CN109798357A - 一种用于两挡变速箱的换挡执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，包括换挡电机、执行机构、拨叉体以及信号检测传输系统，所述换挡电机的输出端与所述执行机构传动连接，所述执行机构与所述拨叉体相连以将所述换挡电机的输出端的径向转动转化成拨叉体的轴向直线运动，所述信号检测传输系统包括一信号随位置变化而发生变化的信号源以及实时检测该信号源的信号并将所述信号传输给变速箱的控制单元的传感器，所述信号源位于所述拨叉体上。因此，本发明具有执行机构精度高和效率高，档位切换平顺，整个执行机构的结构也相对简单，成本低，对安装空间要求低的优点。

Description

一种用于两挡变速箱的换挡执行机构

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及一种用于两挡变速箱的换挡执行机构。

背景技术

新能源汽车领域作为一种新的驱动方案，其新能源驱动系统的匹配提出了很高的标准，对于稳定和紧凑集成度要求很高。这对于新能源变速箱的执行机构的设计也提出很高的技术要求。由于新能源驱动系统由驱动电机组成，这区别于传统发动机的转速和扭矩要求。对于执行机构来说需要在很高的转速情况下实现精准和及时的响应状态。除此之外也对于外围的设计空间提出很高的要求，以响应驾驶员的换挡需求实现自动切换档位，满足车辆行驶的路况需求。所以在变速箱设计阶段需要对于执行机构做出新的方案。

在汽车变速箱领域，存在很多种执行机构方案。目前成熟的方案有，蜗轮蜗杆机械传动式执行机构，液力控制式执行机构，步进电机式执行机构等多种形式。综合考虑应用在新能源汽车两挡变速箱上的换挡特性分析，涡轮蜗杆机械是执行机构存在精度低，易磨损，齿面胶合失效，效率低且换挡平顺性较差。液力控制式执行机构，其机构较为复杂，安装空间要求高，不符合新能源变速箱集成型以及紧凑型的设计要求。对于步进电机式执行机构，其成本较高且其设计要求电路复杂信号采集困难。因此，有必要提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明提出一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其解决现有技术存在的执行机构精度和效率低，档位切换平顺性较差，结构较为复杂，成本高，对安装空间要求高的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，包括换挡电机、执行机构、拨叉体以及信号检测传输系统，所述换挡电机的输出端与所述执行机构传动连接，所述执行机构与所述拨叉体相连以将所述换挡电机的输出端的径向转动转化成拨叉体的轴向直线运动，所述信号检测传输系统包括一信号随位置变化而发生变化的信号源以及实时检测该信号源的信号并将所述信号传输给变速箱的控制单元的传感器，所述信号源位于所述拨叉体上。

优选的，所述执行机构包括定位挡圈、支撑轴承、丝杆轴以及一端开设有与所述丝杆轴相配合的螺孔的拔叉轴，所述定位挡圈的内侧壁与所述换挡电机的输出端外侧壁相贴合，所述支撑轴承套设在所述丝杆轴的外周，所述丝杆轴的一端与所述换挡电机的输出端相连，所述丝杆轴的另一端位于所述螺孔内。

优选的，所述拔叉轴的另一端与所述拨叉体刚性连接。

优选的，所述拨叉轴上开设有润滑油孔，所述润滑油孔连通所述螺孔与外界。

优选的，所述信号源为磁性单元，所述传感器为PLCD感应器。

与现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明提出的用于两挡变速箱的换挡执行机构中，换挡电机由控制器控制其正反转驱动输入转速和扭矩，进行档位之间进行切换，执行机构将换挡电机的输出端的径向转动转化成拨叉体的的轴向直线运动，且换挡电机的转速扭矩对应于拨叉体的轴向移动速率，而拨叉体轴向移动会带动信号源的位置不断发生改变，信号源的信号会随之发生相应改变，传感器会实时检测该信号并将该信号发送给变速箱的控制单元，由控制单元根据接收到的信号发送相应的信号以控制换挡电机的转动方向和转速大小，执行机构精度高和效率高，档位切换平顺，整个执行机构的结构也相对简单，成本低，对安装空间要求低。因此，本发明具有执行机构精度高和效率高，档位切换平顺，整个执行机构的结构也相对简单，成本低，对安装空间要求低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中执行机构2的局部剖视图。

图中：1—换挡电机，2—执行机构，3—拨叉体，4—信号源，5—传感器，21—定位挡圈，22—支撑轴承，23—丝杆轴，24—拔叉轴，241—螺孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明的结构示意图。

本发明提出的一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，包括换挡电机1、执行机构2、拨叉体3以及信号检测传输系统，换挡电机1由控制器控制其正反转来以及输入转速和扭矩，进行档位之间切换。其中换挡电机1由一永磁电机提供动力输入。换挡电机1的输出端与执行机构2传动连接，执行机构2与拨叉体3相连以将换挡电机1的输出端的径向转动转化成拨叉体3的轴向直线运动，即执行机构2的作用在于将换挡电机1的输出端的径向转动转化成拨叉体3的轴向直线运动，信号检测传输系统包括一信号随位置变化而发生变化的信号源4以及实时检测该信号源4的信号并将信号传输给变速箱的控制单元的传感器5，信号源4位于所述拨叉体3上。这样拨叉体3沿轴向移动时会带动信号源4移动，信号源4的位置变化会造成其信号发生相应的变化。信号源4为磁性单元，具体地为磁铁，磁铁会产生磁场信号，传感器5为PLCD感应器。PLCD感应器会实时检测磁铁产生的磁场信号，并将变化的磁场信号转化成电气信号并传输给变速箱的控制单元，由控制单元来做出并发生相应的控制信号给换挡电机1。PLCD感应器固定安装在变速箱壳体外，而换挡执行机构剩余部件集成在变速箱壳体内。

如图2所示，图2为本发明中执行机构2的局部剖视图。

执行机构2包括定位挡圈21、支撑轴承22、丝杆轴23以及一端开设有与丝杆轴23相配合的螺孔241的拔叉轴24，定位挡圈21的内侧壁与换挡电机1的输出端外侧壁相贴合，定位挡圈21用于丝杆轴23与换挡电机1轴向定位，保证输出转速的稳定性和耐久性。支撑轴承22套设在丝杆轴23的外周，支撑轴承采用深沟球轴承，由一深沟球轴承提供轴向和径向的定位，保证丝杆轴23转动的效率和使用寿命。丝杆轴23的一端与换挡电机1的输出端相连，丝杆轴23的另一端位于螺孔241内。丝杆轴23采用T螺纹丝杆轴，根据换挡力的要求进行设计矫正，保证电机高效率工作的同时进行转速和扭矩的传递，将径向转速转变直线位移，驱动拨叉轴。

本实施例中，拔叉轴24的另一端与拨叉体3刚性连接。拨叉轴24上开设有润滑油孔(图中未示出)，润滑油孔连通螺孔241与外界。拨叉轴24为一滑动部件，可在变速箱壳体的定位空间内部进行轴向的位移，其轴上开设的润滑孔，可润滑内部传动部件以及保证位移的效率和寿命。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其特征在于，包括换挡电机、执行机构、拨叉体以及信号检测传输系统，所述换挡电机的输出端与所述执行机构传动连接，所述执行机构与所述拨叉体相连以将所述换挡电机的输出端的径向转动转化成拨叉体的轴向直线运动，所述信号检测传输系统包括一信号随位置变化而发生变化的信号源以及实时检测该信号源的信号并将所述信号传输给变速箱的控制单元的传感器，所述信号源位于所述拨叉体上。

2.根据权利要求1所述的一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其特征在于，所述执行机构包括定位挡圈、支撑轴承、丝杆轴以及一端开设有与所述丝杆轴相配合的螺孔的拔叉轴，所述定位挡圈的内侧壁与所述换挡电机的输出端外侧壁相贴合，所述支撑轴承套设在所述丝杆轴的外周，所述丝杆轴的一端与所述换挡电机的输出端相连，所述丝杆轴的另一端位于所述螺孔内。

3.根据权利要求2所述的一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其特征在于，所述拔叉轴的另一端与所述拨叉体刚性连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其特征在于，所述拨叉轴上开设有润滑油孔，所述润滑油孔连通所述螺孔与外界。

5.根据权利要求1所述的一种用于两挡变速箱的换挡执行机构，其特征在于，所述信号源为磁性单元，所述传感器为PLCD感应器。