專利名稱：一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于車輛動力總成零部件制造技術領域，本實用新型所稱的車輛，包括但不限于以內燃機為主要動力源的機動車、以電機為主要動力源車輛；具體地說，本實用新型涉及一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，本實用新型所述的兩擋機械自動變速箱主要用于以電力為主要動力源的車輛上。
背景技術：
目前，在以電力為主要動力源的車輛上，其變速箱選擇沒有多大余地，現有技術中常用的變速箱主要有機械式手動變速箱MT、液力自動變速器AT、機械無級變速器CVT等三大類變速器，但此三類變速器均無法很好的匹配、適用于以電力為主要動力源的純電動汽車或混合動力汽車上。現有技術中，還有一種電子控制機械式自動變速器AMT，但該自動變速器結構復雜，其本質還是應用自動變速箱的換擋原理，僅僅是將換擋信號的輸入改為手動輸入，該種形式的自動變速箱同樣不適用于純電動汽車或混合動力汽車，存在如下技術問題1、現有技術中的變速箱結構復雜，維修成本高，控制精度不高、反應靈敏度差；2、現有技術中的變速箱不能實現電動車合理的換擋點設置和控制，無法提高電驅動汽車的通過能力和續航里程；3、現有技術中的變速箱無法延長電機及動力電池的使用壽命，乘坐舒適性差、使用經濟性差。4、為滿足電動車的特點，在現有變速箱上的改造不容易實現。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，現有技術中的變速箱結構復雜，維修成本高， 控制精度不高、反應靈敏度差；不能實現電動車合理的換擋點設置和控制，無法提高電驅動汽車的通過能力和續航里程；無法延長電機及動力電池的使用壽命，乘坐舒適性差、使用經濟性差；為滿足電動車的特點，在現有變速箱上的改造不容易實現等技術問題，為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于兩擋機械自動變速箱的 換擋執行機構。本實用新型所提供的技術方案是，一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，包括動力機構、由動力機構驅動的減速機構、以及輸出機構，所述減速機構設有蝸輪、蝸桿機構和兩級齒輪機構，所述蝸輪、蝸桿機構與所述兩級齒輪機構有機的配合連接。所述動力機構為10-14伏電機，所述減速機構包括蝸輪、蝸桿、二級小齒輪、二級大齒輪、三級小齒輪、三級大齒輪；所述輸出機構包括角度傳感器、換擋軸、輸出軸；所述蝸輪、二級小齒輪與三級大齒輪同軸連接，所述三級大齒輪為扇形齒輪，所述換擋軸與所述輸出軸設為一體。所述動力機構為12伏電機；所述蝸桿與蝸輪嚙合連接，所述蝸輪、所述二級小齒輪和三級大齒輪依次安裝在所述換擋軸上，所述二級小齒輪與二級大齒輪嚙合連接，所述三級大齒輪與三級小齒輪嚙合連接。所述蝸輪與所述二級小齒輪固聯在一起，所述蝸輪、所述二級小齒輪通過空心齒輪軸與滑動軸承套裝在所述換擋軸上，所述滑動軸承固聯在所述空心齒輪軸上。所述二級大齒輪與所述三級小齒輪的齒輪軸通過鍵固聯在一起，在所述三級小齒輪軸的外端設有滾動軸承。所述三級大齒輪與所述換擋軸固聯在一起，所述三級大齒輪靠近二級小齒輪的
一端設有軸用擋圈，另一端設有墊圈。所述換擋軸一端連接所述角度傳感器，所述換擋軸的一端同角度傳感器的接口連接，另一端設有換擋指，所述換擋指通過彈性銷固定在換擋軸上。采用本實用新型所提供的技術方案，能夠有效解決現有技術中的變速箱結構復雜，維修成本高，控制精度不高、反應靈敏度差；不能實現電動車合理的換擋點設置和控制， 無法提高電驅動汽車的通過能力和續航里程；無法延長電機及動力電池的使用壽命，乘坐舒適性差、使用經濟性差；為滿足電動車的特點，在現有變速箱上的改造不容易實現等技術問題；同時，本實用新型所提供的技術方案既保留了傳統有級機械傳動系統體積小、效率高、成本低、工作可靠、維修簡便等優點，又實現了自動操縱，提高汽車擋次和駕駛安全性， 具有較高的性價比。同其它形式自動變速器相比本實用新型具有30%以上的成本優勢，生產繼承性強，維護成本低，產品可匹配性好。本實用新型所提供的技術方案同普通機械變速器相比簡化了操作，對駕駛技術要求降低，提高行車安全性和舒適性；可在普通機械變速箱上進行改造，生產制造繼承性好、結構簡單、制造容易、維護維修成本低、經濟環保，非常適合中國國情。合理的換擋點設置和控制可以提高電驅動汽車的通過能力和續航里程，延長電機及動力電池的使用壽命，提高乘坐舒適性、使用經濟性。本實用新型結構簡單合理、控制精度高、反應靈敏、操縱平穩、成本低、使用壽命長。
結合附圖，對本實用新型作進一步的說明圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本圖IA-A剖面示意圖；圖3為本實用新型動力路線傳遞示意圖；其中，1為蝸桿；2為角度傳感器；3為蝸輪；4為二級小齒輪；5為換擋軸；6為換擋指；7為彈性銷；8為三級大齒輪；9為滾動軸承；10為三級小齒輪；11為二級大齒輪；12為滑動軸承；13為軸用擋圈；14為墊圈。
具體實施方式
如圖1-3所述，本實用新型所提供的技術方案是一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其通過TCU采集電子油門信號、剎車信號、擋位信號等駕駛員意圖信號進行運算和控制，結合車速傳感器等，實現換擋操作的智能化和自動化本實用新型所提供的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，包括動力機構、由動力機構驅動的減速機構、以及輸出機構，所述減速機構設有蝸輪3、蝸桿1機構和兩級齒輪機構，所述蝸輪3、蝸桿1機構與所述兩級齒輪機構有機的配合連接。所述動力機構為12伏電機，所述減速機構包括蝸輪3、蝸桿1、二級小齒輪4、二級大齒輪11、三級小齒輪 10、三級大齒輪8 ；所述輸出機構包括角度傳感器2、換擋軸、輸出軸；所述蝸輪3、二級小齒輪4與三級大齒輪8同軸配合連接，所述三級大齒輪8為扇形齒輪，所述換擋軸與所述輸出軸設為一體。所述蝸桿1與蝸輪3嚙合連接，所述蝸輪3、所述二級小齒輪4和三級大齒輪 8依次安裝在所述換擋軸上，所述二級小齒輪4與二級大齒輪11嚙合連接，所述三級大齒輪 8與三級小齒輪10嚙合連接。所述蝸輪3與所述二級小齒輪4固聯在一起，所述蝸輪3、所述二級小齒輪4通過空心齒輪軸和滑動軸承12套裝在所述換擋軸5上，所述滑動軸承12 固聯在所述空心齒輪軸上。所述二級大齒輪11與所述三級小齒輪10的齒輪軸通過鍵固聯在一起，在所述三級小齒輪軸的兩端設有滾動軸承9。所述三級大齒輪8與所述換擋軸5固聯在一起，所述三級大齒輪8靠近二級小齒輪4的一端設有軸用擋圈13，另一端設有墊圈 14。所述換擋軸一端連接所述角度傳感器2，所述換擋軸5的一端同角度傳感器2的接口連接，另一端設有換擋指，所述換擋指6通過彈性銷7固定在換擋軸5上。本實用新型所提供的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，包括動力機構、減速機構、輸出機構(換擋軸5、換擋指6、角度傳感器2)。所述動力機構為12V直流電機；所述減速機構包括蝸輪3蝸桿1、齒輪傳動。該執行機構實現了同軸不同速以及角度傳感器2的末位安裝要求，減小了整個執行機構的體積，向控制單元(TCU)反饋最真實的位置信號。本實用新型所提供的所述減速機構中把蝸輪3與二級小齒輪4 (空心齒輪軸)固聯在一起，并通過空心齒輪軸與滑動軸承12套裝在換擋軸5上；三級大齒輪8 (扇形齒輪) 通過鍵固聯在換擋軸5上。蝸輪3、二級小齒輪4與三級大齒輪8同軸，這樣減少了軸的數量，減小了整個執行機構的體積。本實用新型所提供的蝸輪3、二級小齒輪4與三級大齒輪8同軸，但由于蝸輪3和三級大齒輪8轉速不等，因此采用了滑動軸承12進行隔離，這樣便實現了同軸不同速。本實用新型所提供的換擋軸5的一端同角度傳感器2的接口連接，用以反饋真實而且無需換算的位置信號給TCU，從而實現驅動與線性實時反饋的結合。角度傳感器2與換擋軸5的一端相連，采集并反饋轉角信號給變速箱的TCU，TCU通過計算換擋軸5的旋轉角度來控制變速箱準確換擋。本實用新型所提供的換擋執行機構輸出軸同換擋軸5設計為一體，從而巧妙的實現驅動、輸出一體化設計。本實用新型公開一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，該機構應用了一般機械原理實現了全新的運動機構，構思新穎、結構獨特，包括動力機構、減速機構、輸出機構(換擋軸5、角度傳感器2)。其優點是實現了同軸不同速，減小了整個執行機構的體積；結合位置角度傳感器2的線性反饋可以實現精準控制。本實用新型結構簡單合理、控制精度高、反應靈敏、操縱平穩、成本低、使用壽命長。
權利要求1.一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，包括動力機構、由動力機構驅動的減速機構、以及輸出機構，其特征在于，所述減速機構設有蝸輪(3)、蝸桿(1)機構和兩級齒輪機構，所述蝸輪(3)、蝸桿(1)機構與所述兩級齒輪機構有機的配合連接。
2.根據權利要求1所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其特征在于，所述動力機構為10-14伏電機，所述減速機構包括蝸輪(3)、蝸桿(1)、二級小齒輪G)、 二級大齒輪(11)、三級小齒輪(10)、三級大齒輪(8)；所述輸出機構包括角度傳感器(2)、換擋軸、輸出軸；所述蝸輪(3)、二級小齒輪(4)與三級大齒輪(8)同軸連接，所述三級大齒輪 (8)為扇形齒輪，所述換擋軸與所述輸出軸設為一體。
3.根據權利要求2所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其特征在于，所述動力機構為12伏電機；所述蝸桿(1)與蝸輪C3)嚙合，所述蝸輪(3)、所述二級小齒輪(4)和三級大齒輪(8)依次安裝在所述換擋軸上，所述二級小齒輪(4)與二級大齒輪 (11)嚙合連接，所述三級大齒輪(8)與三級小齒輪(10)嚙合連接。
4.根據權利要求3所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其特征在于，所述蝸輪C3)與所述二級小齒輪(4)固聯在一起，所述蝸輪(3)、所述二級小齒輪(4)通過空心齒輪軸和滑動軸承(1 套裝在換擋軸( 上，所述滑動軸承(1 固聯在所述空心齒輪軸上。
5.根據權利要求4所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其特征在于，所述二級大齒輪(11)與所述三級小齒輪(10)的齒輪軸通過鍵固聯在一起，在所述三級小齒輪軸的兩端設有滾動軸承(9)。
6.根據權利要求5所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，其特征在于，所述三級大齒輪(8)與所述換擋軸( 固聯在一起，所述三級大齒輪(8)靠近二級小齒輪的一端設有軸用擋圈(13)，另一端設有墊圈(14)。
7.根據權利要求2-6任意一項所述的一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構， 其特征在于，所述換擋軸一端連接所述角度傳感器O)，所述換擋軸(5)的一端同角度傳感器O)的接口連接，另一端設有換擋指，所述換擋指(6)通過彈性銷(7)固定在換擋軸(5) 上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于兩擋機械自動變速箱的換擋執行機構，包括動力機構、由動力機構驅動的減速機構、以及輸出機構，所述減速機構設有蝸輪、蝸桿機構和兩級齒輪機構，所述蝸輪、蝸桿機構與所述兩級齒輪機構有機的配合連接。采用本實用新型所提供的技術方案，能夠有效解決現有技術中的變速箱結構復雜，維修成本高，控制精度不高、反應靈敏度差；無法提高電驅動汽車的通過能力和續航里程；無法延長電機及動力電池的使用壽命，乘坐舒適性差、使用經濟性差等技術問題；同時，本實用新型結構簡單合理、控制精度高、反應靈敏、操縱平穩、成本低、使用壽命長。
文檔編號F16H1/20GK202065460SQ20112009856
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月7日 優先權日2011年4月7日
發明者張同林, 張道永, 王樹臣, 趙永濤, 韓曉聰 申請人:蕪湖伯特利汽車安全系統有限公司