CN208348475U - 一种汽车的手动变速器换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车的手动变速器换挡机构，其包括换挡轴、固定连接在所述换挡轴上并驱动所述换挡轴旋转的换挡摇臂、套接在所述换挡轴上的操纵盖、连接于所述操纵盖上并驱动所述操纵盖沿所述换挡轴的轴向平移的选挡摇臂及固定套接在所述换挡轴上的选换挡环、换挡拨指，所述操纵盖上嵌设有定位顶杆，所述定位顶杆与所述选换挡环的外侧面相抵接并驱动或限制所述选换挡环的运动。本实用新型采用集成式设计，装配简便，装配误差小，尺寸链短，总成精度可控，改善换挡性能；通过定位顶杆与选换挡环的配合，保证退换挡操作的流畅性和实现挡位自锁。

Description

一种汽车的手动变速器换挡机构

技术领域

本实用新型涉及汽车零配件技术领域，尤其涉及一种汽车的手动变速器换挡机构。

背景技术

随着国内汽车产业的快速发展，对汽车的性能要求越来越高。而手动变速器作为最常见的变速器，极大程度地影响消费者的驾驶体验。手动变速器用于选挡和换挡操作，在选挡品质方面，要求换挡顺畅，挡位清晰，对选换挡操作的平顺性和舒适性提出了更高的要求。同时由于汽车的轻量化发展，要求变速器的设计越来越紧凑，能够在有限的布置空间内实现高品质换挡。

目前的手动变速器换挡机构都是分散式的设计结构，由不同的零件遥相配合实现不同的功能，装配复杂，尺寸链较长，配合尺寸较多，在整车上会带来选、换挡游隙大，换挡性能一致性差等问题。

因此，需要设计一种新的手动变速器换挡机构以解决上述的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种装配简便，装配误差小，尺寸链短，总成精度可控的汽车的手动变速器换挡机构，能够有效改善换挡性能。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种汽车的手动变速器换挡机构，其包括换挡轴、固定连接在所述换挡轴上并驱动所述换挡轴旋转的换挡摇臂、套接在所述换挡轴上的操纵盖、连接于所述操纵盖上并驱动所述操纵盖沿所述换挡轴的轴向平移的选挡摇臂及固定套接在所述换挡轴上的选换挡环、换挡拨指，所述操纵盖上嵌设有定位顶杆，所述定位顶杆的一端与所述选换挡环的外侧面相抵接并驱动或限制所述选换挡环的运动。

优选地，所述选换挡环的侧部设有沿所述选换挡环的轴向呈斜坡状的隆起，所述定位顶杆包括第一定位柱体，所述第一定位柱体的一端抵接于所述隆起以驱动所述选换挡环的轴向平移。

优选地，在所述选换挡环的一端开口处设有V型槽，通过所述V 型槽在所述选换挡环的外侧面形成所述隆起。

优选地，所述选换挡环的侧部设有沿所述选换挡环的轴向延伸的凸齿，所述定位顶杆包括第二定位柱体，所述第二定位柱体的一端抵接于所述凸齿以限制所述选换挡环的旋转。

优选地，沿所述选换挡环的轴向设置W型槽，通过所述W型槽在所述选换挡环的外侧面形成所述凸齿。

优选地，所述操纵盖上设有用于固定所述定位顶杆的横孔或者横槽，所述定位顶杆垂直于所述换挡轴的轴向安装。

优选地，所述定位顶杆的与所述选换挡环相抵的端部设有滚动球，所述滚动球具有沿所述定位顶杆的轴向位移的自由度。

优选地，所述操纵盖上设有用于安装所述选挡摇臂的轴孔，所述轴孔的中心线垂直于所述换挡轴设置，所述选挡摇臂具有绕所述轴孔旋转的自由度。

优选地，所述换挡拨指包括用于推动选定挡位拨叉的拨指及位于所述拨指两侧的用于锁定未选挡位拨叉的第一圆弧块、第二圆弧块，所述第一圆弧块、拨指和第二圆弧块沿所述换挡拨指的轴向分布。

优选地，所述换挡摇臂、选换挡环和换挡拨指通过过盈压装或者焊接或者弹性圆柱销固定于所述换挡轴上。

上述技术方案所提供的一种汽车的手动变速器换挡机构，与现有技术相比，其有益效果包括：采用集成式设计，将选换挡零件集成于一体，仅通过一个总成实现所有换挡功能，装配简便，装配误差小，尺寸链短，总成精度可控，改善换挡性能；通过定位顶杆与选换挡环的配合，保证退换挡操作的流畅性和实现挡位自锁。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的结构侧视图；

图3是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的结构附视图；

图4是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的定位顶杆的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的选换挡环的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例的汽车的手动变速器换挡机构的换挡拨指的结构示意图。

其中，1－换挡轴，2－换挡摇臂，3－操纵盖，4－选挡摇臂，5－选换挡环，6－换挡拨指，61－拨指，62－第一圆弧块，63－第二圆弧块， 7－定位顶杆，71－第一定位柱体，72－第二定位柱体，8－隆起，9－凸齿， 10－滚动球，11－轴孔，12－空挡传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅附图1－3，本实用新型所提供的一种汽车的手动变速器换挡机构，其包括换挡轴1、固定连接在所述换挡轴1上并驱动所述换挡轴1旋转的换挡摇臂2、套接在所述换挡轴1上的操纵盖3、连接于所述操纵盖3上并驱动所述操纵盖3沿所述换挡轴1的轴向平移的选挡摇臂4及固定套接在所述换挡轴1上的选换挡环5、换挡拨指6，所述操纵盖3上嵌设有定位顶杆7，所述定位顶杆7的一端与所述选换挡环5的外侧面相抵接并驱动或限制所述选换挡环5的运动。

基于上述技术特征的汽车的手动变速器换挡机构，采用集成式设计，将换挡摇臂2、操纵盖3、选挡摇臂4、选换挡环5、换挡拨指6 等集成于同一换挡轴1上，仅通过一个集成于一体的总成实现所有换挡功能，装配简便，装配误差小，尺寸链短，总成精度可控，改善换挡性能；通过所述操纵盖3上的定位顶杆7与选换挡环5的配合，控制所述选换挡环5的运动，保证退换挡操作的流畅性和实现挡位自锁。

在本实用新型的手动变速器换挡机构中，汽车的整车选挡拉锁与所述换挡摇臂2、选挡摇臂4连接，所述整车选挡拉锁能够拉动或推动选挡摇臂4作旋转运动，拉动或推动换挡摇臂2作旋转运动。

请参阅附图5，所述选换挡环5的侧部设有沿所述选换挡环5的轴向呈斜坡状的隆起8。所述定位顶杆7包括第一定位柱体71，所述第一定位柱体71的一端抵接于所述隆起8以驱动所述选换挡环5的轴向平移。通过所述第一定位柱体71与设置在所述选换挡环5侧部的所述隆起8相配合，利用所述第一定位柱体71与所述隆起8之间的弹性压缩力实现对所述选换挡环5的轴向平移驱动。在空挡的初始状态下，所述第一定位柱体71预压缩压在所述选换挡环5的侧部、位于或者靠近所述隆起8的最低位。在选挡时，通过整车选挡拉锁拉动或推动选挡摇臂4作旋转运动，所述选挡摇臂4带动所述操纵盖3、所述操纵盖3上的第一定位柱体71作沿所述换挡轴1轴向的直线运动，所述选挡摇臂4推动所述换挡摇臂2作直线运动，由于所述换挡摇臂2、选换挡环5、换挡拨指6与所述换挡轴1固定连接，因此所述换挡轴1、选换挡环5、换挡拨指6也一同作直线运动，实现选挡；在所述第一定位柱体71沿所述换挡轴1轴向作直线运动的过程中，所述第一定位柱体71沿所述隆起8向所述隆起8的最高位移动，使所述第一定位柱体71与所述隆起8之间的压缩力增大，一方面，驱动所述选换挡环5沿与所述第一定位柱体71相同的运动方向作直线运动，另一方面，有利于在退挡时通过该压缩力实现选挡回位。

较佳地，在本实施例中，在所述选换挡环5的一端开口处设有V 型槽，通过所述V型槽在所述选换挡环5的外侧面形成所述隆起8，其结构简单合理，且加工方便。

请参阅附图5，所述选换挡环5的侧部设有沿所述选换挡环5的轴向延伸的凸齿9。所述定位顶杆7包括第二定位柱体72，所述第二定位柱体72的一端抵接于所述凸齿9以限制所述选换挡环5的旋转。通过所述第二定位柱体72与设置在所述选换挡环5侧部的所述凸齿9相配合，利用所述第二定位柱体72与所述凸齿9之间的弹性压缩力实现对所述选换挡环5的旋转限位。在空挡的初始状态下，所述第二定位柱体72预压缩压在所述选换挡环5的侧部、位于所述凸齿9 之间的凹槽处。在换挡时，通过整车选挡拉锁拉动或推动换挡摇臂2 作旋转运动，所述换挡轴1、选换挡环5、换挡拨指6也一同作旋转运动，所述换挡拨指6推动手动变速器拨叉及同步器，实现换挡；在所述选换挡环5的旋转过程中，所述第二定位柱体72始终与所述选换挡环5相抵压，并压缩于所述凸齿9之间的凹槽处实现挡位自锁。

较佳地，在本实施例中，沿所述选换挡环5的轴向设置W型槽，通过所述W型槽在所述选换挡环5的外侧面形成所述凸齿9，其结构简单合理，且加工方便。

在本实施例中，所述V型槽与W型槽相向地设置于所述选换挡环 5的侧部，所述第一定位柱体71和第二定位柱体72分别对应地与所述所述V型槽与W型槽相抵。

请参阅附图1－3，所述操纵盖3上设有用于固定所述定位顶杆7 的横孔或者横槽，所述定位顶杆7垂直于所述换挡轴1的轴向安装。所述，所述第一定位柱体71和第二定位柱体72分别嵌入固定于所述横孔或者横槽内。所述定位顶杆7，即所述第一定位柱体71和第二定位柱体72为能够沿轴向伸缩位移或者伸缩变形的弹性体，其位于所述操纵盖3内侧的一端分别与选换挡环5的外侧面相抵接。通过所述定位顶杆7垂直于所述选换挡环5地嵌装固定，使所述定位顶杆7 能够与所述选换挡环5顺利地实现力的传递，有效地驱动或者限制所述选换挡环5的移动。

请参阅附图4，所述定位顶杆7的与所述选换挡环5相抵的端部设有滚动球10。所述滚动球10可为钢球，所述滚动球10可以灵活转动，同时具有沿所述定位顶杆7的轴向位移的自由度，可沿所述定位顶杆7的轴向移动限定的距离，所述滚动球10需预压缩在所述选换挡环5的外侧面上。通过所述滚动球，能够减少所述定位顶杆7的与所述选换挡环5之间的摩擦损伤，并且可实现所述定位顶杆7沿轴向伸缩变形，保证所述定位顶杆7在手动变速器换挡机构的不同工作阶段下的状态转换。

所述操纵盖3上设有用于安装所述选挡摇臂4的轴孔11，所述轴孔11的中心线垂直于所述换挡轴1设置，所述选挡摇臂4具有绕所述轴孔11旋转的自由度。在选挡时，通过整车选挡拉锁拉动或推动选挡摇臂4作旋转运动，所述选挡摇臂4带动所述操纵盖3、所述操纵盖3上的第一定位柱体71作沿所述换挡轴1轴向的直线运动，顺利实现选挡动作。

所述换挡拨指6包括用于推动选定挡位拨叉的拨指61及位于所述拨指61两侧的用于锁定未选挡位拨叉的第一圆弧块62、第二圆弧块63，所述第一圆弧块62、拨指61和第二圆弧块63沿所述换挡拨指的轴向分布。在选挡时，所述拨指61与选定挡位的拨叉配合，所述第一圆弧块62、第二圆弧块63与未选挡位的拨叉配合，从而实现在换挡时，所述换挡拨指6只能推动选定挡位的拨叉和同步器运动，而不会推动其它挡位的拨叉及同步器运动，实现换挡互锁功能。

在本实施例中，所述换挡摇臂2、选换挡环5和换挡拨指6通过过盈压装或者焊接或者弹性圆柱销固定于所述换挡轴1上。其中，所述换挡摇臂2与所述换挡轴1可采用过盈压装或弹性圆柱销固定连接。所述选换挡环5、换挡拨指6可采用过盈压装、焊接或弹性圆柱销与所述换挡轴1固定连接，可随所述换挡轴1作旋转运动和轴向移动。所述操纵盖3通过螺栓安装在手动变速器的壳体上，所述选挡摇臂4装配在所述操纵盖3上，所述选挡摇臂4可绕所述换挡轴1作旋转转动，但不能进行沿所述换挡轴1的轴向运动。

所述换挡轴1上还设置有空挡传感器12，所述空挡传感器12通过弹性圆柱销与所述换挡轴1固定连接，并随所述换挡轴1作旋转运动和轴向移动。

本实施例的手动变速器换挡机构，其工作原理如下：

在选挡时，通过整车选挡拉锁拉动或推动选挡摇臂4作旋转运动，所述选挡摇臂4带动所述操纵盖3、所述操纵盖3上的第一定位柱体71作沿所述换挡轴1轴向的直线运动，所述选挡摇臂4推动所述换挡摇臂2作直线运动，由于所述换挡摇臂2、选换挡环5、换挡拨指6与所述换挡轴1固定连接，因此所述换挡轴1、选换挡环5、换挡拨指6也一同作直线运动，实现选挡。

在换挡时，通过整车选挡拉锁拉动或推动换挡摇臂2作旋转运动，所述换挡轴1、选换挡环5、换挡拨指6也一同作旋转运动，所述换挡拨指6推动手动变速器拨叉及同步器，实现换挡。

在空挡的初始状态下，所述第一定位柱体71预压缩在所述选换挡环5的侧部、位于或者靠近所述隆起8的最低位，所述第二定位柱体72预压缩于所述凸齿9之间的凹槽处，即W型槽中部。选挡时，所述第一定位柱体71沿所述换挡轴1的轴向向所述隆起8的最高位移动，使所述第一定位柱体71与所述隆起8之间的压缩力增大，驱动所述选换挡环5沿与所述第一定位柱体71相同的运动方向作直线运动；退挡时，通过该压缩力实现选挡回位；换挡时，所述选换挡环 5作旋转运动，所述第二定位柱体72始终与所述选换挡环5相抵压，并压缩于所述凸齿9之间的凹槽处实现挡位自锁。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，其包括换挡轴、固定连接在所述换挡轴上并驱动所述换挡轴旋转的换挡摇臂、套接在所述换挡轴上的操纵盖、连接于所述操纵盖上并驱动所述操纵盖沿所述换挡轴的轴向平移的选挡摇臂及固定套接在所述换挡轴上的选换挡环、换挡拨指，所述操纵盖上嵌设有定位顶杆，所述定位顶杆的一端与所述选换挡环的外侧面相抵接并驱动或限制所述选换挡环的运动。

2.如权利要求1所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述选换挡环的侧部设有沿所述选换挡环的轴向呈斜坡状的隆起，所述定位顶杆包括第一定位柱体，所述第一定位柱体的一端抵接于所述隆起以驱动所述选换挡环的轴向平移。

3.如权利要求2所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，在所述选换挡环的一端开口处设有V型槽，通过所述V型槽在所述选换挡环的外侧面形成所述隆起。

4.如权利要求1所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述选换挡环的侧部设有沿所述选换挡环的轴向延伸的凸齿，所述定位顶杆包括第二定位柱体，所述第二定位柱体的一端抵接于所述凸齿以限制所述选换挡环的旋转。

5.如权利要求4所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，沿所述选换挡环的轴向设置W型槽，通过所述W型槽在所述选换挡环的外侧面形成所述凸齿。

6.如权利要求1－5中任一项所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述定位顶杆的与所述选换挡环相抵的端部设有滚动球，所述滚动球具有沿所述定位顶杆的轴向位移的自由度。

7.如权利要求6所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述操纵盖上设有用于固定所述定位顶杆的横孔或者横槽，所述定位顶杆垂直于所述换挡轴的轴向安装。

8.如权利要求1－5中任一项所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述操纵盖上设有用于安装所述选挡摇臂的轴孔，所述轴孔的中心线垂直于所述换挡轴设置，所述选挡摇臂具有绕所述轴孔旋转的自由度。

9.如权利要求1－5中任一项所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述换挡拨指包括用于推动选定挡位拨叉的拨指及位于所述拨指两侧的用于锁定未选挡位拨叉的第一圆弧块、第二圆弧块，所述第一圆弧块、拨指和第二圆弧块沿所述换挡拨指的轴向分布。

10.如权利要求1－5中任一项所述的汽车的手动变速器换挡机构，其特征在于，所述换挡摇臂、选换挡环和换挡拨指通过过盈压装或者焊接或者弹性圆柱销固定于所述换挡轴上。