CN212297545U - 一种变速器的选挡机构及选换挡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变速器技术领域，具体是一种变速器的选挡机构及选换挡装置，所述选挡机构包括：锥形冠齿轮、导向件、选挡件、换挡轴和选挡电机；锥形冠齿轮设置在所述导向件内，锥形冠齿轮的内圈设有第一螺旋线槽；选挡件包括转动部分和选挡部分，转动部分的外圈设有第二螺旋线槽，第二螺旋线槽和第一螺旋线槽相连接，选挡部分设置在所述转动部分中远离第二螺旋线槽的一端，换挡轴与选挡部分连接；选挡电机的电机齿轮与锥形冠齿轮相啮合，选挡电机用于驱动所述锥形冠齿轮转动；本实用新型采用一个锥形盘齿轮，使得其承载能力与传动平稳性，同时使选挡件与换挡轴承结合为一体，简化选挡导套的结构和装配工序，降低了错装的可能性。

Description

一种变速器的选挡机构及选换挡装置

技术领域

本实用新型涉及变速器技术领域，特别涉及一种变速器的选挡机构及选换挡装置。

背景技术

现今汽车制造行业竞争激烈，在离合器上的各大汽车制造商都在研发新的技术。

目前，双离合变速器的选换挡功能主要分为液压驱动与电机驱动两种类型，一种类型是液压驱动存在换挡速度慢，换挡效率低，换挡精度较差的不足；另一中类型是对于电机驱动则可以快速精确控制选换挡过程，并对执行机构间的相互影响可以进行有效快速分析；在电机驱动形式中的选换挡动作传动依靠选挡电机、换挡电机与内部传动机构完成，其内部传动机构形式在不同变速器中存在区别，第一种为利用两组蜗轮蜗杆实现电机运动方向与选换挡方向的转换，其内部材料均为金属材料，这种形式的使用并不普遍，使用较少，第二种传动方式为螺旋运动与齿轮啮合的结合，利用冠齿轮与选挡套的配合实现选挡，电机带动冠齿轮旋转，利用冠齿轮内圈的螺旋机构与选挡套配合，控制选挡套带动选换挡轴的轴向运动，完成选挡动作，选挡部分需要两个冠齿轮与电机配合，并且选挡轴承套与选挡套为分开的两个单独零件；利用螺杆、齿条与齿轮的配合实现换挡，电机带动螺杆转动，螺杆上与之配合的齿条沿螺杆轴向运动，带动与之配合的齿轮沿选换挡轴沿轴向旋转，带动轴上拨指拨动相应拨叉架，实现空间两个方向运动的转换，完成换挡动作，其部分零件为注塑件，此种传动机构使用比例较大，在这种传动方式中，选挡电机与换挡电机依次运动，对选换挡精度的控制较准确，并且可以精确实现选换挡力的控制与监控，

但是第二种传动方式的结构中由于存在注塑成型的塑料件，并且在选挡部分传动零件均为塑料件，其存在遇水吸水膨胀的情况，影响选挡精度与速度,允许载荷较小，同时选挡部分有两个冠齿轮，选挡轴承套与选挡套分为两个独立零件，为了达到冠齿轮定位的目的，选挡导套的结构也相对复杂，由于此结构零件涉及较多，装配过程相对复杂，存在错装的可能性较大，各零件间的尺寸配合要求更高，加工成本也相对较高。

因此，研发新型的变速器选换挡机构是本领域技术人所亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种变速器的选挡机构及选换挡装置，采用一个锥形盘齿轮，使得其承载能力与传动平稳性，进而提高选挡精度，同时使选挡件与换挡轴承套结合为一体，简化了选挡导套的结构和装配工序，降低了错装的可能性和加工成本。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种变速器的选挡机构，包括：锥形冠齿轮、导向件、选挡件、换挡轴和选挡电机；

所述锥形冠齿轮设置在所述导向件内，所述锥形冠齿轮的内圈设有第一螺旋线槽；

所述选挡件包括转动部分和选挡部分，所述转动部分的外圈设有第二螺旋线槽，所述第二螺旋线槽和所述第一螺旋线槽相连接，所述选挡部分设置在所述转动部分中远离第二螺旋线槽的一端，所述换挡轴与所述选挡部分连接；

所述选挡电机的电机齿轮与所述锥形冠齿轮相啮合，所述选挡电机用于驱动所述锥形冠齿轮转动。

进一步地，所述导向件内设有凹槽，所述锥形冠齿轮镶嵌在所述凹槽内。

进一步地，所述选挡件内部为空心结构。

进一步地，所述选挡件的线程为多线程。

进一步地，所述换挡轴设有阶梯，所述阶梯与所述选挡部分的内台阶相定位。

本发明还保护了一种变速器的选换挡装置，包括：任意一项所述的变速器的选挡机构和换挡机构；

所述换挡机构包括：换挡件、第一齿轮、第二齿轮、齿条、螺杆和换挡电机；

所述换挡件设置在所述选挡机构的所述换挡轴上，所述换挡件用于选择变速挡位的拨叉架；

所述第一齿轮固定在所述选挡机构的所述换挡轴上，所述第一齿轮与所述齿条相啮合，所述齿条的内螺纹与所述螺杆外螺纹相连接，所述螺杆通过第二齿轮与所述换挡电机连接，所述换挡电机用于驱动所述第二齿轮转动。

进一步地，所述换挡机构还包括轴承，所述螺杆通过所述轴承与所述第二齿轮连接。

进一步地，所述螺杆与所述第二齿轮具有相同的角速度。

进一步地，所述换挡机构还包括金属板，所述第二齿轮、所述螺杆、所述轴承与所述金属板一体连接，所述金属板用于支撑所述换挡机构。

进一步地，所述锥形冠齿轮、所述选挡件、所述换挡轴、所述换挡件、所述第一齿轮、所述第二齿轮和螺杆均为金属材料。

由于上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1)实用新型的一种变速器的选挡机构及选换挡装置，采用一个锥形盘齿轮，将直齿冠齿轮改为锥齿盘齿轮，增加其齿数，使得其承载能力与传动平稳性，进而提高选挡精度；

2)实用新型的一种变速器的选挡机构及选换挡装置，采用一个锥形盘齿轮，使选挡件与换挡轴结合为一体，使得其运动冲击更小，简化了选挡导套的结构和装配工序，并且使相互间的配合紧凑，降低了错装的可能性；

3)实用新型的一种变速器的选挡机构及选换挡装置，增加了选挡螺旋传动部分线程，使其旋向相同进而导程增大，以满足选挡动作要求；

4)实用新型的一种变速器的选挡机构及选换挡装置，采用金属材料，避免吸水膨胀的现象，增大了选挡承载能力，降低了换挡卡滞和换挡失败的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1是本实用新型实施例一提供的选换挡装置的结构示意图。

其中，1-锥形冠齿轮，2-导向件，3-选挡件，4-换挡轴，5-选挡电机，6-换挡件，7-第一齿轮，8-第二齿轮，9-齿条，10-螺杆，11-换挡电机，12-轴承，13- 金属板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例一

本实施例一提供了一种变速器的选挡机构及选换挡装置，如图1所示，所述选挡机构包括：锥形冠齿轮1、导向件2、选挡件3、换挡轴4和选挡电机5；

所述锥形冠齿轮1设置在所述导向件2内的凹槽中，在所述凹槽内涂润滑脂，为所述锥形冠齿轮1的转动提供润滑，所述锥形冠齿轮1的内圈设有第一螺旋线槽；

所述选挡件3包括转动部分和选挡部分，所述转动部分的外圈设有第二螺旋线槽，所述第二螺旋线槽和所述第一螺旋线槽相连接，所述选挡部分设置在所述转动部分中远离第二螺旋线槽的一端，所述换挡轴4与所述选挡部分连接；

所述选挡电机5的电机齿轮与所述锥形冠齿轮1相啮合，所述选挡电机5 用于驱动所述锥形冠齿轮1转动。

具体地，所述导向件2内设有凹槽，所述锥形冠齿轮1镶嵌在所述凹槽内。

具体地，所述选挡件3内部为空心结构，能够降低整体的重量，减少所述选挡电机5的工作负荷。

进一步地，所述选挡件3的线程为多线程，优选为六线程，能够增加了选挡螺旋传动部分线程，使其旋向相同进而导程增大，以满足选挡动作要求。

具体地，所述换挡轴4设有阶梯，所述阶梯与所述选挡部分的内台阶相定位。

具体地，所述导向件2起到导向固定作用，所述导向件2通过卡扣进行连接，使整个所述选挡机构设置在导向件2内。

具体地，当所述选挡电机5工作时，所述选挡电机5的电机齿轮51转动，带动所述锥形冠齿轮1转动，由于所述锥形冠齿轮1固定在所述导向件2内，因此所述锥形冠齿轮1无法沿着所述选挡件3轴向移动，所述锥形冠齿轮1通过其内圈设置的第一螺旋线槽与所述选挡件3转动部分的外圈设置的第二螺旋线槽配合转动，使所述选挡件3沿着所述换挡轴4的轴线移动，完成变速器的选挡动作。

具体地，所述选挡电机5正反转决定了所述选挡件3的上下运动方向。

具体地，所述变速器的选挡过程由变速器的控制模块统一控制，由控制模块进行控制进行不同调整所述选挡件3的导程与线束，以满足不同的选挡精度要求，在调整过程中只需要调整一个零部件，能够提高调整速度，降低调整成本。

具体地，所述变速器的选换挡装置，包括：上述任意一项所述的变速器的选挡机构和换挡机构；

所述换挡机构包括：换挡件6、第一齿轮7、第二齿轮8、齿条9、螺杆10 和换挡电机11；

所述换挡件6设置在所述选挡机构的所述换挡轴4上，所述换挡件6用于选择变速挡位的拨叉架；

所述第一齿轮7固定在所述选挡机构的所述换挡轴4上，所述第一齿轮7 与所述齿条9相啮合，所述齿条9的内螺纹与所述螺杆10外螺纹相连接，所述螺杆10通过第二齿轮8与所述换挡电机11连接，所述换挡电机1用于驱动所述第二齿轮8转动。

具体地，所述换挡件6呈手指型。

具体地，所述换挡机构还包括轴承12，所述螺杆10通过所述轴承12与所述第二齿轮8连接。

进一步地，所述轴承12为滚针轴承。

进一步地，所述螺杆10与所述第二齿轮8具有相同的角速度。

具体地，所述第一齿轮7的内花键与所述换挡轴4端部的外花键啮合，同时所述第一齿轮7通过旋铆与所述换挡轴4固定。

具体地，所述换挡机构还包括金属板13，所述第二齿轮8、所述螺杆10、所述轴承12与所述金属板13通过旋铆一体连接，所述金属板13用于支撑所述换挡机构。

进一步地，所述金属板13与变速器的壳体相配合，起支撑作用。

具体地，所述锥形冠齿轮1、所述选挡件3、所述换挡轴4、所述换挡件6、所述第一齿轮7、所述第二齿轮8和螺杆10均为金属材料，在采用金属材料加工完成后需要进行防锈处理，能够避免吸水膨胀的现象，增大了选挡承载能力，降低了换挡卡滞和换挡失败的风险。

具体地，选挡过程使所述换挡件6准确选择到合适的拨叉架，为下一步的换挡提供基础。

具体地，选挡过程结束后，所述换挡电机11开始工作，所述换挡电机11 的电机齿轮带动所述第二齿轮8转动，所述第二齿轮8转动时，带动所述螺杆 10以相同的角速度转动进行选择，所述齿条9通过其孔径内设有的螺纹与所述螺杆10啮合，所述螺杆10无法在轴向移动，当所述螺杆10转动时，带动所述齿条9沿着所述螺杆10轴向移动，所述齿条9在轴向移动的同时，所述第一齿轮7转动，所述换挡轴4转动相同的角度，使所述换挡件6进行转动，拨动到相对应的拨叉架完成变速器的换挡动作。

进一步地，所述换挡电机11的正负转动，决定所述螺杆10的选择方向和所述齿条的移动方向，进而确定所述换挡件6的转动方向。

本实施例一提供一种变速器的选挡机构及选换挡装置，用一个锥形盘齿轮，将直齿冠齿轮改为锥齿盘齿轮，增加其齿数，使得其承载能力与传动平稳性，进而提高选挡精度，同时使选挡件与换挡轴结合为一体，使得其运动冲击更小，简化了选挡导套的结构和装配工序，并且使相互间的配合紧凑，降低了错装的可能性。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种变速器的选挡机构，其特征在于，包括：锥形冠齿轮(1)、导向件(2)、选挡件(3)、换挡轴(4)和选挡电机(5)；

所述锥形冠齿轮(1)设置在所述导向件(2)内，所述锥形冠齿轮(1)的内圈设有第一螺旋线槽；

所述选挡件(3)包括转动部分和选挡部分，所述转动部分的外圈设有第二螺旋线槽，所述第二螺旋线槽和所述第一螺旋线槽相连接，所述选挡部分设置在所述转动部分中远离第二螺旋线槽的一端，所述换挡轴(4)与所述选挡部分连接；

所述选挡电机(5)的电机齿轮与所述锥形冠齿轮(1)相啮合，所述选挡电机(5)用于驱动所述锥形冠齿轮(1)转动。

2.根据权利要求1所述的一种变速器的选挡机构，其特征在于，所述导向件(2)内设有凹槽，所述锥形冠齿轮(1)镶嵌在所述凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种变速器的选挡机构，其特征在于，所述选挡件(3)内部为空心结构。

4.根据权利要求3所述的一种变速器的选挡机构，其特征在于，所述选挡件(3)的线程为多线程。

5.根据权利要求1所述的一种变速器的选挡机构，其特征在于，所述换挡轴(4)设有阶梯，所述阶梯与所述选挡部分的内台阶相定位。

6.一种变速器的选换挡装置，其特征在于，包括：如权利要求1-5项中任意一项所述的变速器的选挡机构和换挡机构；

所述换挡机构包括：换挡件(6)、第一齿轮(7)、第二齿轮(8)、齿条(9)、螺杆(10)和换挡电机(11)；

所述换挡件(6)设置在所述选挡机构的所述换挡轴(4)上，所述换挡件(6)用于选择变速挡位的拨叉架；

所述第一齿轮(7)固定在所述选挡机构的所述换挡轴(4)上，所述第一齿轮(7)与所述齿条(9)相啮合，所述齿条(9)的内螺纹与所述螺杆(10)外螺纹相连接，所述螺杆(10)通过第二齿轮(8)与所述换挡电机(11)连接，所述换挡电机(11)用于驱动所述第二齿轮(8)转动。

7.根据权利要求6所述的一种变速器的选换挡装置，其特征在于，所述换挡机构还包括轴承(12)，所述螺杆(10)通过所述轴承(12)与所述第二齿轮(8)连接。

8.根据权利要求7所述的一种变速器的选换挡装置，其特征在于，所述螺杆(10)与所述第二齿轮(8)具有相同的角速度。

9.根据权利要求8所述的一种变速器的选换挡装置，其特征在于，所述换挡机构还包括金属板(13)，所述第二齿轮(8)、所述螺杆(10)、所述轴承(12)与所述金属板(13)一体连接，所述金属板(13)用于支撑所述换挡机构。

10.根据权利要求9所述的一种变速器的选换挡装置，其特征在于，所述锥形冠齿轮(1)、所述选挡件(3)、所述换挡轴(4)、所述换挡件(6)、所述第一齿轮(7)、所述第二齿轮(8)和螺杆(10)均为金属材料。

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