CN101871531B - 具有五倒档互锁机构的变速器 - Google Patents
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Abstract
一种汽车变速器技术领域的具有互锁机构的变速器，包括：三组档位拨块、换挡拨头、选换挡轴、联锁挡板、操纵盖和互锁机构，其中：三组档位拨块分别套接于传动轴上，换挡拨头的末端转动设置于选换挡轴上且首端与档位拨块相接触，连锁挡板转动设置于选换挡轴上且套接于换挡拨头的外部，互锁机构活动设置于选换挡轴上并分别与联锁挡板和操纵盖相连接。本发明能够在布置空间有限的情况下实现互锁功能，相比现有技术具有更小的体积和灵活性，拓宽了互锁机构的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车工程技术领域的装置，具体是一种具有五倒档互锁机构的变速器。
背景技术
五倒档互锁机构主要领域是在机械式方面的，这类机构广泛用于各型汽车上。汽车换挡机构由于要求换挡排列紧凑，往往将倒档与前进挡排在一起，例如一/倒档或五/倒档。在实际操作过程中由于存在误操作的问题，可能发生在前进挡位时直接进入倒档的情况。在这种情况下轻则发生倒档打齿损坏倒档齿轮，重则发生变速器损坏，造成车毁人伤的严重事故，所以在选换挡机构设计时都必须考虑前进挡和倒档的互锁问题。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1896567A，公开日2007年1月17，记载了一种五倒档互锁机构，由互锁板1、互锁凸轮2、回位弹簧3及铆钉4组成，其中：回位弹簧3及互锁凸轮2套在铆钉轴上，将铆钉4与互锁板1铆接在一起，回位弹簧3的两勾头将互锁凸轮2的支点与互锁板1的支点勾夹在一起，互锁板1上开有一C形槽，互锁凸轮2上铆接有一限位销5，装配后互锁凸轮2通过限位销5沿互锁板1的C形槽内旋转一定角度，使互锁凸轮2的凸出端和互锁板1对倒档位通道形成封闭，从而阻止从五档退出后直接进入倒档情况的发生。本结构的不足之处在于空间布置不够紧凑，并且由于此机构必须依附于档位的槽型结构才能实现其机构功能，限制了机构布置方案的灵活性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有五倒档互锁机构的变速器，能够在布置空间有限的情况下实现互锁功能，相比现有技术具有更小的体积和灵活性，拓宽了互锁机构的应用范围。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：三组档位拨块、换挡拨头、选换挡轴、联锁挡板、操纵盖和互锁机构，其中：三组档位拨块分别套接于传动轴上，换挡拨头的末端转动设置于选换挡轴上且首端与档位拨块相接触，连锁挡板转动设置于选换挡轴上且套接于换挡拨头的外部，互锁机构活动设置于选换挡轴上并分别与联锁挡板和操纵盖相连接。
所述的三组档位拨块平行布置于变速器内的中部，包括：控制一二档的第一档位拨块、控制三四档的第二档位拨块和控制五倒档的第三档位拨块。
所述的换挡拨头通过组合弹性销安装于选换挡轴上。
所述的互锁机构包括：回位弹簧垫、回位弹簧、限位弹簧垫、倒档扭簧、倒档锁片和倒档锁轴，其中：选换挡轴和倒档锁轴分别与操纵盖垂直连接，回位弹簧垫、回位弹簧和限位弹簧垫依次套接于选换挡轴上，倒档扭簧和倒档锁片分别套接于倒档锁轴上，倒档锁片与限位弹簧垫相接触。
所述的限位弹簧垫上设有弯折齿，所述的倒档锁片上的对应位置设有固定卡齿，选换挡轴的转动过程中，限位弹簧垫的弯折齿与倒档锁片的固定卡齿接触面积逐渐减小，最终分离。
所述的倒档锁片的底部设有垂直的活动柱，所述的操纵盖内设有限位槽，该限位槽与倒档锁片的活动柱相卡接。
本发明通过以下方式进行工作：空档状态时，换挡拨头处于三四档拨块处。当进行选档过程时，换挡拨头将先选入一组档位拨块中，完成选档过程。由于有三组拨块，所以换挡拨头可以任意选择三种选档的一种进行选档过程。具体选档种类分为一二档选档，三四档选档和五倒档选档。
选档过程结束后开始进行换挡过程。换挡拨头拨动某档位拨块沿操纵者期望的档位方向运动，具体的运动方向是方向相反的两组档位中的任何一个。例如完成一二档选档后，操作者可以使换挡拨头选择一个方向拨动，完成一档或者二档的换挡过程。所以最终综合三种选档位置和每个选档位置下的两种换挡方案，可以完整六个档位的选择。其中，五个前进档和一个倒档。其中联锁挡板的作用是，当换挡拨头进入某选档拨块时，联锁挡板同时进入另外两个选档拨块中，防止另外两个选档拨块的误动，起到档位互锁的作用。
五倒档互锁过程包含于五倒档的档位选择过程之中。
当需要五倒档选档时，选换挡轴通过回位弹簧垫和限位弹簧垫压缩回位弹簧，限位弹簧垫的弯折齿将接触倒档锁片，使倒档锁片以倒档锁轴为运动轴线并沿五/倒档选档方向运动，同时挤压倒档扭簧；当需要五档换挡时，选换挡轴绕其轴心旋转，限位弹簧垫的弯折齿与接触倒档锁片的固定卡齿接触面积逐渐减小，并最终分离，倒档锁片受到倒档扭簧的轴向弹簧力作用并沿倒档锁轴轴线复位至空档位置，实现换挡过程。
本发明结构紧凑，机构的布置位置灵活性相对较大。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明互锁结构示意图。
图3为操纵盖示意图。
图4为限位弹簧垫示意图。
图5为倒档锁片示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：第一档位拨块1、第二档位拨块2、第三档位拨块3、换挡拨头4、选换挡轴5、联锁挡板6、操纵盖7和互锁机构8，其中：第一档位拨块1、第二档位拨块2、第三档位拨块3分别套接于传动轴上，换挡拨头4的末端转动设置于选换挡轴5上且首端与第一档位拨块1、第二档位拨块2或第三档位拨块3相接触，连锁挡板6转动设置于选换挡轴5上且套接于换挡拨头4的外部，互锁机构8活动设置于选换挡轴5上并分别与联锁挡板6和操纵盖7相连接。
所述的控制一二档的第一档位拨块1、控制三四档的第二档位拨块2和控制五倒档的第三档位拨块3均平行布置于变速器内的中部。
所述的换挡拨头4通过组合弹性销19安装于选换挡轴5上。
如图2所示，所述的互锁机构8包括：回位弹簧垫9、回位弹簧10、限位弹簧垫11、倒档扭簧12、倒档锁片13和倒档锁轴14，其中：选换档轴5和倒档锁轴14分别与操纵盖7垂直连接，回位弹簧垫9、回位弹簧10和限位弹簧垫11依次套接于选换挡轴5上，倒档扭簧12和倒档锁片13分别套接于倒档锁轴14上，倒档锁片13与限位弹簧垫11相接触。
如图4所示，所述的限位弹簧垫11上设有弯折齿15，所述的倒档锁片13上的对应位置设有固定卡齿16，选换挡轴5的转动过程中，限位弹簧垫11的弯折齿15与接触倒档锁片13的固定卡齿16接触面积逐渐减小，最终分离。
如图3和图5所示，所述的倒档锁片13的底部设有垂直的活动柱17，所述的操纵盖7内设有限位槽18，该限位槽18与倒档锁片13的活动柱17相卡接。
由于整体操纵机构本身的结构特点，每个完整的档位选择过程都必须先进行选档过程，再进行换挡过程。选档分为一二档选档、三四档选档、五倒档选档。这三组选档分别对应三个选档拨块。选档过程中选换档轴5沿其轴向运动，换挡拨头4进入某一选档拨块时，选档过程结束。换挡过程中选换档轴5绕其轴线中心转动，换挡拨头4拨动某个选档拨块，从某个选档拨块对应的两个档位中选择一个档位进行换档。
连锁挡板6的作用是，当换挡拨头4进入某选档拨块时，连锁挡板6同时进入另外两个选档拨块中，防止另外两个选档拨块的误动，起到档位互锁的作用。
如图2所示，五档选档过程如下：由于操纵盖7是固定的，选换挡轴5向五/倒档方向运动，进行选档过程。选换挡轴5通过回位弹簧垫9压缩回位弹簧10。由于限位弹簧垫11是通过弹性插销20固定在选换挡轴5上的，与选换挡轴5有一致的运动过程。在此过程中，限位弹簧垫11的弯折齿15将接触倒档锁片13，使倒档锁片13以倒档锁轴14为运动轴线，沿五/倒档选档方向运动，同时挤压倒档扭簧12。选五/倒档过程结束。
五档换档过程如下：选换档轴5绕其轴中心旋转，进行换挡过程。选换档轴5的转动过程中，限位弹簧垫11的弯折齿15与倒档锁片13的固定卡齿16接触面积逐渐减小，最终分离。倒档锁片13受到倒档扭簧12的轴向弹簧力作用，沿倒档锁轴14轴线复位至空档位置。换挡过程结束。
此时若需要从五档直接挂入倒档，选换档轴5必须绕其轴线反向旋转。在旋转的过程中，限位弹簧垫11的弯折齿15将抵住倒档锁片13的齿尖21。倒档锁片13因此绕倒档锁轴14轴线转动。倒档锁片13的活动柱17伸入操纵盖7的限位槽18，所以倒档锁片13绕倒档锁轴14轴线旋转的角度是有限的。旋转过一个微小的角度后，倒档锁片13停止转动。受此阻碍，选换档轴5无法继续转动换入倒档。此时停止对操纵机构的载荷，选换档轴5将由于回位弹簧10的作用沿轴向回到空档位置。
由于机构的原理是基于限制选换挡轴5运动，所以上述机构结构相对紧凑，机构的布置位置灵活性相对较大。
Claims (5)
1.一种具有五倒档互锁机构的变速器，包括：三组档位拨块、换挡拨头、选换挡轴、联锁挡板、操纵盖和互锁机构，其中：三组档位拨块分别套接于各自的传动轴上，换挡拨头的末端转动设置于选换挡轴上且首端与档位拨块相接触，联锁挡板转动设置于选换挡轴上且套接于换挡拨头的外部，互锁机构活动设置于选换挡轴上并分别与联锁挡板和操纵盖相连接，其特征在于：所述的互锁机构包括：回位弹簧垫、回位弹簧、限位弹簧垫、倒档扭簧、倒档锁片和倒档锁轴，其中：选换挡轴和倒档锁轴分别与操纵盖垂直连接，回位弹簧垫、回位弹簧和限位弹簧垫依次套接于选换挡轴上，倒档扭簧和倒档锁片分别套接于倒档锁轴上，倒档锁片与限位弹簧垫相接触。
2.根据权利要求1所述的具有五倒档互锁机构的变速器，其特征是，所述的三组档位拨块平行布置于变速器内的中部，包括：控制一二档的第一档位拨块、控制三四档的第二档位拨块和控制五倒档的第三档位拨块。
3.根据权利要求1所述的具有五倒档互锁机构的变速器，其特征是，所述的换挡拨头通过组合弹性销安装于选换挡轴上。
4.根据权利要求1所述的具有五倒档互锁机构的变速器，其特征是，所述的限位弹簧垫上设有弯折齿，所述的倒档锁片上的对应位置设有固定卡齿。
5.根据权利要求1所述的具有五倒档互锁机构的变速器，其特征是，所述的倒档锁片的底部设有垂直的活动柱，所述的操纵盖内设有限位槽，该限位槽与倒档锁片的活动柱相卡接。
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