電控分動器換擋操縱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電控分動器換擋操縱裝置，屬于電控分動器。包括分動器殼體和設(shè)置在分動器殼體內(nèi)的撥叉軸，所述撥叉軸上固定有凸出于撥叉軸且相互間隔的第一螺釘和第二螺釘，所述撥叉軸上套有高低檔換擋撥叉和差速鎖止換擋撥叉。本發(fā)明通過軸上的螺釘在撥叉的軌跡槽中運(yùn)動，推動撥叉進(jìn)入目標(biāo)檔位，各個檔位的切換順序通過撥叉上的軌跡槽設(shè)計來確定，避免了在換擋遇到阻礙時撥叉推不進(jìn)檔位而電機(jī)賭轉(zhuǎn)，造成電機(jī)和操縱機(jī)構(gòu)的損壞。
【專利說明】電控分動器換擋操縱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電控分動器，具體涉及一種電控分動器換擋操縱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車市場的發(fā)展，人們對于越野路況的駕駛要求越來越普遍，多軸驅(qū)動的汽車越來越多。由于多軸驅(qū)動的汽車依靠分動器將變速器輸出的動力分配到各個驅(qū)動橋，而手動分動器需要駕駛員在復(fù)雜越野路況下手動切換分動器檔位，同時兼顧車輛其他操作系統(tǒng)。這樣一方面對駕駛技術(shù)提出了極高要求，另一方面由于分動器檔位之間的切換具有嚴(yán)格的先后順序，手動換擋容易出現(xiàn)誤操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電控分動器換擋操縱裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括分動器殼體和設(shè)置在分動器殼體內(nèi)的撥叉軸，所述撥叉軸端部伸出分動器殼體外的部分與緩沖器總成輸出端連接，所述緩沖器總成輸入端與電機(jī)減速器總成輸出端連接，所述電機(jī)減速器總成輸入端與電機(jī)連接，所述撥叉軸上固定有凸出于撥叉軸且相互間隔的第一螺釘和第二螺釘，所述撥叉軸上套有高低檔換擋撥叉和差速鎖止換擋撥叉；所述高低檔換擋撥叉上設(shè)有套在撥叉軸上的高低檔換擋移動套，所述高低檔換擋移動套上開有第一軌跡槽，所述第一螺釘處于第一軌跡槽內(nèi)，所述高低檔換擋撥叉底部與高低檔滑動齒套連接；所述差速鎖止換擋撥叉上設(shè)有套在撥叉軸上的差速鎖止換擋移動套，所述差速鎖止換擋移動套上開有第二軌跡槽，所述第二螺釘處于第二軌跡槽內(nèi)，所述差速鎖止換擋撥叉底部與差速鎖止滑動齒套連接；所述高低檔滑動齒套與差速鎖止滑動齒套分別滑動套在分動器驅(qū)動軸上。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述第一軌跡槽在高低檔換擋移動套上呈螺旋狀布置。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述第一軌跡槽包括相互連接的從起始端開始的零軸向行程段和軸向行程段。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述第二軌跡槽在差速鎖止換擋移動套上呈螺旋狀布置。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu),所述第二軌跡槽包括依次連接的從起始端開始的第一正向行程段、第一反向行程段和第二正向行程段，所述第一正向行程段、第一反向行程段與第二正向行程段在差速鎖止換擋移動套上的軸向位移相等。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述零軸向行程段與第一正向行程段對應(yīng)，所述軸向行程段的一部分與第一反向行程段對應(yīng)，所述軸向行程段的另一部分與第二正向行程段對應(yīng)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述緩沖器總成包括緩沖器殼體，所述緩沖器殼體內(nèi)設(shè)有與撥叉軸周向固定連接的緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂通過卡簧軸向固定，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂內(nèi)沿圓周設(shè)有若干卡槽，所述緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂內(nèi)沿圓周設(shè)有若干插入卡槽的撥爪，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂內(nèi)若干卡槽之間分別開有與卡槽連通的彈簧安裝槽，所述彈簧安裝槽內(nèi)放置有彈簧，所述彈簧的兩端分別與撥爪接觸連接。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述電機(jī)減速器總成包括電機(jī)減速器殼體、設(shè)置在電機(jī)減速器殼體內(nèi)的電機(jī)減速器輸出軸，所述電機(jī)減速器輸出軸一端與緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂軸向固定，所述電機(jī)減速器輸出軸另一端與電機(jī)連接，所述電機(jī)減速器輸出軸端部與角度位置編碼器連接。
[0012]本發(fā)明通過軸上的螺釘在撥叉的軌跡槽中運(yùn)動，推動撥叉進(jìn)入目標(biāo)檔位，各個檔位的切換順序通過撥叉上的軌跡槽設(shè)計來確定，避免了在換擋遇到阻礙時撥叉推不進(jìn)檔位而電機(jī)賭轉(zhuǎn)，造成電機(jī)和操縱機(jī)構(gòu)的損壞；本發(fā)明在電機(jī)減速器輸出端和撥叉軸之間設(shè)計了緩沖器，避免了電機(jī)減速器輸出端和撥叉軸剛性連接，當(dāng)換擋遇到阻力時，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)換為彈簧的彈性勢能儲存在緩沖器中，在阻力減小時帶動撥叉軸轉(zhuǎn)動，從而推動撥叉換擋，提高了換擋操縱裝置的使用壽命。本發(fā)明避免了駕駛員手動換擋時，未按照分動器換擋先后順序?qū)е碌恼`操作，并極大簡化了駕駛員在復(fù)雜路面切換分動器檔位的操作，可實現(xiàn)快捷準(zhǔn)確的換擋操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0014]圖2是本發(fā)明高速非鎖止檔狀態(tài)示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明高速鎖止檔狀態(tài)示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明空檔狀態(tài)示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明低速檔狀態(tài)示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明第一軌跡槽和第二軌跡槽示意圖；
[0019]圖7是本發(fā)明緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8是本發(fā)明緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中，1-分動器殼體、2-第一螺釘、3-高低檔換擋撥叉、4-撥叉軸、5-差速鎖止換擋撥叉、6-第二螺釘、7-緩沖器總成、8-緩沖器殼體、9-電機(jī)、10-電機(jī)減速器總成、11-電機(jī)減速器殼體、12-角度位置編碼器、13-電機(jī)減速器輸出軸、14-緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂、15-卡簧、16-彈簧、17-緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂、18-分動器驅(qū)動軸、19-差速鎖止滑動齒套、20-高低檔滑動齒套。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0023]如圖1一圖5所示，本發(fā)明包括分動器殼體I和設(shè)置在分動器殼體I內(nèi)的撥叉軸4，所述撥叉軸4端部伸出分動器殼體I外的部分與緩沖器總成7輸出端連接，所述緩沖器總成7輸入端與電機(jī)減速器總成10輸出端連接，所述電機(jī)減速器總成10輸入端與電機(jī)9連接，所述撥叉軸4上固定有凸出于撥叉軸4且相互間隔的第一螺釘2和第二螺釘6，所述撥叉軸4上套有高低檔換擋撥叉3和差速鎖止換擋撥叉5 ;所述高低檔換擋撥叉3上設(shè)有套在撥叉軸4上的高低檔換擋移動套3.1，所述高低檔換擋移動套3.1上開有第一軌跡槽3.2，所述第一螺釘2處于第一軌跡槽3.2內(nèi)，所述高低檔換擋撥叉3底部與高低檔滑動齒套20連接；所述差速鎖止換擋撥叉5上設(shè)有套在撥叉軸4上的差速鎖止換擋移動套5.1，所述差速鎖止換擋移動套5.1上開有第二軌跡槽5.2，所述第二螺釘6處于第二軌跡槽5.2內(nèi)，所述差速鎖止換擋撥叉5底部與差速鎖止滑動齒套19連接；所述高低檔滑動齒套20與差速鎖止滑動齒套19分別滑動套在分動器驅(qū)動軸18上。
[0024]如圖6所示，所述第一軌跡槽3.2在高低檔換擋移動套3.1上呈螺旋狀布置。所述第一軌跡槽3.2包括相互連接的從起始端開始的零軸向行程段AB和軸向行程段BD。所述第二軌跡槽5.2在差速鎖止換擋移動套5.1上呈螺旋狀布置。所述第二軌跡槽5.2包括依次連接的從起始端開始的第一正向行程段EF、第一反向行程段FG和第二正向行程段GH，所述第一正向行程段EF、第一反向行程段FG與第二正向行程段GH在差速鎖止換擋移動套5.1上的軸向位移相等。所述零軸向行程段AB與第一正向行程段EF對應(yīng)，所述軸向行程段的一部分BC與第一反向行程段FG對應(yīng)，所述軸向行程段的另一部分CD與第二正向行程段GH對應(yīng)。
[0025]如圖7、圖8所示，所述緩沖器總成7包括緩沖器殼體8，所述緩沖器殼體8內(nèi)設(shè)有與撥叉軸4周向固定連接的緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14通過卡簧15軸向固定，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17內(nèi)沿圓周設(shè)有若干卡槽17.1，所述緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14內(nèi)沿圓周設(shè)有若干插入卡槽17.1的撥爪14.1，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17內(nèi)若干卡槽17.1之間分別開有與卡槽17.1連通的彈簧安裝槽17.2，所述彈簧安裝槽17.2內(nèi)放置有彈簧16，所述彈簧16的兩端分別與撥爪14.1接觸連接。
[0026]如圖1所示，所述電機(jī)減速器總成10包括電機(jī)減速器殼體11、設(shè)置在電機(jī)減速器殼體11內(nèi)的電機(jī)減速器輸出軸13,所述電機(jī)減速器輸出軸13 —端與緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14軸向固定，所述電機(jī)減速器輸出軸13另一端與電機(jī)9連接，所述電機(jī)減速器輸出軸13端部與角度位置編碼器12連接，本發(fā)明中，電機(jī)9中心的電機(jī)軸軸為蝸桿，與電機(jī)9相配合的電機(jī)減速器輸出軸13為蝸輪，即蝸輪與蝸桿的結(jié)構(gòu)配合。
[0027]如圖2、圖3所示，下面以分動器由高速非鎖止檔(H)換入高速鎖止檔(HL)為例介紹本發(fā)明的換擋工作原理:圖2中所示撥叉位置為高速非鎖止檔位，首先分動器控制單元(TCU)采集換擋開關(guān)信號，判斷駕駛員意圖，并采集車速、當(dāng)前檔位等車輛狀態(tài)信號。若車輛狀態(tài)滿足分動器換擋條件，則分動器控制單元(TCU)驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，以電機(jī)為動力帶動撥叉軸轉(zhuǎn)動，完成換擋，當(dāng)分動器控制單元(TCU)采集換擋開關(guān)信號，判斷駕駛員意圖，并判斷車輛狀態(tài)滿足從高速非鎖止檔(H)換入高速鎖止檔(HL)的條件后，控制電機(jī)9轉(zhuǎn)動帶動撥叉軸4順時針旋轉(zhuǎn)α °。由于高低檔換擋撥叉3的第一軌跡槽在0°到α °之間的部分沒有軸向位移即零軸向位移段ΑΒ，故當(dāng)撥叉軸4帶動第一螺釘2順時針旋轉(zhuǎn)時，高低檔換擋撥叉3保持原位不動，即保持高速檔位。而差速鎖止換擋撥叉5的第二軌跡槽在0°到α °之間的部分是不斷向左端延伸的，即從E處至F處，故當(dāng)撥叉軸4帶動第二螺釘6順時針旋轉(zhuǎn)時，差速鎖止換擋撥叉5會被第二螺釘6向右推動，即進(jìn)入鎖止檔位。綜上所述，當(dāng)控制電機(jī)9轉(zhuǎn)動帶動撥叉軸4順時針旋轉(zhuǎn)α °后，分動器由高速非鎖止檔(H)換入高速鎖止檔位(HL)，如想由HL檔換入H檔，只需控制電機(jī)9帶動撥叉軸4逆時針旋轉(zhuǎn)α °即可。
[0028]以此類推，當(dāng)控制電機(jī)9轉(zhuǎn)動帶動撥叉軸4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一螺釘2和第二螺釘6通過軌跡槽推動高低檔換擋撥叉3和差速鎖止換擋撥叉5按照順序換入相應(yīng)目標(biāo)檔位空檔，即如圖4所示，最終換入低速檔位，即如圖5所示。
[0029]本發(fā)明高低檔換擋撥叉3空套在撥叉軸4上，并可推動高低檔滑動齒套20在分動器驅(qū)動軸18上左右滑動，完成高速和低速兩個檔位的切換。差速鎖止換擋撥叉5空套在撥叉軸4上，并可推動差速鎖止滑動齒套19在分動器驅(qū)動軸18上左右滑動，完成差速鎖止和非鎖止兩個檔位的切換。角度位置編碼器12固定在電機(jī)減速器殼體11上，電機(jī)減速器殼體11固定在緩沖器殼體8上，緩沖器殼體8固定在分動器殼體I上。電機(jī)9輸出的動力通過電機(jī)減速器輸出軸13傳遞給緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14，再由緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17傳遞給撥叉軸4，電機(jī)減速器輸出軸13的輸出端和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂端面14固定連接，可同步旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角度通過角度位置編碼器12反饋給分動器控制單元CTCU)。撥叉軸4和緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17周向固定連接，可同步旋轉(zhuǎn)，求緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14和電機(jī)減速器輸出軸13可同步旋轉(zhuǎn)。緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14通過卡簧15軸向固定，緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14和緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17可相對旋轉(zhuǎn)，彈簧16安裝在緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14和緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17之間，當(dāng)電機(jī)9通過電機(jī)減速器輸出軸13帶動緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14旋轉(zhuǎn)時，緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂14的撥爪14.1首先壓縮彈簧16，而后彈簧16推動緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂17轉(zhuǎn)動，從而帶動撥叉軸4旋轉(zhuǎn)，這樣緩沖器總成7就起到了保護(hù)換擋操縱裝置，延長其使用壽命的作用。
[0030] 本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種電控分動器換擋操縱裝置，包括分動器殼體和設(shè)置在分動器殼體內(nèi)的撥叉軸，所述撥叉軸端部伸出分動器殼體外的部分與緩沖器總成輸出端連接，所述緩沖器總成輸入端與電機(jī)減速器總成輸出端連接，所述電機(jī)減速器總成輸入端與電機(jī)連接，其特征在于:所述撥叉軸上固定有凸出于撥叉軸且相互間隔的第一螺釘和第二螺釘，所述撥叉軸上套有高低檔換擋撥叉和差速鎖止換擋撥叉；所述高低檔換擋撥叉上設(shè)有套在撥叉軸上的高低檔換擋移動套，所述高低檔換擋移動套上開有第一軌跡槽，所述第一螺釘處于第一軌跡槽內(nèi)，所述高低檔換擋撥叉底部與高低檔滑動齒套連接；所述差速鎖止換擋撥叉上設(shè)有套在撥叉軸上的差速鎖止換擋移動套，所述差速鎖止換擋移動套上開有第二軌跡槽，所述第二螺釘處于第二軌跡槽內(nèi)，所述差速鎖止換擋撥叉底部與差速鎖止滑動齒套連接；所述高低檔滑動齒套與差速鎖止滑動齒套分別滑動套在分動器驅(qū)動軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述第一軌跡槽在高低檔換擋移動套上呈螺旋狀布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述第一軌跡槽包括相互連接的從起始端開始的零軸向行程段和軸向行程段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述第二軌跡槽在差速鎖止換擋移動套上呈螺旋狀布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述第二軌跡槽包括依次連接的從起始端開始的第一正向行程段、第一反向行程段和第二正向行程段，所述第一正向行程段、第一反向行程段與第二正向行程段在差速鎖止換擋移動套上的軸向位移相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述零軸向行程段與第一正向行程段對應(yīng)，所述軸向行程段的一部分與第一反向行程段對應(yīng)，所述軸向行程段的另一部分與第二正向行程段對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述緩沖器總成包括緩沖器殼體，所述緩沖器殼體內(nèi)設(shè)有與撥叉軸周向固定連接的緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂和緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂通過卡簧軸向固定，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂內(nèi)沿圓周設(shè)有若干卡槽，所述緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂內(nèi)沿圓周設(shè)有若干插入卡槽的撥爪，所述緩沖器輸出轉(zhuǎn)轂內(nèi)若干卡槽之間分別開有與卡槽連通的彈簧安裝槽，所述彈簧安裝槽內(nèi)放置有彈簧，所述彈簧的兩端分別與撥爪接觸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控分動器換擋操縱裝置，其特征在于:所述電機(jī)減速器總成包括電機(jī)減速器殼體、設(shè)置在電機(jī)減速器殼體內(nèi)的電機(jī)減速器輸出軸，所述電機(jī)減速器輸出軸一端與緩沖器輸入轉(zhuǎn)轂軸向固定，所述電機(jī)減速器輸出軸另一端與電機(jī)連接，所述電機(jī)減速器輸出軸端部與角度位置編碼器連接。
【文檔編號】F16H59/02GK104265874SQ201410521812
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】劉志柱, 蔡未末, 張鑫, 汪振曉, 宋華洋 申請人:東風(fēng)汽車公司