CN102494129A - 筒式壳体变速器的自互锁机构 - Google Patents

Abstract

一种筒式壳体变速器的自互锁机构，包括拔叉（1’）、拔叉轴（2’）、导块（4’）、圆柱销（5’）、增压器、钢球以及信号开关（10），其中，导块（4’）作用在筒式壳体上限制了它的旋转，并且通过圆柱销（5’）固定在拔叉轴（2’）以防止拔叉轴（2’）的旋转，拔叉轴（2’）在表面上具有切平面，便于安装；拔叉和拔叉轴通过弹性挡圈（3’）连接在一起，使得拔叉轴在安装后可以旋转；拔叉轴包括多个锁止凹槽以及活动销，所述活动销用于将容纳在锁止凹槽中的钢球推离凹槽，以锁止或解锁拔叉轴。本发明能够结合经典的钢球自互锁机构简单可靠的优势以及铝合金筒式壳体轻质量和便于批量化生产的优势，在保证使用性能的同时便于生产。

Description

筒式壳体变速器的自互锁机构

技术领域

本发明涉及汽车变速器领域，尤其涉及一种筒式壳体变速器的自互锁机构。

背景技术

经典的变速器钢球自互锁机构由于其简单、可靠、成本低的优点，在变速器的操纵机构上应用广泛。但是经典的变速器钢球自互锁机构由于钢球装配、拨叉轴可以分开装配的原因，只能应用到箱式壳体的变速器上。而现今广泛使用的轻量化铝合金筒式壳体，由于铝合金壳体批量化铸造、结构强度的原因，铝合金壳体必须是筒式壳体以便于浇铸和拔模。对于铝合金筒式壳体，齿轮、轴、拨叉机构装配时不能分开装配，只能整体装入。这造成经典的钢球自互锁机构应用到筒式壳体时无法装配的问题，由此其低成本的优势得不到体现。可见，迫切地需要一种既能保持上述优点，又能应用到筒式铝合金壳体的变速器自互锁机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种筒式壳体变速器的自互锁机构，其能够结合经典的钢球自互锁机构简单可靠的优势以及筒式壳体便于浇铸和拔模的优势，使筒式壳体变速器中能够装配本发明的自互锁机构。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种筒式壳体变速器的自互锁机构，包括拨叉、拨叉轴、导块、圆柱销、增压器、钢球以及信号开关，其中，导块通过圆柱销固定在拔叉轴，以防止与拔叉轴的相对运动，导块可轴向移动周向限位地与筒式壳体滑动配合，其特征在于，拔叉轴在表面上具有切平面，使得在安装时，所述自互锁机构的组件能够整体装入到筒式壳体中。

其中，拔叉和拔叉轴通过弹性挡圈连接在一起，由此在安装所述自互锁机构的过程中，拔叉轴能够旋转以实现整体安装。

其中，拔叉轴包括多个锁止凹槽，以及穿过同一横截面位置上的锁止凹槽表面的活动销，所述活动销用于将容纳在锁止凹槽中的钢球推离凹槽，以锁止或解锁拔叉轴。

所述拔叉轴的个数为三根，包括一/倒挡拨叉轴、二/三挡拨叉轴以及四/五挡拨叉轴，每个拔叉轴在不同的横截面位置具有用于容纳钢球的锁止凹槽以及用于推离钢球的活动销。

其中，各拔叉轴在与所述锁止凹槽呈90度的圆周侧面上具有挡位凹槽，当拔叉轴完成挂挡，所述挡位凹槽与被弹簧压紧的钢球结合，使挂挡后不容易脱挡。

当处于空挡位置时，空挡信号开关的弹簧力使得钢球在四/五挡拨叉轴的槽内，活动销作用到钢球上，钢球6在二/三挡拨叉轴的槽内，活动销作用到钢球6上，钢球5在一/二挡拨叉轴的槽内。

当挂挡之后，对应于挂挡位的增压器作用于三个槽中的上下两个，以及活动销作用于钢球，使得钢球分别位于挂上挡的拨叉轴的圆柱面与其余拔叉轴的凹槽之间，由此其余拔叉轴得到锁止，同时在活动销和钢球的作用下，空挡信号开关得到压缩。

具体而言，当四/五挡挂上挡后，四/五挡增压器作用于三个槽中的上下两个，此时钢球8位于四/五挡拨叉轴的圆柱面和二/三挡拨叉轴的凹槽之间，活动销作用于钢球6上，钢球6同时在一/倒挡拨叉轴的凹槽内，由此二/三挡拨叉轴和一/倒挡拨叉轴得到锁止，同时在活动销、钢球5、活动销的作用下，空挡信号开关得到压缩。

当二/三挡挂上挡后，二/三挡增压器作用于三个槽中的上下两个，此时钢球8位于四/五挡拨叉轴的凹槽内和二/三挡拨叉轴的圆柱面之间，钢球6在一/倒挡拨叉轴的凹槽内，由此四/五挡拨叉轴和一/倒挡拨叉轴得到锁止，同时在活动销4、钢球5、活动销9的作用下，空挡信号开关得到压缩。

当一/倒挡挂上挡后，一/倒挡增压器作用于三个槽中的上下两个，钢球8在活动销的作用下位于四/五挡拨叉轴的凹槽内，钢球6在二/三挡拨叉轴的凹槽和一/二挡拨叉轴的圆柱面之间，由此四/五挡拨叉轴和二/三挡拨叉轴得到锁止，同时在活动销4、钢球5、活动销9的作用下，空挡信号开关得到压缩。

优选地，所述筒式壳体为铝合金壳体，也可采用铸铁壳体。

本发明提供的筒式壳体变速器的自互锁机构，不仅具备了经典的钢球自互锁机构简单可靠的优势，还具备筒式壳体便于浇铸和拔模的优势，尤其是能够在筒式壳体变速器中方便装配本发明的自互锁机构，在保证使用性能的同时便于生产。

附图说明

图1是本发明筒式壳体变速器的自互锁机构的拨叉机构示意图；

图2-7为筒式壳体变速器的自互锁机构在不同装配阶段的示意图；

图8A是本发明的自互锁机构在挂上四或五挡后的结构示意图；

图8B是图2A沿A-A线的剖视图；

图9是本发明自互锁机构在挂上二或三挡后的结构示意图；

图10是本发明自互锁机构在挂上一或倒挡后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，一种筒式壳体变速器的自互锁机构，包括拨叉1’、拨叉轴2’、导块4’以及圆柱销5’，其中，导块4’通过圆柱销5’固定在拔叉轴2’，以防止与拔叉轴2’的相对运动，导块4’可轴向移动周向限位地与筒式壳体滑动配合，这样在所述机构安装到位之后，可以防止拔叉轴的旋转。

拔叉和拔叉轴通过弹性挡圈3’连接在一起，这样的效果是限定了拨叉轴和拨叉之间的两个自由度，即限制了轴向、径向自由度，法向自由度没有限制，这样装配时拨叉轴就能够旋转装配，使得在所述自互锁机构整体安装完毕后，拔叉轴能够通过旋转进入到实际工作的位置。最后整个自互锁机构安装到位后，导块4’通过圆柱销5’固定在拨叉轴2’上，此时由于导块4’作用在壳体14上，是不能旋转的，此时拨叉轴2也不能旋转，这样就防止了安装后的拔叉轴旋转。

参见图2-7，本发明筒式壳体变速器的自互锁机构通过下述步骤装配到筒式壳体中：

第一步（图2），变速器壳体14置于装配位置，孔中分别装入钢球（两个）6和钢球（两个）8，并涂以润滑脂待用。

第二步（图3），整体装入齿轮、轴、拨叉轴等组件，此时三根拨叉轴必须调整到过程②的位置。此时由于钢球的球面，4颗钢球自动调整到拨叉轴的中间。

第三步（图4），此时拨叉轴进入旋转位置。

第四步（图5），此时一/倒挡拨叉轴1旋转90度，三个槽必须在增压器孔中正对。

第五步（图6），此时二/三挡拨叉轴2旋转90度，三个槽必须在增压器孔中正对。钢球自动调整到两端。

第六步（图7），此时四/五挡拨叉轴3旋转90度，三个槽必须在增压器孔中正对。三根拨叉轴调整到位后，从壳体14右边的孔装入钢球5、活动销9、空挡信号开关10。此时，在空挡信号开关10弹簧力的作用下，钢球8在四五挡拨叉轴的槽内，活动销7作用到钢球8上，钢球6在二/三挡拨叉轴2槽内，活动销4作用到钢球6上，钢球5在一/倒挡拨叉轴1槽内，此时处于空挡位置。

当处于空挡位置时，空挡信号开关10的弹簧力使得钢球8在四/五挡拨叉轴的槽内，活动销7作用到钢球8上，钢球6在二/三挡拨叉轴的槽内，活动销4作用到钢球6上，钢球5在一/倒挡拨叉轴的槽内。

参见图8A，当四挡或五挡挂上挡后，四/五挡增压器13作用于三个槽中的上下两个，此时钢球8位于四/五挡拨叉轴3的圆柱面和二/三挡拨叉轴2的凹槽之间，活动销7作用于钢球6上，钢球6同时在一/倒挡拨叉轴的凹槽内。即二/三挡拨叉轴2和一/倒挡拨叉轴1得到锁止。同时在活动销4、钢球5、活动销9的作用下，空挡信号开关10得到压缩，此时处于挂挡位置。

参见图8B，为图8A沿A-A线的剖视图，显示四/五挡拔叉轴3挂挡后的结构。图中可见，拔叉轴1、2、3在与上述用于锁止的锁止凹槽呈90度的圆周侧面上具有用于挡位选择的挡位凹槽，用于容纳例如钢球15的钢球。当挂上挡的瞬间，钢球15进入其对应的凹槽，使挂挡后不容易脱挡。 

当拔叉轴完成挂挡，所述挡位凹槽与被弹簧压紧的钢球15结合，挂挡后不容易脱挡。

参见图9，当二挡或三挡挂上挡后，二/三挡增压器12作用于三个槽中的上下两个，此时钢球8位于四/五挡拨叉轴3的凹槽内和二/三挡拨叉轴2的圆柱面之间，钢球6在一/倒挡拨叉轴1的凹槽内。即四/五挡拨叉轴3和一/倒挡拨叉轴1得到锁止。同时在活动销4、钢球5、活动销9的作用下，空挡信号开关10得到压缩，此时处于挂挡位置。

参见图10，当一挡或倒挡挂上挡后，一/倒挡增压器11作用于三个槽中的上下两个，此时钢球8在圆柱销7的作用下位于四/五挡拨叉轴3的凹槽内，钢球86在二/三挡拨叉轴2的凹槽和一/倒挡拨叉轴1的圆柱面之间。即四/五挡拨叉轴3和二/三挡拨叉轴2得到锁止。同时在圆柱销4、钢球5、圆柱销9的作用下，空挡信号开关10得到压缩，此时处于挂挡位置。

综上，本发明提供的筒式壳体变速器的自互锁机构，不仅具备了经典的钢球自互锁机构简单可靠的优势，还具备筒式壳体便于浇铸和拔模的优势，尤其是便于装配，利于使用和生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。例如，当用于六挡变速器时，所述拨叉轴的数量就为四根，与之对应的部件及结构也根据四根拨叉轴作相应调整。

Claims (9)

1.一种筒式壳体变速器的自互锁机构，其安装在筒式壳体中，包括拨叉（1’）、拨叉轴（2’）、导块（4’）、圆柱销（5’）、增压器、钢球以及信号开关（10），其中，导块（4’）通过圆柱销（5’）固定在拔叉轴（2’），以防止与拔叉轴（2’）的相对运动，导块（4’）可轴向移动周向限位地与筒式壳体滑动配合，其特征在于，拔叉轴（2’）在表面上具有切平面，使得在安装时，所述自互锁机构的组件能够整体装入到筒式壳体中；

其中，拔叉和拔叉轴通过弹性挡圈（3’）连接在一起，使得整体安装完毕之后，拔叉轴旋转到实际工作位置；

其中，拔叉轴包括多个锁止凹槽，以及穿过同一横截面位置上的锁止凹槽表面的活动销，所述活动销用于将容纳在锁止凹槽中的钢球推离凹槽，以锁止或解锁拔叉轴。

2.根据权利要求1所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，所述拔叉轴的个数为三根，包括一/倒挡拨叉轴（1），二/三挡拨叉轴（2）以及四/五挡拨叉轴（3），每个拔叉轴在不同的横截面位置具有用于容纳钢球的锁止凹槽（6、8）以及用于推离钢球的活动销（7）。

3.根据权利要求2所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，各拔叉轴在与所述锁止凹槽呈90度的圆周侧面上具有挡位凹槽，当拔叉轴完成挂挡，所述挡位凹槽与被弹簧压紧的钢球（15）结合，使挂挡后不容易脱挡。

4.如权利要球2或3所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，当处于空挡位置时，空挡信号开关（10）的弹簧力使得钢球（8）在四/五挡拨叉轴的槽内，活动销（7）作用到钢球（8）上，钢球（6）在二/三挡拨叉轴的槽内，活动销（4）作用到钢球（6）上，钢球（5）在一/倒挡拨叉轴的槽内。

5.根据权利要求2或3所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，当挂挡之后，对应于挂挡位的增压器作用于三个槽中的上下两个，以及活动销作用于钢球，使得钢球分别位于挂上挡的拨叉轴的圆柱面与其余拔叉轴的凹槽之间，由此其余拔叉轴得到锁止，同时在活动销和钢球的作用下，空挡信号开关（10）得到压缩。

6.根据权利要求5所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，当四/五挡挂上挡后，四/五挡增压器（13）作用于三个槽中的上下两个，此时钢球（8）位于四/五挡拨叉轴（3）的圆柱面和二/三挡拨叉轴（2）的凹槽之间，活动销（7）作用于钢球（6）上，钢球（6）同时在一/倒挡拨叉轴的凹槽内，由此二/三挡拨叉轴（2）和一/倒挡拨叉轴（1）得到锁止，同时在活动销（4）、钢球（5）、活动销（9）的作用下，空挡信号开关（10）得到压缩。

7.根据权利要求5所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，当二/三挡挂上挡后，二/三挡增压器（12）作用于三个槽中的上下两个，此时钢球（8）位于四五挡拨叉轴（3）的凹槽内和二/三挡拨叉轴（2）的圆柱面之间，钢球（6）在一/倒挡拨叉轴1的凹槽内，由此四/五挡拨叉轴（3）和一/倒挡拨叉轴（1）得到锁止，同时在活动销（4）、钢球（5）、活动销（9）的作用下，空挡信号开关（10）得到压缩。

8.根据权利要求5所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，当一/倒挡挂上挡后，一/倒挡增压器（11）作用于三个槽中的上下两个，钢球（8）在活动销（7）的作用下位于四/五挡拨叉轴（3）的凹槽内，钢球（6）在二/三挡拨叉轴（2）的凹槽和一/二挡拨叉轴（1）的圆柱面之间，由此四/五挡拨叉轴（3）和二/三挡拨叉轴（2）得到锁止，同时在活动销（4）、钢球（5）、活动销（9）的作用下，空挡信号开关（10）得到压缩。

9.权利要求1所述的筒式壳体变速器的自互锁机构，其特征在于，所述筒式壳体为铝合金壳体或者铸铁壳体。

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