CN216666457U - 一种车辆变速器换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆变速器换挡机构，包括传动轴、齿座、齿圈和变速齿轮，变速车齿轮转动安装在传动轴上，齿座固定在传动轴上，齿圈套设在齿座上，齿圈与齿套啮合并且能够轴向滑动，还包括同步环和用于将同步环复位的复位件，同步环内侧壁上开设有多个内花键，变速齿轮上凸起有多个外花键，多个外花键分别位于不同的内花键内，外花键能够在内花键内摆动；齿圈滑动后能够与同步环啮合。这样的结构能够避免在换挡时的顿挫感，减轻甚至消除同步环和齿圈之间的撞击，使换挡的过程更顺滑，避免跳档的发生，提高用户的驾驶体验。

Description

一种车辆变速器换挡机构

技术领域

本实用新型涉及车辆变速器领域，尤其涉及一种车辆变速器换挡机构。

背景技术

目前车辆变速器按换挡方式分为机械换挡变速器和动力换挡变速器。机械换挡变速器的换挡方式主要有滑移齿轮换挡、啮合套换挡和同步器换挡三种。滑移齿轮换挡结构简单，制造成本低。但换挡时噪声大，换挡行程长，齿端受冲击，长期频繁换挡会导致齿轮磨损失效，易造成跳档。啮合套换挡与滑移齿轮换挡相比，行程短，噪声和换挡冲击要小。由于齿轮常啮合不参与换挡，因此齿轮寿命提高，但换挡冲击依旧存在。同步器换挡目前应用较为广泛，换挡快速，无噪声，换挡时不受冲击。但结构复杂，制造精度要求高，寿命较短，成本较高。动力换挡与机械换挡完全不一样，采用液压离合器和控制阀，操纵简单，换挡快。但机械结构、液压系统和控制系统很复杂，成本很高。

公开号为CN201822235754.1的专利文献公开了一种换挡拨叉的安装结构，包括由顶壁、左侧壁、右侧壁、前侧壁和后侧壁所围成且开口朝下的减速器壳体，所述减速器壳体的开口处设有向外延伸的法兰盘，所述减速器壳体内安装有能够转动且中心轴线沿左右方向延伸的传动轴，所述传动轴上安装有与其同步转动的第一传动齿轮，所述传动轴上空套有第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮上均设有离合齿轮，所述传动轴上通过周向固定且轴向滑动的方式装配有离合齿套，所述离合齿套位于两个所述离合齿轮之间，所述离合齿套的外侧壁上设有环形槽；还包括沿左右方向延伸的拨叉轴以及端部与所述环形槽滑动配合的换挡拨叉，所述换挡拨叉用于驱动所述离合齿套择一的与两个所述离合齿轮中的一个相啮合，所述减速器壳体内设有中心轴线沿左右方向延伸的导向孔，所述拨叉轴与所述导向孔滑动配合，所述换挡拨叉的根部设有与所述拨叉轴配合的通孔，所述通孔的孔壁上设有向下贯穿所述换挡拨叉的根部的第一安装孔，所述拨叉轴上设有与所述第一安装孔相对应的第二安装孔，从下至上穿过所述第一安装孔且和所述第二安装孔配合的销状紧固件将所述拨叉轴和所述换挡拨叉固定连接在一起。

现有技术中，通过拨动啮合齿套，使得啮合齿套与变速齿轮啮合，进而完成车辆的变速。但是在啮合齿套与变速齿轮啮合的过程中会发生撞击，导致用户在驾驶时挂挡比较困难并且容易跳档。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆变速器换挡机构；解决了滑移齿轮换挡时比较困难和容易跳档的问题。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种车辆变速器换挡机构，包括传动轴、齿座、齿圈和变速齿轮，变速车齿轮转动安装在传动轴上，齿座固定在传动轴上，齿圈套设在齿座上，齿圈与齿套啮合并且能够轴向滑动，还包括同步环和用于将同步环复位的复位件，同步环内侧壁上开设有多个内花键，变速齿轮上凸起有多个外花键，多个外花键分别位于不同的内花键内，外花键能够在内花键内摆动；齿圈滑动后能够与同步环啮合。这样，由于外花键能够在内花键内摆动，所以在初始状态下同步环和变速齿轮之间的内花键的内侧壁和外花键的不相抵，进而导致在齿圈移动和同步环啮合时，同步环处于空载状态，在齿圈和同步环啮合完成后，同步环转动一定角度后才通过内花键驱动变速齿轮转动；上述结构能够避免在换挡时的顿挫感，减轻甚至消除同步环和齿圈之间的撞击，使换挡的过程更顺滑，避免跳档的发生，提高用户的驾驶体验。

作为优选，变速齿轮一端凸起有安装部，外花键位于安装部上，同步环套设在安装部上，同步环位于变速齿轮和齿座之间。这样，限制同步环的位置，使结构更加紧凑。

作为优选，外花键的顶部与内花键内侧的顶壁相抵，外花键的顶面为弧形面，内花键内侧的顶壁为弧形面。这样，能够避免同步环在安装部上窜动，保证换挡机构运行的稳定。

作为优选，内花键内设有两个保险槽，保险槽分别设置在顶壁和侧壁的连接处。这样，外花键在与内花键的侧壁相抵时出现卡死的情况。

作为优选，复位件设置在安装部和同步环之间，复位件有两个并且对称设置。这样，增加同步环复位的稳定性，同时保证在齿圈与同步环没有啮合的情况下，同步环不会与变速齿轮发生相对转动。

作为优选，复位件包括弹性件和顶销，同步环内侧开设有第一复位槽，安装部上开设有第二复位槽，顶销的一端插入第一复位槽，顶销的另一端插入第二复位槽，弹性件设置在第二复位槽内，弹性件顶推顶销与第一复位槽的内侧壁相抵，第一复位槽至少包括两个相交的斜面，顶销的一端能够沿第一复位槽的斜面滑动。

作为优选，第一复位槽的径向截面呈楔形。

作为优选，顶销的外侧端凸起半球状的顶推部，顶推部与第一复位槽的内侧壁相抵。这样，能够减小顶销与同步环之间的摩擦力，保证同步环顺利复位。

作为优选，弹性件为弹簧，顶推部的直径大于顶销的直径，弹簧套设在顶销上，弹簧的一端与第二复位槽的内壁相抵，弹簧的另一端与顶推部相抵。这样，使得结构更加紧凑。

作为优选，第一复位槽内各斜面的连接处均为圆弧过渡。这样，能够增加第一复位槽的通过性，使顶销的移动更加顺滑。

本实用新型的技术方案，区别于传统方案中，齿圈直接与变速齿轮硬连接，本方案中加设有同步环，变速齿轮的外花键能够插入同步环的内花键，并且外花键能够在内花键内摆动，这样，由于外花键能够在内花键内摆动，所以在初始状态下同步环和变速齿轮之间的内花键的内侧壁和外花键的不相抵，进而导致在齿圈移动和同步环啮合时，同步环处于空载状态，在齿圈和同步环啮合完成后，同步环转动一定角度后才通过内花键驱动变速齿轮转动；上述结构能够避免在换挡时的顿挫感，减轻甚至消除同步环和齿圈之间的撞击，使换挡的过程更顺滑，避免跳档的发生，提高用户的驾驶体验。

附图说明

图1为一种车辆变速器换挡机构的结构示意图；

图2为初始状态下，同步环与变速齿轮的结构示意图；

图3为换挡机构完成挂挡后，同步环与变速齿轮的结构示意图；

图4为同步环的结构示意度。

附图标记：1、传动轴；2、变速齿轮；21、安装部；22、外花键；3、齿座；4、齿圈；5、同步环；51、内花键；511、保险槽；52、第一复位槽；6、复位件；61、顶销；62、弹性件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了表述方便，以靠近传动轴1的轴线所在侧为“内”，以远离传动轴1的轴线的所处侧为“外”。

实施例

如图1-4所展示的一种车辆变速器换挡机构，包括传动轴1、变速齿轮2、齿座3和齿圈 4，变速齿轮2转动安装在传动轴1上，齿座3固定在传动轴1上，齿圈4套设在齿座3上，齿圈4与齿座3啮合并且能够轴向滑动，还包括同步环5和用于将同步环5复位的复位件6，同步环5内侧壁上开设有多个内花键51，变速齿轮2上凸起有多个外花键22，多个外花键 22分别位于不同的内花键51内，外花键22能够在内花键51内摆动；齿圈4滑动后能够与同步环5啮合。如此设置，由于外花键22能够在内花键51内摆动，所以同步环5能够相对于变速齿轮2在一定范围内转动，这样在换挡时，齿圈4滑动并且与同步环5啮合时，同步环5处于空载状态，使得齿圈4能够顺利的与同步环5啮合，齿圈4带动同步环5转动，直至外花键22与内花键51的侧壁相抵，而后同步环5带动变速齿轮2转动；通过上述结构能够减轻甚至避免齿圈4与同步环5的撞击，使得换挡的过程更加省力，更顺滑，避免跳档的出现。

本实施例中，变速齿轮2一端凸起有安装部21，外花键22位于安装部21上，同步环5套设在安装部21上，同步环5位于变速齿轮2和齿座3之间。如此设置，通过已有部件完成对同步环5的限位，使得换挡机构更加紧凑。进一步的，外花键22的顶部与内花键51内侧的顶壁相抵，外花键22的顶面为弧形面，内花键51内侧的顶壁为弧形面。如此设置，外花键22的顶部与内花键51内侧的顶壁相抵，避免运行过程中同步环5的跳动，保证变速箱运行的稳定；圆弧形的面避免同步环的卡死。进一步的，内花键51内设有两个保险槽511，保险槽511分别位于内花键51的顶壁和与侧壁的连接处。如此设置，能够有效的防止同步环卡死，导致其无法正常复位。

本实施例中，复位件6设置在安装部21和同步环5之间，复位件6有两个并且对称设置。如此设置，保证同步环5复位的顺利进行。进一步的，复位件6包括弹性件62和顶销61，同步环5内侧开设有第一复位槽52，安装部21上开设有第二复位槽，顶销61的一端插入第一复位槽52，顶销61的另一端插入第二复位槽，弹性件62设置在第二复位槽内，弹性件62 顶推顶销61，使得顶销61与第一复位槽52的内侧壁相抵，第一复位槽52至少包括两个相交的斜面，顶销61的一端能够沿第一复位槽52的斜面滑动。进一步的，第一复位槽52的径向截面呈楔形。进一步的，顶销61的外侧端凸起半球状的顶推部，顶推部与第一复位槽52 的内侧壁相抵，第一复位槽52内各斜面的连接处均为圆弧过渡。如此设置，减小顶销和同步环之间的摩擦，增加顶销在沿第一复位槽移动时的通过性，提高同步环复位的一致性。进一步的，弹性件62为弹簧，顶推部的直径大于顶销61的直径，弹簧套设在顶销61上，弹簧的一端与第二复位槽的内壁相抵，弹簧的另一端与顶推部相抵。在其他实施例中，弹性件还可以是压簧、板簧等。

上述换挡机构的运行过程为：传动轴1连接动力源，动力源驱动传动轴1转动，传动轴 1带动齿座3转动，齿座3带动齿圈4转动；当驾驶员换挡时，齿圈4沿传动轴1的轴线滑动，齿圈4的一部分的部段与同步环5啮合，在齿圈4与同步环5啮合后带动同步环5转动，同步环5转动时通过第一复位槽52挤压顶销61，顶销61沿第二复位槽向内侧运动，同时弹簧受压蓄力，同步环5转动一定角度后，内花键51的侧壁与外花键22的侧壁相抵，进而同步环55能够带动变速齿轮2转动；当驾驶员调档时，齿圈4沿传动轴1的轴线移动，齿圈4 与当前所啮合的同步环5脱离，弹簧释放，弹簧顶推顶推部进而带动顶销61向外侧移动，顶销61在移动的过程中会沿第一复位槽52的斜面移动，使得同步环5与变速齿轮2发生相对转动，直至顶销5复位。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆变速器换挡机构，包括传动轴(1)、变速齿轮(2)、齿座(3)和齿圈(4)，变速齿轮(2)转动安装在传动轴(1)上，齿座(3)固定在传动轴(1)上，齿圈(4)套设在齿座(3)上，齿圈(4)与齿座(3)啮合并且能够轴向滑动，其特征在于：还包括同步环(5)和用于将同步环(5)复位的复位件(6)，同步环(5)内侧壁上开设有多个内花键(51)，变速齿轮(2)上凸起有多个外花键(22)，多个外花键(22)分别位于不同的内花键(51)内，外花键(22)能够在内花键(51)内摆动；齿圈(4)滑动后能够与同步环(5)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：外花键(22)的顶部与内花键(51)内侧的顶壁相抵，外花键(22)的顶面为弧形面，内花键(51)内侧的顶壁为弧形面。

3.根据权利要求1所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：内花键(51)内设有两个保险槽(511)，保险槽(511)分别设置在内花键(51)的顶壁和侧壁的连接处。

4.根据权利要求1所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：变速齿轮(2)一端凸起有安装部(21)，外花键(22)位于安装部(21)上，同步环(5)套设在安装部(21)上，同步环(5)位于变速齿轮(2)和齿座(3)之间。

5.根据权利要求4所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：复位件(6)设置在安装部(21)和同步环(5)之间，复位件有两个并且对称设置。

6.根据权利要求5所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：复位件(6)包括弹性件(62)和顶销(61)，同步环(5)内侧开设有第一复位槽(52)，安装部(21)上开设有第二复位槽，顶销(61)的一端插入第一复位槽(52)，顶销(61)的另一端插入第二复位槽，弹性件(62)设置在第二复位槽内，弹性件(62)顶推顶销(61)与第一复位槽(52)的内侧壁相抵，第一复位槽(52)至少包括两个相交的斜面，顶销(61)的一端能够沿第一复位槽(52)的斜面滑动。

7.根据权利要求6所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：第一复位槽(52)的径向截面呈楔形。

8.根据权利要求6所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：顶销(61)的外侧端凸起半球状的顶推部，顶推部与第一复位槽(52)的内侧壁相抵。

9.根据权利要求8所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：弹性件(62)为弹簧，顶推部的直径大于顶销(61)的直径，弹簧套设在顶销(61)上，弹簧的一端与第二复位槽的内壁相抵，弹簧的另一端与顶推部相抵。

10.根据权利要求6所述的一种车辆变速器换挡机构，其特征在于：第一复位槽(52)内各斜面的连接处均为圆弧过渡。

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