CN215891164U - 一种换挡助力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换挡助力器，包括输入轴，输入轴穿设在输出轴中，输出轴中设置有台阶孔；输出轴的台阶孔包括第一台阶孔及第二台阶孔，且第一台阶孔的内径大于第二台阶孔的内径；输入轴采用台阶轴，输入轴的小直径台阶轴段与第一台阶孔相适应，大直径台阶轴段与第二台阶孔相适应；定位机构套设在小直径台阶轴段上，定位机构的一端与输入轴的轴肩端面连接，另一端与第一台阶孔的内壁连接，定位机构用于实现输入轴的轴向定位；本实用新型定位机构布置在输出轴的台阶孔中，利用定位机构对输入轴进行轴向定位，有效节省换挡助力器的轴向安装空间，缩减换挡助力器的轴向尺寸，便于助力器在变速器及整车上的安装调试，匹配应用、装配及拆换简便。

Description

一种换挡助力器

技术领域

本实用新型属于换挡助力器技术领域，特别涉及一种换挡助力器。

背景技术

随着经济的高速发展、汽车保有量的持续增加，路面交通状况日益恶化，频繁的换挡操作使得司机很容易产生驾驶疲劳，匹配换挡助力器能够极大的降低换挡力，提升驾驶舒适性。

换挡助力器作为机械变速器的核心部件，能极大地提高换挡性能，超长寿命，可靠性高，伺服助力，随动性好，安全性高，是将来机械变速器的标配产品，目前销量节节攀升，市场发展前景广阔。

目前，现有的换挡助力器中输入轴大多为通轴，采用在输入轴上开设卡簧槽；换挡助力器轴向尺寸较大，经常会与变速器或整车其他部位干涉，造成匹配应用困难、装配及拆换困难等问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种换挡助力器，以解决现有的换挡助力器轴向尺寸较大，匹配应用、装配及拆换困难的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种换挡助力器，包括输入轴、输出轴及定位机构；输入轴穿设在输出轴中，输出轴中设置有台阶孔；输出轴的台阶孔包括第一台阶孔及第二台阶孔，且第一台阶孔的内径大于第二台阶孔的内径；

输入轴采用台阶轴，输入轴的小直径台阶轴段与第一台阶孔相适应，大直径台阶轴段与第二台阶孔相适应；定位机构套设在小直径台阶轴段上，定位机构的一端与输入轴的轴肩端面连接，另一端与第一台阶孔的内壁连接，定位机构用于实现输入轴的轴向定位。

进一步的，定位机构包括平衡弹簧、孔用弹性挡圈、轴用弹性挡圈、第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板；平衡弹簧套设在小直径台阶轴段上；孔用弹性挡圈固定设置在第一台阶孔的内壁上，轴用弹性挡圈固定在小直径台阶轴的外壁上，孔用弹性挡圈与轴用弹性挡圈位于同一轴面上；

第二平衡弹簧挡板位于输入轴的轴肩端面处，第二平衡弹簧挡板的一侧外缘与第一台阶孔的台阶面接触，第二平衡弹簧挡板的一侧内缘与输入轴的轴肩端面接触；第二平衡弹簧挡板的另一侧与平衡弹簧的一端连接；

第一平衡弹簧挡板位于输入轴的小直径台阶轴段上，第一平衡弹簧挡板的一侧与平衡弹簧的另一端连接，第一平衡弹簧挡板的另一侧的外缘与孔用弹性挡圈接触，第一平衡弹簧挡板的另一侧的内缘与轴用弹性挡圈接触。

进一步的，第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板上均设置有翻边凸起A，翻边凸起A 靠近平衡弹簧一侧设置；翻边凸起A的一端与第一平衡弹簧挡板或第二平衡弹簧挡板连接，另一端与平衡弹簧的内壁连接。

进一步的，输出轴中还包括第三台阶孔，第三台阶孔介于第一台阶孔与第二台阶孔之间；第三台阶孔的内径小于第一台阶孔的内径，且大于第二台阶孔的内径；第三台阶孔中设置有油封，油封的内圈与大直径台阶轴段的外壁紧密接触，外圈与第三台阶孔的内壁紧密接触。

进一步的，第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板的外径均小于第一台阶孔的内径。

进一步的，输入轴的大直径台阶轴段上设置有U型槽孔，输出轴上设置有限位销孔，U 型槽孔与限位销孔对中设置；U型槽孔中设置有限位销，限位销的两端固定设置在输出轴的限位销孔中。

进一步的，限位销与U型槽孔之间间隙配合，限位销与输出轴的限位销孔之间采用过盈配合。

进一步的，输入轴相对于输出轴的设计偏移量小于等于限位销在U型槽孔中的最大偏移量。

进一步的，输入轴的大直径台阶轴段与输出轴的第二台阶孔之间间隙配合。

进一步的，输入轴与用于与助力器输入拨头连接，输出轴用于与助力器输出拨头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种换挡助力器，通过将输入轴设计为台阶轴，输出轴中设置台阶孔，输入轴穿设在输出轴中，定位机构布置在输出轴的台阶孔中，利用定位机构对输入轴进行轴向定位，有效节省了换挡助力器的轴向安装空间，缩减了换挡助力器的轴向尺寸，便于助力器在变速器及整车上的安装调试，匹配应用、装配及拆换简便。

进一步的，定位机构采用平衡弹簧、孔用弹性挡圈、轴用弹性挡圈、第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板组合；平衡弹簧套设在输入轴的小直径台阶轴段上，平衡弹簧的两端通过平衡弹簧挡板分别与输入轴及输出轴连接，并利用台阶轴的轴肩端面及台阶孔的台阶面对平衡弹簧进行定位，且将平衡弹簧布置在输出轴的内部，有效节省换挡助力器的轴向空间，缩短轴向尺寸，便于助力器在变速器及整车上的安装调试。

进一步的，通过在第一平衡弹簧挡板和第二平衡弹簧挡板上设置翻边凸起A，实现了对平衡弹簧的径向定位。

进一步的，通过在输出轴与输入轴之间设置油封，将变速器内部齿轮油进行阻隔，防止齿轮油进入助力器内部，进而放置齿轮油通过助力器排出而产生漏油问题。

进一步的，将第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板的外径均小于第一台阶孔的内径设置，确保了平衡弹簧压缩过程，平衡弹簧挡板能够跟随平衡弹簧发生偏移。

进一步的，通过在输入轴与输出轴之间设置限位销，限位销的设置使得输入轴和输出轴之间的相对位移限定在一定范围内，防止输入轴相对于输出轴产生太大偏移，进而防止在操作人员暴力换挡等其他不恰当操作时可能发生助力器内部零件过渡磨损及零件脱出等问题。

本实用新型所述的一种换挡助力器，将输入轴由现有的通轴设计为台阶轴，巧妙利用台阶轴轴肩端面实现对平衡弹簧定位，且将平衡弹簧的布置位置由目前的输出轴外部改为输出轴内部，节省轴向空间，缩减换挡助力器轴向尺寸，换挡助力器的轴向尺寸由目前的306mm缩减为253mm，便于换挡助力器在变速器及整车上的安装调试等；成本低廉，结构紧凑，轴向尺寸缩短，为换挡助力器的改进和发展提供更多选择。

附图说明

图1为实施例中的换挡助力器的结构示意图；

图2为实施例中的换挡助力器中输入轴与输出轴的连接结构示意图。

其中，1输入轴，2限位销，3输出轴，4油封，5平衡弹簧，6孔用弹性挡圈，7轴用弹性挡圈，8第一平衡弹簧挡板，9第二平衡弹簧挡板。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种换挡助力器，包括输入轴1、输出轴3及定位机构，输入轴1穿设在输出轴3中，输出轴3中设置有台阶孔；输出轴3的台阶孔包括第一台阶孔及第二台阶孔，且第一台阶孔的内径大于第二台阶孔的内径；输入轴1采用台阶轴，输入轴1的小直径台阶轴段与第一台阶孔相适应，大直径台阶轴段与第二台阶孔相适应；定位机构套设在小直径台阶轴段上，定位机构的一端与输入轴1的轴肩端面连接，另一端与第一台阶孔的内壁连接，定位机构用于实现输入轴1的轴向定位。

定位机构包括平衡弹簧5、孔用弹性挡圈6、轴用弹性挡圈7、第一平衡弹簧挡板8及第二平衡弹簧挡板9；平衡弹簧5套设在小直径台阶轴段上；孔用弹性挡圈6固定设置在第一台阶孔的内壁上，轴用弹性挡圈7固定在小直径台阶轴的外壁上，孔用弹性挡圈6与轴用弹性挡圈7位于同一轴面上。

第一平衡弹簧挡板8位于输入轴1的小直径台阶轴段上，第一平衡弹簧挡板8的一侧与平衡弹簧5的另一端连接，第一平衡弹簧挡板8的另一侧的外缘与孔用弹性挡圈6接触，第一平衡弹簧挡板8的另一侧的内缘与轴用弹性挡圈7接触。

第二平衡弹簧挡板9位于输入轴1的轴肩端面处，第二平衡弹簧挡板9的一侧外缘与第一台阶孔的台阶面接触，第二平衡弹簧挡板9的一侧内缘与输入轴1的轴肩端面接触；第二平衡弹簧挡板9的另一侧与平衡弹簧5的一端连接。

本实用新型所述的换挡助力器，通过将输入轴设计为台阶轴，输出轴中设置台阶孔，输入轴穿设在输出轴中，定位机构布置在输出轴的台阶孔中，利用定位机构对输入轴进行轴向定位；定位机构采用平衡弹簧、孔用弹性挡圈、轴用弹性挡圈、第一平衡弹簧挡板及第二平衡弹簧挡板组合；平衡弹簧套设在输入轴的小直径台阶轴段上，平衡弹簧的两端通过平衡弹簧挡板分别与输入轴及输出轴连接，并利用台阶轴的轴肩端面及台阶孔的台阶面对平衡弹簧进行定位，且将平衡弹簧布置在输出轴的内部，有效节省换挡助力器的轴向空间，缩短轴向尺寸，便于助力器在变速器及整车上的安装调试。

实施例

如附图1-2所示，本实施例提供了一种换挡助力器，包括输入轴1、限位销2、输出轴3、油封4、平衡弹簧5、孔用弹性挡圈6、轴用弹性挡圈7、第一平衡弹簧挡板8及第二平衡弹簧挡板。

输入轴1穿设在输出轴3中，输入轴1的外径与输出轴3的内径间隙配合；输出轴3中设置有台阶孔，输出轴3的台阶孔包括第一台阶孔、第二台阶孔及第三台阶孔，第三台阶孔介于第一台阶孔与第二台阶孔之间；第一台阶孔的内径大于第三台阶孔的内径，第三台阶孔的内径大于第二台阶孔的内径。

输入轴1采用台阶轴，输入轴1的小直径台阶轴段与第一台阶孔相适应，大直径台阶段与第二台阶孔及第三台阶孔相配合；输入轴1的轴肩端面与第一台阶孔和第三台阶孔之间的台阶面位于同一轴面上；平衡弹簧5套设在小直径台阶轴段上，孔用弹性挡圈6固定设置在第一台阶孔的内壁上，轴用弹性挡圈7固定在小直径台阶轴的外壁上，孔用弹性挡圈6与轴用弹性挡圈7位于同一轴面上，且远离输入轴1的轴肩端面设置。

第一平衡弹簧挡板8位于输入轴1的小直径台阶轴段上，第一平衡弹簧挡板8的一侧与平衡弹簧5的另一端连接，第一平衡弹簧挡板8的另一侧的外缘与孔用弹性挡圈6接触，第一平衡弹簧挡板8的另一侧的内缘与轴用弹性挡圈7接触。

第二平衡弹簧挡板9位于输入轴1的轴肩端面处，第二平衡弹簧挡板9的一侧外缘与第一台阶孔的台阶面接触，第二平衡弹簧挡板9的一侧内缘与输入轴1的轴肩端面接触；第二平衡弹簧挡板9的另一侧与平衡弹簧5的一端连接。

第一平衡弹簧挡板8及第二平衡弹簧挡板9上均设置有翻边凸起A，且翻边凸起A均靠近平衡弹簧5一侧设置；翻边凸起A的一端与第一平衡弹簧挡板8或第二平衡弹簧挡板9连接，另一端与平衡弹簧5的内壁连接；通过在第一平衡弹簧挡板和第二平衡弹簧挡板上设置翻边凸起A，实现了对平衡弹簧的径向定位。

油封4设置在第三台阶孔中，且靠近第三台阶孔的台阶面一侧设置，油封4的内圈与大直径台阶轴段的外壁紧密接触，外圈与第三台阶孔的内壁紧密接触；通过在输入轴1与输出轴3 之间设置油封4，利用油封4将变速器内部齿轮油进行阻隔，防止齿轮油进入助力器内部，进而防止齿轮油通过助力器排气孔排出而产生漏油问题。

输入轴1的大直径台阶轴段上设置有U型槽孔，输出轴3上设置有限位销孔，U型槽孔与限位销孔对中设置；U型槽孔中设置有限位销2，限位销2的两端固定设置在输出轴3的限位销孔中；限位销2与U型槽孔之间间隙配合，限位销2与输出轴(3)的限位销孔之间采用过盈配合；输入轴1相对于输出轴3的设计偏移量x，即换挡助力器的开启行程小于等于限位销2在U型槽孔中的最大偏移量y，即换挡助力器能够有效工作需要满足条件为：x≤y。

本实施例中，第一平衡弹簧挡板8及第二平衡弹簧挡板9的外径均小于第一台阶孔的内径；输入轴1的大直径台阶轴段与输出轴3的第二台阶孔之间间隙配合；输入轴1与用于与助力器输入拨头连接，输出轴3用于与助力器输出拨头连接；输入轴1的一端与助力器输入拨头连接，通过助力器输入拨头给输入轴传递输入力，输入轴1的另一端上连接有开启阀和阀芯等结构，实现助力器的助力开启工作；输出轴2的一端与助力器输出拨头连接，通过助力器输出拨头将输出轴的输出力传递给操纵机构，输出轴2的另一端与助力器活塞等连接，实现助力器的助力工作。

工作原理：

本实施例所述的一种换挡助力器，使用时，换挡助力器的助力工作开启需要输入轴1相对于输出轴3产生预设偏移量x(即助力器开启行程)，而通过在输入轴1与输出轴3之间设置限位销2，限位销2在U型槽孔中的最大偏移量为y，使得输入轴1相对于输出轴3可以产生最大偏移距离y；因此，换挡助力器能够有效工作需要满足条件：x≤y。

换挡助力器工作往一侧挂挡，当输入轴1相对于输出轴3相对往右运动时，输入轴1通过轴肩端面推动第一平衡弹簧挡板8，第一平衡弹簧挡板8压缩平衡弹簧5往右偏移运动；孔用弹性挡圈6通过第二平衡弹簧挡板9对平衡弹簧5轴向定位。当输入轴1与输出轴3的相对偏移距离达到最大值y时，输入轴1通过限位销2与输出轴3一起运动。

换挡助力器工作往另外一侧挂挡，当输入轴1相对于输出轴3相对往左运动时，输入轴1 通过轴用弹性挡圈7推动第二平衡弹簧挡板9，第二平衡弹簧挡板9压缩平衡弹簧5往左偏移运动，输出轴3的台阶面通过第一平衡弹簧挡板8对平衡弹簧5轴向定位；当输入轴1与输出轴3的相对偏移距离达到最大值y时，输入轴1通过限位销2与输出轴3一起运动。

本实施例中，通过巧妙利用台阶轴及台阶孔的台阶面实现对平衡弹簧5定位，且将平衡弹簧5布置在输出轴3的内部，节省轴向空间缩短轴向尺寸；所述换挡助力器的轴向尺寸能够由目前的306mm缩减为253mm，缩减换挡助力器轴向尺寸达到53mm，便于换挡助力器在变速器及整车上的安装调试。

本实用新型所述的换挡助力器，输入轴1穿插于输出轴3中，输入轴1外径与输出轴3 内径间隙配合；限位销2两端与输出轴3的限位销孔之间过盈配合连接，限位销2的中间段穿过输入轴1的U型槽孔中滑动连接；油封4内径与输入轴1的大直径台阶轴段的外径配合，油封4外径与输出轴3的第三台阶孔的内径配合。

第一平衡弹簧挡板8一侧同时抵靠输入轴1轴肩端面和输出轴3的台阶面，第一平衡弹簧挡板8的另一侧抵靠平衡弹簧5的压缩力压紧；平衡弹簧5的一端抵靠第一平衡弹簧挡板8，平衡弹簧5的另一端抵靠第二平衡弹簧挡板9；第二平衡弹簧挡板9的外径端通过孔用弹性挡圈6定位，第二平衡弹簧挡板9内径端通过轴用弹性挡圈7定位；第一平衡弹簧挡板8和第二平衡弹簧挡板9的外径分别与输出轴3的第一台阶孔的内径间隙配合，可轴向运动；第一平衡弹簧挡板8和第二平衡弹簧挡板9的翻边凸起A对平衡弹簧5径向定位。

本实用新型中，将输入轴由目前的通轴设计为台阶轴，巧妙利用台阶轴及台阶孔的台阶面实现对平衡弹簧定位，且将平衡弹簧的布置位置由目前的输出轴外部改为输出轴内部，节省轴向空间，缩减助力器轴向尺寸，便于助力器在变速器及整车上的安装调试等；成本低廉，结构紧凑，轴向尺寸缩短，为助力器的改进和发展提供更多选择。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种换挡助力器，其特征在于，包括输入轴(1)、输出轴(3)及定位机构；输入轴(1)穿设在输出轴(3)中，输出轴(3)中设置有台阶孔；输出轴(3)的台阶孔包括第一台阶孔及第二台阶孔，且第一台阶孔的内径大于第二台阶孔的内径；

输入轴(1)采用台阶轴，输入轴(1)的小直径台阶轴段与第一台阶孔相适应，大直径台阶轴段与第二台阶孔相适应；定位机构套设在小直径台阶轴段上，定位机构的一端与输入轴(1)的轴肩端面连接，另一端与第一台阶孔的内壁连接，定位机构用于实现输入轴(1)的轴向定位。

2.根据权利要求1所述的一种换挡助力器，其特征在于，定位机构包括平衡弹簧(5)、孔用弹性挡圈(6)、轴用弹性挡圈(7)、第一平衡弹簧挡板(8)及第二平衡弹簧挡板(9)；平衡弹簧(5)套设在小直径台阶轴段上；孔用弹性挡圈(6)固定设置在第一台阶孔的内壁上，轴用弹性挡圈(7)固定在小直径台阶轴的外壁上，孔用弹性挡圈(6)与轴用弹性挡圈(7)位于同一轴面上；

第二平衡弹簧挡板(9)位于输入轴(1)的轴肩端面处，第二平衡弹簧挡板(9)的一侧外缘与第一台阶孔的台阶面接触，第二平衡弹簧挡板(9)的一侧内缘与输入轴(1)的轴肩端面接触；第二平衡弹簧挡板(9)的另一侧与平衡弹簧(5)的一端连接；

第一平衡弹簧挡板(8)位于输入轴(1)的小直径台阶轴段上，第一平衡弹簧挡板(8)的一侧与平衡弹簧(5)的另一端连接，第一平衡弹簧挡板(8)的另一侧的外缘与孔用弹性挡圈(6)接触，第一平衡弹簧挡板(8)的另一侧的内缘与轴用弹性挡圈(7)接触。

3.根据权利要求2所述的一种换挡助力器，其特征在于，第一平衡弹簧挡板(8)及第二平衡弹簧挡板(9)上均设置有翻边凸起A，翻边凸起A靠近平衡弹簧(5)一侧设置；翻边凸起A的一端与第一平衡弹簧挡板(8)或第二平衡弹簧挡板(9)连接，另一端与平衡弹簧(5)的内壁连接。

4.根据权利要求2所述的一种换挡助力器，其特征在于，输出轴(3)中还包括第三台阶孔，第三台阶孔介于第一台阶孔与第二台阶孔之间；第三台阶孔的内径小于第一台阶孔的内径，且大于第二台阶孔的内径；第三台阶孔中设置有油封(4)，油封(4)的内圈与大直径台阶轴段的外壁紧密接触，外圈与第三台阶孔的内壁紧密接触。

5.根据权利要求2所述的一种换挡助力器，其特征在于，第一平衡弹簧挡板(8)及第二平衡弹簧挡板(9)的外径均小于第一台阶孔的内径。

6.根据权利要求1所述的一种换挡助力器，其特征在于，输入轴(1)的大直径台阶轴段上设置有U型槽孔，输出轴(3)上设置有限位销孔，U型槽孔与限位销孔对中设置；U型槽孔中设置有限位销(2)，限位销(2)的两端固定设置在输出轴(3)的限位销孔中。

7.根据权利要求6所述的一种换挡助力器，其特征在于，限位销(2)与U型槽孔之间间隙配合，限位销(2)与输出轴(3)的限位销孔之间采用过盈配合。

8.根据权利要求6所述的一种换挡助力器，其特征在于，输入轴(1)相对于输出轴(3)的设计偏移量小于等于限位销(2)在U型槽孔中的最大偏移量。

9.根据权利要求1所述的一种换挡助力器，其特征在于，输入轴(1)的大直径台阶轴段与输出轴(3)的第二台阶孔之间间隙配合。

10.根据权利要求1所述的一种换挡助力器，其特征在于，输入轴(1)与用于与助力器输入拨头连接，输出轴(3)用于与助力器输出拨头连接。

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