CN216200419U - 一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构 - Google Patents

Abstract

一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，包括选档机构、换挡机构，所述选档机构包括壳体，所述壳体内轴向设有选档轴，所述选档轴上活动连接有选挡互锁臂，所述选挡互锁臂中间设有活动通道，选挡互锁臂一侧与第一伸缩机构连接，所述选档轴上固定有换挡拨头，所述换挡拨头径向穿过选挡互锁臂的中间活动通道，其底端设置于自动变速箱挂档或空档位中，所述第一伸缩机构轴向往复运动，令选挡互锁臂夹持换挡拨头在轴向往复运动中确定变速箱的选档位，所述选档轴正转或反转，令换挡拨头确定变速箱的挂档位或空档位。本实用新型按照机械变速箱的选换挡工作原理，集成了选档和换挡执行机构，通过先选档后换挡的工作流程完成最终的换挡动作。

Description

一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构

技术领域

本实用新型涉及汽车自动变速箱控制技术领域，具体为一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构。

背景技术

传统的变速箱选换挡工作流程，是通过人力配合杠杆机构执行选换挡动作，所谓选档动作就是空挡行程中选择目标挡位的对应空挡位置，然后从该空档位置推入目标挡位位置完成挂挡动作，如果再次需要更换目标挡位，先需要将当前挡位位置推出到空挡位置完成摘档动作，然后进行上述的选档和挂挡动作，完成选换挡动作。以六个挡位为例，图1中简单的示意了选换挡机构及其执行动作。

现有的商用车自动变速箱（含手自一体）选换挡机构，多采用直推换挡机构，所谓的直推就是给每个挡位直接设计一个独立的换挡执行机构，通常情况下每两个挡位会共用一个独立的换挡执行机构，以图1的六个挡位为例，则需要在三个空档位置各布置一个独立的换挡执行机构，最终变速箱控制器（TCU）会根据车辆运行时挡位的需求（目标挡位）选择对应的独立换挡执行机构完成换挡的摘档和挂挡动作，此结构原理简单，与传统的机械变速箱换挡动作流程相比无需选档过程，直接完成摘档和挂挡动作。但是该机构有以下缺点：

1）需要使用过多的独立的换挡执行机构，机构的成本和需要的安装空间会增加；

2)与传统的手动变速箱选换挡的工作流程不同，如果在手动变速箱的基础上开发自动变速箱（或手自一体），需要进行大量的基础箱开发工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，包括选档机构、换挡机构，所述选档机构包括壳体，所述壳体内轴向设有选档轴，所述选档轴上活动连接有选挡互锁臂，所述选挡互锁臂中间设有活动通道，选挡互锁臂一侧与第一伸缩机构连接，所述选档轴上固定有换挡拨头，所述换挡拨头径向穿过选挡互锁臂的中间活动通道，其底端设置于自动变速箱挂档或空档位中，所述第一伸缩机构轴向往复运动，令选挡互锁臂夹持换挡拨头在轴向往复运动中确定变速箱的选档位，所述选档轴正转或反转，令换挡拨头确定变速箱的挂档位或空档位。

作为优选，所述换挡机构包括换挡摇臂，所述换挡摇臂一端与选档轴的尾端连接，所述换挡摇臂另一端与第二伸缩机构连接，所述第二伸缩机构轴向往复运动，令换挡拨头在正反转中确定变速箱的挂档位或空档位。

作为优选，所述第一伸缩机构为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，其与选挡互锁臂的连接部为伸缩机构动力轴。

作为优选，所述第一伸缩机构为气动气缸，气缸内轴向设有活塞，所述活塞与动力套轴为一体结构，并且活塞与动力套轴套设在选档轴上，所述动力套轴自由端与选挡互锁臂一侧固定连接。

作为优选，所述第二伸缩机构包括换挡伸缩轴，所述换挡伸缩轴径向与换挡摇臂一端连接，所述换挡摇臂另一端与选档轴的尾端连接。

作为优选，所述换挡伸缩轴的径向开设有U型槽，所述换挡摇臂一端伸入U型槽内，所述换挡摇臂另一端固定套置在选档轴的尾端。

作为优选，所述第二伸缩机构为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，所述换挡伸缩轴与第二伸缩机构动力轴连接。

作为优选，所述选档轴的尾端安装有选挡位移传感器，换挡伸缩轴的尾端安装有换挡位移传感器。

作为优选，所述选挡互锁臂由左、右选档臂构成，所述左、右选档臂为一体结构，所述所述左、右选档臂上部套设在选档轴上，所述右选档臂的上部与动力套轴固定连接，左、右选档臂中间夹设有换挡拨头，换挡拨头底端卡放在自动变速箱内的换档拨片中间。

本实用新型按照机械变速箱的选换挡工作原理，集成了选档和换挡执行机构，通过先选档后换挡的工作流程完成最终的换挡动作。本实用新型相比于直推换挡方案，原理复杂，但本实用新型的成本和需要的安装空间会减少；同时本实用新型与传统的手动变速箱选换挡的工作流程相同，可以直接安装匹配。

本实用新型中当换挡拨头在中位时，变速箱属于空挡状态，此时选档机构开始工作，可以选择左、中、右三个位置的档位，依次类推，在这三个位置的时候，换挡机构开始工作，换挡拨头可以上、中、下移动，依此完成选挂摘挡工作。

附图说明

图1为常用选换挡机构及其执行动作的示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的后视图；

图4为本实用新型中选档机构局部剖视图；

图5为本实用新型中换档机构局部剖视图；

图6为本实用新型中换档机构局部放大图；

图7为本实用新型中选挡互锁臂的结构示意图。

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。

实施例1

由图1-7所示，一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，包括选档机构、换挡机构1，所述选档机构包括壳体4，所述壳体4内轴向设有选档轴6，所述选档轴6上活动连接有选挡互锁臂7，所述选挡互锁臂7中间设有活动通道18，具体来说，如图7所示，选挡互锁臂7由左、右选档臂71、72构成，其中左、右选档臂71、72通过连接部73连接成一体结构，左、右选档臂71、72之间为换档拨头8穿过的活动通道18，左、右选档臂上部具有套孔，套孔套设在选档轴6上，从而实现换档拨头8摆动时选挡互锁臂7不摆动的功能，以此来预防换档拨头8没有到达指定位置就开始换档。

所述右选档臂的上部一侧与动力套轴11固定连接，左、右选档臂将换挡拨头8夹设在中间，换挡拨头8底端卡放在自动变速箱内的一换档拨片15中间（换档拨片15位置决定了挂档位或空档位）。

选挡互锁臂7一侧与第一伸缩机构16连接，所述选档轴6上固定有换挡拨头8，所述换挡拨头8径向穿过选挡互锁臂7的中间活动通道18，其底端设置于自动变速箱挂档或空档位中，所述第一伸缩机构16轴向往复运动，令选挡互锁臂7夹持换挡拨头8在轴向往复运动中确定变速箱的选档位，所述选档轴6正转或反转，令换挡拨头确定变速箱的挂档位或空档位（空档位也叫摘挡位）。

所述第一伸缩机构16为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，其与选挡互锁臂7的连接部为伸缩机构动力轴。

如，所述第一伸缩机构16为气动气缸，气缸内轴向设有活塞17，所述活塞17与动力套轴11为一体结构，并且活塞17与动力套轴11套设在选档轴6上，所述动力套轴11自由端与选挡互锁臂7一侧固定连接

换挡机构1的一种典型实施方式是：其包括换挡摇臂5、第二伸缩机构12，所述换挡摇臂5一端与选档轴6的尾端连接，所述换挡摇臂另一端与第二伸缩机构连接，所述第二伸缩机构轴向往复运动，令换挡拨头8在正反转中确定变速箱的挂档位或空档位。

所述第二伸缩机构12为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，具体来说，换挡伸缩轴2与第二伸缩机构动力轴连接，换挡伸缩轴2上一处径向与换挡摇臂5一端活动连接，所述换挡摇臂5另一端与选档轴6的尾端连接。另一种更好的实施方式是所述换挡伸缩轴2的径向开设有U型槽13，所述换挡摇臂5一端伸入U型槽13内，所述换挡摇臂5另一端固定套置在选档轴6的尾端。所述第二伸缩机构12轴向往复运动，令换挡拨头8在正反转中确定变速箱的挂、空档位。

所述选档轴6的尾端安装有选挡位移传感器9，换挡伸缩轴2的尾端安装有换挡位移传感器3，选挡位移传感器9检测的动力套轴11位移信号和换挡位移传感器3检测的换挡伸缩轴2位移信号反馈给TCU，TCU调节电磁阀进排气，控制选档机构、换挡机构1运动达到变速箱选换档的目的。

工作原理：本实用新型以车载储备的压缩空气作为选换挡机构的直接驱动力。换档机构1推动换档轴2前后轴向直线运动，以实现换档摇臂5能在U型槽13内随着换档轴2的轴向运动而产生摆动，换档摇臂5的前后摆动带动换档轴6径向旋转，换档轴6旋转带动换档拨头8径向摆动。换档拨头8连接变速箱内部换档拨片15，由此达到汽车变速箱换档的目的。

当换档拨头8在中位时，变速箱属于空档状态，此时选档机构开始工作，第一伸缩机构16内的活塞17由于缸内气压的影响，活塞17可以在左、中、右三个位置进行轴向移动，从而带动动力套轴11、换档轴6轴向位移,从而可以选择左、中、右三个位置的挡位，依次类推，在这三个位置时候，换挡机构1开始工作，换挡拨头8径向摆动，依此完成选换挡工作。

实施例2

与实施例1不同的是：所述换挡机构1还可以是包括电机或其它旋转驱动装置在内的旋转机构，电机或其它旋转驱动机构的转轴与选档轴6的尾端连接，所述电机或其它旋转驱动机构的转轴正转或反转，驱动换挡拨头8在正反转中确定变速箱的挂档位或空档位，同样可以实现以上功能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，包括选档机构、换挡机构，其特征在于所述选档机构包括壳体，所述壳体内轴向设有选档轴，所述选档轴上活动连接有选挡互锁臂，所述选挡互锁臂中间设有活动通道，选挡互锁臂一侧与第一伸缩机构连接，所述选档轴上固定有换挡拨头，所述换挡拨头径向穿过选挡互锁臂的中间活动通道，其底端设置于自动变速箱挂档或空档位中，所述第一伸缩机构轴向往复运动，令选挡互锁臂夹持换挡拨头在轴向往复运动中确定变速箱的选档位，所述换挡机构驱动选档轴正转或反转，令换挡拨头确定变速箱的挂档位或空档位。

2.根据权利要求1所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述换挡机构包括换挡摇臂，所述换挡摇臂一端与选档轴的尾端连接，所述换挡摇臂另一端与第二伸缩机构连接，所述第二伸缩机构轴向往复运动，令换挡拨头在正反转中确定变速箱的挂档位或空档位。

3.根据权利要求1所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述第一伸缩机构为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，其与选挡互锁臂的连接部为伸缩机构动力轴。

4.根据权利要求1所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述第一伸缩机构为气动气缸，气缸内轴向设有活塞，所述活塞与动力套轴为一体结构，并且活塞与动力套轴套设在选档轴上，所述动力套轴自由端与选挡互锁臂一侧固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述第二伸缩机构包括换挡伸缩轴，所述换挡伸缩轴径向与换挡摇臂一端连接，所述换挡摇臂另一端与选档轴的尾端连接。

6.根据权利要求5所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述换挡伸缩轴的径向开设有U型槽，所述换挡摇臂一端伸入U型槽内，所述换挡摇臂另一端固定套置在选档轴的尾端。

7.根据权利要求5所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述第二伸缩机构为气动、液动、电磁或电动伸缩机构中一种，所述换挡伸缩轴与第二伸缩机构动力轴连接。

8.根据权利要求1所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述选档轴的尾端安装有选挡位移传感器，换挡伸缩轴的尾端安装有换挡位移传感器。

9.根据权利要求1所述的一种集成式汽车自动变速箱的选换档机构，其特征在于所述选挡互锁臂由左、右选档臂构成，所述左、右选档臂为一体结构，所述左、右选档臂上部套设在选档轴上，所述右选档臂的上部与动力套轴固定连接，左、右选档臂中间夹设有换挡拨头，换挡拨头底端卡放在自动变速箱内的换档拨片中间。

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