槽内侧，外圈4固定安装在支架18的凹槽内侧壁上，环形拨叉5套置在外圈4内，并通过带键的第一连接件2以及第一轴承3与无刷直流电机I的输出轴连接。
[0035]反传动双向逆止器输出端的行星轮6通过键连接的方式和滚珠丝杠螺杆15 —端连接，且在连接处安装有第二轴承11和轴承座10。滚珠丝杠螺杆15的另一端通过第三轴承17固定在支架上18的另一端上。
[0036]滚珠丝杠螺母14上通过螺栓安装有加宽件12，一对推拉杆16通过螺纹连接在宽件12两侧，进而实现与滚珠丝杠螺母的连接。同时，推拉杆16穿过执行机构的支架18，与支架18另一端外侧的挡板19固定连接。
[0037]位移传感器9固定在支架18上，其测量杆通过连接件13固定在推拉杆16上，以实现测量推拉杆16的位移状态。
[0038]反传动双向逆止器的内部具体结构为:
[0039]如图2所示，环形拨叉5为带有四个拨头的对称环形结构，如图3所示，行星轮6的主体为圆柱形套筒，在其外侧面平行于轴线设有两个对称的拨动板，且拨动板上沿轴线方向开有两个对称的通孔，此外，在行星轮6的拨动板连接处，其侧面被加工成与轴线平行的对称平面。如图4所示，行星轮6套置在环形拨叉5内，弹簧7穿过行星轮6拨动板上的孔，滚柱8平行于拨叉5轴线的方向，压装在弹簧7与拨叉5之间。如图5所示，滚柱8的直径大于外圈4内侧面与行星轮6外圆弧侧面之间的间隙，而小于外圈4内侧面与行星轮6外侧平面之间的间隙，进而使外圈4的内侧面与行星轮6的外侧面形成楔槽。
[0040]本实用新型的换挡执行机构的工作过程如下:[0041 ] 如图6和图7所示，无刷直流电机I旋转带动反传动双向逆止器输入端的拨叉5旋转，然后使输出端的行星轮6带动滚珠丝杠螺杆15旋转，进而带动滚珠丝杠螺母14在滚珠丝杠螺杆15上作轴向运动。通过加宽件12与滚珠丝杠螺母14固定连接的推拉杆16同时做轴向运动。最后，推拉杆16再推拉变速箱选换挡轴来改变汽车的挡位。如图6所示，推拉杆在零点位置，即推拉杆没有推动选换挡轴轴向移动；如图7所示，换挡执行机构处于工作状态，即推拉杆16推动选换挡轴轴向移动。机械式自动变速箱需要两个执行机构来实现换挡功能，一个机构控制选挡轴，进行挡位选择，另一个机构来控制换挡轴，进行换挡动作。两个机构相互配合来实现档位的变化。
[0042]本实用新型的另一个方面涉及到机械式自动变速箱执行机构的挡位自锁功能，即防脱挡、跳挡功能。在较差的路况下，由于车辆颠簸、震动，变速箱选换挡轴易发生位置变动，此时变速箱选换挡轴会带动推拉杆16轴向运动，从而螺母14便会受到轴向力作用。当无刷直流电机I没有信号输入时，电机的输出轴会处于自由转动状态，从而滚珠丝杠螺杆15也会自由转动。由于结构原因，滚珠丝杠的传动效率很高，但是同时也会有很高的逆效率，滚珠丝杠螺母14受到轴向力作用时，滚珠丝杠螺杆15就会转动，滚珠丝杠螺母14就会发生轴向移动，即滚珠丝杠发生逆传动，从而发生跳挡、脱挡现象。
[0043]本实用新型在无刷直流电机I输出轴与滚珠丝杠螺杆15之间加装了一个反传动双向逆止器。反传动双向逆止器具有自锁特性，其工作过程如下:
[0044]如图4所示，输出端的行星轮6的拨动板上开有通孔结构，弹簧7安装在该通孔中，滚柱8沿反传动双向逆止器的轴向方向压装在弹簧7两端，使得当输入端的拨叉5旋转时先拨动滚柱8运动，进而再拨动输出端行星轮6的拨动板。
[0045]当正常工作时，拨叉5旋转，拔叉5首先将滚柱8压向外圈4与行星轮6所形成楔槽的宽敞部分，而后拨动输出端星轮6的拨动板，带动其进行顺时针或逆时针运转，输出端和输入端同步运转，实现了输出端和输入端扭矩在顺时针和逆时针两个方向的传递。
[0046]在停止工作时，此时，输出端的行星轮6作为主动件，当其有顺时针转动趋势时，在行星轮6拨动板的拨动下，滚柱8受摩擦力作用被楔紧在楔槽狭窄部分内，形成自锁，随着行星轮6继续转动，滚柱8越锁越紧。同样，行星轮6有逆时针方向转动趋势时，滚柱体8在摩擦力作用下压向楔槽狭窄部分，进而被楔紧，形成自锁，这时反传动双向逆止器能够在反转时顺时针和逆时针两个方向形成自锁。由于行星轮6不能反转，滚珠丝杠螺杆15就不能转动，滚珠丝杠螺母14不能做轴向运动，即推拉杆16不能轴向运动，选换挡轴就不能轴向运动，这样就有效防止了变速箱脱挡、跳挡。
【主权项】
1.一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，主要由无刷直流电机(I)、滚珠丝杠、反传动双向逆止器组成，其特征在于:所述反传动双向逆止器一端与无刷直流电机(I)连接，另一端与滚珠丝杠连接；所述反传动双向逆止器由外至内依次为外圈(4)、环形拨叉(5)和行星轮(6)，所述行星轮(6)外侧拨动板的孔内设有弹簧(7)，弹簧(7)两端压装有滚柱(8);所述外圈(4)内侧面与行星轮(6)外侧面形成楔形槽，环形拨叉(5)拨动滚柱(8)，进而拨动装有弹簧(7)的行星轮(6)拨动板，使行星轮(6)在外圈(4)内旋转。
2.如权利要求1所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:所述行星轮(6)主体为圆柱形套筒，其拨动板连接处侧面加工成平面，所述楔形槽由外圈(4)内侧面与该平面构成。
3.如权利要求1所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:滚珠丝杠由滚珠丝杠螺杆(15)与滚珠丝杠螺母(14)组成，滚珠丝杠螺杆(15) —端与所述行星轮(6)通过键连接。
4.如权利要求3所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:所述无刷直流电机(I)固定在支架(18) —端外侧，滚珠丝杠与反传动双向逆止器固定在支架(18)凹槽内侧，滚珠丝杠螺杆(15)另一端固定在支架(18)的另一端上。
5.如权利要求4所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:在滚珠丝杠螺母(14)上固定有两个对称的推拉杆(16)，所述推拉杆(16)的一端与滚珠丝杠螺母(14)通过加宽件(12)紧固连接，推拉杆(16)的另一端穿过支架(18)，并与支架(18)另一端外侧的挡板(19)固定，通过滚珠丝杠螺母(14)间接带动挡板(19)做往复直线运动。
6.如权利要求5所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:所述推拉杆(16)与加宽件(12)为螺纹连接。
7.如权利要求4所述一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，其特征在于:在支架(18)上安装有位移传感器(9)，位移传感器的测量杆通过第二连接件(13)固定在推拉杆(16)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种车用机械式自动变速箱选换挡执行机构，通过此执行机构控制机械式自动变速箱挡位的变换。本实用新型采用无刷直流电机作为动力源，采用滚珠丝杠作为传动装置。通过控制无刷直流电机转动带动滚珠丝杠上的螺母前进或者后退，螺母通过推拉杆推拉变速箱的选挡、换挡轴来实现选换挡。滚珠丝杠传动效率高，可以提高机构输出的力和响应速度。本机械式自动变速箱选换挡执行机构还包括了由内外圈、环形拨叉、行星轮以及滚珠、弹簧所组成的反传动双向逆止器，使本实用新型具有防止变速箱脱挡，跳挡的功能。
【IPC分类】F16H61-36, F16H61-22, F16H61-18, F16H61-32
【公开号】CN204403351
【申请号】CN201520054287
【发明人】高炳钊, 岳汉奇, 陈虹, 包凯
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月26日