CN110131409A - 一种机械式自动变速箱换档执行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械式自动变速箱换档执行机构,包括无刷直流电机、主壳体、齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒、档指、换档轴、角度传感器,齿轮副包括传动齿轮一和传动齿轮二,传动齿轮一和传动齿轮二相互啮合,齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒位于主壳体的内部,无刷直流电机与主壳体固定连接,无刷直流电机与传动齿轮一相连形成转动连接,传动齿轮二与滚珠丝杆相连形成转动连接,齿轮副为锥齿轮传动,传动齿轮一和传动齿轮二为锥齿轮。本发明通过采用锥齿轮传动,结构简单,占用空间小,便于整车布置与装配,且制造成本低、传动效率高、噪音较低,还安装了透气阀,延长了执行机构的使用寿命,相应的也延长了变速箱的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域,具体涉及一种机械式自动变速箱换档执行机构。
背景技术
近年来国内新能源汽车发展势头迅猛,已形成一个围绕着电动汽车行业的巨大新兴产业链,而变速器是其核心零部件。传统的自动变速箱或者双离合变速箱结构复杂,占用空间大,制造成本与维护成本较高。选用机械式自动变速箱成为电动车行业的大趋势。执行机构是机械式自动变速箱的关键零件,合理设计一个性能优越稳定可靠的执行机构是至关重要的。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种机械式自动变速箱换档执行机构,用于两档机械式自动变速箱,其结构紧凑、占用空间小,可以在较小的空间内更稳定快速的实现变速箱的换档,传动效率高。适用于大巴、卡车、载重车,具有广阔的应用前景。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种机械式自动变速箱换档执行机构,包括无刷直流电机、主壳体、齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒、档指、换档轴、角度传感器,所述的齿轮副包括传动齿轮一和传动齿轮二,所述的传动齿轮一和传动齿轮二相互啮合,所述的齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒位于主壳体的内部,所述的无刷直流电机与主壳体固定连接,所述的无刷直流电机与传动齿轮一相连形成转动连接,所述的传动齿轮二与滚珠丝杆相连形成转动连接,所述的滚珠丝杆通过滚动轴承安装于主壳体的空腔内,所述的换档套筒套在滚珠丝杆上,所述的换档套筒的外周设有两个对称的圆形凸起,所述的档指设有两个与上述圆形凸起对应的两个凹槽,所述的档指通过凹槽与凸起的配合安装在换档套筒上,所述的档指可以围绕着上述圆形凸起的轴线旋转,所述档指还设有突出端,所述突出端的延伸方向垂直于滚珠丝杆的轴线,所述突出端卡在变速箱换档器的卡槽内,所述的换档轴与档指固定连接,所述换档轴的轴向平行于所述圆形凸起的轴线,所述换档轴的轴端与角度传感器固定连接,所述的齿轮副为锥齿轮传动,所述的传动齿轮一和传动齿轮二为锥齿轮。
进一步地,所述换档轴的轴端呈一字型,所述的一字型轴端卡在角度传感器的卡槽内形成固定连接。
更进一步地,所述的主壳体上设有透气阀。
本发明的有益效果在于:1.采用锥齿轮传动,效率高、强度强,噪音小。2.结构简单,便于整车布置与装配,且制造成本低;3.安装透气阀,加长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的正视图。
图2为本发明的仰视图。
图3为本发明的换档套筒的立体示意图。
图4为本发明的档指的立体示意图。
图5为本发明的换档轴的立体示意图。
图6为本发明换档轴与角度传感器组装后的立体示意图。
图7为本发明局部装配的立体示意图。
图8为本发明的立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,不用于限定本发明。实际上,本实施例为本发明多种实施方式中的一种优选实施例子。
图1为本发明的正视图,图2为本发明的仰视图,图3为本发明的换档套筒的立体示意图,图4为本发明的档指的立体示意图,图5为本发明的换档轴的立体示意图,图6为本发明换档轴与角度传感器组装后的立体示意图,图7为本发明局部装配的立体示意图,图8为本发明的立体示意图。下面结合附图1-8对该实施例进行说明。
本实施例的机械式自动变速箱换档执行机构,包括无刷直流电机1、主壳体2、齿轮副3、滚珠丝杆4、换档套筒5、档指6、换档轴7、角度传感器8以及透气阀9。如图2所示,齿轮副3包括传动齿轮一301和传动齿轮二302,传动齿轮一301和传动齿轮二302相互啮合。本发明中,齿轮副3为锥齿轮传动,传动齿轮一301和传动齿轮二302为锥齿轮。从图1中可以看出,无刷直流电机1的传动方向与滚珠丝杆4的传动方向是垂直的。
齿轮副3、滚珠丝杆4、换档套筒5位于主壳体2的内部。无刷直流电机1与主壳体2固定连接,并与传动齿轮一301相连形成转动连接,传动齿轮一301与传动齿轮二302啮合,传动齿轮二302与滚珠丝杆4相连形成转动连接。滚珠丝杆4通过滚动轴承安装于主壳体2的空腔内。
如图3、4、7所示,换档套筒5套在滚珠丝杆4上,换档套筒5的外周设有两个形状、位置都对称的圆形凸起501,相应地,档指6设有两个与上述圆形凸起501对应的两个凹槽601。档指6通过凹槽601与凸起501的配合安装在换档套筒5上,凹槽601可以围绕着圆形凸起501旋转,相应地,档指6可以围绕着上述圆形凸起501的中心线旋转。档指6还设有突出端602,突出端602的延伸方向垂直于滚珠丝杆4的轴线。突出端602与变速箱换档器相连。
换档轴7与档指6固定连接,换档轴7的轴向平行于圆形凸起501的轴线,因此当档指6旋转时,换档轴7也随之旋转,并且转动的方向及速度都与档指6相同。换档轴7的轴端与角度传感器8固定连接,角度传感器8可以采集档指6的角度值。
本实施例中,主壳体2上还设有透气阀9,透气阀9与主壳体2可以通过螺纹连接及其他固定连接方式。
本实施例中,换档轴7的轴端呈一字型,该一字型轴端卡在角度传感器8的卡槽内形成固定连接。
本发明提供了一种换档执行机构,用于两档机械式自动变速箱,自动变速箱的控制单元控制执行机构中驱动电机的工作,并通过角度传感器8手机执行机构中档指的工作状态,反馈给变速箱控制单元。本发明执行机构的工作原理如下:
第一步,默认情况下,档指处于空档。自动变速箱控制单元控制无刷直流电机1进行工作,无刷直流电机1带动传动齿轮一301沿着Z轴顺时针旋转。传动齿轮一301与传动齿轮二302互相啮合,从而带动传动齿轮二302与滚珠丝杆4一起绕着X轴逆时针转动。
第二步,滚珠丝杆4逆时针转动带动换档套筒5沿X轴正方向做直线运动。
第三步,当换档套筒5沿X轴正向运动时,档指6绕着换档套筒5外侧圆形凸起501的轴线转动,从正中间空档状态转动到左侧,实现换入一档操作。
第四步,当车辆需要从一档升至二档时,变速箱控制单元控制无刷直流电机1绕着Z轴逆时针旋转,带动传动齿轮一301转动,传动齿轮二302与滚珠丝杆4一起绕着X轴方向顺时针转动。
第五步,滚珠丝杆4顺时针转动带动换档套筒5沿X轴负方向直线运动。
第六步,当换档套筒5沿X轴负方向运动时,档指6从左侧一档状态转动到中间空档状态,无刷直流电机1继续逆时针转动,档指6从中间空档状态到右侧二档状态,实现换入二档操作。
第七步,当车辆需要从二档降至一档时,变速箱控制单元控制无刷直流电机1绕着Z轴顺时针旋转,带动传动齿轮一301旋转,从而带动传动齿轮二302与滚珠丝杆4一起绕着X轴逆时针转动,换档套筒5沿X轴正方向做直线运动,档指6从右侧二档状态转动到中间空档状态,电机轴继续顺时针转动,档指6从中间空档状态到左侧一档状态,实现换入一档操作。
第八步,当车辆需要从一档降至空档时,变速箱控制单元控制无刷直流电机1绕着Z轴逆时针旋转,档指6从左侧一档状态转动到中间空档状态。
档指6转动时,角度传感器8记录档指6的工作状态,反馈回自动变速箱控制单元。
本发明的机械式自动变速箱换档执行机构通过采用锥齿轮传动,结构简单,占用空间小,便于整车布置与装配,且制造成本低、传动效率高、噪音较低,还安装了透气阀,延长了执行机构的使用寿命,相应的也延长了变速箱的使用寿命。
Claims (3)
1.一种机械式自动变速箱换档执行机构,包括无刷直流电机、主壳体、齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒、档指、换档轴、角度传感器,所述的齿轮副包括传动齿轮一和传动齿轮二,所述的传动齿轮一和传动齿轮二相互啮合,所述的齿轮副、滚珠丝杆、换档套筒位于主壳体的内部,所述的无刷直流电机与主壳体固定连接,所述的无刷直流电机与传动齿轮一相连形成转动连接,所述的传动齿轮二与滚珠丝杆相连形成转动连接,所述的滚珠丝杆通过滚动轴承安装于主壳体的空腔内,所述的换档套筒套在滚珠丝杆上,所述的换档套筒的外周设有两个对称的圆形凸起,所述的档指设有两个与上述圆形凸起对应的两个凹槽,所述的档指通过凹槽与凸起的配合安装在换档套筒上,所述的档指可以围绕着上述圆形凸起的轴线旋转,所述档指还设有突出端,所述突出端的延伸方向垂直于滚珠丝杆的轴线,所述突出端卡在变速箱换档器的卡槽内,所述的换档轴与档指固定连接,所述换档轴的轴向平行于所述圆形凸起的轴线,所述换档轴的轴端与角度传感器固定连接,其特征在于:所述的齿轮副为锥齿轮传动,所述的传动齿轮一和传动齿轮二为锥齿轮。
2.如权利要求1所述的机械式自动变速箱换档执行机构,其特征在于:所述换档轴的轴端呈一字型,所述的一字型轴端卡在角度传感器的卡槽内形成固定连接。
3.如权利要求1或2所述的机械式自动变速箱换档执行机构,其特征在于:所述的主壳体上设有透气阀。
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