一种新能源汽车换挡和驻车锁止机构的制作方法

本实用新型属于汽车技术领域，用于电动汽车自动变速箱换挡和驻车锁止控制。

背景技术：

电动汽车是新能源汽车的主要发展方向，其传动系统也由发展初期的单靠电机调速向与变速器调速结合的传动系统发展，为了实现自动换挡功能，其变速器必须采用一个减速电机实现换挡动作，同时为了防止驻车时车辆溜车，也要采用一个自动驻车锁止装置，该装置同样需要一个减速电机驱动。本专利采用一个不完全齿形的末端齿轮和两个带有齿条的可移动轴配合，可实现一个减速电机实现换挡和驻车锁止两个功能，可减少零件数量、降低总成重量、降低系统成本。

现有技术采用两个电机两个独立机构分别实现换挡和驻车锁止，此类方案的缺点是零部件件多、系统重量增加。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型是针对电动汽车自动变速器设计的，利用一个减速电机同时控制变速器换挡及驻车锁止的机构。本发明可以以简单的结构让变速器可靠、快速、准确的做出换挡或驻车锁止动作。。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新能源汽车换挡和驻车锁止机构，包括1挡齿轮、2挡齿轮、中间轴、同步器、接合套、拨叉轴、锁叉推轴、锁叉转轴、减速电机、输入轴、锁止轮和锁叉，所述1挡齿轮、同步器和2挡齿轮依次贯穿于中间轴，接合套固定于同步器上端，拨叉轴贯穿于接合套，拨叉轴上设有拨叉轴齿条，锁叉推轴上设有锁叉推轴齿条，减速电机驱动末端齿轮正反转，末端齿轮设于拨叉轴齿条和锁叉推轴齿条之间，末端齿轮为不完全齿轮，与拨叉轴齿条和锁叉推轴齿条之间不同时啮合；

锁止轮固定套设在输入轴上，锁叉通过卷簧套设于锁叉转轴上，锁叉的一端为与锁止轮的凹槽配合的锁齿，锁叉的另一端与锁叉推轴的斜块抵接；

减速电机驱动末端齿轮的转动而带动拨叉轴前后移动，进而带动同步器在1挡齿轮和2挡齿轮之间的切换接合；当末端齿轮的齿转动至与锁叉推轴齿条相啮合时，末端齿轮开始带动锁叉推轴的前后移动，进而控制锁叉与锁止轮的锁止与分离。

进一步，所述斜块位于锁叉推轴的前端，斜块靠前端位置为低势，靠后端位置为高势，锁叉与斜块的倾斜面抵接。

进一步，所述锁叉推轴齿条和拨叉轴齿条的位置相对，末端齿轮的齿在锁叉推轴齿条和拨叉轴齿条之间切换啮合。

进一步，所述末端齿轮的全齿为18齿，保留连续的7个齿，其余齿去除。

进一步，所述锁止轮上均布有若干个凹槽，每个凹槽均与锁齿相匹配。

进一步，末端齿轮顺时针转动，带动同步器从2挡齿轮向1挡齿轮过渡接合，当末端齿轮继续顺时针转动时，带动锁叉推轴向后移动，带动锁叉的锁齿卡入锁止轮的凹槽内。

进一步，所述斜块的倾斜面的两端分别设有一个限位槽，锁叉上与斜块配合的一端设有槽体，槽体的底部通过弹簧连接有钢球，钢球与限位槽相配合，当锁叉推轴带动斜块移动至斜块的两个端部的极限位置时，钢球通过弹簧的弹力被顶入到限位槽内进行限位。

相对于现有技术，本实用新型所述的新能源汽车换挡和驻车锁止机构具有以下优势：减速电机通过末端齿轮带动拨叉轴和锁叉推轴的移动，即可实现换挡或锁止/解锁功能。可以适用于电动汽车变速器的换挡和锁止控制，用途广泛。本机构结构简单、适应性强，采用齿轮双齿条结构，简化制造工艺，同时产品可靠性高。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型在位置1的状态下的示意图；

图3为本实用新型在位置2的状态下的示意图；

图4为本实用新型在位置3的状态下的示意图；

图5为图4的左视立体图；

图6为图5中A部分的放大示意图；

图7为斜块和锁叉之间的连接关系示意图；

图8为减速电机和末端齿轮的连接关系示意图；

图9为锁叉轴和拨叉轴位移随末端齿轮角度的变化图；

附图标记说明：

1-锁叉转轴；2-卷簧；3-锁叉；31-锁齿；4-锁止轮；41-；5-输入轴； 6-减速电机；7-锁叉推轴；71-锁叉推轴齿条；8-拨叉轴；81-拨叉轴齿条；9-末端齿轮；10-2挡齿轮；11-接合套；12-同步器；13-1挡齿轮；14-中间轴；15-斜块；151-限位槽；16-槽体；17-钢球；18-弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-8所示，一种新能源汽车换挡和驻车锁止机构，包括1挡齿轮13、 2挡齿轮10、中间轴14、同步器12、接合套11、拨叉轴8、锁叉推轴7、锁叉转轴1、减速电机6、输入轴5、锁止轮4和锁叉3，所述1挡齿轮13、同步器12和2挡齿轮10依次贯穿于中间轴14，接合套11固定于同步器上端，拨叉轴8贯穿于接合套11，拨叉轴8上设有拨叉轴齿条81，锁叉推轴7上设有锁叉推轴齿条71，减速电机6驱动末端齿轮9正反转，末端齿轮9设于拨叉轴齿条81和锁叉推轴齿条71之间，末端齿轮9为不完全齿轮，与拨叉轴齿条81和锁叉推轴齿条71之间不同时啮合；

锁止轮4固定套设在输入轴5上，锁叉3通过卷簧2套设于锁叉转轴1 上，锁叉3的一端为与锁止轮4的凹槽41配合的锁齿31，锁叉3的另一端与锁叉推轴7的斜块15抵接；

减速电机驱动末端齿轮9的转动而带动拨叉轴8前后移动，进而带动同步器12在1挡齿轮13和2挡齿轮10之间的切换接合；当末端齿轮9的齿转动至与锁叉推轴齿条71相啮合时，末端齿轮9开始带动锁叉推轴7的前后移动，进而控制锁叉3与锁止轮4的锁止与分离。

所述斜块15位于锁叉推轴7的前端，斜块15靠前端位置为低势，靠后端位置为高势，锁叉3与斜块15的倾斜面抵接。

所述锁叉推轴齿条71和拨叉轴齿条81的位置相对，末端齿轮9的齿在锁叉推轴齿条71和拨叉轴齿条81之间切换啮合。

所述末端齿轮9的全齿为18齿，保留连续的7个齿，其余齿去除。

所述锁止轮4上均布有若干个凹槽41，每个凹槽41均与锁齿31相匹配。

末端齿轮9顺时针转动，带动同步器12从2挡齿轮10向1挡齿轮13 过渡接合，当末端齿轮9继续顺时针转动时，带动锁叉推轴7向后移动，带动锁叉3的锁齿31卡入锁止轮4的凹槽41内。

所述斜块15的倾斜面的两端分别设有一个限位槽151，锁叉3上与斜块15配合的一端设有槽体16，槽体16的底部通过弹簧18连接有钢球17，钢球17与限位槽151相配合，当锁叉推轴7带动斜块15移动至斜块15的两个端部的极限位置时，钢球17通过弹簧18的弹力被顶入到限位槽151内进行限位。

本实用新型是利用齿轮齿条结构的基本原理，选用一个减速电机为驱动单元，齿轮系统的最后一个齿轮圆周布置部分齿，拨叉轴8和锁叉推轴7上带有相配合的齿条，采用不完全齿数的末端齿轮分时带动两个带齿条的可移动轴动作，可靠、快速、准确的做出换挡和驻车锁止或解锁动作。

工作过程如下：

(1)末端齿轮起始位置(位置1)，同步器位于2挡位置，锁叉和锁止轮分离。(见附图2)

(2)末端齿轮顺时针转动(6个齿)，带动拨叉轴向左移动20mm到达位置2，末端齿轮和拨叉开始分离，同时末端齿轮的第一个齿和锁叉轴开始啮合。同步器位于1挡位置，锁叉和锁止轮分离。(见附图3)

(3)末端齿轮继续顺时针转动(6个齿)，此时拨叉轴不动，锁叉轴向右运动20mm，锁叉推轴上推动锁叉的斜块变窄，在锁叉转轴上的卷簧作用下，锁叉压向锁止轮凹槽，防止锁止轮转动，此时同步器位于1挡位置，锁叉和锁止轮锁止。(见附图4-7)

(4)减速电机驱动末端齿轮反向逆时针转动，上述位置一次还原。

如图9所示，为锁叉轴和拨叉轴位移随末端齿轮角度的变化图。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。