CN104048030B - 一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，其特征在于：选档轴与主壳体通过支撑衬套装配，并形成主壳体左右两个腔室；两端轴直径比中段小；左端盖、主壳体与选档轴之间分别装有唇形圈和唇形圈；选档轴的中段处装有拨头，其左、右端上分别装有第二弹簧支座和第三弹簧支座，第二弹簧支座和第三弹簧支座上分别装有第二弹簧和第三弹簧；第一弹簧支座装在主壳体内，且内部装有第一弹簧，在弹簧力作用下，被定位在壳体台肩；选档轴与第二弹簧支座和第三弹簧支座的配合面上均开有轴向导油槽，第一开关阀与第二开关阀连接在高压油路与回油路上；其能够实现四个选档位置，可以满足六档机械式自动变速器的选档需要，具有简单可靠、冲击小、成本低的特点。

Description

一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构
技术领域
本发明涉及一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，属于汽车制造业的汽车自动变速器技术领域。
背景技术
随着汽车市场保有量的快速增加以及非专业驾驶员数量的急剧增加，汽车自动变速器的应用已经成为一种趋势，并越来越受到市场的青睐。
电控机械式自动变速器（AMT）是基于目前的传统手动变速器基础上，通过增加选换档和离合器自动执行机构，在控制单元的控制下，根据驾驶员驾驶意图及传感器信号来实现自动换档。电控机械式自动变速器(AMT)多档化不仅可以改善其燃油经济性，而且可以提高换档平顺性。
目前国内外出现了一些多位置（四位置及以上）电控机械式自动变速器(AMT)选档结构及专利，但很多结构存在着结构复杂、成本高等缺点。某些专利即使原理上能够实现多位置选档，但却对部件加工要求和驱动部件要求十分严格，无论是技术难度还是成本费用都使得其应用可能性极小。所以一种低成本、可实现多位置选档的结构发明有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，其能够实现四个选档位置，可以满足六档机械式自动变速器的选档需要，具有简单可靠、冲击小、成本低的特点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，由第一唇形圈、选档轴、左端盖、第一弹簧、第一弹簧支座、第二弹簧、主壳体、第三弹簧、右端盖、第三弹簧支座、拨头、支撑衬套、第二唇形圈、第二弹簧支座以及第一开关阀和第二开关阀组成，其特征在于：选档轴与主壳体通过支撑衬套装配，并形成主壳体左右两个腔室；选档轴为阶梯轴结构，两端轴直径比中段小；主壳体左、右腔室端口通过左端盖、右端盖封闭；左端盖、主壳体与选档轴之间分别装有第一唇形圈和第二唇形圈；选档轴的中段处装有拨头，轴的左、右端上分别装有第二弹簧支座和第三弹簧支座，两个弹簧支座分别由选档轴左右两侧轴肩和主壳体台肩共同限位；第二弹簧支座和第三弹簧支座上分别装有第二弹簧和第三弹簧；第一弹簧支座装在主壳体内，且内部装有第一弹簧，在弹簧力作用下，被定位在主壳体台肩；选档轴与第二弹簧支座和第三弹簧支座的配合面上均开有轴向导油槽，第一开关阀与第二开关阀连接在高压油路与回油路上，用于主壳体左、右两腔油压控制；
第一弹簧工作压力为F1，装配后工作压力范围为:F1min~F1max=148N~273N；
第二弹簧工作压力为F2，装配后工作压力范围为:F2min~F2max=224N~287N；
第三弹簧工作压力为F3，装配后工作压力范围为:F3min~F3max=106N~227N。
所述的选档轴在主壳体左腔内液压实际作用面积为环形台肩面积S1，在在主壳体右腔内液压实际作用面积为选档轴直径截面积S2，两个面积范围如下：
95.6×10-6m2＞S2-S1＞28.5×10-6m2；
S2＞107.7×10-6m2；系统工作压力P范围：4MPa~5.2MPa。
本发明的积极效果是其能在迅速选档的同时，使选档结构具有简单可靠、冲击小、成本低的优点。与同类液压与气压选档结构相比，相同加工条件下，可节约成本10%以上，弹簧定位能够大幅度缓冲选档冲击，降低噪声。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的选档右极限位置图。
图3为本发明的选档左中位置图。
图4为本发明的选档左极限位置图。
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：如图1所示，一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，由第一唇形圈1、选档轴2、左端盖3、第一弹簧4、第一弹簧支座5、第二弹簧6、主壳体7、第三弹簧8、右端盖9、第三弹簧支座10、拨头11、支撑衬套12、第二唇形圈13、第二弹簧支座14以及第一开关阀15和第二开关阀16组成，其特征在于：选档轴2与主壳体7通过支撑衬套12装配，并形成主壳体7左右两个腔室；选档轴2为阶梯轴结构，两端轴直径比中段小；主壳体7左、右腔室端口通过左端盖3、右端盖9封闭；左端盖3、主壳体7与选档轴2之间分别装有第一唇形圈1和第二唇形圈13；选档轴2的中段处装有拨头11，轴的左、右端上分别装有第二弹簧支座14和第三弹簧支座10，两个弹簧支座分别由选档轴2左右两侧轴肩和主壳体7台肩共同限位；第二弹簧支座14和第三弹簧支座10上分别装有第二弹簧6和第三弹簧8；第一弹簧支座5装在主壳体7内，且内部装有第一弹簧4，在弹簧力作用下，被定位在主壳体7台肩；选档轴2与第二弹簧支座14和第三弹簧支座10的配合面上均开有轴向导油槽，第一开关阀15与第二开关阀16连接在高压油路17与回油路18上，用于主壳体7左、右两腔油压控制。
第一弹簧4工作压力为F1，装配后工作压力范围为:F1min~F1max=148N~273N。
第二弹簧6工作压力为F2，装配后工作压力范围为:F2min~F2max=224N~287N。
第三弹簧8工作压力为F3，装配后工作压力范围为:F3min~F3max=106N~227N。
所述的选档轴在主壳体7左腔内液压实际作用面积为环形台肩面积S1，在在主壳体右腔内液压实际作用面积为选档轴直径截面积S2，两个面积范围如下：
95.6×10-6m2＞S2-S1＞28.5×10-6m2；
S2＞107.7×10-6m2。
系统工作压力P范围：4MPa~5.2MPa。
实施例
一种创新的三弹簧四位置电控机械式自动变速器（AMT）选档结构，运用液压力与三个弹簧元件巧妙设计，组合工作，实现四个选档位置。其中支撑衬套12用于选档轴的支撑导向，以及承受径向换档压力，要求内孔耐压且摩擦系数小，采用钢背复合材料制作。
如附图所示，整个选档过程可以分为四个位置，从左到右依次为：左极限位置、左中位置、右中位置、右极限位置。
1）右中位置：左右开关电磁阀均断电。最终在第二弹簧6（F2=F2min=224N）和第三弹簧8(F3=F3min=106N)的共同作用下，选档轴被限位在图1选档右中位置。
2）左中位置：左右开关电磁阀均通电。左右两侧油缸均进入高压油，在高压P作用下，左侧油缸给选档轴2的压力为F左；右侧油缸给选档轴2压力为F右。选档轴2左右两腔压力差:F1min+F2max=435N＞F右-F左=（S2-S1）×P＞F2max=287N，因此，选档轴2被压紧在第一弹簧支座5上（却无法推动第一弹簧4），即选档轴2被限位在左中位置，如图2所示。
3）右极限位置：左侧第一开关阀单独通电（右端第二开关阀二断电）。选档轴2在左侧油压作用力F左=P×S1下，克服右侧第三弹簧8的压力F3max=227N，将选档轴2推到右极限位置，如图3所示。
4）左极限位置：与右极限位置同理，右端第二开关阀单独通电，选档轴2在右侧油压作用力F右=P×S2下，克服左侧第一弹簧4和第二弹簧6的弹簧压力和F1max+F2max=560N,将选档轴2推到左极限位置，如图4所示。
这样结构就实现了四个选档位置：左极限、左中、右中、右极限四个位置。

Claims (2)

1.一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，由第一唇形圈、选档轴、左端盖、第一弹簧、第一弹簧支座、第二弹簧、主壳体、第三弹簧、右端盖、第三弹簧支座、拨头、支撑衬套、第二唇形圈、第二弹簧支座以及第一开关阀和第二开关阀组成，其特征在于：选档轴与主壳体通过支撑衬套装配，并形成主壳体左右两个腔室；选档轴为阶梯轴结构，两端轴直径比中段小；主壳体左、右腔室端口通过左端盖、右端盖封闭；左端盖、主壳体与选档轴之间分别装有第一唇形圈和第二唇形圈；选档轴的中段处装有拨头，轴的左、右端上分别装有第二弹簧支座和第三弹簧支座，两个弹簧支座分别由选档轴左右两侧轴肩和主壳体台肩共同限位；第二弹簧支座和第三弹簧支座上分别装有第二弹簧和第三弹簧；第一弹簧支座装在主壳体内，且内部装有第一弹簧，在弹簧力作用下，被定位在主壳体台肩；选档轴与第二弹簧支座和第三弹簧支座的配合面上均开有轴向导油槽，第一开关阀与第二开关阀连接在高压油路与回油路上，用于主壳体左、右两腔油压控制；
第一弹簧工作压力为F1，装配后工作压力范围为:F1min~F1max=148N~273N；
第二弹簧工作压力为F2，装配后工作压力范围为:F2min~F2max=224N~287N；
第三弹簧工作压力为F3，装配后工作压力范围为:F3min~F3max=106N~227N。
2.根据权利要求1中所述的一种三弹簧四位置电控机械式自动变速器选档结构，其特征在于所述的选档轴在主壳体左腔内液压实际作用面积为环形台肩面积S1，在主壳体右腔内液压实际作用面积为选档轴直径截面积S2，两个面积范围如下：
95.6×10-6m2＞S2-S1＞28.5×10-6m2；
S2＞107.7×10-6m2；系统工作压力P范围：4MPa~5.2MPa。
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