CN202144861U - 机械式自动变速器通用执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式自动变速器通用执行机构，包括离合器执行机构、选挡执行机构、换挡执行机构和箱体，所述离合器执行机构包括液压缸和用于驱动液压缸活塞杆的行程控制机构，所述选挡执行机构和换挡执行机构的结构相同；选挡执行机构和换挡执行机构均包括基座Ⅱ、驱动电机Ⅱ、丝杠Ⅱ、滑块Ⅱ和导轨Ⅱ；本实用新型其可与传统的机械式手动变速器操作机构方便的接合，通用性强，有利于实现传统的机械手动变速器的自动化改造；且其设置有位移传感器和力传感器，从而可与电控系统接合精确控制执行机构位置，实现准确离合、准确选挡和准确换挡，使汽车起步平顺柔和、换挡冲击小，可很大的提高行驶平顺性、乘坐的舒适性和车辆运行的安全性。

Description

机械式自动变速器通用执行机构

技术领域

本实用新型涉及一种变速器执行机构，特别涉及一种机械式自动变速器自动离合、自动选挡和自动换挡的执行机构。 

背景技术

传统的机械式手动变速器，其换挡频繁、操作复杂，驾驶员操作劳动强度大；且手动换挡容易出现驾驶员操作不当，造成对发动机及传动零件的损坏，同时手动换挡起步平顺柔和性较差、换挡冲击较大，行驶平顺性和乘坐舒适性较差。 

因此需要设计一种变速器自动执行机构，实现自动离合、自动选挡和自动换挡，以降低驾驶员的劳动强度、避免换挡误差以保护发动机和传动零件、使汽车起步平顺柔和、换挡冲击小，提高行驶平顺性和乘坐的舒适性。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种机械式自动变速器通用执行机构，其可实现自动选挡换挡，以降低驾驶员的劳动强度、避免换挡误差以保护发动机和传动零件、使汽车起步平顺柔和、换挡冲击小，可很大的提高了行驶平顺性和乘坐的舒适性。 

本实用新型机械式自动变速器通用执行机构，包括离合器执行机构、选挡执行机构、换挡执行机构和箱体，所述离合器执行机构、选挡执行机构和换挡执行机构设置于箱体中； 

所述离合器执行机构包括：液压缸和用于驱动液压缸活塞杆的行程控制机构，所述液压缸的压力油出口与离合器操作机构的压力油进口连通；所述行程控制机构包括基座Ⅰ、设置在基座Ⅰ上的驱动电机Ⅰ、设置在基座Ⅰ上并与基座Ⅰ转动配合的丝杠Ⅰ、外套于丝杠Ⅰ并与其螺纹配合的滑块Ⅰ和设置在基座Ⅰ上与丝杠Ⅰ平行的导轨Ⅰ，所述驱动电机Ⅰ的转子同丝杠Ⅰ传动配合，所述滑块Ⅰ设置于导轨Ⅰ上并可沿导轨Ⅰ单自由度往复滑动，所述滑块Ⅰ同液压缸的活塞杆连接；

所述选挡执行机构和换挡执行机构的结构相同；

选挡执行机构和换挡执行机构均包括：基座Ⅱ、设置在基座Ⅱ上的驱动电机Ⅱ、设置在基座Ⅱ上并与基座Ⅱ转动配合的丝杠Ⅱ、外套于丝杠Ⅱ并与其螺纹配合的滑块Ⅱ和设置在基座Ⅱ上与丝杠Ⅱ平行的导轨Ⅱ，所述驱动电机Ⅱ的转子同丝杠Ⅱ传动配合，所述滑块Ⅱ设置于导轨Ⅱ上并可沿导轨Ⅱ单自由度往复滑动；

所述选挡执行机构的滑块Ⅱ同选挡操作机构的拉索相连；

所述换挡执行机构的滑块Ⅱ同换挡操作机构的拉索相连。

进一步，所述基座Ⅰ上还设置有用于检测滑块Ⅰ沿丝杠Ⅰ移动距离的位移传感器Ⅰ； 

进一步，所述液压缸的压力油出口设置有三通阀，所述三通阀的一个出油口与离合器操作机构的压力油进口连通，三通阀的另一个出油口接有压力传感器；

进一步，所述基座Ⅰ还设置有用于控制滑块Ⅰ沿丝杠Ⅰ移动距离的行程开关Ⅰ；

进一步，所述基座Ⅱ上还设置有用于检测滑块Ⅱ沿丝杠Ⅱ移动距离的位移传感器Ⅱ；

进一步，所述基座Ⅱ上还设置有支架，所述支架上设置有套管，套管内设置有与其滑动配合的拉杆，拉杆的一端与滑块Ⅱ相连，拉杆的另一端同选挡操作机构或换挡机构的拉索相连；

进一步，所述拉杆和滑块Ⅱ之间通过拉力传感器相连；

进一步，所述基座Ⅱ上还设置有用于控制滑块Ⅱ沿丝杠Ⅱ移动距离的行程开关Ⅱ；

进一步，所述驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ均为交流伺服电机。

本实用新型的有益效果：本实用新型机械式自动变速器通用执行机构，由于采用以上技术方案而具有以下优点： 

1. 本实用新型结构简单，其可与传统的机械式手动变速器的离合操作机构、选挡操作机构和换挡操作机构方便的接合，对传统的机械式手动变速器操作机构改动很小，通用性强，有利于实现传统的机械手动变速器的自动化改造。

2. 本实用新型利用高精度位移传感器测量执行机构滑块的位移，从而可与电控系统接合精确控制执行机构位置，实现准确离合、准确选挡和准确换挡，使汽车起步平顺柔和、换挡冲击小，可很大的提高行驶平顺性和乘坐的舒适性。 

3. 采用交流伺服电动机驱动，更好的满足了机械式自动变速器高频、快速的换挡要求。 

4. 离合器执行机构利用压力传感器实时监控离合器分离压力，从而可与电控系统接合，实现根据压力传感器检测的检测信息自动调整离合器执行机构离合点的位置，以提高设备的自适应能力。 

5. 离合器执行机构、选换挡执行机构和换挡执行机构均设置有行程开关，实现机构保护，各机构运行的安全性高。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 

图1为本实用新型机械式自动变速器通用执行机构的整体结构示意图； 

图2为离合器执行机构的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为选挡执行机构或换挡执行机构的主视图；

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

图1为本实用新型机械式自动变速器通用执行机构的整体结构示意图；图2为离合器执行机构的主视图；图3为图2的俯视图；图4为选挡执行机构或换挡执行机构的主视图；图5为图4的俯视图。 

如图所示，本实施例机械式自动变速器通用执行机构，包括离合器执行机构、选挡执行机构、换挡执行机构和箱体，所述离合器执行机构、选挡执行机构和换挡执行机构设置于箱体中； 

所述离合器执行机构包括：液压缸1和用于驱动液压缸活塞杆的行程控制机构，所述液压缸1的压力油出口与离合器操作机构的压力油进口连通；所述行程控制机构包括基座Ⅰ2、设置在基座Ⅰ2上的驱动电机Ⅰ3、设置在基座Ⅰ2上并与基座Ⅰ2转动配合的丝杠Ⅰ4、外套于丝杠Ⅰ4并与其螺纹配合的滑块Ⅰ5和设置在基座Ⅰ2上与丝杠Ⅰ4平行的导轨Ⅰ6，所述驱动电机Ⅰ3的转子同丝杠Ⅰ4传动配合，所述滑块Ⅰ5设置于导轨Ⅰ6上并可沿导轨Ⅰ6单自由度往复滑动，所述滑块Ⅰ5同液压缸1的活塞杆连接；

所述选挡执行机构和换挡执行机构的结构相同；

选挡执行机构和换挡执行机构均包括：基座Ⅱ7、设置在基座Ⅱ7上的驱动电机Ⅱ8、设置在基座Ⅱ7上并与基座Ⅱ7转动配合的丝杠Ⅱ9、外套于丝杠Ⅱ9并与其螺纹配合的滑块Ⅱ10和设置在基座Ⅱ7上与丝杠Ⅱ9平行的导轨Ⅱ11，所述驱动电机Ⅱ8的转子同丝杠Ⅱ9传动配合，所述滑块Ⅱ10设置于导轨Ⅱ11上并可沿导轨Ⅱ11单自由度往复滑动；

所述选挡执行机构的滑块Ⅱ同选挡操作机构的拉索12相连；

所述换挡执行机构的滑块Ⅱ同换挡操作机构的拉索13相连。

本实施例中，驱动电机Ⅰ3的转子同丝杠Ⅰ4之间、以及驱动电机Ⅱ8的转子同丝杠Ⅱ9之间通过联轴器连接实现传动，当然在具体实施中还可通过啮合齿轮等其他方式实现传动配合。本实施例中丝杠Ⅰ4和丝杠Ⅱ9的两端均设置有滚动轴承，通过滚动轴承分别设置在基座Ⅰ2和基座Ⅱ7，实现与基座的转动配合。本实施例中的驱动电机Ⅰ3和驱动电机Ⅱ8均为交流伺服电机，采用交流伺服电动机驱动，更好的满足了机械式自动变速器高频、快速的换挡要求，并便于实现自动控制。 

本实用新型离合器执行机构工作时，通过驱动电机Ⅰ3驱动丝杠Ⅰ4转动，丝杠Ⅰ4驱动滑块Ⅰ5做直线往复运动，滑块Ⅰ5再推动液压缸1的活塞动作将压力油压入或抽出离合器操作机构，实现离合器的接合或分离。 

本实用新型选挡执行机构或换挡执行机构工作时，通过驱动电机Ⅱ8驱动丝杠Ⅱ9转动，丝杠Ⅱ9驱动滑块Ⅱ10做直线往复运动，滑块Ⅱ10再拉动选挡操作机构的拉索12或换挡操作机构的拉索13，选挡操作机构的拉索12拉动变速器的选挡拨指14实现选挡，换挡操作机构的拉索13拉动变速器的换挡拨指15实现换挡。 

本实用新型整体结构简单，通过准确控制伺服电机动作即可实现精确的离合、选挡和换挡操作，操作简单，可很大的降低驾驶员的劳动强度。同时本实用新型可与传统的机械式手动变速器的离合操作机构、选挡操作机构和换挡操作机构方便的接合，对传统的机械式手动变速器操作机构改动很小，通用性强，有利于实现传统的机械手动变速器的自动化改造。 

作为对本实施方案的改进，所述基座Ⅰ2上还设置有用于检测滑块Ⅰ5沿丝杠Ⅰ4移动距离的位移传感器Ⅰ16。设置位移传感器Ⅰ16可使本实用新型与电控系统接合实现智能控制，位移传感器Ⅰ16向电控系统的控制器发出检测信息，控制器可根据检测信息控制驱动电机Ⅰ3的动作，从而实现准确离合，使汽车起步平顺柔和，可很大的提高行驶平顺性和乘坐的舒适性。 

作为对本实施方案的改进，所述液压缸1的压力油出口设置有三通阀17，所述三通阀17的一个出油口与离合器操作机构的压力油进口18连通，三通阀的另一个出油口接有压力传感器19。设置压力传感器19可使本实用新型与电控系统接合实现智能控制，压力传感器19向电控系统的控制器发出检测信息，控制器可根据检测信息控制驱动电机Ⅰ3的动作，实现根据压力传感器检测的检测信息自动调整离合器执行机构离合点的位置，使其在离合器摩擦片磨损等情况下同样能实现准确离合，可提高设备的自适应能力。 

作为对本实施方案的改进，所述基座Ⅰ2还设置有用于控制滑块Ⅰ5沿丝杠Ⅰ4移动距离的行程开关Ⅰ20。行程开关Ⅰ20用于控制滑块Ⅰ5沿丝杠Ⅰ4移动的极限位置，当滑块Ⅰ5触发行程开关Ⅰ20时，行程开关Ⅰ20控制驱动电机Ⅰ3停止动作或反转，防止滑块Ⅰ5超程行驶损坏设备，起到保护设备的作用，可提高本实用新型运行的安全性。 

作为对本实施方案的改进，所述基座Ⅱ7上还设置有用于检测滑块Ⅱ10沿丝杠Ⅱ9移动距离的位移传感器Ⅱ21。设置位移传感器Ⅱ21可使本实用新型与电控系统接合实现智能控制，位移传感器Ⅱ21向电控系统的控制器发出检测信息，控制器可根据检测信息控制驱动电机Ⅱ8动作，从而实现准确选挡或换挡，减小换挡冲击，可很大的提高行驶平顺性和乘坐的舒适性。 

作为对本实施方案的改进，所述基座Ⅱ7上还设置有支架22，所述支架22上设置有套管23，套管23内设置有与其滑动配合的拉杆24，拉杆24的一端与滑块Ⅱ10相连，拉杆24的另一端同选挡操作机构或换挡机构的拉索相连。 

作为对本实施方案的改进，所述拉杆24和滑块Ⅱ10之间通过拉力传感器25相连。设置拉力传感器25可使本实用新型与电控系统接合实现智能控制，拉力传感器25向电控系统的控制器发出检测信息，控制器可根据检测信息控制驱动电机Ⅰ3的动作，实现根据拉力传感器输出的信息自动调整滑块Ⅱ10的位置，使其自动弥补零件磨损、变形等造成的选挡、换挡不准的问题，可提高设备的自适应能力。 

作为对本实施方案的改进，所述基座Ⅱ7上还设置有用于控制滑块Ⅱ10沿丝杠Ⅱ9移动距离的行程开关Ⅱ26。行程开关Ⅱ26用于控制滑块Ⅱ10沿丝杠Ⅱ9移动的极限位置，当滑块Ⅱ10触发行程开关Ⅱ26时，行程开关Ⅱ26控制驱动电机Ⅱ8停止动作或反转，防止滑块Ⅱ10超程行驶损坏设备，起到保护设备的作用，可提高本实用新型运行的安全性。 

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (9)

1.一种机械式自动变速器通用执行机构，包括离合器执行机构、选挡执行机构、换挡执行机构和箱体，所述离合器执行机构、选挡执行机构和换挡执行机构设置于箱体中；其特征在于：

所述离合器执行机构包括：液压缸和用于驱动液压缸活塞杆的行程控制机构，所述液压缸的压力油出口与离合器操作机构的压力油进口连通；所述行程控制机构包括基座Ⅰ、设置在基座Ⅰ上的驱动电机Ⅰ、设置在基座Ⅰ上并与基座Ⅰ转动配合的丝杠Ⅰ、外套于丝杠Ⅰ并与其螺纹配合的滑块Ⅰ和设置在基座Ⅰ上与丝杠Ⅰ平行的导轨Ⅰ，所述驱动电机Ⅰ的转子同丝杠Ⅰ传动配合，所述滑块Ⅰ设置于导轨Ⅰ上并可沿导轨Ⅰ单自由度往复滑动，所述滑块Ⅰ同液压缸的活塞杆连接；

所述选挡执行机构和换挡执行机构的结构相同；

选挡执行机构和换挡执行机构均包括：基座Ⅱ、设置在基座Ⅱ上的驱动电机Ⅱ、设置在基座Ⅱ上并与基座Ⅱ转动配合的丝杠Ⅱ、外套于丝杠Ⅱ并与其螺纹配合的滑块Ⅱ和设置在基座Ⅱ上与丝杠Ⅱ平行的导轨Ⅱ，所述驱动电机Ⅱ的转子同丝杠Ⅱ传动配合，所述滑块Ⅱ设置于导轨Ⅱ上并可沿导轨Ⅱ单自由度往复滑动；

所述选挡执行机构的滑块Ⅱ同选挡操作机构的拉索相连；

所述换挡执行机构的滑块Ⅱ同换挡操作机构的拉索相连。

2.根据权利要求1所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述基座Ⅰ上还设置有用于检测滑块Ⅰ沿丝杠Ⅰ移动距离的位移传感器Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述液压缸的压力油出口设置有三通阀，所述三通阀的一个出油口与离合器操作机构的压力油进口连通，三通阀的另一个出油口接有压力传感器。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述基座Ⅰ还设置有用于控制滑块Ⅰ沿丝杠Ⅰ移动距离的行程开关Ⅰ。

5.根据权利要求1所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述基座Ⅱ上还设置有用于检测滑块Ⅱ沿丝杠Ⅱ移动距离的位移传感器Ⅱ。

6.根据权利要求1所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述基座Ⅱ上还设置有支架，所述支架上设置有套管，套管内设置有与其滑动配合的拉杆，拉杆的一端与滑块Ⅱ相连，拉杆的另一端同选挡操作机构或换挡机构的拉索相连。

7.根据权利要求6所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述拉杆和滑块Ⅱ之间通过拉力传感器相连。

8.根据权利要求5至7中任一权利要求所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述基座Ⅱ上还设置有用于控制滑块Ⅱ沿丝杠Ⅱ移动距离的行程开关Ⅱ。

9.根据权利要求1所述的机械式自动变速器通用执行机构，其特征在于：所述驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ均为交流伺服电机。

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