90a。该驱动部分90a布置在互锁板86的锁爪86c和86d之间形成的缝隙87中。

在换档选择轴73的轴线方向上设置了一个作为预定换档件的一档/二档换档件101、一个三档/四档换档件102、一个五档/六档换档件103和一个倒档换档件104。换档件101到104的末端都制成大体上为U型的形状，从而在换档件101-104上分别形成了凹口101a、102a、103a、104a。这些末端被布置成从相对两侧夹拢着互锁板86的锁爪86c和86d，从而变速臂90上的驱动部分90a就能择一地接合到凹口101a到104a中的某一个凹口中。

仔细地参见图3，在互锁板86的上表面上贴接着一个保持器124，更具体来讲，该保持器是贴接在侧板86a的上表面，且在保持器124和盖板元件之间设置了一个弹簧125。换档选择轴73上设置有一个面朝向互锁板86的环形轴肩73a，且在保持器124和一个弹簧承板126之间设置了一弹簧127，其中的弹簧承板126安装在轴肩73a上。因而，在换档杆85处于空挡位置、且没有任何作用力作用于选档杆76的情况下，在作用于换档选择轴73上的两弹簧125和127的弹簧力作用下，选档杆76被偏压向三档/四档位置，且变速杆L被保持在三档/四档选择位置P2上。

再参见图7，互锁臂91被夹置在变速臂90和互锁板86的侧板86b之间，且其上一体地制有一个圆筒形部分91a，从而其末端可与变速臂90滑动接触，且换档选择轴73从该圆筒形部分中延伸过。在互锁臂91上设置了第一突起105和第二突起106，它们位于圆筒部分91a的外侧，并在换档选择轴73的圆周方向上相互分离开，且这两个突起突伸向变速臂90。在变速臂90上设置了一个突起107，其突伸向互锁臂91，该突起所在位置对应于突起105和106中间的位置。

在变速臂90和互锁臂91之间安装了一扭转弹簧108，其环绕着互锁臂91的圆筒部分91a，其所施加的弹性力将变速臂90和互锁臂91偏转成这样的状态：使得变速臂90的突起107与互锁臂91的突起105接合。这样，当变速臂90从空挡位置转向二档位置、四档位置、六档位置以及倒档位置中的某一位置；以及从一档位置、三档位置和五档位置中的某一位置转向空档位置时，通过用突起107推顶着突起105，互锁臂91就被突起105推着与变速臂90一起转动。如果变速臂90从二档位置、四档位置、六档位置以及倒档位置中的某一位置转向空挡位置；以及从空档位置转向一档位置、三档位置和五档位置中的某一位置时，在扭转弹簧108的弹簧力作用下，互锁臂91也与变速臂90一起转动。

一档/二档换档件101被固定到一个一/二档换档杆(图中未示出)上，其中的一/二档换档杆支撑在变速箱11上，用于在平行于中间轴SC的方向上移动，且该一/二档换档杆带有一档/二档拨叉50。三档/四档换档件102被固定到一个三/四档换档杆110上，三/四档换档杆110支撑在变速箱11上，用于在平行于主轴SM轴线的方向上移动，且该三/四档换档杆带有三档/四档拨叉52。五档/六档换档件103被固定到一个五/六档换档杆111上，该五/六档换档杆111支撑在变速箱11上，用于在平行于主轴SM轴线的方向上移动，且该五/六档换档杆带有五档/六档拨叉54。

倒档换档件104被固定到一个倒档换档杆112上，倒档换档杆112支撑在变速箱11上，用于在平行于倒档过轴SR的方向上移动。在另一方面，倒档拨叉55可转动地安装在一支撑板113上，该支撑板113通过一根平行于换档选择轴73的轴114固定到变速箱11的右半壳体12上。在倒档换档件104上一体地制有一个驱动凸轮115，其与倒档拨叉55以这样的方式接合：其可响应于对倒档换档件104以及倒档换档杆112的操作而转动换档拨叉55。

互锁臂91是以如下方式发挥作用的：当要换到倒档时，换档操作使得变速臂90转动，互锁臂91随着变速臂90的转动而转动以进行换档，在换档转动的初始阶段，互锁臂驱动着某个预定的前进档换档件—例如为三档/四档换档件102移动一定量，并在换档转动的最后阶段，使三档/四档换档件102返回到其最初时的位置。以这样的方式，建立了倒档速比，同时通过临时性地止动主轴SM，而防止了出现齿轮打齿现象。

互锁臂91上一体地制有一个第一驱动凸轮部分116和一个第二驱动凸轮部分117，它们在换档选择轴73圆周方向上两相互分开的位置处向外伸出。三档/四档换档件102上一体地制有一个第一接合臂部分118和一个第二接合臂部分119，第一接合臂部分能与第一驱动凸轮部分116接合，第二接合臂部分能与第二驱动凸轮部分117接合，且第一、第二接合臂部分118和119之间夹着一个凹口102a。

第一驱动凸轮部分116被制成这样：随着变速臂90和互锁臂91响应于变速杆L从空挡位置向倒档选择位置P4的操作而发生的选档运动，其可从凹口102a所在的那一侧与第一接合臂部分118接合。第二驱动凸轮部分117被制成这样：随着变速臂90和互锁臂91响应于变速杆L从倒档选择位置P4到倒档位置R进行操作而发生的换档运动，其可从凹口102a所在的那一侧与第二接合臂部分119接合。

如图8A所示，当变速杆L被搬到倒档选择位置P4时，第一驱动凸轮部分116与第一接合臂部分118接合。此时，如图8B所示，变速臂90上的驱动部分90a处于与倒档换档件104相对应的位置处。

如图9A所示，当变速杆L在倒档选择位置P4上被搬动以挂接到倒档位置R时，由于互锁臂91的转动，第一接合部分118被第一驱动凸轮部分116从该换档操作的初始阶段开始推压，由此，如图9B所示，三档/四档换档件102在朝向挂接四档的方向上被推动了设定的位移量。为了确保在此情况下三档/四档换档件102能向四档位置移动，互锁板86上设置有一个凹陷120，该凹陷可容纳被推动了一定位移量的三档/四档换档件102的一部分。

如图10A所示，如果变速杆L的换档操作被进一步执行下去，第一驱动凸轮116与第一接合臂部分118的接合关系就断开了，此时第一驱动臂部分116就不再对三档/四档换档件102施加促动力了。在另一方面，第二驱动凸轮部分117从凹口102a所在的那一侧与第二接合臂119接合了，且随着互锁臂91向倒档位置执行挂档，第二接合臂部分119被第二驱动部分91所推动。这就造成三档/四档换档件102如图10B所示那样从三档/四档位置返回到空档位置。

如图11A所示，在变速杆L向倒档位置R换档的最后阶段，第二接合臂部分119被第二驱动凸轮部分117进一步地推顶，且三档/四档换档件102如图11B所示那样返回到空档位置。

当变速杆L被进一步地进行操作、以从倒档位置R向空档位置移动时，则如图12A所示，第一驱动凸轮部分116从外面一侧移动向与第一接合臂部分118相抵接的状态，由此防止了互锁臂91的转动。因而，变速臂90被转动，而互锁臂91则保持原样，这样就压缩了扭转弹簧108，从而如图12B所示，变速臂90的驱动部分90a就返回到了空档位置。

如果随后再将变速杆L从倒档选择位置P4返搬到三档/四档选择位置P2，则第一驱动凸轮部分116与第一接合臂部分118之间的抵接关系就脱开了，这样，互锁臂91就在扭转弹簧108的弹力作用下发生转动，直到突起105抵接到突起107时为止。以这样的方式，互锁臂91就返回到了挂接倒档操作开始之前所处的状态。

如上所述，在建立倒档速比的过程中，在主轴SM被止动一次之后，就开始了倒档惰轮46与中间轴倒档齿轮48和主轴倒档齿轮47的同时啮合，其中的倒档惰轮46可在平行于主轴SM和中间轴SC的方向上滑动，中间轴倒档齿轮48设置在一档/二档同步机构S1的接合套49上，而主轴倒档齿轮47则固定在主轴SM上。但是，如果倒档惰轮46与中间轴倒档齿轮48滑动啮合时使接合套49移动了，则主轴SM就很难在一档/二档同步机构S1的作用下而转动起来，从而倒档惰轮46与主轴倒档齿轮47啮合时的推力载荷就加大了。

因而，互锁板86上在与其操作方向123相反的一端上制出了一个限制面121，如图14所示，其中的操作方向123是指变速杆L向倒档位置R选档时的方向。该限制面121以如下的形式制成：在互锁板86上与二档位置、四档位置、六档位置以及倒档位置相对的各个侧面中，使与操作方向123相反端部上的一个侧面突出于其余侧面一定量d。如图14A所示，当变速臂90的驱动部分90a位于与除倒档换档件104之外的其余换档件101、102和103中某一换档件相对应的位置时，该限制面不与换档件101到104中的任何一个相对置。但是，如图14B所示，如果变速臂90受到驱动而被推向某一位置，在此位置上，驱动部分90a与倒档换档件104相对置时，限制面121就以很小的间隙与一档/二档换档件101上凹口101a的一侧面相对峙，其中该侧面对应于二档位置。

因而，即使由于变速臂90向倒档位置执行挂档操作使得倒档惰轮46与中间轴倒档齿轮48的滑动啮合、且响应于这两个齿轮的啮合而有一个作用力作用在接合套49上、且此作用力将接合套49压向中间轴一档齿轮40，但由于与一档/二档换档件101工作连接的一档/二档换档拨叉50的运动被一档/二档换档件101与限制面121之间的抵接关系禁止了，所以安装在一档/二档换档拨叉50上的接合套49的移动也被阻止了。

如上所述，在该具有六个前进档的手动变速器中，变速臂90和以及与其工作连接的互锁臂91被间置在互锁板86的两侧板86a和86b之间，但是在具有奇数个前进档的手动变速器中—例如在具有五个前进档的变速器中，可如图15所示那样，在互锁板86的侧板部分86a和86b中之间布置变速臂90和一个倒档锁止凸轮部件128，其中的倒档锁止部件128的形状不同于互锁臂91，且与变速臂90工作连接。

倒档锁止凸轮部件128被设计成：通过阻止变速臂90从最高速前进档位置—五档位置转到倒档位置上而可防止误操作。该倒档锁止凸轮部件128与变速臂90以一种动作连接结构实现了工作连接，其中的动作连接结构类似于上文介绍的有六个前进档的手动变速箱中变速臂90于互锁臂91之间的动作连接结构。

具有不同形状的互锁臂91和倒档锁止凸轮部件128被事先制备好，并根据手动变速器属于六个前进档类型还是属于五个前进档类型而择一地组合变速臂90和互锁臂91、或者是组合变速臂90和倒档锁止凸轮部件128。

下面将描述该实施例的工作过程。在手动变速器具有六个前进档的情况中，变速臂90及与其工作连接的互锁臂91被布置在安装于换档选择轴73上的互锁板86的两侧板部分86a和86b之间。在手动变速器具有五个前进档的情况下，是变速臂90及与其工作连接的倒档锁止凸轮部件128被布置在两侧板部分86a和86b之间。

因而，通过使变速臂通用于前进档位数不同的多种手动变速器的换档系统，而可以实现降低成本的效果。另外，是选择互锁臂91还是倒档锁止凸轮部件128是根据前进档的数目确定的，它们的形状也同样取决于前进档的数目，且都与变速臂90工作连接。因而，由于要求变速臂90实现的一个功能被互锁臂91或倒档锁止凸轮部件128实现了，所以就可以避免由于变速臂90上要保留一个不必要的部分而增加重量的问题，其中，功能由互锁臂还是由倒档锁止凸轮部件来实现取决于前进档的数目。

在六前进档型手动变速器中的互锁臂91的工作可建立倒档，用在五前进档型手动变速器中的倒档锁止凸轮部件128的作用是防止变速臂90从空档位置转到倒档位置。对互锁臂91或倒档锁止凸轮部件128的择一选择取决于前进档数是奇数还是偶数。因而，在任何一种适当的换档系统中，对应于前进档的数目，都可以实现满意的功能。

另外，互锁臂91具有功能：在执行向倒档位置挂档的初始阶段，其将三档/四档换档件102向某个预定的前进档推动设定的位移量，且在换档操作的最后阶段，其使三档/四档换档件102返回到其最初位置。如果变速臂90被驱动而向倒档位置挂档时，随着三档/四档换档件102建立起了三档速比，主轴SM就被止动了，而在换档操作的最后阶段，对主轴SM的止动就被解除了。

因而，就不需要为倒档速比设置一个排它性的结构，且在倒档速比的建立过程中能临时性地止动主轴SM，从而可防止产生齿轮相互打齿的问题。另外，由于不需要设置排它性的机构，所以手动变速器在主轴SM轴线方向上的尺寸可减小对应的量，从而使得结构紧凑，同时，手动变速器的重量也可以减小对应的量值。

此外，在互锁板86上设置了凹陷120，用于容纳在换档操作的初期被驱动了设定移动量的三档/四档换档件102上的一部分，通过以此来确保三档/四档换档件102在倒档建立过程中可靠地被移动设定量，从而可靠地实现对主轴SM的止动。

另外，互锁板86被制成这样的形状：当其驱动部分90a与倒档换档件104接合的变速臂90被转动换档以建立倒档速比时，一档/二档换档件101在与倒档惰轮46滑动方向相同方向上的运动是被禁止的。因而，当转动变速臂90以向倒档位置挂档来建立倒档速比时，通过互锁板68阻止了一档/二档换档件101在倒档惰轮滑动方向上的移动。这样，即使将倒档惰轮46与中间轴倒档齿轮48滑动接合时在一档/二档同步结构S1的接合套49上作用了一个使其移动的力，但由于一档/二档换档件101的运动被阻止，而接合套49又安装在与一档/二档换档件101工作连接的一档/二档拨叉50上，所以接合套49也不能移动。结果就是，在主轴SM被止动了一次之后，在倒档惰轮46与中间轴倒档齿轮48和主轴倒档齿轮47同时接合的初始阶段，能确保不会由于一档/二档同步机构S1的同步效果而使主轴SM出现转动恶化的情况，从而不会增大倒档惰轮46与主轴倒档齿轮47啮合时的推力载荷，从而就可以减小挂倒档时的换档载荷。

尽管上文对本发明的实施例作了详细的描述，但可以理解：本发明并不仅限于上升的实施例，在不偏离权利要求书所限定的本发明思想和范围的前提下，在设计上可以有很多种变型。

例如，在上述的实施例中，倒档齿轮48是安装在一档/二档同步机构S1的接合套49上，而一档/二档同步机构S1是安装在中间轴SC上，但本发明也适用于这样的手动变速器：其中的倒档齿轮安装在另一套同步机构的接合套上，该同步机构安装在主轴SM上。

Claims (1)

1.一种手动变速器的换档系统，其包括：

固定到一主轴或一中间轴二者之一上的一个第一倒档齿轮；

安装在一接合套上的第二倒档齿轮，该接合套属于某一套预定的同步机构，该同步机构安装在所说主轴与中间轴二者中的另一轴上，一个倒档惰轮可转动地安装在一个倒档拨叉上，且可在一平行于所说主轴和所说中间轴的方向上滑动，从而所说倒档惰轮可同时与所说第一倒档齿轮和所说第二倒档齿轮啮合；

多个换档件，它们在平行于一换档选择轴轴向的方向上布置，其中的换档选择轴可响应于选档操作而在轴向方向上移动，并可响应于换档操作而绕轴线转动，所说换档件包括一个倒档换档件和某个预定的换档件，其中的倒档换档件与所说倒档拨叉工作连接，预定换档件与某个安装着所说接合套的预定换档拨叉工作连接；

一变速臂，其固定到换档选择轴上，并具有一个驱动部分，该驱动部分能响应于所说选档操作而择一地与所说换档件之一接合；以及

一个互锁板，其安装在所说换档选择轴上，使得其不能绕换档选择轴的轴线转动，此互锁板遮盖所说变速臂的一部分，且该互锁板具有一个缝隙，所说驱动部分面对该缝隙，

其中，所说互锁板被制成这样的形状：当所说驱动部分已与所说倒档换档件相接合的所说变速臂被转动以换档成倒档速比时，其可阻止所说预定换档件在所说倒档惰轮滑动的方向上移动。

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