專利名稱：汽車手動變速器用換擋回位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車變速器中的部件結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種汽車手動變速器用換擋回位裝置。
背景技術(shù)：
目前，在汽車手動變速器換擋機構(gòu)中，為使選擋能正確回空擋位(也稱作“中位”)， 并保證空擋位置的準確性，必須使用空擋回位裝置。此外，為了提高駕駛員在換擋操作時的手感，增加換擋舒適性，在選換擋操作過程中，需要大小適中、手感舒適的選擋力和換擋力， 選、換擋力太大，頻繁的進行換擋操作會使駕駛者疲勞，選、換擋力太小，換擋操作時無手感，選換擋回位性差，易出現(xiàn)誤操作?；谑謩幼兯倨魉鶓?yīng)有的上述要求，大部分換擋機構(gòu)均采用螺旋彈簧，彈簧座及卡環(huán)結(jié)構(gòu)加以解決，但在實際裝配中，由于裝配的零件較多，使安裝極為不便，且換擋軸上需要設(shè)計卡環(huán)槽，增加了換擋軸的加工成本，降低了換擋軸的剛度；此外，由于選擋力的大小是通過壓縮螺旋彈簧產(chǎn)生的，隨著選擋位移的增加，螺旋彈簧的壓縮量增加，選擋力與螺旋彈簧的壓縮量成正比，選擋力也逐漸增大，具體表現(xiàn)為開始選擋時力最小，選擋到位時力最大，選擋舒適性較差。中國實用新型專利CN201636307U公開了一種變速箱換擋結(jié)構(gòu)，包括換擋指、定位座、殼體、換擋軸、凸臺，在所述的換擋指上與定位座接觸的端面為V形內(nèi)凹的斜面，定位座的座頭與斜面的底部接觸。上述中的換擋指多由外殼、彈簧、鋼球等幾部分組成的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)應(yīng)用在上述方案中，通過其與V形內(nèi)凹斜面的配合，避免通過彈簧回位裝置實現(xiàn)空擋定位和選擋回位的功能，其結(jié)構(gòu)簡單，對變速箱內(nèi)的空間要求小，緊湊型強，并且故障率低，生產(chǎn)成本較低，換擋指同定位座配合，實現(xiàn)增強手感，提升了換擋品質(zhì)。但采用該技術(shù)方案，由于V形斜面的限制，使選擋手感不夠好，且該結(jié)構(gòu)不能保證準確空擋位及良好的回位功能的選換擋感力。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種能保證準確空擋位及良好的回位功能的汽車手動變速器用換擋回位裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計合理，易于裝配，節(jié)省安裝空間，且選擋手感較好，提高了舒適性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的汽車手動變速器用換擋回位裝置，包括換擋軸、與換擋軸固連的感力塊，該裝置還包括與變速器殼體固連的選擋定位座，在選擋動作發(fā)生時， 所述的感力塊具有與選擋定位座自由端的鋼球接觸配合而對換擋軸產(chǎn)生選擋感應(yīng)力的選擋接觸部。作為上述方式的進一步限定，上述的選擋接觸部為肩部帶有弧度、截面形狀為凹字形的端面以換擋軸軸線為軸旋轉(zhuǎn)而成。作為本實用新型的改進，該裝置還包括固定在變速器殼體上的換擋定位座，所述的換擋定位座與選擋定位座相對于換擋軸軸線相對設(shè)置，在換擋動作發(fā)生時，所述的感力塊具有與換擋定位座自由端的鋼球接觸配合而對換擋軸產(chǎn)生換擋感應(yīng)力的換擋接觸部。作為對上述方式的進一步限定，上述的換擋接觸部端面形狀為W形。此外，上述的感力塊與換擋軸通過彈性銷固連。采用上述技術(shù)方案，由于增設(shè)選擋定位座和換擋定位座，使二者與各自對應(yīng)的具有特定表面曲線的選擋接觸部和換擋接觸部配合，實現(xiàn)了空擋定位、選擋回位、產(chǎn)生選擋力和產(chǎn)生換擋力(增強換擋吸入感)等功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)利用兩個螺旋彈簧實現(xiàn)上述功能的不足之處，使空擋定位精確、選擋力大小容易控制、選擋舒適性高，裝配方便。
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型作更進一步詳細說明


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1的右視圖；圖3為選擋定位座的鋼球在選擋接觸部I、II兩個位置的示意圖；圖4為圖3中選擋定位座的鋼球在位置II時的受力分析圖；圖5為換擋操作時本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、換擋軸；2、感力塊；3、選擋定位座；4、鋼球；5、選擋接觸部；6、換擋定位座；7、 換擋接觸部；8、彈性銷。
具體實施方式
本實用新型的設(shè)計理念在于通過增設(shè)與變速器殼體固連的選擋定位座3，使選擋定位座3自由端的鋼球4與感力塊2的選擋接觸部5接觸配合，以使在選擋動作發(fā)生時，上述的接觸配合能對換擋軸1產(chǎn)生選擋感應(yīng)力。通過增設(shè)換擋定位座6，使換擋定位座6自由端的鋼球4與感力塊2的換擋接觸部 7接觸配合，以使在換擋動作發(fā)生時，上述的接觸配合能對換擋軸1產(chǎn)生換擋感應(yīng)力。下面通過具體的結(jié)構(gòu)對本實用新型的設(shè)計理念進行解釋說明。由
圖1、圖2所示可知，本實用新型的汽車手動變速器用換擋回位裝置，包括換擋軸1、感力塊2，感力塊2通過彈性銷8與換擋軸1固定在一起，以使感力塊2隨著換擋軸1 的移動或轉(zhuǎn)動而相應(yīng)的移動或轉(zhuǎn)動。在變速器殼體上固定連接有選擋定位座3和換擋定位座6，選擋定位座3與換擋定位座6相對于換擋軸1軸線相對設(shè)置。選擋定位座3和換擋定位座6通過壓入(過盈配合)或螺紋與變速器殼體固定在一起，選擋定位座3和換擋定位座 6結(jié)構(gòu)相同或相似，根據(jù)安裝方式及彈力大小其外形和性能可以不同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由外殼、彈簧、鋼球等幾部分組成，其具體結(jié)構(gòu)均可采用現(xiàn)有的產(chǎn)品，如舍弗勒公司生產(chǎn)的定位座 F-574107。選擋接觸部5為肩部帶有弧度、截面形狀為凹字形的端面以換擋軸1軸線為軸旋轉(zhuǎn)而成，其兩肩部的弧度對稱設(shè)置，選擋定位座3的鋼球在該弧度曲面上可進行滾動，并隨著弧度曲面的起伏而壓縮內(nèi)部彈簧；換擋接觸部7端面形狀為W形，換擋定位座6的鋼球在 W行曲面上滾動時，同樣隨著W形曲面的起伏而壓縮內(nèi)部彈簧。在使用時，選擋定位座3的鋼球4位于選擋接觸部5的內(nèi)凹中部，并同時與選擋接觸部5兩個圓弧形曲面相切，此處為變速器選擋的中位，即空擋位置，空擋位時，換擋定位座6的鋼球4也正好處于換擋接觸部7的W形曲面中部，也同時與兩個曲面相切，換擋軸1 軸向受力平衡，作用在選換擋感力塊2上對稱布置的選擋定位座3和換擋定位座6的彈簧力可相互抵消一部分或完全抵消達到平衡狀態(tài)，不會使換擋軸1徑向受力而產(chǎn)生彎曲。駕駛員進行選擋操作時，換擋軸1帶動感力塊2軸向移動，選擋定位座3的鋼球4 在選擋接觸部5的“凹”字形曲面的弧面上滾動，換擋定位座6的鋼球4在換擋接觸部7“W” 形曲面中央槽部直線滾動，不產(chǎn)生軸向力，選擋接觸部5曲面給鋼球4 一個沿著切點和鋼球 4中心連線方向的力，該力分解為沿換擋軸1的力和壓縮選擋定位座3內(nèi)部彈簧的力，沿換擋軸1的力即為選擋力。圖3表示選擋定位座3的鋼球4在選擋接觸部5 “凹”字形曲面上處于空擋位I時和選至某一擋位II時的狀態(tài)，圖4表示圖3中鋼球4在某一擋位II時的受力情況，從圖中可以看出，鋼球與此時曲面的切點為P，AP是過切點P的切線，00’為換擋軸軸線，PC為壓縮選擋定位座3的內(nèi)部彈簧的力，PB為選擋力，通過圖中分析可知PB = PC · tan (χ)，其中PC = k · m，可知PB = k · m · tan (χ)，公式中k為選擋定位座3中彈簧的剛度系數(shù)，m為彈簧的彈性變形量，χ為切線AP與軸線00’形成的夾角，該夾角隨著曲面曲率變化而變化。從而可以得到“凹”字形曲面左右兩邊圓弧曲率大小變化決定選擋力的大小的變化，選擋力非線性增加，對駕駛員而言，一開始進行換擋操作，選擋時便會有明顯的手感，而且隨著選擋行程的增加，選擋力的增加量將減小，并趨于一個恒定值，舒適性大大提高，同時減少了駕駛員頻繁換擋時的疲勞，另外，合理的曲面設(shè)計可以解決現(xiàn)有技術(shù)中兩個螺旋彈簧結(jié)構(gòu)空擋不準確及選一擋、二擋時及選五擋和倒擋擋時選擋力不對稱問題。駕駛員進行換擋操作時，如圖5所示，換擋軸1帶動擋感力塊2繞換擋軸1軸線旋轉(zhuǎn)，選擋定位座3的鋼球4在感力塊2選擋接觸部5的“凹”字形曲面上滾動，不壓縮彈簧， 即選擋到位后，選擋力不再增加；換擋定位座6的鋼球4在換擋接觸部7的“W”形曲面上沿 “W”形狀滾動，一開始壓縮換擋定位座6內(nèi)部彈簧而產(chǎn)生換擋力，越過曲面最高點后，產(chǎn)生一個反向力，即出現(xiàn)換擋吸入感。通過上述描述可知，本實用新型的技術(shù)方案通過設(shè)計感力塊結(jié)構(gòu)，利用選擋定位座和換擋定位座實現(xiàn)了空擋定位、選擋回位、產(chǎn)生選擋力和產(chǎn)生換擋力(增強換擋吸入感) 等功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)利用兩個螺旋彈簧實現(xiàn)上述功能的不足之處使空擋位置準確、選擋力容易控制，避免了選擋力線性增加帶來的舒適性差、零件多、裝配不便等缺陷。
權(quán)利要求1.一種汽車手動變速器用換擋回位裝置，包括換擋軸(1)、與換擋軸(1)固連的感力塊 (2)，其特征在于該裝置包括與變速器殼體固連的選擋定位座(3)，在選擋動作發(fā)生時，所述的感力塊(2)具有與選擋定位座(3)自由端的鋼球(4)接觸配合而對換擋軸(1)產(chǎn)生選擋感應(yīng)力的選擋接觸部(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動變速器用換擋回位裝置，其特征在于所述的選擋接觸部(5)為肩部帶有弧度、截面形狀為凹字形的端面以換擋軸(1)軸線為軸旋轉(zhuǎn)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車手動變速器用換擋回位裝置，其特征在于該裝置包括固定在變速器殼體上的換擋定位座(6)，所述的換擋定位座(6)與選擋定位座(3)相對于換擋軸(1)軸線相對設(shè)置，在換擋動作發(fā)生時，所述的感力塊(2)具有與換擋定位座(6) 自由端的鋼球(4)接觸配合而對換擋軸(1)產(chǎn)生換擋感應(yīng)力的換擋接觸部(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車手動變速器用換擋回位裝置，其特征在于所述的換擋接觸部(7)端面形狀為W形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動變速器用換擋回位裝置，其特征在于所述的感力塊(2 )與換擋軸(1)通過彈性銷(8 )固連。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車變速器中的部件結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種汽車手動變速器用換擋回位裝置。該裝置包括換擋軸(1)、與換擋軸(1)固連的感力塊(2)、與變速器殼體固連的選擋定位座(3)，在選擋動作發(fā)生時，所述的感力塊(2)具有與選擋定位座(3)自由端的鋼球(4)接觸配合而對換擋軸(1)產(chǎn)生選擋感應(yīng)力的選擋接觸部(5)。采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了空擋定位、選擋回位、產(chǎn)生選擋力和產(chǎn)生換擋力等功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)利用兩個螺旋彈簧實現(xiàn)上述功能的不足之處，使空擋定位精確、選擋力大小容易控制、選擋舒適性高，裝配方便。
文檔編號F16H59/04GK202032076SQ20112008075
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者徐海山, 龔正偉 申請人:長城汽車股份有限公司