CN102182820A - 自动机械变速器执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动机械变速器执行机构，包括换挡机构和选挡机构，曲柄，曲柄轴，曲柄上面通过曲柄轴连接换挡机构，换挡机构内设有交叉滑道及滑块，交叉滑道及滑块上面交叉连接选挡机构。本发明采用铆榫结构的空间交叉滑块结构设计，结构紧凑，集成化程度高，使执行机构体积减小、重量减轻、零件数量减少，安装检修极为简便；滑道及滚珠摩擦副的结构，减轻零件磨损，杜绝平行轴受力偏转卡阻现象，提高系统可靠性，提高换挡品质。该结构使用气压、液压驱动方式均可，大大扩展了产品的应用范围。

Description

自动机械变速器执行机构

技术领域

本发明涉及一种汽车自动机械变速器，尤其是一种混合动力、纯电动客车、大、中型客车和中重型载货车动力传动系统。

背景技术

自动机械变速器(AMT)是在干式离合器和齿轮变速器基础上加装微机控制的自动变速系统。根据总线动态数据(发动机转速、扭矩、油耗、油门踏板位置等)及车速、驾驶员操作等，确定最佳档位，控制原由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换档手柄的摘档与挂档以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换档过程的操纵自动化。与常用的AT(液力变矩器自动变速器)比较，具有传动效率高、油耗低、使用维护成本低、易于制造、操纵方便等优点，尤其是其省油的特点适合于我国商用车(大、中型客车和中重型载货车)的应用。

在欧洲商用车领域，1986年首套AMT变速器开始使用，截至2010年AMT装车总量已超过70％。而在中国这项技术虽然刚刚兴起，但却被越来越多的业内人士看好，国内多家变速器企业都在积极研发各自的AMT产品。

目前，国内商用车的AMT尚处在试用阶段，使用的绝大多数是ZF和伊顿的进口产品，还有部分国内车厂与WABCO合作生产的产品，极少数具有国内自主知识产权。

自动机械变速器执行机构是自动机械变速器系统的重要部件。目前的自动机械变速器执行机构普遍存在体积庞大、结构复杂、成本高、精度低、可靠性差，换挡品质不高、安装检修不便等缺点。

发明内容

本发明要解决现有自动机械变速器执行机构普遍存在体积庞大、结构复杂、成本高、精度低、可靠性差，换挡品质不高、安装检修不便的技术问题，提供一种自动机械变速器执行机构。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种自动机械变速器执行机构，包括换挡机构和选挡机构，曲柄，曲柄轴，曲柄上面通过曲柄轴连接换挡机构，换挡机构内设有交叉滑道及滑块，交叉滑道及滑块上面交叉连接选挡机构。

换挡机构包括壳体，换挡轴，选换挡杆，换挡滑块，换挡气缸，换挡磁钢，换挡活塞，换挡气缸盖，壳体中间放置有换挡轴，右端设有换挡气缸及换挡气缸盖，换挡轴右端与换挡气缸内的换挡活塞连接，换挡活塞左端安装有换挡磁钢，靠近换挡轴左端处固定连接有换挡滑块，换挡滑块下面滑动连接选挡机构的选挡滑块，换挡滑块上面的壳体内设有选换挡杆。

选挡机构包括选挡滑块，滑道，选挡气缸盖，选挡磁钢，选挡气缸，选挡轴，位移传感器，电磁阀，壳体后面设有选挡气缸及选挡气缸盖，选挡气缸内滑动连接选挡轴，选挡轴的活塞上面安装有选挡磁钢，选挡轴伸出端固定连接选挡滑块，选挡滑块与固定在换挡机构内的滑道滑动连接，选挡气缸15外设有位移传感器和电磁阀。

选挡滑块与滑道之间设有用于减轻摩擦的滚珠。

换挡滑块与选挡滑块通过燕尾形状铆榫结构滑动连接，组成空间交叉滑块结构。

换挡滑块与换挡轴利用轴肩横向限位，横向一体，纵向可相对滑移。

壳体前面固定有方便安装检修的上盖。

本发明的有益效果：

本发明采用铆榫结构的空间交叉滑块结构设计，结构紧凑，集成化程度高，使执行机构体积减小、重量减轻、零件数量减少，安装检修极为简便；滑道及滚珠摩擦副的结构，减轻零件磨损，杜绝平行轴受力偏转卡阻现象，提高系统可靠性，提高换挡品质。该结构使用气压、液压驱动方式均可，大大扩展了产品的应用范围。

高精度连续位移测量传感器及高频电磁阀的使用，在活塞到达指定位置发生硬碰撞之前形成气(液)阻尼垫，减轻零件硬碰撞损伤，降低系统噪音、提高零件寿命。

使用高强度铝合金材料，实现产品轻量化；采用四维数控加工、慢走丝、放电等加工工艺；高温、冷冻去应力，减少加工后变形等热处理工艺，提高零件加工、装配精度，提高了系统的可靠性。

使用高精度数据采集测试设备，对匹配的机械变速箱进行试验测试，分析精确的选换挡杆选挡位置、换挡角度及偏差数据；作为选换挡执行机构结构尺寸设计依据；利用样机进行选换挡试验，分析不同气(液)体压力条件下，选换档执行机构驱动机械变速器的性能，同步器磨损情况，离合器磨损情况等，总结设计出理想的选换档执行机构产品，这种试验、设计方法为产品质量提供了保障。

附图说明

图1是本发明的结构立体示意图；

图2是换挡机构剖视图；

图3是选挡机构剖视图。

图4是本发明的缸体内部的气(液)通路结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的实施方式。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1至图4所示，本发明的自动机械变速器执行机构，包括换挡机构和选挡机构，曲柄16，曲柄轴17，曲柄上面通过曲柄轴17连接换挡机构，换挡机构内设有交叉滑道及滑块，交叉滑道及滑块上面交叉连接选挡机构。

如图2所示，换挡机构包括壳体1，换挡轴2，选换挡杆3，换挡滑块4，换挡气缸5，换挡磁钢6，换挡活塞7，换挡气缸盖8，壳体1中间放置有换挡轴2，右端设有换挡气缸5及换挡气缸盖8，换挡轴2右端与换挡气缸5内的换挡活塞7连接，换挡活塞7左端安装有换挡磁钢6，靠近换挡轴2左端处固定连接有换挡滑块4，换挡滑块4下面滑动连接选挡机构的选挡滑块9，换挡滑块4上面的壳体1内设有选换挡杆3。

如图3所示，选挡机构包括选挡滑块9，滑道11，选挡气缸盖13，选挡磁钢14，选挡气缸15，固定块18，选挡轴19，位移传感器20，电磁阀21，壳体1后面设有选挡气缸15及选挡气缸盖13，选挡气缸15内滑动连接选挡轴19，选挡轴19的活塞上面安装有选挡磁钢14，选挡轴19伸出端固定连接选挡滑块9，选挡滑块9与固定在换挡机构内的滑道11滑动连接，选挡气缸15外设有位移传感器20和电磁阀21。选挡滑块9与滑道11之间设有用于减轻摩擦的滚珠10。

换挡滑块4与选挡滑块9通过燕尾形状铆榫结构连接，组成空间交叉滑块主要结构，横向可相对滑动实现换挡动作，纵向两位一体实现选挡动作；换挡滑块4与换挡轴2利用轴肩横向限位，横向一体，纵向可相对滑移；换挡轴2与换挡活塞7固定构成换挡活塞；换挡磁钢6与换挡活塞7固定向位移传感器提供位置信号；换挡气缸盖8与换挡气缸5固定构成换挡气缸部件，一起固定在壳体1上；壳体1通过四个固定螺栓固定在机械变速箱上。选挡滑块9与滑道11之间通过滚珠10限位，且有相对位移；滑道11固定在壳体1上；选挡气缸盖13与选挡气缸15组成选挡气缸，固定在壳体1上；选挡磁钢14固定在选挡轴19上构成选挡活塞，向位移传感器20提供位置信号；16与换挡滑块4之间通过铆榫结构连接，组成空间交叉滑块另一主要结构，16与机械变速箱选换挡轴固定，纵向移动完成选挡动作，曲柄16与曲柄轴17轴孔配合，通过曲柄轴17将旋转动作转换成换挡滑块4的直线位移动作，完成换挡动作；电磁阀21固定在选挡气缸15上，实现对气(液)进排的控制；上盖12固定在壳体1上，方便安装检修。

本发明的技术方案说明：

a、针对现有产品体积庞大、结构复杂的现状，进行高度集成化设计，采用空间交叉滑块结构，有效减小空间尺寸；利用壳体、缸体内部安置气(液)通路(图4)，减少零件数量；

b、针对现有产品材料及加工工艺落后的现状，选用高强度铝合金材料，实现产品轻量化；采用四维数控加工、慢走丝、放电等加工工艺；高温、冷冻去应力，减少加工后变形等热处理工艺，提高零件加工、装配精度。

c、针对现有产品可靠性差的现状，结构方面：在运动副摩擦处加装耐磨环，关键部位利用滚珠结构减轻摩擦；利用滑道导向，解决因平行受力部件偏转引起的卡阻摩擦现象。从而提高零部件工作寿命，增强产品可靠性。进排气(液)方法：使用高精度连续位移测量传感器感知活塞位置，利用高频电磁阀进行进排气(液)切换，在活塞到达指定位置发生硬碰撞之前形成气(液)阻尼垫，减轻零件硬碰撞损伤，降低噪音、提高零件寿命。

d、针对现有产品安装检修不便的现状，空间交叉滑块结构借鉴中国传统木工铆榫结构，进行简单积木式拼接即可完成装配。

e、针对现有产品换挡品质不高的现状，使用高精度数据采集测试设备，对匹配的机械变速箱进行试验测试，分析精确的选换挡杆选挡位置、换挡角度及偏差数据；作为选换挡执行机构结构尺寸设计依据；利用样机进行选换挡试验，分析不同气(液)体压力条件下，选换档执行机构驱动机械变速器的性能，同步器磨损情况，离合器磨损情况等，总结设计出理想的选换档执行机构产品。

Claims (7)

1.一种自动机械变速器执行机构，包括换挡机构和选挡机构，曲柄(16)，曲柄轴(17)，其特征在于：所述曲柄(16)上面通过曲柄轴(17)活动连接换挡机构，所述换挡机构内设有交叉滑道(11)及滑块(9)，交叉滑道(11)及滑块(9)上面交叉连接选挡机构。

2.根据权利要求1所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述换挡机构包括壳体(1)，换挡轴(2)，选换挡杆(3)，换挡滑块(4)，换挡气缸(5)，换挡磁钢(6)，换挡活塞(7)，换挡气缸盖(8)，壳体(1)中间放置有换挡轴(2)，右端设有换挡气缸(5)及换挡气缸盖(8)，换挡轴(2)右端与换挡气缸(5)内的换挡活塞(7)连接，换挡活塞(7)左端安装有换挡磁钢(6)，靠近换挡轴(2)左端处固定连接有换挡滑块(4)，换挡滑块(4)下面滑动连接选挡机构的选挡滑块(9)，换挡滑块(4)上面的壳体(1)内设有选换挡杆(3)。

3.根据权利要求1所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述选挡机构包括选挡滑块(9)，滑道(11)，选挡气缸盖(13)，选挡磁钢(14)，选挡气缸(15)，选挡轴(19)，位移传感器(20)，电磁阀(21)；壳体(1)后面设有选挡气缸(15)及选挡气缸盖(13)，选挡气缸(15)内滑动连接选挡轴(19)，选挡轴(19)的活塞上面安装有选挡磁钢(14)，选挡轴(19)伸出端固定连接选挡滑块(9)，选挡滑块(9)与固定在换挡机构内的滑道(11)滑动连接，选挡气缸(15)外设有位移传感器(20)和电磁阀(21)。

4.根据权利要求2所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述换挡滑块(4)与选挡滑块(9)通过燕尾形状铆榫结构滑动连接，组成空间交叉滑块结构。

5.根据权利要求2所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述换挡滑块(4)与换挡轴(2)利用轴肩横向限位，横向一体，纵向可相对滑移。

6.根据权利要求2所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述壳体(1)前面固定有方便安装检修的上盖(12)。

7.根据权利要求3所述的自动机械变速器执行机构，其特征在于：所述选挡滑块(9)与滑道(11)之间设有用于减轻摩擦的滚珠(10)。

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