CN106051152A - 一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构 - Google Patents

一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构 Download PDF

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王鑫
夏灵
王厚勇
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Abstract

本发明公开了一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构，包括转轴、驻车棘爪、第一弹性构件、驻车摆臂、驻车推杆、拨叉和换档摆臂，所述驻车摆臂和换档摆臂设置在转轴上，可由转轴带动转动，所述驻车推杆后端连接在驻车摆臂上，驻车推杆可由驻车摆臂带动向驻车棘爪运行，使驻车推杆前端作用在驻车棘爪上，以驱动驻车棘爪克服第一弹性构件的作用力转动，使驻车棘爪朝向驻车棘轮转动，将驻车棘轮锁止，所述换档摆臂与拨叉配合，以驱动所述拨叉轴向移动至各档位位置。本机构实现了驻车和换档功能的集成控制，并缩短液压系统响应及建压时间。

Description

一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构
技术领域
本发明涉及汽车变速器技术领域，具体为一种用于自动变速器的将驻车及换档集成一体的执行机构。
背景技术
DCT双离合变速器属于自动变速器一种，换档时，通过TCU控制液压系统推动换档机构（拨叉）移动，从而带动同步器与齿轮啮合实现换档。而驻车功能则是通过换档手柄控制拉索等机械操纵方式实现驻车（例如专利CN103711900A所公开的驻车机构）。传统情况下，换档机构和驻车锁止机构属于独立的两套不同机构，布置在变速器内部，如图1所示，驻车锁止机构10与换档机构20中的拨叉分别布置在不同的位置，使得变速器内部空间布置较为复杂。
另外，当现有车辆需要来回换档时（如车辆在车库中停车移位），须在前进档（D档）和倒档（R档）之间通过液压动力来回切换换档，其具体动作过程及执行时间如下：
1、TCU发信号请求液压系统响应并控制电磁阀动作：约200 ms；
2、液压建压：约200 ms；
3、推动换档机构动作完成换档：约450 ms；
4、离合器切换实现扭矩传递：约450 ms。
因此造成切换档位过程中等待时间较长，容易造成用户抱怨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构，实现驻车和换档功能的集成控制，并缩短液压系统响应及建压时间。
本发明所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，包括：转轴，可沿其中心轴线转动；驻车棘爪，该驻车棘爪可转动的设在变速器壳体上；第一弹性构件，该第一弹性构件对驻车棘爪施加背向驻车棘轮的作用力，使驻车棘爪具有远离驻车棘轮的趋势；驻车摆臂，该驻车摆臂设置在转轴上，可由转轴带动转动；驻车推杆，该驻车推杆后端连接在驻车摆臂上，驻车推杆可由驻车摆臂带动向驻车棘爪运行，使驻车推杆前端作用在驻车棘爪上，以驱动驻车棘爪克服第一弹性构件的作用力转动，使驻车棘爪朝向驻车棘轮转动，将驻车棘轮锁止；拨叉，所述拨叉可沿其轴线轴向移动，以带动同步器移动实现换档；换档摆臂，该换档摆臂设置在转轴上，所述换档摆臂与拨叉配合，该换档摆臂可由转轴带动转动，以驱动所述拨叉轴向移动至各档位位置。
进一步的，还包括凹槽部，所述凹槽部开设在拨叉上；凸起部，所述凸起部设在换档摆臂侧面并伸入所述拨叉的凹槽部中，当所述凸起部随换档摆臂转动时，沿凹槽部内滑动的凸起部作用于凹槽部的槽壁上，以带动拨叉移动至各档位位置。
进一步的，所述凹槽部中具有P、R、N、D四个点位，所述四个点位按顺序平滑相连以形成所述凹槽部的槽型，当所述凸起部随换档摆臂转动至凹槽部的其中一点位时，其恰好使拨叉移动至对应的档位位置。
进一步的，还包括棘爪定位构件，该棘爪定位构件固设在变速器壳体上，所述驻车棘爪在第一弹性构件的作用下抵触在棘爪定位构件上。
进一步的，所述驻车棘爪与棘爪定位构件间留有一孔隙部，所述驻车推杆前端具有锥型头部，当驻车推杆的锥形头部插入所述空隙部时，将所述驻车棘爪撑开，使其克服第一弹性构件的作用力向驻车棘轮转动，以将驻车棘轮锁止。
进一步的，在驻车推杆上还设有第二弹性构件，该第二弹性构件对驻车推杆前端的锥形头部施加向前方向的作用力。
进一步的，所述拨叉包括两端的支撑轴部和位于中间的拨叉脚部以及拨叉型面部，所述凹槽部开设在拨叉型面部上。
进一步的，所述驻车摆臂和换档摆臂通过弹性销设置在转轴上。
本发明将换档机构和驻车锁止机构相集成，使得变速器结构布置更加紧凑。并且本机构通过机械结构实现档位切换，与现有的利用液压实现档位切换相比，缩短了液压响应及建压时间，实现各档位之间快速切换。
附图说明
图1是现有驻车机构和换档机构的结构示意图；
图2是本机构处于D档时的结构示意图；
图3是本机构处于N档时的结构示意图；
图4是本机构处于R档时的结构示意图；
图5是本机构处于P档时的结构示意图；
图6是本机构中拨叉的立体视图（图中箭头表示拨叉移动方向）。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图2至图6所示的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，本执行机构是通过转轴1的转动来同时带动驻车推杆4和换档摆臂3，从而机械式的集成实现驻车锁止和换档功能。
其中所述转轴1支撑于变速器内，转轴可沿其中心轴线转动。驻车摆臂2通过弹性销设置在转轴1上，可由转轴1带动与转轴同步转动。
驻车推杆4的后端连接在驻车摆臂上，该驻车推杆的前端具有锥型头部401，在驻车推杆上还设有第二弹性构件5，本实施例中第二弹性构件为一个套设在驻车推杆4上的弹簧，该第二弹性构件5对所述锥形头部401施加向前方向的作用力。
驻车棘爪6的一端可转动的设置在变速器壳体上，另一端的前侧具有与驻车棘轮相配合的爪齿，在第一弹性构件（图中未画出）的作用下，驻车棘爪的后侧抵触在棘爪定位构件8上。
在本实施例中，所述第一弹性构件为一弹簧，该第一弹性构件对驻车棘爪施加背向驻车棘轮的作用力，使驻车棘爪具有远离驻车棘轮（即朝向棘爪定位构件）的趋势。
所述驻车棘爪6与棘爪定位构件8间留有一孔隙部601，当驻车推杆的锥形头部401插入所述空隙部时，将所述驻车棘爪6撑开，使其克服第一弹性构件的作用力向驻车棘轮（图中未画出）转动，由驻车棘爪的爪齿将驻车棘轮锁止。
换档摆臂3通过弹性销设置在转轴1上，可由转轴带动与转轴同步转动。
在所述换档摆臂的外侧面上设有凸起部301，该凸起部301为一突出的圆柱结构，该凸起部301伸入开设在拨叉7的凹槽部701中。
所述拨叉7包括两端的支撑轴部702和位于中间的拨叉脚部703以及拨叉型面部704，所述凹槽部701开设在拨叉型面部704上。
所述拨叉7可轴向移动至各档位（P档、R档、N档、D档）位置，以带动同步器移动与齿轮啮合实现换档。所述凹槽部701中具有P、R、N、D档四个点位，所述四个点位按顺序平滑相连以形成所述凹槽部的槽型，参见图6，P档点位701d、R档点位701c、N档点位701b、D档点位701a这四个点位由凹槽部701的右至左按顺序分布，当所述凸起部301随换档摆臂3转动至凹槽部701的其中一个点位时，其恰好使拨叉移动至对应的档位位置。可见，所述换档摆臂的运动轨迹和凹槽部的槽型综合决定了拨叉的轴向移动位置和距离。
下面结合具体档位状态对上述机构的工作原理进行解释：
本执行机构处于D档时，如图2所示，驾驶员操纵换档手柄至D档，通过拉索控制转轴1转动，带动换档摆臂3顺时针转动，此时换档摆臂上的凸起部301位于拨叉凹槽部的最左端的D档点位701a，使得拨叉位于D档的轴向位置上，实现前进档同步器与齿轮啮合，传递相应的扭矩和转速。于此同时，驻车推杆4前端的锥形头部401远离驻车棘爪与棘爪定位构件间的孔隙部，所述驻车棘爪6在第一弹性构件的作用下保持与棘爪定位构件8抵靠，驻车棘爪前端爪齿远离驻车棘轮，使驻车棘轮保持释放状态。
本执行机构处于N档时，如图3所示，换档手柄由D档至N档，通过拉索控制转轴1转动，同时带动驻车摆臂2和换档摆臂3逆时针转动一定角度，使得驻车推杆4向下朝向驻车棘爪方向移动一段距离，但仍未作用于驻车棘爪，驻车棘轮保持释放状态。与此同时，拨叉凹槽部内的凸起部301相对向右移动一段距离至凹槽部的N档点位701b，并带动拨叉7向下运动实现同步器与齿轮分离，退回空档。
本执行机构处于R档时，如图4所示，换档手柄由N档至R档，通过拉索控制转轴1转动，带动驻车摆臂2和换档摆臂3继续逆时针转动一定角度，使得驻车推杆4继续向下朝驻车棘爪移动，使得其更接近驻车棘爪6但仍未作用，驻车棘轮保持释放状态。与此同时，拨叉凹槽部701内的凸起部301相对向右又移动一段距离至凹槽部的R档点位701c，并带动拨叉7向下运动实现倒档同步器与齿轮啮合，传递相应的扭矩和转速。
本执行机构处于P档时，如图5所示，换档手柄由R档至P档，通过拉索控制转轴转动，带动驻车摆臂2和换档摆臂3继续逆时针转动一定角度，使得驻车推杆继续向下朝驻车棘爪移动，驻车推杆前端锥形头部401插入驻车棘爪与棘爪定位构件间的孔隙部601，使其克服第一弹性构件的作用力向驻车棘轮转动，由驻车棘爪6的爪齿将驻车棘轮锁止，实现驻车。与此同时，拨叉凹槽部内的凸起部301相对向右又移动一段距离至凹槽部701的最右侧P档点位701d上，并带动拨叉向上运动实现同步器与齿轮分离，中断扭矩输出。

Claims (8)

1.一种用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于包括：
转轴，可沿其中心轴线转动；
驻车棘爪，该驻车棘爪可转动的设在变速器壳体上；
第一弹性构件，该第一弹性构件对驻车棘爪施加背向驻车棘轮的作用力，使驻车棘爪具有远离驻车棘轮的趋势；
驻车摆臂，该驻车摆臂设置在转轴上，可由转轴带动转动；
驻车推杆，该驻车推杆后端连接在驻车摆臂上，驻车推杆可由驻车摆臂带动向驻车棘爪运行，使驻车推杆前端作用在驻车棘爪上，以驱动驻车棘爪克服第一弹性构件的作用力转动，使驻车棘爪朝向驻车棘轮转动，将驻车棘轮锁止；
拨叉，所述拨叉可沿其轴线轴向移动，以带动同步器移动实现换档；
换档摆臂，该换档摆臂设置在转轴上，所述换档摆臂与拨叉配合，该换档摆臂可由转轴带动转动，以驱动所述拨叉轴向移动至各档位位置。
2.根据权利要求1所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于还包括：
凹槽部，所述凹槽部开设在拨叉上；
凸起部，所述凸起部设在换档摆臂侧面并伸入所述拨叉的凹槽部中，当所述凸起部随换档摆臂转动时，沿凹槽部内滑动的凸起部作用于凹槽部的槽壁上，以带动拨叉移动至各档位位置。
3.根据权利要求2所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：所述凹槽部中具有P、R、N、D四个点位，所述四个点位按顺序平滑相连以形成所述凹槽部的槽型，
当所述凸起部随换档摆臂转动至凹槽部的其中一点位时，其恰好使拨叉移动至对应的档位位置。
4.根据权利要求1所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：还包括棘爪定位构件，该棘爪定位构件固设在变速器壳体上，所述驻车棘爪在第一弹性构件的作用下抵触在棘爪定位构件上。
5.根据权利要求4所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：所述驻车棘爪与棘爪定位构件间留有一孔隙部，
所述驻车推杆前端具有锥型头部，当驻车推杆的锥形头部插入所述空隙部时，将所述驻车棘爪撑开，使其克服第一弹性构件的作用力向驻车棘轮转动，以将驻车棘轮锁止。
6.根据权利要求5所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：在驻车推杆上还设有第二弹性构件，该第二弹性构件对驻车推杆前端的锥形头部施加向前方向的作用力。
7.根据权利要求2所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：所述拨叉包括两端的支撑轴部和位于中间的拨叉脚部以及拨叉型面部，所述凹槽部开设在拨叉型面部上。
8.根据权利要求1所述的用于自动变速器的驻车及换档执行机构，其特征在于：所述驻车摆臂和换档摆臂通过弹性销设置在转轴上。
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