CN110985664A - 一种液压换挡结构、换挡方法及变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变速器领域，公开了一种液压换挡结构，包括油泵、拨叉轴、拨叉、第一电磁阀、第二电磁阀、第一油腔机构和第二油腔机构；拨叉轴与变速器壳体连接，拨叉与拨叉轴固定连接，拨叉轴两端分别油密封连接第一油腔机构和第二油腔机构；油泵输出端与第一电磁阀和第二电磁阀的一端均连接，第一电磁阀的另一端与第一油腔机构内部连通，第二电磁阀的另一端与第二油腔机构内部连通。本发明整体结构紧凑，采用简单独立的拨叉轴和电磁阀，依靠油泵提供的压力油及油腔工作面积变化实现换档和自锁，保证变速器的可操纵性，并且整体结构易加工，可靠性高，成本低。

Description

一种液压换挡结构、换挡方法及变速器
技术领域
本发明属于变速器领域，涉及一种液压换挡结构、换挡方法及变速器。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，对汽车变速器的性能要求越来越高，其中可操纵性是评价变速器性能的一项重要指标。传统机械变速器换挡时，通过换挡操纵机构使变速器挂入所需要的任一档位工作，一般由变速器杆、拨块、拨叉轴、拨叉及安装装置组成，结构简单，操纵方便。
但是，上述换挡操纵机构在使用过程中，换挡操纵机构内部的自锁装置由于其自身的钢球或拨叉轴的磨损，存在掉档的风险，以及由于换挡操纵机构各部件之间的摩擦使得变速器换档手感差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中换挡操纵机构存在掉档风险，以及换档手感差的缺点，提供一种液压换挡结构、换挡方法及变速器。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，一种液压换挡结构，包括油泵、拨叉轴、拨叉、第一电磁阀、第二电磁阀、第一油腔机构和第二油腔机构；
拨叉轴与变速器壳体连接，拨叉与拨叉轴固定连接，拨叉轴两端分别油密封连接第一油腔机构和第二油腔机构；
油泵输出端与第一电磁阀和第二电磁阀的一端均连接，第一电磁阀的另一端与第一油腔机构内部连通，第二电磁阀的另一端与第二油腔机构内部连通。
本发明液压换挡结构进一步的改进在于：
所述第一油腔机构和第二油腔机构均包括堵头、密封圈和油腔壳体；油腔壳体一端与拨叉轴端部通过密封圈连接，另一端与堵头连接。
所述第一油腔机构和第二油腔机构的内部均设置调整垫，调整垫与第一油腔机构远离拨叉轴的一端的内壁以及第二油腔机构远离拨叉轴的一端的内壁均连接。
所述第一油腔机构和第二油腔机构的截面面积均大于拨叉轴端面面积。
所述拨叉轴通过衬套或直线轴承与变速器壳体连接。
本发明第二方面，一种液压换挡方法，包括以下步骤：
通过调节第一电磁阀和第二电磁阀的电流大小，使第一油腔机构和第二油腔机构的油压相同，变速器锁定在空档位置；
通过调节第一电磁阀和第二电磁阀的电流大小，增加第一油腔机构或第二油腔机构的油压，拨叉轴移动带动拨叉进行变速器挡位切换，变速器挡位切换到位后，固定第一油腔机构和第二油腔机构当前油压，锁定当前档位。
本发明第三方面，一种变速器，包括上述的液压换挡结构。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明液压换挡结构，通过设置油泵提供换挡所需的压力油，拨叉轴两端均设置油腔机构，每个油腔机构均通过电磁阀连接油泵，通电磁阀调节对应油腔机构的油压大小，进而实现拨叉轴的位置调节，通过拨叉轴带动拨叉移动，进而实现变速器档位切换。采用简单独立的拨叉轴和电磁阀设计，依靠油泵提供的压力油实现边变速器档位切换，保证变速器的可操纵性，提升换挡操作手感；通过油压实现挡位锁定，不需要设计额外的自锁装置，不存在掉档风险，提升变速器稳定性。本发明整体结构简单、易加工，可靠性高，成本低，可以广泛的应用于拨叉轴或类似换档结构的自动变速器。
进一步的，设置第一油腔机构和第二油腔机构均包括堵头、密封圈和油腔壳体，通过密封圈和堵头实现油腔壳体与拨叉轴端部之间的油密封，防止油腔壳体内部液压油的泄露。
进一步的，第一油腔机构和第二油腔机构的内部均设置调整垫，通过调整垫限制拨叉轴的轴向位移，以保证换档行程。
进一步的，第一油腔机构和第二油腔机构的截面面积均大于拨叉轴端面面积，这样在第一油腔机构和第二油腔机构压力略有不同的情况下也可以通过两个工作油腔工作面积的不同实现拨叉轴位置锁定，避免由于电磁阀控制误差引起的挡位不稳。
进一步的，拨叉轴通过衬套或直线轴承与变速器壳体连接，通过衬套或直线轴承避免拨叉轴磨损，延长拨叉轴的使用寿命，提升机构的稳定性
本发明液压换挡方法，通过调节第一电磁阀和第二电磁阀的电流大小，进而改变第一油腔机构和第二油腔机构的油压，使拨叉轴在油压下移动，带动拨叉实现挡位切换，整个操作过程简单，易于实现，换档手感好，可靠性高。
附图说明
图1为本发明的液压换挡结构示意图。
其中：1-油泵；2-拨叉轴；3-拨叉；4-变速器壳体；5-堵头；6-调整垫；7-密封圈；8-油腔壳体；9-第一电磁阀；10-第二电磁阀；11-第一油腔机构；12-第二油腔机构。
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，本发明液压换挡结构，包括油泵1、拨叉轴2、拨叉3、第一电磁阀9、第二电磁阀10、第一油腔机构11和第二油腔机构12；第一油腔机构11和第二油腔机构12均包括堵头5、调整垫6、密封圈7和油腔壳体8。
拨叉轴2通过衬套或直线轴承安装在变速器壳体4上，通过衬套或直线轴承避免拨叉轴2磨损，延长拨叉轴2的使用寿命，提升机构的稳定性。拨叉3设置在拨叉轴2上，与拨叉轴2固定连接，拨叉轴2两端分别油密封连接第一油腔机构11和第二油腔机构12。
油泵1输出端与第一电磁阀9和第二电磁阀10的一端均连接，第一电磁阀9的另一端通过油管与第一油腔机构11的油腔壳体8内部连通，第二电磁阀10的另一端通过油管与第二油腔机构12的油腔壳体8内部连通。
拨叉轴2端部伸入油腔壳体8内部，油腔壳体8的直径大于拨叉轴2端部直径，密封圈7设置在油腔壳体8内壁与拨叉轴2端部外壁之间，堵头5与油腔壳体8远离拨叉轴2的一端内壁连接，通过密封圈7和堵头5实现油腔壳体8与拨叉轴2端部之间的油密封，防止油腔壳体8内部液压油的泄露。
调整垫6与堵头5靠近拨叉轴2一侧连接，通过调整垫6限制拨叉轴2的轴向位移，以保证换档行程。
本发明还公开了一种液压换挡方法，基于上述的液压换挡结构，依靠油泵1提供的压力油，通过调整电磁阀8电流使换档结构工作在需要的档位；变速器在空档时，通过控制电磁阀8使拨叉轴2两端的第一油腔机构11和第二油腔机构12压力平衡，由于油腔壳体8的直径大于拨叉轴2端部直径，利用压力油工作面积变化使变速器锁定在空档位置；挂档时，通过调整电磁阀8电流使拨叉轴2一侧的油腔机构的油压增加，挂档完成后，稳定此侧油压，使变速器锁定在工作档位。
其中，油腔壳体8的截面面积为Y，拨叉轴2端面面积为X。变速器在空档时，调整两个电磁阀使拨叉轴2两端的第一油腔机构11和第二油腔机构12油压相同，由于电磁阀控制误差使第一油腔机构11和第二油腔机构12压力略有不同，假设第一油腔机构11油压略高于第二油腔机构12，第一油腔机构11和第二油腔机构12的工作面积均为X，由于第一油腔机构11压力高于第二油腔机构12，拨叉轴欲往第二油腔机构12移动，这时第一油腔机构11工作面积为X，第二油腔机构12工作面积为Y，第二油腔机构12压力大于第一油腔机构11压力，使拨叉轴无法朝第二油腔机构12移动，变速器锁定在空档位置。需要挂档时，调整第一电磁阀9或第二电磁阀10电流增加第一油腔机构11或第二油腔机构12油压实现换档，换档完成后，稳定该油腔机构油压，使档位锁定。
本发明还公开了一种变速器，该变速器的换挡操纵机构采用上述液压换挡机构。
本发明液压换挡机构整体结构紧凑，采用简单独立的拨叉轴2和电磁阀，依靠油泵1提供的压力油及第一油腔机构11和第二油腔机构12的工作面积变化实现换档和自锁，保证变速器的可操纵性，结构简单、可靠性高、成本低，可以广泛的应用于拨叉轴2或类似换档结构的变速器。
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 (7)

1.一种液压换挡结构，其特征在于，包括油泵(1)、拨叉轴(2)、拨叉(3)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(10)、第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)；
拨叉轴(2)与变速器壳体(4)连接，拨叉(3)与拨叉轴(2)固定连接，拨叉轴(2)两端分别油密封连接第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)；
油泵(1)输出端与第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)的一端均连接，第一电磁阀(9)的另一端与第一油腔机构(11)内部连通，第二电磁阀(10)的另一端与第二油腔机构(12)内部连通。
2.根据权利要求1所述的液压换挡结构，其特征在于，所述第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)均包括堵头(5)、密封圈(7)和油腔壳体(8)；油腔壳体(8)一端与拨叉轴(2)端部通过密封圈(7)连接，另一端与堵头(5)连接。
3.根据权利要求1所述的液压换挡结构，其特征在于，所述第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)的内部均设置调整垫(6)，调整垫(6)与第一油腔机构(11)远离拨叉轴(2)的一端的内壁以及第二油腔机构(12)远离拨叉轴(2)的一端的内壁均连接。
4.根据权利要求1所述的液压换挡结构，其特征在于，所述第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)的截面面积均大于拨叉轴(2)端面面积。
5.根据权利要求1所述的液压换挡结构，其特征在于，所述拨叉轴(2)通过衬套或直线轴承与变速器壳体(4)连接。
6.一种液压换挡方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过调节第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)的电流大小，使第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)的油压相同，变速器锁定在空档位置；
通过调节第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)的电流大小，增加第一油腔机构(11)或第二油腔机构(12)的油压，拨叉轴(2)移动带动拨叉(3)进行变速器挡位切换，变速器挡位切换到位后，固定第一油腔机构(11)和第二油腔机构(12)当前油压，锁定当前档位。
7.一种变速器，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的液压换挡结构。
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