CN105782431A - 一种amt自动换挡装置 - Google Patents

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李磊
王艳坤
吕小科
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Abstract

本发明提供了一种AMT自动换挡装置，其取消了选挡过程，将原来的选换挡机构优化成几个独立的换挡机构。其包括换挡电机、拨叉轴，每个换挡电机的输出端连接有蜗杆结构，蜗杆结构的一侧啮合连接有蜗轮结构，蜗轮结构的主轴即为换挡齿轮轴，换挡齿轮轴包括有换挡齿轮，拨叉轴具体为带齿条的拨叉轴，拨叉轴的输入端设置有平行于拨叉轴长度方向的齿条，齿条部分啮合连接换挡齿轮，拨叉轴的输出端套装有拨叉结构，拨叉轴沿换挡方向动作，拨叉结构外接有滑套，滑套包括带有同步器的滑套和不带同步器的滑套，每个换挡电机设置有N个驱动行程，其中N为≥1的自然数，每个驱动行程对应于拨叉轴的进给度不同，一个换挡电机对应控制N个挡位。

Description

一种AMT自动换挡装置
技术领域
本发明涉及车辆变速结构的技术领域，具体为一种AMT自动换挡装置。
背景技术
目前电控机械式自动变速箱(AMT)换挡机构绝大多数是液压和气动的，通过控制电磁阀来实现选挡和换挡动作。其缺点是结构复杂，成本较高，动作过程存在动力损失。现有的电控机械式AMT换挡机构，其包括选挡和换挡两个部分，由各自的电机驱动，经过减速增扭机构，将电机的动力传递到选换挡方向上。换挡拨头拨动变速器C形块换挡，随着换挡次数增多，机械零件磨损导致传动间隙增大后，使得选换挡位置信息变化较大，甚至会超过系统预先设计的阈值，导致程序误判，选换挡功能失效。而且这种选换挡机构每次换挡时需要先选挡再换挡，控制难度较大，且如果选挡传动过程失效，则不能换挡，整个机构也失效了。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种AMT自动换挡装置，其取消了选挡过程，将原来的选换挡机构优化成几个独立的换挡机构，其能够有效避免选挡过程失效而导致换挡失败的问题，且每个独立的换挡机构都是通过蜗轮蜗杆减速增扭，然后带动齿轮齿条运动，齿条即为变速器的拨叉轴，拨动滑套完成换挡动作。
一种AMT自动换挡装置，其特征在于：其包括换挡电机、拨叉轴，每个换挡电机的输出端连接有蜗杆结构，所述蜗杆结构的一侧啮合连接有蜗轮结构，所述蜗轮结构的主轴即为换挡齿轮轴，所述换挡齿轮轴包括有换挡齿轮，所述拨叉轴具体为带齿条的拨叉轴，所述拨叉轴的输入端设置有平行于拨叉轴长度方向的齿条，所述齿条部分啮合连接所述换挡齿轮，所述拨叉轴的输出端套装有拨叉结构，所述拨叉轴沿换挡方向动作，所述拨叉结构外接有滑套，所述滑套包括带有同步器的滑套和不带同步器的滑套，每个换挡电机设置有N个驱动行程，其中N为≥1的自然数，每个驱动行程对应于拨叉轴的进给度不同，一个换挡电机对应控制N个挡位。
其进一步特征在于：其还包括有换挡支座、底板，所述底板盖装于换挡支座的底端面，所述换挡电机固装于对应的所述换挡支座的电机安装位，所述蜗轮结构位于所述换挡支座的蜗轮放置腔内部，所述蜗杆结构的输出侧深入所述蜗轮放置腔的内部、啮合连接所述蜗轮结构，所述蜗轮结构的主轴位于所述蜗轮放置腔的外侧的一端为所述换挡齿轮，所述拨叉轴对应于变速器壳体的位置部分设置有导向结构，拨叉轴的其中一段位于导向结构内；
每个电机设置有电机保护架，所述电机保护架固装于所述换挡支座，用于保护电机接插件的安全；
其还包括换挡位置传感器；
所述换挡位置传感器为线位移传感器时，所述线位移传感器固装于所述变速器壳体上，磁铁通过磁铁支架固装于所述拨叉轴，所述线位移传感器可感应所述磁铁的线性位移，所述线位移传感器通过感应磁铁的位置从而适时采集到换挡位置信息，反馈给TCU，使TCU能够准确的控制换挡动作；
所述换挡位置传感器为角位移传感器时，所述角位移传感器套装于所述蜗轮结构的主轴，由于蜗轮结构的主轴和换挡齿轮的主轴为同一根主轴，角位移传感器通过采集蜗轮结构的主轴的角度信息，即采集了换挡齿轮的转动角度信息，即为换挡拨叉的位置信息，反馈给TCU，使TCU能够准确的控制换挡动作；
所述角位移传感器套装于所述主轴的外露于所述蜗轮放置腔的部分；
当换挡装置所对应控制的挡位为N的M倍时，其中M为≥1的自然数，将M个换挡电机所对应控制的拨叉轴所对应的整体结构整合形成一个整体，M个换挡电机分布于M个换挡支座内，每个所述换挡支座包括有1个电机保护架、蜗轮放置腔，确保整个换挡装置的空间最省，根据挡位数量确定机构数量，每个换挡机构都是一样的，适用于批量生产，成本更低。
采用上述技术方案后，每个独立的换挡机构都是通过蜗轮蜗杆减速增扭，然后带动齿轮齿条运动，齿条为拨叉轴的输入端，拨叉轴带动拨叉结构拨动滑套完成换挡动作，其取消选挡机构，可以根据挡位的数量灵活布置换挡机构的数量，换挡机构各自独立，动作简单，方便控制，电机输出的动力通过蜗轮蜗杆和齿轮齿条即可完成换挡，传动链短，不再需要进行换挡自学习，且受传动间隙影响较小；结构紧凑，传动部件少，故障点少，可靠性好。
附图说明
图1为本发明的具体实施例一的结构示意图；
图2为本发明的具体实施例二的结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
换挡电机1、蜗杆结构2、蜗轮结构3、主轴4、换挡齿轮5、拨叉轴6、齿条部分7、拨叉结构8、换挡支座9、电机保护架10、蜗轮放置腔11、线位移传感器13、磁铁14、磁铁支架15、角位移传感器16、输出端17、底板18。
具体实施方式
一种AMT自动换挡装置，见图1、图2：其包括换挡电机1、拨叉轴6，每个换挡电机1的输出端17连接有蜗杆结构2，蜗杆结构2的一侧啮合连接有蜗轮结构3，蜗轮结构3的主轴4即为换挡齿轮轴，换挡齿轮轴包括有换挡齿轮5，拨叉轴6具体为带齿条的拨叉轴，拨叉轴6的输入端设置有平行于拨叉轴6长度方向的齿条部分7，齿条部分7啮合连接换挡齿轮5，拨叉轴6的输出端套装有拨叉结构8，拨叉轴6沿换挡方向动作，拨叉结构8外接有滑套(图中未画出，属于现有成熟结构)，滑套包括带有同步器的滑套和不带同步器的滑套，每个换挡电机1设置有N个驱动行程，其中N为≥1的自然数，每个驱动行程对应于拨叉轴6的进给度不同，一个换挡电机1对应控制N个挡位。
其还包括有换挡支座9、底板18，底板18盖装于换挡支座9的底端面，换挡电机1固装于对应的换挡支座9的电机安装位，蜗轮结构3位于换挡支座9的蜗轮放置腔11内部，蜗杆结构2的输出侧深入蜗轮放置腔11的内部、啮合连接蜗轮结构3，蜗轮结构3的主轴4位于蜗轮放置腔11的外侧的一端套装有换挡齿轮5，拨叉轴6对应于变速器壳体的位置部分设置有导向结构(图中未画出，属于常规直线导向结构)，拨叉轴6的其中一段位于导向结构内；
每个换挡电机1设置有电机保护架10，电机保护架10固装于换挡支座9，用于保护电机接插件的安全；其还包括换挡位置传感器；
当换挡装置所对应控制的挡位为N的M倍时，其中M为≥2的自然数，将M个换挡电机1所对应控制的拨叉轴6所对应的整体结构整合形成一个整体、分别布置于M个换挡支座9内，每个换挡支座9包括有1个电机保护架10、1个蜗轮放置腔11，确保整个换挡装置的空间最省，根据挡位数量确定机构数量，每个换挡机构都是一样的，适用于批量生产，成本更低。
具体实施例一、见图1：每个换挡电机1设置有2个驱动行程，即一个换挡电机1对应控制2个挡位，换挡装置所对应控制的挡位为4时，安装2个换挡机构，包括有2个换挡支座9、2个换挡电机1、2个电机保护架10、2个蜗轮放置腔11，换挡位置传感器为线位移传感器13时，2块磁铁14通过磁铁支架15分别固装于对应拨叉轴6，2个线位移传感器13分别安装于磁铁14对应位置处的变速器壳体(图中未画出，属于现有成熟结构)，2个线位移传感器13分别感应其对应磁铁14的线性位移，2个线位移传感器13通过感应对应磁铁14的位置从而实时采集到换挡位置信息，线位移传感器13将信息反馈给TCU，使TCU能够准确的控制换挡动作。
具体实施例二、见图2：每个换挡电机1设置有2个驱动行程，即一个换挡电机1对应控制2个挡位，换挡装置所对应控制的挡位为4时，安装2个换挡机构，包括有2个换挡支座、2个换挡电机1、2个电机保护架10、2个蜗轮放置腔11，2个换挡电机1在分别布置于对应的换挡支座9，换挡位置传感器为角位移传感器16，2个角位移传感器16分别套装于对应的主轴4的外露于蜗轮放置腔11的部分；由于蜗轮结构3的主轴4和换挡齿轮5的主轴为同一根主轴，角位移传感器16通过采集蜗轮结构3的主轴4的角度信息，即采集了换挡齿轮5的转动角度信息，即为拨叉结构8的位置信息，角位移传感器16将信息反馈给TCU，使TCU能够准确的控制换挡动作。
文中TCU的中文翻译为自动变速箱控制单元，其为现有成熟结构。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种AMT自动换挡装置，其特征在于：其包括换挡电机、拨叉轴，每个换挡电机的输出端连接有蜗杆结构，所述蜗杆结构的一侧啮合连接有蜗轮结构，所述蜗轮结构的主轴即为换挡齿轮轴，所述换挡齿轮轴包括有换挡齿轮，所述拨叉轴具体为带齿条的拨叉轴，所述拨叉轴的输入端设置有平行于拨叉轴长度方向的齿条，所述齿条部分啮合连接所述换挡齿轮，所述拨叉轴的输出端套装有拨叉结构，所述拨叉轴沿换挡方向动作，所述拨叉结构外接有滑套，所述滑套包括带有同步器的滑套和不带同步器的滑套，每个换挡电机设置有N个驱动行程，其中N为≥1的自然数，每个驱动行程对应于拨叉轴的进给度不同，一个换挡电机对应控制N个挡位。
2.如权利要求1所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：其还包括有换挡支座、底板，所述底板盖装于换挡支座的底端面，所述换挡电机固装于对应的所述换挡支座的电机安装位，所述蜗轮结构位于所述换挡支座的蜗轮放置腔内部，所述蜗杆结构的输出侧深入所述蜗轮放置腔的内部、啮合连接所述蜗轮结构，所述蜗轮结构的主轴位于所述蜗轮放置腔的外侧的一端为所述换挡齿轮，所述拨叉轴对应于变速器壳体的位置部分设置有导向结构，所述拨叉轴的其中一段位于所述导向结构内。
3.如权利要求2所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：每个电机设置有电机保护架，所述电机保护架固装于所述换挡支座。
4.如权利要求2所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：其还包括换挡位置传感器。
5.如权利要求4所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：所述换挡位置传感器为线位移传感器时，所述线位移传感器固装于所述变速器壳体上，磁铁通过磁铁支架固装于所述拨叉轴，所述线位移传感器可感应所述磁铁的线性位移。
6.如权利要求4所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：所述换挡位置传感器为角位移传感器时，所述角位移传感器套装于所述蜗轮结构的主轴。
7.如权利要求6所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：所述角位移传感器套装于所述主轴的外露于所述蜗轮放置腔的部分。
8.如权利要求2所述的一种AMT自动换挡装置，其特征在于：当换挡装置所对应控制的挡位为N的M倍时，其中M为≥1的自然数，将M个换挡电机所对应控制的拨叉轴所对应的整体结构整合形成一个整体，M个换挡电机分布于M个换挡支座内，每个所述换挡支座包括有1个电机保护架、1个蜗轮放置腔。
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