CN203627772U - 变速器倒档锁机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变速器倒档锁机构，涉及车辆配件技术，以提供一种能够避免汽车在五档状况下由于误操作而挂入倒档的倒档锁机构。本实用新型实施例中，所述变速器倒档锁机构包括相互平行设置的换档轴及倒档锁轴，所述换档轴上固定套设有互锁拨块，所述倒档锁轴一端设有可转动的倒档锁块；所述倒档锁轴上还设有限位块；当所述互锁拨块从选档位置转动至前进档位置时，所述互锁拨块正向推动所述倒档锁块转动，直至分离；当所述互锁拨块从前进档位置转动至选档位置时，所述互锁拨块一直反向推动所述倒档锁块转动，所述互锁拨块到达选档位置时，所述限位块卡死所述倒档锁块。本实用新型主要应用在汽车变速器中。

Description

变速器倒档锁机构

技术领域

本实用新型涉及车辆配件技术，尤其涉及一种变速器倒档锁机构。

背景技术

变速器是改变机床、汽车、拖拉机等机器运转速度或牵引力的装置，随着变速器技术的不断成熟和发展，对变速器的各方面性能的要求越来越高，例如变换档位的速率及稳定性等。

以应用较普遍的手动档汽车为例来说明，现有的变速器结构中，通常具有五个前进档和一个倒档。其中，五档与倒档为对称布局，处于同一条直线上，并由同一根拨叉轴实现五档和倒档的转换，因此当汽车在五档高速运转情况下摘档时，由于驾驶员的误操作，可能发生换档手柄移动距离过大而挂入倒档的情况，从而导致车辆失控或变速器齿轮因极大的冲击而损坏，则严重威胁驾驶员的人身安全以及影响变速器的使用寿命。

鉴于上述原因，需要提供一种倒档锁机构，从而避免汽车在五档状况下由于误操作而挂入倒档，影响汽车安全性。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种变速器倒档锁机构，以提供一种能够避免汽车在五档状况下由于误操作而挂入倒档的倒档锁机构。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种变速器倒档锁机构，包括相互平行设置的换档轴及倒档锁轴，所述换档轴上固定套设有互锁拨块，所述倒档锁轴一端设有可转动的倒档锁块；所述倒档锁轴上还设有限位块；当所述互锁拨块从选档位置转动至前进档位置时，所述互锁拨块正向推动所述倒档锁块转动，直至分离；当所述互锁拨块从前进档位置转动至选档位置时，所述互锁拨块一直反向推动所述倒档锁块转动，所述互锁拨块到达选档位置时，所述限位块卡死所述倒档锁块。

其中，所述倒档锁块与所述倒档锁轴之间设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与所述倒档锁块固定连接、另一端与所述倒档锁轴固定连接。

优选地，所述互锁拨块临近所述倒档锁块的端面为第一斜面；所述倒档锁块临近所述互锁拨块的端面为第二斜面；所述第一斜面与第二斜面结构相同、大小相等；当所述互锁拨块位于空档位置时，所述第一斜面和第二斜面相互平行、错开设置；当所述互锁拨块从空档位置移动至选档位置时，所述第一斜面与第二斜面相互平行、相对设置。

具体可以为，所述第一斜面及第二斜面均为长方形，且倾斜角度均为45度。

优选地，所述倒档锁轴的端面设有圆柱状敞口容器，所述容器的直径大于所述倒档锁轴的直径；所述倒档锁块通过螺栓固定在所述容器的敞口端面，且所述螺栓与倒档锁轴的中心线共线设置；所述倒档锁块能够绕所述螺栓转动。

其中，所述复位弹簧放置在所述容器中，并套设在所述螺栓上。

优选地，所述限位块固定在所述容器敞口端的侧壁上，且沿侧壁的环绕方向设置。

实际应用时，所述倒档锁轴固定在变速器壳体上。

再者，当所述互锁拨块从选档位置转动至倒档位置时，所述互锁拨块沿远离所述倒档锁块反向转动；当所述互锁拨块从倒档位置转动至前进档位置时，所述互锁拨块先到达选档位置，再正向推动所述倒档锁块转动，直至分离。

本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构中，包括平行设置的换档轴及倒档锁轴，其换档轴上固定套设有互锁拨块，倒档锁轴上设有可转动的倒档锁块，且倒档锁轴上还设有限位块。由此分析可知，以五速变速器为例，当驾驶员需要换至五档时，首先控制换档轴移动，使互锁拨块首先从空档位置移动至选档位置，在控制换档轴转动，使互锁拨块从选档位置移动至五档位置，该过程中互锁拨块推动倒档锁块沿一个方向转动，定位正向，直至两者分离且互锁拨块到达五档位置完成换档操作，此时限位块不作用；当驾驶员从五档位置挂至空档时，首先控制换档轴转动，使互锁拨块从五档位置转动至选档位置，该过程中互锁拨块推动倒档锁块沿另一个方向转动，定位反向，在互锁拨块到达选档位置时，限位块作用并卡死倒档锁块，使互锁拨块无法继续反向推动倒档锁块继续转动，提醒驾驶员换至空档，因此，即使驾驶员由于误操作从五档挂至倒档时，由于限位块的作用则无法实现，保证了汽车的安全性。而且，本实例中，换档轴与倒档锁轴具有一定长度，采用平行设置使两者位于同一方位上，相比现有技术中两个轴垂直设置，该实施例有效地节约了结构空间，降低了加工要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构在选档位置时的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构在空档位置时的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构在前进档位置时的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构锁止时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例变速器倒档锁机构进行详细描述。

本实用新型实施例提供一种变速器倒档锁机构，如图1所示，包括相互平行设置的换档轴11及倒档锁轴12，换档轴11上固定套设有互锁拨块13，倒档锁轴12一端设有可转动的倒档锁块14；倒档锁轴12上还设有限位块10；当互锁拨块13从选档位置转动至前进档位置时，互锁拨块13正向推动倒档锁块14转动，直至分离；当互锁拨块13从前进档位置转动至选档位置时，互锁拨块13一直反向推动倒档锁块14转动，互锁拨块13到达选档位置时，限位块10卡死倒档锁块14。

本实用新型实施例提供的变速器倒档锁机构中，包括平行设置的换档轴及倒档锁轴，其换档轴上固定套设有互锁拨块，倒档锁轴上设有可转动的倒档锁块，且倒档锁轴上还设有限位块。由此分析可知，以五速变速器为例，当驾驶员需要换至五档时，首先控制换档轴移动，使互锁拨块首先从空档位置移动至选档位置，在控制换档轴转动，使互锁拨块从选档位置移动至五档位置，该过程中互锁拨块推动倒档锁块沿一个方向转动，定位正向，直至两者分离且互锁拨块到达五档位置完成换档操作，此时限位块不作用；当驾驶员从五档位置挂至空档时，首先控制换档轴转动，使互锁拨块从五档位置转动至选档位置，该过程中互锁拨块推动倒档锁块沿另一个方向转动，定位反向，在互锁拨块到达选档位置时，限位块作用并卡死倒档锁块，使互锁拨块无法继续反向推动倒档锁块继续转动，提醒驾驶员换至空档，因此，即使驾驶员由于误操作从五档挂至倒档时，由于限位块的作用则无法实现，保证了汽车的安全性。而且，本实例中，换档轴与倒档锁轴具有一定长度，采用平行设置使两者位于同一方位上，相比现有技术中两个轴垂直设置，该实施例有效地节约了结构空间，降低了加工要求。

此处说明，通常将空档挂至五档时，换档轴11所旋转的方向定位正向，与其相反的旋转方向则定位反向。

仍然以五速变速器为例，在具体使用上述倒档锁机构时，当互锁拨块13正向推动倒档锁块14直至分离，最后运动至五档位置之后，当从五档挂至空档（先到达选档位置）时，需要反向推动倒档锁块14，由于互锁拨块13从五档到选档位置的旋转中心不变，即旋转半径保持不变，仅旋转方向发生改变，因此互锁拨块13在正向推动倒档锁块14并分离之后，需要将倒档锁块14回位至之前运动轨迹中的某个位置，即互锁拨块13运动轨迹和倒档锁块14运动轨迹的交叠区域的某一点（不包括分离点），才能够保证互锁拨块13反向旋转时，能够反向推动倒档锁块14。鉴于此，可以通过设置传感器等来实时监测倒档锁块14的当前位置，从而通过电路或电磁控制完成倒档锁块14的位置调整。此时，当互锁拨块13从选档位置旋转至五档位置时，互锁拨块13可以不推动倒档锁块14运动，待互锁拨块13到达五档位置后，通过控制将倒档锁块14运动至互锁拨块13反向旋转时，能够反向推动到倒档锁块14的位置即可，同时再通过限位块10或电路控制使互锁拨块13卡死在选档位置即可。

也可以如图1所示，在倒档锁块14与倒档锁轴12之间设有复位弹簧15，复位弹簧15一端与倒档锁块14固定连接、另一端与倒档锁轴12固定连接。从而，通过设定复位弹簧15的初始位置，使其在初始状态不受力，即互锁拨块13未推动倒档锁块14之前，包括互锁拨块13处于空档位置，及从空档位置移动至选档位置时，复位弹簧15均处于初始状态。

当互锁拨块13正向推动倒档锁块14直至分离时，随着倒档锁块14的转动，使复位弹簧15受力扭转蓄能；当互锁拨块13与倒档锁块14分离后，倒档锁块14不再受到推力作用，同时复位弹簧15释放能量，使倒档锁块14反向旋转运动至初始位置，从而保证了互锁拨块13反向旋转时，能够反向推动倒档锁块14。

需要明确的是，互锁拨块13正向推动倒档锁块14时，倒档锁块14所运动旋转的方向定位倒档锁块14的正向。

当互锁拨块13反向推动倒档锁块14，从五档位置旋转至选档位置的过程中，倒档锁块14从初始位置开始反向旋转运动，同时扭转复位弹簧15使其蓄能，待互锁拨块13到达选档位置时，限位块10通过卡死倒档锁块14，使倒档锁块14无法在互锁拨块13的推动下继续反向旋转，则互锁拨块13被限制在选档位置，避免了误操作而挂入倒档。当移动换档轴11并带动互锁拨块13从选档位置移动至空档位置时，由于互锁拨块13将与倒档锁块14错开，即互锁拨块13不再与倒档锁块14相接触，此时复位弹簧15不再受力并释放能量，使倒档锁块14正向旋转运动至初始位置，以便于互锁拨块13再次从空档位置运动至选档位置后，进行五档和倒档的选择、挂档及倒档锁。

上述已提到，互锁拨块13从选档位置旋转至五档位置的过程中，需要正向推动倒档锁块14，由此互锁拨块13和倒档锁块14可以设置为柱状体，例如圆柱状或长方体等，从而只要在互锁拨块13正向旋转时，能够与倒档锁块14相接触，并在旋转至五档位置之前或刚好到达五档位置时，两者分离即可。此时，当互锁拨块13从空档位置运动至选档位置时，互锁拨块13和倒档锁块14也需要相对错开，且两者相对的端部具有交叠，从而保证互锁拨块13旋转能够推动倒档锁块14。

也可以采用如图2所示的结构，图2所示为互锁拨块13从空档位置运动之选档位置后的状态示意图。图2中，互锁拨块13临近倒档锁块14的端面可以为第一斜面131，倒档锁块14临近互锁拨块13的端面可以为第二斜面141。由此不难发现，可以通过第一斜面131与第二斜面141的相互配合来完成互锁拨块13对倒档锁块14的推动，此时第二斜面141起到一个导向的作用，即互锁拨块13转动的同时，端部沿第二斜面141滑动，保证互锁拨块13旋转运动的顺利进行，可靠性高。

由于第二斜面141起到一个导向的作用，因此互锁拨块13临近倒档锁块14的端面可以为斜面，也可以为其他类型的端面，例如平面等。但是为了保证整体的外观设计品质，同时增大互锁拨块13的强度，可以将第一斜面131及第二斜面141的结构相同、大小相等来设置，其中，可以均为长方形结构或梯形结构等。在图2中，为互锁拨块13的第一斜面131的最外端沿第二斜面141滑动。

这其中，由于互锁拨块13和倒档锁块14彼此相邻近的端面均为斜面，且第二斜面141起到导向的作用，因此当互锁拨块13位于空档位置时，第一斜面131和第二斜面141相互平行、错开设置，具体如图3所示，此时第一斜面131与第二斜面141相互不干涉。当互锁拨块13从空档位置移动至选档位置时，第一斜面131与第二斜面141相互平行、相对设置，当换档轴11沿图3中箭头所示的方向移动之后，能够带动互锁拨块13运动，使第一斜面131与第二斜面141相对设置，具体如图2所示的状态，此时由于两个斜面的相互平行（倾斜角度相同）、大小相等，因此可以通过初始空间结构设置，使两个斜面相对设置时，完成覆盖对应。

在图2所示的状态下，互锁拨块13沿图2所示实线箭头方向旋转，则能够正向推动倒档锁块14，使倒档锁块14沿虚线箭头所示的方向转动，同时扭转复位弹簧15。待互锁拨块13旋转至五档位置时，互锁拨块13和倒档锁块14向分离，且倒档锁块14在复位弹簧15的作用下，回到图2所示的倒档锁块14的初始状态，具体如图4所示。图4为互锁拨块13和倒档锁块14分离后，倒档锁块14回到初始状态时的结构示意图，此时两者刚分离时，互锁拨块13处于五档位置、倒档锁块14位于初始位置，且两者之间能够保持零间隙接触，便于互锁拨块13反向旋转时，快速推动倒档锁块14。

其中，图4所示的状态是通过优选互锁拨块13和倒档锁块14的宽度和第一斜面131及第二斜面141的倾斜角度来达到的，倾斜角度优选为45度。

在图4所示的状态下，驾驶员进行五档至空档的换档操作时，首先通过旋转换档轴11，使其沿图4中实线箭头所示的方向旋转，则带动互锁拨块13沿图4中虚线所示箭头方向旋转，能够得知，当互锁拨块13开始反向旋转时，反向推动倒档锁块14旋转，复位弹簧15被扭转蓄能，直至互锁拨块13再次到达选档位置使，如图5所示，由于互锁拨块13一直反向推动倒档锁块14，则如果没有限位块10的限位，则互锁拨块13在图5所示的状态下，能够继续沿图5实线箭头所示的方向运动，则挂入了倒档，降低了汽车安全性，则通过限位块10的限位，使互锁拨块13一直反向推动倒档锁块14并运动之选档位置时，通过限位块10的限位，卡死倒档锁块14，使其停止旋转，则互锁拨块13受到一个较大阻力作用，无法在反向旋转运动，从而提醒驾驶员，挂至空档，与此同时，倒档锁块14在复位弹簧15的作用下，沿图5所示的虚线箭头方向运动回初始位置，便于循环操作。

这其中，需要根据倒档锁块14的结构来设置限位块10的位置，保证互锁拨块13反向旋转到达选档位置时，限位块10刚好卡死倒档锁块14。

在具体使用时，由于倒档锁块14通常具有一定的大小，因此将其直接固定在倒档锁轴12的端面上时，其旋转支撑面则为倒档锁轴12的端面，该端面的大小往往较小，因此可以增大倒档锁块14的旋转支撑面，来保证倒档锁块14旋转运动时的稳定性及可靠性。

如图1所示，可以在倒档锁轴12的端面设有圆柱状敞口容器16，容器16的直径大于倒档锁轴12的直径，从而再通过螺栓17将倒档锁块14固定在容器16的敞口端面，则容器16的敞口端面作为倒档锁块14的旋转支撑面，旋转稳定性提高了。其中，为了进一步保证倒档锁块14在容器16上的旋转平稳性，可以将螺栓17与倒档锁轴12的中心线共线设置，且容器16的中心线与倒档锁轴12的中心线共线设置。另外，由于倒档锁块14需要旋转运动，因此螺栓17在保证固定牢固的前提下，不能够妨碍倒档锁块14的旋转运动，因此可以将螺栓与倒档锁块14之间设为间隙配合。

由于变速器内的工作环境较复杂，例如尘烟、油气等，因此对于复位弹簧15具有一定的损害，因此通过设置容器16，将复位弹簧15放置在容器16中，并套设在螺栓17上，能够对复位弹簧15起到有效地保护作用，相比现有技术中直接暴露在外部，本实施例的方式能够延长复位弹簧15的使用寿命。

图1中，由于倒档锁块14固定在容器16的敞口端面，因此为了便于限位块10对倒档锁块14的卡死限位，优选地将限位块10固定在容器16敞口端的侧壁上，且沿侧壁的环绕方向设置。上述实施例提到，限位块10的位置需要根据倒档锁块14的结构来设置，具体地，倒档锁块14可以为一端对应于容器16的中心位置，另一端设置第二斜面141的结构，此时限位块可以设在图5中选线方框所示的位置；也可以如图1所示，为了提高倒档锁块14的转动平稳性，将其设置成类似对称的结构，保证了倒档锁轴14的受力均匀性，不易发生晃动等，此时限位块10可以设在图5中实线方框所示的位置。其中，限位块10的结构可以为长方体、楔形体结构等。

另外，图1中倒档锁块14的结构类似于V型结构，结合互锁拨块13的旋转方向，该种结构为便于受力的方向，方便操作。当然，倒档锁轴14也可以设置为直线型的长方体结构，截面为梯形的结构或者凸轮结构等。

补充说明，当限位块10卡死倒档锁块14时，两者之间的接触可以做成面面接触，增大接触面积来将少冲击。

在具体使用时，倒档锁轴12固定不动，因此其可以直接固定在变速器壳体上，也可以通过定位键完成固定，即定位键固定在变速器壳体，倒档锁轴12再固定在定位键上，此时多为倒档锁轴12不易直接固定在变速器壳体上时采用的方式。

下面结合图1至图5对上述实施例描述的变速器倒档锁机构的工作过程进行简述。

如图3所示，为汽车的变速器处于空档时的状态，此时互锁拨块13和倒档锁块14相互错开设置，彼此不干涉。

当需要进行挂至五档时，首先控制换档轴11沿图3中箭头所示方向移动，并带动互锁拨块13移动，使互锁拨块13和倒档锁块14相对设置。

如图2所示，为互锁拨块13从空档位置移动至选档位置时的状态，此时第一斜面131和第二斜面141相互平行、相对设置。当需要进行挂至五档操作时，控制互锁拨块13使其沿图2中实线箭头所示的方向旋转，正向推动倒档锁轴14运动，倒档锁块14沿图2中虚线箭头所示方向旋转并扭转复位弹簧15。

如图4所示，当互锁拨块13到达五档位置时，互锁拨块13和倒档锁轴14分离，且倒档锁轴14在复位弹簧15的作用下回位。

如图5所示，当驾驶员需要从五档挂至空档时，首先通过控制互锁拨块13沿图4实线箭头方向旋转运动，反向推动倒档锁轴14运动，倒档锁轴14沿图4中虚线箭头所示方向旋转并扭转复位弹簧15，待互锁拨块13再次到达选档位置时，限位块10卡死倒档锁块14，防止误操作挂入倒档。当驾驶员将互锁拨块13从图5中所示的选档位置移动至空档位置后，倒档锁块14在复位弹簧15的作用沿图5中虚线箭头方向旋转，再次回位，以便于循环操作。

当驾驶员想要挂至倒档时，首先重复图3至图2的操作，即将互锁拨块13从空档位置移动至选档位置，再控制互锁拨块13沿图2中与实线箭头相反的方向旋转，即互锁拨块13沿远离倒档锁块14反向转动，使互锁拨块13从选档位置转动至倒档位置。

当驾驶员需要从倒档位置直接挂至五档位置时，互锁拨块13先到达选档位置，再正向推动倒档锁块14转动，直至分离，从而重复上述操作即可。

有上述工作过程可知，本实施例中的复位弹簧15仅作旋转（扭转）运动，相比现有技术中还需要压缩运动，该实施例的复位弹簧15所受磨损较小，受力较单一，从而进一步提高了复位弹簧15的使用寿命，节约成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种变速器倒档锁机构，其特征在于，包括相互平行设置的换档轴及倒档锁轴，所述换档轴上固定套设有互锁拨块，所述倒档锁轴一端设有可转动的倒档锁块；

所述倒档锁轴上还设有限位块；当所述互锁拨块从选档位置转动至前进档位置时，所述互锁拨块正向推动所述倒档锁块转动，直至分离；当所述互锁拨块从前进档位置转动至选档位置时，所述互锁拨块一直反向推动所述倒档锁块转动，所述互锁拨块到达选档位置时，所述限位块卡死所述倒档锁块。

2.根据权利要求1所述的变速器倒档锁机构，其特征在于，所述倒档锁块与所述倒档锁轴之间设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与所述倒档锁块固定连接、另一端与所述倒档锁轴固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的变速器倒档锁机构，其特征在于，所述互锁拨块临近所述倒档锁块的端面为第一斜面；所述倒档锁块临近所述互锁拨块的端面为第二斜面；所述第一斜面与第二斜面结构相同、大小相等；

当所述互锁拨块位于空档位置时，所述第一斜面和第二斜面相互平行、错开设置；当所述互锁拨块从空档位置移动至选档位置时，所述第一斜面与第二斜面相互平行、相对设置。

4.根据权利要求3所述的变速器倒档锁机构，其特征在于，所述第一斜面及第二斜面均为长方形。

5.根据权利要求2所述的变速器倒档锁机构，所述倒档锁轴的端面设有圆柱状敞口容器，所述容器的直径大于所述倒档锁轴的直径；

所述倒档锁块通过螺栓固定在所述容器的敞口端面，且所述螺栓与倒档锁轴的中心线共线设置；所述倒档锁块能够绕所述螺栓转动。

6.根据权利要求5所述的变速器倒档锁机构，所述复位弹簧放置在所述容器中，并套设在所述螺栓上。

7.根据权利要求5所述的变速器倒档锁机构，所述限位块固定在所述容器敞口端的侧壁上，且沿侧壁的环绕方向设置。

8.根据权利要求1所述的变速器倒档锁机构，其特征在于，所述倒档锁轴固定在变速器壳体上。

9.根据权利要求3所述的变速器倒档锁机构，其特征在于，当所述互锁拨块从选档位置转动至倒档位置时，所述互锁拨块沿远离所述倒档锁块反向转动；当所述互锁拨块从倒档位置转动至前进档位置时，所述互锁拨块先到达选档位置，再正向推动所述倒档锁块转动，直至分离。

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