一种变速器主副箱互锁机构的制作方法

本发明属于变速器领域，涉及一种变速器主副箱互锁机构。

背景技术：

副箱同步器在变速箱总成中是比较容易损坏的零部件，在不规范操作的情况下，损坏更为严重。同时，变速器副箱同步器失效又是重型汽车变速器比较常见的失效形式。

不规范操作变速器后副箱，容易导致副箱同步器异常损坏，常见的不规范操作有：副箱同步器没有切换到位(高低档没有到位)，主箱就开始挂档，引起同步惯量急剧升高，造成同步器打齿损坏；主箱处于挂档状态，副箱同步器切换高低档，同样造成同步器过快磨损，引起失效。要提高副箱同步器使用寿命，必须对上述两种不规范操作加以限制。

目前已有的气操纵的主副箱锁档机构，通过气路进行控制，但是气路可靠性不高，经常出现故障导致主副箱锁档机构失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种变速器主副箱互锁机构。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种变速器主副箱互锁机构，包括范围档拨叉联动轴、滑动柱销、滑动柱销支架、回位弹簧和互锁件；

范围档拨叉联动轴位于变速器的壳体内且一端固定连接范围档拨叉，另一端上开设两个滑动柱销凹槽；滑动柱销支架与变速器上盖固定连接，滑动柱销支架上开设相互垂直且连通的滑动柱销安装孔和互锁件安装孔；滑动柱销位于滑动柱销安装孔内部且能沿滑动柱销安装孔轴向移动；滑动柱销一端连接回位弹簧，回位弹簧另一端连接变速器上盖；滑动柱销另一端连接范围档拨叉联动轴；滑动柱销上开设互锁件凹槽；互锁件位于互锁件安装孔内部且能沿互锁件安装孔轴向移动，互锁件一端连接滑动柱销，另一端连接变速器主箱互锁机构；

当范围档气缸为低档或高档时，滑动柱销一端位于滑动柱销凹槽内部，互锁件凹槽正对互锁件安装孔，互锁件一端能够伸入互锁件凹槽内，变速器主箱各拨叉轴解锁能够挂档；当范围档气缸不为低档且不为高档时，滑动柱销一端与范围档拨叉联动轴外壁连接，互锁件凹槽连接滑动柱销安装孔内壁，滑动柱销外壁顶紧互锁件，互锁件顶紧变速器主箱互锁机构，变速器主箱各拨叉轴锁止不能挂档。

本发明进一步的改进在于：

范围档拨叉联动轴与变速器副箱的范围档拨叉焊接连接、螺栓连接、销连接、铆钉连接或键连接。

滑动柱销支架与变速器上盖一体成型。

还包括弹簧压盖；弹簧压盖与变速器上盖固定连接，弹簧压盖内壁连接回位弹簧。

互锁件包括第一互锁钢球、第二互锁钢球和主副箱互锁销；

第一互锁钢球和第二互锁钢球均位于互锁件安装孔内部，第一互锁钢球一端连接滑动柱销，另一端依次连接第二互锁钢球和主箱拨叉轴，且该主箱拨叉轴上设置主副箱互锁销安装孔和能够容纳第二互锁钢球一端的第二互锁钢球凹槽；主副箱互锁销位于主副箱互锁销安装孔内且一端连接第二互锁钢球，另一端连接变速器主箱互锁机构的主箱互锁钢球。

互锁件包括主副箱互锁块和主副箱互锁销；

主副箱互锁块位于互锁件安装孔内，一端连接滑动柱销，另一端连接主箱拨叉轴，且该主箱拨叉轴上设置主副箱互锁销安装孔和主副箱互锁块凹槽；主副箱互锁销位于主副箱互锁销安装孔内且一端连接主副箱互锁块(18)，另一端连接变速器主箱互锁机构的主箱互锁钢球。

互锁件凹槽为环形凹槽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过范围档拨叉联动轴将副箱气缸拨叉轴与主箱互锁机构连接起来，同时在滑动柱销和互锁件的作用下，确保后副箱挂挡不到位主箱不能挂挡；同时当主箱处于挂档状态时，不允许副箱同步器切换高低档；进而有效保护后副箱同步器，提高变速器寿命。同时，本主副箱互锁机构为纯机械式结构，锁止可靠，相较于传统的气路控制，可靠性和稳定性更高，能够有效的降低副箱同步器故障率。本发明结构简单，便于制造安装，能够兼容绝大多数的现有变速器结构，适用范围广。

进一步的，柱销支架与变速器上盖一体成型，减少装配操作，节省时间；同时，也使得柱销支架与变速器上盖的连接更加稳定可靠，降低故障率。

进一步的，设置弹簧压盖，弹簧压盖与变速器上盖固定连接，回位弹簧位于弹簧压盖与滑动柱销之间，便于回位弹簧的安装，提高生产效率。

进一步的，将互锁件凹槽设置为沿滑动注销圆周方向的环槽，降低装配难度，防止装配错误。

附图说明

图1为本发明的变速器副箱低档到位主箱解锁的结构图；

图2为本发明的变速器副箱处于高低档转换过程中主箱锁止的结构图；

图3为本发明的变速器副箱高档到位主箱解锁的结构图；

图4为本发明的滑动柱销支架与变速器上盖一体成型以及互锁件为互锁块的结构示意图；

图5为现有变速器主箱互锁机构示意图；

图6为现有变速器的副箱汽缸及副箱拨叉结构示意图。

其中：1-副箱气缸活塞；2-范围档气缸；3-副箱气缸拨叉轴；4-范围档拨叉；5-范围档拨叉联动轴；6-1-第一主副箱互锁钢球；6-2-第二主副箱互锁钢球；7-主副箱互锁销；8-四五档拨叉轴；9-二三档拨叉轴；10-一倒档拨叉轴；11-弹簧压盖；12-回位弹簧；13-滑动柱销；14-变速器上盖；15-滑动柱销支架；16-1-第一主箱互锁钢球；16-2-第二主箱互锁钢球；17-主箱互锁销；18-主副箱互锁块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-3，本发明一种变速器主副箱互锁机构，主副箱互锁机构一端连接副箱范围档气缸拨叉，一端与上盖中的主箱互锁机构关联，通过副箱范围档气缸的高低档转换来控制该互锁机构对主箱拨叉轴的锁止或解锁，达到主副箱互锁的目的。主副箱互锁机构包括范围档拨叉联动轴5、滑动柱销13、滑动柱销支架15、弹簧压盖11、回位弹簧12和互锁件；

范围档拨叉联动轴5位于变速器的壳体的支撑孔中且能沿支撑孔轴向移动，或者范围档拨叉联动轴5通过联动轴支架安装在变速器的壳体中，且范围档拨叉联动轴5能在支架上沿范围档拨叉联动轴5的轴向移动。范围档拨叉联动轴5一端固定连接变速器副箱的范围档拨叉4，通常可以选用焊接连接、螺栓连接、销连接、铆钉连接、键连接以及其他的固定连接形式；另一端上开设两个滑动柱销凹槽；滑动柱销支架15与变速器上盖14固定连接，滑动柱销支架15上开设相互垂直且连通的滑动柱销安装孔和互锁件安装孔；滑动柱销13设置在滑动柱销安装孔内部且能沿滑动柱销安装孔轴向移动；滑动柱销13一端连接回位弹簧12，另一端连接范围档拨叉联动轴5；滑动柱销13对应互锁件安装孔的一侧上开设互锁件凹槽，互锁件凹槽也可以是沿圆周方向的环槽，可以防止装配错误；互锁件设置在互锁件安装孔内部且能沿互锁件安装孔轴向移动，互锁件一端连接滑动柱销13，另一端连接变速器主箱互锁机构。弹簧压盖11与变速器上盖14固定连接，弹簧压盖11内壁连接回位弹簧12。

其中：互锁件可以由第一互锁钢球6-1、第二互锁钢球6-2和主副箱互锁销7构成，第一互锁钢球6-1和第二互锁钢球6-2均位于互锁件安装孔内部，第一互锁钢球6-1一端连接滑动柱销13，另一端依次连接第二互锁钢球6-2和一根主箱拨叉轴，且该主箱拨叉轴上设置主副箱互锁销安装孔和能够容纳第二互锁钢球6-2一端的第二互锁钢球凹槽；主副箱互锁销7位于主副箱互锁销安装孔内且一端连接第二互锁钢球6-2，另一端连接变速器主箱互锁机构的主箱互锁钢球。参见图4，互锁件也可以由主副箱互锁块18和主副箱互锁销7构成，主副箱互锁块18位于互锁件安装孔内，一端连接滑动柱销13，另一端连接一根主箱拨叉轴，且该主箱拨叉轴上设置主副箱互锁销安装孔和主副箱互锁块凹槽；主副箱互锁销7位于主副箱互锁销安装孔内且一端连接主副箱互锁块18，另一端连接变速器主箱互锁机构的主箱互锁钢球。滑动柱销支架15与变速器上盖14也可以一体成型，节省安装时间。

本实施例中，主箱拨叉轴包括四五档拨叉轴8、二三档拨叉轴9和一倒档拨叉轴10；一倒档拨叉轴10距离变速器副箱最近，四五档拨叉轴8距离变速器副箱最远。主箱互锁机构包括主箱互锁销17和主箱互锁钢球；主箱互锁钢球包括第一主箱互锁钢球16-1和第二主箱互锁钢球16-2；第一主箱互锁钢球16-1位于二三档拨叉轴9和一倒档拨叉轴10之间，第二主箱互锁钢球16-2位于四五档拨叉轴8、二三档拨叉轴9之间；二三档拨叉轴9上设置主箱互锁销安装孔，主箱互锁销17位于主箱互锁销安装孔内部。二三档拨叉轴9上设置有两个对称的主箱互锁钢球凹槽，一倒档拨叉轴10和四五档拨叉轴8上均设置一个主箱互锁钢球凹槽，一倒档拨叉轴10连接第二互锁钢球6-2或主副箱互锁块18的一侧还设置第二互锁钢球凹槽或主副箱互锁块凹槽，用于容纳第二互锁钢球6-2或主副箱互锁块18的一端。

在主箱互锁钢球凹槽、主箱互锁销17和主副箱互锁钢球的作用下，当一根主箱拨叉轴处于挂档状态时，其余主箱拨叉轴处于锁止状态，不能进行挂档。在一倒档拨叉轴10上开设有主副箱互锁销安装孔，主副箱互锁销7位于该主副箱互锁销安装孔内部，两端分别连接互锁件和第一主箱互锁钢球16-1。各主箱拨叉轴的位置排布根据原有变速器的结构可以改变。

当范围档气缸2为低档或高档时，滑动柱销13一端位于滑动柱销凹槽内部，互锁件凹槽正对互锁件安装孔，互锁件一端能够伸入互锁件凹槽内，变速器主箱各拨叉轴解锁能够挂档；当范围档气缸2不为低档且不为高档时，滑动柱销13一端与两个滑动柱销凹槽之间的范围档拨叉联动轴5连接，互锁件凹槽位于滑动柱销安装孔内，滑动柱销13顶紧互锁件，互锁件顶紧变速器主箱互锁机构，变速器主箱各拨叉轴锁止不能挂档。

参见图5和6，改进前的变速器主箱互锁机构和改进前的变速器副箱汽缸及副箱拨叉结构，二者之间无直接的机械连接关系。

下面以9档变速器副箱气缸从低档向高档转换为例介绍本项目的具体实施方式，副箱气缸从高档向低档转换时的实施方式类似，不再赘述。

参见图1，副箱气缸活塞1在范围档气缸2最左侧，范围档气缸2处于低档位置。滑动柱销13在回位弹簧12的弹簧力作用下，卡在范围档拨叉联动轴5右边的滑动柱销凹槽里，滑动柱销13外圆柱面的互锁件凹槽与第一主副箱互锁钢球6-1、第二主副箱互锁钢球6-2和主副箱互锁销7中心对齐。此时主箱任一档位均可挂档，以四五档拨叉轴8挂档为例，四五档拨叉轴8移动，轴侧的第二主箱互锁钢球16-2从其侧槽被挤出，第二主箱互锁钢球16-2推动其左侧的主箱互锁销7、第一主箱互锁钢球16-1、主副箱互锁销7、第二主副箱互锁钢球6-2和第一主副箱互锁钢球6-1，直至第一主副箱互锁钢球6-1嵌入互锁件凹槽里。即副箱处于低档位置，主箱解锁可挂档。

参见图2，副箱气缸活塞1在左侧气压的作用下，从范围档气缸2最左侧位置向中间位置移动，进而带动副箱气缸拨叉轴3、范围档拨叉4和范围档拨叉联动轴5向右移动。范围档拨叉联动轴5上设置的滑动柱销凹槽的斜面推动滑动柱销13向上移动，直至滑动柱销13头部被顶出滑动柱销凹槽紧贴范围档拨叉联动轴5外圆柱面。滑动柱销13上移，将第一主副箱互锁钢球6-1挤出，第一主副箱互锁钢球6-1推动其右侧的第二主副箱互锁钢球6-2、主副箱互锁销7、第一主箱互锁钢球16-1、主箱互锁销7和第二主箱互锁钢球16-2，直至第二主箱互锁钢球16-2嵌入四五档拨叉轴8上设置的主箱互锁凹槽里。此时，主箱各档互锁钢球均卡在各档拨叉轴的主箱互锁凹槽里，因而主箱各档均锁止在空档位置。即副箱高低档转换过程中，主箱锁止不能挂档。

参见图3，副箱气缸活塞1在左侧气压的作用下，从中间位置继续向右移动，至副箱气缸活塞1在范围档气缸2最右侧，范围档气缸2处于高档位置。进而带动副箱气缸拨叉轴3、范围档拨叉4和范围档拨叉联动轴5向右移动。滑动柱销13头部从范围档拨叉联动轴5外圆柱面落入范围档拨叉联动轴5左边的滑动柱销凹槽里。滑动柱销13下移，互锁件凹槽再次与第一主副箱互锁钢球6-1、第二主副箱互锁钢球6-2和主副箱互锁销7中心对齐。此时主箱任一档位均可挂档，以四五档拨叉轴8挂档为例，四五档拨叉轴8移动，轴侧的第二主箱互锁钢球16-2从其侧槽被挤出，第二主箱互锁钢球16-2推动其左侧的主箱互锁销7、第一主箱互锁钢球16-1、主副箱互锁销7、第二主副箱互锁钢球6-2和第一主副箱互锁钢球6-1，直至第一主副箱互锁钢球6-1嵌入互锁件凹槽里。即副箱处于低档位置，主箱解锁可挂档。

本发明变速器主副箱互锁机构，能够确保后副箱挂挡不到位主箱不能挂挡；同时当主箱处于挂档状态、不允许副箱同步器切换高低档。能够有效保护后副箱同步器，降低副箱同步器故障率，提高变速器寿命。且本主副箱互锁机构为纯机械式结构，锁止可靠。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。