[发明专利]一种手动变速器选换档集成装置

说明书

技术领域

本发明涉及机动车变速器领域，尤其涉及远离驾驶位置的可操纵五个换档拨叉杆的手动变速器选换档集成装置。

背景技术

现代机动车使用的六档制选换档集成装置，操纵轨迹如倒置的“王”字，每条纵线可分别向前或向后进两个档，向左横摆排档柄（选档）到尽头可进两个档，向右横摆排档柄（选档）到尽头可进行两个档，不摆档柄，在相向弹簧力作用下排档柄处在中纵线，可进两个档，现代轿车、微型车、轻型车、中型载重车、客车大都采用的约定俗成的排列式（如图1所示），驾驶者对这种方式很容易掌握，但超出3只换档拨叉杆，即设置四条纵线或五条纵线，驾驶者则很难准确选择需要的纵线而进错档。

在机动车发动机性能不断提升，公路状况不断改善的形势下，匹配现在的五前进档加倒档的变速器（如图4所示），已明显不能满足动力充裕、路况良好的驾驶要求。现有的五档变速器受档间跨距限制，总变速比一般只能做到4.5，受这一数据制约，在满足1档有足够扭矩起步前提下，用5档在中高速行驶时明显不合理，表现为油耗高、排放多、噪声大，要满足低、中、高速都合理，总传动比应超过5.3，即至少要设置六个前进挡加一个倒档。而手动操作7个档位，现有选换档集成装置的性能无法实现。现有选换档集成装置只能完成3条纵线6个档位的选换档。

为满足更高的驾驶要求，有必要发明六前进档加倒档，或七前进档加倒档，或八前进挡加倒档的变速器，来匹配现代机动车，使其发动机始终处于最佳工作转速区间，即“油耗最省，扭矩最大，排放最小”的转速区间，实现机动车节能减排，高效低费的性能目标。要突破六档制（五前进档加倒档）的手动变速器设计模式，首先要解决驾驶者换档的可行性，即必须发明一种准确易会的操纵七档制或八档制或九档制的选换档集成装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手动变速器选换档集成装置，可精准完成四条纵线，七个档位换档，或五条纵线八个或九个档位换档，换档手法是在现有六档制基础上延伸，很容易被驾驶者掌握，而且不会出错。

本发明的技术方案如下：

一种手动变速器选换档集成装置，其特征在于：包括选位摆臂、选位齿轮、拨档摆臂、拨档轴、选位电磁铁，选位摆臂与带轴的选位齿轮连接，选位齿轮被轴向限位；拨挡摆臂与连接拨档轴连接，拨档轴与选位齿轮轴垂直，拨档轴沿轴向设置有与选位齿轮啮合的弧形齿条，拨档轴中间固定设置有拨档指毂，拨档指毂的下端设置有拨档指，拨档指用于推动配置于变速箱内的拨叉杆组；所述拨叉杆组包括四只或五只拨叉杆，拨叉杆上均设置有与拨档指匹配的受动槽，摆动拨档臂，拨档指推动相应位置的受动槽移动完成进档或出档；选位摆臂摆动，带动选位齿轮旋转运动，选位齿轮旋转带动制有弧形齿条的拨档轴轴向移动，拨档轴上的拨档指则在拨叉杆组的受动槽中沿槽向移动（即作选位动作），拨档指的槽向运动有两个区间，一个是限制区间，即可分别向左或向右移动一个受动槽位置（可选左二位置、右二位置、中间位置三个位置）；一个是扩大区间，即可分别越过左二位置、右二位置到达左三位置、右三位置；所述拨档指槽向运动在限制区间或扩大区间是由选位电磁铁控制，拨档指两端分别紧贴设置有可随拨档指沿槽向移动的限制指，限制指的宽度至少大于两个受动槽的宽度，限制指在拨档指选位不准时防止同时误进两个档，拨档指往两端移动的范围分别与两端的受动槽宽度相同。

所述选位齿轮可以设置为半幅齿轮，只要满足与弧形齿条啮合旋转的角度要求。

所述拨档轴上的弧形齿条是在拨档轴外壁上加工出的一段与选位齿轮模数相同的齿条。传统齿条是呈矩形的，在齿轮旋转作用下只能作直线运动，弧形齿条在齿轮旋转作用下可作直线和旋转复合运动。该弧形齿条部分是在拨档轴外壁上直接机械加工设置的齿条状，可以是全环的也可以是半环的，只要满足旋转时不干涉选位齿轮即可。

所述远离拨档摆臂的拨档轴外壁上设置有环状或半环状V形槽，V形槽与带压缩弹簧的定位钢球或带圆弧顶的定位钢柱匹配，使拨档轴在两只相向的中推弹簧推动回中时被准确定位在中间位置。

所述限制指的外侧均固定连接有限制滑块，限制滑块安装在拨档轴一侧的滑槽内，限制滑块与拨档轴轴向平行，滑块体内设置有抵于滑槽端堵头的中推弹簧，中推弹簧在滑槽端堵头的支撑下，推动限制滑块带动限制指紧贴拨档指向中间运动，两只限制指向中的相向轴推力，使拨档指平衡的停在中间。

位于拨档指毂两侧的上端设有两只选位电磁铁，选位电磁铁安装在壳体上部，选位电磁铁的动铁芯在动铁芯弹簧力作用下均处于下位，处于下位的动铁芯占据着一个受动槽的位置，动铁芯与拨档指毂之间均预留有一个受动槽宽的位置。