专利名称：一种用于amt的变速器选/换挡切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车变速器，特别涉及一种适用于AMT的变速器选/换挡切换装置。
背景技术：
AMT电控机械式变速器的变速齿轮结构与传统MT完全一致，AMT变速器的关键技术在于其选换挡的控制机构，主要有电-液式、电-气式和纯电控式三种。针对纯电控式，目前常见的布置方案主要有两种类型其一是把换挡过程视为控制离合器、控制选档和控制换挡三个方面，使用三个电机各分工负责一方面；其二是以变速器的拨叉轴为单位进行划分，每根拨叉轴上布置一个电机，使电机直接负责其轴上齿轮的接合与分离。但上述方案都需要三个以上的电机，工作时需要各个电机协同运转，伺服电控系统需要配备高精度传感器、功率放大器、增量式编码器等电控元件，结构复杂成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种AMT变速器选/换挡切换装置，目的在于减少电机数量，提高集成化程度，从而降低制造成本，提高系统可靠性。为解决上述技术问题，本发明提供一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括选换挡切换装置壳体、电机、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮、选档齿条、选位电磁铁、套筒、选档从动套筒、离合器从动套筒、离合器齿轮、换挡从动套筒、换挡齿条、换挡齿轮、锁止弹簧、锁销、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块；其特征在于该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件动作。其中，所述的电机作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装置壳体固联，电机轴带动蜗轮蜗杆旋转，蜗轮通过套筒联轴器与套筒固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；所述的选位电磁铁作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。所述套筒沿轴向布置有三个从动套筒，分别为选档从动套筒、离合器从动套筒和换挡从动套筒，所述从动套筒与套筒之间为间隙配合，两者通过锁销联接。所述的离合器齿轮与离合器从动套筒、选档齿轮与选档从动套筒、换挡齿轮与换挡从动套筒之间均为间隙配合。所述的离合器从动套筒、选挡从动套筒、换档从动套筒的内部设有空腔，空腔内装有锁销锁止弹簧，锁止弹簧与锁销相连，将锁销沿着套筒径向顶在选位电磁铁上。所述的选位电磁铁改变通电状态，即左端通电、右端通电和不通电，可在三种模式，即离合器模式、选档模式和换挡模式之间进行切换。所述的离合器反程自锁楔形块，可防止离合器因振动干扰而回位。本发明的优越功效是
(I)本发明用一个电机作就实现了操纵离合器、选档、换挡这一系列复杂的操作，比现有的任何一种AMT解决方案(无论是三电机式还是n轴n+1电机式)的电机数量都要少，从而简化结构、降低成本、提高系统可靠性。(2)本发明只需电 机正反转配合选位电磁铁的平移即可切换模式，降低了电控难度。( 3 )本发明操纵方式灵活，可以换到任何一个目标档位，实现跳跃式换挡。
图I为本发明的总体结构图。图2为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构主视图。图3为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构附视图。图4为本发明的选/换挡切换装置箱体内部结构侧视图。图中标号说明
I-选换挡切换装置壳体；2-离合器操纵拉索；
3-离合器箱体；4-飞轮；5-离合器压盘；
6-离合器复位弹簧；7-变速器输入轴； 8-输入轴常哨合齿轮；
9-中间轴常啮合齿轮； 10-输出轴；11-中间轴；
12-输出轴五档齿轮；13-中间轴五档齿轮；14-输出轴R档齿轮；
15-中间轴R档齿轮； 16-输出轴四档齿轮；17-中间轴四档齿轮；
18-输出轴三档齿轮；19-中间轴三档齿轮； 20-中间轴二档齿轮；
21-输出轴二档齿轮； 22-中间轴一档齿轮； 23-输出轴一档齿轮； 24-5/R档拨叉；25-3/4档拨叉；26-1/2档拨叉；
27-1/2档拨叉轴；28-变速杆；29-电机；
30-蜗杆；31-蜗轮；32-选档齿轮；
33-变速杆接合装置； 34-选档齿条；35-套筒联轴器；
36-选位电磁铁；37-套筒；38-引导销槽；
39-选档从动套筒；40-离合器从动套筒； 41-离合器齿轮；
42-离合器齿条；43-换挡从动套筒；44-换挡齿条；
45-换挡齿轮；46-锁止弹簧；47-锁销；
48-电机联轴器；49-选档楔形块；
50-离合器反程锁止楔形块；51-离合器操纵杠杆。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作进一步描述。本发明提供一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括选换挡切换装置壳
体I、电机29、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮32、选档齿条34、选位电磁铁36、套筒37、选档
从动套筒39、离合器从动套筒40、离合器齿轮41、离合器齿条42、换挡从动套筒43、换挡齿
条44、换挡齿轮45、锁止弹簧46、锁销47、选档楔形块49、离合器反程锁止楔形块50 ;该选
/换档切换装置用一个电机29和一个选位电磁铁36，即能协调切换控制离合器、选档机构
和换挡机构三个执行部件动作。其中，电机29作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装
置壳体I固联，电机轴带动蜗轮蜗杆传动装置旋转，蜗轮31通过套筒联轴器35与套筒37固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；选位电磁铁36作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。下面举例说明本机构的原理。在具体进行换挡动作时，只要不是原地起步工况，首先换挡机构都要先退出到空挡位置，如果两个档是在同一根拨叉轴上，则选档机构不动，只需移动换挡机构即可；如果两个档是在不同的拨叉轴上，则首先需要选档机构移动到对应的拨叉轴上，然后换挡机构再进行对应的动作。本发明的激励信号以180度为单位，各从动套筒对应位置上开有销孔，解决了从动套筒空转后锁销与销孔可能发生错位的问题，因而可根据即时所需的情况挂到任何一个所需要的档位上，即可实现“跳档”而不必顺序换挡，从而大大提高了换挡的灵活性，达到更理想的经济性和动力性。下面以变速箱从二档换入四档为例进行说明。
当电控单元接到换挡信号后，系统处于离合器模式，选位电磁铁(36 )不通电，位于中间位置。此时中间位置的锁销被选位电磁铁(36)顶起，将离合器齿轮(41)与离合器从动套筒(40)连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮(32)和换挡齿轮(45)空套在选档从动套筒(39 )和换挡从动套筒(43 )上。电机(29 )旋转，经过电机联轴器(48 )带动蜗轮蜗杆传动装置(30 )和(31)，再经过套筒联轴器(35 )带动套筒(37 )旋转。套筒(37 )通过锁销带动离合器从动套筒(40)旋转，离合器齿轮(41)通过锁销联接与离合器从动套筒(40)一起旋转，离合器齿条(42)推动离合器操纵杠杆(51)，拉动离合器操纵拉索(2)，使离合器压盘(5)与飞轮(4)分离。此时系统切换换挡模式，选位电磁铁(36)右端通电，在电磁力的作用下平移到套筒(37)的右端位置。此时右端位置的锁销被选位电磁铁(36)顶起，将换挡齿轮(45)与换挡从动套筒(43)连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮(32)和离合器齿轮(41)空套在选档从动套筒(39 )和离合器从动套筒(40 )上。电机(29 )旋转，经过电机联轴器(48 )带动蜗轮蜗杆传动装置，再经过套筒联轴器(35)带动套筒(37)旋转。套筒(37)通过锁销带动换挡从动套筒(39 )旋转，换挡齿轮(45 )通过锁销联接与换挡从动套筒(43 ) 一起旋转，换挡齿条(44)通过变速杆接合装置(33 )推动变速杆(28 )，1/2档拨叉(26 )平移，退回空挡位置。此时系统切换选挡模式，选位电磁铁(36)左端通电，在电磁力的作用下平移到套筒(37)的左端位置。此时左端位置的锁销被选位电磁铁(36)顶起，将选挡齿轮(32)与选挡从动套筒(39)连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，换档齿轮(32)和离合器齿轮(41)空套在换档从动套筒(39)和离合器从动套筒(40)上。电机(29)旋转，经过电机联轴器(48 )带动蜗轮蜗杆传动装置(30 )和(31)，再经过套筒联轴器(35 )带动套筒(37 )旋转。套筒(37)通过锁销带动选挡从动套筒(39)旋转，选挡齿轮(32)通过锁销联接与换挡从动套筒(43 ) —起旋转，选挡齿条(44 )通过变速杆接合装置(33 )推动变速杆(28 )，选到3/4档拨叉(25)上。此时系统切换换挡模式，选位电磁铁(36)右端通电，在电磁力的作用下平移到套筒(37)的右端位置。此时右端位置的锁销被选位电磁铁(36)顶起，将换挡齿轮(45)与换挡从动套筒(43)连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮(32)和离合器齿轮(41)空套在选档从动套筒(39 )和离合器从动套筒(40 )上。电机(29 )旋转，经过电机联轴器(48 )带动蜗轮蜗杆传动装置(30)和(31)，再经过套筒联轴器(35)带动套筒(37)旋转。套筒(37)通过锁销带动换挡从动套筒(39)旋转，换挡齿轮(45)通过锁销联接与换挡从动套筒(43 ) 一起旋转，换挡齿条(44)通过变速杆接合装置(33 )推动变速杆(28 )，3/4档拨叉(25 )平移，换四档。最后系统切换离合器模式，选位电磁铁(36)不通电，平移到中间位置。此时中间位置的锁销被选位电磁铁(36)顶起，将离合器齿轮(41)与离合器从动套筒(40)连为一体；其余的锁销嵌入引导销槽中，选档齿轮(32)和换挡齿轮(45)空套在选档从动套筒(39)和换挡从动套筒(43)上。电机(29)旋转，经过电机联轴器(48)带动蜗轮蜗杆传动装置(30)和(31)，再经过套筒联轴器(35 )带动套筒(37 )旋转。套筒(37 )通过锁销带动离合器从动套筒(40 )旋转，离合器齿轮(41)通过锁销联接与离合器从动套筒(40 ) 一起旋转，离合器齿条(42)推动离合器操纵杠杆(51)，离合器操纵拉索(2)松开，离合器压盘(5)在离合器复位弹簧(6)的作用下与飞轮(4)分离。
上述实施方式只是实例性的，且选取了最复杂的跳跃式换挡的情况进行讲解，其目的是为了便于本领域技术人员更好的理解本专利，并不构成对权利要求范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神所做的任何等同变更或修饰，均在本发明报复的范围内。
权利要求
1.一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括选换挡切换装置壳体、电机、蜗杆蜗轮传动装置、选档齿轮、选档齿条、选位电磁铁、套筒、选档从动套筒、离合器从动套筒、离合器齿轮、换挡从动套筒、换挡齿条、换挡齿轮、锁止弹簧、锁销、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块；其特征在于该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件动作；其中，所述的电机作为动力源，电机的壳体与选/换档切换装置壳体固联，电机轴带动蜗轮蜗杆旋转，蜗轮通过套筒联轴器与套筒固联，驱动套筒旋转，以实现离合器、选挡和换档机构的执行动作；所述的选位电磁铁作为模式切换器，选位电磁铁与套动之间为间隙配合，可在套筒中平移运动。
2.根据权利要求I所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于所述套筒沿轴向布置有三个从动套筒，分别为选档从动套筒、离合器从动套筒和换挡从动套筒，所述从动套筒与套筒之间为间隙配合，两者通过锁销联接。
3.根据权利要求I所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于所 述的离合器齿轮与离合器从动套筒、选档齿轮与选档从动套筒、换挡齿轮与换挡从动套筒之间均为间隙配合。
4.根据权利要求I所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于所述的离合器从动套筒、选挡从动套筒、换档从动套筒的内部设有空腔，空腔内装有锁销锁止弹簧，锁止弹簧与锁销相连，将锁销沿着套筒径向顶在选位电磁铁上。
5.根据权利要求I所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于所述的选位电磁铁改变通电状态，即左端通电、右端通电和不通电，可在三种模式，即离合器模式、选档模式和换挡模式之间进行切换。
6.根据权利要求I所述的一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，其特征在于所述的离合器反程自锁楔形块，可防止离合器因振动干扰而回位。
全文摘要
本发明公开一种用于AMT的变速器选/换挡切换装置，包括选换挡切换装置壳体、电机、蜗轮蜗杆、选档齿轮、变速杆接合装置、选档齿条、套筒联轴器、选位电磁铁、套筒、引导销槽、锁止弹簧、锁销、电机联轴器、选档楔形块、离合器反程锁止楔形块、离合器操纵杠杆等部件。本发明的优点在于，该装置用一个电机和一个选位电磁铁，即能协调切换控制离合器、选档机构和换挡机构三个执行部件的装置。由于电机个数减少，伺服系统的控制结构得以简化，电子器件及传感元件的数量也减少，可达到降低成本、提高可靠性的目的。本发明的另一个特点是操纵方式灵活，可以实现跳跃式换挡。
文档编号F16H61/32GK102705501SQ20121016834
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者丁晓宇, 刘浩, 陈辛波 申请人:同济大学