CN110645346A - 一种机械式侧取力器 - Google Patents

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王贵选
严鉴铂
刘义
许先哲
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Shaanxi Fast Auto Drive Group Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/0278—Constructional features of the selector lever, e.g. grip parts, mounting or manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers

Abstract

本发明公开的一种机械式侧取力器，包括挂挡轴、输入齿轮、取力器中间齿轮和操作机构，操作机构控制挂挡轴在壳体中轴线移动，进而使取力器中间齿轮与输入齿轮啮合或分离，实现取力器的挂挡或摘挡，挂挡后通过取力器输出齿轮轴输出扭矩，该侧取力器通过机械传动控制挂挡轴挂挡或摘挡，挂挡结构简单，操作便捷，采用该取力器即不需要整车上配装储气罐，降低了整车重力，降低了车辆成本。

Description

一种机械式侧取力器
技术领域
本发明涉及取力器操控技术领域，具体为一种机械式侧取力器。
背景技术
现有的取力器一般采用气缸挂挡或采用电机驱动取力器挂档；气缸挂挡的取力器需要在整车上安装储气罐，通过取力器气缸控制取力器进行挂挡操作，但是在一些小型轻卡车，因为空间及重量和空间限制，没有配备储气罐，因此气缸挂档的取力器就无法使用。采用电机驱动取力器挂档的成本较高。
因此，针对没有储气罐的轻卡车，就急需设计一种机械式取力器，以解决车辆不配备储气罐情况下，车辆的挂挡问题。
发明内容
针对现有技术中整车不配备储气罐导致取力器不能挂挡操作的问题，本发明提供一种机械式侧取力器，通过拉线控制取力器进行挂挡和摘挡操作，满足了小型轻卡无气源时的取力器的使用要求。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种机械式侧取力器，包括取力器壳体、输入齿轮、取力器中间齿轮、挂档轴、取力器输出齿轮轴和操作机构；
所述取力器壳体中设置有支撑臂，输入齿轮空套设在支撑臂上，并与变速器的齿轮啮合，挂档轴设置在取力器壳体中，并与输入齿轮同轴设置，取力器中间齿轮空套在挂档轴上，并与挂档轴同步移动，取力器输出齿轮轴设置在取力器壳体中，并与取力器中间齿轮常啮合；
挂档轴的一端伸出取力器壳体与操作机构连接，操作机构用于控制挂挡轴轴向移动，使取力器中间齿轮与输入齿轮啮合或分离。
优选的，所述支撑臂为空心结构，挂挡轴的一端伸入至支撑臂中，另一端通过支撑在取力器壳体上。
优选的，所述挂挡轴与取力器壳体的连接处还设置有挂档轴油封，挂档轴油封套设在挂档轴上。
优选的，所述输入齿轮和取力器中间齿轮相对的两个端面上均设置有端面齿，输入齿轮和取力器中间齿轮通过端面齿啮合。
优选的，所述取力器壳体上还设置有弹簧柱销，挂挡轴上设置有两个自锁槽，弹簧柱销与自锁槽配合，用于对挂挡轴的空挡位置或挂挡位置进行定位。
优选的，所述弹簧柱销包括自锁弹簧和自锁钢球；
所述取力器壳体上设置有弹簧孔，自锁弹簧设置在弹簧孔中，自锁钢球设置在自锁弹簧的顶部，自锁钢球抵接在其中一自锁槽中。
优选的，所述操作机构包括摇臂和拉线；
摇臂的中部与变速器壳体铰接，摇臂的下端与挂挡轴伸出壳体的一端连接，摇臂的上端与拉线的一端连接，拉线的另一端与手球连接。
优选的，所述取力器输出齿轮轴的两端通过轴承支撑在取力器壳体上。
优选的，所述输入齿轮通过轴承安装在支撑上；取力器中间齿轮通过轴承安装在挂挡轴上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种机械式侧取力器，包括挂挡轴、输入齿轮、取力器中间齿轮和操作机构，操作机构控制挂挡轴在壳体中轴线移动，进而使取力器中间齿轮与输入齿轮啮合或分离，实现取力器的挂挡或摘挡，挂挡后通过取力器输出齿轮轴输出扭矩，该侧取力器通过机械传动控制挂挡轴挂挡或摘挡，挂挡结构简单，操作便捷，采用该取力器即不需要整车上配装储气罐，降低了整车重力，降低了车辆成本。
在挂挡轴上设置油封，避免壳体与挂挡轴的连接处漏油，提高取力器的使用寿命。
进一步，在壳体上设置弹簧柱销，对挂挡轴的状态位置进行自锁，避免出现掉档风险。
进一步，通过拉线和摇臂控制挂挡轴的动作，结构简单，操作便捷。
附图说明
图1为本发明取力器的结构图；
图2为本发明取力器的控制原理图。
图中：1、输入齿轮；2、取力器中间齿轮；3、取力器壳体；4、挂档轴；5、挂档轴油封；6、自锁钢球；7、自锁弹簀；8、取力器输出齿轮轴；9、摇臂；10、拉线；11、手球。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参阅图1和2，一种机械式侧取力器，包括取力器壳体3、输入齿轮1、取力器中间齿轮2、挂档轴4、取力器输出齿轮轴8、摇臂9、拉线10和手球11。
所述取力器壳体3中设置有支撑臂，输入齿轮1通过轴承套设在支撑臂上，并与变速器齿轮啮合，输入齿轮1作为取力器的动力输入轮，挂档轴3设置在取力器壳体3中，并与输入齿轮1同轴设置，挂档轴3能够沿其轴向移动，挂档轴4的一端伸出取力器壳体3与摇臂9的一端铰接，摇臂9的另一端通过拉线10与手球11连接。
取力器中间齿轮2通过轴承套装在输入齿轮1，并与输入齿轮1同步移动，能够与输入齿轮1啮合。
取力器输出齿轮轴8设置在取力器壳体3中，并与挂档轴4平行设置，取力器输出齿轮轴8的两端通过轴承支撑在取力器壳体3中，取力器输出齿轮轴8上的齿轮与取力器中间齿轮2常啮合，取力器输出齿轮轴8作为取力器的动力输出接口。
当进行挂挡或摘挡操作时，操作手球11通过拉线10控制摇臂动作，摇臂控制挂档轴3在取力器壳体3轴向定，能够使取力器中间齿轮2与输入齿轮1啮合或分离，完成取力器的挂挡或摘挡。
所述输入齿轮1的一端面上设置有端面齿，取力器中间齿轮2上与输入齿轮1靠近的端面上设置有与输入齿轮1配合的端面齿，输入齿轮1通过端面齿与取力器中间齿轮2啮合，采用端面齿能够缩小取力器的整体尺寸。
所述取力器壳体3上还设置有自锁弹簧7和自锁钢球6，取力器壳体3上设置有弹簧孔，自锁弹簧7设置在弹簧孔中，自锁钢球6设置在自锁弹簧7的顶部，自锁钢球6的顶部抵接在挂挡轴4上，挂挡轴4上设置有挂挡自锁槽和空挡自锁槽，自锁钢球6位于挂挡自锁槽或空挡自锁槽中，用于对挂挡轴4的挂挡或空挡状态定位。
所述支撑臂为空心结构，挂挡轴4的一端伸入至支撑臂中，另一端通过支撑在取力器壳体上，挂挡轴4上还设置有挂档轴油封5，固定于取力器壳体上，防止取力器漏油。
所述拉线为软轴拉线。
下面对本发明提供的一种机械式侧取力器的挂挡过程和摘挡过程进行详细的阐述。
挂挡过程
当进行挂挡时，取力器位于空挡状态，操纵驾驶室的取力器挂档手球11，手球通过拉线10连接到取力器挂档摇臂，挂档摇臂连接于取力器的挂档轴，通过摇臂旋转使挂档轴4向左移动，使取力器中间齿轮2与输入齿轮的端面齿啮合，此时，取力器挂挡，输入齿轮1与取力器中间齿轮2同步转动，取力器中间齿轮2带动取力器输出齿轮轴8转动，实现动力输出，同时，自锁钢球6抵接在挂挡自锁槽中，实现挂档档位自锁，防止掉档。
摘挡过程
操纵驾驶室的取力器挂档手球11反向运动，摇臂带动挂档和取力器中间齿轮轴向右移动，取力器中间齿轮与输入齿轮分离，到达脱档行程时，自锁钢球进入挂档轴左侧自锁槽，实现摘档位置自锁。
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。

Claims (9)

1.一种机械式侧取力器，其特征在于，包括取力器壳体(3)、输入齿轮(1)、取力器中间齿轮(2)、挂档轴(4)、取力器输出齿轮轴(8)和操作机构；
所述取力器壳体(3)中设置有支撑臂，输入齿轮(1)空套设在支撑臂上，并与变速器的齿轮啮合，挂档轴(4)设置在取力器壳体(3)中，并与输入齿轮(1)同轴设置，取力器中间齿轮(2)空套在挂档轴(3)上，并与挂档轴(3)同步移动，取力器输出齿轮轴(8)设置在取力器壳体(3)中，并与取力器中间齿轮(2)常啮合；
挂档轴(4)的一端伸出取力器壳体(3)与操作机构连接，操作机构用于控制挂挡轴(4)轴向移动，使取力器中间齿轮(2)与输入齿轮(1)啮合或分离。
2.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述支撑臂为空心结构，挂挡轴(4)的一端伸入至支撑臂中，另一端通过支撑在取力器壳体上。
3.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述挂挡轴(4)与取力器壳体(3)的连接处还设置有挂档轴油封(5)，挂档轴油封(5)套设在挂档轴(4)上。
4.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述输入齿轮(1)和取力器中间齿轮(2)相对的两个端面上均设置有端面齿，输入齿轮(1)和取力器中间齿轮(2)通过端面齿啮合。
5.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述取力器壳体(3)上还设置有弹簧柱销，挂挡轴(4)上设置有两个自锁槽，弹簧柱销与自锁槽配合，用于对挂挡轴的空挡位置或挂挡位置进行定位。
6.根据权利要求5所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述弹簧柱销包括自锁弹簧(7)和自锁钢球(6)；
所述取力器壳体(3)上设置有弹簧孔，自锁弹簧(7)设置在弹簧孔中，自锁钢球(6)设置在自锁弹簧(7)的顶部，自锁钢球(6)抵接在其中一自锁槽中。
7.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述操作机构包括摇臂(9)和拉线(10)；
摇臂(9)的中部与变速器壳体铰接，摇臂(9)的下端与挂挡轴(4)伸出壳体的一端连接，摇臂(9)的上端与拉线(10)的一端连接，拉线(10)的另一端与手球(11)连接。
8.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述取力器输出齿轮轴(8)的两端通过轴承支撑在取力器壳体(3)上。
9.根据权利要求1所述一种机械式侧取力器，其特征在于，所述输入齿轮(1)通过轴承安装在支撑上；取力器中间齿轮(2)通过轴承安装在挂挡轴(4)上。
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