一種自動操縱裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動操縱裝置，滾珠絲杠通過絲杠螺母相連，且滾珠絲杠的外端均套設用來限制絲杠螺母的最大位移的止推軸承，掛檔電機的輸出軸與其中一副滾珠絲杠相連；換擋桿與螺母撥頭和換擋撥頭均通過花鍵連接；螺母撥頭安裝于絲杠螺母上，換擋撥頭在選檔氣缸的帶動下動作。掛檔電機和選檔氣缸可以獨立進行控制，縮短選換擋時間。另外，滾珠絲杠與選檔氣缸可以交叉布置，即兩者的旋轉軸線為兩條正交的異面直線，可以最大限度地減小操縱裝置的外部尺寸。由于該機構兼具了電動系統的控制精度與氣動系統的低成本、高可靠性，降低了整套機構的成本，提高了可靠性。
【專利說明】
一種自動操縱裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于變速器技術領域，涉及一種自動操縱裝置。
【【背景技術】】
[0002]目前商用車變速器領域，普遍使用自動操縱裝置。由于自動操縱裝置可以方便地與自動變速箱控制器進行通信，提高了純電動變速器的控制精度。同時對于可靠性、控制精度方面提出了更高的要求。自動操縱裝置分為電動、氣動等形式，電動操縱機構的特點是控制精度高、體積小、成本高。氣動操縱機構雖然控制精度低、體積大，但成本低廉。
【
【發明內容】
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[0003]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種自動操縱裝置。
[0004]為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現:
[0005]—種自動操縱裝置，包括掛檔電機，滾珠絲杠、螺母撥頭、換擋撥頭、操縱裝置殼體以及安裝于殼體內的換擋桿;滾珠絲杠通過絲杠螺母相連，滾珠絲杠的外端均套設用來限制絲杠螺母的最大位移的止推軸承，掛檔電機的輸出軸與其中一副滾珠絲杠相連;換擋桿與螺母撥頭和換擋撥頭均通過花鍵連接;螺母撥頭安裝于絲杠螺母上，換擋撥頭在選檔氣缸的帶動下動作。
[0006]本發明進一步的改進在于:
[0007]所述換擋桿的前端通過深溝球軸承支撐于操縱裝置殼體內。
[0008]所述換擋桿的末端設置用于采集換擋桿轉過角度的角度傳感器。
[0009]所述換擋撥頭與選檔氣缸內的選檔活塞相連，選檔活塞的活塞桿末端安裝用于采集選檔行程的直線位移傳感器。
[0010]所述掛檔電機與選檔氣缸交叉布置，掛檔電機的旋轉軸線與選檔氣缸的選檔活塞的運動軸線為兩條正交的異面直線。
[0011]所述掛檔電機的旋轉軸線與換擋桿垂直，選檔氣缸的選檔活塞的運動軸線與換擋桿平行。
[0012]所述滾珠絲杠的導程為5mm。
[0013]所述掛檔電機與滾珠絲杠通過內六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩。
[0014]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0015]本發明通過分析變速箱所需的掛檔力，選擇合理的導程、公稱直徑，大大增加了滾珠絲杠的使用壽命。根據掛檔力計算出換擋撥頭的杠桿比，選用合適扭矩的電機，通過高精度的角位移傳感器實現換擋行程的閉環控制。使用體積小的選檔氣缸，可以提高氣動系統的反應速度，縮小選檔時間。
[0016]進一步的，滾珠絲杠的精度、可靠性尤為重要，本發明使用5mm導程的滾珠絲杠，使得絲杠的壽命大大增加。選檔氣缸米用小氣缸，相對于電機驅動，降低了成本。
[0017]進一步的，本發明將掛檔電機與選檔氣缸集成在一個操縱機構上，掛檔電機用于掛檔，選檔氣缸用于選檔。并且將掛檔電機與選檔氣缸交叉布置，盡可能減小操縱機構的外形尺寸，以利于整車布置。由于兼顧了電機的高控制精度、氣缸的低成本，使得該操縱機構具有更尚的性價比。
[0018]進一步的，本發明采用大導程、高精度的絲杠螺母傳動，提高控制精度及可靠性。
[0019]進一步的，本發明采用高精度角位移傳感器，實現選換擋的閉環控制。
【【附圖說明】】
[0020]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0021 ]其中:1-掛檔電機;2-滾珠絲杠;3-換擋桿;4-螺母撥頭;5-換擋撥頭;6_止推軸承；7-絲杠螺母;8-深溝球軸承;9-選檔活塞；10-直線位移傳感器;11-選檔氣缸;12為角位移傳感器。
【【具體實施方式】】
[0022]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0023]參見圖1，本發明裝配于自動變速箱上，要求外形尺寸應盡可能小，以利于傳動系及整車布置，因此，采用將掛檔電機I與選檔氣缸11交叉放置，選用大扭矩電機作為掛檔電機I，小氣缸作為選檔氣缸11。
[0024]如圖1所示，掛檔電機I與滾珠絲杠2通過內六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩，換擋桿3分別與螺母撥頭4、換擋撥頭5通過花鍵連接。止推軸承6用來限制絲杠螺母7的最大位移，從而確定了該機構的最大掛檔行程。通過在選檔氣缸11內設置機械限位，可以確定選檔活塞9的最大選檔行程。
[0025]掛檔時，當滾珠絲杠2在掛檔電機I的帶動下繞自身軸線旋轉時，絲杠螺母7在滾珠絲杠2的軸線方向上做直線運動。此時，螺母撥頭4的擺動方向與絲杠軸線方向為正交關系，由于換擋桿3通過深溝球軸承8支撐于操縱裝置殼體，當螺母撥頭4擺動時，通過花鍵連接使得換擋桿3擺動，換擋桿3通過花鍵使得換擋撥頭5擺動，從而完成掛檔操作。此時，角位移傳感器12采集換擋桿3轉過的角度，通過計算可以得出掛檔行程，將掛檔行程與目標行程進行反饋比較，可以實現誤差補償。
[0026]選檔時，通過電磁閥控制高壓氣體從進/排氣口進入選檔氣缸11，推動選檔活塞9到達指定位置，完成選檔。此時，直線位移傳感器10采集得到選檔行程，將位移與目標位移進行反饋比較，可以實現位移的誤差補償。
[0027]由于完成掛檔的螺母撥頭4與完成選檔的換擋撥頭5分別受控于滾珠絲杠2及選檔活塞9，在該操縱裝置工作時，掛檔電機I和選檔氣缸11可以獨立進行控制，縮短選換擋時間。另外，滾珠絲杠2與選檔氣缸11可以交叉布置，即兩者的旋轉軸線為兩條正交的異面直線，可以最大限度地減小操縱裝置的外部尺寸。由于該機構兼具了電動系統的控制精度與氣動系統的低成本、高可靠性，降低了整套機構的成本，提高了可靠性。
[0028]以上內容僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明權利要求書的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種自動操縱裝置，其特征在于，包括掛檔電機(I)，滾珠絲杠(2)、螺母撥頭(4)、換擋撥頭(5)、操縱裝置殼體以及安裝于殼體內的換擋桿(3);滾珠絲杠(2)通過絲杠螺母(7)相連，滾珠絲杠(2)的外端均套設用來限制絲杠螺母(7)的最大位移的止推軸承(6)，掛檔電機(I)的輸出軸與其中一副滾珠絲杠(2)相連;換擋桿(3)與螺母撥頭(4)和換擋撥頭(5)均通過花鍵連接;螺母撥頭(4)安裝于絲杠螺母(7)上，換擋撥頭(5)在選檔氣缸(11)的帶動下動作。2.根據權利要求1所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述換擋桿(3)的前端通過深溝球軸承(8)支撐于操縱裝置殼體內。3.根據權利要求1或2所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述換擋桿(3)的末端設置用于采集換擋桿(3)轉過角度的角度傳感器(12)。4.根據權利要求1或2所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述換擋撥頭(5)與選檔氣缸(11)內的選檔活塞(9)相連，選檔活塞(9)的活塞桿末端安裝用于采集選檔行程的直線位移傳感器(10)。5.根據權利要求1所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(I)與選檔氣缸(11)交叉布置，掛檔電機(I)的旋轉軸線與選檔氣缸(11)的選檔活塞(9)的運動軸線為兩條正交的異面直線。6.根據權利要求1或5所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(I)的旋轉軸線與換擋桿(3)垂直，選檔氣缸(11)的選檔活塞(9)的運動軸線與換擋桿(3)平行。7.根據權利要求1所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠(2)的導程為5mm。8.根據權利要求1或7所述的自動操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(I)與滾珠絲杠(2)通過內六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩。
【文檔編號】F16H61/30GK105909777SQ201610472482
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】王勐, 孫文軍, 聶幸福, 葉欣, 范珊珊
【申請人】陜西法士特齒輪有限責任公司