CN111156312A - 一种选换挡机构和变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选换挡机构和变速箱，涉及变速箱结构领域。该选换挡机构包括换挡组件、选挡组件、选换挡件以及驱动组件，换挡组件和选挡组件的输入端均与驱动组件传动连接，换挡组件和选挡组件的输出端均与选换挡件连接，驱动组件被配置为可选地驱动换挡组件或选挡组件运动，以驱动选换挡件进行选挡或换挡作业。该选换挡机构能够将选挡组件和换挡组件进行集成，同时通过同一套驱动装置进行驱动，以便于使得该设备既可完成换挡作业，也可完成选挡作业。并且，通过集成设置，一方面可节约安装空间，另一方面可提高设备的集成化程度，降低布置难度和开发成本。

Description

一种选换挡机构和变速箱

技术领域

本发明涉及变速箱结构领域，具体而言，涉及一种选换挡机构和变速箱。

背景技术

现有技术中的变速箱的换挡和选挡作业通常利用液压阀体推动拨叉完成换挡或选挡动作，液压阀体集成度高，加工难度大，成本较高。且其挡位较多时需要较大的阀体安装空间，增大了变速箱整体的尺寸和重量，不利于变速箱在整车内的布置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种选换挡机构和变速箱，其能够将选挡组件和换挡组件进行集成，同时通过同一套驱动装置进行驱动，以便于使得该设备既可完成换挡作业，也可完成选挡作业。并且，通过集成设置，一方面可节约安装空间，另一方面可提高设备的集成化程度，降低布置难度和开发成本。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，实施例提供一种选换挡机构，包括：

换挡组件、选挡组件、选换挡件以及驱动组件，换挡组件和选挡组件的输入端均与驱动组件传动连接，换挡组件和选挡组件的输出端均与选换挡件连接，驱动组件被配置为可选地驱动换挡组件或选挡组件运动，以驱动选换挡件进行选挡或换挡作业。

在可选的实施方式中，驱动组件包括第一电机和第一驱动件，第一电机与第一驱动件传动连接，第一驱动件与换挡组件传动连接；

驱动组件还包括第二电机和第二驱动件，第二电机与第二驱动件传动连接，第二驱动件与选挡组件传动连接。

在可选的实施方式中，第一驱动件包括第一主动齿和第一从动齿，第一主动齿套设于第一电机的输出轴上，第一从动齿与第一主动齿啮合，且第一从动齿与换挡组件传动连接；

第二驱动件包括第二主动齿和第二从动齿，第二主动齿套设于第二电机的输出轴上，第二从动齿与第二主动齿啮合，且第二从动齿与选挡组件传动连接。

在可选的实施方式中，换挡组件包括依次连接设置的第一丝杆、第一滑块、第一推杆以及摆臂，第一丝杆与第一驱动件传动连接，以形成换挡组件的输入端，第一滑块套设于第一丝杆的外侧，摆臂设置于第一推杆的端部，以形成换挡组件的输出端，选换挡件与摆臂连接，且第一电机被配置为驱动第一丝杆转动，以驱动第一滑块直线运动，以带动第一推杆前进或后退，从而带动摆臂旋转摆动，进而使得选换挡件在摆臂的转动过程中旋转实现换挡。

在可选的实施方式中，选挡组件包括依次连接设置的第二丝杆、第二滑块、第二推杆以及摇臂，第二丝杆与第二驱动件传动连接，以形成选挡组件的输入端，第二滑块套设于第二丝杆的外侧，摇臂设置于第二推杆的端部，以形成选挡组件的输出端，选换挡件与摇臂连接，且第二电机被配置为驱动第二丝杆转动，以驱动第二滑块直线运动，以带动第二推杆前进或后退，从而带动摇臂旋转摇动，进而使得选换挡件在摇臂的摇动过程中上下移动实现选挡。

在可选的实施方式中，选换挡件包括设置于换挡组件和选挡组件输出端的选换挡座、转轴以及选换挡指，转轴设置于选换挡座，选换挡指设置于转轴。

在可选的实施方式中，转轴靠近选挡组件和选挡组件的一端设有弹性件和限位部，弹性件套设于转轴的外侧，且弹性件的一端与选挡组件和选挡组件抵接配合，弹性件的另一端与限位部对接配合。

在可选的实施方式中，选换挡机构还包括第一壳体和第二壳体，换挡组件的至少部分设置于第一壳体内，选挡组件的至少部分设置于第二壳体内。

在可选的实施方式中，第一壳体和/或第二壳体的外侧还设有位移传感器。

第二方面，实施例提供一种变速箱，包括前述实施方式中任一项的选换挡机构。

本发明的实施例至少具有以下优点或有益效果：

本发明的实施例提供了一种选换挡机构，其包括换挡组件、选挡组件、选换挡件以及驱动组件，换挡组件和选挡组件的输入端均与驱动组件传动连接，换挡组件和选挡组件的输出端均与选换挡件连接，驱动组件被配置为可选地驱动换挡组件或选挡组件运动，以驱动选换挡件进行选挡或换挡作业。该选换挡机构能够将选挡组件和换挡组件进行集成，同时通过同一套驱动装置进行驱动，以便于使得该设备既可完成换挡作业，也可完成选挡作业。并且，通过集成设置，一方面可节约安装空间，另一方面可提高设备的集成化程度，降低布置难度和开发成本。

本发明的实施例提供了一种变速箱，其包括上述的选换挡机构。因此，该变速箱的占用空间小，结构紧凑，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的选换挡机构在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的选换挡机构在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的选换挡机构在第三视角下的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的选换挡机构在第四视角下的结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的选换挡机构的剖面结构示意图。

图标:100-选换挡机构；101-换挡组件；103-选挡组件；105-选换挡件；107-驱动组件；109-第一电机；111-第一驱动件；113-第二电机；115-第二驱动件；117-第一主动齿；119-第一从动齿；121-第二主动齿；123-第二从动齿；125-第一丝杆；127-第一滑块；129-第一推杆；131-摆臂；133-摇臂；135-第一壳体；137-第二壳体；139-第二推杆；141-转轴；143-选换挡指；145-限位部；149-第二滑块；151-第二丝杆；153-位移传感器；155-选换挡座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本实施例提供的选换挡机构100在第一视角下的结构示意图；图2为本实施例提供的选换挡机构100在第二视角下的结构示意图；图3为本实施例提供的选换挡机构100在第三视角下的结构示意图；图4为本实施例提供的选换挡机构100在第四视角下的结构示意图。请参阅图1至图4，本实施例提供了一种选换挡机构100，其主要用于变速箱，以安装于汽车等交通工具上使用，以方便进行换挡和选挡作业。

详细地，请再次参阅图1至图4，在本实施例中，选换挡机构100包括换挡组件101、选挡组件103、选换挡件105以及驱动组件107。其中，换挡组件101主要用于辅助选换挡件105进行换挡作业，选挡组件103用于辅助选换挡件105进行选挡作业，驱动组件107用于为换挡组件101和选挡组件103提供驱动作用力，以使得整个机构既可进行选挡作业，也可以进行换挡作业。

具体地，换挡组件101和选挡组件103的输入端均与驱动组件107传动连接，换挡组件101和选挡组件103的输出端均与选换挡件105连接，驱动组件107被配置为可选地驱动换挡组件101或选挡组件103运动，以驱动选换挡件105进行选挡或换挡作业。该选换挡机构100能够将选挡组件103和换挡组件101进行集成，同时通过同一套驱动装置进行驱动，以便于使得该设备既可完成换挡作业，也可完成选挡作业。并且，通过集成设置，一方面可节约安装空间，另一方面可提高设备的集成化程度，降低布置难度和开发成本。

请再次参阅图1至图4，在本实施例中，驱动组件107包括用于驱动换挡组件101运动的第一电机109和第一驱动件111。其中，第一电机109与第一驱动件111传动连接，第一驱动件111与换挡组件101传动连接，以在第一电机109的驱动作用下驱动换挡组件101带动选换挡件105进行换挡作业。

详细地，第一驱动件111包括第一主动齿117和第一从动齿119，第一主动齿117套设于第一电机109的输出轴上，第一从动齿119与第一主动齿117啮合，且第一从动齿119与换挡组件101传动连接。当第一电机109正转或反转时，带动第一主动齿117转动，从而带动第一从动齿119传动，进而带动换挡组件101运动，以带动选换挡件105运动进行换挡作业。

同时，驱动组件107还包括用于驱动选挡组件103运动的第二电机113和第二驱动件115。其中，第二电机113与第二驱动件115传动连接，第二驱动件115与选挡组件103传动连接，以在第二电机113的驱动作用下驱动选挡组件103带动选换挡件105进行选挡作业，从而可在不对现有的手动变速箱进行改动的前提下，有效地减少手动变速箱改制的工作量，缩短开发周期。同时，利用一个减速机构即可用于驱动换挡机构，又可用于驱动选挡机构；且同一套换挡驱动机构可以匹配多款换挡力相近的变速箱，提高了零件通用性，降低开发成本。

详细地，第二驱动件115包括第二主动齿121和第二从动齿123，第二主动齿121套设于第二电机113的输出轴上，第二从动齿123与第二主动齿121啮合，且第二从动齿123与选挡组件103传动连接。当第二电机113正转或反转时，带动第二主动齿121转动，从而带动第二从动齿123传动，进而带动选挡组件103运动，以带动选换挡件105运动进行选挡作业。

图5为本实施例提供的选换挡机构100的剖面示意图。请参阅图1至图5，在本实施例中，为了保证选挡和换挡作业的正常进行，在本实施例中，换挡组件101包括依次连接设置的第一丝杆125、第一滑块127、第一推杆129以及摆臂131。

详细地，在本实施例中，第一丝杆125与第一从动齿119传动连接，以作为换挡组件101的输入端，第一电机109运行时，可带动第一主动齿117转动，从而带动第一从动齿119转动，进而带动第一丝杆125转动。第一滑块127套设于第一丝杆125的外侧，使得第一丝杆125转动时，可将周向上的力转化为第一滑块127的直线运动的力输出，使得第一滑块127直线运动。第一推杆129与第一滑块127固定连接，可在第一滑块127的带动下前进或后退。摆臂131设置于第一推杆129的端部，用于作为换挡组件101的输出端，选换挡件105与摆臂131连接，且第一电机109被配置为驱动第一丝杆125转动，以驱动第一滑块127直线运动，以带动第一推杆129前进或后退，从而带动摆臂131旋转摆动，进而使得选换挡件105在摆臂131的转动过程中旋转实现换挡。

请再次参阅图1至图5，在本实施例中，选挡组件103包括依次连接设置的第二丝杆151、第二滑块149、第二推杆139以及摇臂133。

详细地，在本实施例中，第二丝杆151与第二从动齿123传动连接，以作为选挡组件103的输入端，第二电机113运行时，可带动第二主动齿121转动，从而可带动第二从动齿123转动，进而可带动第二丝杆151转动。第二滑块149套设于第二丝杆151的外侧，在第二丝杆151转动时，可将周向上的运动转换为第二滑块149直线运动。第二滑块149与第二推杆139连接，从而可在直线运动过程中带动第二推杆139前进或后退。摇臂133设置于第二推杆139的端部，以作为选挡组件103的输出端，选换挡件105与摇臂133连接，且第二电机113被配置为驱动第二丝杆151转动，以驱动第二滑块149直线运动，以带动第二推杆139前进或后退，从而带动摇臂133旋转摇动，进而使得选换挡件105在摇臂133的摇动过程中上下移动实现选挡。

需要说明的是，在本实施例中，通过上述的换挡组件101、选挡组件103以及驱动组件107的合理布局，使得该选换挡机构100在安装于发动机舱内空间时，可通过调整第一推杆129和第二推杆139的长度，更容易对换挡驱动机构的安装位置进行布置。

还需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一驱动件111和第二驱动件115也可以通过链条和齿轮配合、辊轮与传送带等的配合进行传动，本发明的实施例不再赘述。

请再次参阅图1至图5，在本实施例中，选换挡件105包括设置于换挡组件101和选挡组件103输出端的选换挡座155、转轴141以及选换挡指143，转轴141设置于选换挡座155的下方，选换挡指143设置于转轴141上的选换挡指143。

详细地，换挡组件101的第一推杆129和选挡组件103的第二推杆139的端部均与选换挡件105的转轴141的端部通过销钉固定连接，以使得第一推杆129和第二推杆139中的任一个运动均可带动转轴141运动，进而可带动转轴141上设置的选换挡指143的运动。

具体地，当需要进行换挡作业时，第一电机109可转动，以驱动第一主动齿117转动，从而带动第一从动齿119转动，进而带动与第一从动齿119固定连接的第一丝杆125转动，使得第一滑块127直线运动，以带动第一推杆129直线运动，继而带动摆臂131进行摆动，使得选换挡件105的转轴141沿轴线转动，从而带动选换挡指143在轴向上转动以实现换挡作业。

同理，当需要进行选挡作业时，第二电机113可转动，以驱动第二主动齿121转动，从而带动第二从动齿123转动，进而带动与第二从动齿123固定连接的第二丝杆151转动，使得第二滑块149直线运动，以带动第二推杆139直线运动，继而带动摇臂133进行摇动，使得选换挡件105的转轴141进行摇动，从而带动选换挡至在上下方向上运动以实现选挡作业。

作为优选的方案，为了保证选挡和换挡作业的高效进行，还可在转轴141靠近选换挡座155的一端设有弹性件(图未示出)和限位部145，弹性件套设于转轴141的外侧，且弹性件的一端与选换挡座155抵接配合，弹性件的另一端与限位部145对接配合。

进一步地，选换挡机构100还包括第一壳体135和第二壳体137。其中，换挡组件101的至少部分设置于第一壳体135内，选挡组件103的至少部分设置于第二壳体137内，以保证选挡组件103和换挡组件101的安全性，延长设备的使用寿命。

详细地，换挡组件101的第一丝杆125和第一滑块127完全地容置于第一壳体135内，第一推杆129靠近第一滑块127的一端部分容置于第一壳体135内，以保证换挡组件101的安全性。同理，选挡组件103的第二丝杆151和第二滑块149完全地容置于第二壳体137内，第二推杆139靠近第二滑块149的一端部分容置于第二壳体137内，以保证选挡组件103的完全性。

进一步优选地，在本实施例中，第一壳体135和第二壳体137的外侧还设有位移传感器153。选挡和换挡过程通过位移传感器153进行监控实际选、换挡行程，可有效地提高选、换挡过程的准确性。

本实施例还提供了一种变速箱，其包括上述的选换挡机构100。因此，该变速箱的占用空间小，结构紧凑，成本低。

下面对本发明的实施例提供的选换挡件105的工作原理进行详细地说明：

在进行换挡作业时，第一电机109正转或反转，以带动第一主动齿117转动，从而带动第一从动齿119转动，由于第一丝杆125与第一从动齿119传动连接，在第一从动齿119的驱动下，第一丝杆125转动，第一滑块127套设于第一丝杆125的外侧，使得第一丝杆125转动时，可将周向上的力转化为第一滑块127的直线运动的力输出，使得第一滑块127直线运动。第一推杆129与第一滑块127固定连接，可在第一滑块127的带动下前进或后退，继而带动摆臂131进行摆动，使得选换挡件105的转轴141沿轴线转动，从而带动选换挡指143在轴向上转动以实现换挡作业。

在进行选挡作业时，第二电机113正转或反转，以带动第二主动齿121转动，从而带动第二从动齿123转动，由于第二丝杆151与第二从动齿123传动连接，在第二从动齿123的驱动下，第二丝杆151转动，第二滑块149套设于第二丝杆151的外侧，使得第二丝杆151转动时，可将周向上的力转化为第二滑块149的直线运动的力输出，使得第二滑块149直线运动。第二推杆139与第二滑块149固定连接，可在第二滑块149的带动下前进或后退，继而带动摇臂133进行摇动，使得选换挡件105的转轴141沿上下方向运动，从而带动选换挡指143随转轴141上下运动以实现选挡作业。

在上述过程中，该选换挡机构100能够将选挡组件103和换挡组件101进行集成，同时通过同一套驱动装置进行驱动，以便于使得该设备既可完成换挡作业，也可完成选挡作业。并且，通过集成设置，一方面可节约安装空间，另一方面可提高设备的集成化程度，降低布置难度和开发成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种选换挡机构，其特征在于，包括：

换挡组件、选挡组件、选换挡件以及驱动组件，所述换挡组件和所述选挡组件的输入端均与所述驱动组件传动连接，所述换挡组件和所述选挡组件的输出端均与所述选换挡件连接，所述驱动组件被配置为可选地驱动所述换挡组件或所述选挡组件运动，以驱动所述选换挡件进行选挡或换挡作业。

2.根据权利要求1所述的选换挡机构，其特征在于：

所述驱动组件包括第一电机和第一驱动件，所述第一电机与所述第一驱动件传动连接，所述第一驱动件与所述换挡组件传动连接；

所述驱动组件还包括第二电机和第二驱动件，所述第二电机与所述第二驱动件传动连接，所述第二驱动件与所述选挡组件传动连接。

3.根据权利要求2所述的选换挡机构，其特征在于：

所述第一驱动件包括第一主动齿和第一从动齿，所述第一主动齿套设于所述第一电机的输出轴上，所述第一从动齿与所述第一主动齿啮合，且所述第一从动齿与所述换挡组件传动连接；

所述第二驱动件包括第二主动齿和第二从动齿，所述第二主动齿套设于所述第二电机的输出轴上，所述第二从动齿与所述第二主动齿啮合，且所述第二从动齿与所述选挡组件传动连接。

4.根据权利要求2所述的选换挡机构，其特征在于：

所述换挡组件包括依次连接设置的第一丝杆、第一滑块、第一推杆以及摆臂，所述第一丝杆与所述第一驱动件传动连接，以形成所述换挡组件的所述输入端，第一滑块套设于第一丝杆的外侧，所述摆臂设置于所述第一推杆的端部，以形成所述换挡组件的所述输出端，所述选换挡件与所述摆臂连接，且所述第一电机被配置为驱动所述第一丝杆转动，以驱动所述第一滑块直线运动，以带动所述第一推杆前进或后退，从而带动所述摆臂旋转摆动，进而使得所述选换挡件在所述摆臂的转动过程中旋转实现换挡。

5.根据权利要求2所述的选换挡机构，其特征在于：

所述选挡组件包括依次连接设置的第二丝杆、第二滑块、第二推杆以及摇臂，所述第二丝杆与所述第二驱动件传动连接，以形成所述选挡组件的所述输入端，第二滑块套设于第二丝杆的外侧，所述摇臂设置于所述第二推杆的端部，以形成所述选挡组件的所述输出端，所述选换挡件与所述摇臂连接，且所述第二电机被配置为驱动所述第二丝杆转动，以驱动所述第二滑块直线运动，以带动所述第二推杆前进或后退，从而带动所述摇臂旋转摇动，进而使得所述选换挡件在所述摇臂的摇动过程中上下移动实现选挡。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的选换挡机构，其特征在于：

所述选换挡件包括设置于所述换挡组件和所述选挡组件输出端的选换挡座，转轴以及选换挡指，所述转轴设置于所述选换挡座，所述选换挡指设置于所述转轴。

7.根据权利要求6所述的选换挡机构，其特征在于：

所述转轴靠近所述选挡组件和所述选挡组件的一端设有弹性件和限位部，所述弹性件套设于所述转轴的外侧，且所述弹性件的一端与所述选换挡座抵接配合，所述弹性件的另一端与所述限位部对接配合。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的选换挡机构，其特征在于：

所述选换挡机构还包括第一壳体和第二壳体，所述换挡组件的至少部分设置于所述第一壳体内，所述选挡组件的至少部分设置于所述第二壳体内。

9.根据权利要求8所述的选换挡机构，其特征在于：

所述第一壳体和/或所述第二壳体的外侧还设有位移传感器。

10.一种变速箱，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的选换挡机构。

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