槽內側，外圈4固定安裝在支架18的凹槽內側壁上，環形撥叉5套置在外圈4內，并通過帶鍵的第一連接件2以及第一軸承3與無刷直流電機I的輸出軸連接。
[0035]反傳動雙向逆止器輸出端的行星輪6通過鍵連接的方式和滾珠絲杠螺桿15 —端連接，且在連接處安裝有第二軸承11和軸承座10。滾珠絲杠螺桿15的另一端通過第三軸承17固定在支架上18的另一端上。
[0036]滾珠絲杠螺母14上通過螺栓安裝有加寬件12，一對推拉桿16通過螺紋連接在寬件12兩側，進而實現與滾珠絲杠螺母的連接。同時，推拉桿16穿過執行機構的支架18，與支架18另一端外側的擋板19固定連接。
[0037]位移傳感器9固定在支架18上，其測量桿通過連接件13固定在推拉桿16上，以實現測量推拉桿16的位移狀態。
[0038]反傳動雙向逆止器的內部具體結構為:
[0039]如圖2所示，環形撥叉5為帶有四個撥頭的對稱環形結構，如圖3所示，行星輪6的主體為圓柱形套筒，在其外側面平行于軸線設有兩個對稱的撥動板，且撥動板上沿軸線方向開有兩個對稱的通孔，此外，在行星輪6的撥動板連接處，其側面被加工成與軸線平行的對稱平面。如圖4所示，行星輪6套置在環形撥叉5內，彈簧7穿過行星輪6撥動板上的孔，滾柱8平行于撥叉5軸線的方向，壓裝在彈簧7與撥叉5之間。如圖5所示，滾柱8的直徑大于外圈4內側面與行星輪6外圓弧側面之間的間隙，而小于外圈4內側面與行星輪6外側平面之間的間隙，進而使外圈4的內側面與行星輪6的外側面形成楔槽。
[0040]本實用新型的換擋執行機構的工作過程如下:[0041 ] 如圖6和圖7所示，無刷直流電機I旋轉帶動反傳動雙向逆止器輸入端的撥叉5旋轉，然后使輸出端的行星輪6帶動滾珠絲杠螺桿15旋轉，進而帶動滾珠絲杠螺母14在滾珠絲杠螺桿15上作軸向運動。通過加寬件12與滾珠絲杠螺母14固定連接的推拉桿16同時做軸向運動。最后，推拉桿16再推拉變速箱選換擋軸來改變汽車的擋位。如圖6所示，推拉桿在零點位置，即推拉桿沒有推動選換擋軸軸向移動；如圖7所示，換擋執行機構處于工作狀態，即推拉桿16推動選換擋軸軸向移動。機械式自動變速箱需要兩個執行機構來實現換擋功能，一個機構控制選擋軸，進行擋位選擇，另一個機構來控制換擋軸，進行換擋動作。兩個機構相互配合來實現檔位的變化。
[0042]本實用新型的另一個方面涉及到機械式自動變速箱執行機構的擋位自鎖功能，即防脫擋、跳擋功能。在較差的路況下，由于車輛顛簸、震動，變速箱選換擋軸易發生位置變動，此時變速箱選換擋軸會帶動推拉桿16軸向運動，從而螺母14便會受到軸向力作用。當無刷直流電機I沒有信號輸入時，電機的輸出軸會處于自由轉動狀態，從而滾珠絲杠螺桿15也會自由轉動。由于結構原因，滾珠絲杠的傳動效率很高，但是同時也會有很高的逆效率，滾珠絲杠螺母14受到軸向力作用時，滾珠絲杠螺桿15就會轉動，滾珠絲杠螺母14就會發生軸向移動，即滾珠絲杠發生逆傳動，從而發生跳擋、脫擋現象。
[0043]本實用新型在無刷直流電機I輸出軸與滾珠絲杠螺桿15之間加裝了一個反傳動雙向逆止器。反傳動雙向逆止器具有自鎖特性，其工作過程如下:
[0044]如圖4所示，輸出端的行星輪6的撥動板上開有通孔結構，彈簧7安裝在該通孔中，滾柱8沿反傳動雙向逆止器的軸向方向壓裝在彈簧7兩端，使得當輸入端的撥叉5旋轉時先撥動滾柱8運動，進而再撥動輸出端行星輪6的撥動板。
[0045]當正常工作時，撥叉5旋轉，拔叉5首先將滾柱8壓向外圈4與行星輪6所形成楔槽的寬敞部分，而后撥動輸出端星輪6的撥動板，帶動其進行順時針或逆時針運轉，輸出端和輸入端同步運轉，實現了輸出端和輸入端扭矩在順時針和逆時針兩個方向的傳遞。
[0046]在停止工作時，此時，輸出端的行星輪6作為主動件，當其有順時針轉動趨勢時，在行星輪6撥動板的撥動下，滾柱8受摩擦力作用被楔緊在楔槽狹窄部分內，形成自鎖，隨著行星輪6繼續轉動，滾柱8越鎖越緊。同樣，行星輪6有逆時針方向轉動趨勢時，滾柱體8在摩擦力作用下壓向楔槽狹窄部分，進而被楔緊，形成自鎖，這時反傳動雙向逆止器能夠在反轉時順時針和逆時針兩個方向形成自鎖。由于行星輪6不能反轉，滾珠絲杠螺桿15就不能轉動，滾珠絲杠螺母14不能做軸向運動，即推拉桿16不能軸向運動，選換擋軸就不能軸向運動，這樣就有效防止了變速箱脫擋、跳擋。
【主權項】
1.一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，主要由無刷直流電機(I)、滾珠絲杠、反傳動雙向逆止器組成，其特征在于:所述反傳動雙向逆止器一端與無刷直流電機(I)連接，另一端與滾珠絲杠連接；所述反傳動雙向逆止器由外至內依次為外圈(4)、環形撥叉(5)和行星輪(6)，所述行星輪(6)外側撥動板的孔內設有彈簧(7)，彈簧(7)兩端壓裝有滾柱(8);所述外圈(4)內側面與行星輪(6)外側面形成楔形槽，環形撥叉(5)撥動滾柱(8)，進而撥動裝有彈簧(7)的行星輪(6)撥動板，使行星輪(6)在外圈(4)內旋轉。
2.如權利要求1所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:所述行星輪(6)主體為圓柱形套筒，其撥動板連接處側面加工成平面，所述楔形槽由外圈(4)內側面與該平面構成。
3.如權利要求1所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:滾珠絲杠由滾珠絲杠螺桿(15)與滾珠絲杠螺母(14)組成，滾珠絲杠螺桿(15) —端與所述行星輪(6)通過鍵連接。
4.如權利要求3所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:所述無刷直流電機(I)固定在支架(18) —端外側，滾珠絲杠與反傳動雙向逆止器固定在支架(18)凹槽內側，滾珠絲杠螺桿(15)另一端固定在支架(18)的另一端上。
5.如權利要求4所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:在滾珠絲杠螺母(14)上固定有兩個對稱的推拉桿(16)，所述推拉桿(16)的一端與滾珠絲杠螺母(14)通過加寬件(12)緊固連接，推拉桿(16)的另一端穿過支架(18)，并與支架(18)另一端外側的擋板(19)固定，通過滾珠絲杠螺母(14)間接帶動擋板(19)做往復直線運動。
6.如權利要求5所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:所述推拉桿(16)與加寬件(12)為螺紋連接。
7.如權利要求4所述一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，其特征在于:在支架(18)上安裝有位移傳感器(9)，位移傳感器的測量桿通過第二連接件(13)固定在推拉桿(16)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種車用機械式自動變速箱選換擋執行機構，通過此執行機構控制機械式自動變速箱擋位的變換。本實用新型采用無刷直流電機作為動力源，采用滾珠絲杠作為傳動裝置。通過控制無刷直流電機轉動帶動滾珠絲杠上的螺母前進或者后退，螺母通過推拉桿推拉變速箱的選擋、換擋軸來實現選換擋。滾珠絲杠傳動效率高，可以提高機構輸出的力和響應速度。本機械式自動變速箱選換擋執行機構還包括了由內外圈、環形撥叉、行星輪以及滾珠、彈簧所組成的反傳動雙向逆止器，使本實用新型具有防止變速箱脫擋，跳擋的功能。
【IPC分類】F16H61-36, F16H61-22, F16H61-18, F16H61-32
【公開號】CN204403351
【申請號】CN201520054287
【發明人】高炳釗, 岳漢奇, 陳虹, 包凱
【申請人】吉林大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月26日