CN114135664A - 变速器换挡拨叉的驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器换挡拨叉的驱动机构，换挡拨指与换挡轴固定，换挡换位底座与换挡轴固定，换挡换位底座上设有第一配合槽和第二配合槽；换挡驱动机构的一端与第一配合槽配合，换挡驱动机构旋转时驱动换挡换位底座轴向移动，继而换挡换位底座带动换挡轴轴向移动以使换挡拨指驱动换挡拨叉移动；换位驱动机构的一端与第二配合槽配合，换位驱动机构旋转时驱动换挡换位底座旋转运动，继而换挡换位底座带动换挡轴旋转以使换挡拨指从当前换挡拨叉的拨叉槽内位移到另一个换挡拨叉的拨叉槽内。本发明在使换挡轴轴向移动时形成换挡操作，在使换挡轴旋转时形成换位操作。

Description

变速器换挡拨叉的驱动机构

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种变速器换挡拨叉的驱动机构。

背景技术

汽车的变速器主要包括手动变速器和自动变速器，其中自动变速器的关键技术在于其选换挡的执行机构。选换挡执行机构一般包括液压式执行机构和机电式执行机构，其中机电式的选换挡执行机构具有传递效率较高、能量损失较小、且比较有利于整车的燃油经济性。现有技术中机电式的一种选换挡执行机构包括选挡机构和换挡机构，选挡机构包括选挡电机、选挡轴以及套在选挡轴上的选挡拨片，换挡机构包括换挡电机、换挡轴、活动套在换挡轴上的换挡齿轮，可与换挡齿轮分别啮合的多个拨叉轴( 每个拨叉轴上布置与换挡齿轮啮合的齿条结构)、以及固定在每个拨叉轴上的拨叉，其中，选挡电机带动选挡轴旋转运动，使选挡拨片在选挡轴上轴向移动，并通过选挡拨片来拨动换挡齿轮在换挡轴上轴向移动，使换挡齿轮与其中一个拨叉轴发生啮合，从而实现选挡；换挡轴在换挡电机的带动下转动，使换挡齿轮与拨叉轴发生啮合传动，进而可以使拨叉轴沿其轴向来回移动，使拨叉拨动换挡同步器，从而实现换挡。

对于上述选换挡的执行机构而言，其结构比较复杂，占用空间大。而且现有的选挡方式是使挡拨片在选挡轴上轴向移动，通过选挡拨片来拨动换挡齿轮在换挡轴上轴向移动，进而实现选挡；换挡轴转动后，进而使拨叉轴移动，实现换挡。

当前国内变速器流行轻量化、紧凑型，成本低，换挡要求平顺性、吸入感、换挡轻便、满足斜挂无卡滞；基于以上考虑，变速器的设计空间要求比较狭窄。因而如何设计一款紧凑型的换挡机构，将减小变速器设计空间问题。

发明内容

本发明提供一种节省内部空间的变速器换挡拨叉的驱动机构，本发明在使换挡轴轴向移动时形成换挡操作，在使换挡轴旋转时形成换位操作。

变速器换挡拨叉的驱动机构，包括换挡轴、与换挡拨叉配合的换挡拨指，换挡拨指与换挡轴固定，还包括：

换挡换位底座，换挡换位底座与换挡轴固定，换挡换位底座上设有第一配合槽和第二配合槽；

换挡驱动机构，换挡驱动机构的一端与第一配合槽配合，换挡驱动机构旋转时驱动换挡换位底座轴向移动，继而换挡换位底座带动换挡轴轴向移动以使换挡拨指驱动换挡拨叉移动；

换位驱动机构，换位驱动机构的一端与第二配合槽配合，换位驱动机构旋转时驱动换挡换位底座旋转运动，继而换挡换位底座带动换挡轴旋转以使换挡拨指从当前换挡拨叉的拨叉槽内位移到另一个换挡拨叉的拨叉槽内。

本发明的有益效果是：

通过本发明的结构，换挡轴沿轴向运动实现换挡，换挡轴沿轴向旋转实现换位，集成换挡和换位波形面提升性能，缩小了换挡换位所需空间，极大程度上提升了变速器紧凑性。

附图说明

图1为本发明的变速器换挡拨叉的驱动机构的立体图；

图2为换挡轴在旋转后的示意图；

图3为第二铰接部件的示意图；

图4为定位板的平面图；

图5为换挡拨动部件的平面图；

附图中的标记：

第一拉索销1，换挡转臂2，第一铰接部件3，第二拉索销4，换拉转臂5，第二铰接部件6，换位转轴6-1，换位转轴衬套6-2，换位转轴垫片6-3，换位转轴固定卡圈6-4，换位弹性保持机构7，换挡换位底座8，第一配合槽8a，第二配合槽8b，管状部件8c，块状部件8d，叉形部件8e，定位销9，定位板10，第一槽体10a，第二槽体10b，换挡弹性保持机构11，挡定位座12，V形面12a，波形面12b，换挡轴13，换挡互锁机构14，套筒14a，第一挡块14b，第二挡块14c，换挡拨指15，换拉拨动部件16，换挡拨动部件17，框体17a，管状部件17b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

如图1至图5，本发明的变速器换挡拨叉的驱动机构，包括换挡轴13、与换挡拨叉配合的换挡拨指15，换挡换位底座8、换挡驱动机构、换位驱动机构，换挡拨指15与换挡轴13固定，换挡换位底座8与换挡轴13固定，换挡换位底座8上设有第一配合槽8a和第二配合槽8b；换挡驱动机构的一端与第一配合槽8a配合，换挡驱动机构旋转时驱动换挡换位底座8轴向移动，继而换挡换位底座8带动换挡轴13轴向移动以使换挡拨指15驱动换挡拨叉移动；换位驱动机构的一端与第二配合槽8b配合，换位驱动机构旋转时驱动换挡换位底座8旋转运动，继而换挡换位底座8带动换挡轴13旋转以使换挡拨指15从当前换挡拨叉的拨叉槽内位移到另一个换挡拨叉的拨叉槽内。

本实施例中，第一配合槽8a的轴向与换挡轴13的轴向是垂直的，因此，当换挡换位底座8轴向旋转时，换位驱动机构不会受到周向的作用力，而使换位驱动机构保持不动。第二配合槽8b的轴向与换挡轴13的轴向是平行的，因此，当换挡换位底座8轴向移动时，换挡驱动机构不会受到轴向的作用力，而使换挡驱动机构保持不动。

换挡换位底座8由管状部件8c、块状部件8d、以及叉形部件8e组成，管状部件8c套在换挡轴13上并通过弹性锁与换挡轴13形成固定，块状部件8d为两个，块状部件8c的一端呈弧形，块状部件8c的一端与管状部件8c的周面固定，在两个块状部件8c之间形成第一配合槽8a。叉形部件8e的一端与管状部件8c固定，叉形部件8e的另一端设置有所述第二配合槽8b，第二配合槽8b优先采用矩形槽。

本发明还包括换挡互锁机构14，换挡互锁机构14空套在换挡轴13上，换挡互锁机构14与换挡拨指15配合以对换挡拨指15与换挡拨叉的配合形成限制。通过换挡互锁机构14的限制作用，使换挡拨指15每次只能与一个换挡拨叉配合，从而避免乱挡。

所述换挡互锁机构14包括套筒14a、至少两个沿着套筒周向间隔布置在套筒14a周面上的挡块，相邻两个挡块形成间隔空间，套筒14a空套在换挡轴13上，所述换挡拨指15位于间隔空间内。从而，当换挡轴13轴向移动时，换挡互锁机构14不会轴向移动，当换挡轴13轴向旋转时，通过换挡拨指15驱动换挡互锁机构14转动。

挡块包括第一挡块14b、第二挡块14c，第一挡块14b的一端与套筒14a的外周面固定，第二挡块14c与第一挡块14b的另一端固定，第二挡块14c的两端凸出于第一挡块14b的轴向端面。在两个第一挡块14b之间形成间隔空间，换挡拨指15位于两个第一挡块14b之间。

在本发明中，由于换挡互锁机构成圆形分布，使各档叉口架能尽可能的接近拨叉，提高换挡效率，而且换挡机构轴向移动为换挡，旋转方向为换位，极大地节省了变速器内部空间布置。换挡拨指15与换挡轴13固定连接，换挡轴13和换挡拨指15沿在旋转运动时实现换位，且旋转带动换挡互锁机构14旋转，避免换挡换位过程中乱挡故障。

本发明还包括换挡定位座12、换位弹性保持机构7、换挡弹性保持机构11，所述换挡定位座12与换挡轴13固定，本发明中，换挡定位座12与换挡轴13优先采用弹性销固定。换位弹性保持机构7和换挡弹性保持机构11分别与换挡定位座12的周面配合。所述换挡定位座12的周面包括V形面12a以及波形面12b，所述换位弹性保持机构7与V形面12a配合，换挡弹性保持机构11与波形面12b配合。通过换挡定位座12与换位弹性保持机构7、换挡弹性保持机构11配合提升换挡手感。

换位弹性保持机构7和换挡弹性保持机构11均由第一套管、第二套管、弹簧以及钢球组成，第一套管的一端具有开口而另一端呈封闭状态，第一套管固定在变速器的箱体上，第二套管的两端均具有开口，第二套管的一端插入到第一套管内部，弹簧的一端位于第一套管且与第一套管的封闭端抵顶，弹簧的另一端位于第二套管中，所述钢球位于第二套管中，钢球与弹簧的另一端抵顶，弹簧的作用力下，钢球的一部分暴露在第二套管的外部，钢球暴露在第二套管外部的部分与挡定位座12的周面配合，换位弹性保持机构7中的钢球与V形面12a配合，而换挡弹性保持机构11中的钢球则与波形面12b配合。

当换挡轴13轴向移动时，换挡定位座12跟随换挡轴13轴向移动，在换挡弹性保持机构11和换位弹性保持机构7的保持作用下，使换挡定位座12的位置保持在相应的范围内，同样，当换挡轴13旋转时，也使换挡定位座12的位置保持在相应的范围内。

本发明还包括定位销9、定位板10，定位销9的一端与换挡轴13固定，定位板10上设有第一槽体10a，定位板10上还设有位于第一槽体10a两侧的多个第二槽体10b，定位销9的另一端与第一槽体10a或者第二槽体10b配合。定位板10固定安装在箱体上，第一槽体10a和第二槽体10b根据档位的多少，可以形成多种布置，例如，第一槽体10a和第二槽体10b组成王字形的槽体，这样，在换挡轴13轴向移动或旋转时，定位销9跟随换挡轴13移动或旋转。当定位销9处于第一槽体10a中时，此时可以使换挡轴13旋转换位，使定位锁9转动到与相应档位的第二槽体10b位置对应。在换挡时，定位销9跟随换挡轴13轴向移动，当定位销9与第二槽体10b的槽底抵顶时，则对定位销9形成了限位，使换挡轴13无法进一步轴向移动。

换挡驱动机构包括换挡转臂2、第一铰接部件3、换挡拨动部件17，换挡转臂2与第一铰接部件3可转动配合，换挡拨动部件17与换挡转臂2的一端固定，换挡拨动部件17与第一配合槽8a配合。换挡转臂2通过与变速器箱体固定连接的第一铰接部件3的铰接实现旋转运动，第一铰接部件3优先采用螺栓，换挡转臂2设有第一铰接孔，螺栓穿过第一铰接孔与变速器箱体固定，其中，螺栓与第一铰接孔配合的周面为光面而非螺纹。

换挡拨动部件17包括呈多边形的框体17a、管状部件17b，管状部件17b位于框体17a内，框体17a与第一配合槽8a的槽侧壁配合，在框体17a与第一配合槽8a的槽底之间留有在换挡换位底座8旋转为换挡换位底座8让位的让位空间。这样避免换挡换位底座8旋转时，换挡拨动部件17对换挡换位底座8的旋转形成干涉。

换挡驱动机构还包括第一拉索销1，第一拉索销1与换挡转臂2的另一端固定，第一拉索销1与拉索连接，驱动力通过拉索传递到第一拉索销1上，再经第一拉索销1传递到换挡转臂2上，进而通过换挡拨动部件17驱动换挡换位底座8轴向移动。

换位驱动机构包括换拉转臂5、第二铰接部件6、换拉拨动部件16，换拉转臂5与第二铰接部件6可转动配合，换拉拨动部件16与换拉转臂5的一端固定，换拉拨动部件16与第二配合槽8b配合。换位驱动机构还包括第二拉索销4，第二拉索销4与换拉转臂5固定，第二拉索销4与拉索连接，驱动力通过第二拉索传递到第二拉索销4上，再经第二拉索销4传递到换拉转臂5上，进而通过换拉拨动部件16驱动换挡换位底座8旋转。

本发明中，第二铰接部件6包括换位转轴6-1、换位转轴衬套6-2、换位转轴垫片6-3和换位转轴固定卡圈6-4，所述换位转轴6-1与换位转臂5固定连接，换位转轴衬套6-2与变速器箱体过盈配合，换位转轴6-1与换位转轴衬套6-2间隙配合保证转动灵活；换位转轴垫片6-3套在换位转轴6-1上，换位转轴固定卡圈6-4位于换位转轴垫片6-3与换位转轴6-1的端部之间，所述换位转轴6-1上设有限位凸台，换位转轴衬套6-2的一端与限位凸台配合，换位转轴衬套6-2的另一端与换位转轴垫片6-3配合。

通过上述结构，本发明可以利用较小空间，保持换挡性能的同时实现变速器换挡操作，解决了汽车轻量化、紧凑化、低成本趋势下的变速器换挡执行机构设计。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.变速器换挡拨叉的驱动机构，包括换挡轴（13）、与换挡拨叉配合的换挡拨指（15），换挡拨指（15）与换挡轴（13）固定，其特征在于，还包括：

换挡换位底座（8），换挡换位底座（8）与换挡轴（13）固定，换挡换位底座（8）上设有第一配合槽（8a）和第二配合槽（8b）；

换挡驱动机构，换挡驱动机构的一端与第一配合槽（8a）配合，换挡驱动机构旋转时驱动换挡换位底座（8）轴向移动，继而换挡换位底座（8）带动换挡轴（13）轴向移动以使换挡拨指（15）驱动换挡拨叉移动；

换位驱动机构，换位驱动机构的一端与第二配合槽（8b）配合，换位驱动机构旋转时驱动换挡换位底座（8）旋转运动，继而换挡换位底座（8）带动换挡轴（13）旋转以使换挡拨指（15）从当前换挡拨叉的拨叉槽内位移到另一个换挡拨叉的拨叉槽内。

2.根据权利要求1所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，还包括换挡互锁机构（14），换挡互锁机构（14）空套在换挡轴（13）上，换挡互锁机构（14）与换挡拨指（15）配合以对换挡拨指（15）与换挡拨叉的配合形成限制。

3.根据权利要求2所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，所述换挡互锁机构（14）包括套筒（14a）、至少两个沿着套筒（14a）周向间隔布置在套筒（14a）周面上的挡块，套筒（14a）空套在换挡轴（13）上，相邻两个挡块形成间隔空间，所述换挡拨指（15）位于间隔空间内。

4.根据权利要求3所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，挡块包括：第一挡块（14b）、第二挡块（14c），第一挡块（14b）的一端与套筒（14a）的外周面固定，第二挡块（14c）与第一挡块（14b）的另一端固定，第二挡块（14c）的两端凸出于第一挡块（14b）的轴向端面。

5.根据权利要求1所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，还包括换挡定位座（12）、换位弹性保持机构（7）、换挡弹性保持机构（11），所述换挡定位座（12）与换挡轴（13）固定，换位弹性保持机构（7）和换挡弹性保持机构（11）分别与换挡定位座（12）的周面配合。

6.根据权利要求5所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，所述换挡定位座（12）的周面包括V形面（12a）以及波形面（12b），所述换位弹性保持机构（7）与V形面（12a）配合，换挡弹性保持机构（11）与波形面（12b）配合。

7.根据权利要求1所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，还包括定位销（9）、定位板（10），定位销（9）的一端与换挡轴（13）固定，定位板（10）上设有第一槽体（10a），定位板（10）上还设有位于第一槽体（10a）两侧的多个第二槽体（10b），定位销（9）的另一端与第一槽体（10a）或者第二槽体（10b）配合。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，换挡驱动机构包括换挡转臂（2）、第一铰接部件（3）、换挡拨动部件（17），换挡转臂（2）与第一铰接部件（3）可转动配合，换挡拨动部件（17）与换挡转臂（2）的一端固定，换挡拨动部件（17）与第一配合槽（8a）配合。

9.根据权利要求8所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，换挡拨动部件包括呈多边形的框体（17a）、管状部件（17b），管状部件（17b）位于框体（17a）内，框体（17a）与第一配合槽（8a）的槽侧壁配合，在框体（17a）与第一配合槽（8a）的槽底之间留有在换挡换位底座（8）旋转为换挡换位底座（8）让位的让位空间。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的变速器换挡拨叉的驱动机构，其特征在于，换位驱动机构包括：换拉转臂（5）、第二铰接部件（6）、换拉拨动部件（16），换拉转臂（5）与第二铰接部件（6）可转动配合，换拉拨动部件（16）与换拉转臂（5）的一端固定，换拉拨动部件（16）与第二配合槽（8b）配合。

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