CN216895721U - 变速箱齿套换挡执行机构 - Google Patents

Abstract

一种变速箱齿套换挡执行机构，该机构包括驱动组件、传动组件、输出轴、结合套及挡位齿轮，所述传动组件设于所述输出轴内，所述传动组件的输入端与所述驱动组件连接，其输出端与所述结合套连接，所述结合套套设于所述输出轴的外周，且所述驱动组件经所述传动组件带动所述结合套沿输出轴的轴向移动，而使结合套与所述挡位齿轮结合或分离，实现换挡。本实用新型通过将传动组件设于输出轴内部，且驱动组件经传动组件带动结合套沿输出轴的轴向移动，使结合套与挡位齿轮结合或分离，实现换挡。由于传动组件设于输出轴内部，不占用变速箱内部体积，减少外围零部件的布置，进而使变速箱的结构更加紧凑，体积更小，更有利于整车的布置。

Description

变速箱齿套换挡执行机构

【技术领域】

本实用新型涉及变速箱领域，特别是涉及一种结构紧凑，体积小的变速箱齿套换挡执行机构。

【背景技术】

齿套换挡结构在变速箱上应用广泛，商用车变速箱、工程机械变速箱、乘用车变速箱以及新能源汽车上的两挡变速箱都有齿套换挡机构的应用。现有的齿套换挡大多采用拔叉机构，通过换挡电机驱动滚动丝杆，滚动丝杆驱动拔叉移动，或者电机带动凸轮机构驱动拔叉移动，最终实现齿套换挡。现有的拨叉换挡虽然结构简单，但拨叉与驱动拨叉运动的执行机构占用的空间比较大，不利于变速箱的布置以及小型化设计。因此，如何提供空间占用小的变速箱齿套换挡执行机构就成为一种客观需求。

【发明内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种结构紧凑，体积小的变速箱齿套换挡执行机构。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种变速箱齿套换挡执行机构，该机构包括驱动组件、传动组件、输出轴、结合套及挡位齿轮，所述传动组件设于所述输出轴内，所述传动组件的输入端与所述驱动组件连接，其输出端与所述结合套连接，所述结合套套设于所述输出轴的外周，且所述驱动组件经所述传动组件带动所述结合套沿输出轴的轴向移动，而使结合套与所述挡位齿轮结合或分离，实现换挡。

一些实施例中，该机构还包括壳体，所述输出轴与所述壳体连接，所述驱动组件为液压驱动装置，其包括密封盖板、压力油腔及密封圈，所述密封盖板设于所述壳体内并与之连接，所述密封盖板与所述壳体之间通过密封圈密封，所述密封盖板与所述传动组件的输入端之间形成所述压力油腔。

另一实施例中，该机构还包括壳体，所述输出轴与所述壳体连接，所述驱动组件为电动驱动装置，其包括密封盖板、密封圈、电机及减速器，所述密封盖板设于所述壳体内并与之连接，所述密封盖板与所述壳体之间通过密封圈密封，所述电机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述传动组件连接。

可选地，所述传动组件包括推盘、推杆、分离轴承、圆柱销及回位弹簧，所述推盘设于所述壳体内，所述推盘与所述推杆通过所述分离轴承连接，所述圆柱销固定于所述推杆上并与所述结合套连接，回位弹簧设于所述输出轴内，且位于所述推杆远离所述推盘一端的端部。

可选地，所述传动组件包括推盘、推杆、分离轴承、圆柱销及回位弹簧，所述推盘设于所述壳体内，所述推盘的中部设有向驱动组件方向延伸的连接部，所述连接部上设有梯形螺纹，其与所述密封盖板螺纹连接，所述推盘与所述推杆通过所述分离轴承连接，所述圆柱销固定于所述推杆上并与所述结合套连接，所述回位弹簧设于所述输出轴内，且位于所述推杆远离所述推盘一端的端部。

进一步地，所述推杆上设有供所述圆柱销穿过的第一通孔，所述输出轴上对称设有两个腰型槽，所述推杆在所述驱动组件或所述回位弹簧的作用下移动时，所述圆柱销在所述腰型槽内移动。

进一步地，所述结合套为套状体，所述结合套的外周设有外花键，所述挡位齿轮上设有与所述外花键相结合的结合齿，所述结合套通过所述外花键及结合齿与所述挡位齿轮结合或分离，所述结合套的内孔设有内花键，所述结合套通过所述内花键与所述输出轴滑动连接。

进一步地，所述外花键的端面呈倒锥角状，所述结合齿的端面倒呈锥角状。

进一步地，所述结合套的中央设有容置圆柱销的第二通孔，所述结合套的两端设有用于圆柱销铆接限位的定位销。

进一步地，所述挡位齿轮通过滚针轴承空套于所述输出轴上。

本实用新型的贡献在于，其有效解决了现有变速箱齿套换挡执行机构空间占用大，不利于变速箱的布置等问题。本实用新型通过将传动组件设于输出轴内部，且驱动组件经传动组件带动结合套沿输出轴的轴向移动，使结合套与挡位齿轮结合或分离，实现换挡。由于传动组件设于输出轴内部，不占用变速箱内部体积，减少外围零部件的布置，进而使变速箱的结构更加紧凑，体积更小，更有利于整车的布置。

【附图说明】

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型的结合套的正视图。

图3是本实用新型的结合套的俯视图。

图4是本实用新型的结合套的外齿圈的结构示意图。

图5是本实用新型的结合齿的结构示意图。

图6是本实用新型的实施例2的结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

实施例1

参阅图1，本实施例的变速箱齿套换挡执行机构包括驱动组件10、传动组件20、输出轴30、结合套40、挡位齿轮50及壳体60。该变速箱齿套换挡执行机构可用于商用车、乘用车、工程机械等，当然，也可用于其他运载工具，本实用新型并不限于此。

如图1所示，驱动组件10用于提供驱动力，本实施例中，驱动组件10为液压驱动装置，其包括密封盖板11、压力油腔12及密封圈13。其中，密封盖板11固定于壳体60上，本实施例中，密封盖板11通过内六角圆柱头螺钉固定于壳体60上，当然，密封盖板11也可通过其他各种方法固定于壳体60上。密封盖板11与传动组件20的输入端之间形成压力油腔12，该压力油腔12用于容置压力油。在密封盖板11上设有进油孔，压力油通过进油孔进入压力油腔12内，进入压力油腔12中的压力油将推动传动组件做轴向移动。在密封盖板11上装有密封圈13，以防止压力油泄露。

如图1所示，在驱动组件10的输出端设有传动组件20，驱动组件10输出的动力经传动组件20传递至结合套40。该传动组件20包括推盘21、推杆22、分离轴承23、圆柱销24及回位弹簧25，其中，推盘21设于壳体60内，其与密封盖板11之间的间隙形成压力油腔12，本实施例中，在推盘21上设有密封圈，可防止压力油泄露。推杆22设于输出轴30内，在推盘21远离压力油腔一侧设有分离轴承23，推盘21与分离轴承23的外圈连接，推杆22与分离轴承23的内圈过盈配合，使推盘21与推杆22通过分离轴承23连接。圆柱销24固定于推杆22上，并与结合套40连接。具体地，在推杆22上设有第一通孔221，该第一通孔221用于穿置圆柱销24，且圆柱销24的两端分别穿出第一通孔221并与结合套40连接。在输出轴30内设有回位弹簧25，该回位弹簧25设于推杆22远离推盘21一端的端部，该回位弹簧25通过弹簧的弹力推动推杆22向驱动组件10方向移动，从而经圆柱销24带动结合套40向驱动组件10方向移动。在输出轴30上对称设有两个腰型槽31，其用于容置圆柱销24，其中，腰型槽31沿轴向的长度大于圆柱销24的直径，使推杆22在驱动组件10或回位弹簧25的作用下移动时，圆柱销24在腰型槽31内移动。

如图1所示，在输出轴30外周套设有结合套40，该结合套40与传动组件20的圆柱销24连接，其在圆柱销24的带动下沿轴向移动，并与挡位齿轮50结合或分离。具体地，如图2、图3所示，该结合套40为套状体，在结合套40的外周设有外花键41，在挡位齿轮50上设有与外花键41相结合的结合齿51，结合套40通过外花键41及结合齿51与挡位齿轮50结合或分离。在结合套40的内孔设有内花键42，且结合套40通过内花键42与输出轴30滑动连接。本实施例中，如图4、图5所示，外花键41的端面呈倒锥角状，结合齿51的端面呈倒锥角状，从而有助于结合齿51的吸入，提高换挡成功率，同时减小换挡的冲击，避免打齿。本实施例中，挡位齿轮50通过滚针轴承70空套于输出轴30上，从而实现空档时自由转动。如图1、图2所示，在结合套40的中央设有容置圆柱销24的第二通孔43，使圆柱销24可顺利穿过结合套40。在结合套40的两端设有用于圆柱销24铆接限位的定位销44，使圆柱销24可推动结合套40实现挂挡。

如图1所示，本实施例的变速箱齿套换挡执行机构的工作过程为：当需要换挡时，压力油腔12内的液压油推动推盘21向远离压力油腔方向做轴向移动，此时，在分离轴承23的作用下，推盘21带动高速旋转的推杆22做轴向移动，使圆柱销24在腰型槽31内移动，并带动结合套40移动，使结合套40的外齿圈41与结合齿51接触，在压力油持续推动下换挡力不断增加，使得结合齿51与外花键41顺利结合实现换挡。与此同时，当推杆22在输出轴30内做轴向移动时，回位弹簧25被压缩，为了保持挡位压力油处于工作状态，并与回位弹簧25保持平衡状态，回位弹簧25被压缩蓄能，当需要摘挡时，TCU发出指令控制压力油的压力将逐渐减小，回位弹簧25的蓄能将得到释放，进而推动推杆22做反向运动，从而使结合齿51与外花键41分离，完成摘挡。

实施例2

参阅图6，本实施例的变速箱齿套换挡执行机构包括驱动组件10、传动组件20、输出轴30、结合套40、挡位齿轮50及壳体60。该变速箱齿套换挡执行机构可用于商用车、乘用车、工程机械等，当然，也可用于其他运载工具，本实用新型并不限于此。

如图6所示，驱动组件10用于提供驱动力，本实施例中，驱动组件10为电动驱动装置，其包括密封盖板11、密封圈13、电机14及减速器15。其中，密封盖板11固定于壳体60上，本实施例中，密封盖板11通过内六角圆柱头螺钉固定于壳体60上，当然，密封盖板11也可通过其他各种方法固定于壳体60上。密封盖板11与壳体60之间通过密封圈13密封。电机14的输出轴与减速器15的输入端连接，减速器15的输出端与传动组件20连接。需要说明的是，电动驱动装置还可为各种机械结构，只要能够驱动传动组件20做轴向运动即可，本实用新型并不限于此。

如图6所示，在驱动组件10的输出端设有传动组件20，驱动组件10输出的动力经传动组件20传递至结合套40。该传动组件20包括推盘21、推杆22、分离轴承23、圆柱销24及回位弹簧25，其中，推盘21设于壳体60内，在推盘21的中部设有向驱动组件方向延伸的连接部211，该连接部211设有梯形螺纹，其与密封盖板11螺纹连接。电机14旋转带动减速器15，减速器15输出带动推盘21旋转，推盘21的旋转通过连接部211上的梯形螺纹转化为直线运动，使推盘21既做旋转运动，又做直线运动。推杆22设于输出轴30内，在推盘21远离连接部211一侧设有分离轴承23，推盘21与分离轴承23的外圈连接，推杆22与分离轴承23的内圈过盈配合，使推盘21与推杆22通过分离轴承23连接。圆柱销24固定于推杆22上，并与结合套40连接。具体地，在推杆22上设有第一通孔221，该第一通孔221用于穿置圆柱销24，且圆柱销24的两端分别穿出第一通孔221并与结合套40连接。在输出轴30内设有回位弹簧25，该回位弹簧25设于推杆22远离推盘21一端的端部，该回位弹簧25通过弹簧的弹力推动推杆22向驱动组件10方向移动，从而经圆柱销24带动结合套40向驱动组件10方向移动。在输出轴30上对称设有两个腰型槽31，其用于容置圆柱销24，其中，腰型槽31沿轴向的长度大于圆柱销24的直径，从而使推杆22在驱动组件10或回位弹簧25的作用下移动时，圆柱销24在腰型槽31内移动。

如图1所示，在输出轴30外周套设有结合套40，该结合套40与传动组件20的圆柱销24连接，其在圆柱销24的带动下沿轴向移动，并与挡位齿轮50结合或分离。具体地，如图2、图3所示，该结合套40为套状体，在结合套40的外周设有外花键41，在挡位齿轮50上设有与外花键41相结合的结合齿51，结合套40通过外花键41及结合齿51与挡位齿轮50结合或分离。在结合套40的内孔设有内花键42，且结合套40通过内花键42与输出轴30滑动连接。本实施例中，如图4、图5所示，外花键41的端面呈倒锥角状，结合齿51的端面呈倒锥角状，从而有助于结合齿51的吸入，提高换挡成功率，同时减小换挡的冲击，避免打齿。如图2、图6所示，在结合套40的中央设有容置圆柱销24的第二通孔43，使圆柱销24可顺利穿过结合套40。在结合套40的两端设有用于圆柱销24铆接限位的定位销44，使圆柱销24可推动结合套40实现挂挡。

如图6所示，本实施例的变速箱齿套换挡执行机构的工作过程为：当需要换挡时，电机14经减速器15推动推盘21向远离电机方向做轴向移动，此时，在分离轴承23的作用下，推盘21带动高速旋转的推杆22做轴向移动，使圆柱销24在腰型槽31内移动，并带动结合套40移动，使结合套40的外齿圈41与结合齿51接触，在电机驱动力的推动下换挡力不断增加，使得结合齿51与外花键41顺利结合实现换挡。与此同时，当推杆22在输出轴30内做轴向移动时，回位弹簧25被压缩，由于连接部211的梯形螺纹自锁功能，电机14可以断电不工作，回位弹簧25将一直被压缩进行蓄能，当需要摘挡时，电机反转，电机14反向驱动减速器15，回位弹簧25的蓄能将得到释放，进而推动推杆22做反向运动，从而使结合齿51与外花键41分离，完成摘挡。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，该机构包括驱动组件(10)、传动组件(20)、输出轴(30)、结合套(40)及挡位齿轮(50)，所述传动组件(20)设于所述输出轴(30)内，所述传动组件(20)的输入端与所述驱动组件(10)连接，其输出端与所述结合套(40)连接，所述结合套(40)套设于所述输出轴(30)的外周，且所述驱动组件(10)经所述传动组件(20)带动所述结合套(40)沿输出轴(30)的轴向移动，而使所述结合套(40)与所述挡位齿轮(50)结合或分离，实现换挡。

2.如权利要求1所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，该机构还包括壳体(60)，所述输出轴(30)与所述壳体(60)连接，所述驱动组件(10)为液压驱动装置，其包括密封盖板(11)、压力油腔(12)及密封圈(13)，所述密封盖板(11)设于所述壳体(60)内并与之连接，所述密封盖板(11)与所述壳体(60)之间通过密封圈(13)密封，所述密封盖板(11)与所述传动组件(20)的输入端之间形成所述压力油腔(12)。

3.如权利要求1所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，该机构还包括壳体(60)，所述输出轴(30)与所述壳体(60)连接，所述驱动组件(10)为电动驱动装置，其包括密封盖板(11)、密封圈(13)、电机(14)及减速器(15)，所述密封盖板(11)设于所述壳体(60)内并与之连接，所述密封盖板(11)与所述壳体(60)之间通过密封圈(13)密封，所述电机(14)的输出轴与所述减速器(15)的输入端连接，所述减速器(15)的输出端与所述传动组件(20)连接。

4.如权利要求2所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述传动组件(20)包括推盘(21)、推杆(22)、分离轴承(23)、圆柱销(24)及回位弹簧(25)，所述推盘(21)设于所述壳体(60)内，所述推盘(21)与所述推杆(22)通过所述分离轴承(23)连接，所述圆柱销(24)固定于所述推杆(22)上并与所述结合套(40)连接，所述回位弹簧(25)设于所述输出轴(30)内，且位于所述推杆(22)远离所述推盘(21)一端的端部。

5.如权利要求3所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述传动组件(20)包括推盘(21)、推杆(22)、分离轴承(23)、圆柱销(24)及回位弹簧(25)，所述推盘(21)设于所述壳体(60)内，所述推盘(21)的中部设有向驱动组件方向延伸的连接部(211)，所述连接部(211)上设有梯形螺纹，其与所述密封盖板(11)螺纹连接，所述推盘(21)与所述推杆(22)通过所述分离轴承(23)连接，所述圆柱销(24)固定于所述推杆(22)上并与所述结合套(40)连接，所述回位弹簧(25)设于所述输出轴(30)内，且位于所述推杆(22)远离所述推盘(21)一端的端部。

6.如权利要求4或5所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述推杆(22)上设有供所述圆柱销(24)穿过的第一通孔(221)，所述输出轴(30)上对称设有两个腰型槽(31)，所述推杆(22)在所述驱动组件(10)或所述回位弹簧(25)的作用下移动时，所述圆柱销(24)在所述腰型槽(31)内移动。

7.如权利要求1所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述结合套(40)为套状体，所述结合套(40)的外周设有外花键(41)，所述挡位齿轮(50)上设有与所述外花键(41)相结合的结合齿(51)，所述结合套(40)通过所述外花键(41)及结合齿(51)与所述挡位齿轮(50)结合或分离，所述结合套(40)的内孔设有内花键(42)，所述结合套(40)通过所述内花键(42)与所述输出轴(30)滑动连接。

8.如权利要求7所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述外花键(41)的端面呈倒锥角状，所述结合齿(51)的端面倒呈锥角状。

9.如权利要求4或5所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述结合套(40)的中央设有容置圆柱销(24)的第二通孔(43)，所述结合套(40)的两端设有用于圆柱销(24)铆接限位的定位销(44)。

10.如权利要求1所述的变速箱齿套换挡执行机构，其特征在于，所述挡位齿轮(50)通过滚针轴承(70)空套于所述输出轴(30)上。

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