本實(shí)用新型涉及變速器技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成。
背景技術(shù):
首先,全地形車具有多種用途,如沙灘車、雪地車、場(chǎng)地車、軍用越野、野外救護(hù)等,且不受道路條件的限制,在各種場(chǎng)合應(yīng)用較廣,其應(yīng)用范圍逐年增加,并有蔓延至全球的趨勢(shì)。適合公路以外地域行駛的全地形車技術(shù)仍存在很大的發(fā)展空間,無(wú)論是軍用還是民用市場(chǎng)都具有很大的需求;隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,隨著全球自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生,對(duì)全地形的要求也在不斷提高,面臨著更大的挑戰(zhàn);為使全地形車適應(yīng)性更強(qiáng),在滿足功能要求的前提下,需盡可能精簡(jiǎn)自身的結(jié)構(gòu)、空間及重量,各零部件盡可能一件多能,高度集成;其次,隨著全球?qū)ζ嚺欧乓蠹皹?biāo)準(zhǔn)的逐步提高,新能源汽車,如電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車將成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)和主流,相對(duì)應(yīng)的新能源汽車變速器將趨于少檔化(如兩檔或一檔)、重量輕及體積小等方向發(fā)展,因此本實(shí)用新型提供一種集換檔變速功能和泊車功能于一體的車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,可以應(yīng)用于手動(dòng)換檔或電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換檔操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,包括內(nèi)換檔轂、第一球軸承、泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧、泊車凸輪、卡環(huán)、外換檔轂、壓力彈簧和第二球軸承;所述第一球軸承與第二球軸承間安裝有空套在內(nèi)換檔轂上的泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧,第一球軸承與第二球軸承間還安裝有泊車凸輪和外換檔轂,泊車凸輪空套在內(nèi)換檔轂上通過(guò)限位銷進(jìn)行軸向限位,所述外換檔轂空套在內(nèi)換檔轂上并通過(guò)換檔銷進(jìn)行周向限位,泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧位于第一球軸承與泊車凸輪之間,外換檔轂的左右兩端均設(shè)置有壓力彈簧,壓力彈簧套在內(nèi)換檔轂上,泊車凸輪的另一端通過(guò)軸向安裝進(jìn)行限位的卡環(huán)連接至壓力彈簧;內(nèi)換檔轂通過(guò)第一球軸承及第二球軸承支承安裝于變速器殼體軸承孔,并通過(guò)安裝在內(nèi)換檔轂兩端的O型圈對(duì)變速器殼體及內(nèi)換檔轂進(jìn)行密封,當(dāng)內(nèi)換檔轂旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)限位銷推動(dòng)泊車凸輪旋轉(zhuǎn),換檔銷推動(dòng)外換檔轂旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述內(nèi)換檔轂的一端設(shè)有用于輸入驅(qū)動(dòng)力矩的花鍵及用于固定輸入對(duì)手件的螺紋,內(nèi)換檔轂的兩端均設(shè)置有用于安裝O型圈的第一凹槽,內(nèi)換檔轂上設(shè)置有用于安裝泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧的第二凹槽,內(nèi)換檔轂上設(shè)置有用于安裝限位銷及換檔銷的兩個(gè)孔,兩個(gè)孔的位置與限位銷及換檔銷的位置相對(duì)應(yīng),內(nèi)換檔轂上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)換檔撥叉的第一螺旋導(dǎo)孔;內(nèi)換檔轂上設(shè)置有用于對(duì)壓力彈簧進(jìn)行軸向限位的卡環(huán)安裝的卡環(huán)安裝槽;內(nèi)換檔轂上設(shè)置有用于換檔定位座定位的齒形槽;內(nèi)換檔轂的另一端設(shè)置有用于安裝檔位位置傳感器的扁方及用于固定檔位位置傳感器的卡環(huán)槽;所述第一螺旋導(dǎo)孔設(shè)有用于換檔緩沖同步用的緩沖區(qū)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述內(nèi)換檔轂上設(shè)有四個(gè)方形孔,四個(gè)方形孔位于安裝外換檔轂和兩個(gè)壓力彈簧的區(qū)域;所述泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧設(shè)有定向及限位用的插腳,用于保持泊車凸輪工作狀態(tài)以及復(fù)位的彎鉤結(jié)構(gòu);所述泊車凸輪的外圓有一頂壓作用的凸包,泊車凸輪的環(huán)形柱體上設(shè)置有用于軸向限位及工作區(qū)間回轉(zhuǎn)或回位的第一腰形孔;所述壓力彈簧采用了平端對(duì)頂波形彈簧結(jié)構(gòu)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述外換檔轂的環(huán)形柱體上設(shè)有用于圓周方向限位的第二腰形孔,所述外換檔轂的環(huán)形柱體上還設(shè)有用于換檔及泊車的第二螺旋導(dǎo)孔。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述泊車凸輪與內(nèi)換檔轂為間隙配合,通過(guò)限位銷與內(nèi)換檔轂過(guò)盈配合,將泊車凸輪限定在內(nèi)換檔轂相應(yīng)的位置,并通過(guò)泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧與泊車凸輪安裝配合實(shí)現(xiàn)對(duì)泊車凸輪預(yù)緊,當(dāng)泊車凸輪在泊車工作狀態(tài)時(shí),相對(duì)于內(nèi)換檔轂在腰形孔所限定的范圍內(nèi)相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),非泊車工作狀態(tài)與內(nèi)換檔轂同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述外換檔轂與內(nèi)換檔轂為間隙配合,通過(guò)換檔銷與內(nèi)換檔轂的過(guò)盈配合,所述內(nèi)換檔轂上的第一螺旋導(dǎo)孔與外換檔轂上的第二螺旋導(dǎo)孔對(duì)齊,并通過(guò)壓力彈簧及卡環(huán)對(duì)外換檔轂進(jìn)行軸向限位并施加預(yù)緊力,換檔銷處于外換檔轂腰形孔中部,執(zhí)行換檔操作時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)換檔轂通過(guò)換檔銷推動(dòng)外換檔轂轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)在腰形孔所限定的范圍內(nèi)直線移動(dòng)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述內(nèi)換檔轂上設(shè)有多個(gè)第一螺旋孔,所述內(nèi)換檔轂上安裝有多個(gè)外換檔轂,每個(gè)外換檔轂上均設(shè)置有第二螺旋孔,多個(gè)第一螺旋孔分別與第二螺旋孔對(duì)齊安裝。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
該車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,是一種集換檔變速功能和泊車功能于一體的車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,可以應(yīng)用于手動(dòng)換檔或電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換檔操作;與傳統(tǒng)的選檔機(jī)構(gòu)及換檔機(jī)構(gòu)分別由各自的電機(jī)驅(qū)動(dòng)相比,本實(shí)用新型僅需一臺(tái)電機(jī)即可實(shí)現(xiàn),具有明顯的成本優(yōu)勢(shì);且經(jīng)過(guò)對(duì)本實(shí)用新型所屬件簡(jiǎn)單的優(yōu)化及數(shù)量增加,即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的功能拓展,應(yīng)用于多個(gè)前進(jìn)檔的變速器。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型在空檔狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的B-B剖視圖。
圖3為圖1的C-C剖視圖;
圖4為圖1的D-D剖視圖;
圖5為圖1的E-E剖視圖;
圖6為本實(shí)用新型中第二換檔螺旋導(dǎo)孔的展開圖;
圖7為本實(shí)用新型在前進(jìn)檔狀態(tài)下的B-B剖視圖。
圖8為本實(shí)用新型在前進(jìn)檔狀態(tài)下的C-C剖視圖;
圖9為本實(shí)用新型在前進(jìn)檔狀態(tài)下的D-D剖視圖;
圖10為本實(shí)用新型在前進(jìn)檔狀態(tài)下的E-E剖視圖;
圖11為本實(shí)用新型在倒檔狀態(tài)下的B-B剖視圖。
圖12為本實(shí)用新型在倒檔狀態(tài)下的C-C剖視圖;
圖13為本實(shí)用新型在倒檔狀態(tài)下的D-D剖視圖;
圖14為本實(shí)用新型在倒檔狀態(tài)下的E-E剖視圖;
圖15為本實(shí)用新型在泊車檔狀態(tài)下的B-B剖視圖。
圖16為本實(shí)用新型在泊車檔狀態(tài)下的C-C剖視圖;
圖17為本實(shí)用新型在泊車檔狀態(tài)下的D-D剖視圖;
圖18為本實(shí)用新型在泊車檔狀態(tài)下的E-E剖視圖;
圖19為本實(shí)用新型中內(nèi)換檔轂10的主視圖;
圖20為本實(shí)用新型中內(nèi)換檔轂10的側(cè)視圖;
圖21為本實(shí)用新型中內(nèi)換檔轂10的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22為本實(shí)用新型中內(nèi)換檔轂10的F-F剖視圖;
圖23為本實(shí)用新型中第一換檔螺旋導(dǎo)孔的展開圖;
圖24為本實(shí)用新型中泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧的主視圖;
圖25為本實(shí)用新型中泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧的側(cè)視圖;
圖26為本實(shí)用新型中泊車凸輪的主視圖;
圖27為本實(shí)用新型中泊車凸輪的側(cè)視圖;
圖28為本實(shí)用新型中壓力彈簧的主視圖;
圖29為本實(shí)用新型中壓力彈簧的側(cè)視圖;
圖30為本實(shí)用新型中外換檔轂的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖31為本實(shí)用新型中外換檔轂的結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖32為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖;
圖33為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的B-B剖視圖。
圖34為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的C-C剖視圖;
圖35為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的D-D剖視圖;
圖36為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的G-G剖視圖;
圖37為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的E1-E1剖視圖;
圖38為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)中第二螺旋導(dǎo)孔a的展開圖;
圖39為本實(shí)用新型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)中第二螺旋導(dǎo)孔b的展開圖。
其中:10-內(nèi)換檔轂;10a-內(nèi)換檔轂a;11-花鍵;11a-螺紋;12-第一凹槽;13-孔;14-卡環(huán)安裝槽;15-第一螺旋導(dǎo)孔;15a-第一螺旋導(dǎo)孔a;15b-第一螺旋導(dǎo)孔b;16-扁方;16a-卡環(huán)槽;17-齒形槽;17a-齒形槽a;18-第二凹槽;19-方形孔;20-第一球軸承;30-泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧;31-插腳;32-彎鉤結(jié)構(gòu);40-泊車凸輪;41-第一腰形孔;42-凸包;50-卡環(huán);60-外換檔轂;60a-外換檔轂a;60b-外換檔轂b;61-第二腰形孔;62-第二螺旋導(dǎo)孔;62a-第二螺旋導(dǎo)孔a;62b-第二螺旋導(dǎo)孔b;70-壓力彈簧;80-第二球軸承;90-O型圈;100-換檔銷;110-限位銷;120-棘爪彈簧;130-泊車棘爪;140-泊車齒輪;150-第一換檔撥叉;160-換檔定位座;170-第二檔位撥叉;01-前進(jìn)擋;011-前進(jìn)擋A;012-前進(jìn)擋B;013-前進(jìn)擋C;02-空擋;03-倒擋;04-泊車檔;05-緩沖區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1-3,一種車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,包括內(nèi)換檔轂10、第一球軸承20、泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30、泊車凸輪40、卡環(huán)50、外換檔轂60、壓力彈簧70和第二球軸承80;所述第一球軸承20與第二球軸承80間安裝有空套在內(nèi)換檔轂10上的泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30,第一球軸承20與第二球軸承80間還安裝有泊車凸輪40和外換檔轂60,泊車凸輪40空套在內(nèi)換檔轂10上通過(guò)限位銷110進(jìn)行軸向限位,所述外換檔轂60空套在內(nèi)換檔轂10上并通過(guò)換檔銷100進(jìn)行周向限位,泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30位于第一球軸承20與泊車凸輪40之間,外換檔轂60的左右兩端均設(shè)置有壓力彈簧70,壓力彈簧70套在內(nèi)換檔轂10上,泊車凸輪40的另一端通過(guò)軸向安裝進(jìn)行限位的卡環(huán)50連接至壓力彈簧70;
所述泊車凸輪40上安裝有沿徑向的限位銷110,通過(guò)限位銷110與內(nèi)換檔轂10過(guò)盈配合,將泊車凸輪40及泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30安裝于內(nèi)換檔轂10對(duì)應(yīng)功能部位;所述外換檔轂60上安裝有沿徑向的換檔銷100,所述換檔銷100與內(nèi)換檔轂10過(guò)盈配合,通過(guò)換檔銷100與內(nèi)換檔轂10過(guò)盈配合及卡環(huán)50的卡固,將外換檔轂60及壓力彈簧70安裝于內(nèi)換檔轂10對(duì)應(yīng)的功能部位;當(dāng)內(nèi)換檔轂10旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)限位銷110推動(dòng)泊車凸輪40旋轉(zhuǎn),換檔銷100推動(dòng)外換檔轂60旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng);內(nèi)換檔轂10通過(guò)第一球軸承20及第二球軸承80支承安裝于變速器殼體軸承孔,并通過(guò)安裝在內(nèi)換檔轂10兩端的O型圈90對(duì)變速器殼體及內(nèi)換檔轂10進(jìn)行密封,防止?jié)櫥托孤?,同時(shí)可以充分利用變速器內(nèi)部潤(rùn)滑油對(duì)各活動(dòng)部件潤(rùn)滑;
內(nèi)換檔轂10的一端設(shè)有用于輸入驅(qū)動(dòng)力矩的花鍵11及用于固定輸入對(duì)手件的螺紋11a,內(nèi)換檔轂10的兩端均設(shè)置有用于安裝O型圈90的第一凹槽12,內(nèi)換檔轂10上設(shè)置有用于安裝泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30的第二凹槽18,內(nèi)換檔轂10上設(shè)置有用于安裝限位銷110及換檔銷100的兩個(gè)孔13,兩個(gè)孔13的位置與限位銷110及換檔銷100的位置相對(duì)應(yīng),內(nèi)換檔轂10上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)第一換檔撥叉150的第一螺旋導(dǎo)孔15;內(nèi)換檔轂10上設(shè)置有用于對(duì)壓力彈簧70進(jìn)行軸向限位的卡環(huán)50安裝的卡環(huán)安裝槽14;內(nèi)換檔轂10上設(shè)置有用于換檔定位座160定位的齒形槽17;內(nèi)換檔轂10的另一端設(shè)置有用于安裝檔位位置傳感器的扁方16及用于固定檔位位置傳感器的卡環(huán)槽16a;所述第一螺旋導(dǎo)孔15設(shè)有用于換檔緩沖同步用的緩沖區(qū);另外作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案,在內(nèi)換檔轂10上增設(shè)有四個(gè)方形孔19,四個(gè)方形孔19位于安裝外換檔轂60和兩個(gè)壓力彈簧70的區(qū)域,可將本零件的中部鏤空,采用鑄造工藝,以進(jìn)一步減輕本實(shí)用新型的重量,減少材耗,降低制造成本;所述泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30設(shè)有定向及限位用的插腳31,用于保持泊車凸輪40工作狀態(tài)以及復(fù)位的彎鉤結(jié)構(gòu)32,扭轉(zhuǎn)回位彈簧30套在內(nèi)換檔轂10上,插腳31與內(nèi)換檔轂10的第二凹槽18配合進(jìn)行周向限位,彎鉤結(jié)構(gòu)32與泊車凸輪40配合實(shí)現(xiàn)對(duì)泊車凸輪40的周向復(fù)位,扭轉(zhuǎn)回位彈簧30安裝后將保持一定預(yù)緊力;所述泊車凸輪40的外圓有一頂壓作用的凸包42,用于泊車時(shí)頂壓泊車棘爪130,泊車凸輪40的環(huán)形柱體上設(shè)置有用于軸向限位及工作區(qū)間回轉(zhuǎn)或回位的第一腰形孔41;所述壓力彈簧70采用了平端對(duì)頂波形彈簧結(jié)構(gòu),可以使外換檔轂60受力更均勻,換檔更順暢;所述外換檔轂60的環(huán)形柱體上設(shè)有用于圓周方向限位的第二腰形孔61,使外換檔轂60可在第二腰形孔61限定的范圍內(nèi)軸向移動(dòng),所述外換檔轂60的環(huán)形柱體上還設(shè)有用于換檔及泊車的第二螺旋導(dǎo)孔62。
內(nèi)換檔轂10通過(guò)花鍵11a接受輸入的換檔力矩并轉(zhuǎn)動(dòng),由限位銷110驅(qū)動(dòng)泊車凸輪40,由換檔銷100驅(qū)動(dòng)外換檔轂60同步轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)內(nèi)換檔轂10的第一螺旋導(dǎo)孔15及外換檔轂60的第二螺旋導(dǎo)孔62驅(qū)動(dòng)第一換檔撥叉150,將內(nèi)換檔轂10、外換檔轂60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一換檔撥叉150的直線運(yùn)動(dòng),第一換檔撥叉150可以通過(guò)安裝于殼體上的移動(dòng)軸(又叫滑軌)安裝,即通過(guò)撥叉孔空套在移動(dòng)軸上,可軸向直線移動(dòng),這是現(xiàn)有成熟技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)換檔操作,內(nèi)換檔轂10上的齒形槽17設(shè)有前進(jìn)檔、空檔、倒檔、泊車檔共四個(gè)功能位置,齒形槽17是用于鎖止檔位,是根據(jù)第一螺旋導(dǎo)孔15和第二螺旋導(dǎo)孔62的功能部位一一對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì),即螺旋導(dǎo)孔旋轉(zhuǎn)一定的角度到達(dá)某一檔位,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)齒形槽進(jìn)行鎖檔,通過(guò)內(nèi)換檔轂10上的齒形槽17配合安裝于殼體的換檔定位座160對(duì)相應(yīng)檔位進(jìn)行鎖止,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換檔操作;當(dāng)內(nèi)換檔轂10轉(zhuǎn)至泊車功能區(qū)間時(shí),泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30與泊車凸輪40開始工作,泊車凸輪40與泊車棘爪130為頂靠配合,通過(guò)泊車凸輪40的凸包42頂壓泊車棘爪130,泊車棘爪130插入泊車齒輪140齒槽,同時(shí)內(nèi)換檔轂10及外換檔轂60的螺旋導(dǎo)孔驅(qū)動(dòng)第一換檔撥叉150退至空檔位置,完成泊車鎖止操作;解除泊車時(shí),只需將內(nèi)換檔轂10旋轉(zhuǎn)至非泊車功能區(qū),泊車凸輪40在泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30作用下回歸初始位置,泊車棘爪130在棘爪彈簧120的作用下,從泊車齒輪140齒槽中拔出,回歸初始位置,進(jìn)而完成解除泊車操作。
針對(duì)換檔過(guò)程,詳細(xì)說(shuō)明如下:外換檔轂60通過(guò)螺旋導(dǎo)孔62驅(qū)動(dòng)換檔撥叉進(jìn)行軸向直線移動(dòng),當(dāng)?shù)谝粨Q檔撥叉150所驅(qū)動(dòng)的齒套還未完全進(jìn)入檔位時(shí),第一換檔撥叉150將在外換檔轂的螺旋導(dǎo)孔62、內(nèi)換檔轂第一螺旋導(dǎo)孔15以及安裝于殼體的換檔定位座160的共同作用下,先鎖定檔位,外換檔轂60壓縮一端壓力彈簧70,第一換檔撥叉150將在壓力彈簧70的作用下適時(shí)進(jìn)入已鎖定的目標(biāo)檔位,第一換檔撥叉150到達(dá)目標(biāo)檔位時(shí),壓力彈簧70恢復(fù)初始平衡狀態(tài),完成換檔;在這整個(gè)檔位切換過(guò)程中,外換檔轂60實(shí)際上執(zhí)行了包括選檔、同步及換檔三個(gè)動(dòng)作:第二螺旋導(dǎo)孔62及第一螺旋導(dǎo)孔15轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,由于螺旋的特性,旋轉(zhuǎn)的方向決定了所選的檔位,使第一換檔撥叉150按預(yù)定檔位軸向直線移動(dòng),在第一換檔撥叉150還未完全到達(dá)檔位時(shí),在內(nèi)換檔轂10換檔力矩的作用下,第一換檔撥叉150反作用于外換檔轂60,使外換檔轂60壓縮一端的壓力彈簧70,在換檔力矩及彈簧壓力的共同作用下,將第一換檔撥叉150推至外換檔轂60的螺旋導(dǎo)孔62相應(yīng)的檔位,同時(shí)內(nèi)換檔轂在第一螺旋導(dǎo)孔15及安裝于殼體的換檔定位座160的共同作用下,先鎖定目標(biāo)檔位,此時(shí)外換檔轂60將在壓力彈簧70的作用下,將第一換檔撥叉150推至目標(biāo)檔位,同時(shí)外換檔轂60兩端的壓力彈簧70恢復(fù)初始狀態(tài),完成整個(gè)換檔過(guò)程。
由上述可知,本實(shí)用新型將變速器完成檔位切換過(guò)程中的選檔、換檔、同步、檔位鎖定及泊車的功能合并為一體,不但巧妙地解決了布置空間的問題,而且減少了零部件的數(shù)量,還降低了變速器總成的重量,減少了裝配加工工序,實(shí)現(xiàn)了一件多能的功用,同時(shí)降低了采購(gòu)成本。
圖1的B-B剖視圖展示了內(nèi)換檔轂10與泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30的安裝狀態(tài)及與對(duì)手件泊車棘爪彈簧120、泊車棘爪130、泊車齒輪140的結(jié)構(gòu)和及相對(duì)位置關(guān)系;圖1的C-C剖視圖展示了內(nèi)換檔轂10、限位銷110與泊車凸輪40的安裝狀態(tài)及與對(duì)手件泊車棘爪130、泊車齒輪140的結(jié)構(gòu)和相對(duì)位置關(guān)系;圖1的D-D剖視圖展示了內(nèi)換檔轂10、換檔銷100與外換檔轂60的安裝狀態(tài),內(nèi)換檔轂10的第一換檔螺旋導(dǎo)孔15與外換檔轂60的第二換檔螺旋導(dǎo)孔62的相對(duì)位置,以及對(duì)手件第一換檔撥叉150的結(jié)構(gòu)和相對(duì)位置關(guān)系;圖1的E-E剖視圖展示了內(nèi)換檔轂10齒形槽17的結(jié)構(gòu),前進(jìn)檔、空檔、倒檔及泊車檔的定位槽分布情況,以及對(duì)手件換檔定位座160的滾動(dòng)體相對(duì)齒形槽17頂靠的位置關(guān)系;換檔螺旋導(dǎo)孔展開圖,展示了換檔螺旋導(dǎo)孔的形狀,以及前進(jìn)檔、空檔、倒檔及泊車檔的排布情況。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)化及功能拓展,新增設(shè)兩個(gè)前進(jìn)檔操作部位,所述外換檔轂60設(shè)置有兩個(gè),分別為外換檔轂a60a和外換檔轂b60b,外換檔轂a60a和外換檔轂b60b串聯(lián)連接,以適應(yīng)變速器多個(gè)前進(jìn)檔的換檔操作需求:內(nèi)換檔轂10設(shè)計(jì)優(yōu)化拓展成圖中內(nèi)換檔轂a10a所示,內(nèi)換檔轂a10a上設(shè)有第一螺旋導(dǎo)孔a15a和第一螺旋導(dǎo)孔b15b,第一螺旋導(dǎo)孔a15a由上至下依次為前進(jìn)擋、前進(jìn)擋、前進(jìn)擋、空擋、倒擋和泊車檔,增加一個(gè)第一螺旋導(dǎo)孔15b,原將有的齒形槽17優(yōu)化成齒形槽a17a,增加了兩個(gè)齒形槽17即前進(jìn)擋B012和前進(jìn)擋C013對(duì)應(yīng)的齒形槽17,同時(shí)加長(zhǎng)內(nèi)換檔轂10總長(zhǎng),增加一相同的換檔銷孔13;對(duì)外換檔轂60設(shè)計(jì)優(yōu)化拓展成圖中外換檔轂a60a所示,將原有的第二螺旋導(dǎo)孔62優(yōu)化成第二螺旋導(dǎo)孔a62a,新增加設(shè)計(jì)一外換檔轂b60b,對(duì)應(yīng)的第二螺旋導(dǎo)孔b62b,第二螺旋導(dǎo)孔b62b與第二螺旋導(dǎo)孔a62a分別通過(guò)內(nèi)換檔轂10旋轉(zhuǎn),固定于內(nèi)換檔轂10上的換檔銷100分別驅(qū)動(dòng)外換檔轂a60a及外換檔轂b60b,外換檔轂a60a上的第二螺旋導(dǎo)孔a62a驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)檔位的撥叉銷(撥叉銷與撥叉整體鍛造結(jié)構(gòu)),外換檔轂b60b上的第二螺旋導(dǎo)孔b62b驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)檔位的撥叉銷(撥叉銷與撥叉整體鍛造結(jié)構(gòu)),兩個(gè)螺旋導(dǎo)孔只需通過(guò)換檔銷100安裝于內(nèi)換檔轂10相應(yīng)的位置,由內(nèi)換檔轂10旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng);同時(shí)增加壓力彈簧70及換檔銷110各一件;圖37和38展示了兩組第一螺旋導(dǎo)孔a15a和第二螺旋導(dǎo)孔a62a,第一螺旋導(dǎo)孔b15b和第二螺旋導(dǎo)孔b62b在前進(jìn)檔C013、前進(jìn)檔B012、前進(jìn)檔A011、空檔02、倒檔03、泊車檔04時(shí),與第一換檔撥叉150及第二檔位撥叉170的位置關(guān)系,并可實(shí)現(xiàn)檔位互鎖,本實(shí)用新型檔位互鎖功能,主要是通過(guò)第二螺旋導(dǎo)孔b62b與第二螺旋導(dǎo)孔a62a的形狀及定位齒形槽17的配合來(lái)實(shí)現(xiàn):即第二螺旋導(dǎo)孔b62b與第二螺旋導(dǎo)孔a62a,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中分別驅(qū)動(dòng)各自的換檔撥叉進(jìn)行軸向移動(dòng)或靜止不動(dòng)來(lái)保證實(shí)現(xiàn)在前進(jìn)檔C013、前進(jìn)檔B012、前進(jìn)檔A011、空檔02、倒檔03、泊車檔04時(shí),兩個(gè)換檔撥叉處對(duì)應(yīng)的位置,不會(huì)發(fā)生同時(shí)掛入兩個(gè)檔的情況,如第二螺旋導(dǎo)孔a62a從泊車檔04、倒檔03、空檔02依次轉(zhuǎn)至前進(jìn)檔A011時(shí),第二螺旋導(dǎo)孔b62b也從從泊車檔04、倒檔03、空檔02依次轉(zhuǎn)至前進(jìn)檔A011,第二螺旋導(dǎo)孔a62a所驅(qū)動(dòng)的第一換檔撥叉150進(jìn)行了軸向來(lái)回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檔位切換,而由第二螺旋導(dǎo)孔b62b所叉動(dòng)的第二檔位撥叉170則沒有進(jìn)行軸向移動(dòng),保持在空檔位置;同理從前進(jìn)檔B012轉(zhuǎn)至前進(jìn)檔C013,第二螺旋導(dǎo)孔a62a所驅(qū)動(dòng)的撥叉150沒有進(jìn)行軸向移動(dòng),保持在空檔位置,而由第二螺旋導(dǎo)孔b62b所叉動(dòng)的第二檔位撥叉170則進(jìn)行軸向移動(dòng),進(jìn)行了檔位切換,這樣確保了每次只能掛一個(gè)檔,每個(gè)檔由定位座及齒形槽配合進(jìn)行鎖止,實(shí)現(xiàn)了互鎖;由上述可知,經(jīng)過(guò)對(duì)本實(shí)用新型所屬件簡(jiǎn)單的優(yōu)化及數(shù)量增加,即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的功能拓展,應(yīng)用于多個(gè)前進(jìn)檔的變速器。
本實(shí)用新型的另一拓展應(yīng)用,通過(guò)電機(jī)對(duì)內(nèi)換檔轂花鍵11進(jìn)行驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)選換檔操作,也可應(yīng)用于電動(dòng)汽車或混動(dòng)汽車變速器,與傳統(tǒng)的選檔機(jī)構(gòu)及換檔機(jī)構(gòu)分別由各自的電機(jī)驅(qū)動(dòng)相比,本實(shí)用新型僅需一臺(tái)電機(jī)即可實(shí)現(xiàn),具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于第一球軸承20、第二球軸承80、O型圈90、花鍵11、螺紋11a等零件或功能部位等本實(shí)用新型未特殊表述的部分,可根據(jù)具體變速器實(shí)施的要求,參考通用零部件相對(duì)應(yīng)的技術(shù)條件及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用實(shí)施。
本實(shí)用新型的工作原理是:內(nèi)換檔轂10通過(guò)花鍵11a接受輸入的換檔力矩并轉(zhuǎn)動(dòng),由限位銷110驅(qū)動(dòng)泊車凸輪40,由換檔銷100驅(qū)動(dòng)外換檔轂60同步轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)內(nèi)換檔轂10的第一螺旋導(dǎo)孔15及外換檔轂60的第二螺旋導(dǎo)孔62驅(qū)動(dòng)第一換檔撥叉150,將內(nèi)換檔轂10、外換檔轂60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一換檔撥叉150的直線運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)換檔操作,內(nèi)換檔轂10上的齒形槽17設(shè)有前進(jìn)檔、空檔、倒檔、泊車檔共四個(gè)功能位置,通過(guò)內(nèi)換檔轂10上的齒形槽17配合安裝于殼體的換檔定位座160對(duì)相應(yīng)檔位進(jìn)行鎖止,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換檔操作;當(dāng)內(nèi)換檔轂10轉(zhuǎn)至泊車功能區(qū)間時(shí),泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30與泊車凸輪40開始工作,泊車凸輪40與泊車棘爪130為頂靠配合,通過(guò)泊車凸輪40的凸包42頂壓泊車棘爪130,泊車棘爪130插入泊車齒輪140齒槽,同時(shí)內(nèi)換檔轂10及外換檔轂60的螺旋導(dǎo)孔驅(qū)動(dòng)第一換檔撥叉150退至空檔位置,完成泊車鎖止操作;解除泊車時(shí),只需將內(nèi)換檔轂10旋轉(zhuǎn)至非泊車功能區(qū),泊車凸輪40在泊車凸輪扭轉(zhuǎn)回位彈簧30作用下回歸初始位置,泊車棘爪130在棘爪彈簧120的作用下,從泊車齒輪140齒槽中拔出,回歸初始位置,進(jìn)而完成解除泊車操作。
針對(duì)換檔過(guò)程,詳細(xì)說(shuō)明如下:外換檔轂60通過(guò)螺旋導(dǎo)孔62驅(qū)動(dòng)換檔撥叉進(jìn)行軸向直線移動(dòng),當(dāng)?shù)谝粨Q檔撥叉150所驅(qū)動(dòng)的齒套還未完全進(jìn)入檔位時(shí),第一換檔撥叉150將在外換檔轂的螺旋導(dǎo)孔62、內(nèi)換檔轂第一螺旋導(dǎo)孔15以及安裝于殼體的換檔定位座160的共同作用下,先鎖定檔位,外換檔轂60壓縮一端壓力彈簧70,第一換檔撥叉150將在壓力彈簧70的作用下適時(shí)進(jìn)入已鎖定的目標(biāo)檔位,第一換檔撥叉150到達(dá)目標(biāo)檔位時(shí),壓力彈簧70恢復(fù)初始平衡狀態(tài),完成換檔;在這整個(gè)檔位切換過(guò)程中,外換檔轂60實(shí)際上執(zhí)行了包括選檔、同步及換檔三個(gè)動(dòng)作:第二螺旋導(dǎo)孔62及第一螺旋導(dǎo)孔15轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,由于螺旋的特性,旋轉(zhuǎn)的方向決定了所選的檔位,使第一換檔撥叉150按預(yù)定檔位軸向直線移動(dòng),在第一換檔撥叉150還未完全到達(dá)檔位時(shí),在內(nèi)換檔轂10換檔力矩的作用下,第一換檔撥叉150反作用于外換檔轂60,使外換檔轂60壓縮一端的壓力彈簧70,在換檔力矩及彈簧壓力的共同作用下,將第一換檔撥叉150推至外換檔轂60的螺旋導(dǎo)孔62相應(yīng)的檔位,同時(shí)內(nèi)換檔轂在第一螺旋導(dǎo)孔15及安裝于殼體的換檔定位座160的共同作用下,先鎖定目標(biāo)檔位,此時(shí)外換檔轂60將在壓力彈簧70的作用下,將第一換檔撥叉150推至目標(biāo)檔位,同時(shí)外換檔轂60兩端的壓力彈簧70恢復(fù)初始狀態(tài),完成整個(gè)換檔過(guò)程。
該車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,是一種集換檔變速功能和泊車功能于一體的車用變速器換檔泊車機(jī)構(gòu)總成,可以應(yīng)用于手動(dòng)換檔或電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換檔操作;與傳統(tǒng)的選檔機(jī)構(gòu)及換檔機(jī)構(gòu)分別由各自的電機(jī)驅(qū)動(dòng)相比,本實(shí)用新型僅需一臺(tái)電機(jī)即可實(shí)現(xiàn),具有明顯的成本優(yōu)勢(shì);且經(jīng)過(guò)對(duì)本實(shí)用新型所屬件簡(jiǎn)單的優(yōu)化及數(shù)量增加,即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的功能拓展,應(yīng)用于多個(gè)前進(jìn)檔的變速器。
上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。