CN104455367A - 电动接合套式换挡机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动接合套式换挡机构，它包括花键毂、同步环、接合套、定位滑块、执行器固定板和电磁直线执行器，电磁直线执行器动子空套在接合套凹槽上，运动时端面与接合套凹槽端面相抵；执行器外套上的固定凸块置于执行器固定板的凹槽内，通过固定板上的连接孔与变速器壳体相连。本发明的电动接合套式换挡机构适用于机械式自动变速系统，特别是变速器布置空间有限，需要进一步缩小变速器体积时的使用要求；当应用此类自动变速换挡机构时，将缩短动力中断时间、提高系统的动态响应速度并降低换挡能耗。

Description

电动接合套式换挡机构
技术领域
本发明涉及变速技术领域，尤其涉及一种电动接合套式换挡机构。
背景技术
伴随着电子电力技术的高速发展，自动变速技术越来越多的应用于变速系统中，电控机械式自动变速器（AMT）从传统手动变速器的基础上发展而来，具有成本低、传动效率高和结构紧凑等优势，同时也存在动力中断时间长、换挡冲击大等问题。
现阶段研究并开发的AMT主要以电液式驱动装置、电气式驱动装置或旋转电机经运动转换机构直接驱动变速器换挡轴为主，传动路线较长，且应用时受限于变速器的有限布置空间。近年来一类具有直驱特性的电磁直线执行器的相关研究为AMT的驱动形式提供了新思路，省去了原AMT驱动装置中的运动转换装置，提高了系统的结构紧凑性和传动效率。
本发明将在课题组研究多年的电磁直线执行器和自动变速换挡系统的基础上，减少换挡机构中的传动零件数目，进一步缩短AMT的动力传输路线，提高自动变速系统的结构紧凑性和传动效率，进而达到减小换挡机构的运动惯性、缩短动力中断时间和降低换挡能耗等目的。
发明内容
设计一种电动接合套式换挡机构目的在于，在实现AMT基本换挡功能的前提下，减少换挡机构中的传动零件数目，进一步缩短AMT的动力传输路线，提高自动变速系统的结构紧凑性和传动效率，进而达到减小换挡机构的运动惯性、缩短动力中断时间和降低换挡能耗等目的。
根据本发明提出的一种电动接合套式换挡机构，包括花键毂、同步环、接合套、定位滑块、执行器固定板和电磁直线执行器，电磁直线执行器包括执行器外套、执行器定子和执行器动子，其特征在于：花键毂通过花键毂内花键固定在变速器输出轴上，分别置于花键毂两侧的第一传动齿轮和第二传动齿轮空套在变速器输出轴上；接合套包括接合套本体、接合套凹槽端面和接合套凹槽；执行器固定板包括固定板本体、固定板连接孔、固定板内孔和执行器固定凹槽；执行器外套包括执行器外套本体、执行器固定凸块和执行器外套内表面。执行器定子固定于执行器外套内表面，与执行器动子间留有运动气隙；执行器动子空套在接合套凹槽上，运动时端面与接合套凹槽端面相抵；执行器固定凸块置于执行器固定凹槽内，置于电磁直线执行器两侧的两个固定板分别通过各自的固定板连接孔与变速器壳体相连；固定板内孔直径大于执行器动子外径而小于执行器定子外径。
本发明的电动接合套式换挡机构，取消了自动变速系统中的变速器换挡轴、选换挡指、换挡拨块、换挡拨叉轴和换挡拨叉等选换挡执行机构，提升了变速器的结构紧凑性，大大缩短了机构的动力传输路线，减小选换挡机构运动惯量的同时，增大了系统的传动效率，降低了自动换挡过程中带来的能量损耗。
本发明的电动接合套式换挡机构中，每个电磁直线执行器控制两个挡位，无需进行选挡操作；当进行“跨门”换挡时，可实现退挡和进挡同时进行的操作。电动接合套式换挡机构的工作特性特别适用于城市复杂运行工况的频繁换挡操作，较大程度地缩短了频繁换挡的动力中断时间，提高了汽车的驾驶安全性和换挡经济性。
本发明的电动接合套式换挡机构适用于机械式自动变速系统，特别是变速器布置空间有限，需要进一步缩小变速器体积时的使用要求；当应用此类自动变速换挡机构时，将缩短动力中断时间、提高系统的动态响应速度并降低换挡能耗。本发明的电动接合套式换挡机构投入产业化应用后将带来巨大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的电动接合套式换挡机构部分剖视图；
图2为本发明的接合套结构图；
图3为本发明的执行器固定板结构图；
图4为本发明的执行器外套结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1至4所示，本发明提出的一种电动接合套式换挡机构，它包括花键毂（1）、同步环（2）、接合套（3）、定位滑块（4）、执行器固定板（5）和电磁直线执行器，电磁直线执行器包括执行器外套（6）、执行器定子（7）和执行器动子（8），其特征在于：花键毂（1）通过花键毂内花键固定在变速器输出轴（11）上，分别置于花键毂（1）两侧的第一传动齿轮（9）和第二传动齿轮（10）空套在变速器输出轴（11）上；接合套（3）包括接合套本体（31）、接合套凹槽端面（32）和接合套凹槽（33）；执行器固定板（5）包括固定板本体（51）、固定板连接孔（52）、固定板内孔（53）和执行器固定凹槽（54）；执行器外套（6）包括执行器外套本体（61）、执行器固定凸块（62）和执行器外套内表面（63）；
执行器定子（7）固定于执行器外套内表面（63），执行器定子（7）与执行器动子（8）间留有运动气隙；执行器动子（8）空套在接合套凹槽（33）上，执行器动子（8）运动时端面与接合套凹槽端面（32）相抵；
执行器固定凸块（62）置于执行器固定凹槽（54）内，置于电磁直线执行器两侧的两个固定板（5）分别通过各自的固定板连接孔（52）与变速器壳体相连；固定板内孔（53）直径大于执行器动子（8）外径而小于执行器定子（7）外径。
本发明进一步的优选方案是：
执行器固定凸块（62）和执行器固定凹槽（54）分别沿执行器外套本体（61）和固定板内孔（53）周向均匀分布。     所述执行器外套（6）和执行器定子（7）通过执行器固定板（5）固定于变速器壳体上。     所述电磁直线执行器为动圈式结构。
本发明的电动接合套式换挡机构，如图1所示，电磁直线执行器通电后，置于执行器定子（7）产生的磁场中的执行器动子（8）产生直线运动，通过与接合套凹槽端面（32）的相互接触带动接合套（3）运动，接合套（3）通过定位滑块（4）带动同步环（2）压向第一传动齿轮（9）或第二传动齿轮（10），完成变速器输入轴和输出轴转速差同步后，实现换挡的自动操作。本发明的电动接合套式换挡机构中，每个电磁直线执行器控制两个挡位，无需进行选挡操作；当进行“跨门”换挡时，可实现退挡和进挡同时进行的操作。电动接合套式换挡机构的工作特性特别适用于城市复杂运行工况的频繁换挡操作，较大程度地缩短了频繁换挡的动力中断时间，提高了驾驶安全性和换挡经济性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动接合套式换挡机构，包括花键毂（1）、同步环（2）、接合套（3）、定位滑块（4）、执行器固定板（5）和电磁直线执行器，所述电磁直线执行器包括执行器外套（6）、执行器定子（7）和执行器动子（8），其特征在于：花键毂（1）通过花键毂内花键固定在变速器输出轴（11）上，分别置于花键毂（1）两侧的第一传动齿轮（9）和第二传动齿轮（10）空套在变速器输出轴（11）上；所述接合套（3）包括接合套本体（31）、接合套凹槽端面（32）和接合套凹槽（33）；所述执行器固定板（5）包括固定板本体（51）、固定板连接孔（52）、固定板内孔（53）和执行器固定凹槽（54）；所述执行器外套（6）包括执行器外套本体（61）、执行器固定凸块（62）和执行器外套内表面（63）；
所述执行器定子（7）固定于执行器外套内表面（63），执行器定子（7）与执行器动子（8）间留有运动气隙；所述执行器动子（8）空套在接合套凹槽（33）上，执行器动子（8）运动时端面与接合套凹槽端面（32）相抵；
所述执行器固定凸块（62）置于执行器固定凹槽（54）内，置于电磁直线执行器两侧的两个固定板（5）分别通过各自的固定板连接孔（52）与变速器壳体相连；所述固定板内孔（53）直径大于执行器动子（8）外径而小于执行器定子（7）外径。
2.根据权利要求1所述的电动接合套式换挡机构，其特征在于：执行器固定凸块（62）和执行器固定凹槽（54）分别沿执行器外套本体（61）和固定板内孔（53）周向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的电动接合套式换挡机构，其特征在于：所述执行器外套（6）和执行器定子（7）通过执行器固定板（5）固定于变速器壳体上。
4.根据权利要求1所述的电动接合套式换挡机构，其特征在于：所述电磁直线执行器为动圈式结构。
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