專利名稱：車輛換擋助力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛換擋裝置領(lǐng)域，特別涉及一種車輛換擋助力裝置。
背景技術(shù)：
隨著車輛技術(shù)的不斷發(fā)展，對駕駛車輛的舒適性要求越來越高，而駕駛舒適性的 重要環(huán)節(jié)之一就是要求換擋輕便，尤其是一些重型載重汽車，因自重和載重的原因，換擋裝 置在換擋時(shí)通常較澀滯，為了解決這一問題，目前出現(xiàn)了各種各樣的換擋助力裝置。這些 換擋助力裝置主要有兩種助力方式一是采用變速器的同步器助力，即在同步器的內(nèi)部增 加新的助力結(jié)構(gòu)，以減輕同步器的換擋力，如德國H0FER POWERTRAIN公司開發(fā)的一種新型 Kyowa高性能同步器，它采用在換擋同步器滑套上增設(shè)換擋助力件，利用換擋助力件兩軸向 端設(shè)置的楔形齒，在同步器滑套進(jìn)行換擋轉(zhuǎn)換時(shí)形成調(diào)節(jié)助力，減輕駕駛者換擋用力；這種 換擋助力的換擋助力件8是位于與換擋撥叉6配合的同步器滑套7上(見圖6所示)。二 是采用外接或內(nèi)置氣缸的方式來產(chǎn)生助力，即設(shè)置一個(gè)氣缸9與換擋搖臂3連接(見圖7 所示)，在換擋時(shí)通過氣缸工作增加力量形成推動(dòng)換擋搖臂的助力，減輕駕駛者換擋用力。 這兩種助力方式，都需增加零部件，而且還需進(jìn)行裝配，其結(jié)構(gòu)都相對復(fù)雜，需考慮安裝位 置，導(dǎo)致變速裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要產(chǎn)生相應(yīng)變化，使生產(chǎn)成本相應(yīng)增加，無法在保證質(zhì)量和 功能的前提下，降低生產(chǎn)成本。在現(xiàn)有的變速器結(jié)構(gòu)中，通常都設(shè)有換擋位置自鎖機(jī)構(gòu)(見 圖8所示)，這種換擋位置自鎖機(jī)構(gòu)是在換擋軸上設(shè)置換擋自鎖塊，在變速器殼體上設(shè)置彈 簧自鎖銷與換擋自鎖塊對應(yīng)，在換擋自鎖塊10圓周設(shè)置有空擋位、向前掛擋位、向后掛擋 位三個(gè)圓弧槽，空擋位位于向前掛擋位和向后掛擋位之間，空擋位圓弧槽12與向前掛擋位 圓弧槽13和與向后掛擋位圓弧槽14之間分別各有一換擋行程段15，每一換擋行程段通常 在圓心角30°范圍，這兩個(gè)換擋行程段均為與換擋自鎖塊圓周的弧重合的圓弧段，或者為 與換擋自鎖塊半徑垂直的直線段，每個(gè)換擋行程段的起點(diǎn)和終點(diǎn)距換擋軸4圓心的距離相 同。在換擋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧自鎖銷11能夠從空擋位經(jīng)過換擋行程段后自動(dòng)插入對應(yīng)的圓弧 槽中形成換擋鎖定。由于這種換擋自鎖塊結(jié)構(gòu)在換擋過程中，彈簧自鎖銷產(chǎn)生的推力只是 向著換擋軸心一個(gè)方向，換擋行程段對彈簧自鎖銷的反作用力較大，導(dǎo)致?lián)Q擋操縱澀滯，使 駕駛者換擋用力增大，讓人不適；而且現(xiàn)有的換擋自鎖機(jī)構(gòu)也僅僅具有自動(dòng)鎖定換擋位置 的功能，而沒有其他功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種車輛換擋助力裝置，它通過 改進(jìn)換擋位置自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)換擋位鎖定，又能在換擋時(shí)形成換擋助力，減輕駕 駛者換擋用力，滿足駕駛舒適性，與其他助力方式相比較，還具有降低生產(chǎn)成本的作用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括設(shè)置在換擋軸上的換擋自鎖塊，和用于鎖定換 擋自鎖塊的彈簧自鎖銷，所述換擋自鎖塊凸出于換擋軸圓周，換擋自鎖塊上分別設(shè)有空擋 位弧形凹槽、向前掛擋位弧形凹槽和向后掛檔位弧形凹槽，其空擋位弧形凹槽與向前掛擋位弧形凹槽、向后掛檔位弧形凹槽之間分別各有一換擋行程段，所述用于鎖定換擋自鎖塊 的彈簧自鎖銷安裝在變速箱殼體上，該彈簧自鎖銷的球面圓弧狀頭端正對空擋位弧形凹 槽，在壓縮彈簧的張力作用下插入空擋位弧形凹槽中，所述換擋自鎖塊上空擋位弧形凹槽 與向前掛擋位弧形凹槽之間的換擋行程段，和空擋位弧形凹槽與向后掛檔位弧形凹槽之間 的換擋行程段，均設(shè)置為斜面，換擋行程段靠空擋位弧形凹槽一端的起點(diǎn)距換擋軸圓心的 距離大于換擋行程段的終點(diǎn)距換擋軸圓心的距離，換擋行程段與空擋位弧形凹槽中心至換 擋軸軸心的直線之間的夾角為40 65。。 向前掛擋位弧形凹槽、向后掛檔位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線，與
空擋位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線之間的圓心角分別為20 40° 。 換擋行程段的斜面為直線斜面，或?yàn)閽佄锞€斜面，或?yàn)閳A弧線斜面。 由于采用了上述方案，將換擋軸的換擋自鎖塊上的空擋位弧形凹槽與向前掛擋位
弧形凹槽之間的換擋行程段，和空擋位弧形凹槽與向后掛檔位弧形凹槽之間的換擋行程
段，均設(shè)置為斜面，使換擋行程段靠空擋位弧形凹槽一端的起點(diǎn)距換擋軸圓心的距離大于
換擋行程段的終點(diǎn)距換擋軸圓心的距離。這樣駕駛者操縱換擋桿向前掛檔或向后掛檔時(shí)，
換擋自鎖塊隨換擋軸向前轉(zhuǎn)動(dòng)或向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使彈簧自鎖銷從空擋位弧形凹槽中退出，緊抵
住斜面狀換擋行程段做相對移動(dòng)，由于換擋行程段的起點(diǎn)高于終點(diǎn)，彈簧自鎖銷的軸心延
伸線與換擋行程段呈斜向相交，彈簧自鎖銷在壓縮彈簧的張力作用下，通過球面圓弧狀頭
端向換擋行程段施與壓力，該壓力分解成兩個(gè)壓力方向，一個(gè)壓力方向沿壓縮彈簧的伸張
直線對換擋行程段施壓，該壓力方向與自鎖銷安裝方向一致；一個(gè)分壓力方向垂直于換擋
行程段進(jìn)行施壓形成換擋助力，該分壓力有助于推動(dòng)換擋自鎖塊帶動(dòng)換擋軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)到掛
檔鎖定位，使彈簧自鎖銷能夠快速插入向前掛擋位弧形凹槽或向后掛檔位弧形凹槽中形成
鎖定。而且換擋行程段與空擋位弧形凹槽中心至換擋軸軸心的直線之間的夾角采用40
65°范圍，這樣可以根據(jù)車輛需要的換擋助力大小，在該角度范圍內(nèi)選擇適合于該換擋助
力的角度制作換擋行程段斜面。同時(shí)也可以通過壓縮彈簧的張力大小來實(shí)現(xiàn)換擋助力的大
小變化。 向前掛擋位弧形凹槽、向后掛檔位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線，與 空擋位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線之間的夾角為20 40° ，使空擋位弧形 凹槽分別與向前掛擋位弧形凹槽和向后掛檔位弧形凹槽之間的換擋行程段的行程距離適 中，既適合于換擋自鎖塊隨換擋軸轉(zhuǎn)動(dòng)后的位置鎖定，又使換擋行程段在經(jīng)過彈簧自鎖銷 時(shí)有恰當(dāng)?shù)男谐叹嚯x接受來自彈簧自鎖銷施與的換擋助力。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，通過對換擋自鎖塊結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，不需增加零部件和生產(chǎn)成本，就 能實(shí)現(xiàn)換擋助力，提高駕駛時(shí)換擋的舒適性，而不再采用變速器的同步器助力方式或氣缸 助力方式，可以降低生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的向前掛檔位置鎖定示意圖； 圖3為本發(fā)明的換擋助力示意圖； 圖4為圖3的P處局部放大4
圖5為本發(fā)明位于換擋裝置上的位置示意圖；
圖6為現(xiàn)有技術(shù)的同步器助力裝置的位置示意圖；
圖7為現(xiàn)有技術(shù)的氣缸助力裝置位置示意圖；
圖8為現(xiàn)有技術(shù)的換擋位置自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中，1為操縱手柄，2為換擋桿，3為搖臂，4為換擋軸，5為撥叉軸，6為換擋撥 叉，7為同步器滑套，8為換擋助力件，9為氣缸，10為換擋自鎖塊，11為彈簧自鎖銷，12為空 擋位圓弧凹槽，13為向前掛檔位圓弧凹槽，14為向后掛檔位圓弧凹槽，15為換擋行程段，16 為壓縮彈簧，17為導(dǎo)向柱，18為變速箱殼體。
具體實(shí)施例方式
參見圖l至圖4，本發(fā)明車輛換擋助力裝置包括設(shè)置在換擋軸4上的換擋自鎖塊 10，和用于鎖定換擋自鎖塊的彈簧自鎖銷11 ，所述換擋自鎖塊10凸出于換擋軸4圓周，換擋 自鎖塊10上分別設(shè)有空擋位弧形凹槽12、向前掛擋位弧形凹槽13和向后掛檔位弧形凹槽 14。所述空擋位弧形凹槽12與向前掛擋位弧形凹槽13、向后掛檔位弧形凹槽14之間分別 有一換擋行程段15，兩個(gè)換擋行程段15均設(shè)置為斜面，換擋行程段15的斜面為直線斜面， 每個(gè)換擋行程段15靠空擋位弧形凹槽12 —端的起點(diǎn)a距換擋軸4圓心的距離大于換擋行 程段的終點(diǎn)b距換擋軸4圓心的距離。所述換擋行程段15與空擋位弧形凹槽12中心至換 擋軸4軸心的直線之間的夾角a為40 65° 。向前掛擋位弧形凹槽13、向后掛檔位弧形 凹槽14的槽底中心至換擋軸4軸心的直線，與空擋位弧形凹槽12的槽底中心至換擋軸4 軸心的直線之間的夾角P分別為20 4(T ，通常以3(T為佳。所述用于鎖定換擋自鎖塊 的彈簧自鎖銷11安裝在變速箱殼體18上，該彈簧自鎖銷11的球面圓弧狀頭端正對空擋位 弧形凹槽12，在壓縮彈簧16的張力作用下插入空擋位弧形凹槽12中。所述彈簧自鎖銷11 為空心銷，該彈簧自鎖銷11套在一壓縮彈簧16上，該壓縮彈簧16套在一固定在變速箱殼 體18上的導(dǎo)向柱17上，使彈簧自鎖銷11與變速箱殼體18之間留有儲力行程距離。
參見圖5，本發(fā)明工作時(shí)，駕駛者通過操縱換擋裝置的操縱手柄1帶動(dòng)換擋桿2動(dòng) 作，換擋桿2通過換擋搖臂3帶動(dòng)換擋軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，換擋軸4上的換擋自鎖塊10隨換擋軸4 旋轉(zhuǎn)，迫使彈簧自鎖銷11退縮，從空擋位弧形凹槽中移動(dòng)到換擋行程段上，抵住換擋行程 段表面沿?fù)Q擋行程段移動(dòng)，這時(shí)彈簧自鎖銷11在壓縮彈簧的作用下向呈斜面的換擋行程 段施與兩個(gè)方向的壓力，推動(dòng)換擋自鎖塊10帶動(dòng)換擋軸4轉(zhuǎn)動(dòng)加快產(chǎn)生換擋助力，換擋軸4 轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉軸5運(yùn)動(dòng)使換擋撥叉6移動(dòng)，換擋撥叉6撥動(dòng)同步器滑套7在變速器的軸上 移動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪與相應(yīng)的變速齒輪形成嚙合，完成換擋。 本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，所述換擋自鎖塊上的換擋行程段的斜面也可以 采用拋物線斜面或圓弧線斜面，只要形成換擋行程段靠空擋位弧形凹槽一端的起點(diǎn)a距換 擋軸圓心的距離大于換擋行程段的終點(diǎn)b距換擋軸圓心的距離，而且換擋行程段與空擋位 弧形凹槽中心至換擋軸軸心的直線之間的夾角a控制40 65°范圍，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)換擋 助力，提高換擋的舒適舒適性。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)可適用于各種車輛，在重型載重汽車上使用，舒適性效果尤其明顯，降 低生產(chǎn)成本也更顯著。
權(quán)利要求
一種車輛換擋助力裝置，包括設(shè)置在換擋軸上的換擋自鎖塊，和用于鎖定換擋自鎖塊的彈簧自鎖銷，所述換擋自鎖塊凸出于換擋軸圓周，換擋自鎖塊上分別設(shè)有空擋位弧形凹槽、向前掛擋位弧形凹槽和向后掛檔位弧形凹槽，其空擋位弧形凹槽與向前掛擋位弧形凹槽、向后掛檔位弧形凹槽之間分別各有一換擋行程段，所述用于鎖定換擋自鎖塊的彈簧自鎖銷安裝在變速箱殼體上，該彈簧自鎖銷的球面圓弧狀頭端正對空擋位弧形凹槽，在壓縮彈簧的張力作用下插入空擋位弧形凹槽中，其特征在于所述換擋自鎖塊上空擋位弧形凹槽與向前掛擋位弧形凹槽之間的換擋行程段，和空擋位弧形凹槽與向后掛檔位弧形凹槽之間的換擋行程段，均設(shè)置為斜面，換擋行程段靠空擋位弧形凹槽一端的起點(diǎn)距換擋軸圓心的距離大于換擋行程段的終點(diǎn)距換擋軸圓心的距離，換擋行程段與空擋位弧形凹槽中心至換擋軸軸心的直線之間的夾角為40～65°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛換擋助力裝置，其特征在于向前掛擋位弧形凹槽、向后掛檔位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線，與空擋位弧形凹槽的槽底中心至換擋軸軸心的直線之間的圓心角分別為20 40° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛換擋助力裝置，其特征在于換擋行程段的斜面為直線斜面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛換擋助力裝置，其特征在于換擋行程段的斜面為拋物線斜面或圓弧線斜面。
全文摘要
一種車輛換擋助力裝置，包括設(shè)置在換擋軸上的換擋自鎖塊，和用于鎖定換擋自鎖塊的彈簧自鎖銷，所述換擋自鎖塊上空擋位弧形凹槽與向前掛擋位弧形凹槽之間的換擋行程段，和空擋位弧形凹槽與向后掛擋位弧形凹槽之間的換擋行程段，均設(shè)置為斜面，換擋行程段靠空擋位弧形凹槽一端的起點(diǎn)距換擋軸圓心的距離大于換擋行程段的終點(diǎn)距換擋軸圓心的距離，換擋行程段與空擋位弧形凹槽中心至換擋軸軸心的直線之間的夾角為40～65°。它通過改進(jìn)換擋位置自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)換擋位鎖定，又能在換擋時(shí)形成換擋助力，減輕駕駛者換擋用力，滿足駕駛舒適性，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
文檔編號F16H61/28GK101769374SQ20101010887
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者劉韶東, 張勇, 陳志約 申請人:綦江齒輪傳動(dòng)有限公司