專利名稱：一種機械式自動變速箱換檔執行機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械式自動變速箱換檔執行機構，應用于機械式變速箱領域。
背景技術：
機械式自動變速器(AMT， Automated Mechanical Transmission)是在傳 統的手動機械式變速器基礎上改進而來的。它保留了干式離合器和手動變速器 的絕大部分總成部件，將手動操作系統的選換檔機構及離合器分離機構改為自 動控制機構。
為使自動換檔機構的動作迅速、準確，在已知的一些AMT系統中選、換檔 機構的位置反饋采用的是絕對位置傳感器，這種傳感器的特點是精度高，同時 價格昂貴。而AMT系統的應用目標是經濟型乘用車，成本的高低對其能否成功 推廣應用有著重要影響
發明內容
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本發明的目的在于提供一種機械式自動變速箱換檔執行機構，采用霍爾傳 感器作為選、換檔機構的位置反饋元件，可以低成本地實現迅速、準確的實現 選、換檔動作。
本發明的技術方案是這樣實現的 一種機械式自動變速箱換檔執行機構， 由驅動裝置，減速機構，運動轉換機構，間歇運動機構，定位機構組成；其特 征在于驅動裝置中的換檔電機驅動減速機構的換檔電機輸出齒輪并傳遞給齒 扇，通過定位銷、定位塊、選換檔軸到達換檔擺臂，最后換檔擺臂帶動換檔導塊；驅動裝置中的選檔電機輸出扭矩，驅動減速機構帶動選檔電機輸出擺臂擺 動；由選換檔軸作為中間部件，選檔電機輸出擺臂帶動換檔擺桿運動，實現選 檔動作。
齒扇、定位銷、定位塊組成間歇運動機構。
選換檔軸上套裝上定位彈簧和下定位彈簧；上定位彈簧和下定位彈簧之間
設有帶換檔擺臂的互鎖架。
選檔電機輸出擺臂與選換檔軸的凹槽之間有一個間隙。 換檔擺臂與定位鋼球組成空檔位置定位。
本發明的積極效果是實現了選、換檔動作的準確定位，從而可以采用低成 本、高可靠性的霍爾傳感器代替價格昂貴的絕對位置傳感器實現選、換檔功能； 同時，即使是采用絕對位置傳感器，使用該結構也有很高的實用價值；其結構 允許系統有較大的超調，可以大大提高閉環系統響應的快速性。
圖1為本發明選換檔機構總成結構示意圖
圖中l-換檔電機；2-換檔減速機構；3-換檔電機輸出齒輪；4-選換檔軸； 5-選檔電機輸出擺臂；6-選檔減速機構；7-選檔電機；8-齒扇；9-定位塊；10-上定位彈簧；ll-互鎖架；12-換檔擺臂；13-下定位彈簧；14-定位銷。
圖2A、圖2B、圖2C、圖2D為本發明換檔定位原理圖
圖3A、圖3B為本發明選檔定位原理圖
圖中15-換檔導塊1; 16-換檔導塊2; 17-換檔導塊3。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步的描述如圖l所示； 一種機械式自動變
速箱換檔執行機構，由驅動裝置，減速機構，運動轉換機構，間歇運動機構，定位機構組成；其特征在于驅動裝置中的換檔電機1驅動減速機構2的換檔
電機輸出齒輪3并傳遞給齒扇8，通過定位銷14、定位塊9、選換檔軸4到達 換檔擺臂12，最后換檔擺臂12帶動換檔導塊；驅動裝置中的選檔電機7輸出 扭矩，驅動減速機構6帶動選檔電機輸出擺臂5擺動；由選換檔軸作為中間部 件，選檔電機輸出擺臂5帶動換檔擺桿運動，實現選檔動作。 齒扇8、定位銷14、定位塊9組成間歇運動機構。
選換檔軸4上套裝上定位彈簧10和下定位彈簧13;上定位彈簧10和下定 位彈簧13之間設有帶換檔擺臂12的互鎖架11。
選檔電機輸出擺臂5與選換檔軸4的凹槽之間有一個間隙。 換檔擺臂12與定位鋼球組成空檔位置定位。
如圖1所示，換檔動作的實現當控制器發出的換檔指令最后轉換成對換 檔電機的控制電壓后，換檔動力從換檔電機1輸出，經減速機構2由輸出齒輪 3傳遞給齒扇8，再通過定位銷14、定位塊9、選換檔軸4到達換檔擺臂12， 最后換檔擺臂帶動換檔導塊如圖3A實現換檔動作。
當從空檔掛到某一檔位時，換檔定位機構不起作用。摘檔時換檔定位機構 起定位作用。下面結合圖2加以說明。圖2A及圖2C表明了在空檔狀態下齒扇 8、定位銷14、選換檔軸4、換檔擺臂12的位置。由于定位鋼珠的作用，換檔 擺臂12被定位，無法繞選換檔軸4轉動。齒扇與定位銷之間有間隙存在，因而 可以相對選換檔軸有一個自由轉動的角度a ，即電機的允許誤差是士iX a/2 (i:電機到齒扇的傳動比)。也就是說，在摘檔時電機驅動齒扇停止的最終位 置可以在圖2A所示的正確位置正反方向轉動ci/2角度范圍內，而不影響繼續 的換檔動作。此時換檔擺桿的正確位置由定位鋼珠決定，與電機的控制誤差無 關。為了保證鋼珠起作用，進而確保換檔擺桿的位置正確，角度a有一個最大 范圍，按照如下方法確定這個范圍。設換檔擺桿在圖2D中所示的位置與圖2C 中所示位置之間的相對轉角為0 ，這個轉角P是保證定位鋼球起作用的最大角 度。由于在摘檔過程中，電機通過中間部件帶動換檔擺桿向空檔位置運動，此 時齒扇8與定位銷14的相對位置見圖2B，所以a應滿足的條件是a〈e。而 3可以通過理論計算或試驗的方法獲得。
選檔動作的實現在圖1中，當選檔電機7接收到控制信號后，輸出扭矩， 通過選檔電機減速機構6帶動選檔電機輸出擺臂5擺動。由選換檔軸4作為中 間部件，選檔電機輸出擺臂帶動換檔擺桿12運動，實現選檔動作。
下面對選檔定位的原理作進一步說明。
如圖3所示，選換檔軸在圖3A所示位置是AMT系統上電時選換檔機構初始 位置。當在某種工況下需求檔位在換檔導塊1或3的位置時，選檔電機就要驅 動換檔擺桿向上或向下運動，在這情況下，選檔定位機構不起作用。向上或向 下的正確位置由設在變速箱體上的與互鎖架11相互作用的限位裝置確定。在由 換檔導塊1或3的位置向換檔導塊2所處位置運動時，選檔定位機構起作用。
從圖3B中可以看出，選檔電機輸出擺臂5與選換檔軸4的凹槽之間有一個 間隙A，即在選換檔軸不動的情況下選檔電機輸出擺臂5可以在間隙范圍內擺 動，也就是允許選檔電機有士i。X △/ (2Xr)的定位誤差(i。選檔電機到輸 出擺臂的傳動比；r:選檔電機輸出擺臂回轉半徑)。在允許選檔電機誤差存在 的情況下，換檔擺桿的正確位置由兩個剛度相差很大的上定位彈簧io及下定位 彈簧13確定。對兩個彈簧的剛度要求是在裝配后的初始位置，只有剛度小的 彈簧被壓縮，而剛度大的彈簧的壓縮量可以忽略不計。
權利要求
1.一種機械式自動變速箱換檔執行機構，由驅動裝置，減速機構，運動轉換機構，間歇運動機構，定位機構組成；其特征在于驅動裝置中的換檔電機(1)驅動減速機構(2)的換檔電機輸出齒輪(3)并傳遞給齒扇(8)，通過定位銷(14)、定位塊(9)、選換檔軸(4)到達換檔擺臂(12)，最后換檔擺臂(12)帶動換檔導塊；驅動裝置中的選檔電機(7)輸出扭矩，驅動減速機構(6)帶動選檔電機輸出擺臂(5)擺動；由選換檔軸作為中間部件，選檔電機輸出擺臂(5)帶動換檔擺桿運動，實現選檔動作。
2. 根據權利要求1所述的一種機械式自動變速箱換檔執行機構，其特 征在于所述的齒扇(8)、定位銷(14)、定位塊(9)組成間歇運動機構。
3. 根據權利要求l所述的一種機械式自動變速箱換檔執行機構，其特 征在于所述的選換檔軸(4)上套裝上定位彈簧(10)和下定位彈簧(13)。
4、 根據權利要求3所述的一種機械式自動變速箱換檔執行機構，其特 征在于所述的上定位彈簧(10)和下定位彈簧(13)之間設有帶換檔擺臂(12)的互鎖架(11)。
5、 根據權利要求l所述的一種機械式自動變速箱換檔執行機構，其特 征在于所述的選檔電機輸出擺臂(5)與選換檔軸(4)的凹槽之間有一個 間隙。
6、 根據權利要求1所述的一種機械式自動變速箱換檔執行機構，其特 征在于所述的換檔擺臂(12)與定位鋼球組成空檔位置定位。
全文摘要
本發明涉及一種機械式自動變速箱換檔執行機構，由驅動裝置，減速機構，運動轉換機構，間歇運動機構，定位機構組成；其特征在于驅動裝置中的換檔電機驅動減速機構的換檔電機輸出齒輪并傳遞給齒扇，通過定位銷、定位塊、選換檔軸到達換檔擺臂，最后換檔擺臂帶動換檔導塊；驅動裝置中的選檔電機輸出扭矩，驅動減速機構帶動選檔電機輸出擺臂擺動；由選換檔軸作為中間部件，選檔電機輸出擺臂帶動換檔擺桿運動，實現選檔動作。采用霍爾傳感器作為選、換檔機構的位置反饋元件，可以低成本地實現迅速、準確的實現選、換檔動作。
文檔編號F16H59/04GK101551006SQ200810050560
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月2日 優先權日2008年4月2日
發明者盧新田, 楊立功, 郭福軍, 濤 閆 申請人:中國第一汽車集團公司