CN214661963U - Amt选挡执行器、变速箱和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车选挡技术领域，提供一种AMT选挡执行器、变速箱和车辆。所述选挡执行器包括选挡组件、套筒、永磁铁、线圈和动铁芯，永磁铁和两个线圈分别套设于套筒的外侧，永磁铁位于两个线圈之间；选挡组件包括连接轴，连接轴可滑动穿射于套筒，套筒的内侧壁与连接轴的外侧壁之间形成有环形空腔，动铁芯固定于连接轴，动铁芯可沿连接轴的轴向活动于环形空腔内；两个线圈串联连接，每一线圈的两端分别与电源电连接。本实用新型实施例提供的AMT选挡执行器相比于气动选挡的响应速度快且不受气源质量的影响；当其中一个线圈发生故障时，另一线圈仍能保证选挡组件的正常选挡操作，提高了装置的可靠性。

Description

AMT选挡执行器、变速箱和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车选挡技术领域，尤其涉及一种AMT选挡执行器、变速箱和车辆。

背景技术

随着目前国内重型卡车的发展，人们对驾驶舒适性的要求越来越高，重型卡车自动变速箱的匹配需求越来越多，而AMT(Automated Mechanical Transmission，电控机械式自动变速器)由于相对于AT (Automatic Transmission，自动变速器)和CVT(ContinuouslyVariable Transmission，无级变速器)而言机械结构简单、可靠性高、传动效率高以及成本相对较低等优势而被广泛应用。

选挡执行器是AMT中最为关键的执行器模块之一，需要具备高响应性、高可靠性和使用寿命长等特性。当前市场上的AMT选挡执行器主要采用气压驱动、液压驱动和电机驱动三种方式。其中，液压驱动执行器和电机驱动执行器的操作精度和可靠性相对较高，但机构复杂且成本高。重型卡车的AMT由于气源采集较为方便，多数采用气动选挡执行器。但是气动选挡执行器存在响应度差的问题，且容易受到气源质量的影响，可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种AMT选挡执行器、变速箱和车辆，用以解决现有技术中的AMT选挡执行器响应度差和可靠性较低的问题。

本实用新型提供一种AMT选挡执行器，包括选挡组件、套筒、永磁铁、线圈和动铁芯，所述永磁铁和两个所述线圈分别套设于所述套筒的外侧，所述永磁铁位于两个所述线圈之间；所述选挡组件包括连接轴，所述连接轴可滑动穿射于所述套筒，所述套筒的内侧壁与所述连接轴的外侧壁之间形成有环形空腔，所述动铁芯固定于所述连接轴，所述动铁芯可沿所述连接轴的轴向活动于所述环形空腔内；两个所述线圈串联连接，每一所述线圈的两端分别与电源电连接。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，所述选挡组件还包括驱动块和选挡滑块，所述驱动块固定于所述连接轴的一端，用于拨动所述选挡滑块转动。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，选挡组件还包括限位销，所述选挡滑块设有限位槽，所述限位销的一端与变速箱壳体固定连接，所述限位销的另一端位于所述限位槽内，用于限制所述选挡滑块的转动角度。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，所述驱动块设有凹槽，所述选挡滑块设有凸块，所述凸块可转动插设于所述凹槽。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，所述凸块与所述凹槽相接触的面为弧形面。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，还包括壳体，所述套筒穿射于所述壳体，所述套筒与所述壳体在所述套筒的轴向上固定连接，所述线圈和所述永磁铁均位于所述壳体内。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，还包括安装盖板，所述安装盖板与所述壳体固定连接，所述安装盖板上设置有电源插接件，所述电源插接件分别与两个所述线圈的两端电连接。

根据本实用新型提供的一种AMT选挡执行器，所述壳体与所述线圈之间设有绝缘件。

本实用新型还提供一种变速箱，包括上述任一种AMT选挡执行器。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述变速箱。

本实用新型提供的AMT选挡执行器、变速箱和车辆，通过采用电磁驱动选挡组件运动以实现选挡操作，相比于传统的气动选挡执行器，本实用新型提供的选挡执行器的响应速度快且不受气源质量的影响，提高了执行器工作的可靠性。另外，通过设置两个线圈，两个线圈串联连接并分别与电源电连接，若其中一个线圈发生失效故障，另一个线圈能够继续保证选挡组件正常的选挡操作，进一步提高了执行器工作的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1是本实用新型提供的AMT选挡执行器的主视图；

图2是本实用新型提供的AMT选挡执行器的立体图；

图3是本实用新型提供的AMT选挡执行器的侧视图；

图4是本实用新型提供的AMT选挡执行器的俯视图；

附图标记：

11、套筒； 111、左轴承套管； 112、动铁芯套筒；

113、右轴承套管； 12、永磁铁； 13、线圈；

14、动铁芯； 15、轴承； 16、绝缘件；

21、连接轴； 22、环形空腔； 23、驱动块；

231、凹槽； 24、选挡滑块； 241、选挡拨头；

242、凸块； 243、限位槽； 25、限位销；

3、电源插接件； 4、壳体； 5、安装盖板；

51、安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

本实用新型提供一种AMT选挡执行器，如图1所示为本实用新型提供的AMT选挡执行器的主视图。本实用新型实施例提供的AMT 选挡执行器包括电磁驱动装置和选挡组件，电磁驱动装置用于通过电磁力驱动选挡组件运动以实现选挡。电磁驱动装置包括套筒11、永磁铁12、线圈13和动铁芯14，永磁铁12和两个线圈13分别套设于套筒11的外侧，永磁铁12位于两个线圈13之间。选挡组件包括连接轴21，连接轴21可滑动穿射于套筒11。套筒11的内侧壁与连接轴21的外侧壁之间形成有环形空腔22，动铁芯14固定于连接轴21，动铁芯14可沿连接轴21的轴向活动于环形空腔22内。两个线圈13 串联连接，每一线圈13的两端分别与电源电连接。

其中，连接轴21与套筒11之间可通过轴承15滑动连接，套筒11靠近其两端的内侧壁与连接轴21的外侧壁之间均设置有轴承15。轴承15可以为直线轴承。本实用新型实施例中，套筒11由左轴承套管111、动铁芯套筒112和右轴承套管113依次焊接相连而成。

动铁芯14固定于连接轴21，连接轴21上设有沿轴向分布的工艺筋，带有工艺筋的连接轴21与动铁芯14压装在一起。动铁芯14 容置于环形空腔22内，其可在磁场力的作用下在环形空腔22内沿连接轴21的轴向运动，从而驱动选挡组件运动以进行选挡操作。环形空腔22沿连接轴21轴向上的两端为动铁芯14轴向运动的两个极限位置，对应于选挡组件的两个选挡位置。两个线圈13分别位于永磁铁12的两端。永磁铁12对应于环形空腔22设置，例如，永磁铁12 位于环形空腔22的中间位置。

当两个线圈13均能正常工作时，向串联的两个线圈13内通以一定方向的电流，其中一线圈产生的洛伦兹力抵消永磁铁12的磁场吸力，使动铁芯14一端的磁场吸力减弱；另一线圈产生的洛伦兹力与永磁铁12的磁场吸力叠加，使动铁芯14另一端的磁场吸力增强。从而推动动铁芯14向磁场吸力增强的一端移动。同理，若改变流过两个串联线圈13的电流方向，则电磁驱动装置会推动动铁芯14向相反的方向移动。线圈13断电后，通过永磁铁12提供的磁力来提供保持力，提高了选挡位置的精确性。

本实施例中，每一线圈13的两端分别与电源电连接，也即两个线圈13可以实现单独通电。当两个线圈13中有一个发生失效故障时，仍可以通过向一个线圈13通以不同方向的电流，来改变动铁芯14两端的磁场吸力差，以推动动铁芯14向磁场吸力相对较大的一端移动。例如，图1中左侧线圈13发生故障，则向右侧线圈13通以一定方向的电流，右侧线圈13产生的洛伦兹力与永磁铁12的磁场吸力抵消，使动铁芯14左侧的磁场吸力相对其右侧的磁场吸力要大，则推动动铁芯14向左移动；改变右侧线圈13的电流方向，则右侧线圈13产生的洛伦兹力与永磁铁12的磁场吸力相叠加，使动铁芯14右侧的磁场吸力相对其左侧的磁场吸力要大，则推动动铁芯14向右移动。同理，若右侧线圈13发生故障，可对左侧线圈13进行如上操作，实现对动铁芯14的驱动。

本实用新型实施例提供的AMT选挡执行器，通过采用电磁驱动选挡组件运动以实现选挡操作，相比于传统的气动选挡执行器，本实用新型提供的选挡执行器的响应速度快，其响应时间大约是气动选挡相应时间的四分之一，且不受气源质量的影响，提高了执行器工作的可靠性。另外，通过设置两个线圈，两个线圈串联连接并分别与电源电连接，可实现两个线圈同时通电或两个线圈单独通电，若一个线圈发生失效故障，另一个线圈能够继续保证选挡组件正常的选挡操作，进一步提高了执行器工作的可靠性。

如图2所示为本实用新型提供的AMT选挡执行器的立体图，如图3所示为本实用新型提供的AMT选挡执行器的侧视图。如图1-图 3所示，本实用新型实施例中，选挡组件还包括驱动块23和选挡滑块24，驱动块23固定于连接轴21的一端，用于拨动选挡滑块24转动。具体的，选挡滑块24包括筒体，筒体可转动安装于一转动轴上，连接轴21直线运动时，驱动块23与连接轴21联动以带动选挡滑块 24定轴转动，将连接轴21的直线运动转化为选挡滑块24的旋转运动。其中，选挡滑块24上设有选挡拨头241，当选挡滑块24转动时，选挡拨头241随之转动以完成选挡操作。

具体的，驱动块23设有凹槽231，选挡滑块24设有凸块242，凸块242可转动插设于凹槽231。如图1和图2所示，选挡滑块24 的旋转中心轴与连接轴21的轴线方向垂直。当连接轴21向左移动时，驱动块23通过凸块242驱动选挡滑块24逆时针旋转，直到动铁芯 14达到左极限位置即环形空腔22的最左端，选挡滑块24选挡到位。当连接轴21向右移动时，驱动块23通过凸块242驱动选挡滑块24 顺时针旋转，直到动铁芯14达到右极限位置即环形空腔22的最右端，选挡滑块24选挡到位。

其中，如图1和图2所示，凹槽231为以连接轴21的轴线为中心的环形凹槽。如此，当选挡滑块24的旋转中心轴与连接轴21的轴线方向垂直时，可保证驱动块23只对选挡滑块24施以沿连接轴21 轴线方向上的力，即使连接轴21发生轴向转动，也不会对选挡滑块 24产生其他方向上的力，提高连接轴21、驱动块23和选挡滑块24 之间传动的可靠性。

进一步的，如图1所示，凸块242与凹槽231相接触的面为弧形面。当驱动块23通过凸块242推动选挡滑块24转动时，凸块242会与凹槽231发生相对转动，通过将凸块242与凹槽231相接触的面为弧形面，可减小凸块242与凹槽231之间的摩擦力，从而减小驱动块 23推动选挡滑块24时的阻力，使动力传输更加顺畅。

如图1-图3所示，本实用新型实施例中，选挡组件还包括限位销 25，选挡滑块24设有限位槽243，限位销25的一端与变速箱壳体固定连接，限位销25的另一端位于限位槽243内，用于限制选挡滑块 24的转动角度。具体的，限位槽243为设置于选挡滑块24侧壁且沿选挡滑块24的周向设置的开口槽结构。限位销25固定于变速箱壳体并伸入限位槽243内，形成对选挡滑块24转动幅度的限位。当选挡滑块24转动至与限位槽243延伸方向的两端相接触时，对应于选挡组件的两个选挡位置。当动铁芯14的端面长期与套筒11碰撞而发生磨损时，可通过限位槽243保证选挡拨头241的定位精度，使选挡滑块24的选挡拨头241能够准确选到目标挡位。

本实用新型实施例提供的AMT选挡执行器还包括壳体4，套筒 11穿射于壳体4，套筒11与壳体4在套筒11的轴向上固定连接，线圈13和永磁铁12均位于壳体4内。其中，壳体4由两块冲压板扣合后焊接或铆接固定而形成。壳体4的两端开设有通孔，套筒11穿设于该通孔。套筒11两端位于壳体4外的部分的直径大于该通孔的直径，形成对套筒11的轴向限位，防止套筒11在壳体4内发生轴向窜动。

进一步的，壳体4与线圈13之间设有绝缘件16。该绝缘件16 可以为塑料件，通过胶水与壳体4的内侧壁连接。

进一步的，如图1-图3所示，该AMT选挡执行器还包括安装盖板5，安装盖板5分别与壳体4和变速箱壳体固定连接。具体的，安装盖板5与壳体4可通过螺栓固定或者焊接固定。如图4所示为本实用新型提供的AMT选挡执行器的俯视图，安装盖板5上开设有多个安装孔51，安装盖板5通过穿设于多个安装孔51的多个螺栓与变速箱壳体固定连接。安装盖板5上设有电源插接件3，电源插接件3分别与两个线圈13的两端电连接，以为两个线圈13供电。

本实用新型还提供一种变速箱，该变速箱包括上述任一实施例所述的AMT选挡执行器。其中，该变速箱还包括变速箱壳体，AMT 选挡执行器的壳体4、限位销25和安装盖板5分别与变速箱壳体固定连接。

本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例所述的变速箱。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种AMT选挡执行器，其特征在于，包括选挡组件、套筒、永磁铁、线圈和动铁芯，所述永磁铁和两个所述线圈分别套设于所述套筒的外侧，所述永磁铁位于两个所述线圈之间；所述选挡组件包括连接轴，所述连接轴可滑动穿射于所述套筒，所述套筒的内侧壁与所述连接轴的外侧壁之间形成有环形空腔，所述动铁芯固定于所述连接轴，所述动铁芯可沿所述连接轴的轴向活动于所述环形空腔内；两个所述线圈串联连接，每一所述线圈的两端分别与电源电连接。

2.根据权利要求1所述的AMT选挡执行器，其特征在于，所述选挡组件还包括驱动块和选挡滑块，所述驱动块固定于所述连接轴的一端，用于拨动所述选挡滑块转动。

3.根据权利要求2所述的AMT选挡执行器，其特征在于，选挡组件还包括限位销，所述选挡滑块设有限位槽，所述限位销的一端与变速箱壳体固定连接，所述限位销的另一端位于所述限位槽内，用于限制所述选挡滑块的转动角度。

4.根据权利要求2所述的AMT选挡执行器，其特征在于，所述驱动块设有凹槽，所述选挡滑块设有凸块，所述凸块可转动插设于所述凹槽。

5.根据权利要求4所述的AMT选挡执行器，其特征在于，所述凸块与所述凹槽相接触的面为弧形面。

6.根据权利要求1～5任一项所述的AMT选挡执行器，其特征在于，还包括壳体，所述套筒穿射于所述壳体，所述套筒与所述壳体在所述套筒的轴向上固定连接，所述线圈和所述永磁铁均位于所述壳体内。

7.根据权利要求6所述的AMT选挡执行器，其特征在于，还包括安装盖板，所述安装盖板与所述壳体固定连接，所述安装盖板上设置有电源插接件，所述电源插接件分别与两个所述线圈的两端电连接。

8.根据权利要求6所述的AMT选挡执行器，其特征在于，所述壳体与所述线圈之间设有绝缘件。

9.一种变速箱，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的AMT选挡执行器。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的变速箱。

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