[实用新型]变速器挡位多功能自锁单元

说明书

一种变速器挡位多功能自锁单元，包括：竖直运动的自锁插销和与之相联水平运动的插销座，其中：插销座设置于拨叉轴上；自锁插销上设有至少一组销齿；插销座上对应设有至少一组座齿；自锁插销上设有平行于拨叉轴轴向的导向条，插销座上设有平行于拨叉轴轴向且与导向条对应的导向槽，换挡时自锁插销抬起销齿脱离插销座座齿齿间且导向条仍不脱离插销座的导向槽，拨叉轴带动插销座沿轴线方向作换挡动作，到达目标挡位后，自锁插销落下，销齿插入座齿齿间中。本装置能够有效解决现有结构中因拨叉轴受轴向扰动力的作用所造成的脱挡情况，挡位自锁稳定、可靠、精确。

技术领域

本实用新型涉及的是一种变速器控制领域的技术，具体是一种变速器挡位多功能自锁单元，可应用于车辆变速器换挡系统中

背景技术

在变速器运行工况中，即使稳定在某一挡位下，拨叉轴仍然存在轴向力的扰动，一旦扰动力超过弹性自锁销在拨叉轴上形成的轴向保持力，则目标挡位无法维持，产生“脱挡”(跳排) 现象；另外，自锁弹簧弹性系数很难选择，如果弹性系数大，则自锁弹簧力大，换挡力也要大，造成一系列零部件需要加强，且对手动变速器而言手感变差，如果弹性系数小，则自锁弹簧力小，更容易发生“脱挡”现象；再则，自锁钢球在受到弹簧压力的情况下一直在拨叉轴表面滑动，容易造成零件磨损失效，为了提高耐磨性，通常拨叉轴该部位表面需作专门的硬化和强化处理，这种处理往往使拨叉轴产生异常变形，影响加工精度，制造难度增加。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种变速器挡位多功能自锁单元，能够有效解决现有结构中因拨叉轴受轴向扰动力的作用所造成的脱挡情况。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：竖直运动的自锁插销和与之相联水平运动的插销座，其中：插销座设置于拨叉轴上；自锁插销上设有至少一组销齿；插销座上对应设有至少一组座齿。

所述的一组销齿优选为三个，对应所述的一组座齿优选为六个。

所述的自锁插销上设有平行于拨叉轴轴向的导向条，插销座上设有平行于拨叉轴轴向且与导向条对应的导向槽。

所述的自锁插销销齿、插销座座齿的截面采用梯形结构时，除了销齿与座齿齿间、座齿与销齿齿间必须分别为同形、同尺寸外，销齿与销齿齿间、座齿与座齿齿间可以分别同形而不同尺寸。但考虑到换挡力通过拨叉轴到座齿梯形齿面再与销齿梯形齿面接触传递，自锁插销与插销座应当具有相同的强度，所以销齿、销齿齿间、座齿、座齿齿间优选为全部同形、同尺寸。

在长时间运行过程中，销齿与座齿的梯形贴合面会磨损，因此本实用新型通过在销齿齿顶与座齿齿间底部之间、座齿齿顶与销齿齿间底部设置合理间隙，即顶隙来实现上述磨损造成的齿侧间隙的自动消除，即因顶隙的存在，一旦梯形贴合面磨损，自锁插销的上下行程会自动微小补偿，即微增行程，侧隙即可消除，而不影响换挡和挡位自锁动作的正常进行。

本装置具体工作过程如下：

换挡时，先通过电磁铁抬起自锁插销使销齿脱离座齿齿间，而导向条保留在插销座的导向槽中，然后换挡力推动拨叉轴和插销座移动到目标挡位处，在此过程中导向条与导向槽共同作用使拨叉轴和插销座绕拨叉轴轴线旋转或摆动受到约束，确保换挡正常进行。拨叉轴与插销座移动到目标挡位后，电磁铁落下使销齿插入座齿齿间、座齿插入销齿齿间并贴合，至此目标挡位就被紧紧锁住。当目标挡位在自锁插销和插销座的共同作用下锁住时，拨叉轴上的轴向扰动力即使大到与换挡力相同也无法使目标挡位脱挡。

上述消隙功能的实现完全自动，不需任何干预。为了自锁插销不致被通过插销座传递过来的拨叉轴轴向扰动力作用脱出自锁位置，自锁插销销齿、插销座座齿上的梯形底角θ需满足： 90°＞θ＞arcctg(μ)，其中：μ为自锁插销梯形齿齿侧面与插销座梯形齿齿侧面之间的摩擦系数。

技术效果