CN102678901A - 一种凸轮选换挡机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸轮选换挡机构，包括选挡机构与换挡机构，选挡机构为凸轮选挡机构，包括转动轴线与换挡轴平行设置的圆柱回转凸轮，圆柱回转凸轮的回转槽中导向滑动装配有当圆柱回转凸轮旋转时沿转动轴线直线运动的从动滚子，从动滚子通过与其固定的从动杆与一个换挡指套传动连接，该换挡指套沿换挡轴轴向限位地转动装配在所述换挡指上；所述凸轮选换挡机构还包括一个双轴电机，该双轴电机的两输出轴通过各自对应的离合器分别驱动连接所述凸轮与换挡轴。选挡机构为圆柱回转凸轮传动机构，通过驱动圆柱凸轮转动，带动滚子沿圆柱凸轮表面槽线运动，使从动杆带动换挡指沿换挡轴滑动，滑动到所对应拨叉轴的位置，从而实现选挡。

Description

一种凸轮选换挡机构
技术领域
本发明涉及车轮换挡机构领域，特别是拖拉机电控机械式换挡机构。
背景技术
近年来，随着车辆自动变速技术的进步，我国自动变速器产品的研究得到了较大发展，相继出现了不同种类的自动变速器。拖拉机换挡时需要的换挡力较大，传统手动换挡的频繁操作容易造成驾驶员疲劳。在拖拉机上应用自动变速器，研究拖拉机自动变速技术越来越受到重视。现有技术中的车用电控机械式自动变速器选换挡机构大都采用液压控制，一般采用双液压缸X-Y正交式布置，其控制结构比较复杂，控制元件较多，制造成本较高；由于液压***性能受温度影响比较大，使得使用区域受到一定的限制；另外，液压元件对加工精度要求比较高，电磁阀的制造加工比较复杂，而且控制精度较低；液压油容易泄漏，污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、安装容易、操作方便的拖拉机电控机械式自动变速器选换挡机构，用以解决现有选换挡执行机构结构复杂、控制不便的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种凸轮选换挡机构，包括选挡机构与换挡机构，所述换挡机构包括一根换挡轴，换挡轴上止旋地轴向滑动装配有换挡指，换挡指上固定设有拨叉，对应拨叉并列设置有至少两根垂直于换挡轴的拨叉轴；所述选挡机构为凸轮选挡机构，包括转动轴线与换挡轴平行设置的圆柱回转凸轮，圆柱回转凸轮的回转槽中导向滑动装配有当圆柱回转凸轮旋转时沿转动轴线直线运动的从动滚子，从动滚子通过与其固定的从动杆与一个换挡指套传动连接，该换挡指套沿换挡轴轴向限位地转动装配在所述换挡指上；所述凸轮选换挡机构还包括一个双轴电机，该双轴电机的两输出轴通过各自对应的离合器分别驱动连接所述凸轮与换挡轴。
所述双轴电机的两个输出轴平行，其中一个输出轴依次通过锥齿轮传动机构与涡轮蜗杆机构连接到所述凸轮或换挡轴。所述换挡轴与所述换挡指通过花键止旋配合。所述从动杆一端与所述从动滚子焊接，另一端与所述换挡指套铰接。
本发明的选换挡机构，选挡机构为圆柱回转凸轮传动机构，通过驱动圆柱凸轮转动，带动滚子沿圆柱凸轮表面槽线运动，使从动杆带动换挡指沿换挡轴滑动，滑动到所对应拨叉轴的位置，从而实现选挡。换挡机构包括换挡轴及与换挡轴通过花键配合的换挡指，当换挡轴转动时，带动换挡指转动，从而带动拨叉，拨动对应的拨叉轴运动到合适挡位，实现换挡。
附图说明
图1是本发明的选换挡机构的结构图；
图2是本发明的从动杆结构图；
图3是本发明的换挡指结构图； 
图4是本发明的拨叉轴结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示一种用于拖拉机的选换挡机构，包括选挡机构与换挡机构，换挡机构包括一根换挡轴9，换挡指8通过花键与换挡轴9止旋配合，并能沿着换挡轴9做轴向滑动。换挡指8下端固定有拨叉81，对应拨叉81并列设置有三根垂直于换挡轴的拨叉轴12、14、15。
选挡机构为凸轮选挡机构，包括与换挡轴9平行设置的圆柱回转凸轮4，凸轮的从动滚子5与一个从动杆6的一端焊接固定，从动杆6的另一端与换挡指套30铰接。圆柱凸轮旋转时，其从动滚子将带动从动杆6进行直线（沿换挡轴9）运动。如图2、图3所示，从动杆6头部A为双耳环结构，开有孔B与孔C；换挡指套30一端设置孔D，与孔B、C配合，***销轴形成铰接结构。换挡指套30套设在换挡指8上的滑槽中，能够自由转动，但是沿换挡指的轴向运动被限位。
凸轮选换挡机构还包括一个具有两个输出轴的双轴电机2，两输出轴平行，通过各自的离合器1、3分别驱动连接圆柱凸轮4与换挡轴8，一个输出轴与换挡轴8之间依次设有锥齿轮传动机构与涡轮蜗杆机构18、17，18为蜗杆，17为涡轮，20为小锥齿轮，19为大锥齿轮，经过改变传动方向的两个机构，使双轴电机2能够带动圆柱凸轮4和换挡轴9按相同方向旋转。作为其他实施方式，也可以采用两输出轴垂直的双轴电机，此时，只需要一个涡轮蜗杆机构或锥齿轮传动机构即可。
如图4所示，Ⅰ倒挡微型直线位移传感器11安装在Ⅰ倒挡拨叉轴12上，ⅡⅢ挡微型直线位移传感器13安装在ⅡⅢ挡拨叉轴14上，ⅣⅤ挡微型直线位移传感器16安装在ⅣⅤ挡拨叉轴15上。
以Ⅰ挡换到Ⅱ挡为例进行具体说明：首先，电子控制单元控制选挡电磁离合器3通电，进入接合状态，然后电机2通电转动，带动圆柱凸轮4转动，凸轮滚子5通过凸轮从动杆6带动换挡指8沿花键轴9移动，当到达导块22处时，选挡位置传感器10反馈信号，电子控制单元控制电机2停止转动，选挡电磁离合器3断电；接着，换挡电磁离合器1通电，进入接合状态，电机2通电转动，通过小锥齿轮20、大锥齿轮19与蜗杆18、蜗轮17带动花键轴9转动，然后换挡指8拨动导块22带动Ⅰ倒挡拨叉轴12运动，当移动到设定位置时，Ⅰ倒挡换挡位置传感器11反馈信号，电子控制单元控制电机2停止转动及换挡电磁离合器1断电，挂入Ⅰ挡位。当需要挂入Ⅱ挡时，首先，电子控制单元控制换挡电磁离合器1通电接合，接着电机2通电转动，通过小锥齿轮20、大锥齿轮19与蜗杆18、蜗轮17机构带动花键轴9转动，使换挡指8拨动导块22带动Ⅰ倒挡拨叉轴12移回到空挡位置，电子控制单元控制电机2停止转动及换挡电磁离合器1断电；接着，选挡电磁离合器3通电，电机2通电带动圆柱凸轮4转动，凸轮滚子5通过凸轮从动杆6带动换挡指8沿花键轴9向下移动，当换挡指8到达导块23处，选挡位置传感器10反馈信号，电子控制单元控制电机2停止转动及选挡电磁离合器3断电；最后，电子控制单元控制换挡电磁离合器1通电，电机2通电转动，通过小锥齿轮20、大锥齿轮19与蜗杆18、蜗轮17机构带动花键轴9转动，然后换挡指8拨动导块23带动ⅡⅢ挡拨叉轴14运动，当移动到设定位置时，ⅡⅢ挡换挡位置传感器13反馈信号，使电机2停止转动及换挡电磁离合器1断电，挂入Ⅱ挡位。另外，三个导块21、23、22不仅用于拨动对应的拨叉轴，而且如图4，它们各自的拨动槽在选档时对应连成一条沿换挡轴方向的导向槽24，在选档时还能够起到扶正的作用。
以上就Ⅰ挡换到Ⅱ挡的实例来说明技术方案原理，本发明不限于此，适用于拖拉机多挡位的要求。

Claims (4)

1.一种凸轮选换挡机构，包括选挡机构与换挡机构，所述换挡机构包括一根换挡轴，换挡轴上止旋地轴向滑动装配有换挡指，换挡指上固定设有拨叉，对应拨叉并列设置有至少两根垂直于换挡轴的拨叉轴；
其特征在于，所述选挡机构为凸轮选挡机构，包括转动轴线与换挡轴平行设置的圆柱回转凸轮，圆柱回转凸轮的回转槽中导向滑动装配有当圆柱回转凸轮旋转时沿转动轴线直线运动的从动滚子，从动滚子通过与其固定的从动杆与一个换挡指套传动连接，该换挡指套沿换挡轴轴向限位地转动装配在所述换挡指上；
所述凸轮选换挡机构还包括一个双轴电机，该双轴电机的两输出轴通过各自对应的离合器分别驱动连接所述凸轮与换挡轴。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮选换挡机构，其特征在于，所述双轴电机的两个输出轴平行，其中一个输出轴依次通过锥齿轮传动机构与涡轮蜗杆机构连接到所述凸轮或换挡轴。
3.根据权利要求1所述的一种凸轮选换挡机构，其特征在于，所述换挡轴与所述换挡指通过花键止旋配合。
4.根据权利要求1所述的一种凸轮选换挡机构，其特征在于，所述从动杆一端与所述从动滚子焊接，另一端与所述换挡指套铰接。
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