CN207131846U - 一杆式换挡操纵机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一杆式换挡操纵机构，属于变速箱技术领域，包括拨叉轴、变速轴、自锁弹簧和自锁钢球，所述拨叉轴与所述变速轴平行设置，所述拨叉轴上分别连接有至少两个拨叉，每个所述拨叉均连接换挡啮合套的齿套，所述换挡啮合套设置在所述变速轴上；所述拨叉轴上具有多个沿轴向布置的挡位槽，通过所述自锁弹簧的伸缩，所述自锁钢球与所述挡位槽实现浮动定位；所述拨叉轴可沿轴向移动，使所述拨叉带动所述换挡啮合套的齿套沿轴向移动，实现所述变速轴上多个挡位之间的切换。本实用新型结构简单，方便使用，节省空间，可降低变速箱的整体重量和成本，且便于装配，提高生产效率。

Description

一杆式换挡操纵机构

技术领域

本实用新型属于变速箱技术领域，尤其涉及一种一杆式换挡操纵机构。

背景技术

在收获机械中，变速箱作为整车最重要的部位，起着变速增扭，传递动力和扭矩的重要作用。变速箱如何换挡，各挡位如何排布以及拨叉轴和拨叉的排布方式直接影响变速箱的好坏。换挡时拨叉是推动滑动齿轮的装置，滑动齿轮上有一个环槽拨叉就骑在这个环槽里，当驾驶员推动变速杆时变速杆带动拨叉轴，拨叉轴带动拨叉，拨叉又推动齿轮从而达到变速。

在换挡时驾驶员要用力推变速杆，拨叉轴上的V型槽克服自锁钢球的顶力，挤出自锁钢球，使拨叉轴移动。当拨叉轴移动到自锁钢球接触到下一个V型槽时，在自锁弹簧作用下，自锁钢球自动被压入V型槽，这时给变速杆一个冲击，使驾驶员感觉到挂上挡了，驾驶员松开变速杆。

当一个车所需挡位较多时，驾驶员换挡时操作就感觉较为复杂，因为一个拨叉控制一个或两个挡位，一个拨叉轴控制一个拨叉，导致驾驶员开多挡位车时，需前后左右不停地操纵换挡杆，给驾驶员驾驶时的舒适度造成影响。另外，拨叉轴较多导致变速箱内结构较为复杂，对变速箱的整体排布空间带来很大影响，所以，如何优化换挡机构成为影响变速箱产品市场竞争力的决定性因素之一。

目前在轮式收获机械领域，应用最广泛的换挡方式为一个拨叉轴控制一个拨叉换挡的换挡结构形式，一根拨叉轴一般控制两个挡位及一个空挡，如传统的变速箱换挡机构，主变速大多为两到三根拨叉轴，最简单的为两根拨叉轴，分别控制一挡、二挡、三挡以及倒挡；三根拨叉轴的可控制一挡、二挡、三挡、四挡以及倒挡，这种换挡机构排布比较清晰，换挡所需行程较小，但因挡位的增多导致需要增加多根拨叉轴，从而导致结构复杂以及相应的一系列问题。

现有技术大多是一个拨叉轴控制一个拨叉的换挡方式，结构复杂，从而导致因所需装配元件较多所导致的设计空间受限，齿轮和轴的空间排布困难，变速箱所占空间太大影响整车的方案排布，以及因结构复杂所导致的用户使用复杂、变速箱重量过重、成本太高，车间工人装配时操作困难从而导致生产效率低下等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种一杆式换挡操纵机构，结构简单，方便使用，节省空间，可降低变速箱的整体重量和成本，且便于装配，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一杆式换挡操纵机构，包括拨叉轴、变速轴、自锁弹簧和自锁钢球，所述拨叉轴与所述变速轴平行设置，所述拨叉轴上分别连接有至少两个拨叉，每个所述拨叉均连接换挡啮合套的齿套，所述换挡啮合套设置在所述变速轴上；所述拨叉轴上具有多个沿轴向布置的挡位槽，通过所述自锁弹簧的伸缩，所述自锁钢球与所述挡位槽实现浮动定位；所述拨叉轴可沿轴向移动，使所述拨叉带动所述换挡啮合套的齿套沿轴向移动，实现所述变速轴上多个挡位之间的切换。

作为一种改进，至少两个所述拨叉包括第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉连接低速挡啮合套的齿套，所述第二拨叉连接作业行走挡啮合套的齿套；

所述变速轴上依次设有所述低速挡啮合套、低速挡齿轮组、行走挡齿轮组、所述作业行走挡啮合套和作业挡齿轮组，所述低速挡啮合套的齿座和所述作业行走挡啮合套的齿座均固套在所述变速轴上，所述低速挡齿轮组、所述行走挡齿轮组和所述作业挡齿轮组均空套在所述变速轴上；

所述低速挡齿轮组包括设为一体或固接的低速挡主动齿轮和第一齿轮，所述行走挡齿轮组包括设为一体或固接的行走挡主动齿轮和第二齿轮，所述作业挡齿轮组包括设为一体或固接的作业挡主动齿轮和第三齿轮，所述低速挡啮合套的齿套滑动安装于所述低速挡啮合套的齿座和所述第一齿轮上，所述作业行走挡啮合套的齿套滑动安装于所述作业行走挡啮合套的齿座、所述第二齿轮和所述第三齿轮上。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型所揭示的一杆式换挡操纵机构，结构简单，方便使用，节省了设计空间，为变速箱齿轮和轴的设计排布节省出大量的空间，同时因操纵机构的优化使得变速箱占据的体积减小，大大提升了整机设计的空间排布空间。

2)因操纵机构优化的原因，减少了操纵元件的使用，降低了变速箱的整体重量，达到了设计减重的目的。

3)因操纵机构结构简单，操纵元件大大减少，降低了变速箱的设计成本，提升了变速箱的利润空间。

4)因操纵机构所用的元件较少，变速箱便于装配，大大节省了装配时间，提升了工人的生产效率。

附图说明

图1是本实用新型初始状态(第一次空挡状态)的结构示意图；

图2是本实用新型处于行走挡状态的结构示意图；

图3是本实用新型处于作业挡状态的结构示意图；

图4是本实用新型处于第二次空挡状态的结构示意图；

图5是本实用新型处于低速挡状态的结构示意图；

图中：1-变速轴，2-低速挡啮合套，21-齿座，22-齿套，3-低速挡齿轮组，31-低速挡主动齿轮，32-第一齿轮，4-行走挡齿轮组，41-行走挡主动齿轮，42-第二齿轮，5-作业行走挡啮合套，51-齿座，52-齿套，6-作业挡齿轮组，61-作业挡主动齿轮，62-第三齿轮，7-第一拨叉，8-第二拨叉，9-拨叉轴，91-低速挡挡位槽，92-第二空挡挡位槽，93-作业挡挡位槽，94-第一空挡挡位槽，95-行走挡挡位槽，10-自锁钢球，11-自锁弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种一杆式换挡操纵机构，包括变速轴1，变速轴1上依次设有低速挡啮合套2、低速挡齿轮组3、行走挡齿轮组4、作业行走挡啮合套5和作业挡齿轮组6，低速挡啮合套2的齿座21和作业行走挡啮合套5的齿座51均固套在变速轴1上，低速挡齿轮组3、行走挡齿轮组4和作业挡齿轮组6均空套在变速轴1上。

低速挡齿轮组3包括设为一体或固接的低速挡主动齿轮31和第一齿轮32，行走挡齿轮组4包括设为一体或固接的行走挡主动齿轮41和第二齿轮42，作业挡齿轮组6包括设为一体或固接的作业挡主动齿轮61和第三齿轮62，低速挡啮合套2的齿套22滑动安装于低速挡啮合套2的齿座21和第一齿轮32上，作业行走挡啮合套5的齿套52滑动安装于作业行走挡啮合套5的齿座51、第二齿轮42和第三齿轮62上。

低速挡啮合套2的齿套22连接有第一拨叉7，作业行走挡啮合套5的齿套52连接有第二拨叉8，第一拨叉7和第二拨叉8均固定在同一拨叉轴9上，拨叉轴9与变速轴1平行设置。

拨叉轴9上具有多个挡位槽，上述一杆式换挡操纵机构还包括自锁钢球10和自锁弹簧11，通过自锁弹簧11的伸缩，自锁钢球10与挡位槽实现浮动定位。在本实施例中，挡位槽有五个，具体为低速挡挡位槽91、第二空挡挡位槽92、作业挡挡位槽93、第一空挡挡位槽94和行走挡挡位槽95，相邻两个挡位槽之间的轴向距离相同，在本实施例中优选为8mm。当然，本领域技术人员也可以根据实际情况将相邻两个挡位槽之间的轴向距离设计为其他尺寸。

如图1所示，初始状态时，低速挡啮合套2的齿套22与齿座21啮合，作业行走挡啮合套5的齿套52与齿座51啮合，齿套22和齿套52均处在空挡位置，自锁钢球10与第一空挡挡位槽94抵靠，此时变速箱处于第一次空挡状态。

如图2所示，在初始状态下，将拨叉轴9向左移动8mm，此时，第一拨叉7带动齿套22向左移动8mm仍与齿座21相结合，齿套22处在空挡位置，不起换挡作用，第二拨叉8带动带动齿套52向左移动8mm，此时，齿套52既与齿座51结合又与第二齿轮42结合，齿套52处于行走挡位置，自锁钢球10与行走挡挡位槽95抵靠，此时变速箱处于行走挡状态。这样，变速轴1的动力可经作业行走挡啮合套5传递至第二齿轮42，再经行走挡主动齿轮41输出。

如图3所示，在初始状态下，将拨叉轴9向右移动8mm，此时，第一拨叉7带动齿套22向右移动8mm仍与齿座21相结合，齿套22处在空挡位置，不起换挡作用，第二拨叉8带动带动齿套52向右移动8mm，此时，齿套52既与齿座51结合又与第三齿轮62结合，齿套52处于作业挡位置，自锁钢球10与作业挡挡位槽93抵靠，此时变速箱处于作业挡状态。这样，变速轴1的动力可经作业行走挡啮合套5传递至第三齿轮62，再经作业挡主动齿轮61输出。

如图4所示，在初始状态下，将拨叉轴9向右移动16mm，此时，第一拨叉7带动齿套22向右移动16mm仍与齿座21相结合，齿套22处在空挡位置，不起换挡作用，第二拨叉8带动带动齿套52向右移动16mm，此时，齿套52与第三齿轮62结合，齿套52与齿座51脱离，齿套52处在空挡位置，不起换挡作用，自锁钢球10与第二空挡挡位槽92抵靠，此时变速箱处于第二次空挡状态。

如图5所示，在初始状态下，将拨叉轴9向右移动24mm，此时，第一拨叉7带动齿套22向右移动24mm，齿套22同时与齿座21和第一齿轮32相结合，齿套22处在低速挡位置，第二拨叉8带动带动齿套52向右移动24mm，此时，齿套52与第三齿轮62结合，齿套52与齿座51脱离，齿套52处在空挡位置，不起换挡作用，自锁钢球10与低速挡挡位槽91抵靠，此时变速箱处于低速挡状态。这样，变速轴1的动力可经低速挡啮合套2传递至第一齿轮32，再经低速挡主动齿轮31输出。

上述在拨叉轴9上设置两个拨叉，可以实现三个档位和两个空挡之间的切换。需要说明的是，本领域技术人员也可以根据实际情况，在拨叉轴上设置多个拨叉，在变速轴上设置相应的换挡啮合套以及换挡齿轮组，拨叉轴沿轴向移动时，使拨叉带动换挡啮合套的齿套沿轴向移动，实现变速轴上多个挡位之间的切换。

本实用新型提供的一杆式换挡操纵机构，结构简单，方便使用，节省空间，可降低变速箱的整体重量和成本，且便于装配，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一杆式换挡操纵机构，包括拨叉轴、变速轴、自锁弹簧和自锁钢球，其特征在于，所述拨叉轴与所述变速轴平行设置，所述拨叉轴上分别连接有至少两个拨叉，每个所述拨叉均连接换挡啮合套的齿套，所述换挡啮合套设置在所述变速轴上；

所述拨叉轴上具有多个沿轴向布置的挡位槽，通过所述自锁弹簧的伸缩，所述自锁钢球与所述挡位槽实现浮动定位；

所述拨叉轴可沿轴向移动，使所述拨叉带动所述换挡啮合套的齿套沿轴向移动，实现所述变速轴上多个挡位之间的切换。

2.根据权利要求1所述的一杆式换挡操纵机构，其特征在于，至少两个所述拨叉包括第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉连接低速挡啮合套的齿套，所述第二拨叉连接作业行走挡啮合套的齿套；

所述变速轴上依次设有所述低速挡啮合套、低速挡齿轮组、行走挡齿轮组、所述作业行走挡啮合套和作业挡齿轮组，所述低速挡啮合套的齿座和所述作业行走挡啮合套的齿座均固套在所述变速轴上，所述低速挡齿轮组、所述行走挡齿轮组和所述作业挡齿轮组均空套在所述变速轴上；

所述低速挡齿轮组包括设为一体或固接的低速挡主动齿轮和第一齿轮，所述行走挡齿轮组包括设为一体或固接的行走挡主动齿轮和第二齿轮，所述作业挡齿轮组包括设为一体或固接的作业挡主动齿轮和第三齿轮，所述低速挡啮合套的齿套滑动安装于所述低速挡啮合套的齿座和所述第一齿轮上，所述作业行走挡啮合套的齿套滑动安装于所述作业行走挡啮合套的齿座、所述第二齿轮和所述第三齿轮上。