CN219529773U - 一种电磁拨叉换挡变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械领域，具体公开了一种电磁拨叉换挡变速箱，包括箱体、动力输入齿轮轴、动力输出齿轮轴、拨叉单元、同轴安装在动力输入轴上的动力输入齿轮以及同固定安装在动力输出齿轮轴上的动力输出齿轮，拨叉单元包括拨叉件、第一棘齿盘以及可与第一棘齿盘啮合的第二棘齿盘，第一棘齿盘的侧面上同轴设置有供拨叉件远离电磁控制单元的一端相抵的安装槽，第一棘齿盘安装槽的底部处转动安装有若干滚珠，若干滚珠均与拨叉件接触，拨叉件与第一棘齿盘安装槽的侧壁相抵。本方案中拨叉件的端部处与滚珠滚动接触，滚珠能够减小拨叉件与第一棘齿盘之间的摩擦，提高第一棘齿盘与拨叉件之间的配合使用寿命。

Description

一种电磁拨叉换挡变速箱

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种电磁拨叉换挡变速箱。

背景技术

变速箱是汽车或电动机中非常重要的机械部件，能够改变动力传输时的传动比，以满足不同行驶条件对牵引力的需要。变速箱内设置有拨叉机构，通过该拨叉机构对换挡机构进行控制，进而实现不同挡位的切换。

现有的拨叉机构在使用时，一般是采用拨叉件、卡接转盘和高速输入齿轮等结构，当需要提高速度时，拨叉件拨动卡接转盘与输入齿轮连接，即可实现动力输出轴的变速；其中拨叉件的端部处与卡接转盘的侧面处呈滑动连接状态，当高速输入齿轮与卡接转盘连接后，拨叉件保持相对静止，卡接转盘和高速输入齿轮同步转动，实现动力的传输；但是，拨叉件的端部处与卡接转盘的侧面连接处呈面接触的状态，拨叉件的端部与卡接转盘侧面之间的摩擦较大，长期使用后，拨叉件的端部与卡接转盘侧面之间容易形成磨损间隙，容易导致拨叉件在拨动卡接转盘后，卡接转盘移动不到位，进而卡接转盘和高速输入齿轮之间的连接不够平顺，影响换挡操作。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种电磁拨叉换挡变速箱，以解决拨叉件的端部与卡接转盘侧面之间摩擦损耗较大，导致拨叉件的端部与卡接转盘侧面之间形成配合误差，进而影响换挡顺滑度的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：一种电磁拨叉换挡变速箱，包括箱体、动力输入齿轮轴、动力输出齿轮轴、同轴安装在动力输入轴上的动力输入齿轮以及同固定安装在动力输出齿轮轴上的动力输出齿轮，动力输入齿轮轴与动力输出齿轮轴均与箱体转动连接，动力输出齿轮与动力输入齿轮啮合，还包括拨叉单元，拨叉单元包括拨叉件、第一棘齿盘、可与第一棘齿盘啮合的第二棘齿盘以及第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合或分离的电磁控制单元，拨叉件与电磁控制单元连接，第二棘齿盘同轴固定安装在动力输入齿轮上，动力输入齿轮与动力输入齿轮轴之间设置有第一轴承；第一棘齿盘的中心处设有供动力输入齿轮轴滑动穿过的安装孔，安装孔的内壁呈可与动力输入齿轮轴的侧面相抵的啮合面，第一棘齿盘的侧面上同轴设置有供拨叉件远离电磁控制单元的一端相抵的安装槽，第一棘齿盘安装槽的底部处转动安装有若干滚珠，若干滚珠均与拨叉件接触，拨叉件与第一棘齿盘安装槽的侧壁相抵。

本实用新型的技术原理为：在采用本方案中的变速箱进行换挡时，电磁控制单元控制拨叉件向靠近第二棘齿盘的方向移动，此时拨叉件与第一棘齿盘的安装槽处相抵，进而同步推动第一棘齿盘向靠近第二棘齿盘的方向移动，且第一棘齿盘被动力输入齿轮轴带动转动，让转动的第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合，第二棘齿盘同步带动动力输入齿轮转动，进而动力输入齿轮能将动力传递至动力输出齿轮处，进而带动动力输出齿轮轴转动，实现动力输出；待第一棘齿盘与第二棘齿盘进行配合后，能够实现动力的换挡，再次换挡时，再次通过电磁控制单元控制拨叉件向远离第二棘齿盘的方向移动，让第一棘齿盘与第二棘齿盘分离即可。

在第一棘齿盘被动力输入齿轮轴带动转动时，拨叉件端部与第一棘齿盘的安装槽处保持滑动状态，且拨叉件的端部处与滚珠滚动接触，滚珠能够减小拨叉件与第一棘齿盘之间的摩擦，提高第一棘齿盘与拨叉件之间的配合使用寿命，同时能够确保第一棘齿盘相对拨叉件稳定快速转动，降低动能的损耗。

进一步，拨叉单元还包括安装壳，电磁控制单元位于安装壳内，安装壳和箱体上连通设置有供拨叉件穿过并且沿动力输入齿轮轴的轴向滑动的滑移孔。

通过上述设置，安装壳的设置能为拨叉件和电磁控制单元的稳定安装提供空间；同时，电磁控制单元控制拨叉件在滑移孔的限位下沿动力输入齿轮轴的轴向稳定地移动，让第一棘齿盘的位置控制更稳定。

进一步，电磁控制单元包括限位杆、沿限位杆的轴向依次同轴设置在限位杆上的避震弹簧、滑移筒和压缩弹簧以及吸引滑移筒的电磁控制器，电磁控制器内设置有对滑移筒吸力大小进行控制的电流控制件，限位杆水平设置在安装壳内并且限位杆的两端与安装壳的内壁固定连接，避震弹簧远离滑移筒的一端与安装壳的内壁相抵，压缩弹簧抵紧安装在滑移筒与电磁控制器之间，电磁控制器固定安装在安装壳的一端内，滑移筒与拨叉件远离第一棘齿盘的一端固定连接，限位杆的轴线与动力输入齿轮轴的轴线平行。

通过上述设置，在控制拨叉件沿动力输入齿轮轴的轴向时，电磁控制器开启，然后通过电流控制件控制电流增大或缩小，进而可控制电磁控制器对滑移筒的吸引力缩小或者增大，让压缩弹簧被放松或者压紧，滑移筒同步带动拨叉件沿滑移孔移动，此时，避震弹簧能对压缩弹簧释放的弹力进行吸收，使得第一棘齿盘与第二棘齿盘之间的啮合或分离更加稳定，使得换挡平顺。

进一步，拨叉件包括两个竖直设置的连接条以及限位环，限位环同轴卡嵌安装在安装槽内，连接条的一端均与线位部的外壁固定连接，且两个连接条沿限位环纵截面的竖直直径对称设置，安装壳、滑移孔和电磁控制单元的数量均为二，且两个安装壳、两个滑移孔和两个电磁控制单元均沿限位环纵截面的竖直直径对称设置。

通过上述设置，两个电磁控制器、两个安装盒、两个滑移孔和两个连接条能让限位环的两侧受力均匀，让限位环稳定地向左或向右移动，便于稳定实现换挡。

进一步，安装壳固定安装在箱体的下侧上，且电磁控制器位于限位杆远离动力输入齿轮的一端处。

通过上述设置，箱体和安装壳内的拨叉件也竖直设置，便于拨叉件竖直向下的中重力让第一棘齿盘与限位环之间的连接更加稳定；同时，当电磁控制器对滑移筒的吸引力缩小，收缩的压缩弹簧被放松部分，压缩弹簧推动滑移筒向限位杆远离电磁控制器的一端移动，限位环与第一棘齿盘的安装槽处相抵，让第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合，降低第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合时，电磁控制器的电力消耗。

进一步，还包括同轴固定在动力输入齿轮轴上的驱动齿轮以及同轴安装动力输入齿轮轴上的超越离合器，超越离合器上设置有与驱动齿轮啮合的传动齿轮。

通过上述设置，当第一棘齿盘与第二棘齿盘未啮合时，超越离合器与动力输出齿轮轴处于啮合状态，动力输入齿轮轴对动力进行输入，动力输入齿轮轴带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动传动齿轮转动，通过上述过程也可实现动力的传送；当第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合时，超越离合器与动力输出齿轮轴处于分离状态，动力输入齿轮和动力输出齿轮进行动力的传送，通过超越离合器、第一棘齿盘与第二棘齿盘的配合，能够实现精准的换挡。

进一步，动力输入齿轮的直径为D1，动力输出齿轮的直径为D2，驱动齿轮的直径为D3，传动齿轮的直径为D4，D4＞D1＞D2＞D3。

通过对动力输入齿轮、动力输出齿轮、驱动齿轮和传动齿轮的直径控制，让低速档和高速档的控制切换更方便；当变速箱在低速档使用时，让驱动齿轮带动传动齿轮进行动力传送即可；当变速箱切换为高速档位时，第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合，动力输入齿轮和动力输出齿轮进行动力的传送。

进一步，动力输出齿轮轴上同轴固定安装有第一动力传输轮，动力输入齿轮轴上同轴安装有第二轴承，第二轴承外同轴固定安装有与第一动力传输轮啮合的第二动力传输轮，第一动力传输轮和第二动力传输轮均位于箱体外。

通过上述设置，动力输出齿轮轴带动第一动力传输轮转动，实现动力的输出，第一动力传输轮反向带动第二动力传输轮转动，实现前侧动力和后侧动力的同时输出，能够双向输出动力。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种电磁拨叉换挡变速箱轴侧方向的剖视图。

图2为本实用新型实施例中安装壳纵向的剖视图。

图3为拨叉件与第一棘齿盘的安装槽连接处的纵向剖视图。

上述附图中：箱体10、滑移孔11、动力输入齿轮轴20、动力输入齿轮201、第一轴承211、驱动齿轮202、动力输出齿轮轴30、动力输出齿轮301、超越离合器302、传动齿轮303、第一动力传输轮304、第二动力传输轮305、第二轴承306、拨叉件40、连接条401、限位环402、第一棘齿盘501、第二棘齿盘502、安装槽503、滚珠504、安装壳60、限位杆601、避震弹簧602、滑移筒603、电磁控制器604。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

本实施例基本如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提出了一种电磁拨叉换挡变速箱，包括箱体10、拨叉单元、动力输入齿轮201轴20、动力输出齿轮301轴30、同轴安装在动力输入轴上的动力输入齿轮201、同固定安装在动力输出齿轮301轴30上的动力输出齿轮301、同轴固定在动力输入齿轮201轴20上的驱动齿轮202以及同轴安装动力输入齿轮201轴20上的超越离合器302，动力输入齿轮201轴20与动力输出齿轮301轴30均与箱体10转动连接，动力输出齿轮301轴30位于动力输入齿轮201轴20的上侧，且动力输出齿轮301轴30的轴线与动力输入齿轮201轴20的轴线平行；动力输出齿轮301与动力输入齿轮201啮合，超越离合器302上设置有与驱动齿轮202啮合的传动齿轮303，动力输入齿轮201的直径为D1，动力输出齿轮301的直径为D2，驱动齿轮202的直径为D3，传动齿轮303的直径为D4，D4＞D1＞D2＞D3；同时、动力输出齿轮301轴30上同轴固定安装有第一动力传输轮304，动力输入齿轮201轴20上同轴安装有第二轴承306，第二轴承306外同轴固定安装有与第一动力传输轮304啮合的第二动力传输轮305，第一动力传输轮304和第二动力传输轮305均位于箱体10外。

如图2和3所示，拨叉单元包括拨叉件40、两个安装壳60、第一棘齿盘501、可与第一棘齿盘501啮合的第二棘齿盘502以及两个第一棘齿盘501与第二棘齿盘502啮合或分离的电磁控制单元，拨叉件40包括两个竖直设置的连接条401以及限位环402，第二棘齿盘502同轴固定安装在动力输入齿轮201上，动力输入齿轮201与动力输入齿轮201轴20之间设置有第一轴承211，第一棘齿盘501的中心处设有供动力输入齿轮201轴20滑动穿过的安装孔，安装孔的内壁呈可与动力输入齿轮201轴20的侧面相抵的啮合面，第一棘齿盘501的侧面上同轴设置有供限位环402嵌入的安装槽503，第一棘齿盘501安装槽503的底部处转动安装有若干滚珠504，若干滚珠504均与限位环402接触，限位环402与第一棘齿盘501安装槽503的侧壁相抵；连接条401的上端均与线位部的外壁一体成型，且两个连接条401沿限位环402纵截面的竖直直径对称设置；电磁控制单元位于安装壳60内，安装壳60和箱体10上连通设置有供连接条401穿过并且沿动力输入齿轮201轴20的轴向滑动的滑移孔11；同时，安装壳60、滑移孔11和电磁控制单元的数量均为二，且两个安装壳60、两个滑移孔11和两个电磁控制单元均沿限位环402纵截面的竖直直径对称设置，安装壳60通过螺栓固定在箱体10的下侧上。

如图2所示，电磁控制单元包括限位杆601、沿限位杆601的轴向依次同轴设置在限位杆601上的避震弹簧602、滑移筒603和压缩弹簧以及吸引滑移筒603的电磁控制器604，电磁控制器604内设置有对滑移筒603吸力大小进行控制的电流控制件(未画出)，限位杆601水平设置在安装壳60内并且限位杆601的两端与安装壳60的内壁通过螺栓固定，避震弹簧602的左端与安装壳60的内壁相抵，压缩弹簧抵紧安装在滑移筒603与电磁控制器604之间，电磁控制器604通过螺栓固定安装在安装壳60的右端内，连接条401的下端与滑移筒603的外壁焊接，限位杆601的轴线与动力输入齿轮201轴20的轴线平行。

本实施例中的一种电磁拨叉换挡变速箱在低速档使用时，电磁控制器604处于开启状态，且电流控制件控制电流增大，电磁控制器604对滑移筒603的吸引力增大，此时压缩弹簧呈压缩状态，第一棘齿盘501与第二棘齿盘502处于分离状态，此时超越离合器302与动力输出齿轮301轴30处于啮合状态，动力输入齿轮201轴20对动力进行输入，动力输入齿轮201轴20带动驱动齿轮202转动，驱动齿轮202带动传动齿轮303转动，传动齿轮303通过超越离合器302带动动力输出齿轮301轴30转动，动力输出齿轮301轴30带动第一动力传输轮304转动，实现动力的输出，第一动力传输轮304反向带动第二动力传输轮305转动，实现前侧动力和后侧动力的同时输出。

此过程中，第一棘齿盘501在限位环402的限位下与动力输入齿轮201轴20保持同步转动状态；同时，由于第一轴承211的设置，动力输出齿轮301在动力输出齿轮301轴30的带动下控制动力输入齿轮201转动，第一轴承211让动力输入齿轮201与动力输入齿轮201轴20保持转动状态，避免动力输入齿轮201与动力输出齿轮301之间发生干扰，保证低速档动力的稳定传输。

当在变速箱切换为高速档位时，电磁控制器604开启，电流控制件控制电流缩小，电磁控制器604对滑移筒603的吸引力缩小，收缩的压缩弹簧被放松部分，压缩弹簧的左端推动滑移筒603左移，使得滑移筒603同步带动连接条401和限位环402沿滑移孔11向左移动，限位环402与第一棘齿盘501的安装槽503处相抵，进而同步推动第一棘齿盘501向左移动，且让第一棘齿盘501与第二棘齿盘502啮合；待第一棘齿盘501与第二棘齿盘502啮合后，避震弹簧602能对压缩弹簧释放的弹力进行吸收，使得第一棘齿盘501与第二棘齿盘502之间的啮合稳定，使得换挡平顺，提高第一棘齿盘501与第二棘齿盘502动力传输的稳定性，让动力的传输稳定；此时超越离合器302与动力输出齿轮301轴30处于分离状态，然后动力输出输入齿轮轴将动力传递至第一棘齿盘501，第一棘齿盘501将动力传送至第二棘齿盘502上，第二棘齿盘502同步带动动力输入齿轮201转动，进而动力输入齿轮201能将动力传递至动力输出齿轮301处，进而带动动力输出齿轮301轴30转动，再次通过第一动力传输轮304和第二动力传输轮305对动力进行传输即可。

在以上过程中，第一棘齿盘501与第二棘齿盘502进行配合后，能够实现对动力的换挡，同时当第一棘齿盘501转动的过程中，限位环402与第一棘齿盘501的安装槽503处保持滑动状态，且限位环402与滚珠504滚动接触，能够减小限位环402与第一棘齿盘501之间的摩擦，提高第一棘齿盘501与拨叉件40之间的配合使用寿命，同时能够确保第一棘齿盘501相对限位环402稳定快速转动，降低动能的损耗；同时在通过电磁控制器604控制限位环402水平移动时，两个电磁控制器604、两个安装盒、两个滑移孔11和两个连接条401能让限位环402的两侧受力均匀，让限位环402稳定地向左或向右移动，便于稳定实现换挡。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电磁拨叉换挡变速箱，包括箱体、动力输入齿轮轴、动力输出齿轮轴、同轴安装在动力输入轴上的动力输入齿轮以及同固定安装在动力输出齿轮轴上的动力输出齿轮，动力输入齿轮轴与动力输出齿轮轴均与箱体转动连接，动力输出齿轮与动力输入齿轮啮合，其特征在于，还包括拨叉单元，所述拨叉单元包括拨叉件、第一棘齿盘、可与第一棘齿盘啮合的第二棘齿盘以及第一棘齿盘与第二棘齿盘啮合或分离的电磁控制单元，拨叉件与电磁控制单元连接，第二棘齿盘同轴固定安装在动力输入齿轮上，动力输入齿轮与动力输入齿轮轴之间设置有第一轴承；所述第一棘齿盘的中心处设有供动力输入齿轮轴滑动穿过的安装孔，安装孔的内壁呈可与动力输入齿轮轴的侧面相抵的啮合面，第一棘齿盘的侧面上同轴设置有供拨叉件远离电磁控制单元的一端相抵的安装槽，第一棘齿盘安装槽的底部处转动安装有若干滚珠，若干滚珠均与拨叉件接触，拨叉件与第一棘齿盘安装槽的侧壁相抵。

2.如权利要求1所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述拨叉单元还包括安装壳，电磁控制单元位于安装壳内，安装壳和箱体上连通设置有供拨叉件穿过并且沿动力输入齿轮轴的轴向滑动的滑移孔。

3.如权利要求2所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述电磁控制单元包括限位杆、沿限位杆的轴向依次同轴设置在限位杆上的避震弹簧、滑移筒和压缩弹簧以及吸引滑移筒的电磁控制器，电磁控制器内设置有对滑移筒吸力大小进行控制的电流控制件，限位杆水平设置在安装壳内并且限位杆的两端与安装壳的内壁固定连接，避震弹簧远离滑移筒的一端与安装壳的内壁相抵，压缩弹簧抵紧安装在滑移筒与电磁控制器之间，电磁控制器固定安装在安装壳的一端内，滑移筒与拨叉件远离第一棘齿盘的一端固定连接，限位杆的轴线与动力输入齿轮轴的轴线平行。

4.如权利要求3所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述拨叉件包括两个竖直设置的连接条以及限位环，限位环同轴卡嵌安装在安装槽内，连接条的一端均与线位部的外壁固定连接，且两个连接条沿限位环纵截面的竖直直径对称设置，所述安装壳、滑移孔和电磁控制单元的数量均为二，且两个安装壳、两个滑移孔和两个电磁控制单元均沿限位环纵截面的竖直直径对称设置。

5.如权利要求4所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述安装壳固定安装在箱体的下侧上，且电磁控制器位于限位杆远离动力输入齿轮的一端处。

6.如权利要求5所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，还包括同轴固定在动力输入齿轮轴上的驱动齿轮以及同轴安装动力输入齿轮轴上的超越离合器，超越离合器上设置有与驱动齿轮啮合的传动齿轮。

7.如权利要求6所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述动力输入齿轮的直径为D1，动力输出齿轮的直径为D2，驱动齿轮的直径为D3，传动齿轮的直径为D4，D4＞D1＞D2＞D3。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的一种电磁拨叉换挡变速箱，其特征在于，所述动力输出齿轮轴上同轴固定安装有第一动力传输轮，动力输入齿轮轴上同轴安装有第二轴承，第二轴承外同轴固定安装有与第一动力传输轮啮合的第二动力传输轮，第一动力传输轮和第二动力传输轮均位于箱体外。