专利名称：一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动换档机构，尤其是涉及一种轴线固定式变速器用转轴式自动 换档机构。
背景技术：
定轴式齿轮变速器是一种非常重要的车用变速器结构形式，市场占有量很大。定 轴式齿轮变速器有两种不同的操纵方式手动操纵的手动变速箱和由液压或电动式操纵机 构操纵的AMT变速器。AMT的操纵机构的基本任务是完成选档和换档两个独立的操纵动作，为此，无论是 液压的还是电动的操纵机构均要提供两个自由度的伺服控制动作。对于电动式操纵机构， 要实现两个自由度的操纵动作，现有技术方案一般采用两个旋转驱动电机分别完成选档动 作和换档动作。已有技术中也提出仅采用一个驱动电机，通过组合机构实现一个驱动电机 分时操纵选档和换档机构。但现有技术仍存在机构过于复杂和普遍适用性不好等问题。本发明针对现有操纵机构的不足，提出一种简单适用的单电机操纵机构，具有结 构简单，切换迅速等优点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、切换 迅速的轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在于，该机构包括电机、减 速机构、选换档轴、旋转或平动转换机构、锁止切换机构、固定机座，所述的电机与减速机构 旋转驱动连接，所述的减速机构分别与旋转或平动转换机构及锁止切换机构旋转驱动连 接，所述的选换档轴具有平动和转动两个自由度，可以分别用于执行选档和换档动作，该选 换档轴与旋转或平动转换机构平动驱动连接，与锁止切换机构旋转驱动连接，所述的固定 机座与锁止切换机构连接。所述的减速机构为蜗轮蜗杆减速机构。所述的选换档轴与减速机构、旋转或平动转换机构及锁止切换机构构造成一体。所述的旋转或平动转换机构采用丝杠螺母机构。所述的锁止切换机构由驱动装置的输出控制，具有将减速机构旋转驱动传递到选 换档轴的第一工作模式及将选换档轴的旋转运动与机座固结的第二工作模式。所述的锁止切换机构包括转动锁套、固定锁套及滑动锁块，所述的转动锁套与减 速机构旋转驱动连接，所述的固定锁套与固定机座连接，所述的滑动锁块与选换档轴旋转 驱动连接，滑动锁块由锁块驱动装置控制实现可选与转动锁套及固定锁套啮合，实现第一 工作模式及第二工作模式。与现有技术相比，本发明为简单适用的单电机操纵机构，具有结构简单，切换迅速等优点。因为采用单电机，可以缩小操纵机构的尺寸，使得整车布置更灵活方便。同时，控 制单元的驱动部分也可以共用，这样可以进一步提高系统的可靠性、降低成本。
图1为本发明结构示意图；图2为实施例中的结构图。图中1为蜗杆、2为涡轮、3为选换档轴、4为外螺纹、5为滑动锁块、6为花键、7为固定锁套、8为基座固结的内啮合花键、9为内啮合花键、10为转动锁套。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其结构如图1所示，该机构包括 电机、减速机构、选换档轴、旋转或平动转换机构、锁止切换机构、固定机座，电机与减速机 构旋转驱动连接，减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，分别与旋转或平动转换机构及锁止切换 机构旋转驱动连接，旋转或平动转换机构采用丝杠螺母机构，选换档轴与减速机构、旋转或 平动转换机构及锁止切换机构构造成一体，将各机构的零部件共用集成从而进一步简化该 装置，并具有平动和转动两个自由度，可以分别用于执行选档和换档动作，该选换档轴与旋 转或平动转换机构平动驱动连接，与锁止切换机构旋转驱动连接，固定机座与锁止切换机 构连接。锁止切换机构包括转动锁套、固定锁套及滑动锁块，由驱动装置的输出控制。转动 锁套与减速机构旋转驱动连接，固定锁套与机座固结，滑动锁块与选换档轴旋转驱动连接， 滑动锁块由锁块驱动装置控制实现可选与转动锁套及固定锁套啮合，实现将减速机构旋转 驱动传递到选换档轴的第一工作模式及将选换档轴的旋转运动与机座固结的第二工作模 式。该装置的具体结构如图2所示，包括蜗杆1、涡轮2、选换档轴3、外螺纹4、滑动锁 块5、花键6、固定锁套7、基座固结的内啮合花键8、内啮合花键9、转动锁套10。蜗杆1、涡轮2构成减速机构，蜗杆1与具有旋转输出的驱动电机直接或通过啮合 机构旋转驱动连接。选换档轴3具有沿轴线的平动自由度和绕轴线旋转的转动两个自由度。特别地， 与变速器的换档拨叉配合，选换档轴3的转动用于换档操纵，选换档轴3的平动用于选档操 纵。选换档轴3上具有一体化的外螺纹4，减速机构的蜗轮2带内螺纹，二者同轴装配 构成丝杠螺母机构，能够实现旋转/平动运动转换。这样，经过减速机构传递的驱动电机旋 转驱动输出，可以转换为选换档轴3的平动运动。特别地，该平动运动可以实现预期的选档 操纵动作。选换档轴3上同时具有一体化的外花键6，与滑动锁块5上的内花键啮合。固定锁套7、转动锁套10、滑动锁块5共同构成锁止切换机构。转动锁套10与减 速机构的蜗轮2构造成一体，具有可以绕选换档轴3的旋转运动自由度。固定锁套7、转动 锁套10分别构造成具有内啮合花键8和9。滑动锁块5构造成同时具有内外啮合花键。滑动锁块5的外花键可以受控与内花键8或9之一啮合，进而与固定锁套7或转动锁套10同步(1)与转动锁套10同步(与内花键9啮合)时，滑动锁块5与转动锁套10 (进而 与涡轮2、同步旋转，旋转运动经由外花键6被限制掉，锁止机构处于所述的第一工作模式。锁止机构处于第一工作模式时，电机的旋转输出依次经由蜗轮1、蜗杆2、转动齿 套10、锁止滑块5驱动选换档轴3。此工作模式下，丝杠螺母传动副被锁止同步旋转，平动 选档动作被锁止，选换档轴3仅具有旋转换档功能。(2)与固定锁套7同步(与内花键8啮合)时，滑动锁块5被锁止，进而选换档轴 3与机座固结，其旋转运动经由外花键6被限制掉，锁止机构处于所述的第二工作模式。锁止机构处于第二工作模式时，电机的旋转输出依次经由蜗轮1、蜗杆2、丝杠螺 母传动副驱动选换档轴3做平动运动。选换档轴3的旋转运动被锁止滑块5、机座固结。因 此，选换档轴3仅具有平动选档动作。
权利要求
1.一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在于，该机构包括电机、减速 机构、选换档轴、旋转或平动转换机构、锁止切换机构、固定机座，所述的电机与减速机构旋 转驱动连接，所述的减速机构分别与旋转或平动转换机构及锁止切换机构旋转驱动连接， 所述的选换档轴具有平动和转动两个自由度，可以分别用于执行选档和换档动作，该选换 档轴与旋转或平动转换机构平动驱动连接，与锁止切换机构旋转驱动连接，所述的固定机 座与锁止切换机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在 于，所述的减速机构为蜗轮蜗杆减速机构。
3.根据权利要求1所述的一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在 于，所述的选换档轴与减速机构、旋转或平动转换机构及锁止切换机构构造成一体。
4.根据权利要求1所述的一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在 于，所述的旋转或平动转换机构采用丝杠螺母机构。
5.根据权利要求1所述的一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在 于，所述的锁止切换机构由驱动装置的输出控制，具有将减速机构旋转驱动传递到选换档 轴的第一工作模式及将选换档轴的旋转运动与机座固结的第二工作模式。
6.根据权利要求1所述的一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，其特征在 于，所述的锁止切换机构包括转动锁套、固定锁套及滑动锁块，所述的转动锁套与减速机构 旋转驱动连接，所述的固定锁套与固定机座连接，所述的滑动锁块与选换档轴旋转驱动连 接，滑动锁块由锁块驱动装置控制实现可选与转动锁套及固定锁套啮合，实现第一工作模 式及第二工作模式。
全文摘要
本发明涉及一种轴线固定式变速器用转轴式自动换档机构，该机构包括电机、减速机构、选换档轴、旋转或平动转换机构、锁止切换机构、固定机座，电机与减速机构旋转驱动连接，减速机构分别与旋转或平动转换机构及锁止切换机构旋转驱动连接，选换档轴具有平动和转动两个自由度，可以分别用于执行选档和换档动作，该选换档轴与旋转或平动转换机构平动驱动连接，与锁止切换机构旋转驱动连接，固定机座与锁止切换机构连接。与现有技术相比，本发明为简单适用的单电机操纵机构，具有结构简单，切换迅速的优点，提高系统的可靠性，降低了成本。
文档编号F16H61/22GK102042398SQ200910197358
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者余卓平, 王心坚, 钟再敏, 陈辛波 申请人:同济大学