CN205331408U - 自动变速箱的换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种不进行选档动作，换挡时间减少，减少换挡过程中的顿挫感，从而提高车辆驾驶性的自动变速箱的换挡机构。它包括变速箱齿轮轴、在变速箱齿轮轴的轴线方向滑动设置在变速箱齿轮轴上的第一同步器，在变速箱壳体外部设置有换挡操纵机构；所述换挡操纵机构包括换挡操纵机构壳体、第一换挡电机、第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构；第一齿轮齿条机构中的第一换挡齿条滑动设置在换挡操纵机构壳体上；与第一同步器相连的第一换挡拨叉伸出变速箱壳体外部与第一换挡齿条固定相连，第一换挡电机动作，通过第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构带动第一换挡齿条、第一换挡拨叉及第一同步器在平行于变速箱齿轮轴的轴线方向上移动。

Description

自动变速箱的换挡机构

技术领域

本专利涉及自动变速箱的换挡机构,具体地说，是一种二、三、四档机械自动变速箱（AMT）不选档的换挡机构。

背景技术

目前电动汽车采用直驱形式的较多，为了能让电动汽车满足爬坡以及烂路的要求，使得需要选择输出扭矩更大的动力电机；在高速行驶中，需要电机转速较高，超出了电机的高效转速区间，会使得电机的效率降低。安装了变速箱以后能够根据不同的路况以及车速电机选择合理的输出，可以达到增加电动汽车续航里程的要求。

传统的手动变速箱（MT）对驾驶员的驾驶技术要求较高，而一般的自动变速箱（AT）采用液力来传递动力源输出扭矩其效率较低。在电动汽车上采用AMT既能让VCU单元模拟优秀驾驶员的换挡节奏，而且电机输出与变速箱采用机械结构效率较高，从而使得电动汽车获得较长的续航里程。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不进行选档动作，换挡时间减少，减少换挡过程中的顿挫感，从而提高车辆驾驶性的自动变速箱的换挡机构。

本实用新型的自动变速箱的换挡机构，包括变速箱齿轮轴、在变速箱齿轮轴的轴线方向滑动设置在变速箱齿轮轴上的第一同步器，在变速箱壳体外部设置有换挡操纵机构；所述换挡操纵机构包括换挡操纵机构壳体、第一换挡电机、第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构；第一齿轮齿条机构中的第一换挡齿条滑动设置在换挡操纵机构壳体上；与第一同步器相连的第一换挡拨叉伸出变速箱壳体外部与第一换挡齿条固定相连，第一换挡电机动作，通过第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构带动第一换挡齿条、第一换挡拨叉及第一同步器在平行于变速箱齿轮轴的轴线方向上移动。

本实用新型的有益效果：使用时，第一换挡电机动作，依次通过第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构的传动，带动第一换挡齿条轴向移动，从而带动第一换挡拨叉在平行于变速箱齿轮轴轴线的方向上前进或后退，使得同步器与不同的齿轮啮合，实现换挡。当第一换挡电机不动作时，同步器位于中间位置，变速箱处于空挡。本换挡装置取消目前AMT的选档动作，由电机单独控制高低档位的传动轴，使得档位更快的接入与退档，换挡时间减少，减少换挡过程中的顿挫感。

如果只有一个电机控制换挡拨叉的动作，实现变换的挡位较少，为此作为对上述的自动变速箱的换挡机构的进一步改进，它还包括在变速箱齿轮轴的轴线方向滑动设置在变速箱齿轮轴上的第二同步器，所述换挡操纵机构还包括第二换挡电机、第二蜗轮蜗杆机构、第二齿轮齿条机构；第二齿轮齿条机构中的第二换挡齿条滑动设置在换挡操纵机构壳体上；与第二同步器相连的第二换挡拨叉伸出变速箱壳体外部与第二换挡齿条固定相连，第二换挡电机动作，通过第二蜗轮蜗杆机构、第二齿轮齿条机构带动第二换挡齿条、第二换挡拨叉及第二同步器在平行于变速箱齿轮轴的轴线方向上移动。这样，由两个电机单独控制高低档位的传动轴，使得档位更快的接入与退档。

为了防止两个电机同时动作导致两个同步器同时与齿轮接合损坏变速箱，作为对上述的自动变速箱的换挡机构的进一步改进，它还包括用于检测第一换挡齿条位置的第一位置传感器、用于检测第二换挡齿条位置的第二位置传感器，第一位置传感器、第二位置传感器的输出与用于控制向第一换挡电机和第二换挡电机供电的电源控制电路电连接，当一个位置传感器检测到一个换挡电机驱动的一个换挡齿条处于中间位置时，驱动另一个换挡齿条的换挡电机才能得电动作。这样，电源控制电路通过位置传感器检测的位置信号控制两个电机的得电情况，使得两个电机在电路上实现互锁。

上述的自动变速箱的换挡机构，第一换挡电机和第二换挡电机的输出轴分别与第一蜗轮蜗杆机构、第二蜗轮蜗杆机构中的蜗杆是一体；两个蜗杆在水平方向延伸，并与变速箱齿轮轴相垂直；第一齿轮齿条机构和第二齿轮齿条机构中的齿轮分别固定在第一蜗轮蜗杆机构和第二蜗轮蜗杆机构中的蜗轮轴上。这样，可以减小自动变速箱的换挡机构的外形尺寸，方便在狭小的空间内使用。

附图说明

图1为自动变速箱的换挡机构的结构示意简图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步说明。

参见图1所示的AMT换挡机构，包括：变速箱齿轮轴2、低档位换挡拨叉3、低档位换挡齿条4、低档位位置传感器5、低档位蜗轮-齿轮总成6、低档位驱动电机7、低档位蜗杆8、高档位蜗杆9、高档位驱动电机10、高档位蜗轮-齿轮总成11、高档位位置传感器12、高档位换挡齿条13、高档位换挡拨叉14、高档位同步器15、低档位同步器16、变速箱操纵机构壳体17。

当低档位换挡电机动作时，带动低档位蜗杆旋转，通过低档位蜗轮齿轮总成驱动低档位换挡齿条运动，通过齿轮齿条机构将电机的旋转运动转化为换挡拨叉的直线运动，在换挡拨叉的带动下驱动同步器到达指定位置完成换挡动作。通过控制驱动电机的旋向可以使得拨叉实现两个档位的选择。本系统可以运用在两档、三挡、四挡的变速箱上。

变速箱的齿轮轴2上的低档位同步器与高档位同步器上分别固定着有各有一个低档位换挡拨叉3与高档位换挡拨叉14，两个换挡拨叉从变速箱壳体1内延伸到变速箱外，分别连接到变速箱低、高换挡齿条413。

低、高换挡齿条4、13的啮合齿轮通过蜗轮蜗杆减速机构与低、高档换挡驱动电机7、10相连。换挡电机安装在变速箱换挡操纵机构壳体17上，通过螺栓将其固定在壳体上。变速箱操纵机构壳体17通过螺栓安装到变速箱壳体1上。

高档位位置传感器12与低档位位置传感器5分别采集其高档位换挡齿条13与低档位换挡齿条4位置。当低档位位置传感器5采集到低档位换挡齿条4位置位于中间位置的信号时，高档位驱动电机10的电路才会被接通从而转动，反之低档位电机驱动前提也是如此。这种控制策略使得AMT的换挡操纵机构在电路上实现互锁，从而使得两组齿轮不会同时接合损坏变速箱。

以低档位换挡为例，当低档位接合信号输入时，并且高档位位置传感器12采集到高档位换挡齿条14位于中间空挡位置时，低档位驱动电机7的电路接通，电机输出轴通过联轴器驱动低档位蜗杆8、低档位蜗轮-齿轮总成6转动，直齿端驱动相啮合的低档位换挡齿条4，使驱动电机的转动力矩经放大变成齿条的平动，齿条的平动带动换挡拨叉的运动，驱动同步器完成换挡。

采用本专利的换挡机构，AMT不进行选档动作。换挡到达所需位置只需一个电机驱动，换挡时间减少，减少换挡过程中的顿挫感，从而提高车辆驾驶性（DriveAbility）。由两个电机单独控制高低档位的传动轴，使得档位更快的接入与退档。

以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优势、优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的一般原理和工作过程，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.自动变速箱的换挡机构，包括变速箱齿轮轴、在变速箱齿轮轴的轴线方向滑动设置在变速箱齿轮轴上的第一同步器，其特征是：在变速箱壳体外部设置有换挡操纵机构；所述换挡操纵机构包括换挡操纵机构壳体、第一换挡电机、第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构；第一齿轮齿条机构中的第一换挡齿条滑动设置在换挡操纵机构壳体上；与第一同步器相连的第一换挡拨叉伸出变速箱壳体外部与第一换挡齿条固定相连，第一换挡电机动作，通过第一蜗轮蜗杆机构、第一齿轮齿条机构带动第一换挡齿条、第一换挡拨叉及第一同步器在平行于变速箱齿轮轴的轴线方向上移动。

2.如权利要求1所述的自动变速箱的换挡机构，其特征是：它还包括在变速箱齿轮轴的轴线方向滑动设置在变速箱齿轮轴上的第二同步器，所述换挡操纵机构还包括第二换挡电机、第二蜗轮蜗杆机构、第二齿轮齿条机构；第二齿轮齿条机构中的第二换挡齿条滑动设置在换挡操纵机构壳体上；与第二同步器相连的第二换挡拨叉伸出变速箱壳体外部与第二换挡齿条固定相连，第二换挡电机动作，通过第二蜗轮蜗杆机构、第二齿轮齿条机构带动第二换挡齿条、第二换挡拨叉及第二同步器在平行于变速箱齿轮轴的轴线方向上移动。

3.如权利要求2所述的自动变速箱的换挡机构，其特征是：它还包括用于检测第一换挡齿条位置的第一位置传感器、用于检测第二换挡齿条位置的第二位置传感器，第一位置传感器、第二位置传感器的输出与用于控制向第一换挡电机和第二换挡电机供电的电源控制电路电连接，当一个位置传感器检测到一个换挡电机驱动的一个换挡齿条处于中间位置时，驱动另一个换挡齿条的换挡电机才能得电动作。

4.如权利要求3所述的自动变速箱的换挡机构，其特征是：第一换挡电机和第二换挡电机的输出轴分别与第一蜗轮蜗杆机构、第二蜗轮蜗杆机构中的蜗杆是一体；两个蜗杆在水平方向延伸，并与变速箱齿轮轴相垂直；第一齿轮齿条机构和第二齿轮齿条机构中的齿轮分别固定在第一蜗轮蜗杆机构和第二蜗轮蜗杆机构中的蜗轮轴上。