CN213870959U - 一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，包括壳体，壳体的内腔一侧上设置有直流电机，直流电机通过输出轴与蜗杆相驱动连接，蜗杆位于壳体的另一侧，壳体内通过转轴设置有涡轮，涡轮位于蜗杆的上方，蜗杆与涡轮相啮合，转轴上设置有齿轮，齿轮还装嵌在涡轮的中心处，齿轮随涡轮同步转动设置，壳体内设置有旋转输出轴，旋转输出轴上设置有同步转动的扇形齿轮，扇形齿轮与齿轮相啮合设置，壳体内设置有控制电路板，控制电路板的正面上设置有传感器，扇形齿轮上设置有磁铁，磁铁位于传感器的上方，当扇形齿轮转动时带动磁铁的同步转动，磁铁与传感器相配合设置。本实用新型实现了执行系统的低成本，小型化和低噪音等性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种执行系统，尤其涉及一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统。
背景技术
目前，越来越多的车辆采用自动变速箱。驾驶者发出的换挡信号需要转换成变速箱换挡旋转轴的转动，从而驱动变速箱到达指定的挡位。那么执行系统就成为了换挡信号和变速箱换挡的媒介，它可以接收换挡信号，通过内部传动组件，将执行系统中电机的小扭矩转化为可以驱动变速箱换挡轴转动的扭矩，并旋转合适的角度，驱动变速箱转到合适的位置。当前市场上的执行系统，按照电机来分类，可以分为有刷直流电机和无刷直流电机两类。有刷直流电机由于输出扭矩较小，需要大的传动比才能满足驱动变速箱换挡轴扭矩的要求，故通常采用3级及以上的传动机构的设计，导致了结构复杂臃肿，传递效率低下等问题。无刷直流电机的输出扭矩较大，可以使用较少的传动机构，但是无刷直流电机的成本较贵，且驱动方式相较有刷直流电机要复杂，故导致软硬件成本昂贵。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，包括壳体，所述壳体的内腔一侧上设置有直流电机，所述直流电机通过输出轴与蜗杆相驱动连接，所述蜗杆位于壳体的另一侧，所述壳体内通过转轴设置有蜗轮，所述蜗轮位于蜗杆的上方，且蜗杆与蜗轮相啮合，所述转轴上设置有齿轮，所述齿轮还装嵌在蜗轮的中心处，所述齿轮随蜗轮同步转动设置，所述壳体内设置有旋转输出轴，所述旋转输出轴上设置有同步转动的扇形齿轮，所述扇形齿轮与齿轮相啮合设置，所述壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板的正面上设置有传感器，所述扇形齿轮上设置有磁铁，所述磁铁位于传感器的上方，当扇形齿轮转动时带动磁铁的同步转动，磁铁与传感器相配合设置。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述控制电路板上的第一接插件通过电机线束与直流电机相连。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述控制电路板上的第二接插件连接至壳体的外侧。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述控制电路板固设在隔板上，所述隔板位于壳体的背面设置。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述蜗杆通过第一衬套和第二衬套设置在壳体上，所述蜗杆的转动轴心与直流电机的输出轴的轴在同心度上。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述蜗轮采用耐高温塑料材质。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述蜗杆采用双导程结构。
优选地，所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，所述第一衬套和第二衬套采用油铜材质。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
本实用新型采用有刷直流电机驱动，通过两级传动即可达到驱动变速箱换挡轴需要的扭矩，其中第一级为蜗轮蜗杆系统，可实现大传动比，第二级为齿轮对传动。通过优化齿形、齿轮材料和安装布置手段，实现了执行系统的低成本，小型化和低噪音等性能。该系统结构简单，布局紧凑，成本低，可实现大扭矩输出，换挡角度精确控制，并且可补偿传动机构长时间运转磨损后的间隙损失。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的背面的结构示意图；
图3是本实用新型的侧面示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例
如图1至图3所示，一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，包括壳体9，所述壳体9的内腔一侧上设置有直流电机1，所述直流电机1通过输出轴2与蜗杆4相驱动连接，所述蜗杆4位于壳体9的另一侧，所述壳体9内通过转轴11 设置有蜗轮6，所述蜗轮6位于蜗杆4的上方，且蜗杆4与蜗轮6相啮合，所述转轴11上设置有齿轮7，所述齿轮7还装嵌在蜗轮6的中心处，所述齿轮7随蜗轮6同步转动设置，所述壳体9内设置有旋转输出轴10，所述旋转输出轴10 上设置有同步转动的扇形齿轮8，所述扇形齿轮8与齿轮7相啮合设置，所述壳体9内设置有控制电路板14，所述控制电路板14的正面上设置有传感器17，所述扇形齿轮8上设置有磁铁18，所述磁铁18位于传感器17的上方，当扇形齿轮8转动时带动磁铁18的同步转动，磁铁18与传感器17相配合设置。
本实用新型中所述控制电路板14上的第一接插件15通过电机线束12与直流电机1相连，该电机线束12在壳体9的背面设置。
本实用新型所述控制电路板14上的第二接插件16连接至壳体9的外侧。
本实用新型所述控制电路板14固设在隔板13上，所述隔板13位于壳体1 的背面设置。
本实用新型所述蜗杆4通过第一衬套3和第二衬套5设置在壳体9上，所述蜗杆4的转动轴心与直流电机的输出轴2的轴在同心度上。
本实用新型所述蜗轮6采用耐高温塑料材质。
本实用新型所述蜗杆4采用双导程结构。
本实用新型所述第一衬套3和第二衬套5采用油铜材质，具有自润滑性，可保证传动平稳并减少磨损，同时可防止蜗杆4的轴向窜动。
如图1所示，该系统包括直流电机1，与直流电机1连接的蜗杆4，蜗杆4 用于将直流电机1的扭矩输入到内部齿轮组，蜗杆4通过第一衬套3和第二衬套5固定在壳体9上，从而保证蜗杆3的转动轴心和电机1的输出轴2的轴的同心度。
蜗轮6和蜗杆4相互啮合配合，构成第一级传动机构，负责将电机21的扭矩输入到系统并放大，并提供第一级的扭矩放大，另外，蜗杆4采用了双导程设计，结构紧凑、精度高且可实现正反向旋转。蜗轮6采用耐高温塑料材质，保证和蜗杆3啮合时有很好的平顺性和静音性能。齿轮7采用金属材质，通过嵌件注塑的方式嵌入蜗轮6中，通过这种方式，蜗轮6和齿轮7可以保证同轴度。扇形齿轮8和齿轮7相啮合构成第二级传动机构，负责将前一级的扭矩进一步放大，并将放大后的扭矩输出，扇形齿轮8的旋转输出轴10为执行系统的最终扭矩输出，该位置和变速箱的换挡输入轴相连接，提供驱动变速箱换挡机构的扭矩。
如图2所示，隔板13通过螺钉固定在壳体16上，用于固定下部传动组件和安装控制电路板。电机线束12连接到控制电路板14的第一接插件15上，电机线束12通过隔板13上的卡子固定，防止晃动。控制电路板14固定在隔板13 上，用于控制电机的运动。控制电路板14上的第二接插件17为电信号的输入输出端口，用于和变速箱和整车通讯。齿轮7背面设计了内六角结构，当执行系统由于特殊原因损坏时可以人工手段转动内部传动组件，从而将变速箱调整到合适的挡位。
如图3所示，磁铁18安装在扇形齿轮8上，控制电路板14上的传感器17 放置在磁铁18的正对面，当扇形齿轮8转动一定角度时，磁铁18相应转动同样的角度，传感器17会感应到磁铁18的磁场变化，进而计算出转动的角度，该角度可提示变速箱是否已经转动到预定的角度，进而决定是否要换挡。由于磁铁18是安装在扇形齿轮8的输出轴位置，故可以精确的确定当前变速箱换挡轴的位置，可以最大程度的抵消由于本执行内部传动组件由于长时间运转而可能导致的磨损产生的间隙。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：包括壳体(9)，所述壳体(9)的内腔一侧上设置有直流电机(1)，所述直流电机(1)通过输出轴(2)与蜗杆(4)相驱动连接，所述蜗杆(4)位于壳体(9)的另一侧，所述壳体(9)内通过转轴(11)设置有蜗轮(6)，所述蜗轮(6)位于蜗杆(4)的上方，且蜗杆(4)与蜗轮(6)相啮合，所述转轴(11)上设置有齿轮(7)，所述齿轮(7)还装嵌在蜗轮(6)的中心处，所述齿轮(7)随蜗轮(6)同步转动设置，所述壳体(9)内设置有旋转输出轴(10)，所述旋转输出轴(10)上设置有同步转动的扇形齿轮(8)，所述扇形齿轮(8)与齿轮(7)相啮合设置，所述壳体(9)内设置有控制电路板(14)，所述控制电路板(14)的正面上设置有传感器(17)，所述扇形齿轮(8)上设置有磁铁(18)，所述磁铁(18)位于传感器(17)的上方，当扇形齿轮(8)转动时带动磁铁(18)的同步转动，磁铁(18)与传感器(17)相配合设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述控制电路板(14)上的第一接插件(15)通过电机线束(12)与直流电机(1)相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述控制电路板(14)上的第二接插件(16)连接至壳体(9)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述控制电路板(14)固设在隔板(13)上，所述隔板(13)位于壳体(9)的背面设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述蜗杆(4)通过第一衬套(3)和第二衬套(5)设置在壳体(9)上，所述蜗杆(4)的转动轴心与直流电机的输出轴(2)的轴在同心度上。
6.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述蜗轮(6)采用耐高温塑料材质。
7.根据权利要求1所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述蜗杆(4)采用双导程结构。
8.根据权利要求5所述的一种用于驱动汽车变速箱换挡的执行系统，其特征在于：所述第一衬套(3)和第二衬套(5)采用油铜材质。
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|---|---|---|---|---|
| CN116658572A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-08-29 | 吉孚汽车技术(苏州)有限公司 | 一种电机堵转用执行机构、电机总成及输出扭矩控制方法 |
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- 2020-12-17 CN CN202023053501.6U patent/CN213870959U/zh active Active
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| CN116658572B (zh) * | 2023-08-01 | 2023-11-03 | 吉孚汽车技术(苏州)有限公司 | 一种电机堵转用执行机构、电机总成及输出扭矩控制方法 |
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