CN103912677A - 一种自动变速器电动丝杠驱动机构 - Google Patents

一种自动变速器电动丝杠驱动机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动变速器电动丝杠驱动机构，包括换挡电机、选档电机、丝杆连接套、丝杆、丝杆螺母、换挡拔叉、丝杠螺母套、选档拔叉、选档拨块、选档轴套、选档销、换挡销和换挡轴，所述的换挡电机、丝杆连接套和丝杆依次连接，所述的丝杠螺母套设在丝杆上，并与丝杠螺母套固定连接，所述的换挡拔叉分别与换挡销和换挡轴连接，所述的换挡销与丝杠螺母套滑动连接，所述的选档电机、选档轴套、选档拔叉依次连接，所述的选档销分别与选档拔叉、选档拨块连接，所述的选档拨块与换挡轴连接。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、安装方便、低。

Description

一种自动变速器电动丝杠驱动机构
技术领域
本发明涉及一种自动变速器相关技术，尤其是涉及一种自动变速器电动丝杠驱动机构。 
背景技术
电控机械式自动变速器Automated Mechanical Transmission，简称AMT，其具体情况就是他以手动变速器为母体，将手动变速器的换档拨叉、换档轴等靠人力操纵的部件实现自动操纵，驾驶员操纵汽车和自动变速的一样，这样就实现了手动变速器的自动化；AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它揉合了二者优点，以特有的经济、方便、安全、舒适性而备受所有驾驶者的欢迎，成为各国开发的热点。 
以5档变速器为例，换档轴可以上下运动3个位置，左右转动2个位置，从而实现5个档位和一个倒档的变化，换档轴上下运动8.5mm，左右转动16度，一般的AMT由以下几部份组成：变速器本体，一般为传统机械式手动变速器；控制器，通过收集整车运行信息，根据情况发出指令驱动驱动机构进行选换档；驱行机构，收到控制器发出的指令后驱动换档轴或换档拨叉等部件进行换档。 
现有的AMT，是用电机驱动拨叉的使换档轴上下运动，再通过另一个电机驱动齿轮驱动换档轴上的另一个齿轮，来使换档轴转动的。该方案存在以下缺陷： 
1、选档电机与换档电机必须呈90度布置，不美观。 
2、换档电机布置在变速箱侧面，增加了变速箱宽度，容易碰大梁。 
3、换档后，换档电机即停止转动，不再给扭矩，在汽辆运行的过程中振动有可能会使换档齿轮转动，从而造成脱档。 
4、齿轮滑动容易卡死，磨损。 
5、换档所需力矩大，用齿轮传递换档力矩，换档电机需加装一个减速机来加 大扭矩，增加旋转圈数，这样才能满足力矩、控制精度的需求。 
6、选、换档电机坏了之后，自动换档机构不能工作，只能拖车维修。 
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、安装方便、低成本的自动变速器电动丝杠驱动机构。 
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 
一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，包括换挡电机1、选档电机2、丝杆连接套3、丝杆4、丝杆螺母5、换挡拔叉6、丝杠螺母套7、选档拔叉10、选档拨块16、选档轴套19、选档销20、换挡销23和换挡轴24，所述的换挡电机1、丝杆连接套3和丝杆4依次连接，所述的丝杠螺母5套设在丝杆4上，并与丝杠螺母套7固定连接，所述的换挡拔叉6分别与换挡销23和换挡轴24连接，所述的换挡销23与丝杠螺母套7滑动连接，所述的选档电机2、选档轴套19、选档拔叉10依次连接，所述的选档销20分别与选档拔叉10、选档拨块16连接，所述的选档拨块16与换挡轴24连接。 
所述的换挡电机1和选档电机2平行水平布置在变速箱的顶部。 
还包括换挡机构外壳8和换挡机构盖板9，所述的换挡拔叉6设在换挡机构外壳8和换挡机构盖板9之间的间隙内。 
所述的换挡电机1、丝杆连接套3和丝杆4之间通过第一键11依次连接。 
所述的丝杆连接套3设有第一轴承13，所述的丝杆4设有第二轴承14，所述的换挡机构外壳8设有用于放置第一轴承13和第二轴承14的轴承孔，该轴承孔外侧设有孔用挡圈12、15。 
所述的换挡拔叉6设有用于换挡轴24套设的四方内孔和用于换挡销23***的销孔，所述的丝杠螺母套7与换挡销23配合连接处设有两条滑槽。 
所述的选档电机2、选档轴套19、选档拔叉10之间通过第二键18依次连接。 
所述的选档拨块16与换挡轴24通过螺栓17连接。 
还包括顶盖21，该顶盖上设有用于放置防尘圈22的孔，所述的换挡轴24穿过防尘圈22。 
与现有技术相比，本发明具有以下优点： 
1)可靠性高，通过丝杠螺母套和换档拨叉的联接，形成结构上的自锁，变速 箱不会脱档。 
2、安装方便，通过丝杠传动，将换档电机布置在变速器顶部，不增加变速器总宽度，避免碰大梁。 
3、通过丝杠螺母母套上开槽，换档拨叉开销孔装换档销，换档销在丝杠螺母套上滑动的结构，相当于把电机的旋转力矩转化为丝杠螺母的直线推力，再转化为驱动换档轴的旋转力矩，通过这一机构的转化，力矩可放大180倍，电机一个换档过程所旋转的圈数可到15圈，如此一来不用加装减速机，同时满足力矩、控制精度的要求。 
4、通过一个特殊设计的换档轴，换档轴上四工M10螺孔与四方扁位，使可通过其它零部件与电机进行连接，将两个电机的旋转运动转化为换档轴的直线运动与转动。 
5、通过一个特殊设计的换档轴，用换档轴的四方扁位与换档拨叉的四方孔配合，M10螺栓将换档轴与选档拨块联接起来，换档拨叉布置在换挡机构外壳与换档机构盖板之间，且存在一定间隙等方式，使换档轴上下移动时，不影响其它零件的位置。 
6、通过控制器控制换档电机与选档电机的工作，即可以实现将换档轴自动操纵，从而实现变速器自动换档。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图2为图1的A-A向剖视图； 
图3为图1的B-B向剖视图； 
图4为图1的C-C向剖视图； 
图5为图3的D-D向剖视图； 
图6为本发明换挡拔叉的结构示意图； 
图7为本发明换挡轴的结构示意图； 
图8为图7的E方向示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 
实施例 
如图1-7所示，一种自动变速器电动丝杠驱动机构，包括换挡电机1、选档电机2、丝杆连接套3、丝杆4、丝杆螺母5、换挡拔叉6、丝杠螺母套7、选档拔叉10、选档拨块16、选档轴套19、选档销20、换挡销23和换挡轴24，所述的换挡电机1、丝杆连接套3和丝杆4依次连接，所述的丝杠螺母5套设在丝杆4上，并与丝杠螺母套7固定连接，所述的换挡拔叉6分别与换挡销23和换挡轴24连接，所述的换挡销23与丝杠螺母套7滑动连接，所述的选档电机2、选档轴套19、选档拔叉10依次连接，所述的选档销20分别与选档拔叉10、选档拨块16连接，所述的选档拨块16与换挡轴24连接。 
所述的换挡电机1和选档电机2平行水平布置在变速箱的顶部。本发明还包括换挡机构外壳8和换挡机构盖板9，所述的换挡拔叉6设在换挡机构外壳8和换挡机构盖板9之间的间隙内。所述的换挡电机1、丝杆连接套3和丝杆4之间通过第一键11依次连接。 
所述的丝杆连接套3设有第一轴承13，所述的丝杆4设有第二轴承14，所述的换挡机构外壳8设有用于放置第一轴承13和第二轴承14的轴承孔，该轴承孔外侧设有孔用挡圈12、15。 
所述的换挡拔叉6设有用于换挡轴24套设的四方内孔和用于换挡销23***的销孔，所述的丝杠螺母套7与换挡销23配合连接处设有两条滑槽。所述的选档电机2、选档轴套19、选档拔叉10之间通过第二键18依次连接。所述的选档拨块16与换挡轴24通过螺栓17连接。 
本发明还包括顶盖21，该顶盖上设有用于放置防尘圈22的孔，所述的换挡轴24穿过防尘圈22。 
换档电机1通过键11与丝杠连接套3连接，丝杠连接套3又通过同一个键与丝杠4连接，丝杠连接套布置有6205轴承13，丝杠小头端布置有6201轴承14，两个轴承安装在换档机构外壳8的轴承孔中，用孔用挡圈12和孔用挡圈15与壳体加工出来的挡边来限定轴向位置。当换档电机1旋转时，丝杠连接套旋转，丝杠连接套旋转又带去丝杠4旋转。 
换档拨叉6的四方内孔，套入换档轴24的四方扁位中，换档销23过盈配合打入换档拨叉6的销孔中，丝杠螺母套7上有两条槽，与换档销配合，换档销可以在上面自由滑动。丝杠螺母套7与丝杠螺母5用螺栓连接。丝杠4旋转时，丝杠螺母套7受换档拨叉6及换档销23的限制不能随着丝杠4一起转动，就产生了沿丝杠 轴向方向的推力。该推力作用在换档销23上，因换档拨叉6与换档销23过盈配合，且换档拨叉6四方内孔安装在换档轴24的四方扁位中，所以该推力使换档轴产生了转动力矩，丝杠螺母套7轴向移动时，带动换档轴24转动。 
换档拨叉6的四方孔(如图6所示)，与换档轴上的四方扁位配合，当换档轴套旋转时，带动换档轴转动 
如图4所示，所选档电机2与选档轴套19用键联接，选档轴套19与选档拨叉10也用键联接，当选档电机2转动时带动选档拨叉10转动 
换档轴24头部设计为图7状态，有四方头与一个M10螺孔，选档拨块16有一个￠10.5的过钉孔和一条槽，如图3、图5所示选档拨块16与换档轴24用M10螺栓联接在一起，选档拨叉10有两个销孔，选档销20过盈打入选档拨叉10的销孔中，选档销20卡入选档拨块16的槽内，选档拨叉10转动时，通过销带动选档拨块16上下运动，选档拨块16又通过螺栓带动换档轴24上下运动。 
换档拨叉10布置在换档机构盖板9与换档机构外壳8之间且存在一点间隙，换档轴24上下运动时，换档轴24的四方扁位会在换档拨叉6的四方孔内滑动，不会影响换档拨叉6的水平位置 
如图3所示，顶盖21有个孔，孔内布置有防尘圈22，换档轴24穿过防尘圈，换档轴24上下运动及转动时，都在防尘圈内，由于实际使用过程中，换档轴24是竖直布置的，换档机构内部采用油脂润滑，机构工作时的油脂的飞溅，通过防尘圈完全可以满足防尘密封要求。而换档轴24伸出换档机构外壳外面，是为了在选、换档电机坏之后，还可以用人手通过工具进行手动换档。 
通过控制器控制换档电机与选档电机的工作，即可实现将换档轴自动操纵，从而实现变速器自动换档。 

Claims (9)

1.一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，包括换挡电机(1)、选档电机(2)、丝杆连接套(3)、丝杆(4)、丝杆螺母(5)、换挡拔叉(6)、丝杠螺母套(7)、选档拔叉(10)、选档拨块(16)、选档轴套(19)、选档销(20)、换挡销(23)和换挡轴(24)，所述的换挡电机(1)、丝杆连接套(3)和丝杆(4)依次连接，所述的丝杠螺母(5)套设在丝杆(4)上，并与丝杠螺母套(7)固定连接，所述的换挡拔叉(6)分别与换挡销(23)和换挡轴(24)连接，所述的换挡销(23)与丝杠螺母套(7)滑动连接，所述的选档电机(2)、选档轴套(19)、选档拔叉(10)依次连接，所述的选档销(20)分别与选档拔叉(10)、选档拨块(16)连接，所述的选档拨块(16)与换挡轴(24)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的换挡电机(1)和选档电机(2)平行水平布置在变速箱的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，还包括换挡机构外壳(8)和换挡机构盖板(9)，所述的换挡拔叉(6)设在换挡机构外壳(8)和换挡机构盖板(9)之间的间隙内。
4.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的换挡电机(1)、丝杆连接套(3)和丝杆(4)之间通过第一键(11)依次连接。
5.根据权利要求3所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的丝杆连接套(3)设有第一轴承(13)，所述的丝杆(4)设有第二轴承(14)，所述的换挡机构外壳(8)设有用于放置第一轴承(13)和第二轴承(14)的轴承孔，该轴承孔外侧设有孔用挡圈(12、15)。
6.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的换挡拔叉(6)设有用于换挡轴(24)套设的四方内孔和用于换挡销(23)***的销孔，所述的丝杠螺母套(7)与换挡销(23)配合连接处设有两条滑槽。
7.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的选档电机(2)、选档轴套(19)、选档拔叉(10)之间通过第二键(18)依次连接。
8.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，所述的选档拨块(16)与换挡轴(24)通过螺栓(17)连接。
9.根据权利要求1所述的一种自动变速器电动丝杠驱动机构，其特征在于，还包括顶盖(21)，该顶盖上设有用于放置防尘圈(22)的孔，所述的换挡轴(24)穿过防尘圈(22)。
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