CN113187893B - 变速机构及变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速机构，包括可轴向相对滑动的拨叉以及导向头，所述拨叉具有与变速鼓上型线槽啮合的啮合部Ⅰ，所述导向头上具有与变速鼓上另一型线槽啮合的啮合部Ⅱ。本发明中通过设置两个啮合部并配合变速鼓上两个型线槽，可实现换档过程中强制退档，进而保证及时退档，避免退档不成功造成的带档问题，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险。

Description

变速机构及变速箱

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，涉及一种变速机构及变速箱。

背景技术

现有拨叉组件中，拨叉与导向头通过圆柱销连接，圆柱销与拨叉过盈连接，导向头在圆柱销上滑动，同时导向头又在变速鼓型线槽中滑动实现换档；但却易导致同一型线的另一档位难以脱档，造成从这一档位换至临近档位时发生换档失效或换档不到位的情况，此时在退档过程中存在带档风险，容易造成断齿；

发明内容

鉴于此，本发明提供一种变速机构及变速箱，档位退档时，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险。

本发明的变速机构，包括可轴向相对滑动的拨叉以及导向头，所述拨叉具有与变速鼓上型线槽啮合的啮合部Ⅰ，所述导向头上具有与变速鼓上另一型线槽啮合的啮合部Ⅱ。在换档过程中，变速鼓通过驱动啮合部Ⅰ可强行使得一号同步器退出相应的档位，进而保证及时退档，避免退档不成功造成的带档问题，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险。

进一步，还包括变速鼓和弹性件，所述变速鼓上具有用于与啮合部Ⅰ啮合的型线槽Ⅰ以及用于与啮合部Ⅱ啮合的型线槽Ⅱ，所述型线槽Ⅱ内两侧壁向同侧弯曲形成主一档型槽段，所述型线槽Ⅰ上周向对应于主一档型槽段的位置设置有缓冲一档型槽段，所述缓冲一档型槽段靠近型线槽Ⅱ的侧壁与一档型槽段同步向外弯曲、远离型线槽Ⅱ的侧壁保持直线型，所述弹性件具有使拨叉轴向向导向头侧滑动的弹性力。该结构起步时可使得一号同步器弹性压于一档齿轮上，一档齿轮转动时一号同步器与一档齿轮自动啮合，解决了车辆起步时难以挂进一档的问题。

进一步，还包括导管，所述拨叉以及导向头轴向滑动套于导管上。通过导管的设置利于对拨叉和导向头形成导向，并提高二者的关联度，提高整个结构的紧凑性。

进一步，所述拨叉以及导向头上同轴开设有导向孔，所述导向孔内轴向滑动内套有导向柱。通过导向柱提高拨叉和导向套的滑动精度，同时限定拨叉与导向头之间的相对转动。

进一步，所述导管两端具有轴向定位件，所述拨叉、导向头以及弹性件位于两个轴向定位件之间，所述弹性件位于拨叉与其中一个轴向定位件之间并对拨叉具有使其轴向向导向头侧滑动的弹性力。两个轴向定位件可限制拨叉和导向头的滑动行程，而且可为弹性件提供支撑，使得弹性件保持作用于拨叉上的弹性力。

进一步，所述导管一端径向向外凸起成定位环形成轴向定位件，所述导管的另一端设有挡圈形成另一个轴向定位件。通过该结构的轴向定位件利于各个部件的安装和拆卸。

进一步，还包括调节垫片，所述调节垫片设置于弹性件以及与其相邻的轴向定位件之间。调节垫片越厚，则弹性件压缩程度越大，则弹性件作用于拨叉上的弹性力越大，档位结合越快且越可靠。

进一步，所述拨叉包括滑动导套，所述滑动导套滑动套于导管上，所述滑动导套靠近弹性件一端呈外大内小的阶梯轴段，所述弹性件套于该阶梯轴段的小径段并抵在轴肩处。通过该结构利于弹性件的安装，其中弹性件与阶梯轴段的小径段可过盈配合，以利于弹性件右端部的固定。

本发明还提供了一种变速箱，所述变速箱安装有上述所述的变速机构。

本发明的有益效果：

本发明中通过设置两个啮合部并配合变速鼓上两个型线槽，可实现换档过程中强制退档，进而保证及时退档，避免退档不成功造成的带档问题，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险；而且变速鼓上两个型线槽上通过主一档型槽段和缓冲一档型槽段实现差异化，利于在起步挂一档时使得一号同步器弹性压于一档齿轮上，一档齿轮转动时一号同步器与一档齿轮自动啮合，解决了车辆起步时难以挂进一档的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为现有变速机构退三档结构示意图；

图2为现有变速机构挂四档结构示意图；

图3本发明变速机构结构示意图；

图4本变速鼓型线槽分布结构示意图；

图5为空档结构示意图；

图6为挂三档结构示意图；

图7为退三档结构示意图；

图8为挂四档结构示意图；

图9为挂一档结构示意图；

具体实施方式

结合图1和图2所示，为换档机构的现有机构，其中一号拨叉1’中只有导向头与变速鼓2’啮合，也就是说，变速鼓为单型线槽结构，图1中为一号同步器3’与三档齿轮4’啮合，当三档换四档时，首选需要一号同步器3’退出三档齿轮，然后二号同步器5’与四档齿轮6’啮合，当变速鼓转动时驱动一号拨叉1’和二号拨叉7’运行，首先一号拨叉1’被驱动向右运动用于驱动一号同步器3’向右运动退出三档齿轮4’，但由于一号拨叉1’中只有导向头与变速鼓2’啮合，如图1所示，变速鼓驱动一号拨叉中的导向头相对拨叉相对向右滑动，由于齿轮载荷，实际拨叉并未被驱动向右滑动，在此过程中实际并未驱动一号同步器3’退出三档齿轮4’，而随着变速鼓继续转动，如图2所示，驱动二号拨叉7’运行带动二号同步器5’与四档齿轮6’啮合，此时一号同步器3’与三档齿轮4’也处于啮合状态，因此容易发生换档失效或换档不到位的情况，此时在退档过程中存在带档风险，容易造成断齿现象。

本实施例提供了一种变速机构，包括可轴向相对滑动的拨叉1以及导向头2，所述拨叉具有与变速鼓上型线槽啮合的啮合部Ⅰ1a，所述导向头上具有与变速鼓上另一型线槽啮合的啮合部Ⅱ2a。结合图3所示，导向头为套筒结构，导向头和拨叉同轴布置并可相对轴向滑动，结合图5所示，该变速机构应用于变速箱中，包括一档齿轮12、二档齿轮13、三档齿轮14、四档齿轮15、一号同步器16和二号同步器17，其中一号同步器位于一档齿轮12和三档齿轮14之间，二号同步器位于二档齿轮13和四档齿轮15之间，一号同步器与一号拨叉18连接，二号同步器与二号拨叉19连接；该变速机构的一号拨叉具有啮合部Ⅰ1a和啮合部Ⅱ2a两个啮合部，相应的变速鼓上对应于一号拨叉为双线槽结构，两个线槽分别与两个啮合部分别啮合，在换档过程中，例如在退出三档齿轮进入四档过程中，变速鼓通过驱动一号拨叉的啮合部Ⅰ1a，强行使得一号同步器退出三档齿轮，进而保证及时退档，避免退档不成功造成的带档问题，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险。

本实施例中，还包括变速鼓3和弹性件8，所述变速鼓上具有用于与啮合部Ⅰ1a啮合的型线槽Ⅰ4以及用于与啮合部Ⅱ2a啮合的型线槽Ⅱ5，所述型线槽Ⅱ5内两侧壁向同侧弯曲形成主一档型槽段5a，所述型线槽Ⅰ4上周向对应于主一档型槽段5a的位置设置有缓冲一档型槽段4a，所述缓冲一档型槽段4a靠近型线槽Ⅱ5的侧壁与一档型槽段5a同步向外弯曲、远离型线槽Ⅱ5的侧壁保持直线型，所述弹性件8具有使一号拨叉18轴向向导向头2侧滑动的弹性力。

结合图3和图4所示，弹性件为圆柱螺旋弹簧，当然也可采用其他已知的弹性结构，在变速鼓上具有四条型线槽，其中位于最右侧的两条型线槽分别为型线槽Ⅰ4和型线槽Ⅱ5，该两个型线槽与一号拨叉配合，其中型线槽Ⅰ4和型线槽Ⅱ5只有在主一档型槽段5a和缓冲一档型槽段4a处具有区别，其余部分均结构相同；

结合图5至图8说明整个换档过程，其中图5为空档状态，由图5至图6所示为挂三档状态，此时变速鼓驱动一号拨叉向左滑动，使得一号同步器与三档齿轮结合，在图6至图8为挂四档过程，其中图6至图7为退三档过程，图7至图8为挂四档过程，如图7所示，变速鼓驱动一号拨叉向右滑动，此时型线槽Ⅱ5驱动啮合部Ⅱ2a向右滑动，同时型线槽Ⅰ4驱动啮合部Ⅰ1a同时向右滑动，使得一号拨叉18被刚性驱动向右滑动，强制一号同步器退出三档齿轮，如图8所示，当一号同步器完全退出三档齿轮时，变速鼓驱动二号拨叉向右滑动，进而驱动二号同步器与四档齿轮啮合；上述结构强行使得一号同步器及时退出三档齿轮，进而保证及时退档，避免退档不成功造成的带档问题，保证档位刚性有效的退出，杜绝带档风险；

结合图9所示，为空档挂一档的起步状态，此时一号同步器被驱动向右滑动与一档齿轮啮合，由于在起步状态时，各档齿轮为静止状态，一号同步器的销轴与一档齿轮的销孔有可能轴向不对应，此时一号同步器与一档齿轮无法啮合，结合图4和图9所示，此时啮合部Ⅱ2a滑动至主一档型槽段5a段驱动导向头向右滑动，啮合部Ⅰ1a滑动至缓冲一档型槽段4a处，由于缓冲一档型槽段4a的直线侧壁使得啮合部Ⅰ1a不被刚性向右驱动，且由于弹性件具有驱动一号拨叉18向右滑动的弹性力，使得同步器的销轴可弹性抵在一档齿轮端部且二者不啮合，此时一号拨叉18以及导向头2轴向相互远离，当起步挂前进档时，各档齿轮转动，一档齿轮转动时当一档齿轮上销轴孔与一号同步器的销轴正对时，一号同步器受弹性力向右滑动与一档齿轮啮合；该结构起步时可使得一号同步器弹性压于一档齿轮上，一档齿轮转动时一号同步器与一档齿轮自动啮合，解决了车辆起步时难以挂进一档的问题。

本实施例中，还包括导管6，所述拨叉1以及导向头2轴向滑动套于导管上。本实施例中，导管为空心圆管结构，当然也可以为实现管或者其他截面形状的管状结构，具体不在赘述，通过导管的设置利于对拨叉和导向头形成导向，并提高二者的关联度，提高整个结构的紧凑性。

本实施例中，所述拨叉1以及导向头2上同轴开设有导向孔，所述导向孔内轴向滑动内套有导向柱7。其中导向柱与拨叉上的导向孔过盈配合，导向柱与导向头上的导向孔轴向滑动配合，通过导向柱提高拨叉和导向套的滑动精度，同时限定拨叉与导向头之间的相对转动。

本实施例中，所述导管6两端具有轴向定位件，所述拨叉1、导向头2以及弹性件8位于两个轴向定位件之间，所述弹性件8位于拨叉与其中一个轴向定位件之间并对拨叉具有使其轴向向导向头2侧滑动的弹性力。结合附图所示，两个轴向定位件可限制拨叉和导向头的滑动行程，而且可为弹性件提供支撑，使得弹性件保持作用于拨叉上的弹性力，另外结合图9所示，当导向头向右滑动时，带动导管向右滑动，此时弹性件被压缩，提高作用于拨叉1上的弹性力，在一档齿轮转动时，利于驱动拨叉向右滑动进而使得一号同步器与一档齿轮啮合。

本实施例中，所述导管6一端径向向外凸起成定位环9形成轴向定位件，所述导管的另一端设有挡圈10形成另一个轴向定位件。定位环一体成型于导管上，挡圈采用弹性挡圈，在导管的左端外圆处开设安装挡圈的卡槽，通过该结构的轴向定位件利于各个部件的安装和拆卸。

本实施例中，还包括调节垫片11，所述调节垫片设置于弹性件8以及与其相邻的轴向定位件之间。调节垫片11用于调节挡圈10与拨叉1之间的最大轴向距离，以调节弹性件的压缩程度；调节垫片11越厚，则弹性件压缩程度越大，则弹性件作用于拨叉上的弹性力越大，档位结合越快且越可靠。

本实施例中，所述拨叉包括滑动导套1b，所述滑动导套滑动套于导管上，所述滑动导套靠近弹性件一端呈外大内小的阶梯轴段，所述弹性件套于该阶梯轴段的小径段并抵在轴肩处。结合附图所示，通过该结构利于弹性件的安装，其中弹性件与阶梯轴段的小径段可过盈配合，以利于弹性件右端部的固定。

本实施例还提供了一种变速箱，所述变速箱安装有如权利要求1至7任意一项权利要求所述的变速机构。当然变速箱还包括各个换档齿轮等部件，属于现有技术，在此不再赘述；

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

Claims (5)

1.一种变速机构，其特征在于：包括可轴向相对滑动的拨叉以及导向头，所述拨叉具有与变速鼓上型线槽啮合的啮合部Ⅰ，所述导向头上具有与变速鼓上另一型线槽啮合的啮合部Ⅱ；

还包括变速鼓和弹性件，所述变速鼓上具有用于与啮合部Ⅰ啮合的型线槽Ⅰ以及用于与啮合部Ⅱ啮合的型线槽Ⅱ，所述型线槽Ⅱ内两侧壁向同侧弯曲形成主一档型槽段，所述型线槽Ⅰ上周向对应于主一档型槽段的位置设置有缓冲一档型槽段，所述缓冲一档型槽段靠近型线槽Ⅱ的侧壁与主一档型槽段同步向外弯曲、远离型线槽Ⅱ的侧壁保持直线型，所述弹性件具有使拨叉轴向向导向头侧滑动的弹性力；

还包括导管，所述拨叉以及导向头轴向滑动套于导管上；

所述导管两端具有轴向定位件，所述拨叉、导向头以及弹性件位于两个轴向定位件之间，所述弹性件位于拨叉与其中一个轴向定位件之间并对拨叉具有使其轴向向导向头侧滑动的弹性力；

所述拨叉以及导向头上同轴开设有导向孔，所述导向孔内轴向滑动内套有导向柱。

2.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于：所述导管一端径向向外凸起成定位环形成轴向定位件，所述导管的另一端设有挡圈形成另一个轴向定位件。

3.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于：还包括调节垫片，所述调节垫片设置于弹性件以及与其相邻的轴向定位件之间。

4.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于：所述拨叉包括滑动导套，所述滑动导套滑动套于导管上，所述滑动导套靠近弹性件一端呈外大内小的阶梯轴段，所述弹性件套于该阶梯轴段的小径段并抵在轴肩处。

5.一种变速箱，其特征在于：所述变速箱安装有如权利要求1至4任意一项权利要求所述的变速机构。

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