專利名稱：四輪驅動車輛輔助變速器電子變速裝置的制作方法
技術領域：
大體來講，本發明介紹一種四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置，特別是采用發動機來控制變速箱的運行以實現自動變速的四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置。
背景技術：
精于此類技術的人都知道，四輪驅動車輛變速箱組件分為手動型和電動型。對于手動型變速箱，司機可以通過手動操作實現變速模式的轉換，而電動型變速箱則以電子信號轉換驅動模式。此外，司機可通過直接操作駕駛臺附近的變速桿轉換四輪驅動車輛的驅動模式。
手動型變速箱組件存在的問題是，司機必須直接操作變速桿，容易感到疲勞，甚至厭煩，因而直接操作變速桿可能引發車禍。
有鑒于此，目前電動型變速箱組件已廣泛用于世界各地。因為電動型變速箱可通過電子控制實現自動變速，使操作變得簡單方便，還可緩解司機疲勞，并有可能防止發生車禍。
圖1為常規電控變速箱組件的典型范例。
電控變速箱組件的變速裝置100大體構造如下一個由發動機101帶動的且有一凹槽103的凸輪軸102；第一撥叉104，其作用為使車輪驅動模式在四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間轉換；第二撥叉105，通過單獨操作桿(圖中未顯示)手動控制，可使四輪驅動模式實現四輪高速驅動模式與四輪低速驅動模式之間的轉換；變速桿106，其一端與第一撥叉104相連，另一端插入并固定于凹槽103。
具有上述構造的變速裝置100，如果在發動機101通電后凸輪軸102開始旋轉，凹槽103中的變速桿106便沿著凹槽103與凸輪軸102發生相對位移。因此，與變速桿106相連的第一撥叉104開始移動，推動護套(圖中未顯示)，借以達到四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間的轉換。
因此，發動機101向前或向后旋轉就可以實現四輪驅動模式或兩輪驅動模式的變速。
同時，通過第一撥叉104將驅動模式換成四輪驅動模式后，如有必要在四輪高速驅動模式與四輪低速驅動模式之間實現互換，可通過操作單獨的控制桿移動第二撥叉105，將四輪高速驅動模式轉換成四輪低速驅動模式，反之亦然。
但是，常規變速裝置100缺點很多。其一，必須將凹槽103在凸輪軸102高度精確地定位，因此正確定位凹槽103頗為棘手；其二，由于必須分別實現第一類變速(四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間的轉換)及第二類變速(四輪高速驅動模式與四輪低速驅動模式之間的轉換)，零件數量增多，制造成本隨之上升，并且需要操作單獨設置的操作桿，所以給駕駛帶來不便。
同樣，可以參照美國6,155,126號專利描述的一種電控變速箱組件的變速裝置。該變速裝置的變速叉體可與變速軌進行滑動式連接。當變速軌旋轉時，由于變速叉體沿變速軌軸向方向前后移動，與腹桿相連之變速套管前后移動，從而獲得所需的檔位。
當然，上述常規變速裝置也有缺陷。首先，這種裝置中實際移動變速叉體的凸輪帶有螺旋狀細紋，其加工工序復雜；此外，螺旋狀細紋帶有預設的斜而，導致不能實現多樣化變速。
可以參照美國6,173,624號專利描述的另一種電控變速箱組件的變速裝置。其凸輪上設有預設斜面的傾斜面，并且變速軌外表面附有凸輪隨動件，因此，當凸輪軸旋轉時，即可實現變速。
然而，上述常規變速裝置也難免有缺陷。預設斜面上的傾斜面有一固定的輪廓，致使很難進行多樣化變速。特別是，凸輪隨動件為變速軌外表面的一個突起部分，需要復雜的加工工序才可制成，而且由于這種變速裝置要求改變整個變速軌的構造，造成了不便。
此外，變速叉需使用彈簧送回，但實際上卻不易將變速叉迅速、精確地彈回其原位。
發明內容
因此，本發明力圖克服前述變速器存在的問題，旨在為四輪驅動車輛變速箱組件提供一種新型電子變速裝置，以整合兩類變速手段(即四輪驅動模式與兩輪驅動模式，及四輪高速驅動模式與四輪低速變速模式之間的轉換)，同時減少零件數量，降低制造成本，方便司機操作，緩解司機疲勞，防止車禍發生以及實現變速的多樣化。
為實現以上目標，本發明給出的四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置，包括一臺發動機；一個由發動機帶動其旋轉的凸輪軸；一個按照預設距離與凸輪軸分離且與之平行的變速軌部件；安裝在變速軌部件上且被相互分開一段距離的第一及第二撥叉；一個固定于凸輪軸周圍并由其提供支持的凸輪，它可選擇性地作用于變速軌部件上的第一或第二撥叉，以實現變速。
本發明的四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置還包括以下特點所述凸輪成型有作用于所述第一撥叉以實現四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間轉換的第一及第二控制件，以及作用于所述第二撥叉以實現四輪高速驅動模式與四輪低速驅動之間轉換的第三及第四控制件。
本發明的電子變速裝置，在所述凸輪上，所述第一控制件由一平面構成，所述第二控制件由一帶有預設曲率半徑的凹面構成，所述第三及第四控制件各由一平面構成。
本發明的電子變速裝置，對所述第一及第二撥叉分別進行彈性支持的第一及第二彈簧安裝在所述變速軌部件上。
本發明的電子變速裝置，在靠近所述第一撥叉低端處一個由壓縮彈簧提供彈性支持的柱塞安裝在所述第一撥叉的一側，該所述柱塞在所述凸輪旋轉時可在所述第一或第二控制件的作用下進行選擇性偏移。
本發明的電子變速裝置，在所述第二撥叉的一側裝有一個滾柱，該所述滾柱在所述凸輪旋轉時可在所述第三或第四控制件的作用下進行選擇性偏移。
參閱附圖和下文中的詳細描述，可更清晰地理解本發明的上述發明目的和特點及其他優點，其中圖1為展示常規電控變速箱組件的截面示意圖；圖2為與本發明優選實施例的電控變速箱組件的截面圖；圖3及圖4分別為本發明闡述的電控變速箱組件的凸輪的透視圖；及圖5-7為本發明闡述的電控變速箱組件運行狀態的截面圖。
具體實施例方式下面將更詳細地講述本發明的優選實現裝置，請參閱附圖。所有圖紙及描述中將對同樣或相似的部件采用同一參考編號。
圖2為與本發明優選實現裝置一致的電控變速箱組件的截面圖；圖3及圖4分別為本發明闡述的電控變速箱組件的凸輪的透視圖；圖5-7為本發明闡述的電控變速箱組件運行狀態的截面圖。
與本發明優選實現裝置一致的四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置10由電動機11及由電動機11帶動旋轉的凸輪軸12組成。
變速軌部件28與凸輪軸12之間按照預設的距離分離并與其平行。變速軌部件28上裝有第一撥叉21及第二撥叉25，且這兩撥叉相互分離。
變速軌部件28上裝有第一彈簧24及第二彈簧27，可分別彈性支持第一撥叉21及第二撥叉25。
此外，本發明具有一項與眾不同的特點將凸輪13安裝于凸輪軸12周圍，并由其提供支持，以在發動機11驅動凸輪軸12時選擇性地作用于變速軌部件上的第一撥叉21或第二撥叉25，從而實現變速。
圖3及圖4對凸輪13的結構作了詳盡的展示。凸輪13的一端由第一控制件14及第二控制件15構成，可作用于第一撥叉21，以實現四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間的轉換。
另外，凸輪13的另一端由第三控制件16及第四控制件17構成，可作用于第二撥叉25，以實現四輪高速驅動模式與四輪低速驅動模式之間的轉換。
現在，來描述第一控制件14、第二控制件15、第三控制件16及第四控制件17的詳細構成第一控制件14由一扁平面構成；第二控制件15由帶有預設彎曲半徑的凹面構成；于凸輪13的另一端形成的第三控制件16及第四控制件17各由一個平面構成。
同時，柱塞22安裝于第一撥叉21的一側，靠近其較低的一端。壓縮彈簧23對柱塞22提供彈性支持，使其朝向凸輪13，因此，柱塞22的一端可與凸輪13的一端，即凸輪13的第一控制件14及第二控制件15實現彈性接觸。
此時，滾柱26安裝于第二撥叉25的一側，靠近其較低的一端。因此，滾柱26的一端可與凸輪13的一端，即凸輪13的第三控制件16及第四控制件17實現彈性接觸。
下面，將對本發明所講的四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置10的運作進行描述。
首先，講述電子變速裝置10在兩輪驅動模式下的運行狀態。發動機11通電后，帶動與發動機11旋轉桿相連的凸輪軸12旋轉起來。
凸輪軸12旋轉后，牢牢固定于凸輪軸12旁邊的凸輪13開始與凸輪軸12一起旋轉，同時，分別與凸輪13其中一端進行彈性的接觸第一撥叉21與第二撥叉25便以互鎖方式開始旋轉。
也就是說，在這種狀態下，通過第一彈簧24產生的彈力使安裝在第一撥叉21上的柱塞22與凸輪13的第一控制件14發生彈性接觸；第二撥叉25以滾柱26壓縮第二彈簧27，實現與第三控制件16的接觸。
從圖2中我們不難發現，在這種狀態下，第一撥叉21及第二撥叉25被置于左邊，從而可進入兩輪驅動模式。
若使發動機11通電可使兩輪驅動模式換成四輪驅動模式，因為凸輪軸12旋轉后，即可帶動凸輪軸13與其一同旋轉。凸輪軸13一旋轉，柱塞22便從第一部分18移動至第二部分19，然后壓縮壓縮彈簧23。
壓縮彈簧23以此種方式受壓后，第一撥叉21即向右移動，同時壓縮第一彈簧24。
相應地，與第一撥叉21相連的護套即開始移動，將兩輪驅動模式換成四輪驅動模式(圖中未顯示)。
此時，即使第二撥叉25與第三操作件16接觸后使滾柱26由第一部分18向第二部分19移動(即其位置不變)，也將繼續保持四輪驅動模式。
然后，就可實現將四輪驅動模式轉換成兩輪驅動模式了。因為凸輪軸12和凸輪13由發動機11帶動進行反向旋轉后，柱塞22及滾柱26即從第二部分19移至第一部分18，于是移除第一撥叉21壓縮第一彈簧24的力，再由第一彈簧24將第一撥叉21彈回左邊，進入兩輪驅動模式。
當然，甚至在這種情況下，由于第二撥叉25與第三控制件16接觸，兩輪驅動模式也將繼續保持。
同時，第一撥叉21運行可進入四輪驅動模式。如有必要，還可從四輪驅動模式的四輪高速驅動模式轉換成四輪低速驅動模式發動機11進一步使凸輪軸12及凸輪13在一個方向旋轉，從而使柱塞22及滾柱26移至第三部分20的最末端。
如果柱塞22及滾柱26移至第三部分20的最末端，柱塞22將仍然置于第二控制件15處，而滾柱26將置于第四控制件17處。
因此，在第一撥叉21保持原位的情況下，第二撥叉25在第二彈簧27彈力的推動下向右移動。
因此，由于與第二撥叉25連接的護套(圖中未顯示)開始移動，就可將四輪高速驅動模式轉換成四輪低速驅動模式了。如果需要將四輪低速模式轉換成四輪高速驅動模式，只要凸輪13反向旋轉將第二撥叉25推回至原位，就可以實現這種轉換。
盡管對本發明的優選實現裝置已作了說明性的公開，技術熟練人員仍可以在不偏離本發明的設計框架及思路(見下文披露的權利要求)的情況下對其進行各種改進、增加及置換。
依照上述說明，很明顯，本發明設計四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置展現了其以下優勢該發明通過操縱第一及第二撥叉可實現四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間的轉換，也可以實現四輪高速驅動模式與四輪低速驅動模式之間的轉換。因此，司機可在駕駛時可輕松穩定地實現變速，確保駕駛安全；零件的加工工序得到簡化；零件數量減少；制造成本降低。
權利要求
1.一四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置，包括一臺發動機；一個由所述發動機帶動而旋轉的凸輪軸；一個按照預設距離與所述凸輪軸分離且與之平行的變速軌部件；安裝在所述變速軌部件上且被相互分開一段距離的第一及第二撥叉；及一個固定于所述凸輪軸周邊并由所述凸輪軸提供支持的凸輪，它可選擇性地作用于所述變速軌部件上的所述第一及第二撥叉以實現變速。
2.根據權利要求1所述的電子變速裝置，其特征在于，所述凸輪成型有作用于所述第一撥叉以實現四輪驅動模式與兩輪驅動模式之間轉換的第一及第二控制件，以及作用于所述第二撥叉以實現四輪高速驅動模式與四輪低速驅動之間轉換的第三及第四控制件。
3.根據權利要求2所述的電子變速裝置，其特征在于，在所述凸輪上，所述第一控制件由一平面構成，所述第二控制件由一帶有預設曲率半徑的凹面構成，所述第三及第四控制件各由一平面構成。
4.根據權利要求1所述的電子變速裝置，其特征在于，對所述第一及第二撥叉分別進行彈性支持的第一及第二彈簧安裝在所述變速軌部件上。
5.根據權利要求1所述的電子變速裝置，其特征在于，在靠近所述第一撥叉低端處一個由壓縮彈簧提供彈性支持的柱塞安裝在所述第一撥叉的一側，該所述柱塞在所述凸輪旋轉時可在所述第一或第二控制件的作用下進行選擇性偏移。
6.根據權利要求1所述的電子變速裝置，其特征在于，在所述第二撥叉的一側裝有一個滾柱，該所述滾柱在所述凸輪旋轉時可在所述第三或第四控制件的作用下進行選擇性偏移。
全文摘要
本發明涉及一種四輪驅動車輛變速箱組件的電子變速裝置。該電子變速裝置包括一臺發動機；一個由發動機帶動其旋轉的凸輪軸；一個按照預設距離與凸輪軸分離且與之平行的變速軌部件；安裝在變速軌部件上且被相互分開一段距離的第一及第二撥叉；一個固定于凸輪軸周圍并由其提供支持的凸輪，它可選擇性地作用于變速軌部件上的第一或第二撥叉，以實現變速。
文檔編號F16H63/30GK1711182SQ200380103471
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月12日 優先權日2002年11月18日
發明者催閔植, 金英洙, 奉佑鐘 申請人:岱摩斯株式會社