CN212389738U - 一种选换执行单元限位机构 - Google Patents

Abstract

一种选换执行单元限位机构，包括壳体以及贯穿壳体的选换档轴，还包括套接在选换档轴上的选档套筒，选换档指可在选档套筒的带动下沿选换档轴的轴线水平往复运动；还包括逐级选档限位单元，逐级选档限位单元包括n级选档限位组件，相邻两级选档限位组件之间通过选档弹簧连接；所述n级选档限位组件在选档套筒和壳体底端之间依次排列，第Ⅰ级选档限位组件通过第Ⅰ级选档弹簧与选档套筒的一端连接，第n级选档限位组件通过第n级选档弹簧与壳体底端连接；所述的n级选档限位弹簧的弹力系数满足表达式K_n<K_n+1。通过逐级选档限位单元使得推动选档套筒水平运动选档时所需的功率能逐级增加，使得选档套筒的位移控制能更加精准。

Description

一种选换执行单元限位机构

技术领域

本实用新型涉及车辆变速器领域，尤其涉及一种选换执行单元限位机构。

背景技术

车辆变速器在选换档时需要选档执行机构控制拨叉移动至对应级别的档位，换档执行机构控制换档轴转动带动拨叉进入相应的档位中完成换档。而在选档执行机构控制拨叉移动时，需要克服相应的限位机构来实现选档级别的标定。限位机构一方面能标定选档级别，另一方面能自动将拨叉推动回初始位置。现有技术中的限位机构多数采用单一级别的限位，当需要控制拨叉水平运动至所需的选档级别位置时，此时根据克服单一级别限位单元所需功率决定拨叉水平位移值对控制精度要求太高，一旦拨叉水平位移值不符合标定档位所需功率值则导致选档位置不准。

因此提出一种控制精度高并且执行效率得到保证的选换执行单元限位机构具有重要的意义。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：提出一种选换执行单元限位机构，包括壳体以及贯穿壳体的选换档轴，还包括套接在选换档轴上的选档套筒，所述选换档指可在选档套筒的带动下沿选换档轴的轴线水平往复运动；

壳体中还包括逐级选档限位单元，所述逐级选档限位单元包括n级选档限位组件，相邻两级选档限位组件之间通过选档弹簧连接；所述n级选档限位组件在选档套筒和壳体底端之间依次排列，第Ⅰ级选档限位组件通过第Ⅰ级选档弹簧与选档套筒的一端连接，第n级选档限位组件通过第n级选档弹簧与壳体底端连接；所述的n级选档限位弹簧的弹力系数满足表达式K_n<K_n+1。

进一步地，所述n级选档限位组件上还包括接触部θ_n，第n级选档限位组件相对第n+1级选档限位组件运动至接触部θ_n与第n+1级选档限位组件接触时的位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程；选档套筒相对第Ⅰ级选档限位组件运动至与接触部θ₁接触时的位移小于第Ⅰ级选档弹簧的最大压缩行程；第n级选档限位组件相对壳体底端运动至接触部θ_n与壳体底端接触时的最大位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程。

进一步地，壳体内侧固定设置有n个限位块以限制第n级选档限位组件相对第n-1级选档限位组件方向运动，第n级选档限位组件与第n个限位块接触时为初始状态，此时第n级限位弹簧处于预压缩状态。

进一步地，逐级选档限位单元包括Ⅲ级选档限位组件，第Ⅰ级选档限位组件即为选档套筒本身；第Ⅱ和第Ⅲ级选档限位组件均为一个具有中央凹陷空腔的碗状部件；第Ⅰ级选档弹簧一端和选档套筒端面连接，另一端与第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔底面连接，选档套筒外径大于第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔顶部的内径；第Ⅱ级选档弹簧一端和第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔外部边缘连接，另一端和第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔底面连接，第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔的底部外径小于第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔顶部的内径；第Ⅲ级选档弹簧一端和Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔外部边缘连接，另一端和壳体底端连接。1、换挡采用电磁铁驱动换档轴来完成换挡，其执行效率高反应迅速，换档执行机构的部件连接简单。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过逐级选档限位单元使得推动选档套筒水平运动选档时所需的功率能逐级增加，使得选档套筒的位移控制能更加精准。

2、档限位组件上的接触部使得相邻两级选档限位单元在接触时，选档弹簧压缩量小于其最大压缩行程，保证了控制精度的同时也保证了执行效率。

附图说明

图1：逐级选档限位单元结构示意图；

图2：Ⅲ级选档限位单元结构示意图。

具体实施方式

为了本领域普通技术人员能充分实施本实用新型内容，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本实用新型内容。

如图1及图2所示，一种选换执行单元限位机构，包括壳体3以及贯穿壳体3的选换档轴2，其特征在于：还包括套接在选换档轴2上的选档套筒15，所述选换档指4可在选档套筒15的带动下沿选换档轴2的轴线水平往复运动；

壳体3中还包括逐级选档限位单元，所述逐级选档限位单元包括n级选档限位组件，相邻两级选档限位组件之间通过选档弹簧连接；所述n级选档限位组件在选档套筒15和壳体3底端之间依次排列，第Ⅰ级选档限位组件通过第Ⅰ级选档弹簧与选档套筒15的一端连接，第n级选档限位组件通过第n级选档弹簧与壳体3底端连接；所述的n级选档限位弹簧的弹力系数满足表达式K_n<K_n+1。

在现有技术中的选档执行机构中，多数通过一个回弹限位弹簧来限制并复位选档机构的位移。而单级回弹限位弹簧在克服其弹力做功时仅仅以克服其单一非线性的弹力系数使其产生形变而做功，当需要控制选档套筒15水平运动至所需的选档级别位置时，此时根据单级回弹限位弹簧的形变量来决定选档套筒15的水平位移值对控制精度要求太高，一旦选档套筒15的水平位移值不符合单级回弹限位弹簧的形变量则导致选档位置不准。

在本实施例中，通过n级选档限位组件通过n个选档弹簧连接，当选档时，如需选择第Ⅰ级档位，则需要推动选档套筒15向第Ⅰ级选档限位组件水平运动克服第Ⅰ级选档弹簧做功；需要选择第Ⅱ级档位则需要克服第Ⅰ级以及第Ⅱ级选档弹簧做功，依次类推需要选择第n级档位则需要克服第Ⅰ级至第n级选档弹簧做功，各级选档弹簧力的逐级增加有效的区分每种场合所需要的控制选档套筒15水平运动所需功率，可以更加精准的标定选档位置。n级选档限位弹簧的弹力系数满足表达式k_n<k_n+1则保证了在推动第n级选档限位组件位移时不会导致第n+1级及其之后的选档限位组件同步位移，保证了此时仅需克服第n级选档弹簧做功。

当选档克服选档弹簧做功时，选档弹簧受压缩，如果相邻的两级选档限位组件在接触时选档弹簧被压缩到了极限，甚至选档弹簧被压缩到了极限相邻的两级选档限位组件仍然尚未接触到一起，这将导致无法确定推动选档套筒15克服该级别选档弹簧的做功数值范围，使得选档控制精度难以精确。

因此在本实施例中，所述n级选档限位组件上还包括接触部θ_n，第n级选档限位组件相对第n+1级选档限位组件运动至接触部θ_n与第n+1级选档限位组件接触时的位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程；选档套筒15相对第Ⅰ级选档限位组件运动至与接触部θ₁接触时的位移小于第Ⅰ级选档弹簧的最大压缩行程；第n级选档限位组件相对壳体3底端运动至接触部θ_n与壳体3底端接触时的最大位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程。这样在选择第n级档位时，接触部θ_n先和第n+1级的选档限位组件接触，此时位移量是小于第n级选档弹簧的最大压缩行程的，由此保证了各级选档位移均小于各级选档弹簧的压缩行程。这样在推动选档套筒15克服第n级选档弹簧做功时能根据各级选档弹簧的形变量来精确控制。一般优选的是，第n级选档限位组件相对第n+1级选档限位组件运动至接触部θ_n与第n+1级选档限位组件接触时的位移量为第n级选档弹簧的最大压缩行程的30%至70%之间最为合适，一方面在此压缩行程范围内的第n级选档弹簧具有更好的工况，另一方面克服第n级选档弹簧做功的数值和第n+1级选档弹簧做功的数值之间的差值范围大小合适、逐级递增量较为明显，保证了控制精度同时不浪费多余的位移行程，使得控制精度和执行效率均有保证。

为了选档换档完成后，选档套筒15能复位到初始位置。壳体3内侧固定设置有n个限位块18以限制第n级选档限位组件相对第n-1级选档限位组件方向运动，第n级选档限位组件与第n个限位块18接触时为初始状态，此时第n级限位弹簧处于预压缩状态。

在选第n级别档位完成之后，此时由于变速器齿轮组中的本体导块10的导向限位作用，不需要维持选档套筒15在相应位置。由于此时第n级及其之前级限位弹簧处于压缩状态，此时释放选档套筒15的推动力，在第n级及其之前级限位弹簧的回弹力作用下能将各级选档限位组件相对选档套筒15的方向水平运动，最后通过第Ⅰ级选档弹簧将选档套筒15退回至初始状态，各级选档限位组件在退回时均被限位块18限制住，此时各级的选档弹簧恢复至初始状态的预压缩状态。

常见的Ⅲ级选档结构如下所示：第Ⅰ级选档限位组件即为选档套筒15本身；第Ⅱ和第Ⅲ级选档限位组件均为一个具有中央凹陷空腔19的碗状部件；第Ⅰ级选档弹簧6一端和选档套筒15端面连接，另一端与第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔19底面连接，选档套筒15外径大于第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔19顶部的内径；第Ⅱ级选档弹簧7一端和第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔19外部边缘连接，另一端和第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔19底面连接，第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔19的底部外径小于第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔19顶部的内径；第Ⅲ级选档弹簧8一端和Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔19外部边缘连接，另一端和壳体3底端连接。第Ⅱ级和第Ⅲ级选档限位组件中央凹陷空腔19能相互嵌套，节省了水平方向上的空间，也节省了相应的选档弹簧压缩行程。

例如选第Ⅱ级别档时，控制选档套筒15克服第Ⅰ级选档弹簧6做功做水平运动，当选档套筒15的端面和第Ⅱ级选档限位组件的央凹陷空腔19顶面边缘接触时，进一步克服第Ⅱ级选档弹簧7做功做水平运动，当第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔19的底部与第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔19的顶部边缘接触时完成第Ⅱ级别选档过程。

显然，以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种选换执行单元限位机构，包括壳体（3）以及贯穿壳体（3）的选换档轴（2），其特征在于：还包括套接在选换档轴（2）上的选档套筒（15），所述选换档指（4）可在选档套筒（15）的带动下沿选换档轴（2）的轴线水平往复运动；

壳体（3）中还包括逐级选档限位单元，所述逐级选档限位单元包括n级选档限位组件，相邻两级选档限位组件之间通过选档弹簧连接；所述n级选档限位组件在选档套筒（15）和壳体（3）底端之间依次排列，第Ⅰ级选档限位组件通过第Ⅰ级选档弹簧与选档套筒（15）的一端连接，第n级选档限位组件通过第n级选档弹簧与壳体（3）底端连接；所述的n级选档限位弹簧的弹力系数满足表达式K_n<K_n+1。

2.如权利要求1所述的选换执行单元限位机构，其特征在于：所述n级选档限位组件上还包括接触部θ_n，第n级选档限位组件相对第n+1级选档限位组件运动至接触部θ_n与第n+1级选档限位组件接触时的位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程；选档套筒（15）相对第Ⅰ级选档限位组件运动至与接触部θ₁接触时的位移小于第Ⅰ级选档弹簧的最大压缩行程；第n级选档限位组件相对壳体（3）底端运动至接触部θ_n与壳体（3）底端接触时的最大位移小于第n级选档弹簧的最大压缩行程。

3.如权利要求2所述的选换执行单元限位机构，其特征在于：壳体（3）内侧固定设置有n个限位块（18）以限制第n级选档限位组件相对第n-1级选档限位组件方向运动，第n级选档限位组件与第n个限位块（18）接触时为初始状态，此时第n级限位弹簧处于预压缩状态。

4.如权利要求3所述的选换执行单元限位机构，其特征在于：逐级选档限位单元包括Ⅲ级选档限位组件，第Ⅰ级选档限位组件即为选档套筒（15）本身；第Ⅱ和第Ⅲ级选档限位组件均为一个具有中央凹陷空腔（19）的碗状部件；第Ⅰ级选档弹簧（6）一端和选档套筒（15）端面连接，另一端与第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）底面连接，选档套筒（15）外径大于第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）顶部的内径；第Ⅱ级选档弹簧（7）一端和第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）外部边缘连接，另一端和第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）底面连接，第Ⅱ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）的底部外径小于第Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）顶部的内径；第Ⅲ级选档弹簧（8）一端和Ⅲ级选档限位组件的中央凹陷空腔（19）外部边缘连接，另一端和壳体（3）底端连接。

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