CN107524802A - 汽车及其电动换挡执行机构 - Google Patents

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徐旭初
朱新星
陶林杰
张伯平
李玄玄
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Abstract

本发明公开了一种电动换挡执行机构，用于驱动具有换挡拨头的拨头轴，包括复合齿轮、选档齿轮和换挡齿条，其中，复合齿轮固定在拨头轴上，以通过复合齿轮的动作带动拨头轴的动作实现拨头的选档和换挡。具体的，复合齿轮为沿拨头轴的周向和轴向的双向齿轮，其中，选档齿轮与复合齿轮的轴向齿啮合，以实现复合齿轮沿拨头轴的轴线方向移动，实现选档；而复合齿轮的周向齿与换挡齿条啮合，以实现复合齿轮沿拨头轴的周向转动，实现换挡。本申请中公开的电动换挡执行机构中，选档和换挡中应用到的齿轮为一个复合齿轮，减少齿轮的数量，使得结构更为紧凑，节省了空间。本发明还公开了一种具有上述电动换挡执行机构的汽车。

Description

汽车及其电动换挡执行机构
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体的说，涉及一种汽车及其电动换挡执行机构。
背景技术
传统的换挡执行机构，由选挡部分和换挡部分，通过拉索由手动进行选挡和换挡。由于市场需求，在传统离合器的手动变速箱改为自动换挡时，需要新的结构，同时目前双离合器变速箱上的换挡执行机构有电动和液压控制两种形式。
双离合器变速箱的液压换挡模块由于有漏油的困扰，提高了维护成本，已经有越来越多的双离合器变速箱的换挡机构执行机构从液压控制更改为电动控制。但是电动的换挡执行机构要求有更加紧凑的结构，更加模块化的设计，以达到减重降本的目的，提高车辆竞争力。
因此，提供一种电动换挡执行机构，以使结构紧凑，节省空间，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电动换挡执行机构，以使结构紧凑，节省空间。此外，本发明还提供了一种具有上述电动换挡执行机构的汽车。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电动换挡执行机构，用于驱动具有换挡拨头的拨头轴，其包括：
固定安装在所述拨头轴的复合齿轮，所述复合齿轮为沿所述拨头轴的轴向和所述拨头轴的周向的双向齿轮；
与所述复合齿轮的第一齿啮合，驱动所述复合齿轮沿所述拨头轴的轴线方向移动的选档齿轮；
与所述复合齿轮的第二齿啮合，驱动所述复合齿轮沿所述拨头轴的周向转动的换挡齿条。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，所述选档齿轮通过第一电机驱动。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，还包括驱动所述换挡齿条沿垂直于所述拨头轴的轴向运动的驱动机构。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，所述驱动机构包括：
第二电机；
丝杠机构，所述丝杠机构包括：与所述第二电机的输出轴连接的丝杠，所述丝杠的轴线方向垂直于所述拨头轴的轴线方向并且平行于所述选档齿轮的轴向；
与所述丝杠配合的螺母，所述换挡齿条位于所述螺母的外侧并与所述复合齿轮啮合。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，所述丝杠机构为行星滚柱丝杠机构。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，所述换挡齿条与所述螺母为一体结构。
优选地，上述的电动换挡执行机构中，所述第一齿为沿所述拨头轴的轴线方向布置的多个，所述第一齿为环形齿且轴线与所述拨头轴的轴线重合；
所述第二齿布置在所述第一齿的表面。
一种汽车，包括电动换挡执行机构，其中，所述电动换挡执行机构为上述任一项所述的电动换挡执行机构。
经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种电动换挡执行机构，用于驱动具有换挡拨头的拨头轴，包括复合齿轮、选档齿轮和换挡齿条，其中，复合齿轮固定在拨头轴上，以通过复合齿轮的动作带动拨头轴的动作实现拨头的选档和换挡。具体的，复合齿轮为沿拨头轴的周向和轴向的双向齿轮，其中，选档齿轮与复合齿轮的轴向齿啮合，以实现复合齿轮沿拨头轴的轴线方向移动，实现选档；而复合齿轮的周向齿与换挡齿条啮合，以实现复合齿轮沿拨头轴的周向转动，实现换挡。本申请中公开的电动换挡执行机构中，选档和换挡中应用到的齿轮为一个复合齿轮，减少齿轮的数量，使得结构更为紧凑，节省了空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电动换挡执行机构安装有外壳的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电动换挡执行机构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电动换挡执行机构的主视图；
图4为本发明实施例提供的电动换挡执行机构的俯视图；
图5为本发明实施例提供的电动换挡执行机构的另一方向视图；
图6为本发明实施例提供的电动换挡执行机构的再一方向视图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种电动换挡执行机构，以使结构紧凑，节省空间。此外，本发明的另一核心是提供一种具有上述电动换挡执行机构的汽车。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图6所示，本发明公开了一种电动换挡执行机构，用于驱动具有换挡拨头1的拨头轴8，包括复合齿轮2、选档齿轮3和换挡齿条5，其中，复合齿轮3固定在拨头轴8上，以通过复合齿轮2的动作带动拨头轴8的动作实现拨头1的选档和换挡。具体的，复合齿轮2为沿拨头轴8的周向和轴向的双向齿轮，其中，选档齿轮3与复合齿轮2的第一齿啮合，以实现复合齿轮2沿拨头轴8的轴线方向移动，实现选档；而复合齿轮2的第二齿与换挡齿条5啮合，以实现复合齿轮2沿拨头轴8的周向转动，实现换挡。本申请中公开的电动换挡执行机构中，选档和换挡中应用到的齿轮为一个复合齿轮2，减少齿轮的数量，使得结构更为紧凑，节省了空间。
具体的实施例中，上述的选档齿轮3通过第一电机驱动，以实现电动驱动，避免了液压控制漏油的困扰，降低维护成本。对于第一电机的类型和尺寸可根据不同的需要进行选择，且均在保护范围内。
进一步的实施例中，上述的电动换挡执行机构还包括驱动换挡齿条5沿垂直于拨头轴8的轴向运动的驱动机构。驱动机构驱动换挡齿条5沿垂直于拨头轴8的轴向运动，具体地沿复合齿轮2的切向移动，以实现复合齿轮2的转动，从而带动拨头轴8转动实现换挡。
本申请中的驱动机构包括第二电机7和丝杠机构。其中，丝杠机构包括丝杠6和螺母4，丝杠6与第二电机7的输出轴连接，并且丝杠6的轴线方向垂直于拨头轴8的轴线方向并且平行于选档齿轮3的轴向，上述的螺母4与丝杠6配合，并且换挡齿条5位于螺母4的外侧并与复合齿轮2啮合。丝杠6的轴线方向与复合齿轮2的圆周面相切，以使换挡齿条5沿直线运动时带动复合齿轮2转动，从而实现拨头轴8的转动，实现换挡。采用丝杠机构以将第二电机7的转动转换为直线运动，在通过换挡齿条5和复合齿轮2的啮合，将换挡齿条5的直线运动转换为复合齿轮2的转动。
采用双电机方案，分别用于换挡与选挡。
优选的实施例中，上述的丝杠机构为行星滚柱丝杠机构，行星滚柱丝杠本身就具有高效率的特征，可以提供整个***的效率。行星滚柱丝杠可以保证大的传动比，降低电机的扭矩要求，可以降低电机的功率。同时复合齿轮2和换挡齿条5将行星滚柱丝杠的直线运动转换为换挡拨头1的旋转运动，用于推动同步器，实现换挡。
进一步的实施例中，上述的换挡齿轮5和螺母4设置为一体结构，以保证强度要求。
本申请中公开的电动换挡执行机构的复合齿轮2的具体包括第一齿和第二齿。其中，第一齿为环形齿，即每个第一齿均为沿圆周设置的齿，第一齿为多个，并且沿拨头轴8的轴线方向布置，并且第一齿的轴线与拨头轴8的轴线重合，而第一齿的轴线与选档齿轮3的轴线垂直，在选档齿轮3转动时，通过啮合会使第一齿沿拨头轴8的轴线方向移动，即实现拨头轴8的上下移动，拨头实现选档。
上述的第二齿布置在第一齿的表面，具体地，在第一齿上设置有多个小齿，相邻的第一齿的小齿配合形成与换挡齿条5啮合的第二齿，换挡齿条5沿丝杠6的轴线方向移动时，驱动第二齿转动，从而实现换挡。
此处仅提供了一种具体的复合齿轮的结构，本申请中将第一齿和第二齿复合在一起，使得结构更为紧凑，减小了占用空间。在实际中也可采用其他布置方式，且均在保护范围内。
此外，本申请还公开了一种汽车，包括电动换挡执行机构，且该电动换挡执行机构为上述实施例中公开的电动换挡执行机构，因此，具有该电动换挡执行机构的汽车也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电动换挡执行机构，用于驱动具有换挡拨头(1)的拨头轴(8)，其特征在于，包括：
固定安装在所述拨头轴(8)的复合齿轮(2)，所述复合齿轮(2)为沿所述拨头轴(8)的轴向和所述拨头轴(8)的周向的双向齿轮；
与所述复合齿轮(2)的第一齿啮合，驱动所述复合齿轮(2)沿所述拨头轴(8)的轴线方向移动的选档齿轮(3)；
与所述复合齿轮(2)的第二齿啮合，驱动所述复合齿轮(2)沿所述拨头轴(8)的周向转动的换挡齿条(5)。
2.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征在于，所述选档齿轮(3)通过第一电机驱动。
3.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征在于，还包括驱动所述换挡齿条(5)沿垂直于所述拨头轴(8)的轴向运动的驱动机构。
4.根据权利要求3所述的电动换挡执行机构，其特征在于，所述驱动机构包括：
第二电机(7)；
丝杠机构，所述丝杠机构包括：与所述第二电机(7)的输出轴连接的丝杠(6)，所述丝杠(6)的轴线方向垂直于所述拨头轴(8)的轴线方向并且平行于所述选档齿轮(3)的轴向；
与所述丝杠(6)配合的螺母(4)，所述换挡齿条(5)位于所述螺母(4)的外侧并与所述复合齿轮(2)啮合。
5.根据权利要求4所述的电动换挡执行机构，其特征在于，所述丝杠机构为行星滚柱丝杠机构。
6.根据权利要求4所述的电动换挡执行机构，其特征在于，所述换挡齿条(5)与所述螺母(4)为一体结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电动换挡执行机构，其特征在于，所述第一齿为沿所述拨头轴(8)的轴线方向布置的多个，所述第一齿为环形齿且轴线与所述拨头轴(8)的轴线重合；
所述第二齿布置在所述第一齿的表面。
8.一种汽车，包括电动换挡执行机构，其特征在于，所述电动换挡执行机构为如权利要求1-7任一项所述的电动换挡执行机构。
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