用于變速器的前進擋至倒擋的鎖定機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】公開了用于變速器的前進擋至倒擋的鎖定機構(gòu)。一種用于手動變速器的前進擋齒輪至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)包括繞軸安裝的換擋指模塊和與換擋指模塊的次級指選擇性地嚙合的滑動凸輪?；瑒油馆喤c次級指之間的選擇性嚙合使得變速器的操作者能夠使前進擋齒輪脫離而不會無意嚙合倒擋齒輪。
【專利說明】用于變速器的前進擋至倒擋的鎖定機構(gòu)
[0001]相關(guān)申請
此申請要求2015年I月30日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/109，976的權(quán)益，該專利申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及機動車輛變速器。更具體來說，本公開涉及用于機動車輛變速器的前進擋至倒擋鎖定機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]此部分的陳述僅僅提供與本發(fā)明有關(guān)的【背景技術(shù)】信息，這些陳述可能構(gòu)成也可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]在典型的機動車輛手動變速器中，前進擋和倒擋齒輪放置在相同的選擇擋位板中。當機動車輛的駕駛者對變速器的換擋桿施加力以脫離前進擋齒輪時，由于駕駛者施加到換擋桿的力和/或由于換擋桿的把手的質(zhì)量在把手被移動時產(chǎn)生的慣性力而存在變速器與倒擋齒輪直接嚙合的可能性。這種情況可能損壞變速器并且可能引起乘客安全問題。試圖防止在前進擋齒輪的脫離期間倒擋齒輪的直接嚙合的當前機構(gòu)通常龐大并且由若干部件制成。
[0005]因此，需要防止在前進擋齒輪的脫離期間倒擋齒輪的直接嚙合的緊湊機構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]—種用于手動變速器的前進擋齒輪至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)包括繞軸安裝的換擋指模塊和與換擋指模塊的次級指選擇性地嚙合的滑動凸輪?；瑒油馆喤c次級指之間的選擇性嚙合使得變速器的操作者能夠使前進擋齒輪脫離而不會無意嚙合倒擋齒輪。
[0007]本發(fā)明包括以下方案:
1.一種用于變速器的鎖定機構(gòu)，包括:
安裝在軸上的換擋指模塊，所述換擋指模塊包括次級指；以及凸輪，所述凸輪選擇性地嚙合所述次級指以使得所述變速器的操作者能夠使前進擋齒輪脫離而不會無意嚙合倒擋齒輪。
[0008]2.如方案I所述的鎖定機構(gòu)，其中所述軸安裝到殼體。
[0009]3.如方案2所述的鎖定機構(gòu)，其進一步包括將所述凸輪聯(lián)接到所述殼體的扭轉(zhuǎn)彈善
O
[0010]4.如方案3所述的鎖定機構(gòu)，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧在兩個固定位置處附接到所述殼體，并且定位在所述凸輪上相對于所述兩個固定位置移動的另一個位置處附接到所述凸輪。
[0011]5.如方案3所述的鎖定機構(gòu)，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧具有固定臂，所述固定臂具有第一末端和第二末端，所述固定臂的第一末端和第二末端在兩個固定位置處附接到所述殼體，所述扭轉(zhuǎn)彈簧進一步包括具有第一末端和第二末端的旋轉(zhuǎn)臂，所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端連接到所述固定臂的第二末端，并且所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端附接到所述凸輪，所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端能夠繞所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。
[0012]6.如方案5所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪包括與所述固定臂的第一末端嚙合的槽，所述凸輪沿所述槽相對于所述固定臂的第一末端滑動。
[0013]7.如方案6所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪繞所述固定臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。
[0014]8.如方案5所述的鎖定機構(gòu)，其中所述第一臂通過一對螺栓附接到所述殼體。
[0015]9.如方案I所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪包括倒角，所述倒角使得所述次級指能夠向上滑動到所述凸輪的遠端。
[0016]10.如方案9所述的鎖定機構(gòu)，其中當所述次級指脫離所述凸輪時，所述次級指移動超過所述遠端。
[0017]11.一種脫離變速器的前進擋齒輪的方法，所述方法包括:
使換擋指模塊沿第一方向繞軸旋轉(zhuǎn)，所述換擋指模塊包括次級指，當所述換擋指模塊沿第一方向旋轉(zhuǎn)時，所述次級指接觸凸輪；
繼續(xù)使所述換擋指模塊旋轉(zhuǎn)，以使得所述次級指脫離所述凸輪并且移動超出所述凸輪，所述凸輪在與所述次級指脫離到空擋位置時沿與所述第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)；以及
使所述次級指沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)，以使得所述次級指接觸所述凸輪并且從所述空擋位置沿所述第二方向推動所述凸輪，所述次級指與所述凸輪之間的嚙合防止所述次級指移動到倒擋齒輪位置。
[0018]12.如方案11所述的方法，其進一步包括移動所述換擋指模塊且因此將所述次級指移動到倒擋擋位板位置，以使得所述次級指與所述凸輪脫離。
[0019]13.如方案12所述的方法，其中所述凸輪沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)到所述空擋位置。
[0020]14.如方案11所述的方法，其中所述軸安裝到殼體。
[0021]15.如方案14所述的方法，其中扭轉(zhuǎn)彈簧將所述凸輪聯(lián)接到所述殼體。
[0022]16.如方案15所述的方法，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧在兩個固定位置處附接到所述殼體，并且定位在所述凸輪上相對于所述兩個固定位置移動的另一個位置處附接到所述凸輪。
[0023]17.如方案15所述的方法，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧具有固定臂，所述固定臂具有第一末端和第二末端，所述固定臂的第一末端和第二末端在兩個固定位置處附接到所述殼體，所述扭轉(zhuǎn)彈簧進一步包括具有第一末端和第二末端的旋轉(zhuǎn)臂，所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端連接到所述固定臂的第二末端，并且所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端附接到所述凸輪，所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端能夠繞所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。
[0024]18.如方案17所述的方法，其中所述凸輪包括與所述固定臂的第一末端嚙合的槽，所述凸輪沿所述槽相對于所述固定臂的第一末端滑動。
[0025]19.如方案18所述的方法，其中所述凸輪繞所述固定臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。
[0026]其他特征、優(yōu)點和適用領(lǐng)域?qū)谋疚奶峁┑拿枋鲎兊蔑@而易見。應(yīng)理解，描述和特定實例意欲僅用于說明目的，而并非意欲限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0027]本文描述的圖式僅用于說明目的而非意欲以任何方式顯示本公開的范圍。圖中的部件不必按比例，而是強調(diào)說明本發(fā)明的原理。此外，在圖中，相同的參考數(shù)字在所有圖中指定對應(yīng)部分。圖式中:
圖1是常規(guī)的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的透視圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的示意圖；
圖3是當處于原始位置中時圖2中所示的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的示意圖；
圖4至8是在前進擋齒輪的嚙合和脫離期間圖2中所示的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的示意圖；
圖9是在倒擋齒輪的嚙合期間圖2中所示的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的示意圖；以及
圖10示出圖2中所示的前進擋至倒擋齒輪直接換擋鎖定機構(gòu)的各個部件。
【具體實施方式】
[0028]以下描述實質(zhì)上僅是示例性的而并不意欲限制本公開、應(yīng)用或使用。
[0029]現(xiàn)在參照圖式，圖1中示出并且以14指定用于機動車輛變速器的常規(guī)的前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)。常規(guī)的前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)14安裝在手動變速器10的殼體12中。具體來說，常規(guī)的前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)14包括具有次級指18的換擋指模塊16以及旋轉(zhuǎn)凸輪20和扭轉(zhuǎn)彈簧22，它們?nèi)堪惭b在軸24上，軸24通過例如軸承26和28旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體12中。旋轉(zhuǎn)凸輪20和換擋指模塊16能夠彼此獨立地旋轉(zhuǎn)。因此，取決于扭轉(zhuǎn)彈簧22的偏置力，旋轉(zhuǎn)凸輪20和次級指18選擇性地嚙合以使得前進擋齒輪脫離同時防止倒擋齒輪的直接嚙合。
[0030]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，展示具體化本發(fā)明的原理的前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)114。前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)114包括換擋指模塊116，該模塊具有與滑動凸輪120選擇性地嚙合的整體次級指118。換擋指模塊116安裝到軸112。軸112通過例如一個或多個旋轉(zhuǎn)軸承安裝到手動變速器的殼體111。軸112以及換擋指模塊116且因此次級指118能夠繞垂直于(S卩，進出方向)頁面延伸的軸112的軸線130旋轉(zhuǎn)。
[0031 ]滑動凸輪120通過一對附接件124和128以及扭轉(zhuǎn)彈簧122聯(lián)接到殼體111。附接件124和128從軸112的軸線130偏移x。附接件124和128可以是如圖1O中所示的螺栓，圖10還示出滑動凸輪120和扭轉(zhuǎn)彈簧122。
[0032]滑動凸輪120包括與附接件128可滑動地嚙合的細長的槽121。由于附接件128附接到殼體111，所以滑動凸輪120繞附接件128樞轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)彈簧120包括第一臂123和第二臂125。第一臂123和第二臂125都具有附接到附接件124的一個末端，該末端是扭轉(zhuǎn)彈簧122的中心樞軸。第一臂123附接到滑動凸輪120，并且第二臂125的另一個末端附接到附接件128。因此，第二臂125是不旋轉(zhuǎn)的固定臂。第一臂123繞附接件124樞轉(zhuǎn)。
[0033]圖3至9中示出前進擋至倒擋齒輪鎖定機構(gòu)114在前進擋齒輪的嚙合和脫離以及倒擋齒輪的嚙合期間的操作。最初(圖3)，滑動凸輪120和次級指118彼此接觸，并且滑動凸輪120的位置由扭轉(zhuǎn)彈簧122的空擋位置ΘΝ(Β卩，扭轉(zhuǎn)彈簧122的靜止位置)確定。
[0034]現(xiàn)在參照圖4，當換擋指模塊116逆時針旋轉(zhuǎn)以嚙合前進擋齒輪時，次級指118也逆時針繞軸線130旋轉(zhuǎn)。次級指118與軸線130之間的距離R是固定的。因此，在次級指118抵靠滑動凸輪120向上推動時，次級指118沿倒角134向上行進至滑動凸輪120的遠端136，這使得滑動凸輪120相對于附接件128滑動直到滑動凸輪面136脫離與次級指118的接觸。同時，第一臂123的末端127以固定距離r逆時針繞附接件124樞轉(zhuǎn)至與第二 (或固定)臂125成角度0F，由此為扭轉(zhuǎn)彈簧122加載。
[0035]次級指118完成前進擋齒輪嚙合的進一步逆時針運動導致次級指118移動超過滑動凸輪120(圖5)。與此同時，扭轉(zhuǎn)彈簧122的偏置力使得滑動凸輪120順時針樞轉(zhuǎn)直到第一臂123旋轉(zhuǎn)回到其空擋位置ΘΝ，從而使得滑動凸輪120的末端136移動離開附接件128。
[0036]為了脫離前進擋齒輪，換擋指模塊116且因此次級指118順時針旋轉(zhuǎn)(圖6)。次級指118距軸線130的固定距離R和滑動凸輪120相對于附接件128的偏移X確保次級指118接觸滑動凸輪120的上表面140，從而使得次級指不能經(jīng)過滑動凸輪120。因此，次級指118在滑動凸輪120上向下推動(圖7)。滑動凸輪120的向下移動使得第一臂123相對于固定臂125張開到角度9r。同時，滑動凸輪120滑動離開附接件128，直到附接件124接觸滑動凸輪120的底表面142，從而使得滑動凸輪120機械地鎖定在附接件124與128之間。
[0037]在此配置中，次級指118不能直接移動到倒擋齒輪。相反，其必須返回到其空擋擋位板位置并且隨后進到前進擋至倒擋擋位板位置以嚙合倒擋齒輪，這確保前進擋齒輪的脫離而不會有倒擋齒輪的直接嚙合的情況。為了嚙合與前進擋齒輪位于相同的擋位板中的倒擋齒輪，換擋指模塊116移動到前進擋至倒擋擋位板(S卩，相對于頁面向內(nèi))。由于次級指118是換擋指模塊的整體部件，所以次級指118也相對于頁面向內(nèi)移動。因此，次級指118在滑動凸輪120下方移動，從而使得次級指118現(xiàn)在位于滑動凸輪120的表面142下方。
[0038]滑動凸輪120和扭轉(zhuǎn)彈簧122位于其空擋狀態(tài)中，而次級指118在不受滑動凸輪120限制的情況下順時針樞轉(zhuǎn)以嚙合倒擋齒輪。
[0039]本發(fā)明的描述實質(zhì)上僅是示例性的，并且不脫離本發(fā)明的主旨的變體意欲在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些變體不應(yīng)被認為脫離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于變速器的鎖定機構(gòu)，包括: 安裝在軸上的換擋指模塊，所述換擋指模塊包括次級指；以及 凸輪，所述凸輪選擇性地嚙合所述次級指以使得所述變速器的操作者能夠使前進擋齒輪脫離而不會無意嚙合倒擋齒輪。2.如權(quán)利要求1所述的鎖定機構(gòu)，其中所述軸安裝到殼體。3.如權(quán)利要求2所述的鎖定機構(gòu)，其進一步包括將所述凸輪聯(lián)接到所述殼體的扭轉(zhuǎn)彈 O4.如權(quán)利要求3所述的鎖定機構(gòu)，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧在兩個固定位置處附接到所述殼體，并且定位在所述凸輪上相對于所述兩個固定位置移動的另一個位置處附接到所述凸輪。5.如權(quán)利要求3所述的鎖定機構(gòu)，其中所述扭轉(zhuǎn)彈簧具有固定臂，所述固定臂具有第一末端和第二末端，所述固定臂的第一末端和第二末端在兩個固定位置處附接到所述殼體，所述扭轉(zhuǎn)彈簧進一步包括具有第一末端和第二末端的旋轉(zhuǎn)臂，所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端連接到所述固定臂的第二末端，并且所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端附接到所述凸輪，所述旋轉(zhuǎn)臂的第二末端能夠繞所述旋轉(zhuǎn)臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。6.如權(quán)利要求5所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪包括與所述固定臂的第一末端嚙合的槽，所述凸輪沿所述槽相對于所述固定臂的第一末端滑動。7.如權(quán)利要求6所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪繞所述固定臂的第一末端樞轉(zhuǎn)。8.如權(quán)利要求5所述的鎖定機構(gòu)，其中所述第一臂通過一對螺栓附接到所述殼體。9.如權(quán)利要求1所述的鎖定機構(gòu)，其中所述凸輪包括倒角，所述倒角使得所述次級指能夠向上滑動到所述凸輪的遠端。10.—種脫離變速器的前進擋齒輪的方法，所述方法包括: 使換擋指模塊沿第一方向繞軸旋轉(zhuǎn)，所述換擋指模塊包括次級指，當所述換擋指模塊沿第一方向旋轉(zhuǎn)時，所述次級指接觸凸輪； 繼續(xù)使所述換擋指模塊旋轉(zhuǎn)，以使得所述次級指脫離所述凸輪并且移動超出所述凸輪，所述凸輪在與所述次級指脫離到空擋位置時沿與所述第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)；以及 使所述次級指沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)，以使得所述次級指接觸所述凸輪并且從所述空擋位置沿所述第二方向推動所述凸輪，所述次級指與所述凸輪之間的嚙合防止所述次級指移動到倒擋齒輪位置。
【文檔編號】F16H63/34GK105840819SQ201510538353
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年8月28日
【發(fā)明人】G.尼拉帕
【申請人】通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司