手动变速器选换挡机构.pdf

本发明公开了一种手动变速器选换挡机构，包括挡位拨叉、换挡拨头、选换挡轴，还包括一个套在选换挡轴上的选换挡套筒，和一个固定安装的选挡回位销，所述选换挡套筒的外表面上设有V形槽，所述选挡回位销的端部与V形槽的表面弹性接触，所述换挡拨头与选换挡套筒固定连接。利用选换挡套筒外表面上设的V形槽与选挡回位销配合，当选换挡套筒轴向移动选挡后，选挡回位销会对V形槽的斜面产生推力，使选换挡套筒自动回归中位，以方便下一次选换挡操作。同时选换挡套筒采用一体式集成结构，包含多功能安全装置：自锁、互锁(倒挡锁)并可传递空挡信号及倒挡信号。使各功能部件的动作更协调可靠，减少了零件数量，工艺性好，便于装配，降低制造成本。

1.  一种手动变速器选换挡机构，包括挡位拨叉(11，12，13，14)、换挡拨头(23，25)、选换挡轴(15)，其特征是：还包括一个套在选换挡轴上的选换挡套筒(1)，和一个固定安装的选挡回位销(3)，所述选换挡套筒(1)的外表面上设有V形槽(19)，所述选挡回位销(3)的端部与V形槽(19)的表面弹性接触，所述换挡拨头(23，25)与选换挡套筒(1)固定连接。

2.  根据权利要求1所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：构成所述V形槽(19)的两侧斜面均为锥面。

3.  根据权利要求1所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述选挡回位销(3)与V形槽(19)相接触的端部装有滚珠。

4.  根据权利要求1所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：还包括固定安装的定排销(2)、空挡开关(4)、互锁销(5)和倒挡开关(6)，相应地，所述选换挡套筒(1)的外表面上设有可与所述定排销相配合的定排槽(18)、可与所述空挡开关配合的空挡槽(20)、可与所述互锁销相配合的互锁槽(21)、可与所述倒挡开关相接触的倒挡凸块(22)。

5.  根据权利要求4所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述定排槽(18)、V形槽(19)、空挡槽(20)、互锁槽(21)和倒挡凸块(22)在选换挡套筒(1)的外表面上沿轴向依次排列。

6.  根据权利要求4所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述定排销(2)、空挡开关(4)、互锁销(5)和倒挡开关(6)的端部均装有滚珠，内部装有可使所述滚珠伸缩的弹簧。

7.  根据权利要求1所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述选换挡套筒(1)上设有一个沿轴向开设的旋转控制槽(27)，所述选换挡轴(15)上固定一旋转控制销(10)，该旋转控制销(10)可在旋转控制槽(27)内轴向滑动，选换挡轴(15)的端部固定连接换挡摇臂总成(16)。

8.  根据权利要求7所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述选换挡套筒(1)的一端连接选挡摇臂总成(8)，选换挡套筒(1)上设有一沿周向开设的移动控制槽(26)，选挡摇臂总成(8)上有一移动控制销(17)插入该移动控制槽(26)内，选挡摇臂总成可相对于选换挡套筒(1)周向旋转。

9.  根据权利要求1所述的手动变速器选换挡机构，其特征是：所述换挡拨头(23，25)一体成型在选换挡套筒(1)的表面。

手动变速器选换挡机构
技术领域
本发明属于汽车传动领域，尤其涉及一种变速器选换挡机构，应用在横置六速手动变速器中。
背景技术
配有手动变速器的汽车具有良好的动力性、经济性和加速性。变速器的工作原理是通过改变传动比扩大车辆驱动力和速度的变化范围以满足不同的行驶条件。随着汽车技术的不断发展，对手动变速器的换挡品质要求也越来越高。
在传统手动变速器的选换挡机构中，包括选换挡轴和选换挡拨叉，在选换挡轴上固定有可以拨动选换挡拨叉的选换挡拨头，选换挡轴上固定有带定位槽的凸轮，凸轮与选换挡轴靠弹性销来固定，还包括一个固定安装的定排销与定位槽相配合，并且选换挡轴可随选挡摇臂及换挡摇臂做轴向移动及周向旋转。为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作，应设有自锁装置、互锁装置，为了提高手动换挡的便利性，选换挡装置最好能在换挡后自动回复中间的空挡位，因而造成选换挡机构的零件种类较多，结构比较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在满足选换挡机构功能性要求——即保证驾驶员能准确可靠地使变速器挂入所需要的任一挡位工作，并随时退到空挡的同时，达到结构简单、各零件加工工艺性好、便于装配、降低成本的目的。
本发明采用以下技术方案：一种手动变速器选换挡机构，包括挡位拨叉、换挡拨头、选换挡轴，还包括一个套在选换挡轴上的选换挡套筒，和一个固定安装的选挡回位销，所述选换挡套筒的外表面上设有V形槽，所述选挡回位销的端部与V形槽的表面弹性接触，所述换挡拨头与选换挡套筒固定连接。
本发明的有益效果是：利用选换挡套筒外表面上设的V形槽与选挡回位销配合，当选换挡套筒移动选挡后，选挡回位销会对V形槽的斜面产生推力，使选换挡套筒自动回归中位，以方便下一次选换挡操作。这种结构简单紧凑、便于装配。
优选地，构成所述V形槽的两侧斜面均为锥面。
优选地，所述选挡回位销与V形槽相接触的端部装有滚珠。
优选地，还包括固定安装的定排销、空挡开关、互锁销和倒挡开关，相应地，所述选换挡套筒的外表面上设有可与所述定排销相配合的定排槽、可与所述空挡开关配合的空挡槽、可与所述互锁销相配合的互锁槽、可与所述倒挡开关相接触的倒挡凸块。将定排槽、空挡槽、互锁槽及倒挡凸块都集成在选换挡套筒上，大大简化了结构，减少了零件的数量，提高了机构动作的协调性和可靠性，也提高了装配的效率和便利性。
进一步地，所述定排槽、V形槽、空挡槽、互锁槽和倒挡凸块在选换挡套筒的外表面上沿轴向依次排列。
进一步地，所述定排销、空挡开关、互锁销和倒挡开关的端部均装有滚珠，内部装有可使所述滚珠伸缩的弹簧。以上部件在工作时可伸缩，在选换挡过程中实现不同功用的同时，保证选换挡操作的平顺性和准确性。
优选地，所述选换挡套筒上设有一个沿轴向开设的旋转控制槽，所述选换挡轴上固定一旋转控制销，该旋转控制销可在旋转控制槽内轴向滑动，选换挡轴的端部固定连接换挡摇臂总成。
进一步地，所述选换挡套筒的一端连接选挡摇臂总成，选换挡套筒上设有一沿周向开设的移动控制槽，选挡摇臂总成上有一移动控制销插入该移动控制槽内，选挡摇臂总成可相对于选换挡套筒周向旋转。
优选地，所述换挡拨头一体成型在选换挡套筒的表面。
附图说明
图1为本发明一种六速手动变速器选换挡机构的结构示意图。
图2为选换挡套筒、选换挡轴与选挡摇臂总成、换挡摇臂总成的连接关系示意图。
图3为选换挡套筒的示意图(后视方向)。
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
如图1所示，O、O1、O2点分别为变速器的主动轴及两根副轴的轴心，三轴分别通过轴承安装在变速器壳体上。其中一根副轴上设有1/2挡的挡位拨叉11和5/6挡的挡位拨叉12，另一根副轴上设有倒挡拨叉13和3/4挡的挡位拨叉14。
结合图1、图2，木发明包括一根选换挡轴15，及套在选换挡轴15上的选换挡套筒1。定排销2、选挡回位销3、空挡开关4、互锁销5和倒挡开关6的一端都装有滚珠，另一端都固定安装在变速器壳体上，内部装有可以伸缩的弹簧。换挡摇臂总成16通过弹性销7固定连接在选换挡轴15的一端，选挡摇臂总成8及其操纵座壳体9则连接在选换挡套筒1的端部。选换挡轴15的柱面上凸出一旋转控制销10。
结合图3、图4，选换挡套筒1上有两个换挡拨头23、25，都一体成型在选换挡套筒1的同侧柱面上。其中，换挡拨头23可以分别接触并拨动1/2挡的挡位拨叉11、5/6挡的挡位拨叉12，换挡拨头25可以分别接触并拨动倒挡拨叉13、3/4挡的挡位拨叉14。
与换挡拨头23、25相对的另一侧选换挡套筒1的柱面上沿轴向依次设有定排槽18、V形槽19、空挡槽20、互锁槽21及倒挡凸块22，分别与定排销2、选挡回位销3、空挡开关4、互锁销5和倒挡开关6一一对应，由于定排销2、选挡回位销3、空挡开关4、互锁销5和倒挡开关6的端部均装有弹性滚珠，因此它们都可以形成弹性接触，在工作时可伸缩，在实现不同功用的同时，保证选换挡操作的平顺性和准确性。其中，V形槽19由两段锥面和一段柱面构成，两段锥面构成V形槽两侧的斜面；互锁槽21呈H门形。
选换挡套筒上设有一个沿轴向开设的旋转控制槽27和一个沿周向开设的移动控制槽26，选换挡轴15上的旋转控制销10可在旋转控制槽27内轴向滑动，从而使选换挡套筒1和选换挡轴15只能一同转动，但允许选换挡套筒1相对于选换挡轴15轴向滑动(选换挡轴15不用轴向移动)；选挡摇臂总成8上有一移动控制销17(见图2)插入移动控制槽26内，从而选挡摇臂总成8可以拉动选换挡套筒轴向移动选挡，但当换挡摇臂总成16带动选换挡套筒1和选换挡轴15一同转动换挡时，选挡摇臂总成8与选换挡套筒1之间又可以发生相对转动，使选挡摇臂总成8不受影响。旋转控制槽27的背面有一个工艺孔24，用于将旋转控制销10铆固在选换挡轴15上。
定排销2与定排槽18相配合，可保证换挡拨头23、25与相应的挡位拨叉11、12、13、14准确配合，防止自动脱挡，并保证齿轮的全齿宽啮合，使换挡感觉更清晰。
选挡回位销3与V形槽19的配合，可使变速器选挡后有自动回位的作用。
当变速器处于空挡时，空挡开关4正好与空挡槽20相接触，空挡指示灯亮，传递空挡信号。
整个选换挡过程中互锁销5都会在H门形的互锁槽21中相对滑动，以保证换挡拨头23、25能够准确与相应的挡位拨叉11、12、13、14接触，并防止误挂倒挡，从而提高选换挡操作的准确性和平顺性。
当变速器挂入倒挡时，倒挡开关6就会与倒挡凸块22相接触，倒挡指示灯亮，传递倒挡信号。
本发明可通过一体式选换挡套筒结构，将定排槽18、V形槽19、空挡槽20、互锁槽21、倒挡凸块22和挡位拨叉23、25都集成为一体，大大简化了结构，减少了零件的数量，提高了机构动作的协调性和可靠性，实现选换挡控制及保证安全，而且由于这些零部件都以相配合的插销形式连接，便于装配，且降低制造成本。
本发明操作过程如下：选挡拉索拉动选挡摇臂总成8，带动选换挡套筒1做轴向运动，换挡拨头23、25可与不同的挡位拨叉11、12、13、14配合，进行选挡，图1所示位置为选中3/4挡位置。选挡回位销3由于V形槽19的两处锥面作用，起到使选换挡套筒1自动回位的作用。当选换挡套筒1从图1所示位置继续向右运动时，换挡拨头23与1/2挡拨叉11接触，为选中1/2挡状态；选换挡套筒1再向右继续运动，换挡拨头25与倒挡拨叉13接触，可使变速器挂入倒挡，倒挡开关6就会与倒挡凸块22相接触，倒挡指示灯亮。当换挡拉索拉动换挡摇臂总成16时，选换挡轴15作周向转动，选换挡套筒1也会作周向旋转，换挡拨头23或25拨动相应的挡位拨叉11、12、13、14，挂入相应的挡位。
采用本发明，在手动变速器工作时，不但能满足功能性要求，保证驾驶员能准确可靠地使变速器挂入所需要的任一挡位工作，并在换挡后能自动退到空挡，而且选换挡感觉更平稳更省力；同时，集成式的选换挡套筒结构使各功能部件的动作更协调可靠，变速器在制造生产过程中又可减少零件数量，工艺性好，便于装配，降低制造成本。