CN205078758U - 变速器换挡自锁结构、变速器操纵机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变速器换挡自锁结构、变速器操纵机构及汽车，涉及汽车技术领域，以解决现有的变速器换挡自锁结构容易造成变速器自动脱挡的问题。所述变速器换挡自锁结构包括拨叉轴、自锁定位座和齿套，自锁定位座上设置有自锁球；拨叉轴上设置有用于拨动齿套的拨叉叉脚，拨叉轴上的定位凹槽包括空挡定位凹槽和实挡定位凹槽，实挡定位凹槽包括靠近空挡定位凹槽的第一槽壁和远离空挡定位凹槽的第二槽壁，第一槽壁与第二槽壁之间的夹角为钝角，且第一槽壁与拨叉轴的轴向之间的夹角大于第二槽壁与拨叉轴的轴向之间的夹角。通过自锁球与拨叉轴上两个槽壁之间的夹角为钝角的定位凹槽的配合，防止齿套与挡位齿轮脱离，防止变速器自动脱挡。

Description

变速器换挡自锁结构、变速器操纵机构及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种变速器换挡自锁结构、变速器操纵机构及汽车。

背景技术

变速器作为汽车传动系统中的重要部件，用于改变发动机输出的转矩和转速。变速器主要依靠具有不同传动比的齿轮副来改变发动机输出的转矩及转速，在汽车行驶的过程中，驾驶员通过拨动变速器操纵机构的换挡杆来进行选挡及换挡，使变速器内的不同的齿轮副啮合，从而使汽车实现变速或倒行。

为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作，变速器操纵机构通常会设置变速器换挡自锁结构，以保证变速器换挡到位，并防止变速器自动脱挡，以使变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作。现有技术中，变速器换挡自锁结构通常包括拨叉轴、自锁定位座和齿套，拨叉轴上设有与齿套配合的拨叉叉脚，且拨叉轴上具有三个定位凹槽；自锁定位座上设置有自锁球，自锁球与定位凹槽配合。移动拨叉轴，拨叉叉脚推动齿套，使齿套与挡位齿轮啮合，实现变速器的换挡，此时，自锁球与对应的定位凹槽配合，防止拨叉轴回移，实现变速器换挡后的自锁。

在上述变速器换挡自锁结构中，当变速器换挡到位后，拨叉叉脚与齿套接触，由于变速器的传动轴和齿轮的窜动，会通过拨叉叉脚在拨叉轴上施加力，拨叉轴发生回移，而由于自锁球与定位凹槽的配合不当，导致拨叉轴的回移距离较大，引起拨叉叉脚与齿套脱离，齿套可能自动脱出挡位齿轮，从而造成变速器自动脱挡。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种变速器换挡自锁结构，以解决现有的变速器换挡自锁结构容易造成变速器自动脱挡的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种变速器换挡自锁结构，包括拨叉轴、自锁定位座和齿套，其中，所述自锁定位座安装在变速器壳体上，所述自锁定位座上设置有自锁球；所述拨叉轴设置有用于拨动所述齿套的拨叉叉脚，所述拨叉轴具有多个定位凹槽，多个所述定位凹槽沿着所述拨叉轴的轴向排列，且相邻的两个所述定位凹槽之间为圆弧过渡；所述定位凹槽包括空挡定位凹槽和实挡定位凹槽，所述空挡定位凹槽与所述实挡定位凹槽相邻设置，所述实挡定位凹槽包括靠近所述空挡定位凹槽的第一槽壁和远离所述空挡定位凹槽的第二槽壁，所述第一槽壁与所述第二槽壁之间的夹角为钝角，且所述第一槽壁与所述拨叉轴的轴向之间的夹角大于所述第二槽壁与所述拨叉轴的轴向之间的夹角。

进一步的，所述第二槽壁远离所述第一槽壁的一侧朝向所述拨叉轴的中心设置。

进一步的，所述第一槽壁与所述第二槽壁之间为圆弧过渡。

进一步的，所述拨叉轴上设有定位块，多个所述定位凹槽位于所述定位块上。

进一步的，所述自锁定位座上还设置有自锁弹簧，所述自锁弹簧与所述自锁球连接；所述自锁定位座上设置有容纳所述自锁弹簧的弹簧套筒。

进一步的，所述拨叉轴通过直线轴承安装在所述变速器壳体上。

相对于现有技术，本实用新型所述的变速器换挡自锁结构具有以下优势：

在本实用新型提供的变速器换挡自锁结构中，拨叉轴上的多个定位凹槽中，实挡定位凹槽的第一槽壁与第二槽壁之间的夹角为钝角，且第一槽壁与拨叉轴的轴向之间的夹角大于第二槽壁与拨叉轴的轴向之间的夹角，当使用时，拨叉轴沿其轴向移动，带动拨叉叉脚，使拨叉叉脚拨动齿套，使齿套与挡位齿轮配合，实现变速器的换挡，此时，自锁球沿着与拨叉轴的移动方向相反的方向从空挡定位凹槽移动至实挡定位凹槽中，并与实挡定位凹槽的第二槽壁接触并相抵；变速器换挡完成后，拨叉轴在变速器的传动轴和齿轮的作用下发生回移，拨叉轴在回移过程中，自锁球逐渐与实挡定位凹槽上第一槽壁和第二槽壁的过渡区域接触并相抵，并对拨叉轴施加一个与拨叉轴回移的方向相反的作用力，因而使得拨叉轴不能继续回移，与现有技术中拨叉轴发生回移时自锁球直接与第一槽壁接触并相抵相比，减小了拨叉轴的回移距离，防止拨叉叉脚与齿套完全脱离，进而防止齿套与挡位齿轮脱离，实现变速器换挡后的自锁，从而防止变速器自动脱挡。

本实用新型的另一目的在于提出一种变速器操纵机构，以解决现有的变速器换挡自锁结构容易造成变速器自动脱挡的技术问题。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种变速器操纵机构，所述变速器操纵机构设置有如上述技术方案所述的变速器换挡自锁结构。

所述变速器操纵机构与上述变速器换挡自锁结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的另一目的在于提出一种汽车，以解决现有的变速器换挡自锁结构容易造成变速器自动脱挡的技术问题。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车，所述汽车设置有如上述技术方案所述的变速器操纵机构。

所述汽车与上述变速器操纵机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的变速器换挡自锁结构的示意图；

图2为图1所示的变速器换挡自锁结构在换挡完成后的结构示意图；

图3为图1所示的变速器换挡自锁结构在换挡最终位置的结构示意图。

附图标记说明：

10-拨叉轴，20-自锁定位座，

30-齿套，40-直线轴承，

11-空挡定位凹槽，12-实挡定位凹槽，

13-第一槽壁，14-第二槽壁，

15-拨叉叉脚，16-定位块，

21-自锁球，22-自锁弹簧，

23-弹簧套筒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的变速器换挡自锁结构包括拨叉轴10、自锁定位座20和齿套30，其中，自锁定位座20安装在变速器壳体上，自锁定位座20上设置有自锁球21；拨叉轴10设置有用于拨动齿套30的拨叉叉脚15，拨叉轴10具有多个定位凹槽，多个定位凹槽沿着拨叉轴10的轴向排列，且相邻的两个定位凹槽之间为圆弧过渡；定位凹槽包括空挡定位凹槽11和实挡定位凹槽12，空挡定位凹槽11与实挡定位凹槽12相邻设置，实挡定位凹槽12包括靠近空挡定位凹槽11的第一槽壁13和远离空挡定位凹槽11的第二槽壁14，第一槽壁13与第二槽壁14之间的夹角为钝角，且第一槽壁13与拨叉轴10的轴向之间的夹角大于第二槽壁14与拨叉轴10的轴向之间的夹角。

上述实施例中，拨叉轴10上的定位凹槽11可以为两个，即包括一个空挡定位凹槽11和一个实挡定位凹槽12；也可以为三个，即包括一个空挡定位凹槽11和两个实挡定位凹槽12，其中空挡定位凹槽11位于中间；也可以为四个或者五个。在本实用新型实施例中，以拨叉轴10上具有三个定位凹槽为例进行具体说明。

具体实施时，如图1所示，拨叉轴10上具有三个定位凹槽，三个定位凹槽沿着拨叉轴10的轴向排列，位于中间的定位凹槽为空挡定位凹槽11，位于两侧的定位凹槽为实挡定位凹槽12，位于两侧的实挡定位凹槽12包括第一槽壁13和第二槽壁14，第一槽壁13为实挡定位凹槽12靠近空挡定位凹槽11的槽壁，第二槽壁14为实挡定位凹槽12远离空挡定位凹槽11的槽壁，第一槽壁13与第二槽壁14之间的夹角为钝角，且第一槽壁13与拨叉轴10的轴向之间的夹角大于第二槽壁14与拨叉轴10的轴向之间的夹角，即相比于第一槽壁13，第二槽壁14较平坦，例如，当第一槽壁13与拨叉轴10的轴向之间的夹角为60°时，第二槽壁14与拨叉轴10的轴向之间的夹角因小于30°；拨叉轴10上还设有用于拨动齿套30的拨叉叉脚15，拨叉叉脚15伸入齿套30上的限位槽中，拨叉叉脚15沿着图1中左右的方向移动时，拨叉叉脚15与限位槽上对应的槽壁接触，推动齿套30，使齿套30与挡位齿轮啮合，实现变速器的换挡，例如，拨叉叉脚15朝向图1中左侧移动时，拨叉叉脚15与限位槽左侧的槽壁接触，推动齿套30，使齿套30与挡位齿轮啮合，以实现变速器的换挡；自锁定位座20上设置有与定位凹槽配合的自锁球21，自锁球21可相对拨叉轴10沿着图1中上下的方向移动，自锁球21可以为自锁钢球。

使用上述实施例提供的变速器换挡自锁结构时，当需要使变速器由空挡切换至其它挡位时，例如需要使变速器由空挡切换至与图1中齿套30向左移动后啮合在齿套30上的档位齿轮对应的挡位时，使拨叉轴10沿其轴向朝向图1的左侧移动，请参阅图2，拨叉叉脚15与拨叉轴10做同向移动，拨叉叉脚15与齿套30的限位槽在图2中左侧的槽壁接触，推动齿套30，使齿套30与挡位齿轮啮合，完成换挡，此时，自锁定位座20上的自锁球21与拨叉轴10之间发生相对移动，自锁球21从中间的空挡定位凹槽11移动至图2中右侧的实挡定位凹槽12中，并与右侧的实挡定位凹槽12的第二槽壁14相抵；变速器换挡到位后，由于变速器的传动轴和齿轮的窜动，使得拨叉轴10发生回移，即使拨叉轴10朝向图2中右侧移动，请参阅图3，拨叉轴10回移时，自锁球21逐渐与图3中右侧的实挡定位凹槽12中第一槽壁13和第二槽壁14的过渡区域(即实挡定位凹槽12的槽底)接触并相抵，并对拨叉轴10产生向左的作用力，使拨叉轴10不能继续回移，此时，拨叉叉脚15仍与齿套30的限位槽在图3中左侧的槽壁接触，拨叉叉脚15未与限位槽在图3中左侧的槽壁之间完全脱离，因而可以防止齿套30与挡位齿轮脱离，实现变速器换挡后的自锁，进而防止变速器自动脱挡。

由上述可知，在本实用新型实施例提供的变速器换挡自锁结构中，拨叉轴10上的多个定位凹槽中，实挡定位凹槽12的第一槽壁13与第二槽壁14之间的夹角为钝角，且第一槽壁13与拨叉轴10的轴向之间的夹角大于第二槽壁14与拨叉轴10的轴向之间的夹角，当使用时，拨叉轴10沿其轴向移动，带动拨叉叉脚15，使拨叉叉脚15拨动齿套30，使齿套30与挡位齿轮配合，实现变速器的换挡，此时，自锁球21沿着与拨叉轴10的移动方向相反的方向从空挡定位凹槽11移动至实挡定位凹槽12中，并与实挡定位凹槽12的第二槽壁14接触并相抵；变速器换挡完成后，拨叉轴10在变速器的传动轴和齿轮的作用下发生回移，拨叉轴10在回移过程中，自锁球21逐渐与实挡定位凹槽12上第一槽壁13和第二槽壁14的过渡区域接触并相抵，并对拨叉轴10施加一个与拨叉轴10回移的方向相反的作用力，因而使得拨叉轴10不能继续回移，与现有技术中拨叉轴10发生回移时自锁球21直接与第一槽壁13接触并相抵相比，减小了拨叉轴10的回移距离，防止拨叉叉脚15与齿套30完全脱离，进而防止齿套30与挡位齿轮脱离，实现变速器换挡后的自锁，从而防止变速器自动脱挡。

另外，拨叉轴10在回移的过程中，自锁球21与拨叉轴10之间沿拨叉轴10的轴向的作用力是逐渐增加的，也就是说，拨叉轴10回移了一定距离后，自锁球21与拨叉轴10之间沿拨叉轴10的轴向的作用力才达到最大，与现有技术中拨叉轴10发生回移时，自锁球21直接与实挡定位凹槽12的第一槽壁13接触并相抵，对拨叉轴10施加较大的作用力相比，在本实用新型实施例中，自锁球21只需对拨叉轴10施加一个较小的力即可防止拨叉轴10的回移，因而自锁球21与拨叉轴10之间的作用力较小，可以防止因自锁球21与拨叉轴10之间的作用力较大而导致自锁球21和拨叉轴10严重磨损，从而可以延长变速器换挡自锁结构的使用寿命，并可以防止因自锁球21和拨叉轴10磨损而导致变速器壳体内存在废屑，改善变速器壳体内的清洁度。

值得一提的是，在上述实施例中，如果拨叉轴10受到较大的作用力而发生回移时，自锁球21会逐渐由第一槽壁13和第二槽壁14的过渡区域移动至第一槽壁13上，并逐渐增加对拨叉轴10产生的方向与拨叉轴10的回移方向相反的作用力，以防止拨叉轴10的回移距离过大而导致变速器自动脱挡。

请继续参阅图1，第二槽壁14远离第一槽壁13的一侧朝向拨叉轴10的中心设置。具体实施时，位于实挡定位凹槽12中，第二槽壁14远离第一槽壁13的一侧沿着拨叉轴10的轴向朝向拨叉轴10的中心倾斜设置，也就是说，左侧的实挡定位凹槽12中，图1中第二槽壁14的左侧位于第二槽壁14的右侧的下方，右侧的实挡定位凹槽12中，图1中第二槽壁12的右侧位于第二槽壁14的左侧的下方。当变速器换挡完成后，拨叉轴10回移的过程中，自锁球21始终对拨叉轴10施加一个方向与拨叉轴10的回移方向相反的作用力，且自锁球21施加在拨叉轴10上的作用力逐渐增加，因而可以限制拨叉轴10的回移，减小拨叉轴10的回移距离，从而进一步防止变速器自动脱挡。

在上述实施例中，实挡定位凹槽12的第一槽壁13和第二槽壁14可以是三角过渡，也可时圆弧过渡。优选地，实挡定位凹槽12的第一槽壁13与第二槽壁14之间为圆弧过渡。即第一槽壁13和第二槽壁14的过渡区域为弧形过渡区域。如此设计，拨叉轴10在回移过程中，可以改善自锁球21与第一槽壁13和第二槽壁14之间的过渡区域的配合。

请继续参阅图1，在本实用新型实施例中，拨叉轴10上设有定位块16，多个定位凹槽位于定位块16上。将多个定位凹槽11设置于定位块16上，与将多个定位凹槽11直接开设在拨叉轴10上相比，可以防止在拨叉轴10上开设凹槽，从而增加拨叉轴10的强度和抗变形能力，延长拨叉轴10的使用寿命。定位块16可以与拨叉轴10一体成型，也可以通过焊接方式或螺栓连接方式等机械领域常见的固定连接方式与拨叉轴10固定连接。

上述实施例中，自锁球21始终与定位凹槽配合，并对拨叉轴10施加一定的作用力，拨叉轴10的移动过程中，自锁球21可以相对拨叉轴10沿着图1中上下的方向移动，对自锁球21的运动进行控制时，可以在自锁定位座20上设置弹片或者弹簧，对自锁球21产生压制力，使自锁球21始终与定位凹槽配合，并实现自锁球21相对拨叉轴10沿着图1中上下的方向移动。

在本实用新型实施例中，请继续参阅图1，自锁定位座20上还设置有自锁弹簧22，自锁弹簧22与自锁钢球21连接；自锁定位座20上设置有容纳自锁弹簧22的弹簧套筒23。通过在自锁定位座20上设置自锁弹簧22，当自锁球21与某一个定位凹槽配合时，自锁弹簧22对自锁球21产生作用力，以将自锁球21压向定位凹槽，使自锁球21始终与定位凹槽的槽壁接触并相抵，当自锁球21由一个定位凹槽移至另一个定位凹槽时，自锁球21受到两个相邻的定位凹槽的过渡区域的作用，对自锁弹簧22产生压缩力，自锁弹簧22受到压缩而收缩，使得自锁球21能够顺利由一个定位凹槽移至另一个定位凹槽，因而可以实现变速器换挡后的自锁，并改善变速器换挡后自锁的有效性和可靠性。另外，在自锁定位座20上设置容纳自锁弹簧22的弹簧套筒23，可以防止自锁弹簧22在伸长或缩短的过程中发生歪曲。

请继续参阅图1，拨叉轴10通过直线轴承40安装在变速器壳体上。在变速器壳体与拨叉轴10之间设置直线轴承40，可以防止拨叉轴10沿其轴向移动时与变速器壳体之间发生摩擦，可以减轻拨叉轴10的磨损，进一步延长变速器换挡自锁结构的使用寿命。

本实用新型实施例还提供一种变速器操纵机构，所述变速器操纵机构设置有如上述实施例提供的变速器换挡自锁结构。所述变速器操纵机构与上述变速器换挡自锁结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种汽车，所述汽车设置有如上述实施例提供的变速器操纵机构。所述汽车与上述变速器操纵机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变速器换挡自锁结构，包括拨叉轴(10)、自锁定位座(20)和齿套(30)，其中，所述自锁定位座(20)安装在变速器壳体上，所述自锁定位座(20)上设置有自锁球(21)；所述拨叉轴(10)设置有用于拨动所述齿套(30)的拨叉叉脚(15)，所述拨叉轴(10)具有多个定位凹槽，多个所述定位凹槽沿着所述拨叉轴(10)的轴向排列，且相邻的两个所述定位凹槽之间为圆弧过渡；其特征在于，所述定位凹槽包括空挡定位凹槽(11)和实挡定位凹槽(12)，且所述空挡定位凹槽(11)与所述实挡定位凹槽(12)相邻设置，所述实挡定位凹槽(12)包括靠近所述空挡定位凹槽(11)的第一槽壁(13)和远离所述空挡定位凹槽(11)的第二槽壁(14)，所述第一槽壁(13)与所述第二槽壁(14)之间的夹角为钝角，且所述第一槽壁(13)与所述拨叉轴(10)的轴向之间的夹角大于所述第二槽壁(14)与所述拨叉轴(10)的轴向之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的变速器换挡自锁结构，其特征在于，所述第二槽壁(14)远离所述第一槽壁(13)的一侧朝向所述拨叉轴(10)的中心设置。

3.根据权利要求1所述的变速器换挡自锁结构，其特征在于，所述第一槽壁(13)与所述第二槽壁(14)之间为圆弧过渡。

4.根据权利要求1所述的变速器换挡自锁结构，其特征在于，所述拨叉轴(10)上设有定位块(16)，多个所述定位凹槽位于所述定位块(16)上。

5.根据权利要求1所述的变速器换挡自锁结构，其特征在于，所述自锁定位座(20)上还设置有自锁弹簧(22)，所述自锁弹簧(22)与所述自锁球(21)连接；所述自锁定位座(20)上设置有容纳所述自锁弹簧(22)的弹簧套筒(23)。

6.根据权利要求1-5任一所述的变速器换挡自锁结构，其特征在于，所述拨叉轴(10)通过直线轴承(40)安装在所述变速器壳体上。

7.一种变速器操纵机构，其特征在于，所述变速器操纵机构设置有如权利要求1-6任一所述的变速器换挡自锁结构。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车设置有如权利要求7所述的变速器操纵机构。