CN111734822A - 一种变速器选换档执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器选换档执行机构，包括依次布置的驱动电机、减速机构、换档动作机构，所述驱动电机包括外壳体和伸出外壳体的电机轴，电机轴通过减速机构与换档动作机构传动连接，所述换档动作机构包括表面具有沿周向设置的驱动滑槽的换档鼓，驱动滑槽至少包括位于同一横截面内的维持段和用于换挡的变轨段，其特征是，所述换档鼓包括至少4条所述驱动滑槽，所述减速机构包括与电机轴串接的第一行星排、第二行星排，第二行星排包括一端设有连接插套的第二行星架，所述换档鼓设有与连接插套花键连接的传动头。本发明可极大地简化整机结构，降低电机所需扭矩，从而减小整机的外形尺寸，有利于降低制造成本。

Description

一种变速器选换档执行机构

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种变速器选换档执行机构。

背景技术

我们知道，汽车上变速器是通过换档机构实现变速换档的，而换档机构的基本原理和作用则在于使变速箱内的不同齿轮在轴向上滑移，从而形成不同的齿轮搭配，进而实现不同的传动比，移动到变速换档的效果。现有的变速器选换档执行机构通常包括驱动电机、减速机构、换档动作机构，其中的减速机构通常采用平行齿轮减速器、或者丝杆减速器，而换档动作机构则采用换档鼓或者换档拨叉，其中的换档鼓圆周面上设有若干驱动沟槽，驱动沟槽内可滑动地设有换档拨叉导块。需要换档时，驱动电机转动，在经过减速机构的减速后带动换档动作机构动作，以完成换档动作。当换档动作机构采用换档鼓时，电机通过减速机构带动换档鼓转动，此时驱动电机的扭矩得以放大提升，然后换档鼓即可使至少一条驱动沟槽内的换档拨叉导块在周向上移动，进而实现换档。

在现有的此类采用换档鼓的选换档执行机构中，为了方便加工制造以及控制，通常是采用二个换档鼓，以分别控制不同档位的换档，相应地，需要配置二个驱动电机、二套减速机构，每个驱动电机分别通过一套减速机构驱动一个换档鼓转动。例如：对于6当的变速器，其中一个换档鼓可负责奇数档的换档，另一个换档鼓则可负责偶数档加倒档的换档，从而简化换档鼓的结构。尤其是，当我们需要通过移动2个、甚至2个以上的齿轮时，采用二个换档鼓的换档机构可通过分别控制二个驱动电机的转动，从而达到控制多个齿轮移动的目的。也就是说，其有利于简化单个换档鼓上驱动沟槽的布置、以及控制器对二个电机的控制，从而实现不同驱动沟槽之间的逻辑配合，满足不同档位的换档需求。

然而现有的变速器选换档执行机构存在如下缺陷：首先，通过二套机构实现换档，会增加整个机构的复杂程度，尤其是，增加整个机构的外形尺寸和重量，因为单个驱动电机所需要的工作扭矩是不变的，而减速机构也是一样的，也就是说，需要额外增加一个驱动电机和一套减速机构，因此会极大地增加整机尺寸和重量、以及整机的制造成本。其次，现有的平行齿轮减速器、或者丝杆减速器存在着减速比小，外形尺寸大，尤其是轴向尺寸大的问题。对于大多数平行齿轮减速器或者丝杆减速器来说，由于受到外形尺寸的限制，其减速比通常小于1/30，在驱动换档鼓所需的扭矩一定的前提下，较小的减速比会造成驱动电机所需的扭矩增大，此外，需要对驱动电机的转动角度精心更精确的控制，从而造成驱动电机尺寸和成本的增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的变速器选换档执行机构所存在的整机结构复杂、外形尺寸大，以及电机所需扭矩大、制造成本高的问题，提供一种变速器选换档执行机构，可极大地简化整机结构，降低电机所需扭矩，从而减小整机的外形尺寸，有利于降低制造成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种变速器选换档执行机构，包括依次布置的驱动电机、减速机构、换档动作机构，所述驱动电机包括外壳体和伸出外壳体的电机轴，电机轴通过减速机构与换档动作机构传动连接，所述换档动作机构包括表面具有沿周向设置的驱动滑槽的换档鼓，驱动滑槽至少包括位于同一横截面内的维持段和用于换挡的变轨段，其特征是，所述换档鼓包括至少4条所述驱动滑槽，所述减速机构包括与电机轴串接的第一行星排、第二行星排，第二行星排包括一端设有连接插套的第二行星架，所述换档鼓设有与连接插套花键连接的传动头。

首先，本发明的换档鼓为集成式换档鼓，在换档鼓的表面设置至少4条驱动滑槽，从而可实现全部档位的选换档，也就是说，本发明通过驱动电机、减速机构和换档鼓构成的一套选换档执行机构即可实现全部的换挡，因而可简化整体结构，缩小外形尺寸。

特别是，本发明的减速机构由二个行星排串联而成的，因此，既可可极大地提升减速比，又不会增加减速机构的外形尺寸，尤其是轴向的长度尺寸。在此基础上，有利于降低驱动电机所需的扭矩和功率，并降低对驱动电机转动角度的控制精度，进而可缩小驱动电机的尺寸，降低制造成本。

需要说明的是，当换档鼓转动时，设置在驱动滑槽内的换档拨叉导块会在驱动滑槽内滑动，而驱动滑槽包括位于同一横截面内的维持段和用于换挡的变轨段。当换档拨叉导块在驱动滑槽的维持段内滑动时，其不会形成轴向的位移，因此可维持原有的状态不变，其所对应的变速器内的齿轮位置保持不变。当换档拨叉导块在驱动滑槽的变轨段内滑动时，其形成轴向的位移，从而带动所对应的变速器内的齿轮位置改变，形成不同的齿轮啮合关系，进而实现变速的效果。可以理解的是，其中的变轨段是由维持段倾斜弯折形成的。

作为优选，所述第一行星排包括与电机轴连接的第一驱动齿轮、固连在电机轴一端的外壳体上的第一内齿圈、设置在第一内齿圈内的第一行星架、设置在第一行星架上的第一行星轮，第一行星轮分别与第一驱动齿轮、第一内齿圈相啮合；所述第二行星排包括第二驱动齿轮、与第一内齿圈固连的第二内齿圈、设置在第二内齿圈内的所述第二行星架、设置在第二行星架上的第二行星轮，第二行星轮分别与第二驱动齿轮、第二内齿圈相啮合，所述第一行星架的中心设有传动孔，所述第二驱动齿轮的齿轮轴插接在传动孔内，从而与第一行星架形成传动连接。

我们知道，作为减速机构，行星排是一种典型的现有技术，而本发明将第一行星排中的第一内齿圈、第二行星排中的第二内齿圈一起固连在电机轴一端的外壳体上，既方便装配，又可使驱动电机与减速机构装配成一体结构。可以理解的是，整个减速机构的轴向尺寸基本上只是第一内齿圈、第二内齿圈的叠加厚度，因此，可极大地减小轴向尺寸。

作为优选，在驱动电机的外壳体上、以及第一、第二内齿圈的外侧分别设有至少两个凸耳，凸耳上设有使第一内齿圈、第二内齿圈与外壳体相连接的紧固螺钉。

通过对应设置的凸耳，将第一内齿圈、第二内齿圈与外壳体螺钉连接，既方便组装，又可减小外壳体以及第一内齿圈、第二内齿圈的外形尺寸。

作为优选，所述第一行星架呈圆盘形，所述第一行星轮上远离电机轴一侧设有插接在第一行星架上的齿轮轴，第二驱动齿轮的齿轮轴花键连接在所述传动孔内。

本发明将第一行星架设置成圆盘形，这样，第二驱动齿轮的齿轮轴可花键连接在第一行星架的传动孔内，从而方便第一行星排和第二行星排的串接。我们知道，在行星排中，如果通过太阳轮输入，通过行星架输出，可得到最大的减速比，而本发明的第二行星排的第二驱动齿轮时连接在第一行星排的第一行星架上的，因此，可最大限度地提升二级行星排的总减速比。

作为优选，在第二内齿圈远离第一内齿圈一侧设有连接支座，所述紧固螺钉穿过凸耳上的螺钉过孔后与连接支座螺纹连接，所述连接插套伸入连接支座内，并在连接插套与连接支座之间设有定位轴承。

在本方案中，紧固螺钉穿过凸耳上的螺钉过孔后与连接支座螺纹连接，因此，连接支座一方面起到一个类似螺母的作用，将第一、第二内齿圈远方便地固定在外壳体上，另一方面，在连接插套与连接支座之间设有定位轴承，从而使连接支座可对连接插套起到良好的中心定位作用。

作为优选，在连接插套内设有分隔板，从而将连接插套分隔成靠近电机轴一端的固定孔、靠近换档鼓一侧的连接孔，分隔板中心设有螺钉过孔，所述传动头包括花键连接在连接孔内的传动段、同轴设置在传动段端部的固定段，所述固定段伸出分隔板的螺钉过孔的端部螺纹连接有陷位于固定孔内的锁紧螺母。

分隔板将连接插套分隔成靠近电机轴一端的固定孔、靠近换档鼓一侧的连接孔，这样，换档鼓上传动头的传动段即可与连接孔形成花键连接，以便减速机构向换档鼓传递扭矩，与此同时，传动端前端的固定段则穿过分隔板的螺钉过孔与陷位于固定孔内的锁紧螺母形成螺纹连接，以便使连接插套与传动头之间可靠连接。

需要说明的是，装配时，我们可使传动头先插入连接插套内，此时的固定段穿过分隔板的螺钉过孔，而传动段则与连接孔形成花键连接，然后从连接插套的固定孔一侧将锁紧螺母与固定段可靠连接，最后通过紧固螺钉将驱动电机的外壳体与第一内齿圈、第二内齿圈、连接支座连接在一起，此时的驱动电机即可与减速机构、换档鼓方便地连接成一个整体。

作为优选，所述换档鼓包括设置在传动头上的前后两个变速齿轮、与变速齿轮啮合的控制内齿圈、位于两个变速齿轮之间的4个轴向串接的转动环，各转动环上设有一条所述的驱动滑槽，驱动滑槽上至少包括一个换挡变轨区，靠近变速齿轮的外侧两个转动环固定地套设在传动头上，外侧两个转动环上的驱动滑槽所对应的圆心角大于360度，并且驱动滑槽的首尾段在轴向上错位设置，中间的两个转动环包括外侧设有所述驱动滑槽的外环套、与外环套内孔花键连接的内环套，两个内环套与传动头以相反的旋向形成螺纹连接，内环套端面设有可弹性伸缩的定位销，外侧两个转动环端面设有定位孔，定位孔靠近控制内齿圈的一端设有补位销，补位销伸出定位孔一端套设有压簧，两个控制内齿圈相对的端面上分别设有凸轮环槽，压簧使定位销的端部弹性地位于凸轮环槽内，

当传动头正向转动时，一方面带动外侧两个转动环正向转动，另一方面通过变速齿轮带动控制内齿圈减速转动，此时的补位销一端在凸轮环槽内滑动，另一端与定位孔开口齐平，同时带动中间两个转动环的内环套沿轴向朝对应的外侧转动环移动，当内环套转动至定位销对准定位孔的连接位置时，凸轮环槽使得补位销在压簧的驱动下朝控制内齿圈一侧移动，定位销进入定位孔内，此时该内环套以及相应的外环套跟随外侧的转动环一起转动；

当传动头反向转动时，带动外侧两个转动环反向转动，同时通过定位销带动内环套一起转动至连接位置，凸轮环槽使得补位销克服压簧的弹力朝远离控制内齿圈一侧移动，直至补位销将定位销顶出定位孔，内环套与外侧的转动环分离，此时中间的两个转动环停止转动，外侧的两个转动环则继续转动至起始位置。

可以理解的是，现有技术的换档鼓，其在整个选换档程序中的转动角度不大于360度，而在其中一个选换档步骤中，换档鼓上会有2条甚至更多条驱动环槽同时起作用。也就是说，需要同时改变变速器中2个甚至3个齿轮的啮合关系。当变速器具有6个前进档和一个倒档共7个档位时，换档鼓在周向上需要等分成7个圆心角（360°/7），相应地，驱动环槽需要在周向上分割成7段。这样，每一段的驱动环槽所对应的圆心角相对较小，从而要求驱动电机具有较高的转动角度控制精度。本发明的换档鼓包括若干轴向串接并抵接在一起的转动环，各转动环上设有一条所述的驱动滑槽，并且外侧两个转动环上的驱动滑槽的首尾段在轴向上错位设置，因此，外侧两个转动环所对应的圆心角可大于360度，甚至驱动环槽最大可在转动环上绕设接近2圈，从而极大地降低对驱动电机转动角度的控制精度要求。

此外，当传动头刚开始正向转动时，外侧两个转动环跟随转动，相应地，二个内侧的转动环的内环套在传动头的作用下沿轴向移动而相互分开，此时二个转动环的外环套并不跟随转动，从而与外侧的两个转动环之间形成转动的相位差。与此同时，通过传动头上的变速齿轮带动控制内齿圈减速转动，此时的补位销一端在凸轮环槽内滑动，补位销另一端与定位孔开口齐平。

随着传动头的继续转动，外侧两个转动环的驱动滑槽带动换档拨叉导块完成至少一次选换档。当内环套移动至定位销对准定位孔的连接位置时，凸轮环槽使得补位销在压簧的驱动下朝控制内齿圈一侧移动，定位销进入定位孔内，此时该内环套以及相应的外环套跟随外侧的转动环一起转动，中间的两个转动环的驱动滑槽带动换档拨叉导块完成至少一次选换档。

需要说明的是，由于外侧两个转动环上的驱动滑槽所对应的圆心角大于360度，因此，外侧两个转动环可转动大于一圈，甚至接近二圈，而内侧二个转动环的外环套则最多转动一圈。当每个转动环上的选换档次数等于二时，外侧二个转动环的驱动环槽的至少一个换挡变轨区位于第一圈，另一个位于第二圈上。而内侧的两个转动环的驱动环槽的二个换挡变轨区尽量位于驱动环槽的首尾两端，从而可最大限度地增加二个换挡变轨区之间所对应的圆心角，进而降低对驱动电机转动角度的精度要求。此外，我们可通过合力设置变速齿轮和控制内齿圈的传动比，使得控制内齿圈在一圈的转动周期中可与外侧两个转动环的转动相对应。例如，可将变速齿轮和控制内齿圈的传动比设有2，这样，外侧两个转动环的驱动环槽为接近二圈，而控制内齿圈的转动则接近一圈。

因此，本发明具有如下有益效果：可极大地简化整机结构，降低电机所需扭矩，从而减小整机的外形尺寸，有利于降低制造成本。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是换档鼓上驱动滑槽的一种结构示意图。

图3是本发明减速机构的一种结构示意图。

图4是换档鼓的另一种结构示意图。

图中：1、驱动电机 11、外壳体 111、凸耳 12、电机轴 2、换档鼓 21、驱动滑槽 211、维持段 212、变轨段 22、传动头 221、传动段 222、固定段 23、变速齿轮24、控制内齿圈 241、凸轮环槽 25、转动环 251、内环套 252、外环套 253、定位孔26、定位销 261、复位压簧 27、补位销 271、环形凸肩 272、压簧 3、第一行星排 31、第一驱动齿轮 32、第一行星架 321、传动孔 33、第一行星轮 34、第一内齿圈 4、第二行星排 41、第二驱动齿轮 42、第二行星架 421、连接插套 422、分隔板 423、固定孔424、连接孔 43、第二行星轮 44、第二内齿圈 5、紧固螺钉 6、连接支座 7、定位轴承8、锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种变速器选换档执行机构，其适用于对具有多个档位的汽车变速器的选换挡操作，我们知道，变速器换挡的基本原理就是通过调整其中几个调整齿轮在轴向上的位置，从而改变其啮合对象，以改变整个变速器的减速比（即档位），其中的调整齿轮可以选择和两侧齿轮中的一个啮合，甚至可以选择“挂空”状态。具体地，本发明包括同轴依次布置的驱动电机1、减速机构、换档动作机构，其中的驱动电机为换档动作机构提供扭矩和动力，驱动电机包括大致呈圆柱体状的外壳体11和伸出外壳体的电机轴12，电机轴通过减速机构的减速增扭后与换档动作机构传动连接。

换档动作机构包括换档鼓2，换档鼓表面设置沿周向设置的至少4条驱动滑槽21，驱动滑槽内设置用于驱动调整齿轮位移的换档拨叉导块（图中未示出）。如图2所示，驱动滑槽至少包括第一段维持段211和第一段变轨段212，第一段维持段位于同一横截面内，也就是说，当换档鼓正向转动、换档拨叉导块在维持段移动时，换档拨叉导块的轴向位置不变，从而使调整齿轮维持原来的状态不变。当换档拨叉导块由第一段维持段移动至第一段变轨段时，换档拨叉导块的轴向位置改变，从而使调整齿轮轴向移动而换档。可以理解的是，第一段变轨段应由第一段维持段倾斜弯折形成，在通常情况下，当换挡后该换档拨叉导块需要保持原来的状态不变时，第一段变轨段应和一个第二段维持段相连接，并且第二段维持段与第一段维持段不在同一横截面内。而如果该换档拨叉导块后面需要重新回到起始位置，则第二段维持段应和一个第二段变轨段相连接，第二段变轨段的倾斜方向与第一段变轨段的倾斜方向相反，从而使换档拨叉导块回到原来的位置，此时，如果整个换挡程序尚未结束，也就是说，换挡鼓还需要继续正向转动时，则第二段变轨段应和一个第三段维持段相连接，并且第三段维持段应和第一段维持段位于同一横截面内。

此外，减速机构包括与电机轴连接的第一行星排3、与第一行星排连接的第二行星排4，第二行星排包括一端设有连接插套421的第二行星架42，换档鼓设有与连接插套花键连接的传动头22。当驱动电机转动时，即可通过第一行星排、第二行星排的减速后，带动换档鼓的传动头转动，继而带动换档鼓转动，由于第一行星排、第二行星排构成的减速机构具有极大的传动比，因此，在驱动换档鼓所需的扭矩固定的前提下，科技大地降低驱动电机所需的扭矩，并相应地降低驱动电机转动角度的控制精度。

作为一种优选方案，如图1、图3所示，第一行星排包括第一驱动齿轮31（即太阳轮）、第一内齿圈34、第一行星架32、设置在第一行星架上的第一行星轮33，第一行星轮分别与第一驱动齿轮、第一内齿圈相啮合；第二行星排包括第二驱动齿轮41（即太阳轮）、第二内齿圈44、设置在第二内齿圈内的所述第二行星架、设置在第二行星架上的第二行星轮43，第二行星轮分别与第二驱动齿轮、第二内齿圈相啮合。其中的第一驱动齿轮设置在电机轴上，第一内齿圈、第二内齿圈通过紧固螺钉5固连在电机轴一端的外壳体上，而第一行星架的中心设置传动孔321，第二驱动齿轮的齿轮轴插接在传动孔内，从而与第一行星架形成传动连接。也就是说，在第一行星排中，第一驱动齿轮为输入端，第一行星架为输出端，在第二行星排中，第二驱动齿轮为输入端，第二行星架为输出端，在整个减速机构中，第一驱动齿轮为减速机构的输入端，第二行星架为减速机构的输出端。我们知道，在行星排传动机构中，如果固定齿圈，然后以中心的太阳轮为输入端，行星架为输出端，其减速比最大。本发明充分利用了第一、第二行星排的减速比，从而使整个减速机构可达到1：120的减速比，充分实现减速和提升扭矩的作用，并且可确保减速机构保持较小的外形尺寸，尤其是较短的轴向尺寸。

为方便安装，我们可在驱动电机的外壳体上、以及第一、第二内齿圈的外侧分别设有至少两个凸耳111，凸耳在周向上均匀分布，凸耳上设置螺钉过孔，并在外壳体的凸耳上设置紧固螺钉，该紧固螺钉依次穿过外壳体以及第一、第二内齿圈的凸耳上的螺钉过孔后可与锁紧螺母螺纹连接，从而使第一内齿圈、第二内齿圈与外壳体形成固定连接，既方便组装，又可减小外壳体以及第一内齿圈、第二内齿圈的外形尺寸。

进一步地，我们可将第一行星架设置成圆盘形，第一行星轮上远离电机轴一侧设置插接在第一行星架上的齿轮轴，从而使第一行星轮与第一行星架形成转动连接。此外，第二驱动齿轮的齿轮轴花键连接在第一行星架中心的传动孔内，以便第一行星架向第二驱动齿轮传递扭矩。

需要说明的是，第一行星架在工作时是围绕中心的传动孔转动的，也就是说，第一行星架在转动时，其中心的第二驱动齿轮的位置不会发生改变。

更进一步地，我们还可在第二内齿圈远离第一内齿圈一侧设置连接支座6，紧固螺钉穿过凸耳上的螺钉过孔后与连接支座螺纹连接。也就是说，此时的连接支座首先起到一个锁紧螺母的作用。此外，第二行星架上的连接插套伸入连接支座内，从而在连接支座与连接插套之间形成环形空隙，在环形空隙内设置周向上并排设置的二个定位轴承7，从而使连接插套可靠地中心定位在连接支座内。

为方便换档鼓与减速机构的连接，我们还可在连接插套内设置分隔板422，从而将连接插套分隔成靠近电机轴一端的固定孔423、靠近换档鼓一侧的连接孔424，分隔板中心设置螺钉过孔。另外，换档鼓的传动头包括花键连接在连接孔内的传动段221、同轴设置在传动段端部的固定段222，固定段伸出分隔板的螺钉过孔的端部螺纹连接有陷位于固定孔内的锁紧螺母8，以便使连接插套与传动头之间可靠连接。

装配时，我们可使传动头先插入连接插套内，此时的固定段穿过分隔板的螺钉过孔，而传动段则与连接孔形成花键连接，然后从连接插套的固定孔一侧将锁紧螺母与固定段可靠连接，最后通过紧固螺钉将驱动电机的外壳体与第一内齿圈、第二内齿圈、连接支座连接在一起，此时的驱动电机即可与减速机构、换档鼓方便地连接成一个整体。

我们知道，现有技术的换档鼓，其在整个选换档程序中的转动角度不大于360度，而在其中一个选换档步骤中，换档鼓上会有2条甚至更多条驱动环槽同时起作用。也就是说，需要同时改变变速器中2个甚至3个齿轮的啮合关系。当变速器具有6个前进档和一个倒档共7个档位时，换档鼓在周向上需要等分成7个圆心角（360°/7），相应地，驱动环槽需要在周向上分割成7段。这样，每一段的驱动环槽所对应的圆心角相对较小，从而要求驱动电机具有较高的转动角度控制精度。

为此，如图4所示，本发明的换档鼓可包括设置在传动头上的前后两个变速齿轮23、与变速齿轮啮合的控制内齿圈24、位于两个变速齿轮之间的4个轴向串接的转动环25，各转动环的外圆周面上设置一条所述的驱动滑槽，驱动滑槽至少包括一个具有一条变轨段的换挡变轨区。为方便描述，我们将靠近驱动电机一侧称为前侧，另一侧称为后侧，将4个转动环从前侧至后侧依次标记序号第一、第二、第三、第四。

此外，靠近变速齿轮的第一、第四两个转动环固定地套设在传动头上，从而使其可跟随传动头同步转动，并且第一、第四两个转动环上的驱动滑槽的首尾段在轴向上错位设置，从而使其所对应的圆心角可大于360度。也就是说，第一、第四两个转动环上的驱动滑槽可大于一圈，直至接近二圈。另外，第二、第三两个转动环包括外侧设有所述驱动滑槽的外环套252、与外环套内孔花键连接的内环套251，两个内环套与传动头形成螺纹连接，并且两个内环套与传动头之间的螺纹的旋向相反。这样，当传动头转动时，可同时带动二个内环套在轴向上移动而相互靠近或相互远离。

还有，在第二个转动环的内环套靠近第一个转动环一侧的端面设置可弹性伸缩的定位销26，在第三个转动环的内环套靠近第四个转动环一侧的端面设置可弹性伸缩的定位销，定位销的端部伸出内环套端面，并且定位销与内环套之间为轴向滑动连接，在定位销的后端设置复位压簧261。当定位销的外端受压时，定位销可向内回缩；当压力去除时，则定位销向外伸出复位。相对应地，第一、第四两个转动环端面设置定位孔253，定位孔靠近对应的控制内齿圈的一端设置补位销27，控制内齿圈靠近补位销的端面上设置深度有起伏变化的凸轮环槽241，补位销伸出定位孔一端设有环形凸肩271，并套设有压簧272，压簧一端抵压环形凸肩，另一端抵压转动环端面，从而使补位销向外伸出的端部弹性地位于凸轮环槽内。当补位销的端部在凸轮环槽内滑动时，补位销即可在轴向上位移。

当传动头正向转动时，首先带动第一、第四两个转动环正向转动，同时通过变速齿轮带动两个控制内齿圈减速转动，此时的补位销一端在凸轮环槽内滑动，另一端与定位孔开口齐平，传动头同时带动第二、第三两个转动环的内环套沿轴向朝第一以及第四对动环移动。也就是说，在此过程中，第二、第三两个转动环的外环套没有同步转动，从而与第一、第四两个转动环形成一个相位差。

当第二个转动环的内环套移动至靠近第一个转动环、第三个转动环的内环套移动至靠近第四个转动环时，内环套上的定位销对准定位孔，此时，第一、第四两个转动环转动至连接位置，凸轮环槽使得补位销朝控制内齿圈一侧移动而缩回定位孔，定位销进入定位孔内，此时该内环套以及相应的外环套跟随传动头一起转动。

需要说明的是，第一、第四两个转动环转动至连接位置会有一个过程，也就是说，有一个较小的转动角度范围。由于补位销可弹性伸缩，因此，在该转动角度范围的起始位置，补位销端部可先抵压控制内齿圈端面而回缩；随着第一、第四两个转动环的继续转动，补位销的端部逐渐针对定位孔，此时补位销弹性伸出而进入定位孔内。

当传动头反向转动时，带动第一、第四两个转动环反向转动，同时通过定位销带动第二、第三两个转动环的内环套一起转动至连接位置，凸轮环槽使得补位销朝远离控制内齿圈一侧移动，直至补位销将定位销顶出定位孔，内环套与外侧的转动环分离，此时第二、第三两个转动环停止转动，第一、第四两个转动环则继续转动至起始位置。

可以理解的是，本发明的换档鼓在整个选换档过程中的转动角度可大于一圈，从而极大地降低对驱动电机转动角度的控制精度要求。当换档鼓正向转动时，档位由低向高转换；当换档鼓反正向转动时，档位由高向低转换。此外，第一、第四转动环的驱动滑槽大于一圈，应在第一与第二圈交界处设置变轨段，以便使二圈驱动环槽在周向上可错位设置。另外，我们可将需要首先启动换挡动作的的驱动环槽设置在第一、第四两个转动环上，而降后续驱动换挡动作的驱动环槽设置在第二、第三两个转动环上，从而使第二、第三两个转动环的驱动滑槽上的变轨段与第一、第四两个转动环的驱动滑槽的变轨段之间形成一个相位差。

Claims (7)

1.一种变速器选换档执行机构，包括依次布置的驱动电机、减速机构、换档动作机构，所述驱动电机包括外壳体和伸出外壳体的电机轴，电机轴通过减速机构与换档动作机构传动连接，所述换档动作机构包括表面具有沿周向设置的驱动滑槽的换档鼓，驱动滑槽至少包括位于同一横截面内的维持段和用于换挡的变轨段，其特征是，所述换档鼓包括至少4条所述驱动滑槽，所述减速机构包括与电机轴串接的第一行星排、第二行星排，第二行星排包括一端设有连接插套的第二行星架，所述换档鼓设有与连接插套花键连接的传动头。

2.根据权利要求1所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，所述第一行星排包括与电机轴连接的第一驱动齿轮、固连在电机轴一端的外壳体上的第一内齿圈、设置在第一内齿圈内的第一行星架、设置在第一行星架上的第一行星轮，第一行星轮分别与第一驱动齿轮、第一内齿圈相啮合；所述第二行星排包括第二驱动齿轮、与第一内齿圈固连的第二内齿圈、设置在第二内齿圈内的所述第二行星架、设置在第二行星架上的第二行星轮，第二行星轮分别与第二驱动齿轮、第二内齿圈相啮合，所述第一行星架的中心设有传动孔，所述第二驱动齿轮的齿轮轴插接在传动孔内，从而与第一行星架形成传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，在驱动电机的外壳体上、以及第一、第二内齿圈的外侧分别设有至少两个凸耳，凸耳上设有使第一内齿圈、第二内齿圈与外壳体相连接的紧固螺钉。

4.根据权利要求2所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，所述第一行星架呈圆盘形，所述第一行星轮上远离电机轴一侧设有插接在第一行星架上的齿轮轴，第二驱动齿轮的齿轮轴花键连接在所述传动孔内。

5.根据权利要求2所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，在第二内齿圈远离第一内齿圈一侧设有连接支座，所述紧固螺钉穿过凸耳上的螺钉过孔后与连接支座螺纹连接，所述连接插套伸入连接支座内，并在连接插套与连接支座之间设有定位轴承。

6.根据权利要求1所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，在连接插套内设有分隔板，从而将连接插套分隔成靠近电机轴一端的固定孔、靠近换档鼓一侧的连接孔，分隔板中心设有螺钉过孔，所述传动头包括花键连接在连接孔内的传动段、同轴设置在传动段端部的固定段，所述固定段伸出分隔板的螺钉过孔的端部螺纹连接有陷位于固定孔内的锁紧螺母。

7.根据权利要求1所述的一种变速器选换档执行机构，其特征是，所述换档鼓包括设置在传动头上的前后两个变速齿轮、与变速齿轮啮合的控制内齿圈、位于两个变速齿轮之间的4个轴向串接的转动环，各转动环上设有一条所述的驱动滑槽，驱动滑槽上至少包括一个换挡变轨区，靠近变速齿轮的外侧两个转动环固定地套设在传动头上，外侧两个转动环上的驱动滑槽所对应的圆心角大于360度，并且驱动滑槽的首尾段在轴向上错位设置，中间的两个转动环包括外侧设有所述驱动滑槽的外环套、与外环套内孔花键连接的内环套，两个内环套与传动头以相反的旋向形成螺纹连接，内环套端面设有可弹性伸缩的定位销，外侧两个转动环端面设有定位孔，定位孔靠近控制内齿圈的一端设有补位销，补位销伸出定位孔一端套设有压簧，两个控制内齿圈相对的端面上分别设有凸轮环槽，压簧使定位销的端部弹性地位于凸轮环槽内，

当传动头正向转动时，一方面带动外侧两个转动环正向转动，另一方面通过变速齿轮带动控制内齿圈减速转动，此时的补位销一端在凸轮环槽内滑动，另一端与定位孔开口齐平，同时带动中间两个转动环的内环套沿轴向朝对应的外侧转动环移动，当内环套转动至定位销对准定位孔的连接位置时，凸轮环槽使得补位销在压簧的驱动下朝控制内齿圈一侧移动，定位销进入定位孔内，此时该内环套以及相应的外环套跟随外侧的转动环一起转动；

当传动头反向转动时，带动外侧两个转动环反向转动，同时通过定位销带动内环套一起转动至连接位置，凸轮环槽使得补位销克服压簧的弹力朝远离控制内齿圈一侧移动，直至补位销将定位销顶出定位孔，内环套与外侧的转动环分离，此时中间的两个转动环停止转动，外侧的两个转动环则继续转动至起始位置。

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