一种集成式四档AMT选换挡机构的制作方法

本实用新型涉及汽车变速箱的执行机构，特别是涉及一种集成式四档AMT选换挡机构。

背景技术：

AMT选换挡机构是电动车变速箱在保留大部分总成部件的基础上，将其换挡操作部分改为自动选换挡执行的机构。

如图1所示，现有的多档位选换挡执行机构多为X-Y型选换挡机构，选档机构420、换挡机构430相对于变速箱410对应的坐标轴分别是X轴和Y轴。此外，现有的多档位选换挡执行机构的增扭方式多为平行轴、交错轴齿轮多级增扭的方式，具有通用性强的特点。

然而，现有的多档位选换挡执行机构还存在着很多问题。比如，齿轮多级增扭的X-Y型选换挡机构，安装占有空间大，在新能源与紧凑的混合动力传动系统中受空间影响而难以布置。另外，由于X-Y型选换挡机构对选档的精度具有一定的要求，从而对其安装初始位置、拨叉加工精度等都有较为严格的精准要求；同时，X-Y型选换挡机构在换挡的时候需要执行的动作比较多，而且一些档位的换挡响应时间较长，造成了换挡响应速度慢，换挡不平稳等不良问题。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种集成式四档AMT选换挡机构，其具有体积小、速比大、换挡响应速度快和换挡位置精准的优点。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种集成式四档AMT选换挡机构。包括壳体、第一换挡机构和第二换挡机构，所述第一换挡机构与第二换挡机构分别镜像对称安装在壳体两侧。所述第一换挡机构和第二换挡机构均包括电机、主动齿轮轴、选档摇臂和换挡轴。所述电机安装在所述壳体外部；所述主动齿轮轴一端与电机轴向连接，另一端通过选档摇臂与换挡轴传动连接；所述主动齿轮轴包括一级行星架总成、二级行星架总成和三级行星架总成；所述一级行星架总成与所述电机连接；所述二级行星架总成与所述一级行星架总成连接；所述三级行星架总成与所述二级行星架总成连接。

本实用新型所述的集成式四档AMT换挡机构，第一换挡机构与第二换挡机构采用了Y-Y型换挡结构布置，在安装空间上，轴向长度的空间被压缩到最短，使得本实用新型的换挡机构安装体积更小。另外，还采用了三级行星架总成的结构布置，使得换挡机构的传动更为平稳，齿轮受载均匀，电机启动扭矩小，换挡响应速度快。

进一步地，所述一级行星架总成的输入齿轮与电机的输出轴总成连接，一级行星架总成的输出齿轮与二级行星架总成的输入齿轮啮合连接；所述二级行星架总成的输出齿轮与三级行星架总成的输入齿轮啮合连接。每级行星架之间通过齿轮啮合连接，使得换挡机构的传动更为平稳安全，不易发生故障，延长机构的使用寿命。

进一步地，所述一级行星架总成和二级行星架总成全浮动布置在所述主动齿轮轴上。一级、二级行星架总成采用全浮动的形式，使得齿轮受载能力更高，电机启动扭矩更小，有利于节省成本和降低部件的损耗率。

进一步地，所述选档摇臂包括主杆、分别安装在主杆两端的扇齿和选档滑块。主动齿轮轴通过选档摇臂与换挡轴传动连接，使得换挡机构的传动更为平 稳，且选档摇臂受载能力更好。

进一步地，所述换挡轴上设有与所述选档滑块相匹配的限位滑槽，该选档滑块位于所述限位滑槽内。选档滑块在限位滑槽内左右移动，从而带动换挡轴的左右旋转，有利于换挡轴的换挡动作更加平稳有效。

进一步地，所述三级行星架总成的输出齿轮与所述扇齿啮合连接并驱动扇齿绕换挡轴左右旋转。通过与扇形齿轮的啮合连接有利于主动齿轮轴将动力均匀施加在选档摇臂上，传动更加平稳。

进一步地，所述第一换挡机构和第二换挡机构均还包括安装在换挡轴上的内花键和换挡拨头，所述内花键带动换挡拨头绕换挡轴旋转。通过所述内花键带动换挡拨头绕换挡轴旋转，操作动作更为方便容易。

进一步地，所述第一换挡机构和第二换挡机构均还包括安装在换挡轴端部的角度传感器，所述角度传感器用于测量所述换挡拨头的位置信息，并将换挡轴的转动角度转化为电信号传输至汽车的控制器中。换挡轴端部的角度传感器使得换挡机构的换挡响应更快、换挡位置更加精准。

进一步地，所述壳体的两对侧分别设置有两个孔。两个孔分别供第一换挡机构和第二换挡机构的电机输出轴总成伸入至壳体内。

附图说明

图1为现有的X-Y型选换挡机构的结构示意图；

图2为本实用新型的集成式四档AMT选换挡机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

请参阅图2，其是本实用新型的集成式四档AMT选换挡机构的结构示意图。

本实用新型的集成式四档AMT换挡机构，包括壳体100、第一换挡机构200和第二换挡机构300，所述第一换挡机构200与第二换挡机构300分别镜像对称安装在壳体100两侧。所述第一换挡机构200和第二换挡机300构均包括电机210、主动齿轮轴220、选档摇臂230和换挡轴240。所述电机210安装在所述壳体100外部；所述主动齿轮轴220一端与电机210轴向连接，另一端通过选档摇臂230与换挡轴240传动连接；所述主动齿轮轴220包括一级行星架总成221、二级行星架总成222和三级行星架总成223；所述一级行星架总成221与所述电机连接；所述二级行星架总成222与所述一级行星架总成221连接；所述三级行星架总成223与所述二级行星架总成222连接。

所述壳体100可以安装在变速箱外壳的顶面。

本实施例中，所述第一换挡机构200与所述第二换挡机构300均包括相同的元器件，区别在于所述第一换挡机构200与所述第二换挡机构300相对于变速箱Y轴线方向上镜像对称地安装在所述壳体100内，从而集成一个齿轮多级增扭的Y-Y型换挡机构。

所述电机210安装在所述壳体100的外部。本实施例中，所述壳体100的两对侧分别设置有两个孔，两个孔分别供第一换挡机构200和第二换挡机构300的电机输出轴总成211伸入至壳体内，且所述电机210沿Y轴方向安装在所述壳体100的两侧。

所述主动齿轮轴220的一端与电机210的输出轴总成211轴向连接，另一端通过选档摇臂230与换挡轴240传动连接。所述主动齿轮轴220包括一级行星架总成221、二级行星架总成222和三级行星架总成223；所述一级行星架总成221与所述电机210连接；所述二级行星架总成与222所述一级行星架总成 221连接；所述三级行星架223与所述二级行星架总成222连接。本实施例中，一级行星架总成221和二级行星架总成222采用全浮动的形式布置在所述主动齿轮轴220上。

具体地，所述一级行星架总成221的输入齿轮与电机210的输出轴总成连接，一级行星架总成221的输出齿轮与二级行星架总成222的输入齿轮啮合连接；所述二级行星架总成222的输出齿轮与三级行星架总成223的输入齿轮啮合连接。

所述选档摇臂230包括主杆、分别安装在主杆两端的扇齿和选档滑块。本实施例中，所述扇齿、选档滑块和主杆为一体成形。

所述换挡轴240上设有与所述选档滑块相匹配的限位滑槽。本实施例中，所述选档滑块滑动设置于限位滑槽内。另外，所述三级行星架总成223的输出齿轮总成2231与所述扇齿啮合连接并驱动扇齿绕换挡轴240左右旋转，从而带动选档滑块左右旋转并改变换挡轴240的位置。

所述第一换挡机构200和第二换挡机构300均还包括安装在换挡轴240上的换挡拨头250。所述换挡拨头250与换挡轴240之间还安装有内花键270，通过所述内花键270带动所述换挡拨头270绕换挡轴240旋转。本实施例中，所述换挡拨头270置于所述第一换挡机构200和第二换挡机构300的正下方。

另外，所述第一换挡机构200和第二换挡机构300均还包括安装在换挡轴240端部的角度传感器260，所述角度传感器260用于测量所述换挡拨头250的位置信息，并将换挡轴240的转动角度转化为电信号传输至汽车的控制器中。角度传感器260直接读取换挡拨头250的位置信息，消除了行星机构传动系统的所有间隙，重复精度更高。

作为一种更优的技术方案，本实用新型还包括安装在所述壳体100与换挡 轴240之间的物理档位互锁机构，在使用安全上达到更好的效果。

以下说明本实用新型的工作原理：

电机210的输出轴总成211带动主动齿轮轴220旋转，首先将动力施加在一级行星架总成221的输入齿轮上，再将动力通过一级行星架总成221的输出齿轮传输到二级行星架总成222的输入齿轮上，二级行星架总成222的输出齿轮再一次将动力传输至三级行星架总成223的输入齿轮上，最后通过三级行星架总成223的输出齿轮总成2231带动选档摇臂230的扇齿转动，通过选档滑块将选档力施加在换挡轴240的限位滑槽内，推动选档摇臂230沿变速箱的换挡轴240轴向移动，完成选档工作。换挡轴240在选档摇臂230的推动下左右旋转，通过内花键270带动换挡拨头250绕换挡轴240旋转，并通过角度传感器260将换挡轴240的位置变化信号传输至汽车的控制器，将换挡力作用于换挡拨头250，最后完成换挡工作。

其中，同时单个电机210控制两个档位的选档动作，由于每个换挡机构具有两个档位可供选择，本实用新型的换挡机构总共具有四个档位可供换挡选择，专为新能源与混合动力箱的四档箱而开发的换挡执行机构。换挡轴240端部的角度传感器260使得本实用新型的换挡机构具有换挡响应快、位置精准的优点。

本实用新型的集成式AMT换挡机构由于采用了Y-Y型换挡结构布置，且换挡拨头置于换挡机构的正下方，使得本实用新型的换挡机构在安装空间上，轴向长度空间压缩到最短，安装体积更小。另外，本实用新型的换挡机构还采用了三级行星架总成的结构布置，且一级、二级行星架总成采用全浮动的形式，使得换挡机构的传动更为平稳，齿轮受载均匀，电机启动扭矩小，换挡响应速度快。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和 详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。