[發明專利]一種集成離合器操控功能的換擋裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201710080563.X
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106641240B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 肖名濤;孫松林;蔣蘋;謝方平;吳明亮;李旭;熊力
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: F16H63/08
• 分類號: F16H63/08;F16H63/30;F16H63/32;F16H61/06;F16H59/02;F16H59/04;F16D48/04;F16D13/40;F16D13/70;F16H37/12
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 胡山,朱平

1.一種集成離合器操控功能的換擋裝置，包括離合器操作機構、撥叉換擋機構及換擋操作機構，其特征在于，離合器操作機構與撥叉換擋機構連接，撥叉換擋機構與換擋操作機構連接，各機構具體結構如下：

離合器操作機構中，離合器外殼安裝在發動機飛輪上并與發動機飛輪等速同向運動，膜片彈簧安裝在離合器外殼上，且膜片彈簧的外圓端面固定在壓盤上，膜片彈簧的內圓端面上方設置有分離軸承，分離軸承作用在膜片彈簧的內圓端面上，離合器摩擦盤位于壓盤與發動機飛輪之間，分離撥叉一端設置在分離撥叉軸上，另一端設置有用于與推桿端部相配合的弧形缺口，同時分離撥叉的中部與分離軸承接觸；手控閥固定在隨動臂上，推桿與液壓缸連接，液壓缸與手控閥連接，手控閥一側設置有手控閥拉桿，手控閥拉桿上端設置有與拉線座連接的換擋離合拉線，拉線座安裝在車廂上；同時手控閥與液壓泵連接，液壓泵與油箱連接；

撥叉換擋機構中，滑槽軸與支撐軸同軸，并設置在支撐軸中部，支撐軸一端安裝有與齒條嚙合的齒輪，齒條另一端與擺臂連接，擺臂安裝在轉軸上，轉軸與拉桿連接，拉桿與換擋離合拉線連接；一號撥叉軸上設置有1號指銷，二號撥叉軸上設置有2號指銷，一號撥叉插裝在一號撥叉軸上，二號撥叉插裝在二號撥叉軸上，并在滑槽軸上設置有用于安裝1號指銷的1號滑槽和用于安裝2號指銷的2號滑槽；

換擋操作機構中，換擋桿上部嵌入限位面板的導槽，其底部設置在擋桿支撐座上，擋桿支撐座下方安裝有換擋離合拉線，換擋離合拉線與拉線支架連接。

2.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，膜片彈簧通過彈簧支撐銷安裝在離合器外殼上。

3.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，液壓缸通過油管與手控閥連接，并在油管上設置有單向節流閥。

4.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，換擋離合拉線上套裝有拉線調整螺母。

5.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，換擋離合拉線上套裝有拉線緊固螺母。

6.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，手控閥拉桿上端還設置有與拉線座連接的安全離合器拉線，且安全離合器拉線上套裝有拉線調整螺母。

7.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，限位面板上設置有多個導槽。

8.根據權利要求1所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，限位面板上設置有半離合指示點。

9.根據權利要求1～8任一項所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，離合器操作功能控制方法如下：

離合器分離：

拉緊換擋離合拉線，手控閥拉桿與拉線座的距離縮短，此時，手控閥拉桿圍繞安裝點逆時針旋轉，手控閥左路接入，液壓缸伸長，液壓缸帶動隨動臂圍繞安裝支點順時針旋轉并帶動推桿左移，促使分離撥叉圍繞分離撥叉軸順時針旋轉，分離軸承使膜片彈簧圍繞彈簧支撐銷順時針旋轉，壓盤向右移動，離合器摩擦盤與壓盤產生間隙，離合器分離；

離合器結合：

放松換擋離合拉線，手控閥拉桿與拉線座的距離伸長，此時，手控閥拉桿圍繞安裝點順時針旋轉，手控閥右路接入，液壓缸縮短，液壓缸帶動隨動臂圍繞安裝支點逆時針旋轉并帶動推桿右移，促使分離撥叉圍繞分離撥叉軸逆時針旋轉，分離軸承使膜片彈簧圍繞彈簧支撐銷逆時針旋轉，壓盤向左移動，離合器摩擦盤與壓盤間隙逐漸減小，離合器結合；

離合器位置精準控制：

當向拉緊方向拉緊換擋離合拉線一定距離時，手控閥拉桿與拉線座產生相對距離，此時，手控閥拉桿圍繞安裝點逆時針旋轉，手控閥左路接入，液壓缸伸長，液壓缸帶動隨動臂圍繞安裝支點順時針旋轉，由于手控閥固定在隨動臂上，因此，手控閥隨動臂圍繞安裝支點順時針旋轉，手控閥拉桿與拉線座的相對距離縮短，手控閥關閉左路油路，液壓缸停止伸長，使得離合器液壓系統伸縮與拉線的伸縮保持一定的線性關系，從而實現位置精準控制。

10.根據權利要求1～8任一項所述的一種集成離合器操控功能的換擋裝置，其特征在于，撥叉換擋機構設置有兩組，分別對應不同的換擋結合套，以實現不同的方案組合，一號撥叉對應倒擋和1擋，二號撥叉對應2擋和3擋，變速器換擋桿處于N擋位置，換擋控制方法如下：

N擋換R擋：

換擋桿沿限位面板的導槽右移，此時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉緊換擋離合拉線，離合器朝分離方向移動，當換擋桿到達導槽右側極限時，離合器完全分離；向上轉動換擋使之從N擋進入R擋導槽位置，向上轉動換擋桿時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的反向轉動，拉桿帶動轉軸轉動并促使擺臂朝外側移動，擺臂帶動齒條向外側移動，齒條帶動齒輪轉動，齒輪帶動支撐軸與滑槽軸轉動72°，由于滑槽軸對應的1號滑槽在轉動的72°行程內，1號滑槽在坐標X軸正方向凸出一個結合套換擋行程，因此，滑槽軸控制1號指銷使得一號撥叉軸移動一個結合套換擋行程，此時變速器掛入倒擋，而此時滑槽軸控制的2號指銷不移動，二號撥叉軸被鎖止，無換擋動作；換入倒擋后，松開換擋桿，在離合器彈簧的作用下，離合器結合；

N擋換1擋：

換擋桿沿限位面板的導槽右移，此時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉緊換擋離合拉線，離合器朝分離方向移動，當換擋桿到達導槽右側極限時，離合器完全分離；向下轉動換擋桿使之從N擋進入1擋導槽位置，向下轉動換擋桿時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉桿帶動轉軸轉動并促使擺臂朝內側移動，擺臂帶動齒條向內側移動，齒條帶動齒輪轉動，齒輪帶動支撐軸和滑槽軸轉動72°，由于滑槽軸對應的1號滑槽在轉動的72°行程內，1號滑槽在坐標X軸負方向凸出一個結合套換擋行程，因此，滑槽軸控制1號指銷使得一號撥叉軸移動一個結合套換擋行程，此時變速器掛入1擋，而此時滑槽軸控制的2號指銷不移動，二號撥叉軸被鎖止，無換擋動作；換入1擋后，松開換擋桿，在離合器彈簧的作用下，離合器結合；

1擋換2擋：

換擋桿沿限位面板上的導槽右移，此時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉緊換擋離合拉線，離合器朝分離方向移動，當換擋桿到達導槽右側極限時，離合器完全分離；向下轉動換擋桿使之從1擋進入2擋導槽位置，向下轉動換擋桿時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉桿帶動轉軸轉動并使擺臂朝內側移動，擺臂促使齒條向內側移動，齒條帶動齒輪轉動，齒輪帶動支撐軸和滑槽軸轉動72°，由于滑槽軸對應的1號滑槽在轉動的0~36°行程內，1號滑槽從坐標X軸負方向凸出一個結合套換擋行程中退回至空擋位置，因此，滑槽軸控制1號指銷使得一號撥叉軸移動一個結合套換擋行程，此時變速器推入N擋，而此時滑槽軸控制的2號指銷不移動，二號撥叉軸被鎖止，無換擋動作；由于滑槽軸對應的2號滑槽在轉動的36~72°行程內，2號滑槽從X軸正方向凸出一個結合套換擋行程，因此，滑槽軸B3控制2號指銷B5使得二號撥叉軸B12移動一個結合套換擋行程，此時變速器推入2擋，而此時滑槽軸控制的1號指銷不移動，一號撥叉軸被鎖止，無換擋動作；此時變速器從1擋換入2檔，換入2擋后，松開換擋桿，在離合器彈簧的作用下，離合器結合；

2擋換3擋：

換擋桿沿限位面板上的導槽右移，此時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉緊換擋離合拉線，離合器朝分離方向移動，當換擋桿到達導槽右側極限時，離合器完全分離；向下轉動換擋桿使之從2擋進入3擋導槽位置，向下轉動換擋桿時，換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉動，拉桿帶動轉軸轉動并使擺臂朝內側移動，擺臂促使齒條向內側移動，齒條帶動齒輪轉動，齒輪帶動支撐軸和滑槽軸轉動72°，由于滑槽軸對應的2號滑槽在轉動的0~36°行程內，2號滑槽從坐標X軸正方向凸出一個結合套換擋行程中退回至空擋位置，因此，滑槽軸控制2號指銷使得二號撥叉軸移動一個結合套換擋行程；此時變速器推入N擋，滑槽軸對應的2號滑槽在轉動的36~72°行程內，2號滑槽從坐標X軸負方向凸出一個結合套換擋行程，故滑槽軸控制2號指銷使得二號撥叉軸移動一個結合套換擋行程，變速器推入3擋，在齒輪帶動支撐軸和滑槽軸轉動72°內，此時滑槽軸控制的1號指銷不移動，一號撥叉軸被鎖止，無換擋動作；此時變速器從2擋換入3檔，換入3擋后，松開換擋桿，在離合器彈簧的作用下，離合器結合。