防跳挡变挡机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防跳挡变挡机构，包括变挡轴、拨叉、拨块和锁定销，锁定销上设有锥形凸头和矩形锁定齿，在锁定销轴向上锥形凸头高出于矩形锁定齿，拨叉上设有矩形锁定槽与锁定销上的矩形锁定齿配合，拨块上设有拨动齿与锁定销上的锥形凸头配合；拨块固套在变挡轴上，拨叉活套于拨块的轴颈上，拨块与拨叉的凸凹相配结构中凸台与凹槽间设有侧向间隙。变挡时，拨块先转动上述侧向间隙的空转行程，并使上述矩形锁定齿退出矩形锁定槽，然后再带动拨叉一起转动来推动双向结合件移动完成变挡。本实用新型中的拨叉能得到可靠、有效的锁定，最大限度的避免了跳挡现象的发生，同时其锁定结构又不会影响到正常的变挡操作，变挡操作方便、省力、迅速。
【专利说明】防跳挡变挡机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变挡机构，尤其是防跳挡变挡机构。
【背景技术】
[0002]为了实现车辆的不掉头反向行驶或某些机构的正反向运转，需要在前进挡(正转挡)和倒挡(反转挡)间设置变挡机构，常见的如三轮、四轮摩托车上装配的倒挡器变挡机构以及轻轨列车、机床上的变挡机构等。
[0003]以三轮、四轮摩托车上装配的倒挡器变挡机构为例，此类变挡机构的工作原理一般是:由变挡轴带动拨叉转动，从而由拨叉拨动双向结合件在花键轴上滑动。当双向结合件与前进齿轮结合时，动力通过输入齿轮、前进齿轮、双向结合件传递到花键轴上，实现正转前进；当双向结合件与倒挡齿轮啮合时，动力通过输入齿轮、倒挡齿轮、双向结合件传递到花键轴上，实现反转后退。
[0004]为防止跳挡，需要对变挡机构增加防跳挡措施。在现有三轮、四轮摩托车倒挡器上常见的就是通过设置拨叉锁紧装置来防跳挡，一般采用的是钢球配压缩弹簧的结构，在拨叉上对应设有两个与钢球相配的凹槽。变挡操作时，拨叉在变挡轴的带动下转动，钢球从其中一个凹槽中退出，变挡到位后钢球进入另一个凹槽，在压缩弹簧的作用下对拨叉进行锁定，此过程中钢球既有滚动也有滑移。在这种结构中，钢球退出凹槽较为容易，锁定可靠性差，特别是使用时间长了以后，凹槽被拉伤变形，很容易出现跳挡现象，引发安全事故。而且，现在的三轮、四轮摩托车经常出现超载现象，作用在传动系统并传递到拨叉上的负荷很容易出现过载，更易使钢球从凹槽中退出而出现跳挡。也有采用外置锁紧机构对变挡轴或拨叉进行锁定来防止跳挡的，但原理上仍未脱离上述锁紧结构方式从而导致锁定的可靠性差，且存在结构复杂，操作不便的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种能对拨叉进行可靠锁定而有效防止跳挡，同时又不会影响到正常的变挡操作，变挡操作方便、省力、迅速的防跳挡变挡机构。
[0006]为了实现上述技术目的，本实用新型的防跳挡变挡机构，包含有变挡轴、拨叉及拨叉锁紧件，拨叉锁定件为锁定销，锁定销一端抵靠在压缩弹簧上，另一端设有锥形凸头和矩形锁定齿，在锁定销的轴向上锥形凸头高出于矩形锁定齿，拨叉上的锁定槽为矩形锁定槽且与锁定销上的矩形锁定齿相配合；在变挡轴上固套有拨块，拨叉活套于拨块上的与变挡轴同轴的轴颈上，拨块与拨叉之间在径向上设有凸凹相配结构且该凸凹相配结构中的凸台与凹槽之间设有侧向间隙，拨块上设有拨动齿与锁定销上的锥形凸头相配合。
[0007]锁定销的矩形锁定齿与拨叉的矩形锁定槽之间，相当于矩形齿槽间的啮合，对拨叉能起到非常显著的锁定作用，仅是回转方向上的力是不可能将矩形锁定齿从矩形锁定槽里退出的，从而有效的避免跳挡现象的发生。当需要变挡时，变挡轴带动拨块转动，由于拨块与拨叉之间的凸台与凹槽有侧向间隙，因而拨块先空转动，拨块上的拨动齿拨动锁定销上的锥形凸头，作用在锁定销轴向上的分力推动锁定销轴向移动，带动锁定销的矩形锁定齿退出拨叉的矩形锁定槽，当锁定销的矩形锁定齿从拨叉的矩形锁定槽可靠退出时，拨块走完凸台与凹槽之间侧向间隙的空行程，随后，拨块带动拨叉同步转动而实现变挡。当变挡到位时，锁定销上的锥形凸头从拨块拨动齿一侧滑移到另一侧，同时锁定销的矩形锁定齿进入拨叉的另一矩形锁定槽。下次变挡时，动作过程与上述相反。此机构中，锁定销的矩形锁定齿从拨叉的矩形锁定槽中退出是通过拨块的拨动齿拨动锁定销上的锥形凸头来实现的，因此操作轻松、省力，迅速，整个变挡操作连续完成。
[0008]进一步的，拨块设有对称的两个而构成拨块副，在变挡轴的轴向上，两个拨块对称装配于拨叉的两侧，对应的在锁定销上设有两个锥形凸头，两个锥形凸头对称的位于矩形锁定齿的两侧，这样能使拨叉的受力平衡，且拨叉不轴向窜动，使变挡操作平稳、可靠。
[0009]进一步的，锁定销的主体为圆柱形，锁定销上锥形凸头和矩形锁定齿的顶部均为圆弧形过渡，锁定销上设有用来装设压缩弹簧的中心盲孔。圆柱形的锁定销更便于制造加工；锁定销上锥形凸头的顶部为圆弧形过渡，用以连接锥形凸头的两个工作面，拨块的拨动齿在锥形凸头两个工作面间滑动切换；矩形锁定齿的顶部也为圆弧形过渡，便于顺利从拨叉上的其中一个矩形锁定槽进入另一个矩形锁定槽；锁定销上的中心盲孔用来稳定可靠的安装压缩弹簧。
[0010]本实用新型中的拨叉能得到可靠、有效的锁定，最大限度的避免了跳挡现象的发生，同时其锁定结构又不会影响到正常的变挡操作，变挡操作方便、省力、迅速。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2是图1的A-A剖视图。
[0013]图3是图1中锁定销的立体示意图。
[0014]图4是图1中拨叉的立体示意图。
[0015]图5是图1中拨块的立体示意图。
[0016]图6是本实用新型的立体分解示意图。
[0017]图7至图10是本实用新型应用在摩托车倒挡器上，实施变挡过程中的四个状态示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0019]如图1至图6所示，一种防跳挡变挡机构，含有锁定销1、变挡轴2、拨块3和拨叉4，锁定销I 一端抵靠在压缩弹簧5上，另一端设有锥形凸头Ia和矩形锁定齿lb，在锁定销I的轴向上锥形凸头Ia高出于矩形锁定齿lb。在拨叉4上设有矩形锁定槽4b，拨叉4的矩形锁定槽4b与锁定销I上的矩形锁定齿Ib相配合。拨块3固套在变挡轴2上，拨叉4活套于拨块3上的与变挡轴2同轴的轴颈3d上，拨块3与拨叉4之间在径向上设有凸凹相配结构且该凸凹相配结构中的凸台与凹槽之间设有侧向间隙X，拨块3上设有拨动齿3a与锁定销I上的锥形凸头Ia相配合(工作面靠在一起)。
[0020]参见图2、图3、图5、图6，拨块3设有对称的两个而构成拨块副，在变挡轴2的轴向上，两个拨块3对称装配于拨叉4的两侧，对应的在锁定销I上设有两个锥形凸头la，两个锥形凸头Ia对称的位于矩形锁定齿Ib的两侧，两个拨块3上的拨动齿3a对应的与锁定销I上的两个锥形凸头Ia相配合，这样能使拨叉4的受力平衡，且拨叉4不轴向窜动，使变挡操作平稳、可靠。
[0021]拨块3的拨动齿3a顶部设有空挡定位槽3e，与锁定销I锥形凸头Ia顶部的空挡定位点配合，形成拨块3的空挡定位结构，对空挡位的拨块3进行定位；在拨叉4的一侧装设有空挡定位销12、空挡定位钢球13和空挡定位压缩弹簧14，拨叉4外圆面上对应的设有空挡定位槽4f与空挡定位钢球13相配合,形成拨叉4的空挡定位结构,对空挡位的拨叉4进行定位。
[0022]参见图1、图3，锁定销I的主体为圆柱形，以方便制造加工。锁定销I上的锥形凸头Ia顶部为圆弧形过渡，用以连接锥形凸头Ia的两个工作面，拨块3的拨动齿3a在锥形凸头Ia两个工作面间滑动切换。矩形锁定齿Ib顶部也为圆弧形过渡，便于顺利从拨叉4上的其中一个矩形锁定槽4b进入另一个矩形锁定槽4b。锁定销I上设有用来装设压缩弹簧5的中心盲孔lc。
[0023]参见图1、图4、图6，凸台3c设置在拨块3上，凹槽4c设置在拨叉4上，凸台3c位于凹槽4c中构成拨块3与拨叉4之间在径向上的凸凹相配结构，凸台3c与凹槽4c侧壁之间有侧向间隙X，此间隙的大小，通过合理设计，就能实现:当拨块3在变挡轴2的带动下转动，拨动齿3a拨动锥形凸头Ia使矩形锁定齿Ib顺利从其中一个矩形锁定槽4b退出后，凸台3c从凹槽4c的其中一侧壁接触转动到与另一侧壁接触。从而在接下来变挡轴2的继续转动中，带动拨叉4 一起转动来完成变挡。
[0024]参见图2、图5，拨块3通过花键固套在变挡轴2上，采用花键，结合强度好，在转动方向能传递较大的力矩。
[0025]参见图6至图10，以本实用新型应用在三轮、四轮摩托车上的倒挡器为例，当需要变挡时，变挡轴2在变挡脚踏的带动下转动，带动拨块3转动，由于拨块3与拨叉4凸凹相配结构中的凸台3c与凹槽4c之间有侧向间隙，因而拨块3相对于拨叉4先空转动(如图7所示)，拨块3上的拨动齿3a拨动锁定销I上的锥形凸头la，作用在锁定销I轴向上的分力推动锁定销I轴向移动，带动锁定销I的矩形锁定齿Ib退出拨叉4的矩形锁定槽4b，当锁定销I的矩形锁定齿Ib从拨叉4的矩形锁定槽4b可靠退出时，拨块3走完上述凸台3c与凹槽4c间侧向间隙的空转行程(如图8所示)，随后拨块3开始带动拨叉4同步转动，拨动双向结合齿轮6移动到与与前进齿轮10或倒挡齿轮11结合，从而实现变挡。当变挡到位时，锁定销I上的锥形凸头Ia从拨块3的拨动齿3a —侧滑移到另一侧，同时锁定销I的矩形锁定齿Ib进入拨叉4的另一个矩形锁定槽4b中(如图10所示)。下次反向变挡时，动作过程与上述相反。在上述变挡过程中，拨动齿3a顶部的空挡定位凹槽3e与锥形凸头Ia顶部配合时，拨块3处于空挡定位状态；同时，当拨叉4上的空挡定位槽4f与空挡定位钢球13配合，拨叉4处于空挡定位状态，可以避免拨叉4在空挡状态下的晃动，减小噪声(如图9所示)。
[0026]由于锁定销I的矩形锁定齿Ib与拨叉4的矩形锁定槽4b之间，相当于矩形齿槽间的啮合，对拨叉4能起到非常显著的锁紧定用，仅是回转方向上的力是不可能将矩形锁定齿Ib从矩形锁定槽4b里退出，从而有效避免跳挡现象的发生。锁定销I的矩形锁定齿Ib从拨叉4的矩形锁定槽4b中退出是依靠拨块3的拨动齿3a拨动锁定销I上的锥形凸头Ia来实现的，此操作轻松、省力，迅速，使整个变挡操作能够连续完成。
【权利要求】
1.一种防跳挡变挡机构，包括变挡轴、拨叉及拨叉锁紧件，拨叉上设有锁定槽，其特征在于:所述拨叉锁定件为锁定销，锁定销一端抵靠在压缩弹簧上，另一端设有锥形凸头和矩形锁定齿，在锁定销的轴向上锥形凸头高出于矩形锁定齿，拨叉上的锁定槽为矩形锁定槽且与锁定销上的矩形锁定齿相配合，拨块上设有拨动齿与锁定销上的锥形凸头相配合；在变挡轴上固套有拨块，拨叉活套于拨块上的与变挡轴同轴的轴颈上，拨块与拨叉之间在径向上设有凸凹相配结构且该凸凹相配结构中的凸台与凹槽之间设有侧向间隙。
2.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述拨块设有对称的两个而构成拨块副，在变挡轴的轴向上，两个拨块对称装配于拨叉的两侧，对应的在锁定销上设有两个锥形凸头，两个锥形凸头对称的位于矩形锁定齿的两侧。
3.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述锁定销的主体为圆柱形，锁定销上锥形凸头和矩形锁定齿的顶部均为圆弧形过渡，锁定销上设有用来装设压缩弹簧的中心盲孔。
4.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述拨块与拨叉之间凸凹相配结构中的凸台设置拨块上，凹槽设置在拨叉上。
5.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述拨块通过花键固套在变挡轴上。
6.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述拨块的拨动齿顶部与锁定销的顶部设有用于空挡定位的凹槽或凸台。
7.如权利要求1所述的防跳挡变挡机构，其特征在于:所述拨叉的外圆面上设有空挡定位槽，空挡定位槽与空挡定位钢球相配合，空挡定位钢球装设在空挡定位销上，空挡定位销一端抵靠于空挡定位压缩弹簧。
【文档编号】F16H61/18GK203532719SQ201320569070
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】吴先友 申请人:吴先友