CN207527018U - 一种两挡机械式变速器的换挡执行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，包括换挡电机(1)、滚珠丝杆螺母副(2)、传感器拨叉(3)、轴承(4)、角位移传感器(5)、支撑轴(6)、换挡拨叉(7)和机构壳体，其特征在于，所述的换挡拨叉(7)通过支撑轴通孔旋转安装在支撑轴(6)，所述的支撑轴(6)两端安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副(2)的螺母位于换挡拨叉(7)左右侧板之间，螺母上的两个对称的圆柱形凸起分别与左右侧板推槽配合并能够在推槽内滑动。本实用新型的换挡执行机构包括一个换挡电机、一个角位移传感器和机械传动部分，结构简单、精度高、可靠性高，可适用于两挡机械式变速器。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车换挡零部件技术领域，特别涉及一种两挡机械式变速器的换挡执行机构。
背景技术
电动汽车变速器中的换挡执行机构通常包括电机、挡位传感器、角位移传感器、换挡轴和换挡拨杆等。比如中国专利文献CN102295000A一种用于纯电动车两挡自动变速器控制系统及控制方法，其公开的一种换挡执行机构包括一个选挡电机、一个换挡电机、挡位传感器、一个角位移传感器以及其它机械传动部分。这种换挡执行机构结构复杂，零部件较多，需要两个电机和两个传感器，会增加成本。同时，零部件的增多会使可靠性下降。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，包括一个换挡电机、一个角位移传感器和机械传动部分，结构简单、精度高、可靠性高，可适用于两挡机械式变速器。
本实用新型的具体技术方案是一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，包括换挡电机、滚珠丝杆螺母副、传感器拨叉、轴承、角位移传感器、支撑轴、换挡拨叉和机构壳体，其特征在于，
所述的换挡电机通过安装座安装在机构壳体上用于驱动滚珠丝杆螺母副的丝杆转动，
所述的驱动滚珠丝杆螺母副的丝杆一端与换挡电机的输出轴连接，其另一端通过轴承旋转安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副的螺母与丝杆配合，所述的螺母具有两个平行的侧面，这两个平行的侧面上分别具有两个对称的圆柱形凸起，两个对称的圆柱形凸起的轴线共线并垂直于丝杆的轴线，
所述的换挡拨叉包括平行且对称的左侧板、右侧板以及连接在左右侧板下端上的底板、底板下表面上的支撑轴连接座和连接在支撑轴连接座下的竖直的拨头，左侧板和右侧板上分别具有向上开口的推槽，所述的支撑轴连接座上具有与支撑轴配合的支撑轴通孔，所述的右侧板外侧面上具有圆柱形拨柱，所述的拨柱的轴线与支撑轴通孔的轴线平行并垂直于左右侧板，
所述的传感器拨叉具有叉形件旋转轴和导槽，
所述的换挡拨叉通过支撑轴通孔旋转安装在支撑轴，所述的支撑轴两端安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副的螺母位于换挡拨叉左右侧板之间，螺母上的两个对称的圆柱形凸起分别与左右侧板推槽配合并能够在推槽内滑动，所述的传感器拨叉的导槽套在换挡拨叉的圆柱形拨柱上，叉形件旋转轴旋转安装在机构壳体上并伸出机构壳体之外，所述的角位移传感器安装在叉形件旋转轴伸出机构壳体之外的外端，用于测量叉形件旋转轴的旋转角度，叉形件旋转轴的轴线、支撑轴的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线平行。
更进一步地，所述的机构壳体具有向下的开口，所述的换挡拨叉竖直的拨头伸出机构壳体向下的开口，用于推动变速器拨块。
更进一步地，该换挡执行机构具有中间位置，在中间位置处，所述的支撑轴的轴线、拨柱的轴线和叉形件旋转轴的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线位于同一平面内。
更进一步地，所述的传感器拨叉和换挡拨叉分别为整体加工而成的部件。
更进一步地，所述的叉形件旋转轴为独立的圆柱轴，该独立的圆柱轴通过传感器拨叉上的通孔与传感器拨叉固定连接。
本实用新型的有益效果是1)本实用新型的换挡执行机构本实用新型的换挡执行机构仅包括一个换挡电机、一个角位移传感器，整个换挡执行机构零件较少，从而可靠性较高；2)采用了精确检测的角位移传感器，能够以极高的精度实时监测反馈换挡位置，让TCU控制换挡电机做出相应动作，保证了换挡动作的准确、可靠的运行；3采用传感器拨叉放大换挡拨叉的旋转角度，可以增加传感器的测量精度。
本实用新型的换挡执行机构结构紧凑、安装方便，与传统的机械式变速器适应性好，能够缩短自动变速箱的研发周期，可应用于纯电动车动力系统和混合动力系统。
附图说明
图1为本实用新型的两挡机械式变速器的换挡执行机构的立体结构示意图；
图2为本实用新型的两挡机械式变速器的换挡执行机构的传感器拨叉换挡拨叉的立体示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步描述。
如附图1－2所示，本实用新型的一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，包括换挡电机(1)、滚珠丝杆螺母副(2)、传感器拨叉(3)、轴承(4)、角位移传感器(5)、支撑轴(6)、换挡拨叉(7)和机构壳体。
所述的换挡电机(1)通过安装座安装在机构壳体上用于驱动滚珠丝杆螺母副(2)的丝杆转动。
所述的驱动滚珠丝杆螺母副(2)的丝杆一端与换挡电机(1)的输出轴连接，其另一端通过轴承(4)旋转安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副(2)的螺母与丝杆配合，所述的螺母具有两个平行的侧面，这两个平行的侧面上分别具有两个对称的圆柱形凸起，两个对称的圆柱形凸起的轴线共线并垂直于丝杆的轴线。
所述的换挡拨叉(7)包括平行且对称的左侧板、右侧板以及连接在左右侧板下端上的底板、底板下表面上的支撑轴连接座和连接在支撑轴连接座下的竖直的拨头，左侧板和右侧板上分别具有向上开口的推槽，所述的支撑轴连接座上具有与支撑轴(6)配合的支撑轴通孔，所述的右侧板外侧面上具有圆柱形拨柱，所述的拨柱的轴线与支撑轴通孔的轴线平行并垂直于左右侧板。换挡拨叉(7)为整体加工而成的部件。
所述的传感器拨叉(3)具有叉形件旋转轴和导槽。传感器拨叉(3) 为整体加工而成的部件。也可以是分离的部件，如所述的叉形件旋转轴为独立的圆柱轴，该独立的圆柱轴通过传感器拨叉(3)上的通孔与传感器拨叉(3)固定连接。所述的传感器拨叉用于放大换挡拨叉的旋转角度。
所述的换挡拨叉(7)通过支撑轴通孔旋转安装在支撑轴(6)，所述的支撑轴(6)两端安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副(2)的螺母位于换挡拨叉(7)左右侧板之间，螺母上的两个对称的圆柱形凸起分别与左右侧板推槽配合并能够在推槽内滑动，所述的传感器拨叉(3)的导槽套在换挡拨叉(7)的圆柱形拨柱上，叉形件旋转轴旋转安装在机构壳体上并伸出机构壳体之外，所述的角位移传感器(5)安装在叉形件旋转轴伸出机构壳体之外的外端，用于测量叉形件旋转轴的旋转角度，叉形件旋转轴的轴线、支撑轴(6)的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线平行。
所述的机构壳体具有向下的开口，所述的换挡拨叉(7)竖直的拨头伸出机构壳体向下的开口，用于推动变速器拨块。
该换挡执行机构具有中间位置，在中间位置处，所述的支撑轴(6)的轴线、拨柱的轴线和叉形件旋转轴的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线位于同一平面内。
变速器的挡位有三个位置，分别是1挡、空挡和2挡，所对应的拨叉的位置也有三个。
当整车需要换挡时，VCU首先发出调速指令，MCU接受指令后对驱动电机进行主动同步调速，VCU检测到完成同步调速的指令后，向TCU发出换挡指令，TCU接受指令后控制换挡执行机构进行换挡动作。
换挡动作过程中，换挡电机1带动滚珠丝杆螺母副2运动，滚珠丝杆螺母副2的螺母做直线运动带动换挡拨叉7绕支撑轴6转动，换挡拨叉7 的拨头推动变速器拨块沿直线运动完成换挡动作。轴承4对滚珠丝杆螺母2 的丝杆进行支撑。
所述的换挡拨叉7上有一圆柱形的传感器拨柱，当换挡拨叉7绕支撑轴6转动时，此拨柱在传感器拨叉3上的U形导槽内滑动，会带动传感器拨叉3绕换挡拨叉7的圆柱部分转动，传感器拨叉3的转动会产生一个角位移，使得角位移传感器(5)产生数值变化。从而完成将换挡的直线位移转化为了传感器读取的角位移数值，TCU将会读取该数值，根据变速器标定的到挡时的角位移数值来判断是否换挡到位。
当TCU判定换挡到位时，将信号反馈给VCU，从而MCU将根据车辆需求控制电机运转。
本实用新型中的两挡机械式变速器应用于纯电动车动力系统和混合动力系统，可以提高电动车动力性和经济性，降低对驱动电机性能的要求，使驱动电机更多的工作在高效率区，延长其续驶里程。在换挡过程中，TCU 对换挡执行机构进行自动控制，实现自动换挡，可以降低操作人员的劳动强度；在换挡过程中TCU、VCU和MCU根据所设定的控制策略对驱动电机、变速器和执行机构的工作状态进行一体化控制，可以减小换挡冲击，提高整车换挡的平顺性及乘坐的舒适性。
Claims (5)
1.一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，包括换挡电机(1)、滚珠丝杆螺母副(2)、传感器拨叉(3)、轴承(4)、角位移传感器(5)、支撑轴(6)、换挡拨叉(7)和机构壳体，其特征在于：
所述的换挡电机(1)通过安装座安装在机构壳体上用于驱动滚珠丝杆螺母副(2)的丝杆转动；
所述的驱动滚珠丝杆螺母副(2)的丝杆一端与换挡电机(1)的输出轴连接，其另一端通过轴承(4)旋转安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副(2)的螺母与丝杆配合，所述的螺母具有两个平行的侧面，这两个平行的侧面上分别具有两个对称的圆柱形凸起，两个对称的圆柱形凸起的轴线共线并垂直于丝杆的轴线；
所述的换挡拨叉(7)包括平行且对称的左侧板、右侧板以及连接在左右侧板下端上的底板、底板下表面上的支撑轴连接座和连接在支撑轴连接座下的竖直的拨头，左侧板和右侧板上分别具有向上开口的推槽，所述的支撑轴连接座上具有与支撑轴(6)配合的支撑轴通孔，所述的右侧板外侧面上具有圆柱形拨柱，所述的拨柱的轴线与支撑轴通孔的轴线平行并垂直于左右侧板；
所述的传感器拨叉(3)具有叉形件旋转轴和导槽；
所述的换挡拨叉(7)通过支撑轴通孔旋转安装在支撑轴(6)，所述的支撑轴(6)两端安装在机构壳体上，所述的滚珠丝杆螺母副(2)的螺母位于换挡拨叉(7)左右侧板之间，螺母上的两个对称的圆柱形凸起分别与左右侧板推槽配合并能够在推槽内滑动，所述的传感器拨叉(3)的导槽套在换挡拨叉(7)的圆柱形拨柱上，叉形件旋转轴旋转安装在机构壳体上并伸出机构壳体之外，所述的角位移传感器(5)安装在叉形件旋转轴伸出机构壳体之外的外端，用于测量叉形件旋转轴的旋转角度，叉形件旋转轴的轴线、支撑轴(6)的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线平行。
2.如权利要求1所述的一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，其特征在于：所述的机构壳体具有向下的开口，所述的换挡拨叉(7)竖直的拨头伸出机构壳体向下的开口，用于推动变速器拨块。
3.如权利要求1所述的一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，其特征在于：该换挡执行机构具有中间位置，在中间位置处，所述的支撑轴(6)的轴线、拨柱的轴线和叉形件旋转轴的轴线和两个对称的圆柱形凸起的轴线位于同一平面内。
4.如权利要求1所述的一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，其特征在于：所述的传感器拨叉(3)和换挡拨叉(7)分别为整体加工而成的部件。
5.如权利要求1所述的一种两挡机械式变速器的换挡执行机构，其特征在于：所述的叉形件旋转轴为独立的圆柱轴，该独立的圆柱轴通过传感器拨叉(3)上的通孔与传感器拨叉(3)固定连接。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN109340368A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-15 | 武汉理工通宇新源动力有限公司 | 两挡机械式变速箱换挡机构 |
| CN109869476A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-11 | 南京东睦粉末冶金有限公司 | 烧结钎焊换挡固定块及其制造方法 |
| CN110131409A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-16 | 杭州神驹科技有限公司 | 一种机械式自动变速箱换档执行机构 |
| CN114251441A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-29 | 台山市江口电器制造有限公司 | 一种换挡装置及方法 |
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