專利名稱：一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車變速器領(lǐng)域，尤其涉及遠(yuǎn)離駕駛位置的可操縱五個(gè)換擋撥叉桿的手動(dòng)變速器選換擋集成裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車使用的六檔制選換擋集成裝置，操縱軌跡如倒置的“王”字，每條縱線可分別向前或向后進(jìn)兩個(gè)檔，向左橫擺排擋柄(選檔)到盡頭可進(jìn)兩個(gè)檔，向右橫擺排擋柄 (選檔)到盡頭可進(jìn)行兩個(gè)檔，不擺檔柄，在相向彈簧力作用下排擋柄處在中縱線，可進(jìn)兩個(gè)檔，現(xiàn)代轎車、微型車、輕型車、中型載重車、客車大都采用的約定俗成的排列式(如圖1所示)，駕駛者對(duì)這種方式很容易掌握，但超出3只換擋撥叉桿，即設(shè)置四條縱線或五條縱線， 駕駛者則很難準(zhǔn)確選擇需要的縱線而進(jìn)錯(cuò)檔。在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)性能不斷提升，公路狀況不斷改善的形勢(shì)下，匹配現(xiàn)在的五前進(jìn)檔加倒檔的變速器，已明顯不能滿足動(dòng)力充裕、路況良好的駕駛要求?，F(xiàn)有的五檔變速器受檔間跨距限制，總變速比一般只能做到4. 5，受這一數(shù)據(jù)制約，在滿足1檔有足夠扭矩起步前提下，用5檔在中高速行駛時(shí)明顯不合理，表現(xiàn)為油耗高、排放多、噪聲大，要滿足低、中、 高速都合理，總傳動(dòng)比應(yīng)超過5. 3，即至少要設(shè)置六個(gè)前進(jìn)擋加一個(gè)倒檔。而手動(dòng)操作7個(gè)檔位，現(xiàn)有選換擋集成裝置的性能無法實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有選換擋集成裝置只能完成3條縱線6個(gè)檔位的選換擋。為滿足更高的駕駛要求，有必要實(shí)用新型六前進(jìn)檔加倒檔，或七前進(jìn)檔加倒檔，或八前進(jìn)擋加倒檔的變速器，來匹配現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車，使其發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于最佳工作轉(zhuǎn)速區(qū)間，即 “油耗最省，扭矩最大，排放最小”的轉(zhuǎn)速區(qū)間，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車節(jié)能減排，高效低費(fèi)的性能目標(biāo)。 要突破六檔制(五前進(jìn)檔加倒檔)的手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)模式，首先要解決駕駛者換擋的可行性，即必須實(shí)用新型一種準(zhǔn)確易會(huì)的操縱七檔制或八檔制或九檔制的選換擋集成裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，可精準(zhǔn)完成四條縱線，七個(gè)檔位換擋，或五條縱線八個(gè)或九個(gè)檔位換擋，換擋手法是在現(xiàn)有六檔制基礎(chǔ)上延伸，很容易被駕駛者掌握，而且不會(huì)出錯(cuò)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于包括選位擺臂、選位齒輪、撥檔擺臂、撥檔軸、選位電磁鐵，選位擺臂與帶軸的選位齒輪連接，選位齒輪被軸向限位；撥擋擺臂與連接撥檔軸連接，撥檔軸與選位齒輪軸垂直，撥檔軸沿軸向設(shè)置有與選位齒輪嚙合的弧形齒條，撥檔軸中間固定設(shè)置有撥檔指轂，撥檔指轂的下端設(shè)置有撥檔指，撥檔指用于推動(dòng)配置于變速箱內(nèi)的撥叉桿組；所述撥叉桿組包括四只或五只撥叉桿，撥叉桿上均設(shè)置有與撥檔指匹配的受動(dòng)槽，擺動(dòng)撥檔臂，撥檔指推動(dòng)相應(yīng)位置的受動(dòng)槽移動(dòng)，完成進(jìn)檔或出檔； 選位擺臂擺動(dòng)，帶動(dòng)選位齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選位齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)制有弧形齒條的撥檔軸軸向移動(dòng)，撥檔軸上的撥檔指則在撥叉桿組的受動(dòng)槽中沿槽向移動(dòng)(即作選位動(dòng)作)，撥檔指的槽向運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)區(qū)間，一個(gè)是限制區(qū)間，即可分別向左或向右移動(dòng)一個(gè)受動(dòng)槽位置(可選左二位置、右二位置、中間位置三個(gè)位置)；一個(gè)是擴(kuò)大區(qū)間，即可分別越過左二位置、右二位置到達(dá)左三位置、右三位置；所述撥檔指槽向運(yùn)動(dòng)在限制區(qū)間或擴(kuò)大區(qū)間是由選位電磁鐵控制，撥檔指兩端分別緊貼設(shè)置有可隨撥檔指沿槽向移動(dòng)的限制指，限制指的寬度至少大于兩個(gè)受動(dòng)槽的寬度，限制指在撥檔指選位不準(zhǔn)時(shí)防止同時(shí)誤進(jìn)兩個(gè)檔，撥檔指往兩端移動(dòng)的范圍分別與兩端的受動(dòng)槽寬度相同。所述選位齒輪可以設(shè)置為半幅齒輪，只要滿足與弧形齒條嚙合旋轉(zhuǎn)的角度要求。所述撥檔軸上的弧形齒條是在撥檔軸外壁上加工出的一段與選位齒輪模數(shù)相同的齒條。傳統(tǒng)齒條是呈矩形的，在齒輪旋轉(zhuǎn)作用下只能作直線運(yùn)動(dòng)，弧形齒條在齒輪旋轉(zhuǎn)作用下可作直線和旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。該弧形齒條部分是在撥檔軸外壁上直接機(jī)械加工設(shè)置的齒條狀，可以是全環(huán)的也可以是半環(huán)的，只要滿足旋轉(zhuǎn)時(shí)不干涉選位齒輪即可。所述遠(yuǎn)離撥檔擺臂的撥檔軸外壁上設(shè)置有環(huán)狀或半環(huán)狀V形槽，V形槽與帶壓縮彈簧的定位鋼球或帶圓弧頂?shù)亩ㄎ讳撝ヅ?，使撥檔軸在兩只相向的中推彈簧推動(dòng)回中時(shí)被準(zhǔn)確定位在中間位置。所述限制指的外側(cè)均固定連接有限制滑塊，限制滑塊安裝在撥檔軸一側(cè)的滑槽內(nèi)，限制滑塊與撥檔軸軸向平行，滑塊體內(nèi)設(shè)置有抵于滑槽端堵頭的中推彈簧，中推彈簧在滑槽端堵頭的支撐下，推動(dòng)限制滑塊帶動(dòng)限制指緊貼撥檔指向中間運(yùn)動(dòng)，兩只限制指向中的相向軸推力，使撥檔指平衡的停在中間。位于撥檔指轂兩側(cè)的上端設(shè)有兩只選位電磁鐵，選位電磁鐵安裝在殼體上部，選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯在動(dòng)鐵芯彈簧力作用下均處于下位，處于下位的動(dòng)鐵芯占據(jù)著一個(gè)受動(dòng)槽的位置，動(dòng)鐵芯與撥檔指轂之間均預(yù)留有一個(gè)受動(dòng)槽寬的位置。也就是駕駛者可選擇中間撥叉桿相鄰的左右兩只撥叉桿進(jìn)出檔，這時(shí)候的功能與現(xiàn)行的六檔制選換擋功能是相同的。當(dāng)駕駛者按動(dòng)電鈕，給左側(cè)的選位電磁鐵通電時(shí)，電磁鐵的動(dòng)鐵芯在磁場(chǎng)作用下，克服動(dòng)鐵芯彈簧力，上移到上位，這時(shí)駕駛者把排擋桿向左選到盡頭，撥檔指則越過曾被動(dòng)鐵芯占位的左側(cè)最遠(yuǎn)處的受動(dòng)槽內(nèi)，作進(jìn)出檔動(dòng)作。同樣，通電右選位電磁鐵，則可選右側(cè)最遠(yuǎn)處的受動(dòng)槽作進(jìn)出檔動(dòng)作。選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯斷面是矩形的；或者動(dòng)鐵芯與撥檔指轂接觸部分的斷面是矩形，其余部分是圓形。矩形動(dòng)鐵芯的一個(gè)平直面與撥檔指輪轂端平直面作壓力接觸時(shí)，可保證其長(zhǎng)效性能。本實(shí)用新型的工作原理是概述工作流程。(1)設(shè)一只(右)選位電磁鐵的選換擋集成裝置工作流程，此裝置可操控四根撥叉桿。A、向前擺動(dòng)選位擺臂，選位齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過弧形齒條使撥檔軸左移，移至撥檔指轂左端與窗口左壁頂住停止，撥檔指完全進(jìn)入1——2檔撥叉桿受動(dòng)槽，向前擺動(dòng)撥檔擺臂，撥檔軸帶動(dòng)撥檔指前擺，受動(dòng)槽前移，1——2檔撥叉桿完成進(jìn)1檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，1——2檔撥叉桿退出1檔回位空檔；左端的限制指在滑塊體內(nèi)中推彈簧推動(dòng)下，把撥檔指從1——2檔受動(dòng)槽回移到3——4檔受動(dòng)槽，定位鋼球在撥檔指回到中間區(qū)域時(shí)，受定位彈簧作用力落入撥檔軸上的V形槽，使撥檔指精準(zhǔn)停位在3——4檔受動(dòng)槽。重復(fù)選位動(dòng)作再后擺撥檔擺臂，完成進(jìn)2檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，退至空檔。B、選位擺臂無動(dòng)作，撥檔指在3——4檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂進(jìn)3檔，后擺撥檔擺臂進(jìn)4檔，回?cái)[在空檔。C、后擺選位擺臂，選位齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過弧形齒條使撥檔軸右移，直到撥檔指轂右端頂住選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯停住，撥檔指完全進(jìn)入5——6檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂進(jìn)5檔，后擺進(jìn)6檔?；?cái)[撥檔臂且沒對(duì)選位擺臂加力，右端限制指會(huì)把撥檔指推回中位并被定位鋼球定位在3——4檔受動(dòng)槽。D、按動(dòng)通電保持延時(shí)開關(guān)，選位電磁鐵通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在下位的動(dòng)鐵芯克服彈簧力移至上位，后擺選位擺臂，撥檔指轂右移越過動(dòng)鐵芯讓出的位置，直到頂住窗口右壁停住，撥檔指進(jìn)入倒檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂，完成進(jìn)倒檔動(dòng)作?；?cái)[撥檔擺臂，右端的限制指會(huì)把撥檔指推回中位并被定位鋼球精準(zhǔn)定位在3——4檔受動(dòng)槽內(nèi)，選位電磁鐵斷電，動(dòng)鐵芯重回下位關(guān)閉進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽的通道。E、沒開啟選位電磁鐵，向前或向后擺動(dòng)選位擺臂不到位，即撥檔指沒完全進(jìn)入 1——2檔受動(dòng)槽或5——6檔受動(dòng)槽，撥檔指會(huì)跨界處在兩個(gè)受動(dòng)槽內(nèi)，這時(shí)左右兩只限制指也會(huì)進(jìn)入這兩個(gè)受動(dòng)槽，防止同時(shí)推進(jìn)兩個(gè)檔；或者開啟選位電磁鐵，選位擺臂動(dòng)作不到位，撥檔指沒完全進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽，而是處在倒檔受動(dòng)槽與5——6檔受檔槽之間，緊隨左右的兩只限制指會(huì)分別進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽和5——6檔受動(dòng)槽，阻止錯(cuò)誤發(fā)生。(2)設(shè)兩只選位電磁鐵的選換擋集成裝置工作流程，此裝置可操控五根撥叉桿。A、開啟左選位電磁鐵，向前擺動(dòng)選位擺臂，選位齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過弧形齒條使撥檔軸左移，移至撥檔指轂左端與窗口左壁頂住停止，撥檔指完全進(jìn)入1——2檔撥叉桿受動(dòng)槽，向前擺動(dòng)撥檔擺臂，撥檔軸帶動(dòng)撥檔指前擺，受動(dòng)槽前移，1——2檔撥叉桿完成進(jìn)1 檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，1——2檔撥叉桿退出1檔回位空檔；左端的限制指在滑塊體內(nèi)中推彈簧推動(dòng)下，把撥檔指從1——2檔受動(dòng)槽回移到5——6檔受動(dòng)槽，定位鋼球在撥檔指回到中間區(qū)域時(shí)，受定位彈簧作用力落入撥檔軸上的V形槽，使撥檔指精準(zhǔn)停位在5——6檔受動(dòng)槽。重復(fù)選位動(dòng)作再后擺撥檔擺臂，完成進(jìn)2檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，退至空檔。B、不開啟左選位電磁鐵，向前擺動(dòng)選位擺臂，選位齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過弧形齒條使撥檔軸左移，移至撥檔指轂左端與左選位電磁鐵動(dòng)鐵芯頂住停止，撥檔指完全進(jìn)入3—— 4檔撥叉桿受動(dòng)槽，向前擺動(dòng)撥檔擺臂，撥檔軸帶動(dòng)撥檔指前擺，受動(dòng)槽前移，3——4檔撥叉桿完成進(jìn)3檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，3——4檔撥叉桿退出3檔回位空檔；左端的限制指在滑塊體內(nèi)中推彈簧推動(dòng)下，把撥檔指從3——4檔受動(dòng)槽回移到5——6檔受動(dòng)槽，定位鋼球在撥檔指回到中間區(qū)域時(shí)，受定位彈簧作用力落入撥檔軸上的V形槽，使撥檔指精準(zhǔn)停位在 5——6檔受動(dòng)槽。重復(fù)選位動(dòng)作再后擺撥檔擺臂，完成進(jìn)24檔動(dòng)作；回?cái)[撥檔擺臂，退至空檔。C、選位擺臂無動(dòng)作，撥檔指在5——6檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂進(jìn)5檔，后擺撥檔擺臂進(jìn)6檔，回?cái)[在空檔。D、后擺選位擺臂，選位齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過弧形齒條使撥檔軸右移，直到撥檔指轂右端頂住選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯停住，撥檔指完全進(jìn)入7——8檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂進(jìn)7檔，后擺進(jìn)8檔?；?cái)[撥檔臂且沒對(duì)選位擺臂加力，右端限制指會(huì)把撥檔指推回中位并被定位鋼球定位在5——6檔受動(dòng)槽。[0027]Ε、按動(dòng)通電保持延時(shí)開關(guān)，右選位電磁鐵通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在下位的動(dòng)鐵芯克服彈簧力移至上位，后擺選位擺臂，撥檔指轂右移越過動(dòng)鐵芯讓出的位置，直到頂住窗口右壁停住，撥檔指進(jìn)入倒檔撥叉桿受動(dòng)槽內(nèi)，前擺撥檔擺臂，完成進(jìn)倒檔動(dòng)作。回?cái)[撥檔擺臂，右端的限制指會(huì)把撥檔指推回中位并被定位鋼球精準(zhǔn)定位在5——6檔受動(dòng)槽內(nèi)，右擴(kuò)選位電磁鐵斷電，動(dòng)鐵芯重回下位關(guān)閉進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽的通道。F、沒開啟選位電磁鐵，向前或向后擺動(dòng)選位擺臂不到位，即撥檔指沒完全進(jìn)入 3——4檔受動(dòng)槽或7——8檔受動(dòng)槽，撥檔指會(huì)跨界處在兩個(gè)受動(dòng)槽內(nèi)，這時(shí)左右兩只限制指也會(huì)進(jìn)入這兩個(gè)受動(dòng)槽，防止同時(shí)推進(jìn)兩個(gè)檔；或者開啟右選位電磁鐵，選位擺臂動(dòng)作不到位，撥檔指沒完全進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽，而是處在倒檔受動(dòng)槽與7——8檔受檔槽之間，緊隨左右的兩只限制指會(huì)分別進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽和7——8檔受動(dòng)槽，阻止錯(cuò)誤發(fā)生?；蛘唛_啟左選位電磁鐵，選位擺臂動(dòng)作不到位，撥檔指沒完全進(jìn)入1——2檔受動(dòng)槽，而是處在1——2 檔受動(dòng)槽與3——4檔受檔槽之間，緊隨左右的兩只限制指會(huì)分別進(jìn)入1——2檔受動(dòng)槽和 3——4檔受動(dòng)槽，阻止錯(cuò)誤發(fā)生。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低，可與現(xiàn)行六檔制排檔器對(duì)接匹配，與現(xiàn)行六檔制手動(dòng)變速器換擋撥叉桿槽口對(duì)接方式相同，工藝?yán)^承性好，便于推廣應(yīng)用。它的實(shí)質(zhì)性效益是為手動(dòng)變速器從五前進(jìn)檔升級(jí)到六檔、七檔、八檔產(chǎn)品方案提供了必須的技術(shù)支持，否則，即便生產(chǎn)出六、七、八前進(jìn)擋變速箱也無法應(yīng)用。

圖1為傳統(tǒng)方式的選換擋裝置的操作縱軌跡示意圖圖2為本發(fā)明為九個(gè)檔位的操作縱軌跡示意圖圖3為本發(fā)明為七個(gè)檔位的操作縱軌跡示意圖圖4為傳統(tǒng)選換擋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖6為本發(fā)明左選不到位，限制指限制進(jìn)檔的結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本發(fā)明左側(cè)選檔電磁鐵工作，左選，撥檔指在1、2檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖8為本發(fā)明左側(cè)選檔電磁鐵不工作，左選，撥檔指在3、4檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖9為本發(fā)明無選檔動(dòng)作，撥檔指在中間5、6檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖10為圖6-9的A-A方向選檔齒輪與弧形齒輪嚙合、撥檔指和限制指的結(jié)構(gòu)示意圖圖11為圖6-9的A-A方向撥檔指無轉(zhuǎn)角動(dòng)作，撥檔叉桿位于空檔位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖圖12為圖6-9的A-A方向撥檔指轉(zhuǎn)角，撥檔叉桿推動(dòng)變速齒在檔的結(jié)構(gòu)示意圖圖13為圖6-9的俯視方向無選檔動(dòng)作，撥檔指在中間5、6檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖14為圖6-9的俯視方向左側(cè)選檔電磁鐵不工作，左選，撥檔指在3、4檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖[0045]圖15為圖6-9的俯視方向左側(cè)選檔電磁鐵工作，左選，撥檔指在1、2檔受動(dòng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖16為傳統(tǒng)矩形齒條在縱向和橫向的運(yùn)動(dòng)方式示意圖圖17為本發(fā)明弧形齒條在縱向和橫向的運(yùn)動(dòng)方向示意圖圖18為本發(fā)明撥檔指轂未作選為移動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖圖19為本發(fā)明左側(cè)選位電磁鐵未工作撥檔指轂左移一個(gè)位置的結(jié)構(gòu)示意圖圖20為本發(fā)明左側(cè)選位電磁鐵工作撥檔指轂左移兩個(gè)位置的結(jié)構(gòu)示意圖圖21為本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖其中，附圖標(biāo)記為1-選位擺臂，2-選位齒輪，3-撥檔擺臂，4-撥檔軸，5-選位電磁鐵，6-撥檔指轂，7-撥檔指，8-限制指，9-1、2檔撥叉桿，10-3,4檔撥叉桿，11-5,6檔撥叉桿，12-7,8檔撥叉桿，13-倒檔撥叉桿，14-弧形齒條，15-限制滑塊，16-中推彈簧，17-動(dòng)鐵芯，18-動(dòng)鐵芯彈簧，19- V形槽，20-定位彈簧，21-定位鋼球，22-受動(dòng)槽，23-撥叉桿， 24-變速齒，25-選檔軟軸，26-換檔軟軸，27-變速器對(duì)接平臺(tái)，28-對(duì)接平臺(tái)窗口，29-電線，30-排檔器，31-排檔柄，32-排檔柄電鈕，33-儀表臺(tái)，34-延時(shí)電鈕。
具體實(shí)施方式
一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，包括選位擺臂1、選位齒輪2、撥檔擺臂3、撥檔軸4、選位電磁鐵5，選位擺臂1與帶軸的選位齒輪2連接，選位齒輪2被軸向限位；撥擋擺臂與連接撥檔軸4連接，撥檔軸4與選位齒輪2軸垂直，撥檔軸4沿軸向設(shè)置有與選位齒輪 2嚙合的弧形齒條14，撥檔軸4中間固定設(shè)置有撥檔指轂6，撥檔指轂6的下端設(shè)置有撥檔指7，撥檔指7用于推動(dòng)撥叉桿組；所述撥叉桿組包括四只或五只撥叉桿23，即1、2檔撥叉桿9，3、4檔撥叉桿10，5、6檔撥叉桿11，7、8檔撥叉桿12和倒檔撥叉桿13，撥叉桿23上均設(shè)置有與撥檔指7匹配的受動(dòng)槽22，擺動(dòng)撥檔臂，撥檔指7推動(dòng)相應(yīng)位置的受動(dòng)槽22移動(dòng)完成進(jìn)檔或出檔；選位擺臂1擺動(dòng)，帶動(dòng)選位齒輪2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選位齒輪2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)制有弧形齒條14的撥檔軸4軸向移動(dòng)，撥檔軸4上的撥檔指7則在撥叉桿組的受動(dòng)槽22中沿槽向移動(dòng)(即作選位動(dòng)作)，撥檔指7的槽向運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)區(qū)間，一個(gè)是限制區(qū)間，即可分別向左或向右移動(dòng)一個(gè)受動(dòng)槽位置(可選左二位置、右二位置、中間位置三個(gè)位置)；一個(gè)是擴(kuò)大區(qū)間，即可分別越過左二位置、右二位置到達(dá)左三位置、右三位置；所述撥檔指7槽向運(yùn)動(dòng)在限制區(qū)間或擴(kuò)大區(qū)間是由選位電磁鐵5控制，撥檔指7兩端分別緊貼設(shè)置有可隨撥檔指7 沿槽向移動(dòng)的限制指8，限制指8的寬度至少大于兩個(gè)受動(dòng)槽的寬度，限制指8在撥檔指7 選位不準(zhǔn)時(shí)防止同時(shí)誤進(jìn)兩個(gè)檔，撥檔指7往兩端移動(dòng)的范圍分別與兩端的受動(dòng)槽寬度相同。撥檔指7和限制指8插入換檔撥叉桿23的受動(dòng)槽22內(nèi)，可選擇性地?fù)軇?dòng)一只換檔撥叉桿23動(dòng)作。所述撥叉桿組設(shè)置于變速器內(nèi)，選位齒輪2、撥檔軸4設(shè)置于四周帶連接邊沿的殼體內(nèi)，殼體底部中間與變速器的外殼上的變速器對(duì)接平臺(tái)27設(shè)置有滿足撥檔指7和限制指 8運(yùn)行的對(duì)接平臺(tái)窗口 28，殼體與變速器的外殼的變速器對(duì)接平臺(tái)27之間用螺釘連接。所述帶軸的選位齒輪2安裝在殼體上的安裝孔內(nèi)，軸向被限位但可做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選位擺臂1與排檔器30的選檔軟軸25鉸接；所述撥檔軸4安裝在殼體的撥檔軸4孔內(nèi)，可在孔內(nèi)作軸向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，撥檔軸4伸出殼體外的端部連接撥檔擺臂3，檔擺臂與排檔器30的換檔軟軸26鉸接，撥檔軸4在換檔軟軸26拉動(dòng)或推動(dòng)檔擺臂作轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)被選位齒輪2軸旋轉(zhuǎn)推移的軸向運(yùn)動(dòng)干涉；帶兩根軟軸傳送排檔動(dòng)作的排檔器30是現(xiàn)行通用的機(jī)動(dòng)車排檔
直ο變速器的四只或五只撥叉桿23的受動(dòng)槽22被集中排列在對(duì)接平臺(tái)窗口 28中央。所述選位齒輪2可以設(shè)置為半幅齒輪，只要滿足與弧形齒條14嚙合旋轉(zhuǎn)的角度要求。所述撥檔軸4上的齒狀部分可以是在撥檔軸4外圓上直接機(jī)械加工設(shè)置的齒條狀，可以是全環(huán)的也可以是半環(huán)的，只要滿足旋轉(zhuǎn)時(shí)不干涉選位齒輪2即可。參看圖17，弧形齒條14與選位齒輪2配合運(yùn)動(dòng)的方向示意圖，圖16所示為傳統(tǒng)齒條齒輪副的運(yùn)動(dòng)方向。所述撥檔軸4上遠(yuǎn)離撥檔擺臂3端的軸外圓周上加工設(shè)置有全環(huán)或半環(huán)V形槽 19，V形槽19與帶壓縮彈簧的定位鋼球21或帶圓弧頂?shù)亩ㄎ讳撝ヅ洌箵軝n軸4在兩只相向中推彈簧16推動(dòng)回中時(shí)，被準(zhǔn)確定位在指定位置。采用V形槽19型式可使定位鋼球 21進(jìn)出槽時(shí)更平穩(wěn)。所述限制指8固定在限制滑塊15的一端，限制滑塊15安裝在撥檔軸4 一側(cè)的滑槽內(nèi)，限制滑塊15與撥檔軸4軸向平行，滑塊體內(nèi)設(shè)置有抵于滑槽端堵頭的中推彈簧16，中推彈簧16在滑槽端堵頭的支撐下，推動(dòng)限制指8緊貼撥檔指7向中間運(yùn)動(dòng)。另一只限制滑塊15鏡向安裝，兩只限制指8向中的相向軸推力，使撥檔指7平衡的停在中間。兩只限制指8的主要作用是兩只限制指8只能隨撥檔指7作軸移，而不能隨撥檔指7轉(zhuǎn)角，撥檔指 7轉(zhuǎn)角推動(dòng)一只撥叉桿進(jìn)檔，撥叉桿推動(dòng)變速齒24在檔時(shí)，兩只限制指8會(huì)限制其余撥叉桿作進(jìn)檔動(dòng)作，即使出現(xiàn)駕駛者操作不當(dāng)或其他原因，撥動(dòng)指選在兩個(gè)撥叉桿的受動(dòng)槽22內(nèi) (錯(cuò)誤跨界)兩只限制指8會(huì)限制撥檔指7動(dòng)作，避免同時(shí)進(jìn)兩個(gè)檔的事故。位于撥檔指轂6兩側(cè)的上端設(shè)有兩只選位電磁鐵5，選位電磁鐵5安裝在殼體上部，選位電磁鐵5的動(dòng)鐵芯17在動(dòng)鐵芯彈簧18的彈簧力作用下均處于下位，動(dòng)鐵芯17與撥檔指轂6之間均有一個(gè)受動(dòng)槽寬的位置，也就是駕駛者可選擇中間撥叉桿相鄰的左右兩只撥叉桿進(jìn)出檔，這時(shí)候的功能與現(xiàn)行的六檔制選換擋功能是相同的。當(dāng)駕駛者按動(dòng)電鈕， 給左側(cè)的選位電磁鐵5通電時(shí)，電磁鐵的動(dòng)鐵芯17在磁場(chǎng)作用下，克服動(dòng)鐵芯彈簧18的彈簧力，上移到上位，這時(shí)駕駛者把排檔桿向左選到盡頭，撥檔指7則越過曾被動(dòng)鐵芯17占位的左側(cè)最遠(yuǎn)處的受動(dòng)槽22內(nèi)，作進(jìn)出檔動(dòng)作。同樣，通電右選位電磁鐵5，則可選右側(cè)最遠(yuǎn)處的受動(dòng)槽22作進(jìn)出檔動(dòng)作。依照機(jī)動(dòng)車排檔器30軟軸布局位置，本裝置可鏡向制作或鏡向安裝。如果機(jī)動(dòng)車變速器為四撥叉桿設(shè)計(jì)，則只需設(shè)置一只選位電磁鐵5。所述排檔器30、儀表臺(tái)33都通過電線29與選位電磁鐵5連接。實(shí)施例1 如圖6-15所示，變速器為五只撥叉桿，八個(gè)前進(jìn)擋，一個(gè)倒檔設(shè)計(jì)。設(shè)與變速器對(duì)接平臺(tái)27匹配的殼體一只，設(shè)置帶撥檔擺臂3的撥檔軸4 一只，撥檔軸4制有弧形齒條14，帶輪轂的換檔指一只，設(shè)V形槽19及與之配合的定位彈簧20，定位鋼球21的中間定位裝置一套。設(shè)置帶選位擺臂1的選檔齒輪一只。設(shè)置兩只鏡向安裝帶限制指8和中推彈簧16的限制滑塊15。設(shè)置兩只對(duì)稱安裝在殼體上部中間位置的選位電磁鐵5。在機(jī)動(dòng)車排檔桿手柄上設(shè)置一只電鈕，管理左選位電磁鐵5給電通斷，左選位電磁鐵5管理左側(cè)最遠(yuǎn)處1、2檔撥叉桿9的受動(dòng)槽22可選與否。在機(jī)動(dòng)車儀表臺(tái)33合適位置設(shè)置一只延時(shí)通電保持電鈕，延時(shí)電鈕34管理右選位電磁鐵5給電通斷，右選位電磁鐵5右側(cè)最遠(yuǎn)處的到檔撥叉桿的受動(dòng)槽22可選與否。該結(jié)構(gòu)的手動(dòng)變速器選換擋集成裝置的換擋軌跡如圖2所示。實(shí)施例1的工作狀態(tài)描述駕駛者按下排檔手柄電鈕，左選位電磁鐵5通電工作，動(dòng)鐵芯17上移，駕駛者向左橫擺排動(dòng)手柄到盡頭，撥檔指7從在線的5——6檔受動(dòng)槽22，跨過左鄰的3——4檔受動(dòng)槽22，進(jìn)入到左側(cè)最遠(yuǎn)處的1——2檔受動(dòng)槽22，駕駛者向前推排檔手柄進(jìn)1檔，向后拉進(jìn) 2檔。作2檔進(jìn)3檔動(dòng)作，無須按手柄電鈕，只需把排檔手柄從2檔位推出，不限制排檔手柄，在中推彈簧16和V型中間定位裝置作用下，排檔手柄會(huì)迅速回中，駕駛者再左選排檔， 此時(shí)，左選位電磁鐵5的動(dòng)電芯已在下位關(guān)閉了向左最遠(yuǎn)處選檔的通道，撥檔指7只能進(jìn)左鄰的3——4檔受動(dòng)槽22，向前推可進(jìn)3檔，向后拉可進(jìn)4檔。作4檔進(jìn)5檔動(dòng)作時(shí)，只需把排檔手柄從4檔位推出，不限制排檔手柄，排檔手柄會(huì)迅速自動(dòng)回中，向前推可進(jìn)5檔，向后拉可進(jìn)6檔。作6檔進(jìn)7檔動(dòng)作是推出6檔位，向右選排檔手柄，前推進(jìn)7檔，后拉進(jìn)8 檔。減檔動(dòng)作按加檔動(dòng)作逆向?qū)嵤?。進(jìn)倒檔動(dòng)作，按動(dòng)1次儀表臺(tái)33上的通電保持延時(shí)電鈕34，右選位電磁鐵5會(huì)通電使動(dòng)鐵芯17移至上位并保持一定時(shí)間(一般設(shè)計(jì)5秒左右)把排檔手柄右選到盡頭，撥動(dòng)指即跨過7——8檔受動(dòng)槽22進(jìn)入倒檔撥叉桿13的受動(dòng)槽22， 前推進(jìn)倒檔。出倒檔動(dòng)作將排檔桿推出即可，右選位電磁鐵5會(huì)自動(dòng)關(guān)閉倒檔受動(dòng)槽22， 這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是如果不按動(dòng)儀表臺(tái)33的延時(shí)電鈕34，在前行過程中，是沒有誤進(jìn)倒檔的可能。如果駕駛者按下排檔柄電鈕32，左選時(shí)未把排檔柄31選到盡頭，使撥檔指7停留在1——2檔受動(dòng)槽22和3——4檔受動(dòng)槽22之間，左右兩限制指8會(huì)分別進(jìn)入1——2檔受動(dòng)槽22的一部分和進(jìn)入3——4檔受動(dòng)槽22的一部分，由于限制指8不會(huì)隨撥檔指7擺動(dòng)，所以就阻止了駕駛者誤操作造成事故。撥檔指轂與擴(kuò)大選為電磁鐵的關(guān)系如圖18-20所示。 同樣，如果駕駛者按動(dòng)延時(shí)電鈕34后，右選不到位，兩只限制指8也能避免駕駛者同時(shí)推進(jìn)倒檔和7檔的錯(cuò)誤。實(shí)施例2 如圖5所示，變速器為四只撥叉桿，六個(gè)前進(jìn)擋一個(gè)倒檔設(shè)計(jì)。設(shè)置與變速器對(duì)接平臺(tái)27匹配的本發(fā)明裝置殼體一只，設(shè)置帶撥檔擺臂3的撥檔軸4 一只，撥檔軸4制有弧形齒條14，固接一只帶輪轂的撥檔指7，一套中間定位裝置，包括有“V”型槽及與之配合的定位彈簧20，定位鋼球21。設(shè)置帶選位擺臂1的選檔齒輪一只，設(shè)置兩只鏡向安裝帶限制指8和中推彈簧16的限制滑塊15。設(shè)置一只安裝在殼體上部靠撥檔指轂6右側(cè)的選位電磁鐵5。在機(jī)動(dòng)車儀表臺(tái)33合適位置設(shè)一只延時(shí)通電保持電鈕。延時(shí)電鈕34 管理選位電磁鐵5給電通斷。選位電磁鐵5管理倒檔撥叉桿13受動(dòng)槽22可選與否。該結(jié)構(gòu)的手動(dòng)變速器選換擋集成裝置的換擋軌跡如圖3所示。實(shí)施例2的工作狀態(tài)描述駕駛者左選排檔柄31，前推可進(jìn)1檔，后拉可進(jìn)2檔，出2進(jìn)3時(shí)，只需把排檔柄31 從2推出，不限制排檔柄31，排檔柄31在兩只相向中推彈簧16和中間定位裝置作用下，會(huì)迅速回中在3——4受動(dòng)槽22內(nèi)，向前排進(jìn)3檔，向后拉進(jìn)4檔。出4進(jìn)5時(shí)，推出排檔手柄，右選到盡頭，前推為5檔，后拉為6檔，減檔動(dòng)作逆向?qū)嵤＿M(jìn)倒檔程序；按動(dòng)1次儀表臺(tái)33上的通電保持延時(shí)電鈕34，選位電磁鐵5會(huì)通電使動(dòng)鐵芯17移至上位并保持一定時(shí)間(一般設(shè)計(jì)5秒左右)然后把排檔手柄右選到盡頭，撥檔指7即跨過5——6檔受動(dòng)槽22 進(jìn)入倒檔受動(dòng)槽22，前推進(jìn)入倒檔。出倒檔后，倒檔受動(dòng)槽22會(huì)被選位電磁鐵5關(guān)閉。 如果駕駛者啟動(dòng)延時(shí)電鈕34后，向右選位沒到盡頭，而是把撥動(dòng)指停留在5——6 檔受動(dòng)槽22和倒檔受動(dòng)槽22之間，這時(shí)左右兩只限制指8會(huì)分別占據(jù)5——6檔受動(dòng)槽22 的一部分和倒檔受動(dòng)槽22的一部分，駕駛者無法推動(dòng)排檔柄31，防止同時(shí)推進(jìn)兩個(gè)檔的事故。
權(quán)利要求1.一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于包括選位擺臂、選位齒輪、撥檔擺臂、撥檔軸、選位電磁鐵，選位擺臂與帶軸的選位齒輪連接，選位齒輪被軸向限位；撥擋擺臂與連接撥檔軸連接，撥檔軸與選位齒輪軸垂直，撥檔軸沿軸向設(shè)置有與選位齒輪嚙合的弧形齒條，撥檔軸中間固定設(shè)置有撥檔指轂，撥檔指轂的下端設(shè)置有撥檔指，撥檔指用于推動(dòng)撥叉桿組；所述撥叉桿組包括四只或五只撥叉桿，撥叉桿上均設(shè)置有與撥檔指匹配的受動(dòng)槽，擺動(dòng)撥檔臂，撥檔指推動(dòng)相應(yīng)位置的受動(dòng)槽移動(dòng)完成進(jìn)檔或出檔；選位擺臂擺動(dòng)，帶動(dòng)選位齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選位齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)制有弧形齒條的撥檔軸軸向移動(dòng)，撥檔軸上的撥檔指則在撥叉桿組的受動(dòng)槽中沿槽向移動(dòng)；所述撥檔指槽向運(yùn)動(dòng)由選位電磁鐵控制，撥檔指兩端分別緊貼設(shè)置有可隨撥檔指沿槽向移動(dòng)的限制指，限制指的寬度至少大于兩個(gè)受動(dòng)槽的寬度，撥檔指往兩端移動(dòng)的范圍分別與兩端的受動(dòng)槽寬度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于所述撥檔軸上的弧形齒條是在撥檔軸外壁上加工出的一段與選位齒輪模數(shù)相同的齒
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)離撥檔擺臂的撥檔軸外壁上設(shè)置有環(huán)狀或半環(huán)狀V形槽，V形槽與帶壓縮彈簧的定位鋼球或帶圓弧頂?shù)亩ㄎ讳撝ヅ?，使撥檔軸在兩只相向的中推彈簧推動(dòng)回中時(shí)被準(zhǔn)確定位在中間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于所述限制指的外側(cè)均固定連接有限制滑塊，限制滑塊安裝在撥檔軸一側(cè)的滑槽內(nèi)，限制滑塊與撥檔軸軸向平行，滑塊體內(nèi)設(shè)置有抵于滑槽端堵頭的中推彈簧，中推彈簧在滑槽端堵頭的支撐下， 推動(dòng)限制滑塊帶動(dòng)限制指緊貼撥檔指向中間運(yùn)動(dòng)，兩只限制指向中的相向軸推力，使撥檔指平衡的停在中間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于位于撥檔指轂兩側(cè)的上端設(shè)有兩只選位電磁鐵，選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯在動(dòng)鐵芯彈簧力作用下均處于下位，處于下位的動(dòng)鐵芯占據(jù)著一個(gè)受動(dòng)槽的位置，動(dòng)鐵芯與撥檔指轂之間均預(yù)留有一個(gè)受動(dòng)槽寬的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，其特征在于選位電磁鐵的動(dòng)鐵芯斷面是矩形的；或者動(dòng)鐵芯與撥檔指轂接觸部分的斷面是矩形，其余部分是圓形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車變速器領(lǐng)域，尤其公開了一種可操控四或五只撥叉桿的手動(dòng)變速器選換擋集成裝置，包括選位擺臂、選位齒輪、撥檔擺臂、撥檔軸、限制指、選位電磁鐵，所述選位擺臂擺動(dòng)帶動(dòng)選位齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選位齒輪帶動(dòng)制有弧形齒條的撥檔軸軸向移動(dòng)，撥檔軸上的撥檔指可在變速器撥叉桿組的受動(dòng)槽中沿槽向移動(dòng)，選定位置后撥檔擺臂帶動(dòng)撥檔指擺動(dòng)，使所在受動(dòng)槽的撥叉桿作進(jìn)出檔動(dòng)作；撥檔指兩端分別緊貼設(shè)置有可隨撥檔指沿槽向移動(dòng)的限制指，限制指可限制撥檔指同時(shí)誤推進(jìn)兩個(gè)檔；選位電磁鐵可開啟或關(guān)閉第4、5只撥叉桿受動(dòng)；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低，與現(xiàn)行六檔制排檔器、變速器撥叉桿對(duì)接匹配，工藝?yán)^承性好，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F16H61/18GK202228656SQ201120360088
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者孔凡魯, 江大建 申請(qǐng)人:孔凡魯, 江大建