机械式变速器选换挡执行机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种机械式变速器选换挡执行机构，它包括选挡机构、换挡机构、选换挡执行机构，所述换挡机构包括换挡气缸的主缸体，主缸体上方外接有三位电磁阀，主缸体内部的换档轴上套装有换挡活塞和浮动活塞；所述选换挡执行机构包括选换挡指、选换挡指安装在选换挡轴上，其末端通过定位销与换档轴连接，换挡指末端还安装有摩擦块和选挡滑块；所述的选换挡轴上套装有选换挡平衡块、选换挡滑块和选换挡限位块；所述选挡机构包括选挡缸体，选挡缸体内安装有浮动活塞，两端装有固定塞，选挡缸体侧面安装有角位移传感器。本实用新型结构简单，成本低廉，具有要求控制精度低、适用于多档箱、具有良好继承性。
【专利说明】机械式变速器选换挡执行机构
【技术领域】
[0001]本实用新型汽车零部件【技术领域】，具体涉及到一种机械式变速器选换挡执行机构。
【背景技术】
[0002]对于汽车变速器，目前主要趋势是自动变速器(AMT)，通过将传统机械式变速器的换挡执行机构通过电控方式来控制可以将其变成自动变速器。机械式变速器的换挡执行机构一般有电-液、电-气和全电3中驱动模式。
[0003]目前的换挡执行机构存在所能控制挡位偏少，不能满足多档位的需求，要求的控制精度过高，使得机械结构和控制模式较为复杂，继承性不好，改进较为困难。
[0004]开发适用于多档箱、要求控制精度较低、机械结构简单、具有良好继承性的机械式变速器的换挡执行机构是非常有意义的。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种结构简单，成本低廉，具有要求控制精度低、适用于多档箱、具有良好继承性的机械式变速器选换挡执行机构。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]机械式变速器选换挡执行机构，它包括选挡机构、换挡机构、选换挡执行机构，其特征在于:所述换挡机构包括换挡气缸的主缸体，主缸体上方外接有三位电磁阀，主缸体内部的换档轴上套装有换挡活塞和浮动活塞，换档轴端部安装有无油轴承，中部安装有换挡滑块；所述选换挡执行机构包括选换挡指、选换挡指安装在选换挡轴上，其末端通过定位销与换档轴连接，换挡指末端还安装有摩擦块和选挡滑块；所述的选换挡轴上套装有选换挡平衡块、选换挡滑块和选换挡限位块；所述选挡机构包括选挡缸体，选挡缸体内安装有浮动活塞，两端装有固定塞，选挡缸体侧面安装有角位移传感器，和用于拨动角位移传感器的角位移传感器拨杆、角位移传感器拨叉、角位移传感器固定座；选挡缸体另一侧面安装有二位电磁阀；选挡缸体底部安装有选挡指和选挡限位滑块。
[0008]在上述方案中，所述的换挡活塞包括有右换挡活塞和左换挡活塞，置于换挡气缸中，换挡气缸包括有换挡气缸上部和换挡气缸下部，右换挡活塞和左换挡活塞将换挡气缸分割成三个腔，第一浮动活塞和第二浮动活塞套在换挡活塞的外圈，换挡轴套在右换挡活塞和左换挡活塞中间，穿过换挡气缸下部，进入主缸体。
[0009]在上述方案中，所述的右换挡活塞和左换挡活塞与换挡气缸上部和换挡气缸下部之间通过密封圈密封，第一浮动活塞和第一浮动活塞与换挡轴之间也通过密封圈密封，第一浮动活塞和第一浮动活塞与换挡气缸之间通过密封圈密封，左换挡活塞右端通过密封圈与换挡轴左端轴肩接触，换挡轴右端安装固定螺母，换挡活塞挡块位于固定螺母和右换挡活塞之间。
[0010]在上述方案中，所述的换挡气缸下部与左换挡活塞之间形成一个密封腔，通过三位电磁阀第一阀孔与外接气管相连；第一浮动活塞、第二浮动活塞与换挡活塞上部、换挡活塞下部之间形成了一个密封腔，通过三位电磁阀第二阀孔与外接气管相连接；右换挡活塞、固定螺母、换挡活塞挡块与换挡活塞上部之间形成了一个密封腔，通过电磁阀第三阀孔与外接气管连接。
[0011]在上述方案中，所述的主缸体上端与选挡气缸连接，下端与底块连接，右端固定安装在变速器壳体上，使得主缸体形成一个封闭的腔体。
[0012]在上述方案中，所述的换挡滑块套在换挡轴右端，定位销将换挡滑块固定在换挡轴上，定位销的下端超出换挡滑块部分伸入到底块中，选换挡指下端的扁圆柱位于换挡滑块的卡槽中，选挡指位于选换挡指上端的“Y形”卡槽中，选换挡指的中部套有选挡滑块，选换挡指通过花键固定在选换挡轴上。
[0013]在上述方案中，所述的浮动活塞位于选挡气缸中，两端分别由左固定塞和右固定塞密封和固定，浮动活塞中间开有“ 口 ”空，选挡指位于“ 口 ”中，选挡指的上端和浮动活塞的中间均开有圆形空，角位移传感器拨杆位于该圆形空中，另一端位于角位移传感器拨叉的“ Y形”槽中，角位移传感器拨叉另一端位于角位移传感器中，角位移传感器角位移传感器固定座上，一起安装固定在选挡气缸壳体上，选挡指在位于浮动活塞部分的下端套有选挡限位摩擦块。
[0014]在上述方案中，所述的选换挡轴右端部分位于主缸体中，通过花键与选换挡指固定在一起，同时在选换挡指“Y形”下端开有圆形孔，选换挡轴的花键中开有圆形孔，定位销位于选换挡指和选换挡轴的圆形孔中，选换挡轴穿过主缸体时，装有无油轴承，并在该处的主缸体端面垫有密封垫，选换挡轴的另一端支撑在支撑座中，支撑座垫有密封垫，处于密封垫和密封垫中间部分的选换挡轴位于机械变速箱中，在此部分的选换挡轴上安装有选换挡轴平衡块重、选换挡限位块、第一选换挡滑块、第二选换挡滑块、第三选换挡滑块、挡圈，挡轴平衡块重通过固定销固定在选换挡轴上，选换挡限位块通过固定销固定在选换挡轴上，换挡滑块通过选换挡轴的轴向移动通过固定销选择性的固定在选换挡轴上，实现选挡操作，选换挡限位销固定在选换挡限位块上，同时与第一选换挡滑块、第二选换挡滑块、第三选换挡滑块连接。
[0015]本实用新型的工作原理为:选换挡执行机构包括选挡机构、换挡机构、选换挡机构三个部分，选挡机构通过控制二位电磁阀的开闭使得选挡浮动活塞处于近、空、退三个不同的位置，选挡指将选挡浮动活塞的平动转化为选换挡指的平动，选换挡指与选换挡轴之间固定在一起，从而实现选换挡轴的平动，实现挡位的选择，角位移传感器拨叉和拨杆将选挡浮动活塞的平动转化为转动，通过角位移传感器来反馈选挡浮动活塞的位置，以此来实现选挡机构的电控；换挡执行机构通过控制三位电磁阀的开闭使得换挡轴能够准确的处于进、空、退三个位置，由于换挡时所需功率较大，故需要一个三位电磁阀，换挡滑块固定在换挡轴上，选换挡指位于换挡滑块之中，使得换挡气缸的平动转化成了选换挡轴的转动，使得处于每个档位的选换挡滑块能够准确控制到进、空、退三个位置，通过位移传感器反馈换挡轴的位置，实现换挡机构的电控；为了防止选挡、换挡时控制力度过大，选挡指、换挡滑块、选换挡指、选换挡滑块均设有限位滑块，避免选挡和换挡过度，降低了执行机构的控制精度要求。综上，通过选挡机构、换挡机构、选换挡执行机构的配合可以实现电控自动选换挡。
[0016]本实用新型的有益效果为:
[0017]1.将选挡机构和换挡机构分开布置，减小了选换挡执行机构的体积，使得能够适应多种档位的机械变速器，具有良好的继承性。
[0018]2.选挡指、换挡滑块、选换挡指、选换挡滑块均设有限位滑块，避免选挡过度和换挡过度，降低了执行机构的控制精度要求。
[0019]3.换挡执行机构采用三位电磁阀，使得换挡输出功率较大，能够适应各种不同车型的机械式变速器。
[0020]4.结构紧凑、安装方便，选挡机构和换挡机构定位准确，与传统的机械式变速器适应性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实例换整体结构主视图；
[0022]图2为本实用新型实例选换挡机构左视图；
[0023]图3为本实用新型实例选挡机构俯视图；
[0024]图4为本实用新型实例选换挡指和换挡轴连接示意图；
[0025]图5为本实用新型实例挡位槽结构示意图。
[0026]图中:1_角位移传感器；2_选挡气缸；3-衬套；4_浮动活塞；5_选挡指；6-选换挡轴；7_选换挡指；8_ 二位电磁阀；9_三位电磁阀；10_三位电磁阀第一阀孔；11_上壳密封圈；12_三位电磁阀第二阀孔；13_上轴密封圈；14_三位电磁阀第三阀孔；15_换挡活塞；16-换挡活塞挡块；17-换挡气缸上部；18_固定螺母；19-右密封圈；20_第一浮动活塞；21-下壳密封圈；22_左垫圈；23_右垫圈；24_第二浮动活塞；25_下轴密封圈；26_换挡活塞；27_左密封圈；28_端部密封垫；29_换挡气缸下部；30_无油轴承；31_摩擦块；32_换挡滑块；33_固定销；34_选挡滑块；35_底块；36_无油轴承；37_换挡轴；38_主缸体；39_左固定塞；40_角位移传感器拨杆；41_衬套；42_右固定塞；43_选挡限位摩擦块；44_选换挡轴平衡块；45_选换挡限位块；46_第三定位销；47_第四定位销；48_第一选换挡滑块；49-第二选换挡滑块；50_第三选换挡滑块；51_挡圈；52_右密封垫；53_支撑座；54_选换挡限位销；55_第一定位销；56_无油轴承；57_左密封垫；58_第二定位销；59_ 二位电磁阀第一阀孔；60_ 二位电磁阀第二阀孔；61_角位移传感器固定座；62_角位移传感器拨叉。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【具体实施方式】，对本实用新型作进一步的说明:
[0028]如图1、图2、图3所示，本实用新型实施例机械式变速器选换挡执行机构包括换挡机构、选挡机构和选换挡执行机构。在换挡机构中右换挡活塞15和左换挡活塞26置于换挡气缸的主缸体38中，换挡气缸由换挡气缸上部17和换挡气管下部29两部分组成，右换挡活塞15和左换挡活塞26将换挡气缸分割成三个腔，第一浮动活塞20和第二浮动活塞24套在右换挡活塞15的外圈，换挡轴37套在右换挡活塞15和左换挡活塞26中间，穿过换挡气缸下部29，进入主缸体38。右换挡活塞15和左换挡活塞26与换挡气缸上部17和换挡气缸下部29之间通过右密封圈19和左密封圈27密封，第一浮动活塞20和第一浮动活塞24与换挡轴之间通过上轴密封圈13、左垫圈22、右垫圈23、下轴密封圈25密封，第一浮动活塞20和第一浮动活塞24与换挡气缸之间通过上壳密封圈11、下壳密封圈21密封，左换挡活塞26右端通过端部密封垫28与换挡轴37左端轴肩接触，换挡轴37右端安装固定螺母18，换挡活塞挡块16位于固定螺母18和右换挡活塞15之间。换挡气缸下部29与左密封圈27、端部密封垫28、左换挡活塞26之间形成一个密封腔，通过三位电磁阀第一阀孔10与外接气管相连；第一浮动活塞20、第二浮动活塞24、上壳密封圈11、下壳密封圈21与换挡活塞上部17、换挡活塞下部29之间形成了一个密封腔，通过三位电磁阀第二阀孔12与外接气管相连接；右换挡活塞15、右密封圈19、固定螺母18、换挡活塞挡块16与换挡活塞上部17之间形成了一个密封腔，通过电磁阀第三阀孔14与外接气管连接。在选挡机构中浮动活塞4位于选挡气缸2中，两端分别由左固定塞39和右固定塞42密封和固定，浮动活塞4中间开有“ 口 ”空，选挡指5位于“口 ”中，选挡指5的上端和浮动活塞4的中间均开有圆形空，角位移传感器拨杆40位于该圆形空中，另一端位于角位移传感器拨叉62的“Y形”槽中，角位移传感器拨叉62另一端位于角位移传感器I中，角位移传感器I角位移传感器固定座61上，一起安装固定在选挡气缸2壳体上，选挡指5在位于浮动活塞4部分的下端套有选挡限位摩擦块43。浮动活塞4、衬套3和左固定塞39、选挡气缸2构成一个密封的腔，通过左固定塞39上圆形的开孔和二位电磁阀第一阀孔59与外界气管连接；浮动活塞4、衬套3和右固定塞42、选挡气缸2构成另一个密封的腔，通过右固定塞42上圆形的开孔和二位电池阀第二阀孔60与外界气管连接；二位电磁阀8固安装固定在选挡气缸2的外壳上。在选换挡执行机构中选换挡轴6右端部分位于主缸体38中，通过花键与选换挡指7固定在一起，同时在选换挡指7 “Y形”控下端开有圆形孔，选换挡轴6的花键中开有圆形孔，第一定位销55位于选换挡指7和选换挡轴6的圆形孔中，选换挡轴6穿过主缸体38时，装有无油轴承56，并在该处的主缸体38端面垫有左密封垫57，选换挡轴6的另一端支撑在支撑座53中，支撑座53垫有右密封垫52，处于左密封垫57和右密封垫52中间部分的选换挡轴6位于机械变速箱中，在此部分的选换挡轴6上安装有选换挡轴平衡块重44、选换挡限位块45、第一选换挡滑块48、第二选换挡滑块49、第三选换挡滑块50、挡圈51，选换挡轴平衡44通过第一定位销55固定在选换挡轴6上，选换挡限位块45通过第三固定销46固定在选换挡轴6上，三个选换挡滑块通过选换挡轴6的轴向移动通过第四定位销47选择性的固定在选换挡轴6上，实现选挡操作，选换挡限位销54固定在选换挡限位块45上，同时与第一选换挡滑块48、第二选换挡滑块49、第三选换挡滑块50连接。
[0029]如图4所示，换挡滑块32套在换挡轴37左端，通过固定销33将两者固定在一起，同时固定销33的下端略伸出部分；选换挡指7下端扁圆柱位于换挡滑块32的卡槽中，将换挡轴37的水平移动转化为选换挡指7的转动，实现换挡动作；选挡指5位于选换挡指7上端的“Y形”槽中，将选挡机构中浮动活塞4的水平移动转化为选换挡指7垂直于纸面的轴向移动，实现选挡动作。
[0030]如图2所示，换挡轴37左端、换挡滑块32、固定销33、摩擦块31、选挡滑块34、选换挡指7均位于主缸体38中，主缸体38上端选挡气缸2连接，下端与底块35连接，右端安装固定在变速器壳体上，使得主缸体38形成一个封闭的腔体；固定销33和摩擦块31套在选换挡指7的下端，用于限制选换挡指7的过度转动和沿选换挡轴6的轴向移动；选换挡轴6和选换挡指7之间通过花键连接，并通过第二定位销58将两者固定在一起。如图1所示，固定销33伸出部分位于底块35中，用于换挡轴37的过度轴向移动。
[0031]如图5所示，本实用新型实例中的换挡执行机构档位槽结构示意图，所适用机械变速器有五个前进挡，一个倒档，故选换挡轴上安装有第一选换挡滑块48、第二选换挡滑块49、第三选换挡滑块50，每个选换挡滑块通过选换挡指7的转动使其能够转动到三个位置，分别对应于进、空、退三个档位，即第一选换挡滑块48对应于I挡、空挡、2挡，第二选换挡滑块49对应于3挡、空挡、4挡，第三选换挡滑块50对应于5挡、空挡、R挡。因此，每次选换挡机构进行换挡时，首先要使相对应的选换挡滑块退到空挡位置，再通过角位移传感器I反馈浮动活塞4的位置来判断是否需要进行选挡操作，选挡工作完成后，三个选换挡滑块处于空挡位置，再通过位移传感器反馈换挡轴37的位置来进行换挡工作。
[0032]如图1所示，当打开三位电磁阀第一阀孔10和三位电磁阀第二阀孔12，使得其相对应连接的密闭腔体由于进气量的增加，通过压力使得换挡轴37向右移动，从而带动选换挡指7逆时针摆动，实现换挡动作；当三位电磁阀第一阀孔10和三位电磁阀第二阀孔12同时泄气时，换挡轴向左移动，退回到空挡；当打开三位电磁阀第三阀孔14和三位电磁阀第二阀孔12，使得其相对应连接的密闭腔体由于进气量的增加，通过压力使得换挡轴37向左移动，从而带动选换挡指7顺针摆动，实现换挡动作；当三位电磁阀第三阀孔14和三位电磁阀第二阀孔12同时泄气时，换挡轴向右移动，退回到空挡。
[0033]如图3所示，当打开二位电磁阀第一阀孔59打开时，气体通过左固定塞39上所开圆孔进入想对应的密封腔内，使得腔体压力增大，使得浮动活塞4向右移动，带动选换挡指7沿选换挡轴6轴向左端移动，实现选挡动作；当二位电磁阀第一阀孔59泄气时，使得浮动活塞4向左移动，带动选换挡指7沿选换挡轴6轴向右端移动，实现选挡动作；当打开二位电磁阀第二阀孔60打开时，气体通过右固定塞42上所开圆孔进入想对应的密封腔内，使得腔体压力增大，使得浮动活塞4向左移动，带动选换挡指7沿选换挡轴6轴向右端移动，实现选挡动作；当二位电磁阀第二阀孔60泄气时，使得浮动活塞4向右移动，带动选换挡指7沿选换挡轴6轴向左端移动，实现选挡动作。
[0034]以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.机械式变速器选换挡执行机构，它包括选挡机构、换挡机构、选换挡执行机构，其特征在于:所述换挡机构包括换挡气缸的主缸体，主缸体上方外接有三位电磁阀，主缸体内部的换档轴上套装有换挡活塞和浮动活塞，换档轴端部安装有无油轴承，中部安装有换挡滑块；所述选换挡执行机构包括选换挡指、选换挡指安装在选换挡轴上，其末端通过定位销与换档轴连接，换挡指末端还安装有摩擦块和选挡滑块；所述的选换挡轴上套装有选换挡平衡块、选换挡滑块和选换挡限位块；所述选挡机构包括选挡缸体，选挡缸体内安装有浮动活塞，两端装有固定塞，选挡缸体侧面安装有角位移传感器，和用于拨动角位移传感器的角位移传感器拨杆、角位移传感器拨叉、角位移传感器固定座；选挡缸体另一侧面安装有二位电磁阀；选挡缸体底部安装有选挡指和选挡限位滑块。
2.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的换挡活塞包括有右换挡活塞和左换挡活塞，置于换挡气缸中，换挡气缸包括有换挡气缸上部和换挡气缸下部，右换挡活塞和左换挡活塞将换挡气缸分割成三个腔，第一浮动活塞和第二浮动活塞套在换挡活塞的外圈，换挡轴套在右换挡活塞和左换挡活塞中间，穿过换挡气缸下部，进入主缸体。
3.如权利要求2所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的右换挡活塞和左换挡活塞与换挡气缸上部和换挡气缸下部之间通过密封圈密封，第一浮动活塞和第一浮动活塞与换挡轴之间也通过密封圈密封，第一浮动活塞和第一浮动活塞与换挡气缸之间通过密封圈密封，左换挡活塞右端通过密封圈与换挡轴左端轴肩接触，换挡轴右端安装固定螺母，换挡活塞挡块位于固定螺母和右换挡活塞之间。
4.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的换挡气缸下部与左换挡活塞之间形成一个密封腔，通过三位电磁阀第一阀孔与外接气管相连；第一浮动活塞、第二浮动活塞与换挡活塞上部、换挡活塞下部之间形成了一个密封腔，通过三位电磁阀第二阀孔与外接气管相连接；右换挡活塞、固定螺母、换挡活塞挡块与换挡活塞上部之间形成了一个密封腔，通过电磁阀第三阀孔与外接气管连接。
5.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的主缸体上端与选挡气缸连接，下端与底块连接，右端固定安装在变速器壳体上，使得主缸体形成一个封闭的腔体。
6.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的换挡滑块套在换挡轴右端，定位销将换挡滑块固定在换挡轴上，定位销的下端超出换挡滑块部分伸入到底块中，选换挡指下端的扁圆柱位于换挡滑块的卡槽中，选挡指位于选换挡指上端的“Y形”卡槽中，选换挡指的中部套有选挡滑块，选换挡指通过花键固定在选换挡轴上。
7.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的浮动活塞位于选挡气缸中，两端分别由左固定塞和右固定塞密封和固定，浮动活塞中间开有“口”空，选挡指位于“口 ”中，选挡指的上端和浮动活塞的中间均开有圆形空，角位移传感器拨杆位于该圆形空中，另一端位于角位移传感器拨叉的“Y形”槽中，角位移传感器拨叉另一端位于角位移传感器中，角位移传感器角位移传感器固定座上，一起安装固定在选挡气缸壳体上，选挡指在位于浮动活塞部分的下端套有选挡限位摩擦块。
8.如权利要求1所述的机械式变速器选换挡执行机构，其特征在于，所述的选换挡轴右端部分位于主缸体中，通过花键与选换挡指固定在一起，同时在选换挡指“Y形”下端开有圆形孔，选换挡轴的花键中开有圆形孔，定位销插入两者圆形孔中，选换挡轴穿过主缸体时，装有无油轴承，并在无油轴承处的主缸体端面垫有密封垫，选换挡轴的另一端支撑在支撑座中，支撑座垫有密封垫，处于两个密封垫中间部分的选换挡轴位于机械变速箱中，在此部分的选换挡轴上安装有选换挡轴平衡块重、选换挡限位块、第一选换挡滑块、第二选换挡滑块、第三选换挡滑块、挡圈，挡轴平衡块重通过固定销固定在选换挡轴上，选换挡限位块通过固定销固定在选换挡轴上，选换挡限位销固定在选换挡限位块上，同时与第一选换挡滑块、第二选换挡滑块、第三选换挡滑块连接。
【文档编号】F16H63/34GK204253839SQ201420429286
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】王凡, 曹正策, 龙成冰, 杨力 申请人:武汉理工通宇新源动力有限公司