CN113915330A - 一种换挡装置以及传动箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换挡装置能够实现挡位在第一齿轮和第二齿轮之间切换，其包括驱动机构、同步器、换挡拨叉、拨叉轴以及复位弹簧。换挡拨叉与同步器连接进而带动同步器与不同齿轮啮合；换挡拨叉套设且固定在拨叉轴上，拨叉轴在驱动机构的驱动下带动换挡拨叉移动；复位弹簧套设在拨叉轴上且一端低持在换挡拨叉上，当驱动机构提供动力带动拨叉轴移动，进而带动换挡拨叉移动，换挡拨叉进而又带动同步器从第一齿轮移动至与第二齿轮啮合，复位弹簧在换挡拨叉的挤压下积蓄弹性势能。当驱动机构撤去驱动力，被挤压的复位弹簧在弹性势能的作用下复位，带动换挡拨叉移动，换挡拨叉进而带动同步器脱离第二齿轮，移动至与第一齿轮啮合。

Description

一种换挡装置以及传动箱

技术领域

本发明涉及传动箱技术领域，尤其提供了一种带有换挡装置的传动箱。

背景技术

换挡拨叉是车辆变速箱上的部件，换挡拨叉与拨叉轴相连，通过拨叉轴的移动拨动换挡拨叉，进而带动同步器与不同齿轮啮合，实现不同转速比输出。传统的拨叉轴的移动主要通过在机械驱动、液压拨动以及电控驱动，通过机械驱动、液压拨动或电控驱动操纵拨动换挡拨叉实现换挡的方式，都需要单独操作才能实现挡位的复位过程，导致换挡机构结构复杂，并且通过在机械驱动、液压拨动以及电控驱动的换挡方式也容易导致换挡定位不精准进而导致脱挡的问题。因此，有必要提供一种换挡装置，能够简化挡位复位过程，同时能够使换挡更加准确，以克服上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有全新结构换挡装置的传动箱，通过在换挡拨叉一侧增设复位弹簧，液压驱动机构驱动换挡过程中，复位弹簧被压缩蓄能，在挡位复位过程中，复位弹簧释放弹性势能驱动换挡拨叉完成挡位的复位过程。

本发明提供一种换挡装置，能够实现挡位在第一齿轮和第二齿轮之间切换，其包括驱动机构、同步器、换挡拨叉、拨叉轴以及复位弹簧。

进一步地，所述驱动机构为所述换挡装置实现挡位切换提供动力；所述同步器通过与不同齿轮啮合输出不同挡位速度；所述换挡拨叉与所述同步器连接进而带动所述同步器与不同齿轮啮合；所述换挡拨叉套设且固定在所述拨叉轴上，所述拨叉轴在所述驱动机构的驱动下带动所述换挡拨叉移动；所述复位弹簧套设在所述拨叉轴上且一端低持在所述换挡拨叉上，当所述驱动机构提供动力带动所述拨叉轴移动，进而带动所述换挡拨叉移动，所述换挡拨叉进而又带动所述同步器从第一齿轮移动至与第二齿轮啮合，所述复位弹簧在换挡拨叉的挤压下积蓄弹性势能。

进一步地，当所述驱动机构撤去驱动力，被挤压的复位弹簧在弹性势能的作用下复位，带动所述换挡拨叉移动，所述换挡拨叉进而带动所述同步器脱离第二齿轮，移动至与所述第一齿轮啮合。

进一步地，所述换挡装置还包括感应磁铁以及TCU。所述感应磁铁置于所述拨叉轴一端实时发出拨叉轴的位置信号并传递至传感器，通过传感器监测所述拨叉轴的移动；所述TCU接收到拨叉轴的位置信号与基准信号进行比较，进而实时控制驱动机构调整所述拨叉轴的位置以保证换挡位置精准。

进一步地，所述换挡装置还包括套管。所述套管套设在所述拨叉轴上以供所述拨叉轴在所述套管内部移动，所述套管包括凸起部，所述套管置于所述驱动机构与复位弹簧之间，所述复位弹簧一部分套设在所述套管上并低持在所述凸起部。

进一步地，所述驱动机构为液压驱动机构，所述液压驱动机构包括油缸和活塞，所述活塞置于所述油缸内部并能够在液压油的驱动下在油缸内移动，活塞与所述拨叉轴连接，进而带动拨叉轴移动。

进一步地，所述拨叉轴包括置于所述换挡拨叉相对复位弹簧所在位置另一侧的平面部。

进一步地，所述换挡装置还包括感应磁铁安装座，所述感应磁铁安装座置于所述平面部上。

进一步地，所述感应磁铁安装座包括用以安装所述感应磁铁的安装部以及置于所述安装部上方且与所述安装部连接的顶盖部。

进一步地，所述安装部包括用以放置所述感应磁铁的凹槽部、置于所述凹槽部一侧的第一固定部以及置于所述凹槽部另一侧的第二固定部，所述第一固定部以及第二固定部分别开设有安装孔，所述感应磁铁安装座通过所述第一固定部以及第二固定部固定至所述平面部。

优选地，所述顶盖部为弹性件，所述顶盖部与所述安装部通过卡扣结构连接。

进一步地，本发明还提供一种传动箱，其包括如上所述的换挡装置。

本方案中所提供的换挡装置，能够简化挡位复位过程，同时能够使换挡更加准确。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明传动装置的的传动原理简图；

图2为本发明传动装置左视图；

图3为图2中A-A截面剖视图；

图4为图2中B-B截面剖视图；

图5为图2中C-C截面剖视图。

图6为本发明换挡装置的结构示意图；

图7为本发明换挡装置的主视图；

图8为本发明换挡装置的另一角度视图；

图9为本发明换挡装置的右视示意图；

图10为图9的A-A面剖面图；

图11为图7的B-B面剖面图；

图12为图7的C-C面剖面图；

图13为本发明换挡装置的感应磁铁安装座爆炸图。

图14为同步器位置控制曲线图；

图15为传感器输出电压与感应磁铁位移距离的关系图。

附图标号说明：

A1-第一驱动轴；A2-第二驱动轴；A3-第三驱动轴；A4-倒挡驱动轴；a1-第一从动轴；a2-第二从动轴；a3-第三从动轴；a4-倒挡从动轴；R-倒挡中间轴；M-动力输入轴；m-中间轴；O-动力输出轴；G-四轮驱动轴；g-四轮驱动从动轴；P-爬行档轴；D-倒挡齿轮组；K-中间齿轮组；N1-第一从动齿轮组；N2-第二从动齿轮组；N3-第三从动齿轮组；T-动力输出齿轮组；H-四轮驱动齿轮组；U-爬行挡齿轮组；F1-第一离合器；F2-第二离合器；F3-第三离合器；FR-倒挡离合器；1-一号齿轮；2-二号齿轮；3-三号齿轮；4-四号齿轮；5-五号齿轮；6-六号齿轮；7-七号齿轮；8-八号齿轮；9-九号齿轮；10-十号齿轮；11-十一号齿轮；12-十二号齿轮；13-十三号齿轮；14-十四号齿轮；15-十五号齿轮；16-十六号齿轮；17-十七号齿轮；18-十八号齿轮；19-十九号齿轮；20-二十号齿轮；21-二十一号齿轮；22-二十二号齿轮；23-二十三号齿轮；24-二十四号齿轮；25-二十五号齿轮；28-二十八号齿轮；29-二十九号齿轮；30-三十号齿轮；31-三十一号齿轮；32-三十二号齿轮；33-三十三号齿轮；34-三十四号齿轮；35-三十五号齿轮；36-三十六号齿轮；37-驱动机构；371-油缸；372-活塞；38-同步器；39-换挡拨叉；40-拨叉轴；401-平面部；41-复位弹簧；42-第一齿轮；43-第二齿轮；44-感应磁铁；45-套管；451-凸起部；46-感应磁铁安装座；461-安装部；4611-凹槽部；4612-第一固定部；4613-第二固定部；4614安装孔；462-顶盖部；S1-第一同步器；S2-第二同步器；S3-第三同步器；S4-第四同步器；S5-第五同步器；S6-第六同步器；S7-第七同步器；S8-第八同步器；S10-第十同步器；S11-第十一同步器；S12-第十二同步器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。

参见图1及图5所示，实施例一中提供一种用于拖拉机的传动装置100，包括：动力输入轴M、动力输出轴O、中间轴m、中间齿轮组K以及动力输出齿轮组T。所述动力输入轴M与发动机连接用以输出发动机动力，所述动力输入轴M同时作为PTO输出轴；所述动力输出轴O将换挡变速之后的动力进行最终输出；所述中间轴m空套在PTO输出轴上；所述中间齿轮组设于所述中间轴上；所述动力输出齿轮组T设于所述动力输出轴M上并与所述中间齿轮组K啮合进行动力输出。

传动装置100还包括第一齿轮组、第一驱动轴A1、第一从动轴a1以及第一从动齿轮组N1。所述第一驱动轴A1通过所述第一齿轮组与所述动力输入轴M连接进行动力传递；所述第一从动轴a1与所述第一驱动轴A1同轴设置；所述第一从动齿轮组N1设于所述第一从动轴a1上并与所述中间齿轮组K连接进行动力传递。

传动装置100还包括第二齿轮组、第二驱动轴A2、第二从动轴a2以及第二从动齿轮组N2。所述第二驱动轴A2通过所述第二齿轮组与所述动力输入轴M连接进行动力传递；所述第二从动轴a2与所述第二驱动轴A2同轴设置；所述第二从动齿轮组N2设于所述第二从动轴a2上并与所述中间齿轮组K连接进行动力传递。

传动装置100还包括第三齿轮组、第三驱动轴A3、第三从动轴a3以及第三从动齿轮组N3。所述第三驱动轴A3通过所述第三齿轮组与所述动力输入轴M连接进行动力传递；所述第三从动轴a3与所述第三驱动轴A3同轴设置；所述第三从动齿轮组N3设于所述第三从动轴a3上并与所述中间齿轮组K连接进行动力传递。

传动装置100还包括倒挡齿轮组D、倒挡驱动轴A4、倒挡从动轴a4、倒挡中间轴R以及倒挡从动齿轮组E。所述倒挡驱动轴A4通过所述倒挡齿轮组D与所述动力输入轴M连接进行动力传递所述倒挡从动轴a4与倒挡驱动轴A4同轴设置；倒挡中间轴R置于所述倒挡驱动轴A4与动力输入轴M之间；所述倒挡从动齿轮组E设于所述倒挡从动轴a4上并与所述中间齿轮组K连接进行动力传递。

传动装置100还包括第一离合器F1、第二离合器F2以及第三离合器F3。所述第一离合器F1置于所述第一驱动轴A1和第一从动轴a1之间用以连接或断开动力传递；所述第二离合器F2置于所述第二驱动轴A2和第二从动轴a2之间用以连接或断开动力传递；所述第三离合器F3置于所述第三驱动轴A3和第三从动轴a3之间用以连接或断开动力传递。

传动装置100还包括倒挡离合器FR，所述倒挡离合器FR置于所述倒挡驱动轴A4和倒挡从动轴a4之间用以连接或断开动力传递。

参考图2所示，所述第一驱动轴A1、第一从动轴a1、第二驱动轴A2、第二从动轴a2、第三驱动轴A3、第三从动轴a3、倒挡驱动轴A4、倒挡中间轴R以及倒挡从动轴a4均平行设置。

所述第一驱动轴A1、第二驱动轴A2、第三驱动轴A3以及倒挡驱动轴A4的轴心连线组成梯形。

所述传动装置100还包括爬行挡齿轮组U以及爬行挡轴P，所述爬行挡轴P通过所述爬行挡齿轮组U与所述动力输出轴O连接进行动力传递，所述爬行挡轴P与所述动力输出轴O平行设置。

所述传动装置100还包括四轮驱动齿轮组H、四轮驱动轴G、四轮驱动从动轴g以及四驱离合器F4。所述四轮驱动轴G通过所述四轮驱动齿轮组H实现四驱输出；所述四轮驱动从动轴g与所述四轮驱动轴G同轴设置；所述四驱离合器F4置于所述四轮驱动轴G与所述四轮驱动从动轴g之间用以连接或断开四驱动力传递。

这并不排除这样的可能性，即所述传动装置100可以包括例如第一齿轮组中的一对齿轮，这对齿轮通过柔性传动构件(例如链条)连接，并配置为产生与第一齿轮组中相同的传动比。

所述传动装置100还包括TCU以及液压系统，所述传动装置100通过TCU控制液压系统工作以实现同步器与离合器的配合，进而实现换挡操作。

同步器以及离合器是本领域技术人员已知的装置，因此不再进一步描述，在说明书中既没有被描述也没有被示出。图3和图4中未对离合器做具体图示，在实际的应用中，驱动轴和从动轴之间设置离合器。

因为TCU以及液压系统是本领域技术人员已知的类型，所以TCU以及液压系统既没有被描述也没有示出。

下面具体阐述本实施例中传动装置100的换挡传动路线。所述第一齿轮组包括置于所述动力输入轴M上的一号齿轮1和四号齿轮4、置于所述第一驱动轴A1上的七号齿轮7和八号齿轮8以及置于所述七号齿轮7与八号齿轮8之间的第一同步器S1；所述一号齿轮1和七号齿轮7常啮合，所述四号齿轮4和八号齿轮8常啮合。

当所述第一同步器S1拨至与所述七号齿轮7连接时，所述第一驱动轴A1以一号齿轮1和七号齿轮7之间的传动比向所述第一从动轴a1输出转速；当所述第一同步器S1拨至与所述八号齿轮8连接时，所述第一驱动轴A1以四号齿轮4和八号齿轮8之间的传动比向所述第一从动轴a1输出转速。

所述第二齿轮组包括置于所述动力输入轴M上的二号齿轮2和五号齿轮5、置于所述第二驱动轴A2上的九号齿轮9和十号齿轮10以及置于所述九号齿轮9与十号齿轮10之间的第二同步器S2；所述二号齿轮2和九号齿轮9常啮合，所述五号齿轮5和十号齿轮10常啮合。

当所述第二同步器S2拨至与所述九号齿轮9连接时，所述第二驱动轴A2以二号齿轮2和九号齿轮9之间的传动比向所述第二从动轴a2输出转速；当所述第二同步器S2拨至与所述十号齿轮10连接时，所述第二驱动轴A2以五号齿轮5和十号齿轮10之间的传动比向所述第二从动轴a2输出转速。

所述第三齿轮组包括置于所述动力输入轴M上的三号齿轮3和六号齿轮6、置于所述第三驱动轴A3上的十一号齿轮11和十二号齿轮12以及置于所述十一号齿轮11与十二号齿轮12之间的第三同步器S3；所述三号齿轮3和十一号齿轮11常啮合，所述六号齿轮6和十二号齿轮12常啮合。

当所述第三同步器S3拨至与所述十一号齿轮11连接时，所述第三驱动轴A3以三号齿轮3和十一号齿轮11之间的传动比向所述第三从动轴a3输出转速；当所述第三同步器S3拨至与所述十二号齿轮12连接时，所述第三驱动轴A3以六号齿轮6和十二号齿轮12之间的传动比向所述第三从动轴a3输出转速。

所述倒挡齿轮组D包括置于所述倒挡驱动轴A4上的十五号齿轮15和十六号齿轮16、置于所述倒挡中间轴R上且置于一号齿轮1与所述十五号齿轮15之间的十三号齿轮13、置于所述倒挡中间轴R上且置于所述四号齿轮4与所述十六号16齿轮之间的十四号齿轮14以及置于所述十五号齿轮15与十六号齿轮16之间的第四同步器S4；所述十三号齿轮13同时与所述一号齿轮1以及所述十五号齿轮15常啮合，所述十四号齿轮14同时与所述四号齿轮4以及所述十六号齿轮16常啮合。

当所述第四同步器S4拨至与所述十五号齿轮15连接时，倒挡驱动轴A4以一号齿轮1、十三号齿轮13以及十五号齿轮15之间的传动比向所述倒挡从动轴a4输出转速；当所述第四同步器S4拨至与所述十六号齿轮16连接时，倒挡驱动轴A4以四号齿轮4、十四号齿轮14以及十六号齿轮16之间的传动比向所述倒挡从动轴a4输出转速。

所述动力输出齿轮组O包括空套在所述动力输出轴O上的三十号齿轮30、空套在所述动力输出轴O上的三十二号齿轮32、置于所述三十号齿轮30左侧的第十一同步器S11以及置于所述三十二号齿轮32右侧的第十二同步器S12。本实施例中所述“左”和“右”均以图2中所定义的方向为解释。

当所述第十一同步器S11与所述三十号齿轮30连接时，第十二同步器S12与所述三十二号齿轮32分离，所述动力输出轴O通过三十号齿轮30输出转速；当所述第十二同步器S12与所述三十二号齿轮32连接时，第十一同步器S11与所述三十号齿轮30分离，所述动力输出轴O通过三十二号齿轮32输出转速。

所述中间齿轮组K包括与所述中间轴m固定连接的十七号齿轮17和十九号齿轮19、置于所述十七号齿轮17和十九号齿轮19之间且空套在所述中间轴m上的十八号齿轮18以及置于所述十八号齿轮18与十九号齿轮19之间的第五同步器S5。所述十八号齿轮18与所述三十号齿轮30常啮合，所述十九号齿轮19与所述三十二号齿轮32常啮合。

当所述第五同步器S5拨至与所述十八号齿轮18连接时，此时第十一同步器S11与所述三十号齿轮30连接，所述动力输出轴O通过所述十八号齿轮18与所述三十号齿轮30之间的传动比输出转速；当所述第五同步器S5拨至与所述十八号齿轮18分离时，此时第十二同步器S12与所述三十二号齿轮32连接，所述动力输出轴O通过所述十九号齿轮19与所述三十二号齿轮32之间的传动比输出转速。

所述第一从动齿轮组N1包括空套在所述第一从动轴a1上的二十号齿轮20和二十一号齿轮21以及置于所述二十号齿轮20和二十一号齿轮21之间的第六同步器S6。所述二十号齿轮20与十七号齿轮17常啮合，所述二十一号齿轮21与十八号齿轮18常啮合。

当所述第六同步器S6拨至与所述二十号齿轮20连接时，所述中间轴m通过十七号齿轮17与二十号齿轮20之间的传动比输出转速；当所述第六同步器S6拨至与所述二十一号齿轮21连接时，所述中间轴m通过十八号齿轮18与二十一号齿轮21之间的传动比输出转速。

所述第二从动齿轮组N2包括空套在所述第二从动轴a2上的二十二号齿轮22和二十三号齿轮23以及置于所述二十二号齿轮22和二十三号齿轮23之间的第七同步器S7。所述二十二号齿轮22与十七号齿轮17常啮合，所述二十三号齿轮23与十八号齿轮18常啮合。

当所述第七同步器S7拨至与所述二十二号齿轮22连接时，所述中间轴m通过十七号齿轮17与二十二号齿轮22之间的传动比输出转速；当所述第七同步器S7拨至与所述二十三号齿轮23连接时，所述中间轴m通过十八号齿轮18与二十三号齿轮23之间的传动比输出转速。

所述第三从动齿轮组N3包括空套在所述第三从动轴a3上的二十四号齿轮24和二十五号齿轮25以及置于所述二十四号齿轮24和二十五号齿轮25之间的第八同步器S8。所述二十四号齿轮24与十七号齿轮17常啮合，所述二十五号齿轮25与十八号齿轮18常啮合。

当所述第八同步器S8拨至与所述二十四号齿轮24连接时，所述中间轴m通过十七号齿轮17与二十四号齿轮24之间的传动比输出转速；当所述第八同步器S8拨至与所述二十五号齿轮25连接时，所述中间轴m通过十八号齿轮18与二十五号25齿轮之间的传动比输出转速。

所述倒挡从动齿轮组E空套在所述倒挡从动轴a4上的二十六号齿轮26和二十七号齿轮27以及置于所述二十六号齿轮26和二十七号齿轮27之间的第九同步器S9。所述二十六号齿轮26与十七号齿轮17常啮合，所述二十七号齿轮27与十八号齿轮18常啮合。

当所述第九同步器S9拨至与所述二十六号齿轮26连接时，所述中间轴m通过二十六号齿轮26与十七号齿轮17之间的传动比输出转速；若此时所述第五同步器S5拨至与所述十八号齿轮18分离，第十二同步器S12与所述三十二号齿轮32连接，所述动力输出轴O通过所述十九号齿轮19与所述三十二号齿轮32之间的传动比输出转速。

当所述第九同步器S9拨至与所述二十七号齿轮27连接时，所述中间轴m通过二十七号27齿轮与十八号齿轮18之间的传动比输出转速；若此时所述第五同步器S5拨至与所述十八号齿轮18连接，第十一同步器S11可选择与所述三十号齿轮30连接，所述动力输出轴O通过所述十八号齿轮18与所述三十号齿轮30之间的传动比输出转速。

所述爬行挡齿轮组U包括置于所述动力输出轴O上且与所述三十二号齿轮32固定连接的三十一号齿轮31、空套在所述动力输出轴O上的二十八号齿轮28、置于所述动力输出轴O上的第十同步器S10、置于所述爬行挡轴P上且与所述爬行挡轴P固定连接的三十三号齿轮33以及置于所述爬行挡轴P上且与所述爬行挡轴P固定连接的三十五号齿轮35。所述三十一号齿轮31与三十五号齿轮35常啮合，所述二十八号齿轮28与所述三十三号齿轮33常啮合。

爬行挡齿轮组U工作时，所述第十二同步器S12与所述三十二号齿轮32分离，当第十同步器S10与所述二十八号齿轮28连接时，所述爬行挡轴P通过所述三十一号齿轮31与三十五号齿轮35之间的传动比输出转速，进而所述动力输出轴O通过所述三十三号齿轮33与二十八号齿轮28之间的传动比输出转速。

所述四轮驱动齿轮组H包括置于所述动力输出轴O上且与所述动力输出轴O固定连接的二十九号齿轮29、与所述四轮驱动轴G固定连接的三十六号齿轮36以及置于所述二十九号齿轮29和三十六号齿轮36之间且空套在所述爬行挡轴P上的三十四号齿轮34。

所述二十九号齿轮29与所述三十四号齿轮34常啮合，所述三十四号齿轮34与所述三十六齿轮36常啮合，所述四轮驱动轴G通过所述二十九号齿轮29、三十四号齿轮34以及三十六号齿轮36之间的传动比输出转速。

当所述四驱离合器F4连接时，所述四轮驱动轴G将转速传递到四轮驱动从动轴g，所述四轮驱动从动轴g进而输出四轮驱动。

见图6至12，实施例二在实施例一的基础上提供一种换挡装置，能够实现挡位在第一齿42轮和第二齿轮43之间切换，其包括驱动机构37、同步器38、换挡拨叉39、拨叉轴40以及复位弹簧41。本实施例中的同步器以及与同步器配合的第一齿轮42以及第二齿轮43分别为实施例一中第一同步器S1至第十二同步器S12以及与之相应配合连接的齿轮。

所述驱动机构为所述换挡装置实现挡位切换提供动力；所述同步器38通过与不同齿轮啮合输出不同挡位速度；所述换挡拨叉39与所述同步器38连接进而带动所述同步器38与不同齿轮啮合；所述换挡拨叉39套设且固定在所述拨叉轴40上，所述拨叉轴40在所述驱动机构的驱动下带动所述换挡拨叉39移动；所述复位弹簧41套设在所述拨叉轴40上且一端低持在所述换挡拨叉39上，当所述驱动机构提供动力带动所述拨叉轴40移动，进而带动所述换挡拨叉39移动，所述换挡拨叉39进而又带动所述同步器38从第一齿轮42移动至与第二齿轮43啮合，所述复位弹簧41在换挡拨叉39的挤压下积蓄弹性势能。

当所述驱动机构撤去驱动力，被挤压的复位弹簧41在弹性势能的作用下复位，带动所述换挡拨叉39移动，所述换挡拨叉39进而带动所述同步器38脱离第二齿轮43，移动至与所述第一齿轮42啮合。

所述换挡装置还包括感应磁铁以及TCU。所述感应磁铁置于所述拨叉轴40一端实时发出拨叉轴40的位置信号并传递至传感器，通过传感器监测所述拨叉轴40的移动；所述TCU接收到拨叉轴40的位置信号与基准信号进行比较，进而实时控制驱动机构调整所述拨叉轴40的位置以保证换挡位置精准；为了实现同步器38平稳、快速接合，同步器38位置控制曲线按图14所示曲线进行，具体分为两个过程，分别为充油和卸油过程，充油过程对应同步器38与第一齿轮42接合，卸油过程对应同步器38与第二齿轮43接合，两条控制曲线是一样的，都是分为三个阶段，阶段1对应同步器38到达同步开始点、阶段2对应同步开始点到转速同步点、阶段3对应转速同步点到啮合点，阶段1力争快速到达同步开始点，因此移动速度较快以节省时间，阶段2为转速同步阶段，该阶段位移需缓慢变化以实现平稳接合，阶段3已经实现转速同步，因此移动速度较快，尽快达到啮合点以节省时间。

传感器与感应磁铁之间的位置关系随着拨叉轴40的左右移动发生变化，位置关系的变化会导致传感器的输出电压(电流)发生变化，因此传感器与感应磁铁之间位置关系可以间接用电压(电流)来表示，位移与输出电压的关系见图15所示。

所述换挡装置还包括套管45。所述套管45套设在所述拨叉轴40上以供所述拨叉轴40在所述套管45内部移动，所述套管45包括凸起部451，所述套管45置于所述驱动机构与复位弹簧41之间，所述复位弹簧41一部分套设在所述套管45上并低持在所述凸起部451。

所述驱动机构37为液压驱动机构，所述液压驱动机构包括油缸371和活塞372，所述活塞372置于所述油缸371内部并能够在液压油的驱动下在油缸371内移动，活塞372与所述拨叉轴40连接，进而带动拨叉轴40移动。

所述拨叉轴40包括置于所述换挡拨叉39相对复位弹簧41所在位置另一侧的平面部401。

所述换挡装置还包括感应磁铁安装座46，所述感应磁铁44安装座置于所述平面部401上。

见图13，所述感应磁铁安装座46包括用以安装所述感应磁铁44的安装部461以及置于所述安装部461上方且与所述安装部461连接的顶盖部462。

所述安装部461包括用以放置所述感应磁铁44的凹槽部4611、置于所述凹槽部4611一侧的第一固定部4612以及置于所述凹槽部4611另一侧的第二固定部4613，所述第一固定部4612以及第二固定部4613分别开设有安装孔4614，所述感应磁铁安装座461通过所述第一固定部4612以及第二固定部4613固定至所述平面部401。

所述顶盖部462为弹性件，所述顶盖部462与所述安装部461通过卡扣结构连接。

本方案中所提供的换挡装置，能够简化挡位复位过程，同时能够使换挡更加准确。

在本实施例中提及的“空套”是指齿轮套设于轴上以实现在轴上的相对转动，所述空套可以是在齿轮和轴之间增设轴承、轴套或者其它部件，也可以是齿轮直接设于轴上。轴承、轴套均是本领域技术人员已知的装置，因此不再进一步描述，在说明书中既没有被描述也没有被示出。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (9)

1.一种换挡装置，能够实现挡位在第一齿轮和第二齿轮之间切换，其特征在于，其包括：

驱动机构，所述驱动机构为所述换挡装置实现挡位切换提供动力；

同步器，所述同步器通过与不同齿轮啮合输出不同挡位速度；

换挡拨叉，所述换挡拨叉与所述同步器连接进而带动所述同步器与不同齿轮啮合；

拨叉轴，所述换挡拨叉套设且固定在所述拨叉轴上，所述拨叉轴在所述驱动机构的驱动下带动所述换挡拨叉移动；

复位弹簧，所述复位弹簧套设在所述拨叉轴上且一端低持在所述换挡拨叉上，当所述驱动机构提供动力带动所述拨叉轴移动，进而带动所述换挡拨叉移动，所述换挡拨叉进而又带动所述同步器从第一齿轮移动至与第二齿轮啮合，所述复位弹簧在换挡拨叉的挤压下积蓄弹性势能；

当所述驱动机构撤去驱动力，被挤压的复位弹簧在弹性势能的作用下复位，带动所述换挡拨叉移动，所述换挡拨叉进而带动所述同步器脱离第二齿轮，移动至与所述第一齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述换挡装置还包括：

感应磁铁，所述感应磁铁置于所述拨叉轴一端实时发出拨叉轴的位置信号并传递至传感器，通过传感器监测所述拨叉轴的移动；

TCU，所述TCU接收到拨叉轴的位置信号与基准信号进行比较，进而实时控制驱动机构调整所述拨叉轴的位置以保证换挡位置精准。

3.如权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述换挡装置还包括：

套管，所述套管套设在所述拨叉轴上以供所述拨叉轴在所述套管内部移动，所述套管包括凸起部，所述套管置于所述驱动机构与复位弹簧之间，所述复位弹簧一部分套设在所述套管上并低持在所述凸起部。

4.如权利要求1所述的换挡装置，其特征在于：

所述驱动机构为液压驱动机构，所述液压驱动机构包括油缸和活塞，所述活塞置于所述油缸内部并能够在液压油的驱动下在油缸内移动，活塞与所述拨叉轴连接，进而带动拨叉轴移动。

5.如权利要求2所述的换挡装置，其特征在于：

所述拨叉轴包括置于所述换挡拨叉相对复位弹簧所在位置另一侧的平面部；

所述换挡装置还包括感应磁铁安装座，所述感应磁铁安装座置于所述平面部上。

6.如权利要求5所述的换挡装置，其特征在于：

所述感应磁铁安装座包括用以安装所述感应磁铁的安装部以及置于所述安装部上方且与所述安装部连接的顶盖部。

7.如权利要求6所述的换挡装置，其特征在于：

所述安装部包括用以放置所述感应磁铁的凹槽部、置于所述凹槽部一侧的第一固定部以及置于所述凹槽部另一侧的第二固定部，所述第一固定部以及第二固定部分别开设有安装孔，所述感应磁铁安装座通过所述第一固定部以及第二固定部固定至所述平面部。

8.如权利要求7所述的换挡装置，其特征在于：

所述顶盖部为弹性件，所述顶盖部与所述安装部通过卡扣结构连接。

9.一种传动箱，其特征在于，其包括如权利要求1至权利要求8任一项所述的换挡装置。

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