专利名称：一种机械式自动变速箱换档执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械式自动变速箱换档执行机构，应用于机械式变速 箱领域。
技术背景
机械式自动变速器(AMT， Automated Mechanical Transmission)是在传 统的手动机械式变速器基础上改进而来的。它保留了干式离合器和手动变速器 的绝大部分总成部件，将手动操作系统的选换档机构及离合器分离机构改为自 动控制机构。
为使自动换档机构的动作迅速、准确，在已知的一些AMT系统中选、换档 机构的位置反馈采用的是绝对位置传感器，这种传感器的特点是精度高，同时 价格昂贵。而AMT系统的应用目标是经济型乘用车，成本的高低对其能否成功 推广应用有着重要影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种机械式自动变速箱换档执行机构，采用霍 尔传感器作为选、换档机构的位置反馈元件，可以低成本地实现迅速、准确的 实现选、换档动作。
本实用新型的技术方案是这样实现的 一种机械式自动变速箱换档执行机 构，由驱动装置，减速机构，运动转换机构，间歇运动机构，定位机构组成； 其特征在于驱动装置中的换档电机驱动减速机构的换档电机输出齿轮并传递
给齿扇，通过定位销、定位块、选换档轴到达换档摆臂，最后换档摆臂带动换 档导块；驱动装置中的选档电机输出扭矩，驱动减速机构带动选档电机输出摆 臂摆动；由选换档轴作为中间部件，选档电机输出摆臂带动换档摆杆运动，实 现选档动作。
齿扇、定位销、定位块组成间歇运动机构。
选换档轴上套装上定位弹簧和下定位弹簧；上定位弹簧和下定位弹簧之间 设有带换档摆臂的互锁架。
选档电机输出摆臂与选换档轴的凹槽之间有一个间隙。 换档摆臂与定位钢球组成空档位置定位。
本实用新型的积极效果是实现了选、换档动作的准确定位，从而可以采用 低成本、高可靠性的霍尔传感器代替价格昂贵的绝对位置传感器实现选、换档 功能；同时，即使是采用绝对位置传感器，使用该结构也有很高的实用价值； 其结构允许系统有较大的超调，可以大大提高闭环系统响应的快速性。
图1为本实用新型选换档机构总成结构示意图
图中1-换档电机；2-换档减速机构；3-换档电机输出齿轮；4-选换档轴； 5-选档电机输出摆臂；6-选档减速机构；7-选档电机；8-齿扇；9-定位块；10-上定位弹簧；11-互锁架；12-换档摆臂；13-下定位弹簧；14_定位销。
图2A、图2B、图2C、图2D为本实用新型换档定位原理图
图3A、图3B为本实用新型选档定位原理图
图中15-换档导块1; 16-换档导块2; 17-换档导块3。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图1所示； 一种机械式自
动变速箱换档执行机构，由驱动装置，减速机构，运动转换机构，间歇运动机 构，定位机构组成；其特征在于驱动装置中的换档电机1驱动减速机构2的 换档电机输出齿轮3并传递给齿扇8，通过定位销14、定位块9、选换档轴4 到达换档摆臂12，最后换档摆臂12带动换档导块；驱动装置中的选档电机7 输出扭矩，驱动减速机构6带动选档电机输出摆臂5摆动；由选换档轴作为中 间部件，选档电机输出摆臂5带动换档摆杆运动，实现选档动作。 齿扇8、定位销14、定位块9组成间歇运动机构。
选换档轴4上套装上定位弹簧10和下定位弹簧13;上定位弹簧10和下定 位弹簧13之间设有带换档摆臂12的互锁架11。
选档电机输出摆臂5与选换档轴4的凹槽之间有一个间隙。 换档摆臂12与定位钢球组成空档位置定位。
如图1所示，换档动作的实现当控制器发出的换档指令最后转换成对换 档电机的控制电压后，换档动力从换档电机1输出，经减速机构2由输出齿轮 3传递给齿扇8，再通过定位销14、定位块9、选换档轴4到达换档摆臂12， 最后换档摆臂带动换档导块如图3A实现换档动作。
当从空档挂到某一档位时，换档定位机构不起作用。摘档时换档定位机构 起定位作用。下面结合图2加以说明。图2A及图2C表明了在空档状态下齿扇 8、定位销14、选换档轴4、换档摆臂12的位置。由于定位钢珠的作用，换档 摆臂12被定位，无法绕选换档轴4转动。齿扇与定位销之间有间隙存在，因而 可以相对选换档轴有一个自由转动的角度a ，即电机的允许误差是土iX a/2 (i:电机到齿扇的传动比)。也就是说，在摘档时电机驱动齿扇停止的最终位 置可以在图2A所示的正确位置正反方向转动a/2角度范围内，而不影响继续 的换档动作。此时换档摆杆的正确位置由定位钢珠决定，与电机的控制误差无 关。
为了保证钢珠起作用，进而确保换档摆杆的位置正确，角度a有一个最大 范围，按照如下方法确定这个范围。设换档摆杆在图2D中所示的位置与图2C 中所示位置之间的相对转角为P ，这个转角P是保证定位钢球起作用的最大角 度。由于在摘档过程中，电机通过中间部件带动换档摆杆向空档位置运动，此 时齿扇8与定位销14的相对位置见图2B，所以ct应满足的条件是a <5 。而 0可以通过理论计算或试验的方法获得。
选档动作的实现在图1中，当选档电机7接收到控制信号后，输出扭矩， 通过选档电机减速机构6带动选档电机输出摆臂5摆动。由选换档轴4作为中 间部件，选档电机输出摆臂带动换档摆杆12运动，实现选档动作。
下面对选档定位的原理作进一步说明。
如图3所示，选换档轴在图3A所示位置是AMT系统上电时选换档机构初始 位置。当在某种工况下需求档位在换档导块1或3的位置时，选档电机就要驱 动换档摆杆向上或向下运动，在这情况下，选档定位机构不起作用。向上或向 下的正确位置由设在变速箱体上的与互锁架11相互作用的限位装置确定。在由 换档导块1或3的位置向换档导块2所处位置运动时，选档定位机构起作用。
从图3B中可以看出，选档电机输出摆臂5与选换档轴4的凹槽之间有一个 间隙A，即在选换档轴不动的情况下选档电机输出摆臂5可以在间隙范围内摆 动，也就是允许选档电机有土i。X △/ (2Xr)的定位误差(iQ:选档电机到输 出摆臂的传动比；r:选档电机输出摆臂回转半径)。在允许选档电机误差存在 的情况下，换档摆杆的正确位置由两个刚度相差很大的上定位弹簧IO及下定位 弹簧13确定。对两个弹簧的刚度要求是在装配后的初始位置，只有刚度小的 弹簧被压縮，而刚度大的弹簧的压縮量可以忽略不计。
权利要求1.一种机械式自动变速箱换档执行机构，由驱动装置，减速机构，运动转换机构，间歇运动机构，定位机构组成；其特征在于驱动装置中的换档电机(1)驱动减速机构(2)的换档电机输出齿轮(3)并传递给齿扇(8)，通过定位销(14)、定位块(9)、选换档轴(4)到达换档摆臂(12)，最后换档摆臂(12)带动换档导块；驱动装置中的选档电机(7)输出扭矩，驱动减速机构(6)带动选档电机输出摆臂(5)摆动；由选换档轴作为中间部件，选档电机输出摆臂(5)带动换档摆杆运动，实现选档动作。
2. 根据权利要求1所述的一种机械式自动变速箱换档执行机构，其特征在 于所述的齿扇(8)、定位销(14)、定位块(9)组成间歇运动机构。
3. 根据权利要求l所述的一种机械式自动变速箱换档执行机构，其特征在 于所述的选换档轴(4)上套装上定位弹簧(10)和下定位弹簧(13)。
4、 根据权利要求3所述的一种机械式自动变速箱换档执行机构，其特征在 于所述的上定位弹簧(10)和下定位弹簧(13)之间设有带换档摆臂(12)的 互锁架(11)。
5、 根据权利要求l所述的一种机械式自动变速箱换档执行机构，其特征在 于所述的选档电机输出摆臂(5)与选换档轴(4)的凹槽之间有一个间隙。
6、 根据权利要求l所述的一种机械式自动变速箱换档执行机构，其特征在 于所述的换档摆臂(12)与定位钢球组成空档位置定位。
专利摘要本实用新型涉及一种机械式自动变速箱换档执行机构，由驱动装置，减速机构，运动转换机构，间歇运动机构，定位机构组成；其特征在于驱动装置中的换档电机驱动减速机构的换档电机输出齿轮并传递给齿扇，通过定位销、定位块、选换档轴到达换档摆臂，最后换档摆臂带动换档导块；驱动装置中的选档电机输出扭矩，驱动减速机构带动选档电机输出摆臂摆动；由选换档轴作为中间部件，选档电机输出摆臂带动换档摆杆运动，实现选档动作。采用霍尔传感器作为选、换档机构的位置反馈元件，可以低成本地实现迅速、准确的实现选、换档动作。
文档编号F16H59/04GK201187574SQ20082007162
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者卢新田, 杨立功, 郭福军, 涛 闫 申请人:中国第一汽车集团公司