CN103016701A - 机械式自动变速***选换档执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于机械式自动变速***的选换档执行机构，包括：输出齿轮、壳体、齿式离合器内齿轮、拨叉、齿式离合器外齿轮、蜗轮、离合器拉索软轴总成、圆锥销、蜗杆轴、输出轴、一级变速大齿轮、一级变速小齿轮、直流电机、齿扇型拨叉轴拉臂；本发明的选换档执行机构布置在变速箱上并直接作用于定轴式变速箱上的选换档拨叉轴，在实现选换档功能基础上，还可通过齿式离合器非常方便的进行自动与纯手动操纵模式的转换。本发明全部结构设计均采用低加工工艺要求，体积小，成本低，可靠性好，结构紧凑，控制便捷，易于实现车内空间布置；有效降低了驱动电机功率，提高了***控制的精准性。

Description

机械式自动变速***选换档执行机构

技术领域

本发明属于车辆传动与操纵技术领域，具体涉及一种用于机械式自动变速***的，以齿式离合器结构为设计构成的，直接作用于定轴式变速箱换选档轴的，具有自动与手动转换功能的机械自动变速***选换档执行机构。

背景技术

应用于定轴式变速箱的机械式自动变速技术是当代车辆传动与操纵技术发展的方向之一。选换档执行机构作为机械式自动变速***automatedmechanical transmission(AMT)的关键技术具有重要的研究意义。

国内已有的AMT换档执行机构主要有如下形式：

(1)以中国专利号ZL 200720123114.0为代表的AMT自动变速器选换档执行机构，其仅含有换档轴，机构通过对多个(六个)电磁阀通断的选择控制换档柱塞的位置，进而实现选择档位的目的。该结构需要对变速箱进行相应的改造，同时所需的电磁阀较多。

(2)以专利申请号：201110047957.8为代表的AMT自动变速器选换档执行机构，其为丝杠式机构，作用于多档位、成排布置的换档纵拉杆上，优点是一组机构适用于多个档位，特别适用于变速箱边界空间狭小的重型车辆。

发明内容

本发明的目的是为大功率、多档位重型车辆的机械式自动变速***提供一种结构简单紧凑、易于实现车内布置、控制便捷的，具有自动与纯手动操纵模式转换功能的选换档执行机构。

本发明的技术方案为：一种机械式自动变速***选换档执行机构，其特征在于包括：输出齿轮1、壳体2、齿式离合器内齿轮3、拨叉4、齿式离合器外齿轮5、蜗轮6、离合器拉索软轴总成7、蜗杆轴9、输出轴10、一级变速大齿轮11、一级变速小齿轮12、直流电机13、齿扇型拨叉轴拉臂16；固定在壳体2外侧的直流电机13通过一级变速小齿轮12带动一级变速大齿轮11，一级变速大齿轮11与蜗杆轴9固定连接，蜗杆轴9与蜗轮6相啮合，蜗轮6与齿式离合器外齿轮5固定连接，齿式离合器外齿轮5与齿式离合器内齿轮3相匹配，输出轴10通过花键与齿式离合器内齿轮3滑动连接；输出轴10与输出齿轮1固定连接；离合器拉索软轴总成7通过拨叉4与齿式离合器内齿轮3相连接；拨叉4可以带动齿式离合器内齿轮3落入或脱离齿式离合器外齿轮5；输出齿轮1通过齿扇型拨叉轴拉臂16与变速箱换档拨叉轴15相连；壳体2固定安装于变速箱外壳体上。

本发明的有益效果：本发明采用直流电机作驱动；以两级减速机构调整转速和扭矩；在第二级减速机构的蜗轮中心，设计了与蜗轮销连一体的齿式离合器外齿轮、与输出轴滑动相连的齿式离合器内齿轮；由离合器拉索软轴牵动拨叉使齿式离合器内齿轮“落入”(结合)或“脱离”(分离)齿式离合器外齿轮。本发明的选换档执行机构布置在变速箱上并直接作用于定轴式变速箱上的选换档拨叉轴，对车辆原设计结构不做改动，在实现选换档功能基础上，还可通过齿式离合器非常方便的进行自动与纯手动操纵模式的转换。本发明全部结构设计均采用低加工工艺要求，体积小，成本低，可靠性好，结构紧凑，控制便捷，易于实现车内空间布置。本发明实现了选换档机械传动机构的简化，有效降低了驱动电机功率；实现了选换档机械传动间隙的最小化，有效提高了***控制的精准性。

附图说明

图1为本发明的机械式自动变速***选换档执行机构在“手动工作状态”的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的机械式自动变速***选换档执行机构在“自动工作状态”的一种实施例的结构示意图；

图4为本发明的机械式自动变速***选换档执行机构在变速箱上的安装布置的一种实施例的示意图。

其中：1输出齿轮、2壳体、3齿式离合器内齿轮、4拨叉、5齿式离合器外齿轮、6蜗轮、7离合器拉索软轴总成、8圆锥销；9蜗杆轴、10输出轴、11一级变速大齿轮、12一级变速小齿轮、13直流电机；14手动换档横拉杆、15变速箱换档拨叉轴、16齿扇型拨叉轴拉臂、17本发明的执行机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

一种机械式自动变速***选换档执行机构。它包括：输出齿轮1、壳体2、齿式离合器内齿轮3、拨叉4、齿式离合器外齿轮5、蜗轮6、离合器拉索软轴总成7、圆锥销8、蜗杆轴9、输出轴10、一级变速大齿轮11、一级变速小齿轮12、直流电机13、齿扇型拨叉轴拉臂16；

直流电机13通过一级变速小齿轮12带动一级变速大齿轮11；一级变速大齿轮11与蜗杆轴9相连；蜗杆轴9与蜗轮6相啮合；蜗轮6通过圆锥销8与齿式离合器外齿轮5固定连接；齿式离合器外齿轮5与齿式离合器内齿轮3相啮合；输出轴10依次穿过壳体2底部、齿式离合器外齿轮5、齿式离合器内齿轮3、壳体2上部和齿轮1，输出轴10通过轴承与壳体连接；输出轴10可相对齿式离合器外齿轮5转动；输出轴10通过花键与齿式离合器内齿轮3滑动连接；输出轴10与输出齿轮1固定连接；拨叉4一端与齿式离合器内齿轮3外表面相连接，另一端穿出壳体2后与离合器拉索软轴总成7相连接，一个固定在壳体2上的轴穿过拨叉4的中部，拨叉4可以绕该轴转动并带动齿式离合器内齿轮3沿输出轴10做轴向运动，从而落入或脱离齿式离合器外齿轮5；输出齿轮1通过齿扇型拨叉轴拉臂16与变速箱换档拨叉轴15相连；本发明的执行机构17的壳体2须牢固安装于变速箱外壳体上。

此机构功能实现如下：

1.手动与自动状态的转换

当需要进行手动与自动状态的转换时，由驾驶员操纵“离合器拉索软轴总成7”设于驾驶室的前端手柄，使齿式离合器内齿轮3“落入”或“脱离”齿式离合器外齿轮5，“落入”为自动状态，“脱离”为手动状态。当手动状态时，由驾驶员操纵手动选换档手柄实现档位变换，此时，如图1所示：输出齿轮1、输出轴10、齿式离合器内齿轮3由齿扇型拨叉轴拉臂16连动，随手动换档横拉杆14空转。

2.自动状态选换档功能的实现

当机械式自动变速***的控制器发出选换档指令时，相应的执行机构17如图2、图3所示，齿式离合器内齿轮3落入齿式离合器外齿轮5：直流电机13按照选换档指令方向驱动一级变速小齿轮12，带动一级变速大齿轮11，带动蜗杆轴9，带动蜗轮6，带动齿式离合器外齿轮5，带动齿式离合器内齿轮3，带动输出轴10，带动输出齿轮1，带动齿扇型拨叉轴拉臂16，带动变速箱的换档拨叉轴15实现档位选择与变换。

如车辆在1档行驶状态，控制器发出从1档换到2档指令时，首先由1-R档执行机构开始执行档位选择与变换：其直流电机13逆时针方向旋转，驱动一级变速小齿轮12，带动一级变速大齿轮11，带动蜗杆轴9，带动蜗轮6，带动齿式离合器外齿轮5，带动齿式离合器内齿轮3，带动输出轴10，带动输出齿轮1，带动齿扇型拨叉轴拉臂16，带动变速箱的换档拨叉轴15使其拨动变速箱的1档齿轮由做功位置退出到空挡位置；然后由2-3档执行机构开始执行档位选择与变换：其直流电机13顺时针方向旋转，驱动一级变速小齿轮12，带动一级变速大齿轮11，带动蜗杆轴9，带动蜗轮6，带动齿式离合器外齿轮5，带动齿式离合器内齿轮3，带动输出轴10，带动输出齿轮1，带动齿扇型拨叉轴拉臂16，带动变速箱的换档拨叉轴15使其拨动变速箱的2档齿轮由空挡位置啮合到2挡做功位置。如此，完成从1档换到2档的档位选择与变换。

Claims (2)

1.一种机械式自动变速***选换档执行机构，其特征在于包括：输出齿轮(1)、壳体(2)、齿式离合器内齿轮(3)、拨叉(4)、齿式离合器外齿轮(5)、蜗轮(6)、离合器拉索软轴总成(7)、蜗杆轴(9)、输出轴(10)、一级变速大齿轮(11)、一级变速小齿轮(12)、直流电机(13)、齿扇型拨叉轴拉臂(16)；

固定在壳体(2)外侧的直流电机(13)通过一级变速小齿轮(12)带动一级变速大齿轮(11)，一级变速大齿轮(11)与蜗杆轴(9)固定连接，蜗杆轴(9)与蜗轮(6)相啮合，蜗轮(6)与齿式离合器外齿轮(5)固定连接，齿式离合器外齿轮(5)与齿式离合器内齿轮(3)相匹配，输出轴(10)通过花键与齿式离合器内齿轮(3)滑动连接；输出轴(10)与输出齿轮(1)固定连接；离合器拉索软轴总成(7)通过拨叉(4)与齿式离合器内齿轮(3)相连接；拨叉(4)可以带动齿式离合器内齿轮(3)落入或脱离齿式离合器外齿轮(5)；输出齿轮(1)通过齿扇型拨叉轴拉臂(16)与变速箱换档拨叉轴(15)相连；壳体(2)固定安装于变速箱外壳体上。

2.根据权利要求1所述的一种机械式自动变速***选换档执行机构，其特征在于：拨叉(4)一端与齿式离合器内齿轮(3)外表面相连接，另一端穿出壳体(2)后与离合器拉索软轴总成(7)相连接，一个固定在壳体(2)上的轴穿过拨叉(4)的中部，拨叉(4)可以绕该轴转动。

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