CN102705501A - 一种用于amt的变速器选/换挡切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括选换挡切换装置壳体、电机、蜗轮蜗杆、选档齿轮、变速杆接合装置、选档齿条、套筒联轴器、选位电磁铁、套筒、引导销槽、锁止弹簧、锁销、电机联轴器、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块、离合器操纵杠杆等部件。本发明的优点在于，该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件的装置。由于电机个数减少，伺服系统的控制结构得以简化，电子器件及传感元件的数量也减少，可达到降低成本、提高可靠性的目的。本发明的另一个特点是操纵方式灵活，可以实现跳跃式换挡。

Description

一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置

技术领域

本发明涉及汽车变速器，特别涉及一种适用于AMT的变速器选/换挡切换装置。

背景技术

AMT电控机械式变速器的变速齿轮结构与传统MT完全一致， AMT变速器的关键技术在于其选换挡的控制机构，主要有电-液式、电-气式和纯电控式三种。针对纯电控式，目前常见的布置方案主要有两种类型：其一是把换挡过程视为控制离合器、控制选档和控制换挡三个方面，使用三个电机各分工负责一方面；其二是以变速器的拨叉轴为单位进行划分，每根拨叉轴上布置一个电机，使电机直接负责其轴上齿轮的接合与分离。但上述方案都需要三个以上的电机，工作时需要各个电机协同运转，伺服电控系统需要配备高精度传感器、功率放大器、增量式编码器等电控元件，结构复杂成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种AMT变速器选/换挡切换装置，目的在于减少电机数量，提高集成化程度，从而降低制造成本，提高系统可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括：选换挡切换装置壳体、电机、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮、选档齿条、选位电磁铁、套筒、选档从动套筒、离合器从动套筒、离合器齿轮、换挡从动套筒、换挡齿条、换挡齿轮、锁止弹簧、锁销、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块；其特征在于：该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件动作。其中，所述的电机作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装置壳体固联，电机轴带动蜗轮蜗杆旋转，蜗轮通过套筒联轴器与套筒固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；所述的选位电磁铁作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。

所述套筒沿轴向布置有三个从动套筒，分别为选档从动套筒、离合器从动套筒和换挡从动套筒，所述从动套筒与套筒之间为间隙配合，两者通过锁销联接。

所述的离合器齿轮与离合器从动套筒、选档齿轮与选档从动套筒、换挡齿轮与换挡从动套筒之间均为间隙配合。

所述的离合器从动套筒、选挡从动套筒、换档从动套筒的内部设有空腔，空腔内装有锁销锁止弹簧，锁止弹簧与锁销相连，将锁销沿着套筒径向顶在选位电磁铁上。

所述的选位电磁铁改变通电状态，即左端通电、右端通电和不通电，可在三种模式，即离合器模式、选档模式和换挡模式之间进行切换。

所述的离合器反程自锁楔形块，可防止离合器因振动干扰而回位。

本发明的优越功效是：

（1）本发明用一个电机作就实现了操纵离合器、选档、换挡这一系列复杂的操作，比现有的任何一种AMT解决方案（无论是三电机式还是n轴n+1电机式）的电机数量都要少，从而简化结构、降低成本、提高系统可靠性。

（2）本发明只需电机正反转配合选位电磁铁的平移即可切换模式，降低了电控难度。

（3）本发明操纵方式灵活，可以换到任何一个目标档位，实现跳跃式换挡。

附图说明

图1为本发明的总体结构图。

图2为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构主视图。

图3为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构附视图。

图4为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构侧视图。

   图中标号说明：

1-选换挡切换装置壳体；                    2-离合器操纵拉索；

3-离合器箱体；           4-飞轮；             5-离合器压盘；

6-离合器复位弹簧；       7-变速器输入轴；      8-输入轴常啮合齿轮；

9-中间轴常啮合齿轮；     10-输出轴；          11-中间轴；

12-输出轴五档齿轮；      13-中间轴五档齿轮；  14-输出轴R档齿轮；

15-中间轴R档齿轮；      16-输出轴四档齿轮；  17-中间轴四档齿轮；

18-输出轴三档齿轮；      19-中间轴三档齿轮；      20-中间轴二档齿轮；

21-输出轴二档齿轮；      22-中间轴一档齿轮；      23-输出轴一档齿轮；

24-5/R档拨叉；          25-3/4档拨叉；          26-1/2档拨叉；

27-1/2档拨叉轴；         28-变速杆；             29-电机；

30-蜗杆；                31-蜗轮；               32-选档齿轮；

33-变速杆接合装置；      34-选档齿条；           35-套筒联轴器；

36-选位电磁铁；          37-套筒；               38-引导销槽；

39-选档从动套筒；        40-离合器从动套筒；      41-离合器齿轮；

42-离合器齿条；          43-换挡从动套筒；       44-换挡齿条；

45-换挡齿轮；            46-锁止弹簧；           47-锁销；

48-电机联轴器；                                 49-选档楔形块；

50-离合器反程锁止楔形块；                       51-离合器操纵杠杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步描述。

本发明提供一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括：选换挡切换装置壳体1、电机29、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮32、选档齿条34、选位电磁铁36、套筒37、选档从动套筒39、离合器从动套筒40、离合器齿轮41、离合器齿条42、换挡从动套筒43、换挡齿条44、换挡齿轮45、锁止弹簧46、锁销47、选档楔形块49、离合器反程锁止楔形块50；该选/换档切换装置用一个电机29和一个选位电磁铁36，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件动作。其中，电机29作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装置壳体1固联，电机轴带动蜗轮蜗杆传动装置旋转，蜗轮31通过套筒联轴器35与套筒37固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；选位电磁铁36作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。

下面举例说明本机构的原理。在具体进行换挡动作时，只要不是原地起步工况，首先换挡机构都要先退出到空挡位置，如果两个档是在同一根拨叉轴上，则选档机构不动，只需移动换挡机构即可；如果两个档是在不同的拨叉轴上，则首先需要选档机构移动到对应的拨叉轴上，然后换挡机构再进行对应的动作。本发明的激励信号以180度为单位，各从动套筒对应位置上开有销孔，解决了从动套筒空转后锁销与销孔可能发生错位的问题，因而可根据即时所需的情况挂到任何一个所需要的档位上，即可实现“跳档”而不必顺序换挡，从而大大提高了换挡的灵活性，达到更理想的经济性和动力性。下面以变速箱从二档换入四档为例进行说明。

当电控单元接到换挡信号后，系统处于离合器模式，选位电磁铁（36）不通电，位于中间位置。此时中间位置的锁销被选位电磁铁（36）顶起，将离合器齿轮（41）与离合器从动套筒（40）连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮（32）和换挡齿轮（45）空套在选档从动套筒（39）和换挡从动套筒（43）上。电机（29）旋转，经过电机联轴器（48）带动蜗轮蜗杆传动装置（30）和（31），再经过套筒联轴器（35）带动套筒（37）旋转。套筒（37）通过锁销带动离合器从动套筒（40）旋转，离合器齿轮（41）通过锁销联接与离合器从动套筒（40）一起旋转，离合器齿条（42）推动离合器操纵杠杆（51），拉动离合器操纵拉索（2），使离合器压盘（5）与飞轮（4）分离。

此时系统切换换挡模式，选位电磁铁（36）右端通电，在电磁力的作用下平移到套筒（37）的右端位置。此时右端位置的锁销被选位电磁铁（36）顶起，将换挡齿轮（45）与换挡从动套筒（43）连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮（32）和离合器齿轮（41）空套在选档从动套筒（39）和离合器从动套筒（40）上。电机（29）旋转，经过电机联轴器（48）带动蜗轮蜗杆传动装置，再经过套筒联轴器（35）带动套筒（37）旋转。套筒（37）通过锁销带动换挡从动套筒（39）旋转，换挡齿轮（45）通过锁销联接与换挡从动套筒（43）一起旋转，换挡齿条（44）通过变速杆接合装置（33）推动变速杆（28），1/2档拨叉（26）平移，退回空挡位置。

此时系统切换选挡模式，选位电磁铁（36）左端通电，在电磁力的作用下平移到套筒（37）的左端位置。此时左端位置的锁销被选位电磁铁（36）顶起，将选挡齿轮（32）与选挡从动套筒（39）连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，换档齿轮（32）和离合器齿轮（41）空套在换档从动套筒（39）和离合器从动套筒（40）上。电机（29）旋转，经过电机联轴器（48）带动蜗轮蜗杆传动装置（30）和（31），再经过套筒联轴器（35）带动套筒（37）旋转。套筒（37）通过锁销带动选挡从动套筒（39）旋转，选挡齿轮（32）通过锁销联接与换挡从动套筒（43）一起旋转，选挡齿条（44）通过变速杆接合装置（33）推动变速杆（28），选到3/4档拨叉（25）上。

此时系统切换换挡模式，选位电磁铁（36）右端通电，在电磁力的作用下平移到套筒（37）的右端位置。此时右端位置的锁销被选位电磁铁（36）顶起，将换挡齿轮（45）与换挡从动套筒（43）连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮（32）和离合器齿轮（41）空套在选档从动套筒（39）和离合器从动套筒（40）上。电机（29）旋转，经过电机联轴器（48）带动蜗轮蜗杆传动装置（30）和（31），再经过套筒联轴器（35）带动套筒（37）旋转。套筒（37）通过锁销带动换挡从动套筒（39）旋转，换挡齿轮（45）通过锁销联接与换挡从动套筒（43）一起旋转，换挡齿条（44）通过变速杆接合装置（33）推动变速杆（28），3/4档拨叉（25）平移，换四档。

最后系统切换离合器模式，选位电磁铁（36）不通电，平移到中间位置。此时中间位置的锁销被选位电磁铁（36）顶起，将离合器齿轮（41）与离合器从动套筒（40）连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮（32）和换挡齿轮（45）空套在选档从动套筒（39）和换挡从动套筒（43）上。电机（29）旋转，经过电机联轴器（48）带动蜗轮蜗杆传动装置（30）和（31），再经过套筒联轴器（35）带动套筒（37）旋转。套筒（37）通过锁销带动离合器从动套筒（40）旋转，离合器齿轮（41）通过锁销联接与离合器从动套筒（40）一起旋转，离合器齿条（42）推动离合器操纵杠杆（51），离合器操纵拉索（2）松开，离合器压盘（5）在离合器复位弹簧（6）的作用下与飞轮（4）分离。

上述实施方式只是实例性的，且选取了最复杂的跳跃式换挡的情况进行讲解，其目的是为了便于本领域技术人员更好的理解本专利，并不构成对权利要求范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神所做的任何等同变更或修饰，均在本发明报复的范围内。

Claims (6)

1.一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括：选换挡切换装置壳体、电机、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮、选档齿条、选位电磁铁、套筒、选档从动套筒、离合器从动套筒、离合器齿轮、换挡从动套筒、换挡齿条、换挡齿轮、锁止弹簧、锁销、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块；其特征在于：该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件动作；其中，所述的电机作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装置壳体固联，电机轴带动蜗轮蜗杆旋转，蜗轮通过套筒联轴器与套筒固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；所述的选位电磁铁作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于：所述套筒沿轴向布置有三个从动套筒，分别为选档从动套筒、离合器从动套筒和换挡从动套筒，所述从动套筒与套筒之间为间隙配合，两者通过锁销联接。

3.根据权利要求1所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于：所述的离合器齿轮与离合器从动套筒、选档齿轮与选档从动套筒、换挡齿轮与换挡从动套筒之间均为间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于：所述的离合器从动套筒、选挡从动套筒、换档从动套筒的内部设有空腔，空腔内装有锁销锁止弹簧，锁止弹簧与锁销相连，将锁销沿着套筒径向顶在选位电磁铁上。

5.根据权利要求1所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于：所述的选位电磁铁改变通电状态，即左端通电、右端通电和不通电，可在三种模式，即离合器模式、选档模式和换挡模式之间进行切换。

6.根据权利要求1所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于：所述的离合器反程自锁楔形块，可防止离合器因振动干扰而回位。

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