CN104315140A - 电机驱动换挡机构的变速箱 - Google Patents

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唐海滨
王军
雷雨龙
王志福
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Abstract

本发明涉及一种变速箱技术，尤其涉及电机驱动换挡机构的变速箱，包括换挡电机、滚柱丝杠、拨头、换挡叉、执行机构，所述滚珠丝杠与所述换挡电机的输出轴连接，所述拨头上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠螺纹连接；所述拨头的下端固定换挡叉，所述换挡叉与执行机构连接，用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。

Description

电机驱动换挡机构的变速箱
技术领域
本发明涉及一种变速箱技术，尤其涉及电机驱动换挡机构的变速箱。
背景技术
变速箱主要指的是汽车的变速箱，它分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。功能为：一、改变传动比；二、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；三、利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
传统自动变速箱的原有的换档机构为：伺服阀控制气缸或者油缸工作，气缸或者油缸带动拨头，拨头带动换挡叉，从而实现档位变换，由于气源压力或者液压力、换档位置不确定因素的影响，如输入信号，经过TCU处理过的输出信号也不是很准确，从而造成换档力不平稳，换挡不准确。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种换挡力平稳，换挡准确的电机驱动换挡机构的变速箱，结构简单、使用寿命长、传动比设计更为合理、从而进一步降低能耗。
电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，包括换挡电机、滚柱丝杠、拨头、换挡叉、执行机构，所述滚珠丝杠与所述换挡电机的输出轴连接，所述拨头上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠螺纹连接；所述拨头的下端固定换挡叉，所述换挡叉与执行机构连接。
上述方案中，所述换挡电机的下方设有叉轴，所述叉轴上安装导块，所述导块与所述叉轴移动副连接，所述导块固定在所述拨头与换挡叉的连接处。
上述方案中，所述执行机构包括输入轴、输出轴、滚针轴承、第一齿轮、第二齿轮、轴、第三齿轮、第四齿轮，输入轴与所述第一齿轮固定连接，所述第一齿轮的下方与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第四齿轮同与所述轴固定连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮与所述输出轴转动副连接，所述滚针轴承通过花键与所述输出轴移动副连接，所述滚针轴承的外圈与所述换挡叉的下端固定连接。
本发明的有益效果是：用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。
附图说明
图1 本发明的立体图。
图2 本发明的结构示意简图。
图中所示：1，换挡电机；2，滚柱丝杠；3，拨头；4，叉轴；5，换挡叉；6，导块；7，输入轴；8，输出轴；9，滚针轴承；10，第一齿轮；11，第二齿轮；12，轴；13，第三齿轮；14，第四齿轮。
具体实施例
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1、2所示，本发明所述的电机驱动换挡机构的变速箱，包括换挡电机1，滚柱丝杠2，拨头3，叉轴4，换挡叉5，导块6，输入轴7，输出轴8。所述滚珠丝杠2与所述换挡电机1的输出轴连接，所述拨头3上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠2螺纹连接；所述拨头3的下端固定换挡叉5。所述执行机构包括输入轴7、输出轴8、滚针轴承9、第一齿轮10、第二齿轮11、轴12、第三齿轮13、第四齿轮14，输入轴7与所述第一齿轮10固定连接，所述第一齿轮10的下方与所述第二齿轮11啮合，所述第二齿轮11与所述第四齿轮14同与所述轴12固定连接，所述第四齿轮14与所述第三齿轮13啮合，所述第三齿轮与所述输出轴8转动副连接，所述滚针轴承9通过花键与所述输出轴8移动副连接，所述滚针轴承9的外圈与所述换挡叉5的下端固定连接。
换挡电机1从蓄电池取电，控制滚柱丝杠2正反转，换挡叉5的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与滚柱丝杠螺纹连接。由于在换挡过程中，齿轮高速旋转，会对换挡叉5形成较大的冲击力，该冲击力会对滚柱丝杠2造成较大的损害，所以作为优化设计，在换挡叉5与滚柱丝杠2之间安装叉轴4，叉轴4上设有导块6，导块6的下端与换挡叉5固定连接，导块的上端固定连接拨头3，拨头的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与滚柱丝杠2螺纹连接。当滚柱丝杠2转动时，带动拨头3在滚柱丝杠2上移动，拨头3的下端连接导块6，导块6可以在叉轴4上自由滑动，导块6的下端固定连接换挡叉5，换挡叉5可以带动滚针轴承9在输出轴8上移动，滚针轴承9是一个滚动轴承，内圈的两侧设有啮合齿，内圈与输出轴8通过花键连接，输出轴8是一个花键轴，滚针轴承9与输出轴之间可以在水平方向相对移动，但是不可以相对转动，第二齿轮11和第四齿轮14都位于轴12上，与轴12同步转动，第一齿轮10与第二齿轮11相互啮合，第四齿轮14与第三齿轮13相互啮合，第三齿轮13与输出轴8转动副连接，当输入轴7转动时，带动第一齿轮10转动，第一齿轮10与第二齿轮11相互啮合，带动第二齿轮11转动，第二齿轮11动过轴12带动第四齿轮14转动，第四齿轮14与第三齿轮13相互啮合，带动第三齿轮13转动。
当换挡电机1正转时，拨头3向左移动，拨头3带动导块在叉轴4上向左滑动，导块6带动换挡叉5向左移动，当换挡叉5向左移动时，带动滚针轴承9向左移动，使得内圈的啮合齿与第一齿轮10啮合，这时滚针轴承9的内圈可以获得与第一齿轮10相同的转速，再通过花键传递给输出轴8。
当换挡电机1反转时，拨头3向左移动，拨头3带动导块在叉轴4上向右滑动，导块6带动换挡叉5向左移动，当换挡叉5向右移动时，带动滚针轴承9向右移动，使得内圈的啮合齿与第三齿轮13啮合，这时滚针轴承9的内圈可以获得与第三齿轮13相同的转速，在通过花键传递给输出轴8。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，包括换挡电机（1）、滚柱丝杠（2）、拨头（3）、换挡叉（5）、执行机构，所述滚珠丝杠（2）与所述换挡电机（1）的输出轴连接，所述拨头（3）上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠（2）螺纹连接；所述拨头（3）的下端固定换挡叉（5），所述换挡叉（5）与执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，所述换挡电机（1）的下方设有叉轴（4），所述叉轴（4）上安装导块（6），所述导块（6）与所述叉轴（4）移动副连接，所述导块（6）固定在所述拨头（3）与换挡叉（5）的连接处。
3.根据权利要求1所述的电机驱动换挡机构的变速箱，其特征在于，所述执行机构包括输入轴（7）、输出轴（8）、滚针轴承（9）、第一齿轮（10）、第二齿轮（11）、轴（12）、第三齿轮（13）、第四齿轮（14），输入轴（7）与所述第一齿轮（10）固定连接，所述第一齿轮（10）的下方与所述第二齿轮（11）啮合，所述第二齿轮（11）与所述第四齿轮（14）同与所述轴（12）固定连接，所述第四齿轮（14）与所述第三齿轮（13）啮合，所述第三齿轮与所述输出轴（8）转动副连接，所述滚针轴承（9）通过花键与所述输出轴（8）移动副连接，所述滚针轴承（9）的外圈与所述换挡叉（5）的下端固定连接。
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