CN213176764U - 电动换挡执行机构 - Google Patents

Abstract

一种电动换挡执行机构，包括：换挡电机、选挡电机和双换挡装置，其中：双换挡装置分别与换挡电机和选挡电机通过齿啮合连接。双换挡装置包括：平行设置的带有换挡齿轮的换挡轴和带有退挡齿轮的退挡轴、一级齿轮组、控制机构和传动机构，换挡齿轮、退挡齿轮以及设置于换挡电机输出轴上的花键齿轮分别与一级齿轮组相啮合，控制机构与换挡轴相连以传递选挡电机输出动力，传动机构分别设置于换挡轴和退挡轴上。本装置结构简单，响应快，并且无液压泄漏，增加变速器的使用寿命。

Description

电动换挡执行机构

技术领域

本实用新型涉及的是一种变速器电机换挡领域的技术，具体是一种电动换挡执行机构。

背景技术

传统工程机械的机械动力变速换挡在结构上主要由液力变矩器、机械齿轮变速传动机构、手动变速换挡机构组成。电液换挡变速器通过开关挡位电磁阀来切换挡位，然后通过换挡操纵阀实现挡位离合器摩擦片的接合与分离。但是电液换挡在使用过程中，若换挡时过短，将引起强烈冲击，缩短变速器使用寿命；若换挡时间过长，则又影响工作效率。

电换挡较传统的液压、电液换挡有着成本低、响应快，无液压泄漏等优点，随着电驱动技术的日益成熟，电换挡技术在DCT以及新能源结构的变速器上运用越来越有应用市场。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种电动换挡执行机构，通过一个换挡电机控制换挡轴上的进挡拨指，退挡轴上布置的退挡拨指完成换挡和退挡动作，通过一个选挡电机同时控制换挡、退挡轴上的两个拨头进行选挡动作，结构简单，响应快，并且无液压泄漏，增加变速器的使用寿命。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：换挡电机、选挡电机和双换挡装置，其中：双换挡装置分别与换挡电机和选挡电机通过齿啮合连接。

所述的双换挡装置包括：平行设置的带有换挡齿轮的换挡轴和带有退挡齿轮的退挡轴、一级齿轮组、控制机构和传动机构，其中：换挡齿轮、退挡齿轮以及设置于换挡电机输出轴上的花键齿轮分别与一级齿轮组相啮合，控制机构与换挡轴相连以传递选挡电机输出动力，传动机构分别设置于换挡轴和退挡轴上。

所述的控制机构包括：设置于选挡电机上的选挡花键齿轮、设置于选挡销轴上的选挡齿形板以及设置于选档销轴上的选挡杠杆，其中：选挡齿形板与选挡电机的花键齿轮相啮合，选挡齿形板与安装在选挡销轴上的选挡杠杆相连。

所述的传动机构包括：滑动设置于换挡轴上用于换挡动作的进挡拨指以及滑动设置于退挡轴上用于退挡动作的退挡拨指，其中：换挡轴与进挡拨指通过内花键相连，退挡轴与退挡拨指通过键连接方式相连，从而将换挡电机的扭矩从轴上传递至进挡拨指与退挡拨指上。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型通过选挡电机、换挡电机控制的两根轴上的两个进挡拨指，配合进挡拨指的特征形状，实现变速器两个挡位的耦合。结构简单，响应快，并且无液压泄漏，增加变速器的使用寿命。

与其他电换挡系统结构相比较，本装置进挡拨指与退挡指单独布置，互不影响，通过连接轴上齿轮齿数的调整，可以独立调整不同轴上的换挡、退挡的速度，从而更好实现进挡、退挡的时间点。通常退挡、进挡设计在一根轴上驱动结构，无法实现此功能。

附图说明

图1为本实用新型换挡部分特征示意图；

图2为齿轮组件部分示意图；

图3为控制机构部分示意图；

图4为本实用新型结构示意图；

图5为本实用新型在挡时选挡保持结构图；

图6为本实用新型在空挡位置时进挡拨指位置保持结构图；

图7a～g为换挡耦合过程示意图；

图中：换挡轴1、退挡轴2、进挡拨指3、退挡拨指4、挡位盘片5、换挡齿轮6、退挡齿轮7、换挡电机8、选挡电机9、一级减速齿轮10、选挡杠杆11、选挡轴12、选挡齿形板 13、退挡传动键14、选挡保持板15、选挡片16、换挡花键齿轮17、一级输出齿轮18、选挡花键齿轮19、选挡销轴20、凸出特征31、41～44、盘片51、52、53、54、55。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括：换挡电机8、选挡电机9和双换挡装置，其中：双换挡装置分别与换挡电机8和选挡电机9通过齿啮合连接。

所述的双换挡装置包括：平行设置的带有换挡齿轮6的换挡轴1和带有退挡齿轮7的退挡轴2、一级齿轮组、控制机构和传动机构，其中：换挡齿轮6、退挡齿轮7以及设置于换挡电机8输出轴上的花键齿轮17分别与一级齿轮组相啮合，控制机构与换挡轴1相连以传递选挡电机9输出动力，传动机构分别设置于换挡轴1和退挡轴2上。

所述的一级齿轮组包括：与花键齿轮17相啮合的一级减速齿轮10以及与之同轴设置的分别与换挡齿轮6、退挡齿轮7相啮合的一级输出齿轮18。

所述的控制机构包括：设置于选挡电机9上的选挡花键齿轮19、设置于选挡销轴20上的选挡齿形板13以及设置于选档销轴20上的选挡杠杆11，其中：选挡齿形板13与选挡电机 9的花键齿轮17相啮合，选挡齿形板13与安装在选挡销轴20上的选挡杠杆11相连。

所述的传动机构包括：滑动设置于换挡轴1上用于换挡动作的进挡拨指3以及滑动设置于退挡轴2上用于退挡动作的退挡拨指4，其中：换挡轴1与进挡拨指3通过内花键相连，退挡轴2与退挡拨指4通过键连接方式相连，从而将换挡电机8的扭矩从轴上传递至进挡拨指3 与退挡拨指4上。

所述的进挡拨指3和退挡拨指4与对应换挡轴1和退挡轴2的直径方向配合为间隙配合，在选挡电机9及传动机构的作用下，可以沿着换挡轴1上下移动滑动。

所述的换挡轴1、退挡轴2的转动速度通过连接换挡轴1换挡齿轮6、联接退挡轴2的退挡齿轮7齿数的调整，达到不同的转动速度，从而控制进挡、退挡指的转动速度。

优选地，换挡齿轮6与退挡齿轮7的齿数比为2，换挡齿轮6驱动的换挡轴转速1是齿轮7驱动的退挡轴转速的1/2，进挡拨指3的转速是退挡拨指4的1/2倍，即换挡轴1转45°，退挡轴2转至90°。

所述的进挡拨指3上设有一个凸出部31，其作用是将处在中间位置，正对拨指盘片推向左边或者右边，在变速上表现为进入挡位。

所述的退档拨指4上设有四个用于将正对拨指的盘片保持在中间位置的凸出特征41～44。

本装置工作过程如下：

初始位置时，五个盘片51～55为并排布置，进挡拨指、退挡拨指在盘片的中间位置，如图7a所示；进挡拨指3正对第三盘片53，第一盘片51正对第二凸出特征42，第二盘片52位于凸出部31和第二凸出特征42之间，第四盘片54位于凸出部31和第三凸出特征43之间，第五盘片55正对第三凸出特征43。

如图7a位置时，第三盘片53位置受凸出部31转动的影响，第一和第五盘片51、55位置受第二和第三凸出特征42、43影响，第二和第四盘片52、54在拨指间隔中，位置不受影响；

如图7b所示，当进挡拨指令发出时，进挡拨指、退挡拨指在电机的驱动作用下，开始转动，当进挡拨指3接触到第三盘片53时旋转22.5°，开始推动目标挡位进挡，退挡拨指4已旋转45°。

如图7c所示，换挡电机继续旋转，拨指旋转45°，推动第三盘片53到位，退挡指转90°，成水平布置。由于第一和第五盘片51、55已在中间位置，因此退挡拨指空转，不驱动任何盘片；

如图7d所示，换挡结束后，拨指退回到空挡位置，由于盘片的宽度设计为2倍的换挡行程，因此，拨指退回空挡，第三盘片53位置未收影响；在此位置时，选挡电机动作，带动选挡机构动作，进挡拨指、选挡拨指沿轴走一个选挡位置的行程，凸出部31和第四盘片54相对，第二盘片52受第二凸出特征42转动影响；第一第三和第五盘片51、53、55在拨指间隔中，位置不受影响。

如图7e所示，电机旋转，突出部31推动第四盘片54入挡，重复图7c的动作，由于第二盘片52仍处在中间位置，不受退挡指的影响，其余盘片在拨指间隔中间，也不受换挡动作的影响，因此，与图7c相比，只是增加第四盘片54的入挡，实现第三和第四盘片53、54对应的两个挡位耦合换挡。

如图7f所示，拨指推到空挡位置，盘片仍处在原位，进行选挡动作，突出部31和第五盘片55正对，第一和第三盘片51、53与第一和第二凸出特征41、42正对，位置受退挡指影响。

如图7g所示，为在图7f选挡完成后，拨指拨动盘片进挡的状态，在突出部31推动第五盘片55进入挡，第二凸出特征42将第三盘片53从挡位中拉回到中间位置，与第一凸出特征41相对的第一盘片51由于处于中间位置，因此位置不变。而第四盘片54处于的位置为拨指中间的间隔位置，因此，不会受到拨指的运动影响，位置不变。实现第三盘片53退挡，第四和第五盘片54、55耦合换挡。

由于凸出特征、盘片为对称设计，因此左右换挡原理一致。故不再继续举例其余耦合情况。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现。

Claims (6)

1.一种电动换挡执行机构，其特征在于，包括：换挡电机、选挡电机和双换挡装置，其中：双换挡装置分别与换挡电机和选挡电机通过齿啮合连接；

所述的双换挡装置包括：平行设置的带有换挡齿轮的换挡轴和带有退挡齿轮的退挡轴、一级齿轮组、控制机构和传动机构，其中：换挡齿轮、退挡齿轮以及设置于换挡电机输出轴上的花键齿轮分别与一级齿轮组相啮合，控制机构与换挡轴相连以传递选挡电机输出动力，传动机构分别设置于换挡轴和退挡轴上；

所述的控制机构包括：设置于选挡电机上的选挡花键齿轮、设置于选挡销轴上的选挡齿形板以及设置于选档销轴上的选挡杠杆，其中：选挡齿形板与选挡电机的花键齿轮相啮合，选挡齿形板与安装在选挡销轴上的选挡杠杆相连；

所述的传动机构包括：滑动设置于换挡轴上用于换挡动作的进挡拨指以及滑动设置于退挡轴上用于退挡动作的退挡拨指，其中：换挡轴与进挡拨指通过内花键相连，退挡轴与退挡拨指通过键连接方式相连，从而将换挡电机的扭矩从轴上传递至进挡拨指与退挡拨指上。

2.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征是，所述的一级齿轮组包括：与花键齿轮相啮合的一级减速齿轮以及与之同轴设置的分别与换挡齿轮、退挡齿轮相啮合的一级输出齿轮。

3.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征是，所述的进挡拨指和退挡拨指与对应换挡轴和退挡轴的直径方向配合为间隙配合，在选挡电机及传动机构的作用下，可以沿着换挡轴上下移动滑动。

4.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征是，所述的换挡齿轮与退挡齿轮的齿数比为2。

5.根据权利要求1所述的电动换挡执行机构，其特征是，所述的进挡拨指上设有一个凸出部，其作用是将处在中间位置，正对拨指盘片推向左边或者右边，在变速上表现为进入挡位；

所述的退挡拨指上设有四个用于将正对拨指的盘片保持在中间位置的凸出特征。

6.根据权利要求5所述的电动换挡执行机构，其特征是，所述的五个盘片为并排布置，进挡拨指、退挡拨指在盘片的中间位置，进挡拨指正对第三盘片，第一盘片正对第二凸出特征，第二盘片位于凸出部和第二凸出特征之间，第四盘片位于凸出部和第三凸出特征之间，第五盘片正对第三凸出特征。

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