換擋塔總成、叉口架及手動變速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種換擋塔總成、叉口架及手動變速系統(tǒng)，其中換擋塔總成包括在外周面上設(shè)有撥指的換擋套筒，換擋套筒可沿軸向運動，以使撥指選擇叉口架、并與對應(yīng)的叉口架配合；還包括推進機構(gòu)，用于在撥指選擇倒擋叉口架的過程中，推動一個前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步。通過在掛入倒擋之前增設(shè)預(yù)同步的動作，能夠降低輸入軸的轉(zhuǎn)速，減小倒擋齒輪副之間的轉(zhuǎn)速差，以避免掛倒擋時出現(xiàn)打齒的情況。
【專利說明】
換擋塔總成、叉口架及手動變速系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種換擋塔總成、叉口架及手動變速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]手動變速系統(tǒng)中，倒擋沒有配備同步器，如圖1，倒擋齒輪副包括設(shè)于輸入軸的輸入軸倒擋齒1、設(shè)于輸出軸的輸出軸倒擋齒2，以及惰輪3，惰輪3可由倒擋撥叉(圖中未示出)撥動以沿軸向運動。倒擋撥叉處于空擋時，惰輪與輸入軸倒擋齒、輸出軸倒擋齒均不嚙合，掛倒擋時，倒擋撥叉撥動惰輪沿軸向運動，使其與兩個倒擋齒結(jié)合，實現(xiàn)掛擋。
[0003]掛倒擋的動作需要在車輛處于停止狀態(tài)時進行，而在車輛剛剛停下來、并踩下離合的短時間內(nèi)，在慣性作用下，輸入軸依然處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，而惰輪的轉(zhuǎn)速為零，如果此時立即執(zhí)行掛倒擋的動作，倒擋齒輪副之間就會因為轉(zhuǎn)速差而產(chǎn)生撞擊，從而出現(xiàn)打齒的情況，使得變速系統(tǒng)發(fā)出噪音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的問題是手動變速系統(tǒng)在車輛剛停下來時，如果馬上執(zhí)行掛倒擋的動作，容易出現(xiàn)打齒的情況。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種換擋塔總成，包括在外周面上設(shè)有撥指的換擋套筒，所述換擋套筒可沿軸向運動，以使所述撥指選擇叉口架、并與對應(yīng)的叉口架配合；還包括:第一推進部，設(shè)置于所述換擋套筒的外周面上，用于與設(shè)置在一個前進擋叉口架上的第二推進部配合，以使在所述撥指選擇倒擋叉口架的過程中，推動所述前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與所述前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步、但不同步。
[0006]可選的，所述第一推進部、第二推進部中，至少一個具有面向另一個的引導(dǎo)面；在所述撥指選擇所述倒擋叉口架的過程中，所述引導(dǎo)面與另一個推進部接觸并推動所述前進擋叉口架朝向所述掛擋方向運動。
[0007]可選的，所述第一推進部、第二推進部中，其中一個為彈性組件。
[0008]可選的，另一個推進部為凸塊。
[0009]可選的，所述彈性組件包括:推進件，用于與另一個推進部的所述引導(dǎo)面接觸；彈簧，與所述推進件連接，并與所述換擋套筒或所述前進擋叉口架連接，所述彈簧可隨著所述第一推進部、所述第二推進部的相互作用而發(fā)生彈性形變。
[0010]可選的，當所述撥指選中所述倒擋叉口架時，所述彈簧產(chǎn)生的沿掛擋方向的分力不小于所述前進擋同步器在掛擋時需要的預(yù)同步力，且小于所述前進擋同步器在掛擋時需要的最大同步力。
[0011]可選的，所述推進件為鉚釘，所述彈簧為螺旋彈簧。
[0012]可選的，所述引導(dǎo)面為斜面或弧面。
[0013]可選的，還包括設(shè)于所述換擋套筒上的復(fù)位機構(gòu)，具有第一復(fù)位面；在所述換擋套筒旋轉(zhuǎn)、使得所述撥指推動所述倒擋叉口架朝向掛擋方向運動時，所述第一復(fù)位面與所述前進擋叉口架接觸、并推動所述前進擋叉口架朝向空擋的方向復(fù)位。
[0014]可選的，所述第一復(fù)位面通過位于所述前進擋叉口架上的復(fù)位突塊與所述前進擋叉口架接觸。
[0015]可選的，所述第一復(fù)位面為斜面或弧面。
[0016]可選的，所述復(fù)位機構(gòu)還具有第二復(fù)位面；在所述換擋套筒沿軸向運動、使得所述撥指遠離所述倒擋叉口架時，所述第二復(fù)位面與所述前進擋叉口架接觸、并推動所述前進擋叉口架朝向空擋的方向復(fù)位。
[0017]可選的，所述第二復(fù)位面通過位于所述前進擋叉口架上的所述復(fù)位突塊與所述前進擋叉口架接觸。
[0018]可選的，第二復(fù)位面為斜面或弧面。
[0019]可選的，所述換擋套筒的外周面上設(shè)有復(fù)位窗口，所述復(fù)位窗口具有沿所述換擋套筒周向分布的第一側(cè)壁，以及沿軸向分布的第二側(cè)壁；當所述換擋套筒沿掛入倒擋的方向旋轉(zhuǎn)時，所述第一復(fù)位面位于所述復(fù)位窗口沿所述換擋套筒旋轉(zhuǎn)方向前方的第一側(cè)壁上；當所述換擋套筒沿使所述撥指遠離所述倒擋叉口架的方向運動時，所述第二復(fù)位面位于沿所述換擋套筒運動方向后方的第二側(cè)壁上。
[0020]本發(fā)明還提供一種用于與上述任一項所述的換擋塔總成配合的叉口架，包括:設(shè)置在所述前進擋叉口架上的所述第二推進部。
[0021]本發(fā)明還提供一種用于與上述換擋塔總成配合的叉口架，包括:設(shè)置在所述前進擋叉口架上的所述第二推進部；所述叉口架通過位于所述復(fù)位突塊上的第一配合面與所述第一復(fù)位面接觸。
[0022]可選的，所述叉口架通過位于所述復(fù)位突塊上的第二配合面與所述第二復(fù)位面接觸。
[0023]本發(fā)明還提供一種換擋塔總成，包括:推進機構(gòu)，用于在撥指選擇倒擋叉口架的過程中，推動一個前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與所述前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步。
[0024]本發(fā)明還提供一種手動變速系統(tǒng)，包括上述任一項所述的換擋塔總成。
[0025]可選的，還包括上述叉口架。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0027]在換擋塔總成中增設(shè)推動機構(gòu)，在撥指選擇倒擋叉口架時，推進機構(gòu)能夠推動一個前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得對應(yīng)的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步、但不掛入該前進擋，以降低輸入軸的轉(zhuǎn)速，減小倒擋齒輪副之間的轉(zhuǎn)速差，以避免掛倒擋時出現(xiàn)打齒的情況。
[0028]進一步，還包括第一復(fù)位面，在換擋套筒旋轉(zhuǎn)以掛入倒擋時，第一復(fù)位面能夠?qū)⑺銮斑M擋叉口架復(fù)位至空擋位置，避免同時掛入倒擋和前進擋。
[0029]進一步，還包括第二復(fù)位面，在換擋套筒沿遠離倒擋叉口架軸向運動而進行選擋動作時，第二復(fù)位面能夠?qū)⑺銮斑M擋叉口架復(fù)位至空擋位置，避免在下次選倒擋時，撥指與該前進擋叉口架之間發(fā)生干涉。
【附圖說明】
[0030]圖1是現(xiàn)有手動變速系統(tǒng)中倒擋齒輪副的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明實施例中手動變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3示出了沿換擋套筒軸向方向，現(xiàn)有叉口架與換擋套筒配合的示意圖；
[0033]圖4是本發(fā)明實施例的手動變速系統(tǒng)中換擋套筒與叉口架配合的示意圖；
[0034]圖5至圖8示出了在撥指選擇倒擋叉口架的過程中，第一推進部與第二推進部之間的相互作用；
[0035]圖9示出了當?shù)谝煌七M部與第二推進部之間相互作用時，彈簧的受力分析圖；
[0036]圖10為圖4中圈出部分的放大圖；
[0037]圖11示出了圖4中下向上觀察的叉口架中的復(fù)位突塊的結(jié)構(gòu)；
[0038]圖12示出了沿換擋套筒的軸向方向，五擋叉口架的平面結(jié)構(gòu)；
[0039]圖13示出了沿換擋套筒的軸向方向，五擋叉口架與換擋套筒配合的示意圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0041]參照圖2-3，本發(fā)明實施例提供一種換擋塔總成100，適用于手動變速系統(tǒng)，且特別適用于不配備倒擋同步器的手動變速系統(tǒng)。其中，變速系統(tǒng)可以為具有任意前進擋位的變速系統(tǒng)。
[0042]參照圖2所示，以五擋手動變速系統(tǒng)為例，其包括換擋塔總成100、齒軸系統(tǒng)200、以及用于連接換擋塔總成100和齒軸系統(tǒng)200的換擋叉系統(tǒng)300。齒軸系統(tǒng)200包括用于輸出發(fā)動機扭矩的輸入軸SI，用于將發(fā)動機扭矩輸出至車輪的輸出軸S2以及套設(shè)在輸入軸S1、輸出軸S2上的5個擋位的前進擋齒輪組。前進擋齒輪組分別為一擋齒輪組G1、二擋齒輪組G2、三擋齒輪組G3、四擋齒輪組G4和五擋齒輪組G5，每一前進擋齒輪組均包括一個套設(shè)在輸入軸SI上的主動齒輪和與該主動齒輪嚙合、并套設(shè)在輸出軸S2上的從動齒輪。
[0043]輸入軸SI上還套設(shè)有多個與輸入軸SI同步轉(zhuǎn)動的同步器，各個主動齒輪分別通過相應(yīng)的同步器與輸入軸SI同步，從而將輸入軸SI的輸出扭矩以一定的傳動比輸出至輸出軸S2。其中，一、二擋齒輪組共用一個一 / 二擋同步器T12，三、四擋齒輪組共用一個三/四擋同步器T34，五擋齒輪組對應(yīng)一個五擋同步器T5。車輛前進時，駕駛員控制變速系統(tǒng)掛入一定的擋位，則對應(yīng)的同步器沿輸入軸SI軸向運動至與對應(yīng)擋位的主動齒輪同步，從而使輸出軸S2獲得相應(yīng)的輸出扭矩。
[0044]齒軸系統(tǒng)200還包括用于實現(xiàn)輸出軸S2反向轉(zhuǎn)動的倒擋軸SR和倒擋齒輪組，倒擋軸SR與輸入軸S1、輸出軸S2平行，倒擋齒輪組包括設(shè)于輸入軸SI上的第一倒擋齒R1、設(shè)于輸出軸S2上的第二倒擋齒R2、以及設(shè)于倒擋軸SR上的惰輪R3，惰輪R3可沿倒擋軸SR軸向運動。當駕駛員未掛入倒擋時，惰輪R3與第一倒擋齒R1、第二倒擋齒R2分離；當駕駛員掛入倒擋時，惰輪R3沿軸向運動至分別與第一倒擋齒R1、第二倒擋齒R2嚙合，以實現(xiàn)在發(fā)動機轉(zhuǎn)動方向不變的前提下、使得輸出軸S2反向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)倒車的功能。
[0045]繼續(xù)參照圖2，齒軸系統(tǒng)200中的擋位變換通過換擋塔總成100來控制，其中換擋塔總成100與駕駛室中的擋位操縱桿(圖中未示出)連接，實際操作時，駕駛員在駕駛室中通過控制擋位操縱桿來控制換擋塔總成100運動，進而控制換擋叉系統(tǒng)300運動，以執(zhí)行換擋動作。
[0046]繼續(xù)參照圖2，換擋叉系統(tǒng)300包括多個撥叉軸，以及分別連接于撥叉軸兩端的撥叉和叉口架。其中，各撥叉用于分別與各同步器以及惰輪R3連接，控制各同步器以及惰輪R3沿軸向的運動，各叉口架用于與換擋塔總成100配合。換擋時，換擋塔總成100選擇對應(yīng)擋位的叉口架，通過驅(qū)動該叉口架沿掛擋方向(一般是輸入軸SI的軸向)運動，來控制對應(yīng)的同步器沿輸入軸Si的軸向運動，以執(zhí)行掛擋動作。
[0047]如圖2，與同步器、惰輪R3的數(shù)量對應(yīng)，撥叉一共有四個，包括用于控制一/二擋同步器T12的一 / 二擋撥叉F12、用于控制三/四擋同步器T34的三/四擋撥叉F34、用于控制五擋同步器T5的五擋撥叉F5以及用于控制惰輪R3的倒擋撥叉FR。一 / 二擋撥叉F12通過一 / 二擋撥叉軸B12、一 / 二擋叉口架C12與換擋塔總成100配合，三/四擋撥叉F34通過三/四擋撥叉軸B34、三/四擋叉口架C34與換擋塔總成100配合，五擋撥叉F5通過五擋撥叉軸B5、五擋叉口架C5與換擋塔總成100配合，倒擋撥叉FR通過倒擋撥叉軸BR、倒擋叉口架CR與換擋塔總成100配合。
[0048]參照圖2并結(jié)合圖3所示，換擋塔總成100包括換擋套筒110，換擋套筒110的外周面上設(shè)有撥指120 (圖3)，各叉口架沿換擋套筒110的軸向排布。換擋套筒110可沿軸向運動(沿圖2中Y方向)，以使撥指120選擇叉口架、并與對應(yīng)的叉口架配合。
[0049]—般情況下，參照圖3 (圖3中示出了普通叉口架的結(jié)構(gòu))，每個叉口架都具有一個基本呈半圓形的叉口 Ca，叉口架通過叉口 Ca叉設(shè)在換擋套筒110的外周面上，完成與換擋套筒110的外周面的配合。叉口 Ca中具有一個叉槽Cb，各叉槽Cb與撥指120沿軸向位于同一條直線上。叉槽Cb的形狀適于與撥指120相配合，使得撥指120插設(shè)于叉槽Cb中。
[0050]當換擋套筒110沿軸向運動時，撥指120便可隨之沿軸向運動，并與對應(yīng)位置叉口架中的叉槽Cb配合，這個過程稱為“選擋”。例如，當換擋套筒110運動至使得撥指120插入五擋叉口架C5的叉槽中時，代表換擋塔總成100選中五擋。
[0051]選中五擋擋位后，換擋套筒110圍繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，使得撥指120推動五擋叉口架C5沿掛擋方向運動，推動五擋同步器T5與五擋齒輪組G5中的主動齒輪之間實現(xiàn)同步，這個過程稱為“掛擋”。換擋時，換擋套筒110先圍繞其中心軸線轉(zhuǎn)動至空擋位置(此時原擋位的叉口架隨之回到空擋位置)，然后沿軸向移動至對應(yīng)擋位的叉口架實現(xiàn)選擋，接著再次圍繞其中心軸線轉(zhuǎn)動實現(xiàn)掛擋。
[0052]由此可見，“選擋時”，換擋套筒110作軸向運動；掛擋時，換擋套筒110作旋轉(zhuǎn)運動。
[0053]繼續(xù)參照圖2并結(jié)合圖4，本實施例中，換擋塔總成100還包括推進機構(gòu)130，用于在撥指120選擇倒擋叉口架CR的過程中，推動一個前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步、但不同步。其中，預(yù)同步，是指同步器進入與對應(yīng)主動齒輪之間的鎖止位置，但沒有與其同步。也就是說，預(yù)同步時，同步器的齒套沒有穿過結(jié)合齒但已經(jīng)壓迫同步環(huán)使輸入軸減速。同步器在與齒輪同步的過程中，預(yù)同步和同步是一個連續(xù)的、不可分割的狀態(tài)。假設(shè)完全同步時的最大同步力為700N，在30N到60N的過程中，同步器壓迫同步環(huán)但沒有和齒輪一起轉(zhuǎn)動，在60N以后同步器開始和齒輪一起轉(zhuǎn)動，那么，30N到60N的過程稱為預(yù)同步過程，其中的預(yù)同步力為30N到60N，之后60N到700N之后的過程稱為同步過程，其中的同步力為60N到700N，最大同步力為700N。如【背景技術(shù)】部分所述，當車輛剛剛停下來但沒有完全靜止時，在慣性作用下，輸入軸SI仍舊處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，那么，第一倒擋齒Rl也隨著輸入軸SI在轉(zhuǎn)動，而惰輪R3的轉(zhuǎn)速為零，第一倒擋齒Rl與惰輪R3之間的轉(zhuǎn)速差較大，若在此時執(zhí)行掛倒擋的動作，則非常容易出現(xiàn)打齒的情況。因此本實施例設(shè)置在掛倒擋之前，增設(shè)一個前進擋預(yù)同步的動作，通過預(yù)同步過程中同步器與前進擋齒輪之間的摩擦來降低輸入軸SI的轉(zhuǎn)速，以減小第一倒擋齒Rl與惰輪R3之間的轉(zhuǎn)速差，避免掛倒擋時出現(xiàn)打齒的情況。
[0054]所述與推進機構(gòu)配合的前進擋叉口架可以是任意一個擋位的前進擋叉口架，但為了避免推進機構(gòu)與其他擋位的叉口架之間發(fā)生干涉，一般設(shè)置:將沿軸向距離倒擋叉口架最遠的一個叉口架作為與推進機構(gòu)配合的前進擋叉口架，在換擋套筒選擇倒擋叉口架的過程中由推進機構(gòu)推動以使其對應(yīng)的同步器與齒輪之間預(yù)同步。
[0055]如圖2，五擋手動變速系統(tǒng)中，沿換擋套筒110的軸向方向，一般地，倒擋叉口架CR位于最底端，五擋叉口架C5位于最頂端，那么，為了避免推進機構(gòu)130與其他擋位的叉口架之間發(fā)生干涉，本實施例設(shè)置:當撥指120向下運動、并處于選擇倒擋叉口架CR的過程中時，推進機構(gòu)130用于推進五擋叉口架C5朝向掛擋方向運動，使得與五擋叉口架C5連接的同步器T5與五擋齒輪組G5的主動齒輪之間實現(xiàn)預(yù)同步。
[0056]其中，推進機構(gòu)130可以是凸設(shè)在換擋套筒外周面的一個部件，其能夠與五擋叉口架接觸并推動五擋叉口架沿掛擋方向運動?；蛘?，推進機構(gòu)130可以是分別設(shè)置在換擋套筒和五擋叉口架上的兩個可以相互配合的推進部，并通過兩個推進部之間的相互作用來推動五擋叉口架沿掛擋方向運動。
[0057]本實施例中，參照圖2并結(jié)合圖4所示，推進機構(gòu)130包括第一推進部131和第二推進部132。第一推進部131固設(shè)在換擋套筒110的外周面上，第二推進部132設(shè)置在五擋叉口架C5上。
[0058]撥指120選擇倒擋叉口架CR時，隨著撥指120朝向倒擋叉口架CR運動，第一推進部131推動第二推進部132進而帶動五擋叉口架C5朝向掛擋方向運動(圖4中X方向)，使得五擋同步器T5與五擋齒輪組G5之間預(yù)同步。也就是說，第一推進部131、第二推進部132之間相互作用，能夠?qū)Q擋套筒110的軸向運動轉(zhuǎn)化為五擋叉口架C5沿掛擋方向的運動。
[0059]第一推進部、第二推進部可以為彈性的或者剛性的，只要滿足下列條件即可:第一推進部131、第二推進部132中，至少一個具有面向另一個的引導(dǎo)面，并且在撥指120選擇倒擋叉口架CR的過程中，引導(dǎo)面可與另一個推進部接觸并推動前進擋叉口架朝向掛擋方向運動。
[0060]本實施例中，第一推進部131為固設(shè)在換擋套筒110外周面上的凸塊，該凸塊具有面向第二推進部132的引導(dǎo)面131a。第二推進部132為彈性組件，該彈性組件包括可相對于五檔叉口架運動的推進件132a和套設(shè)于推進件132a之外的彈簧132b，彈簧132b的一端抵靠于推進件132a，另一端抵靠在五擋叉口架C5上。其中，第二推進部132位于五檔叉口架C5遠離倒檔叉口架CR的一側(cè)，且沿軸向位于第一推進部131和五檔叉口架之間。這樣，當換檔套筒110沿軸向朝向倒檔叉口架CR運動時，第一推進部131能夠沿軸向運動至與第二推進部132接觸、并發(fā)生相互作用。[0061 ] 第一推進部131與第二推進部132相互作用時，推進件132a與引導(dǎo)面131a發(fā)生接觸。隨著換擋套筒I1朝向倒擋叉口架CR的運動(Y方向)，引導(dǎo)面131a推動推進件132a朝向掛擋的方向運動(X方向)，同時，彈簧132b在引導(dǎo)面131的作用下發(fā)生壓縮變形，使得推進件132a相對于五檔叉口架軸向運動(如圖4中沿紙面向下的方向)。本實施例中的引導(dǎo)面131a為弧面，且凸向推進件132a ;推進件132a為鉚釘，彈簧132b為螺旋彈簧，套設(shè)于鉚釘外，鉚釘?shù)念^部與引導(dǎo)面131a接觸。其中，推進件132a與引導(dǎo)面131a接觸的部位也可以設(shè)置為與引導(dǎo)面131a配合的另外一個引導(dǎo)面，推進件與引導(dǎo)面131a之間的接觸方式可以為點接觸、線接觸或者面接觸。參照圖5-8，圖5-8示出了換擋套筒110沿軸向朝向倒擋叉口架CR運動并選中倒擋叉口架CR的過程中，第一推進部131、第二推進部132之間的相互作用。如圖5，當換擋套筒110處于空擋位置時，第一推進部131位于第二推進部132的上方，兩者不接觸；如圖6，當換擋套筒110沿軸向朝向倒擋叉口架運動、并接近倒擋叉口架CR時，第一推進部131、第二推進部132開始接觸；如圖7，隨著換擋套筒110繼續(xù)朝向倒擋叉口架CR運動，第一推進部131推動第二推進部132和五擋叉口架C5朝向掛擋方向運動(即圖中X方向)，此時撥指120尚未完全嵌入五擋叉口架C5的叉槽中；如圖8，當換擋套筒110選中倒擋叉口架CR時，此時撥指120完全嵌入五擋叉口架C5的叉槽中，五擋叉口架C5運動至使得五擋同步器T5與五擋齒輪組G5預(yù)同步，使得輸入軸SI的轉(zhuǎn)速降低。然后，換擋套筒110圍繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動倒擋叉口架CR沿掛入倒擋的方向運動，執(zhí)行掛擋動作?？梢?，本實施例的推進機構(gòu)能夠在掛入倒擋之前將五擋同步器與五擋齒輪組預(yù)同步，從而降低了輸入軸的轉(zhuǎn)速，使得倒擋齒輪副之間的轉(zhuǎn)速差縮小，避免掛倒擋時出現(xiàn)打齒O
[0062]參照圖9，當引導(dǎo)面131a與推進件132a接觸并相互作用時，兩者之間產(chǎn)生一個相互作用力F，該作用力F作用至彈簧132b，使得彈簧132b產(chǎn)生一個沿掛擋方向的第一分力Fl，以及一個沿換擋套筒110軸向的第二分力F2，其中由第一分力Fl推動五擋叉口架C5沿掛擋方向運動。此時，為了使得五擋同步器T5與五擋齒輪組G5之間預(yù)同步，同時避免掛入五擋，需要滿足:當撥指120選中倒擋叉口架CR時，彈簧132b產(chǎn)生的第一分力Fl不小于五擋同步器T5在掛擋時需要的預(yù)同步力，但小于同步力，以保證在掛倒擋之前，五擋同步器T5與五擋齒輪組G5之間預(yù)同步，但不完全同步，避免掛入五擋。其中預(yù)同步力指推動同步器至與對應(yīng)擋位的齒輪預(yù)同步時，所需要的力；同步力指推動同步器與對應(yīng)擋位的齒輪完全同步時，所需要的最大力。如前所述，假設(shè)完全同步時的最大同步力為700N，其中的預(yù)同步力為30N到60N，同步力為60N到700N，此時，我們需要彈簧力提供的力值大約為400N+50N。
[0063]在其他實施例中，推進件也可以采用螺釘或銷釘?shù)?，彈簧也可以選用其他任何能夠隨著第一推進部、第二推進部的相互作用而發(fā)生形變的彈性件。引導(dǎo)面也可以是斜面或其他形式，只要能夠隨著換擋套筒的軸向運動推動第二推進部朝向掛擋方向運動即可。另夕卜，第一推進部、第二推進部的位置可以互換，此時，將本實施中的凸塊后設(shè)置于五擋叉口架上，將彈性組件設(shè)于換擋套筒的外周面上，凸塊上的引導(dǎo)面朝向換擋套筒，彈性組件中鉚釘?shù)念^部朝向五擋叉口架并能夠與引導(dǎo)面配合。
[0064]在其他實施例中，第二推進部也可以設(shè)置成:第二推進部上具有與引導(dǎo)面配合的另一個引導(dǎo)面，當?shù)谝煌七M部、第二推進部相互作用時，兩個引導(dǎo)面能夠相互作用，使得第二推進部帶動五擋叉口架朝向掛擋方向運動。其中，第一推進部、第二推進部可以都是彈性組件，或者，都是凸塊。
[0065]在其他實施例中，如果設(shè)于換擋套筒軸向頂端的叉口架對應(yīng)的是其他前進擋位，則推進機構(gòu)130用于推進對應(yīng)前進擋位的叉口架、使得該前進擋位對應(yīng)的同步器與對應(yīng)齒輪預(yù)同步。也可以設(shè)置在選擇倒擋叉口架時，推進機構(gòu)130與處于任意位置的前進擋叉口架相互作用以推動對應(yīng)的同步器與對應(yīng)齒輪預(yù)同步，以降低輸入軸SI的轉(zhuǎn)速，但需要避免與其他前進擋位的叉口架之間發(fā)生干涉。
[0066]繼續(xù)參照圖4并結(jié)合圖10，本實施例的換擋塔總成100還包括復(fù)位機構(gòu)140，具有與換擋套筒I1連接的第一復(fù)位面141和第二復(fù)位面142，兩復(fù)位面用于對五擋叉口架C5進行復(fù)位，使之回復(fù)到空擋位置。其中，第一復(fù)位面141用于在換擋套筒110旋轉(zhuǎn)、使得撥指120推動倒擋叉口架CR朝向掛擋方向運動時，與五擋叉口架接觸、并推動五擋叉口架C5朝向空擋的方向復(fù)位，以避免同時掛入倒擋和五擋；第二復(fù)位面142用于在換擋套筒110沿軸向運動、使得撥指120遠離倒擋叉口架CR時，與五擋叉口架接觸、并推動五擋叉口架C5朝向空擋的方向復(fù)位，避免撥指120在下次選擇倒擋叉口架CR時與五擋叉口架C5之間發(fā)生干涉。
[0067]具體地，換擋套筒110的外周面上設(shè)有復(fù)位窗口 140a，其中復(fù)位窗口可以凹設(shè)于外周面或者凸設(shè)于外周面，本實施中采用凹設(shè)于外周面的形式。復(fù)位窗口 140a具有沿換擋套筒110周向分布的兩個第一側(cè)壁，以及沿軸向分布的兩個第二側(cè)壁。當換擋套筒沿掛入倒擋的方向旋轉(zhuǎn)時，第一復(fù)位面141位于復(fù)位窗口沿換擋套筒旋轉(zhuǎn)方向前方的第一側(cè)壁上；當換擋套筒沿使撥指遠離倒擋叉口架的方向運動時，第二復(fù)位面142位于沿換擋套筒運動方向后方的第二側(cè)壁上。其中，第一復(fù)位面141、第二復(fù)位面142均為斜面。
[0068]相應(yīng)地，參照圖11-12，五擋叉口架C5的叉口內(nèi)壁上設(shè)有與復(fù)位窗口 140a對應(yīng)的復(fù)位突塊C5a，所述第一復(fù)位面141、第二復(fù)位面142通過復(fù)位突塊C5a與五擋叉口架接觸。在其他實施例中，復(fù)位突塊可以設(shè)在五擋叉口架的其他任意與復(fù)位窗口對應(yīng)的位置，例如還可以設(shè)于五擋叉口架沿換擋套筒軸向的兩個表面上。
[0069]復(fù)位突塊C5a上具有與第一復(fù)位面141配合的第一配合面C51，以及與第二復(fù)位面142配合的第二配合面C52。其中，第一配合面C51位于復(fù)位突塊C5a沿叉口周向的一側(cè)表面上、且為適于與第一復(fù)位面141配合的斜面，第二配合面C52位于復(fù)位突塊C5a面向到擋叉口架CR的一側(cè)表面上、且為適于與第二復(fù)位面142配合的斜面。
[0070]當換擋套筒110處于空擋位置時，復(fù)位窗口 140a與復(fù)位突塊C5a之間無干涉。在換擋套筒110旋轉(zhuǎn)、使得撥指120推動倒擋叉口架CR朝向掛擋方向運動時，復(fù)位突塊C5a朝向復(fù)位窗口 140a運動，使得第一復(fù)位面141與第一配合面C51接觸、并推動五擋叉口架C5朝向空擋的方向復(fù)位，這樣可以避免同時掛入倒擋和五擋。在換擋套筒110沿軸向運動、使得撥指120遠離倒擋叉口架CR時，第二復(fù)位面142與第二配合面C52接觸、并推動五擋叉口架C5朝向空擋的方向復(fù)位，避免撥指120在下次選擇倒擋叉口架CR時與五擋叉口架C5之間發(fā)生干涉。
[0071]本實施例中，由于不同車型中倒擋的掛擋方向可能不同，因此，為了適配不同車型，設(shè)置換擋套筒110中復(fù)位窗口 140a中沿周向分布的兩個第一側(cè)壁相互對稱，因此，第一側(cè)壁中的任意一個均可以作為第一復(fù)位面。相應(yīng)地，五擋叉口架C5中復(fù)位突塊C5a沿叉口周向的兩個表面相互對稱，其中任一個均可以作為第一配合面。那么，不論倒擋的掛擋方向如何，當換擋套筒110沿掛入倒擋的方向轉(zhuǎn)動時，都能夠保證有相應(yīng)的復(fù)位面和配合面相互配合，驅(qū)使五擋叉口架C5回復(fù)到空擋位置。
[0072]由于在不同車型中，倒擋叉口架CR有可能設(shè)置于換擋套筒110沿軸向的頂端，五擋叉口架C5則有可能位于換擋套筒110沿軸向的底端，因此，為了適配不同的車型，設(shè)置復(fù)位窗口 140a中沿軸向分布的兩個第二側(cè)壁相互對稱，因此第二側(cè)壁中的任一個均可以作為第二復(fù)位面。相應(yīng)地，五擋叉口架C5中復(fù)位突塊C5a沿叉口軸向的兩個表面也對稱，其中任一個均可以作為第二配合面。那么，不論倒擋叉口架CR位于換擋套筒110沿軸向的頂端還是底端，當換擋套筒110沿軸向遠離倒擋叉口架CR運動時，都能夠保證有相應(yīng)的復(fù)位面和配合面相互配合，驅(qū)使五擋叉口架C5回復(fù)到空擋位置。
[0073]在其他實施例中，第一復(fù)位面、第二復(fù)位面也可以是弧面。另外，如果叉口架只針對某一種或者某一類特定的車型，由于換擋套筒在掛入倒擋時的旋轉(zhuǎn)方向一定，那么第一復(fù)位面、第二復(fù)位面也可以擇一設(shè)置。
[0074]本實施例還提供一種手動變速系統(tǒng)，其包括上述任一項所述的換擋塔總成。進一步地，手動變速系統(tǒng)還包括上述任一項所述的叉口架。
[0075]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種換擋塔總成，包括在外周面上設(shè)有撥指的換擋套筒，所述換擋套筒可沿軸向運動，以使所述撥指選擇叉口架、并與對應(yīng)的叉口架配合； 其特征在于，還包括: 第一推進部，設(shè)置于所述換擋套筒的外周面上，用于與設(shè)置在一個前進擋叉口架上的第二推進部配合，以使在所述撥指選擇倒擋叉口架的過程中，推動所述前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與所述前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步、但不同步。2.如權(quán)利要求1所述的換擋塔總成，其特征在于，所述第一推進部、第二推進部中，至少一個具有面向另一個的引導(dǎo)面； 在所述撥指選擇所述倒擋叉口架的過程中，所述引導(dǎo)面與另一個推進部接觸并推動所述前進擋叉口架朝向所述掛擋方向運動。3.如權(quán)利要求2所述的換擋塔總成，其特征在于，所述第一推進部、第二推進部中，其中一個為彈性組件。4.如權(quán)利要求3所述的換擋塔總成，其特征在于，另一個推進部為凸塊。5.如權(quán)利要求3所述的換擋塔總成，其特征在于，所述彈性組件包括: 推進件，用于與另一個推進部的所述引導(dǎo)面接觸； 彈簧，與所述推進件連接，并與所述換擋套筒或所述前進擋叉口架連接，所述彈簧可隨著所述第一推進部、所述第二推進部的相互作用而發(fā)生彈性形變。6.如權(quán)利要求5所述的換擋塔總成，其特征在于，當所述撥指選中所述倒擋叉口架時，所述彈簧產(chǎn)生的沿掛擋方向的分力不小于所述前進擋同步器在掛擋時需要的預(yù)同步力，且小于所述前進擋同步器在掛擋時需要的最大同步力。7.如權(quán)利要求5所述的換擋塔總成，其特征在于，所述推進件為鉚釘，所述彈簧為螺旋彈簧。8.如權(quán)利要求2所述的換擋塔總成，其特征在于，所述引導(dǎo)面為斜面或弧面。9.如權(quán)利要求1所述的換擋塔總成，其特征在于，還包括設(shè)于所述換擋套筒上的復(fù)位機構(gòu)，具有第一復(fù)位面； 在所述換擋套筒旋轉(zhuǎn)、使得所述撥指推動所述倒擋叉口架朝向掛擋方向運動時，所述第一復(fù)位面與所述前進擋叉口架接觸、并推動所述前進擋叉口架朝向空擋的方向復(fù)位。10.如權(quán)利要求9所述的換擋塔總成，其特征在于，所述第一復(fù)位面通過位于所述前進擋叉口架上的復(fù)位突塊與所述前進擋叉口架接觸。11.如權(quán)利要求9所述的換擋塔總成，其特征在于，所述第一復(fù)位面為斜面或弧面。12.如權(quán)利要求9所述的換擋塔總成，其特征在于，所述復(fù)位機構(gòu)還具有第二復(fù)位面； 在所述換擋套筒沿軸向運動、使得所述撥指遠離所述倒擋叉口架時，所述第二復(fù)位面與所述前進擋叉口架接觸、并推動所述前進擋叉口架朝向空擋的方向復(fù)位。13.如權(quán)利要求12所述的換擋塔總成，其特征在于，所述第二復(fù)位面通過位于所述前進擋叉口架上的所述復(fù)位突塊與所述前進擋叉口架接觸。14.如權(quán)利要求12所述的換擋塔總成，其特征在于，第二復(fù)位面為斜面或弧面。15.如權(quán)利要求12所述的換擋塔總成，其特征在于，所述換擋套筒的外周面上設(shè)有復(fù)位窗口，所述復(fù)位窗口具有沿所述換擋套筒周向分布的第一側(cè)壁，以及沿軸向分布的第二側(cè)壁； 當所述換擋套筒沿掛入倒擋的方向旋轉(zhuǎn)時，所述第一復(fù)位面位于所述復(fù)位窗口沿所述換擋套筒旋轉(zhuǎn)方向前方的第一側(cè)壁上； 當所述換擋套筒沿使所述撥指遠離所述倒擋叉口架的方向運動時，所述第二復(fù)位面位于沿所述換擋套筒運動方向后方的第二側(cè)壁上。16.一種用于與權(quán)利要求1-15任一項所述的換擋塔總成配合的叉口架，其特征在于，包括:設(shè)置在所述前進擋叉口架上的所述第二推進部。17.一種用于與權(quán)利要求10或13所述的換擋塔總成配合的叉口架，其特征在于，包括:設(shè)置在所述前進擋叉口架上的所述第二推進部； 所述叉口架通過位于所述復(fù)位突塊上的第一配合面與所述第一復(fù)位面接觸。18.如權(quán)利要求17所述的叉口架，其特征在于，所述叉口架通過位于所述復(fù)位突塊上的第二配合面與所述第二復(fù)位面接觸。19.一種換擋塔總成，其特征在于，包括:推進機構(gòu)，用于在撥指選擇倒擋叉口架的過程中，推動一個前進擋叉口架朝向掛擋方向運動，使得與所述前進擋叉口架連接的同步器與對應(yīng)的前進擋齒輪之間預(yù)同步。20.一種手動變速系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-15任一項所述的換擋塔總成。21.如權(quán)利要求20所述的手動變速系統(tǒng)，其特征在于，包括:權(quán)利要求16所述的叉口架。22.—種手動變速系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求10或13所述的換擋塔總成。23.如權(quán)利要求22所述的手動變速系統(tǒng)，其特征在于，包括:權(quán)利要求17或18所述的叉口架。
【文檔編號】F16H63/30GK105889499SQ201510038483
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月26日
【發(fā)明人】甘偉彪, 黃凡, 吉裕蘭, 常小剛
【申請人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司