CN104315141A - 一种电机驱动换挡机构的变速箱 - Google Patents

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唐海滨
王军
雷雨龙
王志福
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Abstract

本发明涉及一种变速箱技术，尤其涉及一种电机驱动换挡机构的变速箱，包括换挡机构和执行机构，所述换挡机构包括第一换挡电机、第一滚柱丝杠、第一换挡叉、第二换挡电机、第二滚柱丝杠、第二换挡叉，所述第一滚珠丝杠与所述第一换挡电机的输出轴连接，所述第一换挡叉的上端设有内螺纹套筒，与所述第一滚柱丝杠螺纹连接，所述第二滚柱丝杠与所述第二换挡电机的输出轴连接，所述第二换挡叉的上端设有内螺纹套筒，所述螺纹套筒与所述第二滚柱丝杠螺纹连接，本发明的有益效果是：用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。

Description

一种电机驱动换挡机构的变速箱
技术领域
本发明涉及一种变速箱技术，尤其涉及一种电机驱动换挡机构的变速箱。
背景技术
     变速箱主要指的是汽车的变速箱，它分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵***组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。功能为：一、改变传动比；二、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；三、利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
传统自动变速箱的原有的换档机构为：伺服阀控制气缸或者油缸工作，气缸或者油缸带动拨头，拨头带动换挡叉，从而实现档位变换，由于气源压力或者液压力、换档位置不确定因素的影响，如输入信号，经过TCU处理过的输出信号也不是很准确，从而造成换档力不平稳，换挡不准确。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种换挡力平稳，换挡准确的电机驱动换挡机构的变速箱，结构简单、使用寿命长、传动比设计更为合理、从而进一步降低能耗。
一种电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，包括换挡机构和执行机构，所述换挡机构包括第一换挡电机、第一滚柱丝杠、第一换挡叉、第二换挡电机、第二滚柱丝杠、第二换挡叉，所述第一滚珠丝杠与所述第一换挡电机的输出轴连接，所述第一换挡叉的上端设有内螺纹套筒，与所述第一滚柱丝杠螺纹连接，所述第二滚柱丝杠与所述第二换挡电机的输出轴连接，所述第二换挡叉的上端设有内螺纹套筒，所述螺纹套筒与所述第二滚柱丝杠螺纹连接。
上述方案中，所述第一换挡电机和第二换挡电机的下方设有第一叉轴和第二叉轴，所述第一叉轴上安装第一导块，所述第一导块固定在第一拨头与第一换挡叉的连接处；所述第二叉轴上安装第二导块，所述第二导块固定在第二拨头与第二导块第二换挡叉的连接处。
上述方案中，所述换挡机构包括输入轴、输出轴、第一滚针轴承、第一齿轮、第二齿轮、轴、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第二滚针轴承、第八齿轮，输入轴与所述第一齿轮固定连接，所述第一齿轮的下方与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和所述第五齿轮同与所述轴固定连接，所述第八齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第六齿轮啮合，所述第五齿轮与所述第七齿轮啮合，所述第八齿轮、第六齿轮、第七齿轮与所述输出轴转动副连接，在第一齿轮与第八齿轮之间安装第一滚针轴承，所述第一滚针轴承通过花键与所述输出轴移动副连接，所述第一滚针轴承与所述第一换挡叉固定连接，在所述第六齿轮与所述第七齿轮之间安装所述第二滚针轴承，所述第二滚针轴承通过花键与所述输出轴移动副连接，所述第二滚针轴承与所述第二换挡叉固定连接。
本发明的有益效果是：用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。
附图说明
图1 本发明的结构示意简图。
图2 本发明的立体图。
图中所示：1，第一换挡电机；2，第一滚柱丝杠；3，第一拨头；4，第一叉轴；5，第一换挡叉；6，第一导块；7，输入轴；8，输出轴；9，第一滚针轴承；10，第一齿轮；11，第二齿轮；12，轴；13，第三齿轮；14，第四齿轮；15，第五齿轮；16，第六齿轮；17，第七齿轮；18，第二滚针轴承；19，第八齿轮；20，第二换挡电机；21，第二滚柱丝杠；22，第二拨头；23，第二导块；24，第二叉轴；25，第二换挡叉。
具体实施例
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1、2所示，一种电机驱动换挡机构的变速箱，包括换挡机构和执行机构，换挡机构包括第一换挡电机1、第一滚柱丝杠2、第一拨头3、第一换挡叉5、第二换挡电机20、第二滚柱丝杠21、第二拨头22、第二换挡叉25，所述第一滚珠丝杠2与所述第一换挡电机1的输出轴连接，所述第一拨头3的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述第一滚柱丝杠2螺纹连接，所述第一拨头3的下端固定连接所述第一换挡叉5；所述第二滚柱丝杠21与所述第二换挡电机20的输出轴连接，所述第二拨头22的上端设置内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述第二滚柱丝杠21螺纹连接，所述第二拨头22的下端固定连接所述第二换挡叉25，所述第一换挡叉5、第二换挡叉25分别与执行机构连接。
由于齿轮在高速旋转时会对换挡叉形成较大的冲击力，该冲击力会对滚柱丝杠产生损害，为了避免这种情况，在换挡叉和拨头之间增加叉轴和导块设计，在第一换挡电机1和第二换挡电机20的下方设有第一叉轴4和第二叉轴24，所述第一叉轴4上安装第一导块6，所述第一导块6固定在第一拨头3与第一换挡叉5的连接处；所述第二叉轴24上安装第二导块23，所述第二导块23固定在第二拨头22与第二导块23第二换挡叉25的连接处。
执行机构包括输入轴7、输出轴8、第一滚针轴承9、第一齿轮10、第二齿轮11、轴12、第三齿轮13、第四齿轮14、第五齿轮15、第六齿轮16、第七齿轮17、第二滚针轴承18、第八齿轮19，输入轴7与所述第一齿轮10固定连接，所述第一齿轮10的下方与所述第二齿轮11啮合，所述第二齿轮11、第三齿轮13、第四齿轮14和所述第五齿轮15同与所述轴12固定连接，所述第八齿轮19与所述第三齿轮13啮合，所述第四齿轮14与所述第六齿轮16啮合，所述第五齿轮15与所述第七齿轮17啮合，所述第八齿轮19、第六齿轮16、第七齿轮17与所述输出轴8转动副连接，在第一齿轮10与第八齿轮19之间安装第一滚针轴承9，所述第一滚针轴承9通过花键与所述输出轴8移动副连接，所述第一滚针轴承9与所述第一换挡叉5固定连接，在所述第六齿轮16与所述第七齿轮17之间安装所述第二滚针轴承18，所述第二滚针轴承18通过花键与所述输出轴8移动副连接，所述第二滚针轴承18与所述第二换挡叉25固定连接。
当第一换挡电机1正转时，第一拨头3向左移动，第一拨头3带动第一导块6在第一叉轴4上向左滑动，第一导块6带动第一换挡叉5向左移动，当第一换挡叉5向左移动时，带动第一滚针轴承9向左移动，使得内圈的啮合齿与第一齿轮10啮合，这时第一滚针轴承9的内圈可以获得与第一齿轮10相同的转速，再通过花键传递给输出轴8。
当第一换挡电机1反转时，第一拨头3向右移动，第一拨头3带动第一导块6在第一叉轴4上向右滑动，第一导块6带动第一换挡叉5向左移动，当第一换挡叉5向右移动时，带动第一滚针轴承9向右移动，使得内圈的啮合齿与第八齿轮19啮合，这时第一滚针轴承9的内圈可以获得与第八齿轮19相同的转速，再通过花键传递给输出轴8。
当第二换挡电机20正转时，第二拨头22向左移动，第二拨头22带动第二导块23在第二叉轴24上向左滑动，第二导块23代理第二换挡叉25向左移动，当第二换挡叉25向左移动时，带动第二滚针轴承18向左移动，使得内圈的啮合齿与第六齿轮16啮合，这时第二滚针轴承18的内圈可以获得与第六齿轮16相同的转速，再通过花键传递给输出轴8。
当第二换挡电机20反转时，第二拨头22向右移动，第二拨头22带动第二导块23在第二叉轴24上向右滑动，第二导块23带动第二换挡叉25向右移动，当第二换挡叉25向右移动时，带动第二滚针轴承18向右移动，使得内圈的啮合齿与第七齿轮17啮合，这时第二滚针轴承18的内圈可以获得与第七齿轮17相同的转速，在通过花键传递给输出轴8。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，包括换挡机构和执行机构，所述换挡机构包括第一换挡电机（1）、第一滚柱丝杠（2）、第一拨头（3）、第一换挡叉（5）、第二换挡电机（20）、第二滚柱丝杠（21）、第二拨头（22）、第二换挡叉（25），所述第一滚珠丝杠（2）与所述第一换挡电机（1）的输出轴连接，所述第一拨头（3）的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述第一滚柱丝杠（2）螺纹连接，所述第一拨头（3）的下端固定连接所述第一换挡叉（5）；所述第二滚柱丝杠（21）与所述第二换挡电机（20）的输出轴连接，所述第二拨头（22）的上端设置内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述第二滚柱丝杠（21）螺纹连接，所述第二拨头（22）的下端固定连接所述第二换挡叉（25），所述第一换挡叉（5）、第二换挡叉（25）分别与执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种电机驱动的变速箱换挡机构，其特征在于，所述第一换挡电机（1）和第二换挡电机（20）的下方设有第一叉轴（4）和第二叉轴（24），所述第一叉轴（4）上安装第一导块（6），所述第一导块（6）固定在第一拨头（3）与第一换挡叉（5）的连接处；所述第二叉轴（24）上安装第二导块（23），所述第二导块（23）固定在第二拨头（22）与第二导块（23）第二换挡叉（25）的连接处。
3.根据权利要求1所述的一种电机驱动的变速箱换挡机构，其特征在于，所述执行机构包括输入轴（7）、输出轴（8）、第一滚针轴承（9）、第一齿轮（10）、第二齿轮（11）、轴（12）、第三齿轮（13）、第四齿轮（14）、第五齿轮（15）、第六齿轮（16）、第七齿轮（17）、第二滚针轴承（18）、第八齿轮（19），输入轴（7）与所述第一齿轮（10）固定连接，所述第一齿轮（10）的下方与所述第二齿轮（11）啮合，所述第二齿轮（11）、第三齿轮（13）、第四齿轮（14）和所述第五齿轮（15）同与所述轴（12）固定连接，所述第八齿轮（19）与所述第三齿轮（13）啮合，所述第四齿轮（14）与所述第六齿轮（16）啮合，所述第五齿轮（15）与所述第七齿轮（17）啮合，所述第八齿轮（19）、第六齿轮（16）、第七齿轮（17）与所述输出轴（8）转动副连接，在第一齿轮（10）与第八齿轮（19）之间安装第一滚针轴承（9），所述第一滚针轴承（9）通过花键与所述输出轴（8）移动副连接，所述第一滚针轴承（9）与所述第一换挡叉（5）固定连接，在所述第六齿轮（16）与所述第七齿轮（17）之间安装所述第二滚针轴承（18），所述第二滚针轴承（18）通过花键与所述输出轴（8）移动副连接，所述第二滚针轴承（18）与所述第二换挡叉（25）固定连接。
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