CN104343969A - 用于amt的选换挡操纵机构的限位系统 - Google Patents

Abstract

一种变速器技术领域的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，包括：选换挡操纵盖、设置于选换挡操纵盖内部的选换挡轴、由上而下依次设置于选换挡轴上的换挡指、推力轴承、选挡回位弹簧以及限位衬套，其中：带有王字槽的限位衬套套接于选换挡轴上，选换挡轴通过与之垂直连接的限位销定位于选换挡操纵盖内，选换挡操纵盖固定设置于变速器壳体外部；本装置能够解决机械式自动变速器挂挡完成后与选换挡拨头与相邻拨块接触，避免变速器同步器拨叉零件磨损的问题。

Description

用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统

技术领域

本发明涉及的是一种变速器技术领域的装置，具体是一种用于AMT(机械式自动变速器)的选换挡操纵机构的限位系统。 

背景技术

汽车已经成为人们日常生活和工农业生产中不可或缺的交通工具，“十二五”规划中汽车产业技术也成为科技部重点扶持的领域，即由汽车大国向汽车强国迈进，拥有切实的自主创新能力，核心零部件国际化的突破，实现真正的产业升级。因此，如何通过科技技术创新来实现这一目标就成为目前及未来汽车行业发展中必须重点解决的核心课题。 

汽车变速器作为汽车传动系统中的主要部件，用于改变发动机的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶、以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求。现今随着技术的不断发展，自动变速器的市场占有率正在逐步提高。机械式自动变速器能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。比较传统自动变速器(液力自动变速器)，具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点。由于机械式自动变速器保持了手动变速器的基本结构，故一般都会使用选挡回位弹簧。完成换挡动作后，液压执行机构撤销作用力，选挡回位弹簧被压缩，必然产生一个回弹力。该力最大可达180‐200牛顿，由于没有限位，力将通过选换挡拨头传递至拨块，由于杠杆作用，通过拨叉轴传递至拨叉脚面，造成脚面的磨损。因此，对变速器选挡位置的限位，可以有效防止同步器拨叉脚面的磨损，同时提高机械式自动变速器选挡的精度。 

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN10296733A公开(公告)日2013.03.13，公开了一种AMT变速器选换挡机构互锁系统，该技术包括：选挡驱动电机Ⅰ、选挡丝杠、换挡摆杆、换挡摆杆轴、换挡驱动电机Ⅱ、选挡滚珠组件、换挡止动螺栓、换挡摇臂、换挡丝杠、换挡滚珠组件等。换挡止动螺栓与换挡摆杆上的王字槽配合实现挡位间的互锁，但该技术只能满足电控AMT规避挂挡时选位不到位导致的同时挂两挡的风险，不适用于液压控制AMT变速器。 

中国专利文献号CN10321614A公开(公告)日2013.07.24，公开了一种换向传动装置控制领域的汽车变速器挡位的定位机构，包括：限位销、操纵盖、选换挡轴、选换挡限位销钉和选换挡凸轮，其中：选换挡凸轮固定于选换挡轴上，选换挡轴和选换挡凸轮转动设置于操纵盖 的中心孔内，选换挡限位销钉压装于操纵盖内，选换挡凸轮上开设有销孔，操纵盖上开设有安装孔；该技术通过拉、压限位销与操纵盖所在的位置，来实现变速器挡位的锁定和释放。但该技术零件设计及系统结构较复杂，限位销结构通过操纵盖外部插入，且仅与选换挡凸轮王字槽相配。王字槽位于选换挡轴的一侧，因此受力情况为单边受力，令选换挡轴在弹簧力作用下，容易产生力矩，也使得选换挡轴与密置轴承单侧接触，磨损加剧。 

中国专利文献号CN102563029A公开(公告)日2012.07.11，公开了一种变速器选换挡机构包括选换挡轴、挡盖，及换挡指，变速器选换挡机构还包括可相对选换挡轴转动但不可相对其轴向移动的选挡定位销，一端固定在选换挡轴上的换挡定位销，一端与挡盖固定相接的套筒体，以及固定在套筒体上的选挡限位板和换挡限位板，选挡定位销可相对套筒体轴向移动但不可相对其转动，选挡定位销一端抵顶选挡限位板，并且选挡限位板在套筒体的轴线方向具有其中部高于两端的轮廓形状，换挡定位销的另一端抵顶换挡限位板，并且换挡限位板在大致垂直于套筒体的轴线方向具有其中部高于两端的轮廓形状，换挡限位板在其轴线方向具有高度一致的轮廓形状。但该技术仅适用于手动变速器，零件装配复杂，定位销与单边王字槽接触后，存在定位销单边受力情况，容易产生力矩，使选换挡轴的安装产生倾斜，加剧磨损。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，能够解决机械式自动变速器挂挡完成后与选换挡拨头与相邻拨块接触，避免变速器同步器拨叉零件磨损的问题。 

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：选换挡操纵盖、设置于选换挡操纵盖内部的选换挡轴、由上而下依次设置于选换挡轴上的换挡指、推力轴承、选挡回位弹簧以及限位衬套，其中：带有王字槽的限位衬套套接于选换挡轴上，选换挡轴通过与之垂直连接的限位销定位于选换挡操纵盖内，选换挡操纵盖固定设置于变速器壳体外部。 

所述的限位衬套为筒形结构，其侧面两端分别设有对称结构的镂空王字槽。 

所述的限位衬套的下端设有凸缘，对应选换挡操纵盖的内部设有与之相匹配的法兰面凹槽；该限位衬套优选通过金属精铸成型制成。 

所述的王字槽中每一侧由三纵一横四条镂空槽组成，其形状与变速器的挡位布置相同，并且相对选换挡轴中心对称设置； 

所述的限位销径向穿过选换挡轴且两端支撑于限位衬套两侧的王字槽上，其两端伸出部分可在镂空槽内运动，选换挡轴的上下移动和左右转动通过镂空槽所限制，各个挡位位置自由行程通过镂空槽的上、下边缘宽度所确定，以此避免了机械式自动变速器挂挡完成后与选换挡拨头与相邻拨块接触，起到防止变速器同步器拨叉零件异常磨损的作用。 

所述的限位销由轴承钢材质制成，由于轴承钢硬度较高，因此不易磨损，使得选挡位置更加精确。 

所述的选换挡操纵盖上设有与限位衬套相匹配的凹槽，该凹槽能够使得限位衬套的定位准确。 

所述的选换挡操纵盖上设有加强筋，该加强筋的方向与选换挡轴径向方向相同，使得操纵盖在换挡力作用下，不易产生形变。 

所述的换挡指的底部设有导向管，所述推力轴承活动设置于导向管内，且导向管的下底面与所述限位衬套相接触。 

所述的导向管的下底面和所述限位衬套的接触面均为机加工平面，换挡指向下运动至两平面接触，从而实现机械限位。 

技术效果 

与现有技术相比，本发明采用限位衬套与限位销组成选换挡限位系统，起到精确选挡以及避免变速器同步器拨叉零件异常磨损的作用。本装置可适用于单电磁阀选挡的AMT变速器的执行机构使用，相对现存的上下选挡需要2个电磁阀控制，本装置利用选挡回位弹簧自动复位到空挡位置，配合限位衬套上沿改进为机械限位，允许与换挡指下边缘接触，防止换挡执行机构选挡失效，起保护作用；当变速器换挡时，选换挡轴转动，限位衬套与选换挡操纵盖保持没有相对位移，当换挡完成后，限位销顶住限位衬套边缘，选换挡拨头位置被限，使选换挡拨头不会接触到相邻的拨块，因此拨叉也不会由于弹簧力继续运动，通过自锁弹簧和钢球，保持在准确的挡位位置，这样起到保护变速器同步器拨叉零件的作用。 

附图说明

图1为本发明限位机构总示意图； 

图2为限位衬套安装示意图； 

图3为限位衬套立体示意图； 

图4a和图4b为换挡指立体示意图； 

图5为选换挡操纵盖示意图； 

图6为实施例立体示意图； 

图7为图6相对视角示意图； 

图中：1选换挡操纵盖、2选换挡轴、3换挡指、4推力轴承、5选挡回位弹簧、6限位衬套、7王字槽、8限位销、9变速器壳体、10凸缘、11法兰面凹槽、12镂空槽、13加强筋、14导向管、15选换挡拨头、16相邻拨块、17同步器拨叉。 

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 

实施例1 

如图1和图5所示，本实施例包括：选换挡操纵盖1、设置于选换挡操纵盖1内部的选换挡轴2、由上而下依次设置于选换挡轴2上的换挡指3、推力轴承4、选挡回位弹簧5以及限位衬套6，其中：带有王字槽7的限位衬套6套接于选换挡轴2上，选换挡轴2通过与之垂直连接的限位销8定位于选换挡操纵盖1内，选换挡操纵盖1固定设置于变速器壳体9外部。 

如图2和图3所示，所述的限位衬套6为筒形结构，其侧面两端分别设有对称结构的镂空王字槽7。 

所述的限位衬套6的下端设有凸缘10，对应选换挡操纵盖1的内部设有与之相匹配的法兰面凹槽11；该限位衬套6优选通过金属精铸成型制成。 

该凸缘10与选换挡操纵盖1法兰面形状一致，安装方向与位置固定； 

当限位衬套的凸缘10在法兰面凹槽11内时，换挡力作用在选换挡轴2顶部，使选换挡轴转动，限位衬套6与选换挡操纵盖1保持不动，而此时限位销8也随之转动一定角度，并在王字槽7内运动。当换挡完成后，限位销8顶住限位衬套6上沿，选换挡拨头位置被限，保持在准确的挡位位置，这样起到保护变速器同步器拨叉零件的作用。 

所述的王字槽7中每一侧由三纵一横四条镂空槽12组成，其形状与变速器的挡位布置相同，并且相对选换挡轴2中心对称设置。 

如图5和图6所示，所述的限位销8径向穿过选换挡轴2且两端支撑于限位衬套6两侧的王字槽7上，其两端伸出部分可在镂空槽12内运动，选换挡轴2的上下移动和左右转动通过镂空槽12所限制，各个挡位位置自由行程通过镂空槽12的上、下边缘a、b宽度所确定，以此避免了机械式自动变速器挂挡完成后与选换挡拨头与相邻拨块接触，起到防止变速器同步器拨叉零件异常磨损的作用。 

选换挡轴2的上下移动和左右转动被限位衬套上的王字槽7所限制。因此避免了机械式自动变速器挂挡完成后与选换挡拨头15与相邻拨块16接触，起到防止同步器拨叉17异常磨损的作用。 

所述的限位销8由轴承钢材质制成，由于轴承钢硬度较高，因此不易磨损，使得选挡位置更加精确。 

如图7所示，所述的选换挡操纵盖1上设有与限位衬套6相匹配的法兰面凹槽11，该凹槽能够使得限位衬套6的定位准确。 

所述的选换挡操纵盖1上设有加强筋13，该加强筋13的方向与选换挡轴2径向方向相同， 使得操纵盖在换挡力作用下，不易产生形变。 

如图4所示，所述的换挡指3的底部设有导向管14，所述推力轴承4活动设置于导向管14内，且导向管14的下底面与所述限位衬套6相接触。 

所述的导向管的下底面和所述限位衬套6的接触面均为机加工平面，换挡指3向下运动至两平面接触，从而实现机械限位。 

由于限位衬套6与选换挡操纵盖1形状相匹配，限位衬套6凸缘嵌在选换挡操纵盖1法兰面凹槽内，因此限位衬套6不会随着换挡时转动选换挡轴的转动而转动。 

由于选挡力始终向下，因此限位衬套6会紧贴选换挡操纵盖1法兰面，确保此时王字槽上挡位位置能够与限位销的位置相对应。 

换挡完成后，AMT执行机构电磁阀撤销作用力，在选挡弹簧力的作用下，限位销8支撑在限位衬套6王字槽的各挡上沿处。如此，选换挡拨头将不会被弹起，使选换挡拨头压到相邻的拨块6。 

限位销以及限位衬套6，尤其是变速器电控系统的执行软件的标定是难点。实际使用中发现，由于标定的挡区位置误差，在试验时会造成王字槽的边缘有少许磨损。一般是通过试验得出换挡一定次数后的零件磨损量，每隔一段时间进行系统自学习，通过解决标定飘移的问题。 

本实施例在变速器工作时，执行机构向下给予一个选挡力，作用在选换挡轴上，通过选挡回位弹簧传递至限位衬套6，并与选换挡操纵盖1紧贴，选挡到位后，换挡力开始使选换挡轴转动，限位销从空挡位置转入王字槽相应挡区槽内，完成换挡动作后，选挡力撤销，选挡回位弹簧的回弹力使限位销贴住相应挡区的上边缘，此时，选换挡轴总成被限位，由此，选换挡拨头不会因为选挡回位弹簧的回弹力继续向上运动而贴住相邻挡区拨块，因此不会进一步造成变速器同步器拨叉零件的磨损。 

Claims (8)

1.一种用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征在于，包括：选换挡操纵盖、设置于选换挡操纵盖内部的选换挡轴、由上而下依次设置于选换挡轴上的换挡指、推力轴承、选挡回位弹簧以及限位衬套，其中：带有王字槽的限位衬套套接于选换挡轴上，选换挡轴通过与之垂直连接的限位销定位于选换挡操纵盖内，选换挡操纵盖固定设置于变速器壳体外部； 

所述的限位衬套侧面两端分别设有对称结构的镂空王字槽； 

所述的限位销径向穿过选换挡轴且两端支撑于限位衬套两侧的王字槽上，其两端伸出部分可在镂空槽内运动，选换挡轴的上下移动和左右转动通过镂空槽所限制，各个挡位位置自由行程通过镂空槽的上、下边缘宽度所确定。 

2.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的限位衬套的下端设有凸缘，对应选换挡操纵盖的内部设有与之相匹配的法兰面凹槽。 

3.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的王字槽中每一侧由三纵一横四条镂空槽组成，其形状与变速器的挡位布置相同，并且相对选换挡轴中心对称设置。 

4.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的限位销由轴承钢材质制成。 

5.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的选换挡操纵盖上设有与限位衬套相匹配的凹槽，该凹槽能够使得限位衬套的定位准确。 

6.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的选换挡操纵盖上设有加强筋，该加强筋的方向与选换挡轴径向方向相同。 

7.根据权利要求1所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的换挡指的底部设有导向管，所述推力轴承活动设置于导向管内，且导向管的下底面与所述限位衬套相接触。 

8.根据权利要求7所述的用于AMT的选换挡操纵机构的限位系统，其特征是，所述的导 向管的下底面和所述限位衬套的接触面均为机加工平面，换挡指向下运动至两平面接触，从而实现机械限位。