CN106704580A - 变速箱换挡机构及防误挂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱换挡机构，其安装在变速箱壳体内，包括，换挡轴，换挡轴的端部设有驱动拨块，拨叉轴上设有与驱动拨块配合的换挡拨块，还包括：互锁环，互锁坏固定连接在换挡轴上，互锁环的一侧水平向外延伸有一防误挂挡板，防误挂挡板随换挡轴转动或轴向运动；弹簧销，弹簧销固定在变速箱上壳体上，其底端向下伸入变速箱壳体内；当车辆即将挂入倒挡时，弹簧销与所述防误挂挡板接触；车辆挂入倒挡后，所述弹簧销被压缩。本发明还提供一种变速箱防误挂方法。本方案中换挡轴上固连有互锁环，互锁环上设有防误挂挡板，若互锁环同换挡轴转动并压缩弹簧销的弹簧，从而造成挂R挡时挂挡力增加，提醒驾驶员，起到防止误挂R挡的作用。

Description

变速箱换挡机构及防误挂方法

技术领域

本发明涉及变速箱换挡附件领域，尤其涉及一种变速箱换挡机构及其防误挂方法。

背景技术

车辆在行驶过程中要通过不断的改变挡位来适应不同的路况，以保证车辆在较好的状态下行驶。车辆的挡位包含有前进挡、空挡和倒挡，这些挡位的切换都是依靠同一换挡手柄来执行。车辆在前进的过程中，空挡及前进挡的各挡位之间可以自由切换，而倒挡却不能随意切换，因为切换倒挡后，变速箱输出轴的转动方向将会改变，对于前进时的车辆，突然改变转动方向，会对齿轮产生较大的冲击力进而破坏齿轮及变速箱。由于只有一个换挡手柄，在换挡过程中很容易出现误挂倒挡的情况，造成变速箱损坏。

车辆在行驶过程中要通过不断的改变挡位来适应不同的工况，但在每次换挡过程中，只允许换入一个挡位，否则同时换入两个挡位，会造成变速箱齿轮卡死，不能运转，因此变速箱需采用互锁机构，每次换挡只能挂入一个挡位。

对于某五挡变速箱，其挡位分布情况如图1所示，如果车辆在应该挂入5挡的时候而误操作挂入倒挡，会因为5当齿轮转速较快，一旦由5挡误挂到倒挡上，冲击力非常大，造成倒挡齿轮损坏。

对于防止倒挡误挂，现有技术方案中，通常在换挡手柄处增加倒挡锁来防止倒挡误挂。对于变速箱只允许挂入一个挡位，目前普遍采用的变速箱互锁机构是钢球互锁销的结构，结构简图见图1；其包括：变速箱壳体1a、互锁销2a、互锁钢球3a及3根拨叉轴部件，第一拨叉轴4a及第三拨叉轴6a 在单边上加工有一定深度的凹槽，使得互锁钢球可以落入其中，第二拨叉轴5a上加工有通孔，互锁销可以在其中运动，互锁钢球3a与上下两个凹槽具有预设间隙；3根拨叉轴均被变速箱壳体1a径向固定，仅可以沿轴向来回运动，以实现换挡功能。变速箱壳体1a上开有穿孔，互锁钢球3a放置在其中，可以来回运动，互锁销2a固定在第二拨叉轴5a上，可以沿互锁销的轴向进行运动。空挡时，钢球、互锁销可以在拨叉轴和壳体的孔内做小范围的运动。

图2到图3为换挡过程，其中，第一拨叉轴4a运动时，将挤压与其靠近的互锁钢球3a，互锁钢球3a向下运动带动其他的互锁钢球3a及互锁销2a一起运动，当互锁钢球3a完成从拨叉轴的凹槽中被挤压出时，变速箱将挂入相应的挡位，同时互锁钢球3a的一部分压入第二拨叉轴5a的凹槽，同时，另一互锁钢球3a的一部分压入第三拨叉轴6a的凹槽；由于此次钢球和互锁销在壳体通孔轴向的间隙已经被消除，无法进行轴向运动，因此第二拨叉轴5a及第三拨叉轴6a均被互锁钢球锁死，无法运动，进行互锁的功能。第三拨叉轴6a的运动与第二拨叉轴5a的运动相似。

采用钢球的方式实现互锁，其对钢球与拨叉轴的配合要求较高，加工易存在误差，导致钢球易从拨叉轴的凹槽滑出，从而导致锁止难度较大。

发明内容

本发明提供一种变速箱换挡机构及防误挂方法，以期解决采用钢球方式锁止时，对钢球及拨叉轴加工要求较高，锁止时，钢球易滑出的问题。

为了实现上述目的本发明提供一种变速箱换挡机构，其安装在变速箱壳体内，包括，换挡轴，所述换挡轴的端部设有驱动拨块，拨叉轴上设有与驱动拨块配合的换挡拨块，还包括：互锁环，所述互锁坏固定连接在所述换挡轴上，所述互锁环的一侧水平向外延伸有一防误挂挡板，所述防误挂挡板随所述换挡轴转动或轴向运动；弹簧销，所述弹簧销固定在变速箱上壳体上，其底端向下伸入变速箱壳体内；当车辆即将挂入倒挡时，所述弹簧销与所述防误挂挡板接触；车辆挂入倒挡后，所述弹簧销被压缩。

优选地，还包括一用于限制所述换挡轴移动的限位机构，所述限位机构包括沿所述互锁环周向设置的两组两两一组的互锁挡板，各所述互锁挡板间隔设置且围成与车辆挡位相对应的多个挡槽；还包括互锁销，所述互锁销的顶部固定在变速箱上盖上，所述互锁销的底端深入所述挡槽内。

优选地，各所述互锁挡板的内端分别切削形成一导向斜面，各所述导向斜面相互平行。

优选地，所述换挡轴的平移和转动与所述互锁销在所述挡槽内的移动相互对应；所述换挡轴轴向移动时，所述互锁销位于空挡；所述换挡轴转动时，所述互锁销滑入其余挡位。

优选地，所述弹簧销由上至下依次为螺帽、弹簧、定位销；所述定位销的顶部设有卡合圆台；在所述变速箱上壳体的内侧凸设有一安装槽，所述安装槽的上下两侧分别设有开口；所述螺帽安装在所述安装槽的顶部开口处，所述定位销沿所述安装槽的底部开口伸出，所述卡合圆台卡合在所述安装槽内；所述弹簧预紧的安装在所述卡合圆台和所述螺帽间的定位销上。

优选地，所述卡合圆台底部的定位销为定位销的移动段，所述移动段沿所述安装槽上下滑移；在所述移动段上开设有环形凹槽。

优选地，所述螺帽的底部设有一向下开口的导向圆槽，所述弹簧的一端安装在所述导向圆槽内。

本发明还提供一种变速箱防误挂方法，其采用上述方案所述的变速箱换挡机构，包括以下步骤：(1)操作换挡机构，使得换挡轴带动防误挂挡板移动至弹簧销底部且与弹簧销恰好接触；(2)当误挂R挡时，换挡轴转动，弹簧被压缩时，并将弹力传递至换挡轴；(3)驾驶员通过感应换挡轴上的阻力，获知误挂信息。

本发明的效果在于：本方案中换挡轴上固连有互锁环，互锁环上设有防误挂挡板，若互锁环同换挡轴转动并压缩弹簧销的弹簧，从而造成挂R挡时挂挡力增加，提醒驾驶员，起到防止误挂R挡的作用，本装置结构简单，对制造要求较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的5挡变速器挡位示意图。

图2为现有技术中锁止机构未工作时的结构示意图。

图3为现有的锁止机构工作时的结构示意图。

图4为本发明提供的变速箱换挡机构的装配示意图。

图5为防误挂挡板与弹簧销配合处的结构示意图。

图6为互锁环的平面示意图。

图7为互锁环的轴侧图。

图8为互锁环与互锁销的配合示意图。

图9为本发明实施例中互锁环上的挡位示意图。

图10为弹簧销与变速箱壳体的装配图。

图11为弹簧销的***图。

现有技术图中：1a－变速箱壳体 2a－互锁销 3a－互锁钢球 4a－第一拔叉轴5a－第二拨叉轴 6a－第三拨叉轴

本发明图中：1－变速箱壳体 2－换挡轴 3－互锁环 4－防误挂挡板 5－弹簧销6－互锁挡板 61－导向斜面 7－互锁销 8－螺帽 9－弹簧 10－定位销 101－卡合圆台102－环形凹槽

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种变速箱换挡机构，其安装在变速箱壳体1内，包括，换挡轴2，换挡轴2的端部设有驱动拨块，拨叉轴上设有与驱动拨块配合的换挡拨块，换挡轴转动，通过驱动拨块带动换挡拨块轴向移动，从而实现拨叉轴上的齿轮分离或啮合实现换挡，驱动拨块与换挡拨块的配合方式为常用技术。

本方案中，结合图4到图6所示，换挡机构还包括固定在换挡轴上的互锁环3，其中，互锁环3上开设有两个销孔，通过销连接实现其与换挡轴2的固定。在互锁环3的一侧水平向外延伸有一防误挂挡板4，防误挂挡板4随换挡轴2转动或轴向运动；以及弹簧销5，弹簧销5固定在变速箱上壳体上，其底端向下伸入变速箱壳体1内；

当车辆即将挂入倒挡时，弹簧销5与防误挂挡板4接触，车辆挂入倒挡后，弹簧销5被压缩。通过操作换挡手柄，若挂入R挡，换挡轴2向右移动，换挡轴2因与互锁环3固连，故防误挂挡板向右移动，若互锁环同换挡轴转动，弹簧销就会向上移动，压缩弹簧，从而造成挂R挡时挂挡力增加，提醒驾驶员，起到防止误挂R挡的作用。相反，与R挡相应的5挡则不会压缩弹簧，则不会增加弹簧力，则不会受此机构限制。本装置减少了误挂R挡的风险，简化了互锁结构。其挡位可参照图9所示。

为了确保当挂入R挡时，防误挂挡板恰好位于弹簧销的正下方，且刚刚与弹簧销接触，本实施例进一步地，增设一个用于限制换挡轴移动的限位机构，以确保互锁挡板4换挡时移动或转动预设距离；如图7到9所示，其中，限位机构包括沿互锁环3周向设置的两组两两一组的互锁挡板6，各互锁挡板6间隔设置且围成一与车辆挡位相对应的多个挡槽；还包括互锁销7，互锁销7的顶部固定在变速箱上盖上，互锁销7的底端深入挡槽内。其前后移动及转动受到互锁销7与挡槽的配合限制，换挡时，互锁销7配合挡槽使得换挡轴2平移或转动预设位置。进一步改进地，互锁挡板6的内端分别切削形成一导向斜面61，各导向斜面61相互平行。

上述方案中，换挡轴2的平移和转动与互锁销7在挡槽内的移动相互对应；结合图7、图8以及图9所示，换挡轴2轴向移动，互锁销7位于空挡；换挡轴2转动，互锁销7滑入其余挡位。互锁销在空挡的时候位于中间位置。如图9所示，中间为3、4挡换挡槽位置，左边为1、2挡位置，右边为5、R挡位置。在换挡过程中，因为互锁销7在一个挡槽内运动，因此变速箱不会同时挂上两个挡位，实现挡位互锁功能，结构方便可靠。同时互锁板6上面设置的凸起斜面呈平行状态，可实现2进3、4进5快速斜线换挡功能，也即，通过操作换挡手柄，若使2挡进入3挡，传统机构先是2挡纵向位置退入到1/2挡选挡位置，再横向移动到空挡位置，从而再纵向进入3挡位置，就是Z字形换挡。而本操纵机构，因为互锁环凸台上面都设置了相平行的斜面，形成了2挡进3挡一个斜线路径，如图10，因此可以实现快速斜线换挡功能。

其中，如图10到11所示，上述方案中的弹簧销在本实施例中具体包括由上至下依次设置的螺帽8、弹簧9、定位销10；其中，定位销10的顶部设有卡合圆台101；在变速箱上壳体的内侧凸设有一安装槽，其中，安装槽的上下两侧分别设有开口，顶部开口用于固定螺帽8，其可采用螺纹方式配合连接；定位销10沿安装槽的底部开口伸出，卡合圆台101卡合在安装槽内；弹簧9预紧的安装在卡合圆台101和所述螺帽8间的定位销上，也即，安装槽的底部开口小于卡合圆台的外端面；其中，卡合圆台101底部的定位销10为定位销的移动段，移动段沿所述安装槽上下滑移；在移动段上开设有环形凹槽102，环形凹槽102可减少定位销与变速箱上盖的配合距离，方便定位销10上下移动，以防出现卡滞。螺帽8的底部设有一向下开口的导向圆槽，弹簧10的一端安装在所述导向圆槽内，导向槽的采用导向槽，确保弹簧安装位置，避免其倾斜。

相应的，本发明还提供一种变速箱防误挂方法，其采用上述方案的换挡机构，包括以下步骤：(1)操作换挡机构，使得换挡轴带动防误挂挡板移动至弹簧销底部且与弹簧销恰好接触；(2)当误挂R挡时，换挡轴转动，弹簧被压缩时，并将弹力传递至换挡轴；(3)驾驶员通过感应换挡轴上的阻力，获知误挂信息，驾驶员及时作出反应，从而避免当驾驶员想挂入5挡时，挂入R挡的情况发生。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种变速箱换挡机构，其安装在变速箱壳体内，包括，换挡轴，所述换挡轴的端部设有驱动拨块，拨叉轴上设有与驱动拨块配合的换挡拨块，其特征在于：还包括：

互锁环，所述互锁坏固定连接在所述换挡轴上，所述互锁环的一侧水平向外延伸有一防误挂挡板，所述防误挂挡板随所述换挡轴转动或轴向运动；

弹簧销，所述弹簧销固定在变速箱上壳体上，其底端向下伸入变速箱壳体内；

当车辆即将挂入倒挡时，所述弹簧销与所述防误挂挡板接触；车辆挂入倒挡后，所述弹簧销被压缩。

2.如权利要求1所述的变速箱换挡机构，其特征在于，还包括一用于限制所述换挡轴移动的限位机构，所述限位机构包括沿所述互锁环周向设置的两组两两一组的互锁挡板，各所述互锁挡板间隔设置且围成与车辆挡位相对应的多个挡槽；还包括互锁销，所述互锁销的顶部固定在变速箱上盖上，所述互锁销的底端深入所述挡槽内。

3.如权利要求2所述的变速箱换挡机构，其特征在于，各所述互锁挡板的内端分别切削形成一导向斜面，各所述导向斜面相互平行。

4.如权利要求2或3所述的变速箱换挡机构，其特征在于，所述换挡轴的平移和转动与所述互锁销在所述挡槽内的移动相互对应；所述换挡轴轴向移动时，所述互锁销位于空挡；所述换挡轴转动时，所述互锁销滑入其余挡位。

5.如权利要求1所述的变速箱换挡机构，其特征在于，所述弹簧销由上至下依次为螺帽、弹簧、定位销；所述定位销的顶部设有卡合圆台；在所述变速箱上壳体的内侧凸设有一安装槽，所述安装槽的上下两侧分别设有开口；所述螺帽安装在所述安装槽的顶部开口处，所述定位销沿所述安装槽的底部开口伸出，所述卡合圆台卡合在所述安装槽内；所述弹簧预紧的安装在所述卡合圆台和所述螺帽间的定位销上。

6.如权利要求5所述的变速箱换挡机构，其特征在于，所述卡合圆台底部的定位销为定位销的移动段，所述移动段沿所述安装槽上下滑移；在所述移动段上开设有环形凹槽。

7.如权利要求5所述的变速箱换挡机构，其特征在于，所述螺帽的底部设有一向下开口的导向圆槽，所述弹簧的一端安装在所述导向圆槽内。

8.一种变速箱防误挂方法，其特征在于，其采用如权利要求1－7任一项所述的变速箱换挡机构，包括以下步骤：(1)操作换挡机构，使得换挡轴带动防误挂挡板移动至弹簧销底部且与弹簧销恰好接触；(2)当误挂R挡时，换挡轴转动，弹簧被压缩时，并将弹力传递至换挡轴；(3)驾驶员通过感应换挡轴上的阻力，获知误挂信息。