CN207687329U - 新型商用车变速器选换挡执行机构及商用车变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车变速器领域，具体公开了一种新型商用车变速器选换挡执行机构及商用车变速器，通过与换挡轴连接的第一角位移传感器和与选挡轴连接的第二角位移传感器实时识别目前的挡位信息以及目标挡位信息并反馈至TCU，由TCU控制选挡电机与换挡电机协同工作完成自动换挡，提高了选换挡的准确性，避免了手动选换挡操作的不确定性而造成的选换挡不准确，防止变速器本体因此损伤，自动选换挡大大增加了驾驶员的操作便捷性及舒适性，更加贴近市场需求。

Description

新型商用车变速器选换挡执行机构及商用车变速器

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器领域，具体涉及一种新型商用车变速器选换挡执行机构及商用车变速器。

背景技术

普通商用车变速器选换挡执行机构包括选换挡执行器壳体、选挡臂、选挡轴、选挡摆臂、换挡臂、换挡轴、选换挡拨头、互锁块、弹簧、定位座。其内部结构为选挡臂、选挡轴和选挡摆臂固定连接，换挡臂与换挡轴固定连接，选换挡拨头通过花键套在换挡轴上，选挡摆臂卡在选换挡拨头槽中，可以带动选换挡拨头在换挡轴上轴向移动，换挡轴可以通过花键带动选换挡拨头旋转，互锁块套在选换挡拨头外侧用于变速器挡位之间的互锁，弹簧套在换挡轴上分布在互锁块两侧用于帮助选换挡拨头选挡定位，定位座则用于选换挡拨头空挡定位。

其选换挡工作原理为整车通过拉线与选换挡臂连接，选挡则通过拉线带动选挡臂旋转，从而带动选挡轴及选挡摆臂旋转，选挡摆臂带动选换挡拨头在花键槽中轴向移动实现选挡。换挡则通过拉线带动换挡臂旋转，从而带动换挡轴旋转，换挡轴则通过花键带动选换挡拨头在拨叉槽中前后摆动实现换挡。

随着市场上商用车使用人群等原因的变化，对变速器选换挡性能要求越来越高并驱于自动挡。一般商用车变速器为手动变速器，其选换挡是操作室通过拉线控制选换挡，由于手动操作，容易造成选换挡不准确，选换挡不到位或超出，易损害变速器本体，另外手动操作需根据车速、发动机转速等因素进行判断并踩离合选换挡，操作相对较复杂。

此外，现有技术中的选换挡拨头6的结构如图7所示，在其选换挡拨头上设有定位长槽6.3和倒挡挡边6.2。如图6、图8所示，上述结构的选换挡拨头的选换挡定位是通过选换挡执行机构壳体14进行限位，通过壳体14上选换挡拨头两端的弹簧15的弹簧力的作用确定选挡的空挡位置，并且在选换挡执行机构壳体14上设置有一选挡定位座13，选挡定位座13作用于选换挡拨头6的中间长槽6.3中，通过选挡定位座13的作用确定换挡的空挡位置。当进行选挡时，则通过选换挡执行机构壳体14上的挡边141和挡边142，对选换挡拨头6进行限位，也就确定了选挡的挡位位置，倒挡位置则通过选换挡拨头的倒挡挡边6.2及变速器选换挡机构中叉轴的倒挡限位槽、倒挡增压器进行限位。该种方式的选换挡拨头6的选换挡定位涉及限位零部件多且繁琐，零部件包括壳体、叉轴、倒挡增压器，需要一定的模具成型要求及加工要求，有一定的成本增加，并且涉及的限位零部件多，造成整个选换挡位置的公差加大，选换挡位置精准度相对较低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是解决现有技术中手动式商用车变速器选换挡的准确性较差以及操作复杂的技术缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种新型商用车变速器选换挡执行机构，包括换挡执行机构和选挡执行机构，所述换挡执行机构至少包括换挡驱动机构、换挡轴和选换挡拨头，所述选换挡拨头与换挡轴之间通过花键轴向滑动连接；所述选挡执行机构至少包括选挡驱动机构、选挡轴以及用于驱动选换挡拨头在换挡轴上轴向移动的选挡摆臂，所述选挡摆臂与选挡轴固定连接，所述换挡驱动机构包括换挡电机和用于连接电机与换挡轴的换挡传动机构，所述换挡轴远离驱动机构的一端设有第一角位移传感器；所述选挡驱动机构包括选挡电机和用于连接选挡电机与选挡轴的选挡传动机构，所述选挡轴上设有第二角位移传感器。

一种优选的实施例，所述选换挡拨头上设有多个并排设置的定位球窝，所述选换挡拨头的一侧设有倒挡挡边。

一种优选的实施例，还包括选挡定位座，所述选挡定位座包括至少一端开口的定位套筒、位于所述定位套筒内并与定位套筒滑动连接的滑座以及设于滑座尾端与定位套筒之间的弹簧，所述弹簧的压缩方向与定位套筒的轴向方向相同，所述滑座伸出定位套筒的一端设有与所述定位球窝相匹配的定位球。

一种优选的实施例，所述滑座用于安装定位球的端部设有定位球安装腔，所述定位球与定位球安装腔的内壁之间设有弹性装置。

一种优选的实施例，所述换挡传动机构包括与选挡电机的输出轴固定连接的蜗杆一和与换挡轴固定连接的蜗轮一，所述蜗轮一与蜗杆一啮合。

一种优选的实施例，所述选挡传动机构包括与选挡电机的输出轴固定连接的蜗杆二和与选挡轴固定连接的蜗轮二，所述蜗轮二与蜗杆二啮合。

一种优选的实施例，所述蜗轮一与蜗轮二为扇形蜗轮。

一种商用车变速器，至少包括如前所述的新型商用车变速器选换挡执行机构和TCU，所述第一角位移传感器、第二角位移传感器、换挡电机及选挡电机分别与TCU通过控制电路连接，所述TCU通过第一角位移传感器和第二角位移传感器的反馈信号协同控制换挡电机和选挡电机工作。

本实用新型的新型商用车变速机选换挡机构及商用车变速器，由第一角位移传感器和第二角位移传感器实时识别目前的挡位信息以及目标挡位信息并反馈至TCU，由TCU控制选挡电机与换挡电机协同工作完成自动换挡，提高了选换挡的准确性，避免了手动选换挡操作的不确定性而造成的选换挡不准确，防止变速器本体因此损伤，自动选换挡大大增加了驾驶员的操作便捷性及舒适性，更加贴近市场需求。

此外，选换挡拨头与选挡定位座在选挡的相对运动路线中设有定位球窝，当选换挡拨头的对应挡位的定位球窝移动至定位座的定位球处时，定位球滑入定位球窝，并对定位球窝施加力的作用，实现准确选挡。同理，当换挡回空挡过程中，选换挡拨头随换挡轴转动，当选换挡拨头定位球窝转动至选挡定位座定位球处时，定位球滑入定位球窝，并对定位球窝施加力的作用，实现准确换挡。定位球窝的存在致使选换挡定位相对现有技术做出的改进，减少了壳体及叉轴的加工及成本，取消了倒挡增压器、弹簧相关零件，降低了零件成本。选换挡定位集中到选换挡拨头上，大大提高了选换挡定位的准确性，避免了多个定位造成的叠加误差造成选换挡定位准确性下降的技术缺陷。

附图说明

图1为本实施例选换挡执行机构的结构示意图；

图2为图1所示选换挡执行机构的局部结构示意图；

图3为本实施例中选换挡拨头的结构示意图；

图4为本实施例中选换挡拨头与选挡定位座及倒挡开关的结构示意图；

图5为本实施例中选挡定位座的结构示意图；

图6为现有技术中选换挡执行机构的结构示意图；

图7为现有技术中选换挡拨头的结构示意图；

图8为现有技术中选换挡拨头与选挡定位座及倒挡开关的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示，本实施例的一种新型商用车变速器选换挡执行机构，包括换挡执行机构和选挡执行机构。其中换挡执行机构至少包括换挡驱动机构、换挡轴4和选换挡拨头6，该选换挡拨头6与换挡轴4之间通过花键轴向滑动连接，该处通过花键轴向滑动连接的方式与现有技术手动变速器相同。本实施例的选挡执行机构至少包括选挡驱动机构、选挡轴11以及用于驱动选换挡拨头6在换挡轴4上轴向移动的选挡摆臂12，该选挡摆臂12与选挡轴11固定连接，由选挡驱动机构驱动选挡轴11旋转，进而通过选挡摆臂12的摆动带动选换挡拨头6移动实现选挡，由换挡驱动机构驱动换挡轴4旋转，基于花键连接，带动选换挡拨头6在拨叉槽中摆动实现换挡。

作为本实施例的改进之处，其中换挡驱动机构包括换挡电机1和用于连接电机1与换挡轴4的换挡传动机构，并且在换挡轴4远离驱动机构的一端设有第一角位移传感器5。作为优选，本实施例的换挡传动机构包括与选挡电机1的输出轴固定连接的蜗杆一2和与换挡轴4固定连接的蜗轮一3，该蜗轮一3与蜗杆一2啮合，该蜗轮一3与换挡轴4固定连接。

进一步的，本实施例的选挡驱动机构包括选挡电机7和用于连接选挡电机7与选挡轴11的选挡传动机构，并在所述选挡轴11上设有第二角位移传感器10。作为优选，本实施例的选挡传动机构包括与选挡电机7的输出轴固定连接的蜗杆二8和与选挡轴11固定连接的蜗轮二9，该蜗轮二9与蜗杆二8啮合。

一种优选的实施例，其中蜗轮一3与蜗轮二9为扇形蜗轮，如此设置的目的在于，基于选挡轴和换挡轴的动作原理为往复摆动，并且扇形结构还可以节约安装空间。

作为本实施例另一个改进之处，如图3所示，本实施例的选换挡拨头6上设有多个并排设置的定位球窝6.1以及该选换挡拨头6的一侧设有倒挡挡边6.2。如图4所示，还包括选挡定位座13和倒挡开关16。需要说明的是，其中倒挡开关16的结构与现有技术相同，在此不做赘述。

本实施例中的选挡定位座13的优选结构如图5所示，包括至少一端开口的定位套筒131、位于所述定位套筒131内并与定位套筒131滑动连接的滑座132以及设于滑座132尾端与定位套筒131之间的弹簧134，其中弹簧134的压缩方向与定位套筒131的轴向方向相同。进一步的，所述滑座132伸出定位套筒131的一端设有定位球安装腔135，该定位球安装腔135内安装有与所述定位球窝6.1相匹配的定位球133。作为优选，定位球133为钢球。作为优选，定位球133与定位球安装腔135的内壁之间设有由弹性材料制成的弹性装置136，起缓冲作用。

图3所示为一种优选实施例，该实施例的选换挡拨头应用于六挡变速器，其中定位球窝包括1/2挡位置球窝6.11、3/4挡位置球窝6.12、5/6挡位置球窝6.13以及倒挡位置球窝6.14。上述每个球窝的相对位置距离对应的是变速器总成处选换挡位置拨叉槽导块的相对距离。通过选换挡定位座对相对挡位位置的定位作用，在选挡时进行准确定位，也就避免了因需要多个零件进行定位造成的误差。同时，该种新型准确选换挡拨头可以取消选换挡执行机构上的挡边、空挡定位的弹簧零件、倒挡增压器零件以及倒挡叉轴上针对倒挡限位的限位槽，大大降低了壳体材料，零件成本及加工成本。该结构的优势在于减少了选换挡拨头的选换挡位置关联的相关零件，提高了选换挡位置的准确性，将选换挡位置定位简单化，降低了壳体材料，相关零件及加工成本。

一种运用上述换挡执行机构的商用车变速器，还应当包括TCU（TransmissionControl Unit，即自动变速箱控制单元），其中第一角位移传感器5、第二角位移传感器10、换挡电机1及选挡电机7分别与TCU通过控制电路连接，所述TCU通过第一角位移传感器5和第二角位移传感器10的反馈信号协同控制换挡电机1和选挡电机7工作。

本实施例的商用车变速器工作过程中，在TCU根据根据整车车速、油门大小、加速度等因素判定需要换挡时，根据第二角位移传感器10反馈的挡位信息启动选挡电机7，选挡电机7驱动选挡摆臂12将选换挡拨头6拨至相应相应挡位位置，第二角位移传感器10将该信息反馈至TCU后，TCU驱动换挡电机1启动，驱动选换挡拨头6进行换挡，换挡完成后第一角位移传感器5将信息反馈至TCU，换挡电机1和选挡电机均停止工作。该商用车变速器实现自动换挡，操作方便，由于角位移传感器精确的位置判别及TCU精准的程序控制，可以保证该机构选换挡操作位置的准确性及可靠性。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型商用车变速器选换挡执行机构，包括换挡执行机构和选挡执行机构，所述换挡执行机构至少包括换挡驱动机构、换挡轴和选换挡拨头，所述选换挡拨头与换挡轴之间通过花键轴向滑动连接；所述选挡执行机构至少包括选挡驱动机构、选挡轴以及用于驱动选换挡拨头在换挡轴上轴向移动的选挡摆臂，所述选挡摆臂与选挡轴固定连接，其特征在于，所述换挡驱动机构包括换挡电机和用于连接电机与换挡轴的换挡传动机构，所述换挡轴远离驱动机构的一端设有第一角位移传感器；所述选挡驱动机构包括选挡电机和用于连接选挡电机与选挡轴的选挡传动机构，所述选挡轴上设有第二角位移传感器。

2.按照权利要求1所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述选换挡拨头上设有多个并排设置的定位球窝，所述选换挡拨头的一侧设有倒挡挡边。

3.按照权利要求2所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，还包括选挡定位座，所述选挡定位座包括至少一端开口的定位套筒、位于所述定位套筒内并与定位套筒滑动连接的滑座以及设于滑座尾端与定位套筒之间的弹簧，所述弹簧的压缩方向与定位套筒的轴向方向相同，所述滑座伸出定位套筒的一端设有与所述定位球窝相匹配的定位球。

4.按照权利要求3所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述滑座用于安装定位球的端部设有定位球安装腔，所述定位球与定位球安装腔的内壁之间设有弹性装置。

5.按照权利要求1-4任一项所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述换挡传动机构包括与选挡电机的输出轴固定连接的蜗杆一和与换挡轴固定连接的蜗轮一，所述蜗轮一与蜗杆一啮合。

6.按照权利要求5所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述选挡传动机构包括与选挡电机的输出轴固定连接的蜗杆二和与选挡轴固定连接的蜗轮二，所述蜗轮二与蜗杆二啮合。

7.按照权利要求6所述的新型商用车变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述蜗轮一与蜗轮二为扇形蜗轮。

8.一种商用车变速器，其特征在于，至少包括如权利要求6或7所述的新型商用车变速器选换挡执行机构和TCU，所述第一角位移传感器、第二角位移传感器、换挡电机及选挡电机分别与TCU通过控制电路连接，所述TCU通过第一角位移传感器和第二角位移传感器的反馈信号协同控制换挡电机和选挡电机工作。