CN209977228U - 一种两挡变速箱换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种两挡变速箱换挡机构，包括：换挡电机、联轴器、蜗杆轴、拨叉、换挡卡爪、位移检测系统和空挡开关，其中拨叉设有齿条和两个凹槽，齿条蜗杆传动机构实现自锁，位移检测系统与拨叉连接，用于精确获得车辆的在挡状态，空挡开关包括弹性部件和动触头，动触头在弹性部件作用下接触两个凹槽及之间的拨叉外表面，用于可靠判断车辆是否处于空挡状态。本实用新型实现了精确可靠地车辆换挡，保证了换挡过程的安全性和平顺性，而且结构简单、布设方便、成本低廉。

Description

一种两挡变速箱换挡机构

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体涉及一种两挡变速箱换挡机构。

背景技术

应用于电动车的两档变速箱AMT是在手动变速箱上进行自动化改造而来。作为实现换挡自动化的关键部件，AMT换挡机构对换挡操作准确性和换挡品质具有重要影响。根据动力源不同，AMT换挡机构可分为电控电动式、电控液动式和电控气动式，其中电控电动式换挡机构的典型代表是电机换挡机构。由于电机具有零转速启动、低转速高扭矩、高转速恒功率和工作范围较宽等优点，电机换挡机构越来越广泛地应用于自动车，特别是纯电动车。

现有技术中，申请号为201710405039.5的中国发明专利公开了一种两挡AMT自动换挡机构，通过直流电机驱动丝杆螺母，带动拨叉左右运动，从而实现变速箱的换挡操作。这种换挡机构具有换挡速度快的优点，但是机构零部件数量多，占用空间大，成本较高。申请号为201720848462.8的中国实用新型专利公开了纯电动汽车电控机械式自动变速器的单电机换挡机构，由换挡电机连接圆柱辊体，在圆柱辊体上设有沿轴向分布的三个环形凹槽，插置在环形凹槽中的换挡拨杆受环形凹槽驱动作轴向移动完成换挡操作。这种换挡机构不仅换挡速度快，而且结构简单，但对凹槽精度要求高，细微位置误差将影响传动定位，改变换挡时机，降低换挡平顺性。

因此，有必要提供一种传动可靠、定位准确，而且结构简单、布设方便、成本低廉的AMT换挡机构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两挡变速箱换挡机构，旨在解决现有技术中传动定位不准、结构复杂、成本较高的问题，采用的技术方案如下：

一种两挡变速箱换挡机构，包括：换挡电机；联轴器，连接换挡电机的电机轴；蜗杆轴，连接联轴器；拨叉，包括拨叉头和拨叉爪，拨叉头设有齿条段、第一凹槽和第二凹槽，拨叉爪设有第一叉脚和第二叉脚，齿条段与蜗杆轴的螺旋齿啮合；换挡卡爪，设于第一叉脚和第二叉脚之间；位移检测系统，连接拨叉爪；空挡开关，包括相互连接的弹性部件和动触头，动触头在弹性部件作用下靠近并接触拨叉头外表面。

进一步地，齿条段的轮齿间当量摩擦角大于蜗杆轴的导程角，齿条段的长度大于蜗杆轴的长度。

进一步地，第一凹槽与第二凹槽相对一侧设有倒角。

进一步地，换挡卡爪设有环槽，环槽的宽度大于第一叉脚的厚度和第二叉脚的厚度。

进一步地，换挡卡爪设有若干矩形齿，矩形齿的厚度相同。

进一步地，矩形齿的数量为6。

进一步地，位移检测系统包括圆柱销、支架和角度传感器，支架一端设有卡槽，卡槽与圆柱销滑动连接，支架另一端设有细长圆柱，角度传感器连接细长圆柱。

进一步地，弹性部件为钢球组合件。

进一步地，还包括滑动轴，拨叉头设有通孔，滑动轴贯穿通孔并与拨叉头滑动连接。

进一步地，拨叉爪设有至少两条加强筋。

本实用新型提供的两挡变速箱换挡机构的有益效果在于：采用齿条蜗杆传动机构实现自锁，采用位移检测系统精确获得车辆的在挡状态，采用空挡开关可靠判断车辆是否处于空挡状态，实现了精确可靠地车辆换挡，保证了换挡过程的安全性和平顺性，而且结构简单、布设方便、成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的两挡变速箱换挡机构结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

一种两挡变速箱换挡机构，其特征在于，包括：换挡电机1；联轴器2，连接换挡电机1的电机轴；蜗杆轴3，连接联轴器2；拨叉4，包括拨叉头和拨叉爪，拨叉头设有齿条段41、第一凹槽42和第二凹槽43，拨叉爪设有第一叉脚44和第二叉脚45，齿条段41与蜗杆轴 3的螺旋齿啮合；换挡卡爪5，设于第一叉脚44和第二叉脚45之间；位移检测系统6，连接拨叉爪；空挡开关7，包括相互连接的弹性部件和动触头，动触头在弹性部件作用下靠近并接触拨叉头外表面。

作为本实施方式的进一步优选，齿条段41的轮齿间当量摩擦角大于蜗杆轴3的导程角，使得机构具有自锁功能，齿条段41的长度大于蜗杆轴3的长度。

作为本实施方式的进一步优选，第一凹槽42与第二凹槽43相对一侧设有倒角，保证换挡时的平顺性。

作为本实施方式的进一步优选，换挡卡爪5设有环槽，环槽的宽度大于第一叉脚44的厚度和第二叉脚45的厚度，第一叉脚44和第二叉脚45的工作表面进行高频淬火处理，用于保证拨叉4具有足够的强度、刚度和耐磨性。

作为本实施方式的进一步优选，换挡卡爪5设有若干矩形齿，矩形齿的厚度相同，拨叉4带动换挡卡爪5左右往复运动，实现换挡操作。

作为本实施方式的进一步优选，矩形齿的数量为6。

作为本实施方式的进一步优选，位移检测系统6包括圆柱销61、支架62和角度传感器63，支架62一端设有卡槽，卡槽与圆柱销61 滑动连接，支架62另一端设有细长圆柱，角度传感器63连接细长圆柱，拨叉4移动带动支架62转动，旋转角度由角度传感器63实时监测，从而实时监测拨叉4的位置，进而判断车辆挡位状态。

作为本实施方式的进一步优选，弹性部件为钢球组合件。当空挡开关7处于第一凹槽42或第二凹槽43时，钢球释放使得空挡开关失电；当空挡开关7处于第一凹槽42与第二凹槽43之间时，钢球压缩使得空挡开关7得电，由此检测车辆是否处于空挡状态，起到安全保护作用。

作为本实施方式的进一步优选，还包括滑动轴12，拨叉头设有通孔，滑动轴12贯穿通孔并与拨叉头滑动连接。通常滑动轴横截面和通孔均为圆形，通孔直径大于滑动轴横截面直径，通过间隙配合安装，拨叉头可沿滑动轴12滑动。

作为本实施方式的进一步优选，所述拨叉爪设有至少两条加强筋，用于减少拨叉4下方所受应力以及换挡时的形变位移。

本实用新型所述换挡机构的工作原理：换挡电机通过联轴器驱动蜗杆轴转动，蜗杆轴与拨叉头上的齿条段相啮合，蜗杆轴的转动由此转换为齿条段的直线运动，进而使拨叉头在滑动轴上滑动，拨叉爪通过叉脚推动换挡卡爪与两侧的大小齿轮啮合，分别切换为低速挡和高速挡。当拨叉头在滑动轴上滑动时，带动位移检测系统的支架转动，角度传感器采集支架角度信号，从而实时监测拨叉的位移，获得车辆的在档状态，同时，空挡开关的动触头在钢球的挤压下，分别接触两个凹槽之一或之间的拨叉头外表面，由此检测车辆是否处于空挡状态。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种两挡变速箱换挡机构，其特征在于，包括：

换挡电机(1)；

联轴器(2)，连接所述换挡电机(1)的电机轴；

蜗杆轴(3)，连接所述联轴器(2)；

拨叉(4)，包括拨叉头和拨叉爪，所述拨叉头设有齿条段(41)、第一凹槽(42)和第二凹槽(43)，所述拨叉爪设有第一叉脚(44)和第二叉脚(45)，所述齿条段(41)与所述蜗杆轴(3)的螺旋齿啮合；

换挡卡爪(5)，设于所述第一叉脚(44)和所述第二叉脚(45)之间；

位移检测系统(6)，连接所述拨叉爪；

空挡开关(7)，包括相互连接的弹性部件和动触头，所述动触头在所述弹性部件作用下靠近并接触所述拨叉头外表面。

2.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述齿条段(41)的轮齿间当量摩擦角大于所述蜗杆轴(3)的导程角，所述齿条段(41)的长度大于所述蜗杆轴(3)的长度。

3.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述第一凹槽(42)与所述第二凹槽(43)相对一侧设有倒角。

4.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述换挡卡爪(5)设有环槽，所述环槽的宽度大于所述第一叉脚(44)的厚度和所述第二叉脚(45)的厚度。

5.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述换挡卡爪(5)设有若干矩形齿，所述矩形齿的厚度相同。

6.如权利要求5所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述矩形齿的数量为6。

7.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述位移检测系统(6)包括圆柱销(61)、支架(62)和角度传感器(63)，所述支架(62)一端设有卡槽，所述卡槽与所述圆柱销(61)滑动连接，所述支架(62)另一端设有细长圆柱，所述角度传感器(63)连接所述细长圆柱。

8.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述弹性部件为钢球组合件。

9.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，还包括滑动轴(12)，所述拨叉头设有通孔，所述滑动轴(12)贯穿所述通孔并与所述拨叉头滑动连接。

10.如权利要求1所述的两挡变速箱换挡机构，其特征在于，所述拨叉爪设有至少两条加强筋。