CN101424340B - 自动变速器选换挡执行机构 - Google Patents

Abstract

一种自动变速器选换挡执行机构，包括有选挡执行机构和换挡执行机构，所述选挡执行机构包括有选挡导向轴(4)、选挡导向轴齿轮(6)和选挡导向轴角度传感器(7)；所述换挡执行机构包括有换挡轴(19)、换挡传感器轴(3)、换挡摇臂(32)、换挡轴齿条(21)和换挡传感器轴角度传感器(18)，其特征在于：所述选挡执行机构和换挡执行机构通过换挡轴齿条(21)和选挡导向轴齿轮(6)相互啮合。由于采用了上述技术方案，本发明具有结构紧凑、传动效率高、选换挡可靠性强的优点。

Description

自动变速器选换挡执行机构

所属技术领域

本发明涉及一种自动变速器选换挡执行机构。

背景技术

目前的手动变速器特别是多挡手动变速器车辆在行驶过程中要求驾驶员频繁换挡以满足发动机动力的需要，这样就造成驾驶员体力大量消耗，容易出现换错挡或换不上挡的情况。为了克服上述不足，在现有的车辆中采用了机械式自动变速器，它是在有级式机械固定轴式传动系统的基础上增加自动变速操纵系统，由电子控制选换挡机构，从而代替人力完成选挡和换挡。

机械式自动变速器按驱动动力的来源不同，可分为电控液动式、电控气动式和电机电动式。虽然这几种机械式自动变速器都能够代替人力完成选挡和换挡工作，但是，电控液动式制造精度要求高，成本太高；电控气动式要增加不少附件，结构繁杂，不利于汽车底盘的布置；而电机电动式由于选挡执行机构和换挡执行机构各自独立，结构不紧凑，导致传动效率低，选换挡的可靠性差。

在现有的选换挡执行机构中，包括有选挡执行机构和换挡执行机构，所述选挡执行机构包括有选挡电机、选挡导向轴和选挡导向轴角度传感器；所述换挡执行机构包括有换挡电机、换挡轴、换挡摇臂和换挡轴角度传感器；所述选挡导向轴角度传感器安装在选挡电机上，所述换挡轴角度传感器安装在换挡电机上；换挡执行机构中的换挡轴和换挡摇臂是成一个整体的，同时，在换挡轴上采用的是直齿齿条。

这样做就存在如下的不足：

1.选挡导向轴传感器和换挡轴角度传感器分别安装在换挡电机和选挡电机上，采用的是前端控制，使得选挡和换挡的控制精度差。

2.换挡轴和换挡摇臂是成一个整体的，这样做使得该结构复杂。

3.换挡轴上采用的是直齿齿条，该直齿齿条与换挡轴是可以相对转动的，使得换挡轴的整体结构比较复杂且不紧凑。

发明内容

本发明的目的就是提供一种结构紧凑、传动效率高的自动变速器选换挡执行机构。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，包括有选挡执行机构和换挡执行机构，所述选挡执行机构包括有选挡导向轴、选挡导向轴齿轮和选挡导向轴角度传感器；所述换挡执行机构包括有换挡轴、换挡传感器轴、换挡摇臂、换挡轴齿条和换挡传感器轴角度传感器，所述选挡执行机构和换挡执行机构通过换挡轴齿条和选挡导向轴齿轮相互啮合。

所述换挡轴齿条为环形齿条，环形齿条通过定位销固定在换挡轴上。

在换挡轴上设置有换挡轴扇形齿轮，所述换挡轴扇形齿轮设置在换挡轴中部；在换挡传感器轴上设置有换挡传感器扇形齿轮；所述换挡轴扇形齿轮和换挡传感器扇形齿轮均与换挡导向轴齿轮啮合。

为了提高选挡和换挡的控制精度，所述选挡导向轴角度传感器设置在选挡导向轴的一端上，并通过螺栓与箱体连接；所述换挡传感器轴角度传感器设置在换挡传感器轴一端上，并通过螺栓与箱体连接。

所述换挡摇臂通过定位销设置在换挡轴上，在换挡摇臂通上设置有换挡摇臂弹簧和换档互锁板，所述换挡摇臂设置在换挡互锁板内，在换挡摇臂上对称设置有换挡摇臂弹簧。

本发明是这样工作的：选挡电机驱动选挡电机蜗杆转动，转动的选挡电机蜗杆带动选挡导向轴蜗轮转动，转动的选挡导向轴蜗轮带动选挡导向轴转动，由于选挡导向轴上的选挡导向轴齿轮与环形齿条啮合，从而带动了环形齿条上下移动，使得换挡轴上下移动，完成选挡；同时，换挡电机驱动换挡电机蜗杆转动，转动的换挡电机蜗杆带动换挡导向轴蜗轮转动，转动的换挡导向轴蜗轮带动换挡导向轴转动，由于换挡导向轴上的换挡导向轴齿轮与换挡轴扇形齿轮啮合，从而带动换挡轴扇形齿轮左右移动，使得换挡轴左右移动，完成换挡。当选挡和换挡工作完成后，转动的换挡轴带动换挡摇臂总成转动，从而拨动拨叉运动，完成换挡工作。

为了调谐传动系扭振固有频率，抑制扭转共振响应振幅，缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善换挡平顺性，在换挡导向轴上设置有扭转减振器。所述扭转减振器包括有减振弹簧、上盖和下盖，上盖与换挡导向轴齿轮啮合，下盖与换挡导向轴蜗轮啮合。减振弹簧的目的的为了降低传动系统的首端扭转刚度，从而降低传动系统的某阶固有的频率，改变系统的固有振型。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1.选挡执行机构与换挡执行机构之间相互连接，使得结构紧凑，传动效率高，提高了选换挡的可靠性；

2.采用环形齿条，简化换挡轴结构，使得换档轴结构紧凑；

3.采用扇形齿轮，使得换挡轴结构紧凑；

4.由于在选挡和换挡执行机构上均采用了角度传感器，这样做确保了选挡和换挡动作及时准确到位；

5.由于采用了扭转减振器，调谐了传动系扭振固有频率，抑制扭转共振响应振幅，缓和了非稳定工况下传动系统的扭转冲击载荷和改善了换挡平顺性。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为发明的总体结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为换挡导向轴总成结构示意图；

图5为选挡导向轴总成结构示意图；

图6为扭转减震器结构示意图；

图7为换挡轴结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1，如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种自动变速器选换挡执行机构，包括有选挡执行机构和换挡执行机构，所述选挡执行机构包括有选挡导向轴4、选挡导向轴齿轮6和选挡导向轴角度传感器7；所述换挡执行机构包括有换挡轴19、换挡传感器轴3、换挡摇臂32、换挡轴齿条21和换挡传感器轴角度传感器18，所述选挡执行机构和换挡执行机构通过换挡轴齿条21和选挡导向轴齿轮6相互啮合。

设置环形齿条和将环形齿条通过固定销36固定在换挡轴19上的目的是为了简化换挡轴19的结构，使得换挡轴19的结构更加紧凑。

在换挡轴19上设置有换挡轴扇形齿轮20，所述换挡轴扇形齿轮20设置在换挡轴19中部；在换挡传感器轴3上设置有换挡传感器扇形齿轮8；所述换挡轴扇形齿轮20和换挡传感器扇形齿轮8均与换挡导向轴齿轮17啮合。

为了提高选挡和换挡的控制精度，所述选挡导向轴角度传感器7设置在选挡导向轴4的一端上，并通过螺栓与箱体连接；所述换挡传感器轴角度传感器18设置在换挡传感器轴3一端上，并通过螺栓与箱体连接。

所述换挡摇臂32通过定位销31设置在换挡轴19上，在换挡摇臂32通上设置有换挡摇臂弹簧33和换档互锁板34，所述换挡摇臂32设置在换挡互锁板34内，在换挡摇臂32上对称设置有换挡摇臂弹簧33。

本发明是这样工作的：选挡电机1驱动选挡电机蜗杆2转动，转动的选挡电机蜗杆2带动选挡导向轴蜗轮5转动，转动的选挡导向轴蜗轮5带动选挡导向轴4转动，由于选挡导向轴4上的选挡导向轴齿轮6与环形齿条啮合，从而带动了环形齿条上下移动，使得换挡轴19上下移动，完成选挡；同时，换挡电机12驱动换挡电机蜗杆13转动，转动的换挡电机蜗杆13带动换挡导向轴蜗轮16转动，转动的换挡导向轴蜗轮16带动换挡导向轴15转动，由于换挡导向轴15上的换挡导向轴齿轮17与换挡轴扇形齿轮20啮合，从而带动换挡轴扇形齿轮20左右移动，使得换挡轴19左右移动，完成换挡。角度传感器7、18及时采集选挡位置参数与换挡位置参数并传给电子控制元件，从而控制电机转动，确保选挡和换挡动作及时准确到位。

为了调谐传动系扭振固有频率，抑制扭转共振响应振幅，缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善换挡平顺性，在换挡导向轴15上设置有扭转减振器。所述扭转减振器包括有减振弹簧28、上盖29和下盖30，上盖29与换挡导向轴齿轮17啮合，下盖30与换挡导向轴蜗轮16啮合。减振弹簧28的目的的为了降低传动系统的首端扭转刚度，从而降低传动系统的某阶固有的频率，改变系统的固有振型。

Claims (9)

1.一种自动变速器选换挡执行机构，包括有选挡执行机构和换挡执行机构，所述选挡执行机构包括有选挡导向轴（4）、选挡导向轴齿轮（6）和选挡导向轴角度传感器（7）；所述换挡执行机构包括有换挡轴（19）、换挡传感器轴（3）、换挡摇臂（32）、换挡轴齿条（21）和换挡传感器轴角度传感器（18），所述选挡导向轴齿轮（6）和选挡导向轴角度传感器（7）分别设置在选挡导向轴（4）两端，所述换挡摇臂（32）和换挡轴齿条（21）分别设置在换挡轴（19）的两端上，所述换档传感器轴角度传感器（18）设置在换挡传感器轴（3）上，其特征在于：所述选挡执行机构和换挡执行机构通过换挡轴齿条（21）和选挡导向轴齿轮（6）相互啮合。

2.如权利要求1所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：所述换挡轴齿条（21）为环形齿条，环形齿条通过定位销（36）固定在换挡轴（19）上。

3.如权利要求1所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：在换挡轴（19）上设置有换挡轴扇形齿轮（20），所述换挡轴扇形齿轮（20）设置在换挡轴（19）中部；在换挡传感器轴（3）上设置有换挡传感器扇形齿轮（8）；所述换挡轴扇形齿轮（20）和换挡传感器扇形齿轮（8）均与换挡导向轴齿轮（17）啮合。

4.如权利要求1所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：所述选挡导向轴角度传感器（7）设置在选挡导向轴（4）的一端上，并通过螺栓与箱体连接；所述换挡传感器轴角度传感器（18）设置在换挡传感器轴（3）一端上，并通过螺栓与箱体连接。

5.如权利要求1所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：所述换挡摇臂（32）设置在换挡轴（19）上。

6.如权利要求5所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：所述换挡摇臂（32）通过定位销（31）设置在换挡轴（19）上。

7.如权利要求5或6所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：在换挡摇臂（32）上设置有换挡摇臂弹簧（33）和换档互锁板（34），所述换挡摇臂（32）设置在换挡互锁板（34）内，在换挡摇臂（32）上对称设置有换挡摇臂弹簧（33）。

8.如权利要求1所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：在换挡导向轴（15）上设置有扭转减振器。

9.如权利要求8所述的自动变速器选换挡执行机构，其特征在于：所述扭转减振器包括有减振弹簧（28）、上盖（29）和下盖（30），上盖（29）与换挡导向轴齿轮（17）啮合，下盖（30）与换挡导向轴蜗轮（16）啮合。

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