本發(fā)明涉及一種汽車換擋限位裝置及其推桿部件的制造方法，特別涉及一種與汽車換擋機(jī)構(gòu)撥叉?zhèn)鲃?dòng)接觸的換擋限位器及其推桿部件的制造方法，屬于汽車傳動(dòng)部件領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車換擋限位器是用來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車變速箱換擋變速操作，穩(wěn)定變速箱撥叉位置的裝置。說(shuō)明書(shū)附圖中的圖1示出了現(xiàn)有汽車換擋限位器的具體結(jié)構(gòu)，這種汽車換擋限位器包括換擋限位器殼體和換擋限位器推塊，換擋限位器殼體是兩端開(kāi)口的筒結(jié)構(gòu)，換擋限位器推塊包括推塊本體和嵌設(shè)在推塊本體頭部上的鋼珠，推塊本體設(shè)在換擋限位器殼體一端開(kāi)口內(nèi)，推塊本體與換擋限位器殼體另一端內(nèi)底面通過(guò)彈簧彈性連接，彈簧的推力使得推塊本體頭部上鋼珠的一部分露出上述換擋限位器殼體一端開(kāi)口。當(dāng)汽車換擋機(jī)構(gòu)的撥叉進(jìn)行換擋操作時(shí)，鋼珠與撥叉產(chǎn)生滑動(dòng)推移，從而使得換擋限位器推塊彈進(jìn)或彈出換擋限位器殼體一端開(kāi)口，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車擺桿限位操作的目的。但是限于鋼珠的內(nèi)徑尺寸，這種換擋限位總成的有效工作行程短，而且彈簧與推塊本體間沒(méi)有有效的固定措施，在彈簧老化后，容易脫離推塊本體，從而導(dǎo)致彈性連接失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明汽車旋入式換擋限位器及其換擋限位器推桿的制造方法公開(kāi)了新的方案，采用推桿與換擋限位器殼體形成彈性連接，解決了現(xiàn)有換擋限位總成有效工作行程短的問(wèn)題。

本發(fā)明汽車旋入式換擋限位器包括換擋限位器殼體、換擋限位器殼體旋入式外套400和換擋限位器推桿，換擋限位器殼體是中空的筒體結(jié)構(gòu)，換擋限位器殼體軸向彈性套接在換擋限位器推桿上，換擋限位器殼體旋入式外套400外側(cè)面上設(shè)有旋入螺紋，換擋限位器殼體旋入式外套400固定套接在換擋限位器殼體上，換擋限位器推桿包括推桿承力端和推桿連接端，推桿承力端的端面上開(kāi)有圓弧面凹槽，圓弧面凹槽內(nèi)設(shè)有承力鋼珠211，推桿連接端的端面上開(kāi)有柱狀凹槽，柱狀凹槽內(nèi)設(shè)有回位彈簧221，換擋限位器推桿通過(guò)回位彈簧221與換擋限位器殼體內(nèi)底面形成彈性連接。

本發(fā)明還包括上述汽車旋入式換擋限位器的換擋限位器推桿部件應(yīng)用例的制造方法，包括步驟：(1)在坯料棒一端面上沖壓圓弧面凹槽，在坯料棒另一端上鍛壓加工防磨襯套限位檐；(2)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的端面上加工柱狀凹槽的基準(zhǔn)孔；(3)車削加工坯料棒加工圓弧面凹槽一端的外側(cè)圓柱面；(4)車削加工坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的臺(tái)體外側(cè)圓柱面；(5)車削加工圓弧面凹槽開(kāi)口部的內(nèi)倒角；(6)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的外側(cè)圓柱面上沿軸向銑削加工若干防磨鋼珠滑槽；(7)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的端面上根據(jù)已加工的柱狀凹槽基準(zhǔn)孔位置車削加工柱狀凹槽；(8)車削加 工柱狀凹槽開(kāi)口部?jī)?nèi)側(cè)的防卡碰倒角；(9)車削加工坯料棒整體的外側(cè)圓柱面，加工圓弧面凹槽開(kāi)口部外側(cè)的圓弧倒角。

本發(fā)明汽車旋入式換擋限位器及其換擋限位器推桿的制造方法采用推桿與換擋限位器殼體形成彈性連接，大幅延長(zhǎng)了汽車換擋限位器的有效工作行程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是背景技術(shù)中現(xiàn)有汽車換擋限位器剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明汽車旋入式換擋限位器剖面示意圖。

圖3是改進(jìn)的汽車旋入式換擋限位器剖面示意圖。

圖4是換擋限位器殼體之一剖面示意圖。

圖5是換擋限位器殼體之二剖面示意圖。

圖6是防磨襯套剖面示意圖。

圖7是與圖6中防磨襯套配合的換擋限位器推桿剖面示意圖。

圖8是改進(jìn)的防磨襯套剖面示意圖。

圖9是與圖8改進(jìn)防磨襯套配合的換擋限位器推桿剖面示意圖。

圖10是換擋限位器推桿應(yīng)用例剖面示意圖。

圖10-1-1是圖10中部件制造方法步驟(1)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-2是圖10中部件制造方法步驟(2)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-3是圖10中部件制造方法步驟(3)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-4是圖10中部件制造方法步驟(4)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-5是圖10中部件制造方法步驟(5)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-6是圖10中部件制造方法步驟(6)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-7是圖10中部件制造方法步驟(7)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-8是圖10中部件制造方法步驟(8)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-1-9是圖10中部件制造方法步驟(9)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-2-1是圖10中部件改進(jìn)制造方法步驟(1)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-2-2是圖10中部件改進(jìn)制造方法步驟(2)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖10-2-3是圖10中部件改進(jìn)制造方法步驟(3)產(chǎn)物剖面示意圖。

圖1～9中，111是防磨襯套擋圈，211是承力鋼珠，212是耐磨鋼珠，221是回位彈簧，222是防磨襯套限位檐，223是防磨鋼珠滑槽組，224是防卡碰倒角，310是防磨鋼珠組，320是彈簧組，400是換擋限位器殼體旋入式外套。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖2所示，本發(fā)明汽車旋入式換擋限位器示意圖。汽車旋入式換擋限位器包括換擋限位器殼體、換擋限位器殼體旋入式外套400和換擋限位器推桿，換擋限位器殼體是中空的筒體結(jié)構(gòu)，換擋限位器殼體軸向彈性套接在換擋限位器推桿上，換擋限位器殼體旋入式外套400外側(cè)面上設(shè)有旋入螺紋，換擋限位器殼體旋入式外套400固定套接在換擋限位器殼體上。圖1示出了現(xiàn)有換擋限位器的具體結(jié)構(gòu)，彈性套接是通過(guò)設(shè)在換擋限位器殼體內(nèi)的彈簧與限位塊一端纏繞實(shí)現(xiàn)接觸連接的，限位塊前端的鋼珠被卡在換擋限位器殼體一端開(kāi)口處， 以便防止限位塊脫出，但是這種設(shè)計(jì)方式限制了換擋限位器的工作行程，而且彈簧與限位塊的連接方式也不牢固。圖2示出了本方案針對(duì)上述問(wèn)題作出的改進(jìn)方案，即換擋限位器推桿包括推桿承力端和推桿連接端，推桿承力端的端面上開(kāi)有圓弧面凹槽，圓弧面凹槽內(nèi)設(shè)有承力鋼珠211，承力鋼珠與變速箱撥叉間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，同時(shí)與上述圓弧面凹槽內(nèi)表面也會(huì)產(chǎn)生摩擦，為了減小這種結(jié)構(gòu)內(nèi)部的摩擦，本方案在推桿承力端端面上的圓弧面凹槽內(nèi)還設(shè)有一組耐磨鋼珠212，耐磨鋼珠212直徑小于承力鋼珠211直徑，承力鋼珠211通過(guò)上述一組耐磨鋼珠212與圓弧面凹槽的內(nèi)底面形成滑動(dòng)連接，還可以在承力鋼珠與耐磨鋼珠間加入潤(rùn)滑劑以進(jìn)一步降低部件間的磨損。推桿連接端的端面上開(kāi)有柱狀凹槽，柱狀凹槽內(nèi)設(shè)有回位彈簧221，換擋限位器推桿通過(guò)回位彈簧221與換擋限位器殼體內(nèi)底面形成彈性連接。上述方案在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)回位彈簧在伸縮變形過(guò)程中容易與推桿連接端端面上柱狀凹槽開(kāi)口發(fā)生摩擦刮碰，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本方案在換擋限位器推桿的推桿連接端端面上柱狀凹槽開(kāi)口部?jī)?nèi)緣設(shè)有防卡碰倒角224，防卡碰倒角224防止回位彈簧221在發(fā)生形變時(shí)與上述柱狀凹槽開(kāi)口部?jī)?nèi)緣產(chǎn)生摩擦刮碰。上述改進(jìn)的方案有效延長(zhǎng)了換擋限位器的工作行程，預(yù)防回位彈簧老化脫離。

圖1示出的現(xiàn)有汽車換擋限位器和圖2示出的本方案汽車限位器都是采用擋限位器殼體與換擋限位器推塊或推桿間滑動(dòng)摩擦配合的方式實(shí)現(xiàn)彈性進(jìn)退的，在部件長(zhǎng)期摩擦或缺乏潤(rùn)滑劑的情況下，部件間磨損較大，摩擦阻力也較大，從而影響了裝置的反應(yīng)靈敏性。為了 解決這個(gè)問(wèn)題，本方案在換擋限位器殼體與換擋限位器推桿間設(shè)有防磨襯套，防磨襯套包括襯套體和嵌設(shè)在襯套體兩端的防磨鋼珠組310，防磨襯套套設(shè)在推桿連接端上，換擋限位器殼體通過(guò)防磨鋼珠組310與換擋限位器推桿接觸形成軸向彈性套接。圖3示出了防磨襯套布置的具體實(shí)現(xiàn)方式，其中換擋限位器推桿的進(jìn)出通過(guò)防磨襯套的介入得以實(shí)現(xiàn)，其產(chǎn)生的摩擦顯著降低，圖中顯示的襯套體是一個(gè)筒狀支撐架，筒壁上設(shè)有防磨鋼珠組。但是在換擋限位器推桿做進(jìn)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，防磨襯套存在脫離套接的可能，為了避免防磨襯套脫離，本方案在推桿連接端端面上柱狀凹槽開(kāi)口部外緣設(shè)有防磨襯套限位檐222，換擋限位器殼體與推桿連接端形成套接的一端開(kāi)口邊緣處設(shè)有防磨襯套擋圈111，防磨襯套限位檐222和防磨襯套擋圈111防止防磨襯套滑脫推桿連接端。圖4和5示出了防磨襯套擋圈的兩種具體實(shí)現(xiàn)方式，其中圖4中的防磨襯套擋圈是一沿?fù)Q擋限位器殼體軸向延伸的，通徑略小于換擋限位器殼體通徑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圖5中的防磨襯套擋圈是一沿?fù)Q擋限位器殼體徑向延伸的內(nèi)檐環(huán)結(jié)構(gòu)，兩者都能阻止防磨襯套滑出換擋限位器殼體。防磨襯套的引入不僅減輕了殼體與推桿間的有害摩擦，而且還利于殼體內(nèi)的氣體排出和進(jìn)入，進(jìn)一步緩解了推桿滑動(dòng)的阻力，提高了部件反應(yīng)的靈敏度。

本方案引入防磨襯套旨在改善換擋限位器殼體與換擋限位器推桿間的有害摩擦問(wèn)題，但是這也帶來(lái)了一些負(fù)面的效果，突出表現(xiàn)在間接縮短了換擋限位器的工作行程，圖6示出了通常采用的防磨襯套，其采用有具體結(jié)構(gòu)形狀的套筒樣式，套筒的軸向尺寸必然會(huì)影響 到換擋限位器的工作行程。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本方案針對(duì)防磨襯套進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種軸向可伸縮變形的防磨襯套，如圖8所示，具體是防磨襯套的襯套體中部設(shè)有彈簧組320，襯套體兩端的防磨鋼珠組310通過(guò)彈簧組320彈性連接。這種采用彈簧連接首尾的防磨襯套結(jié)構(gòu)有效延長(zhǎng)了其原型產(chǎn)品的工作行程，但是其周向穩(wěn)定性不佳。為了進(jìn)一步解決改進(jìn)后的防磨襯套周向穩(wěn)定性問(wèn)題，本方案在換擋限位器推桿外側(cè)上設(shè)置了防磨鋼珠組的行程軌道結(jié)構(gòu)，如圖9所示，具體是推桿連接端外側(cè)面上沿軸向設(shè)有防磨鋼珠滑槽組223，防磨襯套通過(guò)嵌設(shè)在防磨鋼珠滑槽組223內(nèi)的防磨鋼珠組310與推桿連接端形成彈性滑動(dòng)套接。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述方案中的核心部件換擋限位器推桿的制造方法，圖10示出了這種換擋限位器推桿的剖面示意圖。這種制造方法主要包括以下步驟。

(1)在坯料棒一端面上沖壓圓弧面凹槽，在坯料棒另一端上鍛壓加工防磨襯套限位檐。選擇大小合適的圓棒形坯料，將其一端磨平后，在磨平的端面上中央處沖壓加工圓弧面凹槽，將圓棒形坯料的另一端磨平后，采用鍛壓的方法在端面處加工一凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，即防磨襯套限位檐。圖10-1-1示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，圖中給出了理想狀態(tài)下的毛坯外側(cè)面，是圓柱形結(jié)構(gòu)，實(shí)際中還可能是凹凸不平的坑洼曲面表面。

(2)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的端面上加工柱狀凹槽的基準(zhǔn)孔。為了在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的端面上加工柱狀凹 槽，本步驟做了相應(yīng)的準(zhǔn)備，即在上述端面的中央部加工基準(zhǔn)孔，柱狀凹槽將圍繞著基準(zhǔn)孔展開(kāi)銑削。圖10-1-2示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料。

(3)車削加工坯料棒加工圓弧面凹槽一端的外側(cè)圓柱面。本步驟的目的是將坯料棒加工圓弧面凹槽一端的外側(cè)面磨成基本正形的圓柱面，以便于后續(xù)的加工。圖10-1-3示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，圖中示出的車削加工是便于說(shuō)明問(wèn)題的演示圖，實(shí)際加工時(shí)不必加工的較深，以為后續(xù)步驟留出加工余地。

(4)車削加工坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的臺(tái)體外側(cè)圓柱面。本步驟是在步驟(3)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加工整個(gè)圓棒坯料的外側(cè)面，使其基本形成一個(gè)整體正形圓柱面，防磨襯套限位檐外側(cè)也進(jìn)行相應(yīng)的車削加工，為后續(xù)的進(jìn)一步精加工做準(zhǔn)備。圖10-1-4示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，圖中顯示出圓棒坯料的整體外側(cè)面基本加工成型。

(5)車削加工圓弧面凹槽開(kāi)口部的內(nèi)倒角。加工出的圓環(huán)形內(nèi)倒角結(jié)構(gòu)是用來(lái)方便承力鋼珠以及耐磨鋼珠的裝配操作。圖10-1-5示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，圖中示出的圓弧面凹槽一般大于承力鋼珠體積的一半。

(6)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的外側(cè)圓柱面上沿軸向銑削加工若干防磨鋼珠滑槽。防磨鋼珠滑槽為防磨鋼珠的彈性伸縮運(yùn)行提供了軌道，預(yù)防了防磨鋼珠沿圓柱周向的不當(dāng)竄動(dòng)。圖10-1-6示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，其中防磨鋼珠滑槽的長(zhǎng)度可以根據(jù) 實(shí)際需要決定。

(7)在坯料棒加工防磨襯套限位檐一端的端面上根據(jù)已加工的柱狀凹槽基準(zhǔn)孔位置車削加工柱狀凹槽。本步驟在上一步驟基礎(chǔ)上，根據(jù)步驟(2)中加工的基準(zhǔn)孔鏜銑出安放回位彈簧一端的柱狀凹槽。圖10-1-7示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，在加工中應(yīng)當(dāng)注意控制柱狀凹槽的加工深度，不宜太深，不能加工成與圓弧面凹槽連通的結(jié)構(gòu)。

(8)車削加工柱狀凹槽開(kāi)口部?jī)?nèi)側(cè)的防卡碰倒角。為了防止回位彈簧在伸縮過(guò)程中與柱狀凹槽開(kāi)口部發(fā)生刮擦碰撞，影響機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行，特加工出防卡碰倒角結(jié)構(gòu)。圖10-1-8示出了經(jīng)過(guò)上述步驟得到的毛坯料，在這一工序中還可以順帶進(jìn)一步加工防磨鋼珠滑槽所在外側(cè)面的表面質(zhì)量，以利于防磨鋼珠的順暢運(yùn)行。

(9)車削加工坯料棒整體的外側(cè)圓柱面，加工圓弧面凹槽開(kāi)口部外側(cè)的圓弧倒角。本步驟是掃尾步驟，首先對(duì)圓棒坯料的整體外側(cè)面進(jìn)行進(jìn)一步精加工，使其達(dá)到工件的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)加工圓弧面凹槽開(kāi)口部外側(cè)，使其形成一圓滑的倒角結(jié)構(gòu)，從而將承力鋼珠封設(shè)在圓弧面凹槽內(nèi)。

上述9個(gè)步驟即本方案加工換擋限位器推桿的基本方法，內(nèi)容較多，操作偏于復(fù)雜，如果操作不當(dāng)還會(huì)造成重復(fù)加工和返工的不必要步驟，為了整合該制造方法中相近的步驟，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，本方案在上述方案的基礎(chǔ)上采用了冷鐓工藝成型和精密數(shù)控車床集中加工開(kāi)口部倒角的改進(jìn)方案。冷鐓工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)切削 加工，材料利用率非常高，可達(dá)80～90％，便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)、多工位、自動(dòng)化生產(chǎn)。而且冷鐓工藝保持了金屬材料流線纖維組織的完整性，晶粒無(wú)斷開(kāi)，產(chǎn)品強(qiáng)度高，機(jī)械性能優(yōu)良，環(huán)保性能好，附加值高。經(jīng)冷鐓加工產(chǎn)出的成品強(qiáng)度往往比切削加工或鑄造成型加工出的零件強(qiáng)度高。在批量生產(chǎn)條件下，冷鐓加工的成本要比其他加工方法低的多。因此，一般的車削件以及形狀比較對(duì)稱的產(chǎn)品都可以采用冷鐓工藝加工。圖10-2-1、10-2-2和10-2-3示出了本方案采用冷鐓工藝后的整合加工步驟分別得到的產(chǎn)品，具體是采用冷鐓成型的方法將步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)、步驟(6)、步驟(7)和步驟(9)中車削加工坯料棒整體的外側(cè)圓柱面的普通工序整合成一道冷鐓工序，所述冷鐓工序一次性完成所述普通工序的全部加工任務(wù)。為了避免重復(fù)加工和返工，本方案在上述改進(jìn)方案基礎(chǔ)上將加工倒角的工序采用數(shù)控機(jī)床集中加工完成，即在完成冷鐓工序后，將步驟(5)、步驟(8)和步驟(9)中車削加工圓弧面凹槽開(kāi)口部外側(cè)的圓弧倒角的工序采用數(shù)控機(jī)床集中加工完成?；谏鲜龈倪M(jìn)的制造方案，本制造方法極大的提高了原材料的利用率和生產(chǎn)效率，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量高。

本方案的汽車旋入式換擋限位器采用換擋限位器推桿取代換擋限位器推塊頭部與換擋限位器殼體開(kāi)口處的卡接設(shè)計(jì)，有效延長(zhǎng)了換擋限位器的工作行程，采用換擋限位器推桿端設(shè)置的凹槽容納固定回位彈簧，有效防止其脫開(kāi)失效，采用防磨襯套有效改善了換擋限位器殼體與換擋限位器推桿間的摩擦阻力問(wèn)題，采用軸向可伸縮變形的防磨襯套增長(zhǎng)了改進(jìn)后換擋限位器的工作行程。本方案公開(kāi)的換擋限位 器推桿制造方法采用先進(jìn)的冷鐓成型技術(shù)和精密數(shù)控機(jī)床結(jié)合加工的方案大幅提高了該零件的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。基于以上特點(diǎn)，本方案的汽車旋入式換擋限位器及其換擋限位器推桿的制造方法相比現(xiàn)有方案具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

本方案的汽車旋入式換擋限位器及其換擋限位器推桿的制造方法并不限于具體實(shí)施方式部分公開(kāi)的內(nèi)容，實(shí)施例中出現(xiàn)的技術(shù)方案可以單獨(dú)存在，也可以相互包含，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本方案結(jié)合公知常識(shí)作出的簡(jiǎn)單替換方案也屬于本方案的范圍。