CN85101340A - 可直接安装的变速操纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一个换档操纵机构(10)，它与变速器的变速档壳体总成(16)连用。在变速档壳体(14)内装有一组可轴向移动的变速档(18、20、22和24)。在操纵器壳(12)内的换档叉(64)在y—y方向上绕轴线(68)转动。变速杆(48)在x—x方向上绕独立轴线(62)转动。在通槽(82)内，拨块提供了一个有效的互锁机构。换档叉带动限止件(98)和(100)同外侧的变速档(18和24)的靠接为正确选择变速档(18、24)提供手感，斜置式弹簧柱塞和凹斜面(112)为正确选择变速档(20、22)提供手感。

Description

本发明系变速器换档操纵机构，一般也称作排档选择机构，该机构用在手动操纵变速器上。本发明的特点是重量轻、简便、便宜，是一种可直接安装的换档操纵机构。

手动操纵滑动齿轮和/或滑动啮合套式的齿轮变速器以及用于该变速器的选择换档的换档机构，是众所周知的先有技术。近几年，对这种滑动齿轮和/或滑动啮合套式的手操纵变速器的换档机构作了许多改进。然而，仍需要提供一种相当廉价的，重量轻、简便的换档机构以便获得所需要的变速运动，使操作人员能够获得一种手感从而确实知道选择了正确的齿轮，以及在变速杆进行“齿轮选择”和“齿轮啮合”的操作时能提供一个最佳机械效益和理想的变速杆的运动过程。此外，本发明的目的还在于简化变速器换档机构中的互锁机构并提高其可靠性，变速器换档机构中有一组轴向移动的变速档，互锁机构就使得在某一给定时间内只有一个变速档作轴向运动。不断提高这类变速器换档机构的可靠性和操作性能也一直是人们寻求的目的。

为简化变速档壳体总成的结构并减少其制造的费用，人们采用了横截面为矩形的变速档，也叫做扁平变速档和变速杆，这一点已被大家所知，请参见美国专利第4，273，004号。

在先有技术中，销和/或球型的互锁机构的使用已是众所周知的，这些已包括在美国专利第3，387，501;第4，120，212和第4，296，642号中。尽管这些互锁机构在功能上是令人满意的，但并不适用于所有类型的换档机构以及/或者对于制造和/或安装来说都往往是很复杂的和/或耗费昂贵的。

在采用弹性变形装置来手控机械式变速器的变速杆时，为了使操作人员得到适当手虑来判断是否选择到合适正确的变速档，人们采用了一般机构，这在先有技术中已是公众所知的，可参见美国专利第3，934，485和4，022，078号，这二篇内已综合了这种机构。尽管这类先有技术中所提供的机构适用于某些用途，但它对于制造、安排和/或操作来说是复杂的和/或耗费大的，并且/或者对于具有3个、4个、或更多个的变速档的变速档壳体总成来说，它不能为操作人员提供可靠手感来明确表明所述的档是正确的。

在先有技术中，参见上述美国专利第4，273，004号，已经知道直接变速的变速器中，其变速换档机构包括有一直接安装在操纵器壳体上的支承装置中的变速杆或类同构件，其中变速杆直接与变速器变速档壳体内的变速档啮合。虽然这种先有技术中的机构能很好地适用于某些情况，却不能适用于下列情况，如直型同步变速器，因为对于这种变速器要求变速杆操纵齿轮啮合运动（即与同步啮合套摩擦式地啮合）较之于变速杆操纵齿轮的选择运动，在机械上有更大的效益。

本发明采用了可直接安装的主变速器的换档操纵机构，它具有重量轻、结构简单、廉价的优点，从而克服或减少了先有技术的缺点。这种变速器换档操纵机构特别适宜与变速档壳体总成速用，而这种变速档壳体总成内有一组并列地安放的相当平的变速档，并且这种操纵机构可使操作人员得到一种手感来确切证实在具有3个或4个变速档的变速档壳体总成中选档的正确性。该变速器换档操纵机构还能够为变速杆在“选择齿轮”和“齿轮啮合”这两种操作方式中的运动过程分别提供机械效益。该换档操纵机构还具有一个结构比较简单而可靠的互锁机构，以有效地防止一个以上变速档同时脱离空档位置作位移。

上述发明的优点是通过安装在变速档壳体总成上或相对于该壳体总成可绕轴旋转的「换档叉」构件或部件来完成的。换档叉构件大致上与一组近乎并列安排的变速平档的轴成横向的平面上作绕轴运动，每一个变速平档上安有一个拔叉或其他变速构件。每一个变速档上有一个换档凹槽与变速杆上的拔块相啮合，变速杆装在换档叉的轴上，在与变速平档的轴线大致平行的平面内作绕轴运动。换档叉部件提供有一个通槽，沿着与变速平档的轴线平行的方向延伸，拔块在通槽中作绕轴运动，与所对准的换档凹槽相啮合。在换档叉部件中的通槽的横向宽度大于一个变速档的横向厚度，但小于二个变速档的横向厚度，因此仅有一个对准了拔块的变速档有可能离开空档位置作轴向运动，从而提供了一个相当简单及有效的互锁结构。

变速杆在与变速档的轴线大致成横向方向上的运动将使它和换档叉部件作为一个整体而绕轴运动，使得拔块和换档叉部件上的通槽对准了所选中的那一个变速档。这就是变速器换档操纵机构的“选择齿轮”的工作原理。变速杆在平行于变速档的轴线方向上的运动将使它，以及由它带动的拔块一起相对于变速档壳体总成和换档叉部件作旋转运动，从而使其与被选中的变速档相啮合并使该变速档脱离空档位置而作轴向运动。这就是变速器换档操纵的“齿轮啮合”工作原理。

由于换档操纵机构的“选择齿轮”和“齿轮啮合”的工作原理是与绕着被分隔开的，各自独立的轴作旋转运动相关的，所以变速器换档操纵可以设计成对于每一个工作原理它都具有其独特的机械效益。一般，对操作人员来说，希望齿轮啮合这一操作过程的机械效益要比选择齿轮这一操作过程的效益高。对于重型同步变速器来说是更是如此，正如在已公知的先有技术中所述，在这种变速器中，需要使用相当大的轴向力作用在变速档上以便与摩擦式同步啮合套进行完全地摩擦啮合，另外，由于在车辆驾驶室内空间有限并且选择齿轮只需要相当小的力，所以通常总是尽量减小变速杆在选择齿轮这一操作过程中的移动行程。

换档叉部件在其横向相对两侧边上设有限位档板，在选择齿轮这一操作过程中，当换档叉部件和变速杆组件绕轴转动时，每一档板与外侧的二个变速档之一接触，使拔块和通槽对准了与接触的外侧变速档相对的另一个外侧变速档，以此来限制换档叉部件绕轴运动并且可以表明确实正确地选择到了外侧的这两个变速档。换档叉部件上有一个斜面或台阶面，与装在变速档壳体总成内的斜置式弹簧柱塞相接触。当通槽和拔块正好对准位于里侧的变速档之一时，换档叉部件上的斜面刚好与柱塞相接触;换档叉部件可以朝着斜置式弹簧柱塞运动使后者作弹性的倾斜移动一直到柱塞与位于换档叉部件上的台阶凹角相接触为止，这就表明了拔块和通槽已与位于里侧第二个变速档对准了。更可取的是，当要选择外侧的变速档以获得变速器的倒转速度时，换档叉需要进一步朝着斜置式弹簧柱塞制动件移动，这样斜置式弹簧柱塞就会有效地将变速杆从上述与它相对准的变速档中推出，以防止与倒转齿轮意外地啮合。自然，斜置式弹簧柱塞的偏斜度和/或与之相接触斜面的角度可以进行调整以便为操作人员换档提供所需要的手感。

按照上述可见，本发明的任务是提供一个重量轻、简便、便宜、可靠的，可以直接安装的变速器换档操纵机构，该机构有一个相当简单的互锁结构并且在选择齿轮和齿轮啮合的工作原理中能提供各自独立的机械效益。

本发明的另一个任务是提供了一个改进了的变速器换档操纵机构，特别适合与采用并排的扁平变速档的变速档壳体总成连用，上述机构带有一相当简单的和可靠的互锁机构，对于选择齿轮和齿轮啮合这二个工作原理中它可以采用各自独立的机械效益，并给操作人员正确地选择到所需要的变速档提供明确指示。

在阅读详细的发明说明书和有关附图后，对本发明的这些和其他的任务以及优点会更加明确。

附图的简要说明

图1-4是本发明直接安装的变速器换档操纵机构的局部正视图，部分剖视图，由图5沿1-1处剖视而得。本图包括了“选择齿轮”的四个位置。

图1A-4A是从相应的图1、2、3和4沿1A-1A，2A-2A，3A-3A，4A-4A线剖视而得的局部剖视图。

图5是图1-4中所说明的变速机构的局部侧视图。

图5A是局部视图，作局部剖视，由图4沿5A-5A剖视而得。

图6是用于本发明的换档操纵机构的变速档壳体的变速档/拔叉组件的局部视图。

图7是本发明换档操纵机构的示意图，图解说明“选择齿轮”和“齿轮啮合”的工作原理的机械效益。

图8是本发明的变速杆各档位置图。

最佳实施例的详细描述

在对本发明的最佳实施例的说明中，要采用某些术语，但不能就此限定住其意义。术语“向前”和“向后”指的是本发明的变速器换档机构按常规安装在车辆上的方向。术语“向上”、“向下”、“向右”和“向左”指的是附图中的上下左右的方向。术语“朝里”和“朝外”指的是向着或离开所描述的组件的几何中心。上述术语介释可以适用于上面特别提到的那些术语的变义上，也可以适用于意思相似的术语上。

多级变速齿轮变速器有滑动式齿轮型和滑动式啮合套型二种，滑动式齿轮型是移动所选择的齿轮而与其他齿轮进行啮合的;滑动式啮合套型是通过轴向可滑动的啮合套使得常啮合齿轮有选择地与某一轴相啮合，上述这两种型式变速器在先有技术中已是众所周知的，有关例子可参见上面已提到过的美国专利第4，273，004号，第3，387，501号和第4，296，642号。在这类变速器中，滑动式齿轮或啮合套（没有列出）都带有一个凹槽，拔叉或拔杆或其他变速构件同该凹槽相配合，从而把有选择性的轴向运动传递给滑动齿轮或啮合套。拔叉或拔杆一般由一个可轴向移动的或至少可作选择性地轴向运动的变速档或变速杆带动，变速档和附带的拔叉具有一个在轴向上处于中心的或不能位移的空档位置并且可以从这空档位置沿轴线方向向第一个，可能的话向第二个位置移动以便与第一个和可能的话第二个被选的齿轮啮合。由此可见，在这种类型的变速器中，一个变速档和拔叉至少需要一对可供选择的齿轮与其啮合。一般说，变速器换档机构有一个变速档壳体总成，它安装在变速器上，一般在壳体顶部，滑动地支撑着一组可轴向移动的变速档，每一个变速档带有一个拔叉用于轴向移动。变速器换档操纵机构安装在变速档壳体总成上将所要求的轴向运动传给被选中的那一个可轴向移动的变速档。

本发明的变速器换档操纵机构10可参见图1-5。操纵机构10包括一个操纵器壳体12，它可直接安装在一变速档壳体14上，而后者又直接安装在变速器壳体（图上未列出）的顶上。自然，变速档壳体14和操纵器壳体12可以是一个整体。下面的叙述仅仅是作为说明问题而用的，而不是作任何限制，变速档壳体14包括一个变速档壳体总成16用作6个前进速度和一个倒档速度的变速器和包括4个一般来说横截面为矩形的变速平档18、20、22和24，这4个档在变速档壳体14内作轴向滑动。变速档18是倒档变速档，变速档20是第一档和第二档的变速档，变速档22是第三和第四档变速档而变速档24是第五和第六档变速档。一般每一个变速档带有一个轴向地固定在变速档上的拔叉以便一起运动或至少可作轴向运动，这在先有技术中已众所周知了。如上所述，已经知道，变速器变速或齿轮啮合是通过被选中的那一个变速档离开在轴线方向上不位移的空档位置作选择性的轴向运动来完成的，参见图5。

如要对典型的变速档/拔叉组件的结构作更详细的了解，请参见图6，图中较详细地描述了变速档24和拔叉26的组件。可以看到，变速平档24是用铆钉28或其他固定方式刚性地紧固在拔叉26上的，因此变速档24和拔叉26在向前和向后的二个方向上一起作轴向运动。向前和向后的轴线方向用箭头x-x表示，这也就是变速器换档机构的换档或齿轮啮合的方向。变速档24还有变速档18、20和22，每一个变速档都确定有一个横向延伸的拔块槽，也叫做换档叉部件槽30，该槽有两侧壁32和34，32和34与拔块相啮合以便在箭头x-x方向上将所需要的轴向运动传给变速档和由其带动的拔叉。槽30也包括底壁33。图中可见，变速档18、20和22的拔块槽相应为30A、30B和30C。参见图5，当所有的变速档处在空档位置时，拔块槽成直线排列。拔块槽可以直接设在变速档上，或者也可以设在变速档所带的构件上。每一个变速档都有大致相同的横截面，其高度为36所示，宽度为38所示。

在每一个变速档的上表面与拔块槽相隔一定的轴向距离处有一个空档定位槽并且至少设有一个在轴向上紧挨着空档定位槽的啮合定位槽42。空档定位槽40延伸到每一个变速档的宽度的范围，啮合定位槽也如此，当变速档都在空档位置时，每一变速档上的空档定位槽也都对齐成一行。啮合定位槽42与空档定位槽40之间的轴向距离一般等于某个变速档从空档位置到啮合档位置所作的轴向位移，所以处于啮合档位置的那个变速档的啮合定位槽将要与其他的变速档的空档定位槽对准。从图5可见，定位销轴安装在支承45中，后者由弹簧46向里而偏压，以便能够弹性地嵌入可作轴向位移的变速档的空档定位槽和/或啮合档定位槽内。作为定位销用的单根销轴44可以有任何一种适用的横截面形状并且其长度要大于各个变速档的宽度的总和。定位销轴44嵌入变速档上的空档定位槽40可使所有的变速档弹性地置于空档位置;一旦所选择的变速档轴向位移到与齿轮啮合的位置时，定位销轴44也要嵌入被选中的变速档的啮合档定位销槽42内，使得被选中的变速档弹性地保持在与齿轮啮合的位置上，防止变速杆突然冲击等所带来的影响。

尽管本发明的换档操纵机构10特别适合与上述这类的变速档壳体总成配用，但是，本发明的换档操纵机构也同样可以与其他类型的变速档壳体总成配用。特别是，尽管阐述的是横截面为矩形的变速档，但横截面为园的变速档的变速档的变速壳体总成也照样被操纵机构10采用而具有独特的优点。

在换档操纵机构10里有一个安装在操纵器壳体12内的绕轴旋转的变速杆组件48，它沿着与变速档的轴线平行的方向，即箭头x-x方向上摆动，又可沿着与变速档轴线横截的方向，即箭头y-y方向上摆动。在所阐述的实施例中，变速杆组件48有一个较低部位50，其下端带有一拔块52用来同拔块槽相配合。组件48还有一向上伸长部位54，一般在其上端带有一个换档手把56，供汽车驾驶员操纵用。手把56可以采用任何形状，以操作人员能握牢为好。在变速杆的较低部位50的上端有一节螺纹接头58，以便与变速杆的上面部位54用螺纹连接。也可用其他方式连结较低部位50和上面部位54。当然，正如在先有技术中那样整体结构的变速杆组件48可能更具有典型性。大家已经知道，这种类型的换档操纵机构首先在箭头y-y方向上，即选择齿轮的方向上，拔块52绕轴作选择性运动，然后在箭头x-x方向上，即齿轮啮合方向上，拔块52绕轴运动，通过这两个步骤换档操纵机构就能有效地使变速档沿X-X方向所示作轴向运动时与所选择的齿轮进行啮合并且使其余的变速档锁定在空档位置上。正如已经知道的那样，变速器的变速中尤其在对重型同步变速器的变速中，拔块52绕轴转动时在齿轮啮合的方向即X-X方向上所需要的力比在选择的方向即y-y方向上的力大得多。那么，由于变速杆实际上是第一类型杠杆因而一根杆在绕轴作转动的二个方向上只有一个旋转中心或一个支点并且只在齿轮啮合这一操作方式中具有足够的机械效益，这就会导致该杆在齿轮选择操作方式中进行一般不必要地较长的行程或冲程。相反地，在选择操作方式中减少变速杆的行程可能导致杆在齿轮啮合方向上所需要的机械效益减少。

变速杆构件50可旋转地支承在转动支承件上如轴60绕轴线62转动以便在齿轮啮合方向即箭头X-X所示方向上进行运动。轴60固定在换档叉构件64上，换档叉构件64由轴支撑在轴架上如安装在操纵器壳体12内的轴66上以便在齿轮选择方向即箭头y-y方向上绕轴线68作旋转运动。值得注意的是，轴60仅仅使变速杆构件50相对于换档叉构件64在X-X方向上绕轴运动，而轴66则仅使换档叉构件64与相对于控制壳12在y-y方向上作绕轴运动。因此，正如图1-5所示，变速杆组件48在选择方向上的运动将导致变速杆构件50和换档叉构件64作为一个整体式地绕轴线68转动，而变速杆组件48在齿轮啮合方向上的运动将导致变速杆构件50绕轴线62相对于换档叉构件64作转动。

换档叉构件64有二个大致平行的侧壁70和72，轴66就在这两侧壁中以便将换档叉构件64可旋转式地安装在操纵器壳体12上。每一个侧壁70和72上有一个位于中心开口朝下的豁槽74，轴60穿过该槽而延伸，而变速杆构件50就在该槽中沿X-X齿轮啮合的方向上绕轴运动。槽的下端由两个朝里延伸的突出部分76和78所限定，它们横向间隔开一段距离80从而使通槽82尺寸确定，拔块52就是通过该通槽82作绕轴运动的。通槽82的宽度80是横向宽度，它比一个变速档的横向厚度38大，但比二个变速档的横向宽度之和小。向里延伸的突出部分76和78，其轴向厚度为84，该厚度比拔块槽30的轴向长度86小，并且突出部分76和78设置在离开轴心线68的某一定距离上以便在换档叉64沿y-y方向绕轴转动时，它们可以通过拔块槽。

正如图1-4所示，变速杆组件48在选择齿轮的方向即y-y方向上的绕轴运动将带动换档叉构件64一起绕轴运动。为了把拔块52对准被选中的变速档18、20、22或24中的任何一个档所作的绕轴运动将导致通槽82也对准被选中的变速档，这就使得被选中的变速档在齿轮啮合即X-X方向上能从通槽82中通过，而向里延伸的突出部分76和78将阻止其余的变速档进入啮合状态，这就将其余变速档锁定在轴向中心位置的或非位移性的空档位置上。因此，通过变速杆构件50与换档叉构件64在箭头y-y方向上的绕轴运动，将拔块52与被选中的变速档对准也将使通槽82与被选中的变速档对准，从而使被选中的变速档离开空档位置作轴向移动，在此同时将突出部分76和78置于其余变速档的互锁槽30内，使其余变速档处于不能啮合的状态来阻止其余变速档的轴向移动。因此，本发明提供了一个相当简单、廉价而可靠的互锁机构，这种机构不必依赖于销子构件或滚珠构件的滑动，不用弹簧位移方法，也不用一直采用的相当复杂的盘状结构。

在正确地选择了所需要的变速档之后，对所需要的齿轮进行啮合的工作就由变速杆组件48沿齿轮啮合即X-X方向上绕轴运动并带动变速杆部分50绕轴60转动来完成的，参见图5。这种在X-X方向上的绕轴转动将导致拔块52与拔块槽30的内壁32或34配合，将所需要的轴向运动传给被选中的变速档及其所带动的拔叉，这在先有技术中已众所周知了。由向里延伸的突出部分76和78所限定的通槽82的横向宽度80使被选中的变速档有可能通过通槽82作轴向运动，而突出部分76和78将阻止其余的档进行啮合，以防止产生轴向运动。可以看到，操纵器壳体12内有固定在器上的密封罩或密封件88，这在先有技术中已众所周知了。

如上所述，并从图7可以更为详细地看到变速杆组件48在箭头y-y方向上的绕轴运动使拨块52和通槽82对准被选中的变速档，通常将此作为换档操纵机构10的选择操作，它导致变速杆54和换档叉构件64作为一个整体绕轴线68转动。变速杆组件48在箭头x-x方向上的运动使被选中的变速档产生轴向运动，这将使变速杆构件50绕着轴62并相对于换档叉构件64和操纵器壳体12作转动。因此，拨块52在选择方向上的绕轴运动是独立于它在啮合方向上的绕轴运动，并且是绕着两个相互隔开的，各自独立的轴和支点62和68而转动的。由于从轴线62到换档手把56的距离90大于从轴线68到换档手把56的距离92，以及从拨块52到轴线62的距离94小于拨块到轴线68的距离96，所以可以知道换档操纵机构10在齿轮啮合的工作原理中的机械效益（由距离90除以距离94而求出），大于换档操纵机构10的选择齿轮工作原理中的机械效益（由距离92除以距离96而定）。因此，换档操纵机构10提供了一个相当简单、廉价和可靠的结构来对变速杆壳体内的一组变速档进行调速;这种结构利用相互隔开的和各自独立的转轴或支轴来进行选择和啮合的操作过程并且使所能获得的机械效益和所要求的换档手把行程能按照每一种操作方式而单独设计从而满足某一变速器换档和/或汽车结构的一些特殊要求。

图8为应用本发明的换档操纵机构10的一种变速器的典型变速杆各档位置图。图8图示地说明了一个具有六个前进速度，一个倒档速度的变速器的变速杆各档位置图。

要选择变速器的第5或第6档速度，拨块52和通槽82应该对准变速档24。与此相仿，要选用第3或第4档速度，应与变速档20对准，选用倒档则应与变速档18对准。为了保证操作正确，重要的是要给操作人员一种指示或手感，表示拨块52和通槽82已与所需要的变速档正确地对准了。为安全的目的，选取倒档时所作的运动要求克服比较大的阻力，而在脱离倒档时需要用力才能将拨块52推出。

正如图1-4所示，可以更清楚地看到，换档叉构件64带着一对向下延伸的限止件98和100，该限止件有大致平坦的内平面102和104跨在变速档18、20、22和24的周围，其向下延伸离开轴线68的距离比拨块槽30的底壁33离开轴线68的距离要大，因此换档叉构件64在逆时针方向上作绕轴运动时由于内表面102靠住变速档18而被限制住，而在顺时针方向上作绕轴运动时由于内表面104靠在变速档24上而被限制住。当然，限止件98和100也可以比槽30的长度86更宽以保证与变速档靠住。限止件98的内表面102同拨块52的间距106（见图2）是这样选定的;即当换档叉构件64与拨块52的逆时针方向运动到足以使拨块52和通槽82对准右边最外侧的变速档24时，内表面102则紧靠住变速档18，参见图4。限止件100的内表面104同拨块52的间距108（见图2）是这样选定的;即当换档叉构件64与变速杆构件50沿顺时针方向运动到足以使拨块52和通槽82对准左边最外侧的变速档18时，内表面104则紧靠住右边的变速档24，参见图1，因此，限止件98和100的各自的内表面102和104相应地限制了换档叉64变速杆构件50在选择方向上即箭头y-y所示方向上绕轴运动的范围，由此，为选择变速器的倒档或是第5或第6种速度提供了一个确定稳定的指示，表明已对准了被选中的外面的变速档18和24。照此，通过对换档叉构件64和变速杆构件50的绕轴运动的强制限止可以证实已真正选择到外侧的变速档18或24。

为了给予操作人员提供了一个指示或手感，表明已正确选择到里面的变速档20或22这二个中之一，换档操纵机构10提供了一个斜置式弹簧柱塞装置110，它与凹面或台阶面112互相接触，112设在换档叉构件64上的一个合适的位置。柱塞装置110和凹面112的结构在下文将详述并且可参见与图1-4有关的图1A-4A。

柱塞装置110装在操纵器壳体12或变速档壳体14内的孔114内，它有一个套筒116，一个与套筒滑动配合的柱塞118以及一个弹簧120，使柱塞118沿轴线方向向外弹性地位移。一个定位螺丝122将套筒116定位在孔114内并且可以做为弹簧120的弹簧座而使用。柱塞118有一个凸缘/弹簧座部分124来限制柱塞从套筒116中轴向延伸，并有一尖顶部分126，该尖顶部分126由一个轴向向外地，径向向内地延伸的斜面部分128和一个处在该轴向最外端的平面130所组成。凹接触面112由一个第一平面部分132，一个第二平面部分134和一个第三平面部分136所组成。由第一平面部分132向里延伸的平面部分134与第一平面部分132相交之角度一般等于柱塞118的斜面部分128和平面部分130的夹角。第3平面部分136由第二平面部分134朝远离第1平面部分132的方向上延长，它与第二平面部分134相交所夹内角等于斜面128所夹的内角。

在操作过程中，如图1A-4A所示，柱塞装置110和凹斜面112的相互作用如下所述。当拨块52和82正好对准第5和第6速度档24时，柱塞118并没有同斜面112接触而这时档24的选择正确性是通过限止件98的内表面102与左边最外面的变速档18相接触来指明的，参见图4和4A。当拨块52和通槽82正好对准第3和第4速度档22时，柱塞118的顶部126上的平面130正好与凹斜面112的第一部分132接触。凹斜面112与斜置式弹簧柱塞118的初始接触将给操作人员一个明确的指示，表明变速档22已被正确地选中，参见图3和3A。当拨块52和通槽82正好对准第1和第2种速度的变速档20时，斜置式弹簧柱塞118的顶部126将置于凹斜面112的第二和第三部分134和136之间的凹槽内，顶部126的斜面128同时与第二部分134和第三部分136相接触，可参见图2和2A。顶部126置于表面部分134和136所决定的凹槽的位置上，这就给操作人员明确的指示，表明变速档20已被正确地选中，因为进一步按顺时针方向旋转换档叉构件64和变速杆构件50就需要施加一个相当大的或至少是令人注目的大的力量。由此可见，通过使用斜置式弹簧柱塞装置110和斜面112可给操作人员提供一个明确的指示：已正确地选择到里侧的变速档20和22。

如图1和1A所示，拨块52和通槽82与倒档18的对准，是通过限止件100的内表面104与右边最外面的变速档24相接触而明确指示出来的。变速杆向这一位置的运动将使柱塞顶部126的斜面128从图2A所示的凹槽位置沿着表面部分136滑向图1A所示的位置，此时向外斜推柱塞118的弹簧120则进一步被压缩。柱塞118的进一步回缩为选择倒车档18提供了所需要的大阻力以防止意外的选择错误并且进一步提供了一种机构，由于这个机构的作用使得换档叉64和拨块52不能克服弹簧斜压的阻力而保持在位置上，就被有效地推出与倒车档18对准的位置。当然，弹簧120的弹簧常数，顶部126的斜面部分128的角度和接触面部分132、134和136的角度可以加以改变以提供所需要的工作特性。

可见，申请人提供了一种新的，改进了的、可直接安装的变速器换档操纵机构，该机构装置了一种相当简单但有效的互锁机构，这种操纵机构针对选择和啮合两种操作中所作的绕轴运动采用了各自独立的转轴或支点以便这两种操作方式都具有各自的机械效益，并且这种机构还使操作人员能在具有3个或4个变速档的变速器中进行变速时，证实已选择到了所需要的变速档。

可以认为，上述实施例中诸构件在细节上和配置上所进行的种种改变并没有超出下述就本发明提出的权利要求的实质和保护范围。

Claims (9)

1、一个换档机构(10)，与之连用的一个变速器变速档壳体总成，由一变速档壳体(14)和一组在上述变速档壳体内作轴向运动的变速档(18、20、22、24)所组成，每一个上述的变速档上都安有拨叉(26)用来啮合和分离变速器内所选择的啮轮，并且具有一个不作轴向位移的空档位置和至少有一个作轴向位移的啮合位置，每一个上述变速档的某一表面上都指定有一个横向延伸的拨块槽(30)，以便同拨块(52)进行啮合，当上述所有的变速档都位于不作轴向位移的空档位置时；上述所有的拨块槽都对齐相通，上述的换档操纵机构的特征为：

一个换档叉构件(64)用轴支承在上述操纵机构壳体上的第一轴线(68)处以便在基本上与上述变速档的轴线成横向的一个平面内作旋转运动；上述换档叉构件有一个通槽(82)，朝着大致与上述变速档的轴线平行的方向延伸，在该通槽中变速杆可作绕轴转动，上述通槽邻近上述拨块，具有一个横向宽度(80)，位于上述第二轴线所在的平面内，该宽度(80)比上述每一个变速档的宽度(38)大，而比任意二个变速档的组合宽度小；

一个变速杆组件(48)，包括一个与上述拨块槽啮合的拨块(52)，上述的变速杆组件用轴安装在上述的换档叉构件上，位于大致平行于上述变速档的轴线的平面内；上述变速杆组件包括一个第一级杠杆，具有一个从上述第二轴线(62)朝着上述变速档延伸，以上述拨块为终端的第一部分(50)，以及从上述第二轴线朝着远离上述拨块的方向，并从上述操纵机构壳体向外延伸的，以换档手把(56)为终端的第二部分(54)。上述换档手把和上述第一轴线之间的距离小于上述换档手把和上述第二轴线之间的距离(90)。

上述构件在与上述的变速档的轴线横向的y-y方向上的绕轴运动将导致上述换档叉构件和变速杆组件绕着上述第一个轴线作旋转运动，并且上述变速杆在平行于上述变速档的轴线的x-x方向上的绕轴运动将导致上述变速杆绕着与上述第二个轴线相对于变速档壳体和换档叉构件作旋转运动。

2、根据权利要求1所要求的换档操纵机械，上述每一个变速档（18、20、22、24）具有一个大致相等的横向宽度（38）。

3、根据权利要求2所要求的操纵机构，上述的变速档基本上是扁平的，并且并排地设置在上述的变速杆壳体内。

4、根据权利要求2所要求的操纵机构，上述的换档叉构件带有一个第一限止件（98），它从拨叉构件横宽方向上另一个侧边延伸出，第二限止件（100），它从拨叉构件横宽方向上另一侧边延伸出，在上述换档叉构件绕轴运动到足以使上述拨块和通槽对准最靠近第二限止件的变速档（24）时，上述第一限止件与变速档（18）紧靠住，在上述换档叉构件绕轴运动到足以使上述拨块和通槽对准最靠近第一限止件的变速档（18）时，上述第二限止件与变速档（24）紧靠住。

5、根据权利要求4所要求的操纵机构，上述变速档由四个扁平的，并排着的变速档组成。并且还具有一个在上述换档叉构件上形成的凹槽式定位面（112）和一个从上述操纵机构壳体和变速档壳体中之一处延伸出来的斜置式弹簧柱塞（110），上述斜置式弹簧柱塞能够与上述凹槽式定位面进行接触并且通过与上述定位面的接触能够从上述弹簧斜向位移最伸展的位置移动到不同的弹簧缩回的位置，当上述拨块对准了最靠近上述第二限止件的变速档时，斜置式弹簧柱塞设有与凹斜面接触，当上述拨块对准相邻于最靠近第二限止件的变速档时，上述斜置式弹簧柱塞开始与上述凹斜面接触。当上述拨块对准的变速档相邻于最靠近上述第一限止件的上述变速档时，上述斜置式弹簧柱塞朝着与弹簧位移相反的方向缩回，并与上述凹斜面的凹槽接触。

6、根据权利要求5所要求的操纵机构，上述凹槽式定位面（112）由一个带有内角的台阶凹槽组成，在斜置式弹簧柱塞的端部上有一个园锥形，它所夹的内角大致与上述台阶凹槽的内角互补。

7、根据权利要求6所要求的操纵机构，上述柱塞的园锥头（128）的顶端部为一与柱塞的轴线大致垂直的平面，这个平面与上述柱塞端部的园锥部分之间的夹角大致等于上述凹槽接触面的第一部分（132）和第二部分（134）之间的夹角。

8、根据权利要求7所要求的换档操纵机构，上述拨块与上述第一变速档的对准将使柱塞同上述接触面的第二部分（136）进行滑动地接触，即从上述接触面的第二部分（136）进行滑动地接触，即从上述接触面的第二和第二部分的相交处开始位移。

9、根据权利要求5所要求的操纵机构，上述变速档的横截面基本上是矩形的。变速档并排地安装在上述变速杆壳体内。

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