一种用于变速器的自动换挡机构的制作方法

本实用新型属于先进制造与自动化领域，具体地说是一种用于变速器的自动换挡机构。

背景技术：

随着自动化技术的不断发展，无人车的应用越来越广泛，变速器作为汽车的重要组成部分，其变挡过程实现无人化非常重要。因此，研制一种适用性强，可以广泛应用的变速器自动换挡机构具有很大的必要性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于变速器的自动换挡机构。该自动换挡机构可以在电机驱动下实现变速器的自动换挡。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括二维电动直线平台组件及手柄运动机构，其中二维电动直线平台组件安装于变速器上，所述手柄运动机构包括连杆、轴向旋转轴、径向旋转轴、滑块、导轨及支架，该连杆的一端与二维电动直线平台组件的输出端相连，所述轴向旋转轴的一端与连杆的另一端转动连接，该轴向旋转轴的另一端与所述径向旋转轴的一端转动连接，径向旋转轴的另一端连接有滑块，所述支架的一侧安装在变速器手柄上，另一侧设有导轨，所述滑块与该导轨滑动连接；所述手柄运动机构通过二维电动直线平台组件的驱动带动变速器手柄移动到换挡位置；

其中：所述连杆的另一端的轴向截面为u形，所述轴向旋转轴的一端通过轴向轴承转动连接于该连杆另一端的内部，轴向旋转轴一端端部安装有对轴向轴承限位的轴向轴端盖，所述连杆另一端u形开口端安装有对轴向轴承限位的轴向法兰盘；

所述轴向旋转轴的另一端为两侧开口的中空筒状，所述径向旋转轴的一端通过径向轴承转动连接于该轴向旋转轴另一端的内部，径向旋转轴一端端部安装有对径向轴承限位的径向轴端盖，所述轴向旋转轴两侧的开口均安装有对径向轴承限位的径向法兰盘；

所述导轨的长度方向与变速器手柄的轴向相同。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.应用广泛；本实用新型可以应用于任意一款用手柄变速的变速器，应用非常广泛。

2.适应性强；本实用新型可用于自动变速器和手动变速器，适应性强。

3.结构灵活；本实用新型用于变速器的自动换挡机构，一端和变速器的基座固定，另一端和变速器手柄相连，结构灵活。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视剖视图；

图3为本实用新型安装在变速器上的结构示意图；

其中：1为二维电动直线平台组件，2为手柄运动机构，3为连杆，4为轴向轴端盖，5为轴向轴承，6为轴向旋转轴，7为轴向法半盘，8为径向法兰盘a，9为径向轴端盖，10为径向法兰盘b，11为径向旋转轴，12为滑块，13为导轨，14为支架，15为变速器手柄，16为变速器，17为轴向直线平台，18为径向直线平台，19为轴向驱动电机，20为轴向滑块，21为径向驱动电机，22为径向滑块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型包括二维电动直线平台组件1及手柄运动机构2，其中二维电动直线平台组件1为现有技术，包括轴向直线平台17及径向直线平台18；轴向直线平台17的壳体与变速器16相连，轴向驱动电机19安装在轴向直线平台17的壳体上，输出端连接有轴向丝杠螺母传动机构，该轴向丝杠螺母传动机构中的螺母上安装有轴向滑块20；径向直线平台18的壳体与轴向丝杠螺母传动机构中的螺母相连，径向驱动电机21安装在径向直线平台18的壳体上，输出端连接有径向丝杠螺母传动机构，该径向丝杠螺母传动机构中的螺母上安装有径向滑块22。本实施例的轴向为变速器16的长度方向，径向为变速器16的宽度方向。

本实施例的手柄运动机构2包括连杆3、轴向旋转轴6、径向旋转轴11、滑块12、导轨13及支架14，该连杆3的一端与二维电动直线平台组件1的输出端(即径向滑块22)相连，连杆3的另一端的轴向截面为u形，轴向旋转轴6的一端通过轴向轴承5转动连接于该连杆3另一端的内部，轴向旋转轴6一端端部安装有对轴向轴承5限位的轴向轴端盖4，连杆3另一端u形开口端安装有对轴向轴承5限位的轴向法兰盘7。本实施例的轴向轴承5为两个，远离径向旋转轴11的一个轴向轴承5的内圈通过轴向轴端盖4及套设在轴向旋转轴6上的轴套限位，外圈通过连杆3另一端内部的止口限位；靠近径向旋转轴11的另一个轴向轴承5的内圈通过轴向旋转轴6上的轴肩及轴套限位，外圈通过轴向法兰盘7限位。轴向旋转轴6的另一端为两侧开口的中空筒状，径向旋转轴11的一端通过径向轴承14转动连接于轴向旋转轴6另一端的内部，径向旋转轴11一端端部安装有对径向轴承14限位的径向轴端盖9，轴向旋转轴6两侧的开口分别安装有对径向轴承14限位的径向法兰盘a8和径向法兰盘b10。本实施例的径向轴承14为两个，远离滑块12的一个径向轴承14的内圈通过径向轴端盖9限位，外圈通过轴向旋转轴6另一端内部的止口和径向法兰盘a8限位；靠近滑块12的另一个径向轴承14的内圈通过径向旋转轴11上的轴肩限位，外圈通过轴向旋转轴6另一端内部的止口和径向法兰盘b10限位。径向旋转轴11的另一端与滑块12栓接，支架14的一侧安装在变速器手柄15上，另一侧设有导轨13，本实施例导轨13的长度方向与变速器手柄15的轴向相同，滑块12与该导轨13滑动连接。

本实用新型的工作原理为：

手柄换挡的变速器16在换挡时，变速器手柄15在三维空间绕旋转中心运动。二维电动直线平台组件1的径向滑块22推动手柄运动机构2和变速器手柄15运动到换挡的位置，手柄运动机构2中的轴向旋转轴6和径向旋转轴11的旋转运动，滑块12在与变速器手柄15相连的导轨13及支架14外侧直线运动来适应变速器手柄15换挡旋转时的位姿变化。当变速器手柄15前后移动进行换挡时，径向旋转轴11转动；当变速器手柄15左右移动进行换挡时，轴向旋转轴6转动；当变速器手柄15既有前后移动、又有左右移动进行换挡时，轴向旋转轴6与径向旋转轴11同时转动，以适应变速器手柄15换挡旋转时的位姿变化。

本实用新型可以应用于任意一款手柄换挡的变速器，只需将手柄运动机构2的导轨13及支架14与变速器手柄相连，二维电动直线平台组件1的底板固定在变速器上。在二维电动直线平台组件1的电机的驱动下，变速器手柄可以运动到目标挡位。

技术特征：

1.一种用于变速器的自动换挡机构，其特征在于：包括二维电动直线平台组件(1)及手柄运动机构(2)，其中二维电动直线平台组件(1)安装于变速器(16)上，所述手柄运动机构(2)包括连杆(3)、轴向旋转轴(6)、径向旋转轴(11)、滑块(12)、导轨(13)及支架(14)，该连杆(3)的一端与二维电动直线平台组件(1)的输出端相连，所述轴向旋转轴(6)的一端与连杆(3)的另一端转动连接，该轴向旋转轴(6)的另一端与所述径向旋转轴(11)的一端转动连接，径向旋转轴(11)的另一端连接有滑块(12)，所述支架(14)的一侧安装在变速器手柄(15)上，另一侧设有导轨(13)，所述滑块(12)与该导轨(13)滑动连接；所述手柄运动机构(2)通过二维电动直线平台组件(1)的驱动带动变速器手柄(15)移动到换挡位置。

2.根据权利要求1所述用于变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述连杆(3)的另一端的轴向截面为u形，所述轴向旋转轴(6)的一端通过轴向轴承(5)转动连接于该连杆(3)另一端的内部，轴向旋转轴(6)一端端部安装有对轴向轴承(5)限位的轴向轴端盖(4)，所述连杆(3)另一端u形开口端安装有对轴向轴承(5)限位的轴向法兰盘(7)。

3.根据权利要求1所述用于变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述轴向旋转轴(6)的另一端为两侧开口的中空筒状，所述径向旋转轴(11)的一端通过径向轴承(14)转动连接于该轴向旋转轴(6)另一端的内部，径向旋转轴(11)一端端部安装有对径向轴承(14)限位的径向轴端盖(9)，所述轴向旋转轴(6)两侧的开口均安装有对径向轴承(14)限位的径向法兰盘。

4.根据权利要求1所述用于变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述导轨(13)的长度方向与变速器手柄(15)的轴向相同。

技术总结
本实用新型属于先进制造与自动化领域，具体地说是一种用于变速器的自动换挡机构，包括二维电动直线平台组件及手柄运动机构，二维电动直线平台组件安装于变速器上，手柄运动机构包括连杆、轴向旋转轴、径向旋转轴、滑块、导轨及支架，该连杆的一端与二维电动直线平台组件的输出端相连，轴向旋转轴的一端与连杆的另一端转动连接，轴向旋转轴的另一端与径向旋转轴的一端转动连接，径向旋转轴的另一端连接有滑块，支架的一侧安装在变速器手柄上，另一侧设有导轨，滑块与导轨滑动连接；手柄运动机构通过二维电动直线平台组件的驱动带动变速器手柄移动到换挡位置。本实用新型具有应用广泛，适应性强，结构灵活的特点。

技术研发人员：卜春光;高英丽;姜运祥;眭晋;郎智明;邢金富;范晓亮
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2020.05.26