CN108953592A

CN108953592A - 换档塔

Info

Publication number: CN108953592A
Application number: CN201710352121.6A
Authority: CN
Inventors: 李海涛; 李宇
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明提供一种换档塔，其包括：轴；杯形冲压件，其固定于所述轴并且大致呈圆筒状，用于在选档以及挂档时引导至少一个叉口架；以及拨指，其相对于所述杯形冲压件独立地固定于所述轴，用于在换档时推动所述至少一个叉口架中的工作叉口架。在本发明的换档塔中，由杯形冲压件来引导叉口架，杯形冲压件可以由金属板或金属管容易地冲压而成，从而可以降低换档塔的生产成本。杯形冲压件生产容易，改型也容易，同时，由于拨指相对于杯形冲压件独立地固定于轴，可以彼此独立地对与拨指有关的特征和与杯形冲压件有关的特征作出改型。

Description

换档塔

技术领域

本发明涉及换档装置，更具体地涉及一种新型换档塔设计。

背景技术

图1示出了根据现有技术的一种换档塔的局部立体图。图2示出了图1中的换档塔的套筒的立体图，图3示出了图1中的换档塔的局部轴向剖视图。

参照图1-3，该换档塔包括：套筒10；安装于套筒10的拨指安装孔11的拨指20；与套筒10配合并可由拨指20推动的多个叉口架30；与套筒10安装到一起从而一起轴向移动和转动的轴40。

在套筒10上，在拨指20的周向两侧形成有窗12，在拨指20的轴向两侧的圆形曲面段13用于在斜拉挂档时引导叉口架30中的工作叉口架。在套筒10上还形成有用于与安装于壳体(未图示)的销50配合的王字槽14。在套筒10的内周面，通过连接件60将套筒10和轴40连接到一起。

叉口架30包括柄部31和分开的两个叉脚，两个叉脚的顶端部32的内表面与套筒10的外周面配合，两个叉脚的根部33之间形成用于容纳拨指20的凹口。

在该换档塔中，在套筒10轴向移动(选档)时，由套筒10的外周面引导叉口架30的顶端部32的内表面，同时，在套筒10转动(挂档)时，由套筒10的外周面引导非工作叉口架的顶端部32的内表面，从而实现互锁。

该套筒10通过金属板冲压、卷制和锁扣(参见标记15所指示的锁扣部)而制成。套筒10的卷制需要昂贵的工装夹具(例如，大吨位的压机)，而且卷制后需要精细的整形，因此，该套筒10的生产成本高、耗时长。由于高成本和长的生产时间，常常出现不能满足客户对基于这种套筒的定制化换档塔的需要。

图4示出了根据现有技术的另一种换档塔套筒的立体图。在该换档塔套筒中，拨指20A与套筒10A一体化。

图4所示的一体式设计明显是复杂的。通常该换档塔套筒必须通过铸造来生产。由于套筒所需的高硬度和精度，需要在铸造之后进行机加工。另外，当客户需要不同部件时，需要重建工装夹具。因而一体式设计不能容易地改变而且成本很高。

发明内容

为克服上述现有技术的换档塔生产成本高且改型困难的问题而作出了本发明。

本发明提供一种一种换档塔，其包括：

轴；

杯形冲压件，其固定于所述轴并且大致呈圆筒状，用于在选档以及挂档时引导至少一个叉口架；以及

拨指，其相对于所述杯形冲压件独立地固定于所述轴，用于在换档时推动所述至少一个叉口架中的工作叉口架。

优选地，所述杯形冲压件包括与所述轴同轴的第一圆环部，所述第一圆环部在挂档时用于针对所述至少一个叉口架中的非工作叉口架实现互锁功能。

优选地，所述杯形冲压件还包括与所述第一圆环部连续的圆台环部，所述圆台环部用于在斜拉挂档时引导所述工作叉口架。

优选地，所述换档塔包括一对杯形冲压件，所述一对杯形冲压件以它们的圆台环部彼此相对的方式固定于所述轴，在所述轴的轴向上，在所述一对杯形冲压件之间设置一个所述拨指。

优选地，所述换档塔包括在所述轴的轴向上间隔开的两对或更多对杯形冲压件，各对杯形冲压件以它们的圆台环部彼此相对的方式固定于所述轴，在所述轴的轴向上，在所述各对杯形冲压件之间设置一个所述拨指。

优选地，所述换档塔包括与所述第一圆环部同轴的第二圆环部，所述第二圆环部通过过盈配合和/或焊接固定于所述轴。

优选地，所述拨指通过拨指安装用管构件固定到所述轴。

优选地，所述拨指安装用管构件包括：管部，其用于与所述轴同轴地固定于所述轴；从所述管部向所述管部的径向外侧伸出的拨指安装部。

优选地，所述拨指安装部包括沿所述管部的轴向延伸的互相平行的两个板部。

优选地，所述拨指固定在所述两个板部限定的拨指安装糟中。

在本发明的换档塔中，由杯形冲压件来引导叉口架，杯形冲压件可以由金属板或金属管容易地冲压而成，从而可以降低换档塔的生产成本。杯形冲压件生产容易，改型也容易，同时，由于拨指相对于杯形冲压件独立地固定于轴，可以彼此独立地对与拨指有关的特征和与杯形冲压件有关的特征作出改型。

附图说明

图1示出了根据现有技术的一种换档塔的局部立体图。

图2示出了图1中的换档塔的套筒的立体图。

图3示出了图1中的换档塔的局部轴向剖视图。

图4示出了根据现有技术的另一种换档塔套筒的立体图。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的换档塔的立体图。

图6示出了图5的换档塔的轴向剖视图。

图7A和图7B示出了图5中的换档塔的杯形冲压件的立体图。

图8示出了图5中的换档塔的拨指与拨指安装用管构件的安装状态的立体图。

图9示出了图8中的拨指安装用管构件的立体图。

附图标记说明

10、10A套筒；11拨指安装孔；12窗；13圆形曲面段；14王字槽；15锁扣部；20、20A拨指；30叉口架；31柄部；32叉脚的顶端部；33叉脚的根部；40轴；50销；60连接件；

100套筒；140王字槽；200拨指；210第一拨指；220第二拨指；201主体部；202安装部；203主表面；204平面；310换档型线；320选档型线；330换档定位销；340选档定位销；400轴；500销；600连接件；610小径部；620大径部；630连接部；700杯形冲压件；700A第一杯形冲压件；700B第二杯形冲压件；700C第三杯形冲压件；700D第四杯形冲压件；701第一圆环部；702第二圆环部；703端面部；704圆台环部；800拨指安装用管构件；800A第一拨指安装用管构件；800B第二拨指安装用管构件；801管部；802拨指安装部；802A、802B板部；802C连接板部；803拨指安装槽。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

参照图5至9，本发明的换档塔包括套筒100、第一拨指210、第二拨指220、轴400、换档型线310、选档型线320、换档定位销330、选档定位销340、销500和连接件600。

套筒100可以为与图1-3中的卷制套筒10类似的卷制套筒。套筒100上形成有用于与安装于壳体(未图示)的销500配合的王字槽140。在套筒100上还设置有用于与换档定位销330配合的换档型线310和用于与选档定位销340配合的选档型线320。王字槽140、换档型线310、选档型线320、换档定位销330、选档定位销340可以采用现有技术的结构，因此，这里不作详细的描述。

本实施方式的套筒100上没有形成拨指安装孔，使得套筒100比图1-3中的套筒10短。较短的套筒100可以使用小吨位的压机卷制，而且整形会变得容易，因此，可以容易地、低成本地生产本实施方式的套筒100。

参照图6，套筒100经由连接件600固定地连接到轴400，从而套筒100能够与轴400一同轴向移动和转动。连接件600包括小径部610、大径部620和连接小径部610和大径部620的连接部630。小径部610套装于轴400并且可以通过过盈配合和/或焊接等手段固定到轴400。大径部620内接于套筒100并且可以通过过盈配合和/或焊接等手段固定到套筒100。

本实施方式的换档塔还包括：第一杯形冲压件700A、第二杯形冲压件700B、第三杯形冲压件700C、第四杯形冲压件700D、第一拨指安装用管构件800A和第二拨指安装用管构件800B。

第一杯形冲压件700A、第二杯形冲压件700B、第三杯形冲压件700C和第四杯形冲压件700D具有相同的构造，因此，下面将它们统称为杯形冲压件700。第一拨指安装用管构件800A和第二拨指安装用管构件800B具有相同的构造，因此，下面将它们统称为拨指安装用管构件(下面，有时简称为“管构件”)800。

参照图6、7A和7B，杯形冲压件700呈大致圆筒状并且包括第一圆环部701、第二圆环部702、连接第一圆环部701和第二圆环部702的端面部703、圆台环部704。

第一圆环部701的直径大于第二圆环部702的直径，第一圆环部701的外表面用于与叉口架(未图示)配合，从而在杯形冲压件700轴向移动(选档)时引导叉口架的叉脚的顶端部的内表面(内周面)，在杯形冲压件700转动(换档时)，第一圆环部701的外表面还引导非工作叉口架的叉脚的顶端部的内表面，用于防止非工作叉口架移动。第二圆环部702与第一圆环部701同轴，第二圆环部702和第一圆环部701从端面部703起沿轴向向同一侧延伸。第二圆环部702的轴向长度可以小于第一圆环部701的轴向长度。这里，工作叉口架是指在挂档时由拨指推动而平移的叉口架，即当前挂档需要使用的叉口架，而非工作叉口架是指工作叉口架以外的所有叉口架。应当理解，在选择不同档位时，工作叉口架和非工作叉口架是不同的。

第二圆环部702可以压配合到轴400，从而使杯形冲压件700与轴400固定。可选地，还可以通过焊接等使第二圆环部702与轴400固定。应当理解，在使用焊接方式将杯形冲压件700固定于轴400的情况下，也可以省略第二圆环部702，而直接将端面部703焊接到轴400。

端面部703大致沿着与轴400的中心轴线垂直的方向延伸，因而，端面部703形成为圆环板状。

圆台环部704的外表面呈现为圆台状。圆台环部704在外表面直径较大的一侧与第一圆环部701连续。圆台环部704可以用于在斜拉挂档时引导工作叉口架(未图示)，以实现进档。斜拉退档时，圆台环部704可以推着叉口架的叉脚的顶端部的内表面使叉口架回到空档。

杯形冲压件700可以通过冲压金属板或金属管而制成。例如，在采用金属板的情况下，可以采用所谓的深冲/深拉(deep drawing)工艺来制成杯形冲压件700。在本实施方式中，杯形冲压件700为单件式结构。

如图5、6所示，在本实施方式的换档塔中，第一杯形冲压件700A和第二杯形冲压件700B构成一对，并且它们以圆台环部704彼此相对且彼此间隔的方式经由第二圆环部702固定于轴400。第三杯形冲压件700C和第四杯形冲压件700D构成一对，并且它们以圆台环部704彼此相对且彼此间隔的方式经由第二圆环部702固定于轴400。

一对杯形冲压件700A和700B、700C和700D之间的距离是用于斜拉挂档的重要参数。在本实施方式中，可以容易地改变一对杯形冲压件700A和700B、700C和700D之间的距离。因此，本实施方式的换档塔设计可以容易地满足不同的选档行程和叉口架厚度(不同的叉口架厚度需要不同的上述距离来实现斜拉挂档)。

用于制造杯形冲压件700的工装夹具简单且容易改变。因此，本发明的换档塔可以容易地满足不同叉口架所需的不同的互锁用直径。

由于经由第一拨指210和第二拨指220、而不是经由杯形冲压件700传递换档扭矩，所以第二圆环部702与轴400的连接强度不需要很高，仅通过第二圆环部702与轴400的过盈配合而不使用焊接等是可行的。这简化了杯形冲压件700与轴400的组装。

下面参照图5、6、8、9说明本实施方式的第一拨指210和第二拨指220组装到轴400的结构。由于第一拨指210和第二拨指220可以具有相同的结构，并且可以以相同的方式组装到轴400，因此，下面将第一拨指210和第二拨指220统称为拨指200。

拨指200包括：用于与工作叉口架(未图示)配合而在选档时推动工作叉口架平移的主体部201；以及用于安装到拨指安装用管构件800的安装部202。主体部201可以采用现有技术中的形状构造。安装部202与主体部201一体地形成。安装部202为大致正四棱柱状。安装部202包括与拨指200的主表面203大致垂直的互相平行的两个平面204。拨指200可以如现有技术的拨指那样通过冷变形(cold deformation)而形成。

管构件800包括管部801和从管部801的外周面向径向外侧伸出的拨指安装部802。管部801为管状，用于通过过盈配合等方式固定于轴400。拨指安装部802包括沿管部801的轴向延伸的互相平行的两个板部802A和802B。可选地，拨指安装部802还包括连接板部802A和802B的轴向上的同一端的连接板部802C。连接板部802C优选地在与管部801的中心轴线垂直的平面中延伸。管构件800可以通过铸造、粉末烧结等方式制成。

在拨指200安装到管构件800时。拨指的两个平面204与板部802A、802B形成面接触，优选地形成过盈配合。优选地，拨指200的与平面204垂直的平面与连接板部802C形成面接触。可选地或者额外地，通过焊接使拨指200的安装部202固定到管构件800的拨指安装部802。

管构件800的用于安装拨指200的拨指安装槽803(由板部802A、802B和连接板部802C围成)沿管构件800的管部801的径向延伸，并且拨指200沿管构件800的管部801的径向安装到拨指安装槽803。这样，可以容易地调节拨指200插入到管构件800的拨指安装槽803的深度，从而可以容易地调节拨指200到轴400的中心轴线的距离。

在使用时，拨指200受到的脱离管构件800的力(包括轴向力)较小，所以使用过盈配合和/或焊接来固定拨指200和管构件800是可行的。在使用焊接方式时，在将拨指200插入到拨指安装槽803的预定位置之后进行焊接，可以容易地确定和保持拨指200插入到拨指安装槽803的深度。

由于拨指200到轴400的中心轴线的距离可调，所以本实施方式的换档塔可以容易地满足客户的不同需求。

参照图5-6，在轴400的中心轴线的方向上，第一拨指210经由第一拨指安装用管构件800A安装在第一杯形冲压件700A和第二杯形冲压件700B之间，第二拨指220经由第二拨指安装用管构件800B安装在第三杯形冲压件700C和第三杯形冲压件700D之间。管构件800A和800B的管部801的一部分伸入到杯形冲压件700A、700B、700C和700D内，更具体地，伸入到杯形冲压件700A、700B、700C和700D的圆台环部704和第一圆环部701内。

在本实施方式的换档塔中，杯形冲压件700的第一圆环部701的外周面可以在选档和挂档时引导至少一个叉口架，即避免叉口架相对于轴平移，杯形冲压件700的圆台环部704可以在斜拉挂档时引导工作叉口架，以实现进档。杯形冲压件700成型容易，可以容易地调整一对杯形冲压件700之间的距离，因而，可以容易、快速地适应不同的叉口架。

拨指200在轴400上的安装位置以及拨指200到轴400的中心轴线之间的距离可以容易地调整，因此可以容易、快速地满足客户的不同需求。

用于制造本实施方式的换档塔的部件的工装夹具简单，改型准备时间短。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式作出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。

(1)应当理解，虽然本文中提到了“引导叉口架”，但是，只有在拨指20、200推动叉口架进档和退档时以及圆形曲面段13和圆台环部704推动叉口架退档时，叉口架才会与轴40、400大致垂直地平移。叉口架不会沿轴40、400的轴向移动。因此，引导叉口架并不一定表示叉口架在移动，而且表示了引导面与叉口架的叉脚的顶端部的内表面形成了大致接触状态。

(2)上面的实施方式中描述了在轴上设置了四个杯形冲压件700和两个拨指200。然而，它们的数量不限于此。例如，本发明的换档塔还可以仅包括一对杯形冲压件700，并在这一对杯形冲压件700之间设置一个拨指200。

(3)上面的实施方式描述了利用拨指安装用管构件800将拨指210和220安装到轴400，然而，本发明不限于此。例如，拨指可以与一个管状件一体地形成，利用该管状件将拨指安装到轴。例如，拨指还可以通过焊接等方式直接固定到轴。

Claims

1.一种换档塔，其特征在于，所述换档塔包括：

轴；

2.根据权利要求1所述的换档塔，其特征在于，所述杯形冲压件包括与所述轴同轴的第一圆环部，所述第一圆环部在挂档时用于针对所述至少一个叉口架中的非工作叉口架实现互锁功能。

3.根据权利要求2所述的换档塔，其特征在于，所述杯形冲压件还包括与所述第一圆环部连续的圆台环部，所述圆台环部用于在斜拉挂档时引导所述工作叉口架。

4.根据权利要求3所述的换档塔，其特征在于，所述换档塔包括一对杯形冲压件，所述一对杯形冲压件以它们的圆台环部彼此相对的方式固定于所述轴，在所述轴的轴向上，在所述一对杯形冲压件之间设置一个所述拨指。

5.根据权利要求3所述的换档塔，其特征在于，所述换档塔包括在所述轴的轴向上间隔开的两对或更多对杯形冲压件，各对杯形冲压件以它们的圆台环部彼此相对的方式固定于所述轴，在所述轴的轴向上，在所述各对杯形冲压件之间设置一个所述拨指。

6.根据权利要求2所述的换档塔，其特征在于，所述换档塔包括与所述第一圆环部同轴的第二圆环部，所述第二圆环部通过过盈配合和/或焊接固定于所述轴。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的换档塔，其特征在于，所述拨指通过拨指安装用管构件固定到所述轴。

8.根据权利要求7所述的换档塔，其特征在于，所述拨指安装用管构件包括：管部，其用于与所述轴同轴地固定于所述轴；从所述管部向所述管部的径向外侧伸出的拨指安装部。

9.根据权利要求8所述的换档塔，其特征在于，所述拨指安装部包括沿所述管部的轴向延伸的互相平行的两个板部。

10.根据权利要求9所述的换档塔，其特征在于，所述拨指固定在所述两个板部限定的拨指安装糟中。