CN100494744C - 变速器档位锁止装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变速器档位锁止装置，尤其是用于汽车手动变速器的档位锁止装置。它包括安设在变速箱体上的伸缩锁销机构和带限位联动机构的换档转轴，所述伸缩锁销机构与换档转轴上的限位联动机构相配置，并设置在与限位联动机构相对应处的变速箱体上。本发明的有益效果在于：1.通过在在换档转轴上设置摆转式档位锁止装置，对变速器的换档进行锁定，结构较为简单，易于改装，且不增加换档阻力，换档轻便；2.不仅能有效防止变速器自动脱档，可靠性高，效果好，而且操作简便；3.当驱动件失效时，锁销会在回位弹簧的作用下缩回，取消对换档旋转轴的锁止，但不影响变速器原有的换档锁紧性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种变速器档位锁止装置，尤其是用于汽车手动变速器的档位锁止装置。
背景技术
现代汽车上广泛采用机械式变速器。机械式变速器通常由变速箱、变速传动齿轮和变速换档操纵机构组成，其中变速换档操纵机构包括有拨叉、拨叉轴、换档拨杆和与换档摇臂相联的换档转轴。为防止变速器自动脱档，在拨叉轴及换档转轴上通常设置自锁和互锁装置，这些装置大都由弹销和弹性钢球与拨叉轴及换档转轴上设置的凹槽配置而成。在一般情况下，能够起到防止变速器自动脱档的作用。但在某些工况下，如在一定车速下坡时、松油门、发动机的转速下降、接合套跟不上接合齿圈的速度，这时防止脱档只靠换档轴自锁弹簧的锁止力，如遇驾驶室或者底盘振动，易于造成脱档。这种情况不止单杆操纵反映多，双杆操纵也时有发生。因此，汽车变速器换档操纵机构中锁紧装置的可靠性还有待进一步的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种能有效防止变速器自动脱档、可靠性更高的变速器档位锁止装置，尤其是汽车变速器档位锁止装置。
本发明的技术方案为：包括安设在变速箱体上的伸缩锁销机构和带限位联动机构的换档转轴，所述伸缩锁销机构与换档转轴上的限位联动机构相配置，并设置在与限位联动机构相对应处的变速箱体上；所述伸缩锁销机构包括锁销、回位弹簧和与锁销相连的锁销驱动件；所述锁销驱动件为气动缸，所述气动缸的活塞下端与锁销相连为一体，气动缸的上腔为锁止气室，气动缸的下腔为回位气室，气动缸与压力气源控制系统连通；所述的压力气源控制系统分为两路，一路为储气筒，直接与气动缸上腔连通，为常通压力气源；另一路为与汽车离合器助力器气室相连的压力气源，通过助力器气室与气动缸下腔连通，当踩下离合器时，所述气动缸下腔与压力气源导通。
按上述方案，所述的限位联动机构包括限位卡环及止挡件，所述的限位卡环通过键槽与换档转轴相配置，限位卡环沿换档转轴轴向两端设有阻止其轴向移动的止挡件；限位卡环的外周或端面设有与锁销相配置的凸台或凹槽。
压力气源控制系统还可由储气筒通过一个两位四通电磁阀与气动缸的上、下腔连通构成；两位四通电磁阀的控制开关位于驾驶室中与离合器踏板或变速器换挡变速操纵机构相联动。松开离合器踏板时，电磁阀回位，储气筒与气动缸上腔的锁止气室导通，气动缸下腔与排(泄)气口导通；踩下离合器踏板时，电磁阀导通右移，储气筒与气动缸上腔的回位气室导通，气动缸上腔与排(泄)气口导通，使活塞上移。
下面从功能上对本发明做进一步说明。
本发明的工作过程为：当变速操纵杆挂入某一档位时，换档转轴带动限位联动机构的限位卡环旋转一个角度θ，伸缩锁销机构的锁销在驱动件的作用下向限位卡环方向移动，并与限位卡环的的锁止部位接触配合，限制限位卡环旋转，也就限制了换档转轴转动，换档转轴通过限位卡环的作用其转向被牢固地锁定在一个位置，能有效防止汽车变速器自动脱档。当需要换档时，驱动锁销向离开限位卡环的方向移动，解除对限位卡环的锁止，换档转轴的旋转锁定被解除，可以从偏转的θ角挂档位置回到空档位置，再从空档挂入其它档位，从而实现变速器的换档。挂档到位后，锁销伸出，重新将限位卡环锁定。对于气动缸来说，如果装置的供气系统失效，锁销会在回位弹簧的作用下缩回，撤销对换档的控制，不影响变速器的换档。这个功能对汽车挂档停车同时供气系统气压降低的工况来说是非常必要的。
综上所述，本发明的有益效果在于：
通过在在换档旋转轴上设置变速器档位锁止装置，对变速器的换档进行锁定，有效防止变速器自动脱档。
通过锁销将限位卡环锁止，特别是通过气动缸的气压将锁销牢固锁定在限位卡环上，即使受到外界的载荷冲击，锁销也不会从限位卡环中脱出，防止变速器自动脱档可靠性高，效果好。
通过回位气室中气体压力及回位弹簧弹力使锁销离开锁止位置，不增加换档阻力，换档轻便。
通过离合器踏板的联动控制实现对换档转轴运动的限制，操作简便可靠，不改变驾驶员的驾驶习惯。
当压力气源控制系统失效时，锁销会在回位弹簧的作用下向离开限位卡环的方向移动，取消对换档转轴的锁止，不影响变速器的正常使用。
本发明结构简单，操作简便，易于改装，且不影响变速器的原有性能和效果。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正剖视结构图。
图2为图1中的A-A剖视图，也为锁止状态的结构图示。
图3为本发明一个实施例的气动控制部分示意图。
图4为本发明另一个实施例的气动控制部分示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1：
本实施例变速器档位锁止机构包括固定在变速箱体1上的伸缩锁销机构5和带限位联动机构的换档转轴2，伸缩锁销机构5与限位联动机构配合，实现对换档转轴的锁止。参见图1。
伸缩锁销机构5包括锁销3、回位弹簧8和与锁销3相连的气动缸16。其中，气动缸16缸体固定在变速箱体1上；锁销3与气动缸16的活塞17下端相连为一体，气动缸16的上腔为锁止气室6，气动缸的下腔为回位气室7，回位气室7中安设有回位弹簧8，气动缸16与压力气源控制系统连通。参见图2。
压力气源控制系统分为两路，一路为汽车储气筒21，直接与气动缸锁止气室6连通，为常通压力气源；另一路包括离合器助力器气室9及回位压力气源22，回位压力气源22通过离合器助力器气室9与气动缸回位气室7连接，当踩下离合器踏板时，回位气室7与回位压力气源22导通。参见图3。
参见图1、图2，在换档转轴2上开设有轴向键槽15，限位卡环4套装在换档旋转轴2上，并通过内孔设置的键23与换档转轴的键槽15相配置，限位卡环4外周设置凸台24，凸台截面呈倒梯形(上大下小)，沿换档转轴2轴向限位卡环4两端设有止挡件25a、25b，止挡件与变速箱体1相连，由此构成限位联动机构。
下面从功能上对本实施例做进一步说明：
参见图2，本实施例的工作过程为：当汽车运行时，离合器踏板处于松开位置，气动缸锁止气室6充压，锁销3在受压活塞作用下克服回位弹簧8弹力，移动到限位卡环4的锁止位置，限制限位卡环4及换档转轴2的转动，防止变速器自动脱档；踩下离合器准备换档时，离合器助力器中的气体流入气动缸回位气室7，在回位气室7气体压力和回位弹簧8弹力的共同作用下，锁销3回缩退离锁止位置，解除对限位卡环4及换档旋转轴2的锁止，即可进行换档。
参见图1，在换档旋转轴2上设置限位联动机构，在限位卡环4对应处的变速箱体1上设置伸缩锁销机构5，通过伸缩锁销机构5与限位联动机构配合，限制换档旋转轴2的转动。
通过气动缸锁止气室6的气体压力将锁销3牢固压紧在限位卡环4的锁止部位，限制换档旋转轴2的转动。
回位气室7中有回位弹簧8，在压力气源控制系统失效的情况下，通过回位弹簧8的弹力，可使锁销3离开锁止位置，解除对换档旋转轴2的运动限制。
沿换档转轴2轴向限位卡环4两端设有阻止其轴向移动的止挡件25a、25b，限制限位卡环4的轴向运动，限位卡环4外表面上的凸台24与锁销3配合，限制换档旋转轴2的转动。
实施例2：
参见图4、图2，本实施例方案与实施例1的不同之处在于：压力气源控制系统包括储气筒21及一个两位四通电磁阀12，电磁阀控制开关11与离合器踏板联动；储气筒21经管路通过两位四通电磁阀与气动缸16相连，延时断开触发器13串接在电磁阀电控端与控制开关11之间。松开离合器踏板，控制开关断开，电磁阀回位，储气筒21与气动缸锁止气室6导通，回位气室7排气，锁销3伸出处于锁止部位；踩下离合器踏板，控制开关闭合，电磁阀移位变向，储气筒21与回位气室7导通，锁止气室6排气，锁销3回缩离开锁止位置，解除对换档旋转轴2的锁止，实现换档。本实施例的其它结构与实施例1相同。
本发明不仅仅局限于上述的实施方式，还可以通过在伸缩锁销机构5与离合器踏板之间连接拉丝，通过离合器踏板和拉丝控制锁销3的运动；限位卡环4外表面还可以为凹槽，可以达到同样的效果，均属于本发明的范围。
其具体的一个实施例为所述锁销驱动件由锁销与离合器踏板之间连接拉丝构成，在离合器踏板与伸缩锁销机构之间连接拉丝，以拉丝作为锁销回缩的驱动件，回位弹簧将锁销下压伸出，当踩下离合器踏板时，通过拉丝将锁销抬起回缩，解除了对限位卡环的锁止，可进行换档。
Claims (9)
1、一种变速器档位锁止装置，包括安设在变速箱体上的伸缩锁销机构和带限位联动机构的换档转轴，所述伸缩锁销机构与换档转轴上的限位联动机构相配置，并设置在与限位联动机构相对应处的变速箱体上；所述伸缩锁销机构包括锁销、回位弹簧和与锁销相连的锁销驱动件；所述锁销驱动件为气动缸，所述气动缸的活塞下端与锁销相连为一体，气动缸的上腔为锁止气室，气动缸的下腔为回位气室，气动缸与压力气源控制系统连通；其特征在于：所述的压力气源控制系统分为两路，一路为储气筒，直接与气动缸上腔连通，为常通压力气源；另一路为与汽车离合器助力器气室相连的压力气源，通过助力器气室与气动缸下腔连通，当踩下离合器时，所述气动缸下腔与压力气源导通。
2、按权利要求1所述的变速器档位锁止装置，其特征在于：所述回位弹簧位于气动缸下腔的回位气室。
3、按权利要求1或2所述的变速器档位锁止装置，其特征在于：所述的限位联动机构包括限位卡环及止挡件，所述的限位卡环通过键槽与换档转轴相配置，限位卡环沿换档转轴轴向两端设有阻止其轴向移动的止挡件。
4、按权利要求3所述的变速器档位锁止装置，其特征在于：所述限位卡环的外周或端面设有与锁销相配置的凸台或凹槽。
5、一种变速器档位锁止装置，包括安设在变速箱体上的伸缩锁销机构和带限位联动机构的换档转轴，所述伸缩锁销机构与换档转轴上的限位联动机构相配置，并设置在与限位联动机构相对应处的变速箱体上；所述伸缩锁销机构包括锁销、回位弹簧和与锁销相连的锁销驱动件；所述锁销驱动件为气动缸，所述气动缸的活塞下端与锁销相连为一体，气动缸的上腔为锁止气室，气动缸的下腔为回位气室，气动缸与压力气源控制系统连通；其特征在于：所述的压力气源控制系统由压力气源通过一个两位四通电磁阀与气动缸的上、下腔连通构成，所述两位四通电磁阀的控制开关与离合器踏板或变速器换挡变速操纵机构相联动，松开离合器踏板时，电磁阀回位，储气筒与气动缸上腔的锁止气室导通，气动缸下腔与排气口导通；踩下离合器踏板时，电磁阀导通右移，储气筒与气动缸上腔的回位气室导通，气动缸上腔与排气口导通，使活塞上移。
6、按权利要求5所述的变速器档位锁止装置，其特征在于：所述回位弹簧位于气动缸下腔的回位气室。
7、按权利要求5或6所述变速器档位锁止装置，其特征在于：所述的限位联动机构包括限位卡环及止挡件，所述的限位卡环通过键槽与换档转轴相配置，限位卡环沿换档转轴轴向两端设有阻止其轴向移动的止挡件。
8、按权利要求7所述的变速器档位锁止装置，其特征在于：所述限位卡环的外周或端面设有与锁销相配置的凸台或凹槽。
9、一种变速器档位锁止装置，包括安设在变速箱体上的伸缩锁销机构和带限位联动机构的换档转轴，所述伸缩锁销机构与换档转轴上的限位联动机构相配置，并设置在与限位联动机构相对应处的变速箱体上；所述伸缩锁销机构包括锁销、回位弹簧和与锁销相连的锁销驱动件；其特征在于：所述锁销驱动件是由锁销与离合器踏板之间连接拉丝构成。
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