一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構的制作方法
【專利摘要】一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，用于解決現有同步器式換擋傳動機構結構復雜、零部件加工及裝配精度不易保證的問題。它包括傳動軸、雙向離合器和目標擋位齒輪，所述雙向離合器由內圈、外圈、保持架和滾動體組成，所述內圈與傳動軸花鍵聯接，所述外圈與目標擋位齒輪花鍵聯接，所述保持架為圓環結構，它與內圈及滾動體配裝，在保持架外壁上設有與變速器換擋撥叉匹配的環形凹槽。本發明由雙向離合器結構替代了傳統換擋傳動機構的同步器組件，從而降低了變速器傳動機構的制造成本，提高了汽車換擋系統的可靠性。
【專利說明】一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車變速器的換擋傳動機構，尤其是一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，屬于變速器【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，一般機械變速器換擋傳動機構采用同步器組件，通過齒套花鍵和結合齒花鍵傳輸扭矩。同步器組件包括擋位齒輪結合齒、同步環、齒轂和齒套。換擋操作過程中，由齒套驅動同步環向目標擋位齒輪結合齒方向滑動，通過同步環內錐面與目標擋位齒輪結合齒外錐面配合產生摩擦力，使輸入軸轉速與目標擋位主動齒輪轉速一致，然后實現齒套內花鍵與擋位齒輪結合齒外花鍵的嚙合，完成換擋操作。
[0003]由于上述同步器組件的齒套與目標擋位齒輪結合齒通過花鍵聯接，為防止其自動脫擋，所以必須在花鍵齒端加工出倒錐面，因此使零部件的加工難度增大，增加了零部件制造成本；另外該同步器組件的零部件數量多，結構復雜，加工及裝配質量不易保證，導致換擋傳動機構可靠性下降，在車輛運行過程中，因同步器組件失效造成的掉擋、換擋打齒等問題時有發生。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種結構簡單、便于加工、性能可靠的汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構。
[0005]本發明所述問題是以下述技術方案實現的:
一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，它包括傳動軸、雙向離合器和目標擋位齒輪，所述雙向離合器由內圈、外圈、保持架和滾動體組成，所述內圈與傳動軸花鍵聯接，所述外圈與目標擋位齒輪花鍵聯接，所述保持架為圓環結構，它與內圈及滾動體配裝，在保持架外壁上設有與變速器換擋撥叉匹配的環形凹槽。
[0006]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述保持架內側壁周向均勻設置一組圓柱形凸臺，保持架通過圓柱型凸臺與內圈裝配。
[0007]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述保持架右端面上設有一組滾動體限位架，所述滾動體限位架限制滾動體的周向移動。
[0008]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述內圈內側壁上設置與傳動軸配裝的內圈花鍵槽，其外側壁左側為圓柱面，右側為多棱柱面，在其左側圓柱面上設有一組傾倒的“凸”字型凹槽，所述傾倒的“凸”字型凹槽的窄槽與寬槽以圓弧曲面過渡，它與保持架內側壁上的圓柱型凸臺匹配。
[0009]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述外圈內側壁左側為光滑的圓柱面結構，其右側設有與目標擋位齒輪配裝的外圈花鍵槽。
[0010]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述滾動體數量與內圈外壁右側多棱柱面的棱數匹配。[0011]上述汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，所述目標擋位齒輪空套在傳動軸上，在目標擋位齒輪上設有與外圈花鍵槽匹配的聯接花鍵，所述聯接花鍵位于目標擋位齒輪與外圈配合的端面上。
[0012]本發明在雙向離合器的保持架外壁上設置了環形凹槽，進行擋位切換時，駕駛員可通過換擋操作機構的換擋撥叉撥動保持架左右移動，通過保持架內壁上圓柱型凸臺與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽配合，控制內圈的轉動，從而使內圈外側壁的多棱柱面與滾動體的相對位置發生變化。其具體控制方法為:當保持架內壁上圓柱型凸臺與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽的窄槽配合時，滾動體位于多棱柱面的中間位置，滾動體與內圈及外圈間隙配合，此時內圈與外圈處于分離狀態，該擋位齒輪在傳動軸上空轉；當保持架內壁上圓柱型凸臺與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽的寬槽配合時，由于傳動軸與目標擋位齒輪轉速不同，固定在傳動軸上的內圈與保持架在傾倒的“凸”字型凹槽的寬槽限定范圍內相對轉動，滾動體偏離多棱柱面的中間位置，滾動體與內圈及外圈壓緊配合，此時內圈與外圈處于結合狀態，使目標擋位齒輪與傳動軸同步運轉，實現了目標擋位的切換。本發明通過雙向離合器結構保證了變速器在正拖和反拖時都能通過傳動軸正常傳遞扭矩，同時由于它替代了傳統的同步器組件，避免了同步器組件中零部件結構復雜、加工及裝配精度難以保證的問題，從而降低了變速器傳動機構的制造成本，提高了換擋系統的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0014]圖1是本發明結構示意圖；
圖2是圖1中A-A剖面結構示意圖；
圖3是圖1中B-B剖面結構示意圖；
圖4是雙向離合器與目標擋位齒輪爆炸結構示意圖；
圖5是雙向離合器處于分離狀態示意圖；
圖6是雙向離合器處于分離狀態時滾動體與內圈、外圈位置關系示意圖；
圖7是雙向離合器處于結合狀態示意圖；
圖8是雙向離合器處于結合狀態時滾動體與內圈、外圈位置關系示意圖。
[0015]圖中各標號清單為:1、傳動軸，2、雙向離合器，2_1、保持架，2-1-1、環形凹槽，2_1_2、圓柱型凸臺，2_1_3、滾動體限位架,2_2、內圈,2-2-1 >內圈花鍵槽，2_2_2、傾倒的“凸”字形凹槽，2-3、滾動體，2-4、外圈，2-4-1、外圈花鍵槽，3、目標擋位齒輪，3_1、聯接花鍵。
【具體實施方式】
[0016]參看圖1、圖2、圖3，本發明包括傳動軸1、雙向離合器2和目標擋位齒輪3，所述雙向離合器2由內圈2-2、外圈2-4、保持架2-1和滾動體2-3組成，所述內圈2_2與傳動軸I花鍵聯接，所述外圈2-4與目標擋位齒輪3花鍵聯接，所述保持架2-1為圓環結構，它與內圈2-2及滾動體2-3配裝，在保持架2-1的外壁上設有與變速器換擋撥叉匹配的環形凹槽
2~1~1ο
[0017]參看圖1、圖3、圖4，本發明在保持架2-1內側壁周向均勻設置一組圓柱形凸臺2-1-2，保持架2-1通過所述圓柱型凸臺2-1-2與內圈2-2裝配，在保持架2_1右端面上設有一組滾動體限位架2-1-3，所述滾動體限位架2-1-3限制滾動體2-3的周向移動。
[0018]參看圖3、圖4，本發明在雙向離合器2內圈2-2的內側壁上設置與傳動軸配裝的內圈花鍵槽2-2-1，其外側壁左側為圓柱面，右側為多棱柱面，在其左側圓柱面上設有一組傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2，所述傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2的窄槽與寬槽以圓弧曲面過渡，它與保持架內側壁上的圓柱型凸臺2-1-2匹配。
[0019]參看圖1、圖3、圖4，本發明的雙向離合器2外圈2-4內側壁左側為光滑的圓柱面結構，其右側設有與目標擋位齒輪3配裝的外圈花鍵槽2-4-1。
[0020]參看圖2、圖4，本發明的滾動體2-3數量與內圈外壁右側多棱柱面的棱數匹配。
[0021]參看圖3、圖4，本發明的目標擋位齒輪3空套在傳動軸I上，在目標擋位齒輪3上設有與外圈花鍵槽2-4-1匹配的聯接花鍵3-1，所述聯接花鍵3-1位于目標擋位齒輪3與外圈2-4配合的端面上。
[0022]參看圖5?圖8，本發明采用的雙向離合器2是單向超越離合器的衍生設計，它通過保持架內壁上圓柱型凸臺與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽配合，控制內圈的轉動，實現傳動軸I與目標擋齒輪3在雙向鎖止和雙向分離兩種模式下工作，達到兩種模式可控制切換的目的，但其形式不囿于附圖所示的結構，可選擇楔塊式、滾柱式或者嚙合式單向超越離合器衍生設計結構。本發明在雙向離合器2的保持架2-1外壁上設置了環形凹槽2-1-1，進行擋位切換時，駕駛員可操作換擋操作機構的換擋撥叉撥動保持架2-1左右移動，通過保持架2-1內壁上圓柱型凸臺2-1-2與內圈2-2外壁上傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2配合，控制內圈2-2的轉動，從而使內圈2-2外側壁的多棱柱面與滾動體2-3的相對位置發生變化。其具體控制方法為:當保持架內壁上圓柱型凸臺2-1-2與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2的窄槽配合時(如附圖5所示)，滾動體2-3位于多棱柱面的中間位置(如附圖6所示)，滾動體2-3與內圈2-2及外圈2-4間隙配合，此時內圈2-2與外圈2_4處于分離狀態，目標擋位齒輪3與傳動軸I雙向分離；當保持架內壁上圓柱型凸臺2-1-2與內圈外壁上傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2的寬槽配合時(如附圖7所示)，由于傳動軸I與目標擋位齒輪3轉速不同，固定在傳動軸I上的內圈2-2與保持架2-1在傾倒的“凸”字型凹槽2-2-2的寬槽限定范圍內相對轉動，滾動體2-3偏尚多棱柱面的中間位置，滾動體2-3與內圈2-2及外圈2-4壓緊配合，此時內圈2-2與外圈2-4處于結合狀態，使目標擋位齒輪3與傳動軸I雙向鎖止后同步運轉，實現了目標擋位的切換。
[0023]與本發明匹配控制保持架2-1移動的方式有兩種:一是手動變速器結構，由駕駛員操作換擋撥叉撥動保持架2-1左右移動；二是自動變速器結構，利用電磁控制方式使保持架2-1在不同的位置工作。
【權利要求】
1.一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，它包括傳動軸(I)、雙向離合器(2)和目標擋位齒輪(3)，所述雙向離合器(2)由內圈(2-2)、外圈(2-4)、保持架(2-1)和滾動體(2-3 )組成，所述內圈(2-2 )與傳動軸(I)花鍵聯接，所述外圈(2-4)與目標擋位齒輪(3 )花鍵聯接，所述保持架(2-1)為圓環結構，它與內圈(2-2 )及滾動體(2-3 )配裝，在保持架(2-1)的外壁上設有與變速器換擋撥叉匹配的環形凹槽(2-1-1)。
2.根據權利要求1所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述保持架(2-1)內側壁周向均勻設置一組圓柱形凸臺(2-1-2)，保持架(2-1)通過所述圓柱型凸臺(2-1-2)與內圈(2-2)裝配。
3.根據權利要求2所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述保持架(2-1)右端面上設有一組滾動體限位架(2-1-3)，所述滾動體限位架(2-1-3)限制滾動體(2-3)的周向移動。
4.根據權利要求2或3所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述內圈(2-2 )內側壁上設置與傳動軸配裝的內圈花鍵槽(2-2-1 )，其外側壁左側為圓柱面，右側為多棱柱面，在其左側圓柱面上設有一組傾倒的“凸”字型凹槽(2-2-2)，所述傾倒的“凸”字型凹槽(2-2-2)的窄槽與寬槽以圓弧曲面過渡，它與保持架內側壁上的圓柱型凸臺(2-1-2)匹配。
5.根據權利要求4所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述外圈(2-4)內側壁左側為光滑的圓柱面結構，其右側設有與目標擋位齒輪(3)配裝的外圈花鍵槽(2-4-1)。
6.根據權利要求5所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述滾動體(2-3)數量與內圈外壁右側多棱柱面的棱數匹配。
7.根據權利要求6所述的一種汽車變速器雙向離合器式換擋傳動機構，其特征是，所述目標擋位齒輪(3)空套在傳動軸(I)上，在目標擋位齒輪(3)上設有與外圈花鍵槽(2-4-1)匹配的聯接花鍵(3-1 )，所述聯接花鍵(3-1)位于目標擋位齒輪(3)與外圈(2-4)配合的端面上。
【文檔編號】F16H63/30GK103557308SQ201310525274
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】展立均, 趙雙, 李洪偉, 趙龍 申請人:長城汽車股份有限公司