CN115126865B - 变速箱同步器操纵机构、变速箱和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种变速箱同步器操纵机、变速箱和汽车，其中变速箱同步器操纵机构包括驱动总成、拨叉总成和两个驱动轴总成，驱动总成包括相连接的驱动件和驱动输出齿轮，驱动件带动驱动输出齿轮第一方向转动，第一方向为顺时针方向或逆时针方向；拨叉总成包括相连接的齿条和拨叉，两个齿条设置于拨叉的两侧；每个驱动轴总成包括相连接且同轴设置的传动输入齿轮和传动输出齿轮，两个传动输出齿轮能够分别与相应的一个齿条形成啮合，驱动输出齿轮第一方向转动带动两个传动输出齿轮分时啮合齿条；上述方案在换挡过程中电机不需要变更转向，实现带动拨叉往复移动，降低了电机控制程序的复杂程度，提升了电机的使用寿命。

Description

变速箱同步器操纵机构、变速箱和汽车

技术领域

本申请涉及变速器技术领域，特别是涉及一种变速箱同步器操纵机构、变速箱和汽车。

背景技术

变速器是车辆传动系中的重要部件，能够实现减速增矩、改变传动比、倒向行驶、中断传动和车轮差速等功能。现有技术中的电动换挡机构通过电机驱动中间轴系统或滚轴丝杠结构，将动力传递给拨叉，实现换挡。但现有技术的电机换挡机构在换挡过程中需频繁改变电机转向，因此会增加电机控制策略的设计难度，且降低电机的寿命，同时换挡过程中拨叉只有一侧频繁受力，降低了此机构的可靠性，而且随着换挡次数的不断增加，丝杠结构表面会不断损伤，会不断降低此机构的效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种变速箱同步器操纵机、变速箱和汽车，旨在解决现有技术存在的换挡需频繁改变电机转向为而造成的电机设计难度高、寿命低的问题。

第一方面，本申请提供一种变速箱同步器操纵机构，包括驱动总成、拨叉总成和两个驱动轴总成。所述驱动总成包括相连接的驱动件和驱动输出齿轮，所述驱动件带动所述驱动输出齿轮第一方向转动，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；所述拨叉总成包括相连接的齿条和拨叉，两个所述齿条设置于所述拨叉的两侧；每个所述驱动轴总成包括相连接且同轴设置的传动输入齿轮和传动输出齿轮，两个所述传动输入齿轮均啮合于所述驱动输出齿轮，两个所述传动输出齿轮能够分别与相应的一个所述齿条形成啮合，所述驱动输出齿轮第一方向转动带动两个所述传动输出齿轮分时啮合所述齿条。

在其中一个实施方式中，所述拨叉总成还包括拨叉轴和套筒，所述拨叉和所述齿条均固定连接于所述套筒，所述套筒滑动套设在所述拨叉轴。

在其中一个实施方式中，所述齿条以所述拨叉轴为对称轴对称设置于所述套筒的两侧。

在其中一个实施方式中，所述传动输出齿轮为不完全齿轮，所述传动输出齿轮至少一半外周不设有齿牙。

在其中一个实施方式中，所述拨叉连接于所述套筒背离所述驱动总成的一侧。

在其中一个实施方式中，所述变速箱同步器操纵机构还包括壳体组件，所述壳体组件呈中空结构，所述驱动总成和所述驱动轴总成均部分位于所述壳体组件的内部，所述驱动总成和所述驱动轴总成均可转动地连接于所述壳体组件。

在其中一个实施方式中，所述壳体组件包括依次可拆卸连接的上壳、中壳和底壳，所述上壳连接于所述驱动总成，所述中壳和所述底壳均套设在所述驱动轴总成外部。

在其中一个实施方式中，所述底壳设有两个贯穿孔，两个所述贯穿孔与所述驱动轴总成一一对应，所述驱动轴总成靠近所述传动输出齿轮的一端由所述贯穿孔延伸出所述底壳以与所述齿条啮合。

第二方面，本申请还提供一种变速箱，包括以上实施方式任一所述的变速箱同步器操纵机构。

第三方面，本申请还提供一种汽车，包括上述的变速箱。

本申请的有益效果在于：上述方案中，通过设置驱动总成通过两个驱动轴总成带动拨叉总成中的拨叉移动，实现变速箱换挡，具体地，通过设置两个驱动轴总成的两个传动输出齿轮分别啮合位于拨叉两侧的齿条，并将两个传动输出齿轮和两个齿条配置为两个传动输出齿轮分时啮合对应的齿条，从而通过两个同向转动的传动输出齿轮分时啮合相背设置的齿条，实现齿条的往复移动，进而实现带动拨叉往复移动，在换挡过程中驱动件不需要变更转向，相较于现有技术中电机换挡机构在换挡过程中需频繁改变电机转向，降低了电机控制程序的复杂程度，提升了电机的使用寿命。还通过将齿条设置在拨叉的两侧，使得拨叉的两侧分别受力，从而提高拨叉的可靠性和使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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。

图1是本申请一实施方式所示的变速箱同步器操纵机构的结构示意图；

图2是图1中的变速箱同步器操纵机构的分解结构示意图；

图3是图1中的变速箱同步器操纵机构的剖面结构示意图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是图4中传动输出齿轮和齿条的传动示意图一；

图6是图4中传动输出齿轮和齿条的传动示意图二。

附图标记说明：

100、变速箱同步器操纵机构；110、驱动总成；111、驱动件；112、驱动输出齿轮；120、拨叉总成；121、齿条；1211、第一齿条；1212、第二齿条；122、拨叉；123、拨叉轴；124、套筒；130、驱动轴总成；131、传动输入齿轮；132、传动输出齿轮；133、第一驱动轴总成；1331、第一传动输入齿轮；1332、第一传动输出齿轮；134、第二驱动轴总成；1341、第二传动输入齿轮；1342、第二传动输出齿轮；140、壳体组件；141、上壳；142、中壳；143、底壳；1431、贯穿孔。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面结合附图，说明本申请的较佳实施方式。

如图1至图3所示，为本申请一实施方式展示的一种变速箱同步器操纵机构100，应用于汽车变速箱，其中，拨叉122往复移动实现变速箱换挡。

如图1和图2所示，本申请提供一种变速箱同步器操纵机构100，包括驱动总成110、拨叉总成120和两个驱动轴总成130。驱动总成110用于为拨叉总成120移动提供动能，两个驱动轴总成130用于将驱动总成110的动能传递至拨叉总成120。

如图2和图3所示，驱动总成110包括相连接的驱动件111和驱动输出齿轮112，在本实施方式中，驱动件111为电机，驱动输出齿轮112固定连接于电机的输出轴，使得驱动件111启动时，能够带动驱动输出齿轮112转动。在其他实施方式中，驱动件111也可以是燃机等。驱动件111带动驱动输出齿轮112第一方向转动，第一方向为顺时针方向或逆时针方向，在本申请中，以驱动件111带动驱动输出齿轮112逆时针转动，从而带动拨叉122往复移动为例进行说明。也就是说，本申请通过拨叉总成120与两个驱动轴总成130的配合，驱动件111的单向驱动即可完成拨叉122往复移动以实现变速箱换挡。在其他实施方式中，也可以通过设置驱动总成110、驱动轴总成130和拨叉总成120的相对位置，使得驱动件111带动驱动输出齿轮112顺时针转动实现拨叉122往复移动，进而实现变速箱换挡。

如图2和图3所示，拨叉总成120包括相连接的齿条121和拨叉122，两个齿条121设置于拨叉122的两侧，如图4至图6，为了便于描述，将两个齿条121分别定义为第一齿条1211和第二齿条1212，第一齿条1211和第二齿条1212分别位于拨叉122的两侧。

如图2至图6所示，根据本申请的一些实施方式，可选地，拨叉总成120还包括拨叉轴123和套筒124，拨叉122和齿条121均固定连接于套筒124，套筒124滑动套设在拨叉轴123。拨叉轴123固定安装在变速箱的其他结构上例如是箱体上，拨叉122相对拨叉轴123滑动以驱动变速箱变速。当拨叉122工作时，沿拨叉轴123直线滑动实现变速箱换挡。以图5和图6为例说明(不作为限制)，在本实施方式中，拨叉122沿拨叉轴123如图5所示的向下滑动，变速箱升挡，拨叉122沿拨叉轴123如图6所示的向上滑动，变速箱降挡。

如图2所示，根据本申请的一些实施方式，可选地，拨叉122连接于套筒124背离驱动总成110的一侧，以避免对传动输出齿轮132和齿条121的啮合传动造成干涉。

如图2至图6所示，每个驱动轴总成130包括相连接且同轴设置的传动输入齿轮131和传动输出齿轮132，即传动输出齿轮132和传动输入齿轮131转动方向和转动角度均一致。为了便于描述，将两个驱动轴总成130分别定义为第一驱动轴总成133和第二驱动轴总成134，其中，第一驱动轴总成133包括第一传动输入齿轮1331和第一传动输出齿轮1332，第二驱动轴总成134包括第二传动输入齿轮1341和第二传动输出齿轮1342。

如图3所示，两个传动输入齿轮131(即第一传动输入齿轮1331和第二传动输入齿轮1341)均啮合于驱动输出齿轮112。在不同的转动角度下，两个传动输出齿轮132可以分别与对应的一个齿条121形成啮合关系。例如，如图4所示的位置状态下，第一传动输出齿轮1332啮合第一齿条1211，如图5所示的位置状态下，第二传动输出齿轮1342啮合第二齿条1212。

如图5和图6所示，驱动输出齿轮112第一方向(在本实施方式中，第一方向为逆时针方向)转动，此时，驱动输出齿轮112和两个传动输入齿轮131均为外啮合，两个传动输入齿轮131与驱动输出齿轮112反向转动，即两个传动输入齿轮131为顺时针转动。由于传动输出齿轮132和传动输入齿轮131相连接且同轴设置，传动输出齿轮132和传动输入齿轮131转动方向和转动角度均一致，即两个传动输出齿轮132(即第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342)均为顺时针转动，当第一传动输出齿轮1332与第一齿条1211啮合，第一传动输出齿轮1332顺时针转动带动第一齿条1211如图6所示方向移动，当第二传动输出齿轮1342与第二齿条1212啮合时，第二传动输出齿轮1342顺时针转动带动第二齿条1212如图5所示方向移动。图5和图6中，第一齿条1211和第二齿条1212的移动方向相反，也就是拨叉122的移动方向相反，而第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342的转动方向不变。也就是说通过上述设置，第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342同向转动，实现带动拨叉122往复移动。

如图5和图6所示，两个传动输出齿轮132分时啮合齿条121。即第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342之一啮合齿条121，当第一传动输出齿轮1332啮合第一齿条1211时，第二传动输出齿轮1342与第二齿条1212不啮合，当第二传动输出齿轮1342啮合第二齿条1212时没第一传动输出齿轮1332与第一齿条1211不啮合，以通过两个同向转动的传动输出齿轮132分时啮合相背设置的齿条121，实现齿条121的往复移动，进而实现带动拨叉122往复移动。

如图2至图6，根据本申请的一些实施方式，可选地，齿条121以拨叉轴123为对称轴对称设置于套筒124的两侧，第一齿条1211和第二齿条1212对称设置，在本实施方式中，第一齿条1211和第二齿条1212相背设置，且第一齿条1211和第二齿条1212的齿牙方向均与驱动轴总成130的轴线方向同向，第一齿条1211和第二齿条1212凸设于套筒124的外表面，以与驱动轴总成130啮合。在其他实施方式中，第一齿条1211和第二齿条1212也可以相对驱动轴总成130的轴线方向倾斜设置，对应地，驱动轴总成130的传动输出齿轮132可以设置为斜齿轮，以与第一齿条1211和第二齿条1212啮合传动。

如图2至图6，根据本申请的一些实施方式，可选地，传动输出齿轮132为不完全齿轮，传动输出齿轮132至少一半外周不设有齿牙。第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342分别放置在拨叉轴123的两侧，且第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342带有齿牙的外周始终保持朝向一致。如图5和图6所示，当第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342共同随着驱动输出齿轮112转动时，当第一传动输出齿轮1332啮合第一齿条1211，第二传动输出齿轮1342不设有齿牙的外周朝向第二齿条1212，当第二传动输出齿轮1342啮合第二齿条1212，第一传动输出齿轮1332不设有齿牙的外周朝向第一齿条1211，以使得第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342无法同时啮合齿条121。

上述方案中所提供的变速箱同步器操纵机构100，在使用时，驱动件111带动与驱动件111连接的驱动输出齿轮112逆时针转动。第一传动输入齿轮1331和第二传动输入齿轮1341均外啮合于驱动输出齿轮112，则第一传动输入齿轮1331和第二传动输入齿轮1341均与驱动输出齿轮112反向转动，即顺时针转动。由于传动输出齿轮132和传动输入齿轮131相连接且同轴设置，传动输出齿轮132和传动输入齿轮131转动方向和转动角度均一致，即第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342均为顺时针转动。在第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342共同随着驱动输出齿轮112顺时针转动的过程中，如图6所示，当第一传动输出齿轮1332啮合第一齿条1211时，第二传动输出齿轮1342不设有齿牙的外周朝向第二齿条1212。此时由于第一齿条1211和第一传动输出齿轮1332啮合，第一齿条1211带动套筒124和拨叉122相对拨叉轴123朝向如图6所示的上方移动。如图5所示，当第二传动输出齿轮1342啮合第二齿条1212时，第一传动输出齿轮1332不设有齿牙的外周朝向第一齿条1211。此时由于第二齿条1212和第二传动输出齿轮1342啮合，第二齿条1212带动套筒124和拨叉122相对拨叉轴123朝向如图5所示的下方移动。

上述方案中，通过设置驱动总成110通过两个驱动轴总成130带动拨叉总成120中的拨叉122移动，实现变速箱换挡，具体地，通过设置两个驱动轴总成130的两个传动输出齿轮132分别啮合位于拨叉122两侧的齿条121，并将两个传动输出齿轮132和两个齿条121配置为两个传动输出齿轮132分时啮合对应的齿条121，从而通过两个同向转动的传动输出齿轮132分时啮合相背设置的齿条121，在换挡过程中驱动件111不需要变更转向，实现齿条121的往复移动，进而实现带动拨叉122往复移动。相较于现有技术中电机换挡机构在换挡过程中需频繁改变电机转向，降低了电机控制程序的复杂程度，提升了电机的使用寿命。还通过将齿条121设置在拨叉122的两侧，使得拨叉122的两侧分别受力，从而提高拨叉122的可靠性和使用寿命。

在其他实施方式中，也可以通过将第一齿条1211和第二齿条1212设置于拨叉122的两侧，但第一齿条1211和第二齿条1212不对称地设置，第一齿条1211和第二齿条1212上下交错设置，使得第一传动输出齿轮1332和第二传动输出齿轮1342不同时啮合齿条121，也能够实现通过两个同向转动的传动输出齿轮132分时啮合相背设置的齿条121，实现齿条121的往复移动，进而实现带动拨叉122往复移动。

如图2和图3所示，根据本申请的一些实施方式，可选地，变速箱同步器操纵机构100还包括壳体组件140，壳体组件140呈中空结构，驱动总成110和驱动轴总成130均部分位于壳体组件140的内部，以保护驱动总成110和驱动轴总成130，驱动总成110和驱动轴总成130均可转动地连接于壳体组件140。具体地，驱动总成110的驱动输出齿轮112、两个驱动轴总成130的传动输入齿轮131均位于壳体组件140的内部，且可转动地连接于壳体组件140。

如图2和图3所示，根据本申请的一些实施方式，可选地，壳体组件140包括依次可拆卸连接的上壳141、中壳142和底壳143，上壳141连接于驱动总成110，在本实施方式中，上壳141固定连接于驱动总成110的驱动件111，中壳142和底壳143均套设在驱动轴总成130外部。

如图2所示，根据本申请的一些实施方式，可选地，底壳143设有两个贯穿孔1431，两个贯穿孔1431与驱动轴总成130一一对应，驱动轴总成130靠近传动输出齿轮132的一端由贯穿孔1431延伸出底壳143以与齿条121啮合，即驱动轴总成130的传动输出齿轮132位于底壳143的外部以与齿条121啮合。

本申请还提供一种变速箱，包括以上实施方式任一的变速箱同步器操纵机构100，当变速箱内部设有多个变速箱同步器操纵机构100时，能够实现变速箱连续升档或降档。

本申请还提供一种汽车，包括上述的变速箱。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明，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方式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申请各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种变速箱同步器操纵机构，其特征在于，包括：

驱动总成，包括相连接的驱动件和驱动输出齿轮，所述驱动件带动所述驱动输出齿轮第一方向转动，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；

拨叉总成，包括相连接的齿条和拨叉，两个所述齿条设置于所述拨叉的两侧；

两个驱动轴总成，每个所述驱动轴总成包括相连接且同轴设置的传动输入齿轮和传动输出齿轮，两个所述传动输入齿轮均啮合于所述驱动输出齿轮，两个所述传动输出齿轮能够分别与相应的一个所述齿条形成啮合，所述驱动输出齿轮第一方向转动带动两个所述传动输出齿轮分时啮合所述齿条；所述拨叉总成还包括拨叉轴和套筒，所述拨叉和所述齿条均固定连接于所述套筒，所述套筒滑动套设在所述拨叉轴；所述传动输出齿轮为不完全齿轮，所述传动输出齿轮至少一半外周不设有齿牙。

2.根据权利要求1所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述齿条包括第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条分别设置于所述拨叉的两侧。

3.根据权利要求1所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述齿条以所述拨叉轴为对称轴对称设置于所述套筒的两侧。

4.根据权利要求1所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述驱动轴总成包括第一驱动轴总成和第二驱动轴总成。

5.根据权利要求1所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述拨叉连接于所述套筒背离所述驱动总成的一侧。

6.根据权利要求1所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述变速箱同步器操纵机构还包括壳体组件，所述壳体组件呈中空结构，所述驱动总成和所述驱动轴总成均部分位于所述壳体组件的内部，所述驱动总成和所述驱动轴总成均可转动地连接于所述壳体组件。

7.根据权利要求6所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述壳体组件包括依次可拆卸连接的上壳、中壳和底壳，所述上壳连接于所述驱动总成，所述中壳和所述底壳均套设在所述驱动轴总成外部。

8.根据权利要求7所述的变速箱同步器操纵机构，其特征在于，所述底壳设有两个贯穿孔，两个所述贯穿孔与所述驱动轴总成一一对应，所述驱动轴总成靠近所述传动输出齿轮的一端由所述贯穿孔延伸出所述底壳以与所述齿条啮合。

9.一种变速箱，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一所述的变速箱同步器操纵机构。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的变速箱。

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