CN101858426A - 混合动力客车用变速器的换档执行机构 - Google Patents

混合动力客车用变速器的换档执行机构 Download PDF

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Abstract

本发明提供的混合动力客车用变速器换档执行机构，主要包括箱体、直流电动机、换档指、螺杆和导向板，所述换档指和混合动力客车用变速器的上盖总成中拨叉轴上的拨块配合，所述导向板开有防止换档过程中换档指向两边窜动的槽，其中两边的槽为斜槽，倾斜角度和两侧换档指倾斜角度一致。本发明具有结构简单、紧凑、可靠性高、运动精确、易于控制等优点，能满足混合动力客车对换档的要求，同时有利于缩短换档时间和提高换档品质。

Description

混合动力客车用变速器的换档执行机构
技术领域
本发明涉及混合动力客车用变速器的换档执行机构。
背景技术
当前的城市公交体系交通拥挤，导致公交客车发动机无法工作在高效区，以致客车燃油经济性差，产生大量的污染尾气。混合动力客车通过控制系统使燃油发动机和电动机两套动力系统的有机协调配合，可实现低能耗，低污染，续行里程远的目标。目前，发展混合动力客车是解决城市公交体系引起的一系列环境问题的首选方案。混合动力客车高度集成、多系统协调工作的特征就要求传动系中的变速器能够实现自动换挡，以便于混合动力客车各动力系统间更好的协调工作，达到低能耗、低排放的目的。因此，用于混合动力客车的变速器的换档执行机构就需要进行特别的设计。
混合动力客车用变速器换档执行机构的设计除了要保证换档过程平顺、反应灵敏、无冲击外，还要保证换档执行机构有足够的设计精度、可靠性和操纵特性以满足换档过程控制的需要，此外，换档执行机构的体积还应尽可能的小，以便于在结构复杂、空间有限的混合动力客车中进行布置。但是，目前的换档执行机构存在动力源选择不合适，不利于控制或传动机构复杂运动精度不高的问题，以至于无法满足混合动力客车换档的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对混合动力客车对变速器的特殊要求，提供一种用于混合动力客车用变速器的换档执行机构。所设计的换档执行机构可以直接取代传统固定轴式变速器的顶盖总成实现自动换档，并有利于缩短换挡时间提高换档品质。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括箱体、直流电动机、换档指、螺杆和导向板，所述换档指和混合动力客车用变速器的上盖总成中拨叉轴上的拨块配合，所述导向板开有防止换档过程中换档指向两边窜动的槽，其中两边的槽为斜槽，倾斜角度和两侧换档指倾斜角度一致。
本发明与现有技术相比具有以下的主要优点：
1.采用直流电动机电动机作为动力源，以螺旋机构为传动机构，结构简单紧凑、可靠性高，运动精确，易于控制，能够很好地满足混合动力客车对换档的要求。
2.手动变速器的换档过程要经历摘档-选档-挂档三个阶段，而该机构采用平行式布置的结构方案，因而可在换档过程中省去选档阶段；通常情况下，熟练驾驶员的挂档时间一般为0.15S，而采用本换档执行机构的挂档时间可缩短到0.1S，能够缩短换档时间提高换档品质。
3.能够在不改变原变速器结构的前提下，仅通过替换原来的顶盖总成就可完成自动换档过程，可最大程度地保留和利用原有变速器的结构。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中的三个换档指的结构示意图。
图3为图1中的导向板10的结构示意图。
图中：1.箱体；2.倒档一档螺杆；3.倒档一档换档指；4.倒档一档直流电动机；5.二档三档螺杆；6.二档三档换档指；7.四档五档直流电动机；8.四档五档螺杆；9.四档五档换档指；10.导向板；11.二档三档直流电动机。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细描述。
本发明提供的混合动力客车用变速器换档执行机构(以下简称换档执行机构)，其结构如图1所示：包括箱体、直流电动机、换档指、螺杆和导向板，所述换档指和混合动力客车用变速器的上盖总成中拨叉轴上的拨块配合，所述导向板开有防止换档过程中换档指向两边窜动的槽，其中两边的槽为斜槽，倾斜角度和两侧换档指倾斜角度一致。
所述直流电动机包括倒档一档直流电动机4、二档三档直流电动机11和四档五档直流电动机7组成，它们固定在箱体1上，并和混合动力客车控制系统相连接。
所述螺杆包括倒档一档螺杆2、二档三档螺杆5和四档五档螺杆8，它们的一端分别和倒档一档直流电动机4、二档三档直流电动机11和四档五档直流电动机7的输出轴固定连接，呈平行布置，它们的另一端和箱体1上的所开的U型槽形成配合关系。该螺杆能够随电动机主轴转动。
所述换档指(图2)包括倒档一档换档指3、二档三档换档指6和四档五档换档指9，它们的上端分别加工有和倒档一档螺杆2、二档三档螺杆5、四档五档螺杆8相配合的内螺纹，倒档一档换档指3、二档三档换档指6和四档五档换档指9通过相配合的螺纹分别装在上倒档一档螺杆2、二档三档螺杆5和四档五档螺杆8，下端分别和变速器中倒档一档拨叉轴、二档三档拨叉轴、四档五档拨叉轴上的拨块相配合。
导向板10(图3)开有和换档指相配合的槽，能够防止换档过程中换档指向两边窜动，保证换档指准确地运动，这有利于换挡过程的精确控制、降低换档过程的噪声，提高换档品质。其中两边的槽为斜槽，倾斜角度和两侧换档指倾斜角度一致，倾斜角度范围为1°～16°。
本发明提供的换档执行机构可通过螺栓直接安装到变速器上替换原变速器的顶盖总成，安装后，换档执行机构的换档指分别和变速器上盖总成中拨叉轴上的拨块配合，具体为：倒档一档换档指3和倒档一档拨叉轴上的拨块相配合，二档三档换档指6和二档三档拨叉轴上的拨块相配合，四档五档换档指9和四档五档拨叉轴上的拨块相配合。
本发明提供的换档执行机构，其工作过程为：倒档一档直流电动机4、二档三档直流电动机11和四档五档直流电动机7接收到控制系统的动作信号后即开始运转，带动螺杆转动，从而使换档指平动，换档指推动拨叉轴运动，完成摘档或挂档动作。
下面以二档换四档具体说明换档执行机构的换档工作过程：
混合动力客车控制系统根据换档规律发出换档信号，控制系统首先确认变速器目前不是空档，然后出信号控制二档三档直流电动机11通过二档三档螺杆5、二档三档换档指6推动二档三档拨叉轴运动摘掉二档；紧接着控制系统发出信号，控制四档五档直流电机7通过四档五档螺杆8、四档五档换档指9推动四档五档拨叉轴运动挂上四档，完成换档。

Claims (4)

1.一种混合动力客车用变速器换档执行机构，其特征在于包括箱体、直流电动机、换档指、螺杆和导向板，所述换档指和混合动力客车用变速器的上盖总成中拨叉轴上的拨块配合，所述导向板开有防止换档过程中换档指向两边窜动的槽，其中两边的槽为斜槽，倾斜角度和两侧换档指倾斜角度一致。
2.根据权利要求1所述的混合动力客车用变速器换档执行机构，其特征在于所述直流电动机包括倒档一档直流电动机(4)、二档三档直流电动机(11)和四档五档直流电动机(7)，它们固定在箱体上，并和混合动力客车控制系统相连接。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力客车用变速器换档执行机构，其特征在于所述螺杆随直流电动机主轴转动，该螺杆包括倒档一档螺杆(2)、二档三档螺杆(5)和四档五档螺杆(8)，它们的一端分别和倒档一档直流电动机(4)、二档三档直流电动机(11)和四档五档直流电动机(7)的输出轴固定连接，呈平行布置，它们的另一端和箱体上的所开的U型槽形成配合关系。
4.根据权利要求1所述的混合动力客车用变速器换档执行机构，其特征在于所述换档指包括倒档一档换档指(3)、二档三档换档指(6)和四档五档换档指(9)，它们的一端分别加工有和权利要求3所述的倒档一档螺杆(2)、二档三档螺杆(5)、四档五档螺杆(8)相配合的内螺纹。
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