專利名稱：機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車部件，具體涉及一種機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于機(jī)械式自動(dòng)變速箱來說，它保留了同步器等原基礎(chǔ)零部件，利用電控技術(shù)改造傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。一般有電一液、電一氣和全電3種驅(qū)動(dòng)方式。目前的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的換檔裝置中的工作缸體中的工作活塞在左右位移時(shí)工作面面積不相等，因而產(chǎn)生壓力不等，對(duì)活塞和工作缸體的壽命有影響，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)繼承性不夠好，且改造投入費(fèi)用高。所以，發(fā)明一種易于被生產(chǎn)廠家接受的且性能較好的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)是非常有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案是它包括選檔機(jī)構(gòu)、換檔機(jī)構(gòu)，所述選檔機(jī)構(gòu)中的選檔工作油缸內(nèi)設(shè)有選檔活塞，選檔活塞處于選檔工作油缸外部的部分與選換檔撥頭配合連接，選換檔撥頭套在選換檔軸上，所述換檔機(jī)構(gòu)包括換檔工作油缸，換檔工作油缸具有左右兩個(gè)缸體，左右缸體內(nèi)設(shè)有左右懸浮移動(dòng)的換檔活塞桿，換檔工作油缸左缸中設(shè)有第一活塞套，換檔工作油缸右缸中設(shè)有第二活塞套，換檔活塞桿支撐在第一活塞套和第二活塞套之內(nèi)，換檔活塞桿的中間部分處于換檔工作油缸左右缸之間的缸外部，換檔活塞桿的左端部分和第一活塞套在工作油缸左缸中的工作面面積之和與換檔活塞桿的右端部分和第二活塞套在工作油缸右缸中工作面面積之和相等，此結(jié)構(gòu)可使換檔活塞桿在換檔工作油缸內(nèi)左右位移工作時(shí)產(chǎn)生的推力相等，換檔活塞桿的中間底部與換檔撥塊鉸接，換檔撥塊套在選換檔軸上。進(jìn)一步地，所述換檔活塞桿在換檔工作油缸左右缸中的工作面面積相等；第一活塞套與第二活塞套在換檔工作油缸左右缸中的工作面面積相等。進(jìn)一步地，所述換檔工作油缸內(nèi)還設(shè)有定位軸套、密封O型圈，換檔活塞桿通過定位軸套支撐在第一活塞套和第二活塞套內(nèi)，換檔活塞桿與第一活塞套和第二活塞套之間由密封O型圈密封。進(jìn)一步地，所述換檔活塞桿由三段構(gòu)成，中段直徑大于左右兩段的直徑，中段的左右兩端的軸肩分別頂住第一活塞套右端和第二活塞套左端。進(jìn)一步地，所述換檔工作油缸左右缸內(nèi)側(cè)的左右空腔與大氣相連通。進(jìn)一步地，所述換檔活塞桿中段與換檔活塞桿中段所穿過的換檔工作油缸殼體的軸孔之間徑向設(shè)有可與大氣相通的間隙。進(jìn)一步地，所述換檔撥塊包括換檔撥塊上端部和中空扁圓柱部分，其中換檔撥塊上端部為球形，換檔活塞桿中間底部設(shè)有球形開口，換檔活塞桿通過球形開口與換檔撥塊上端部相配合，中空扁圓柱部分套在選換檔軸上。當(dāng)換檔活塞桿左右位移時(shí)可帶動(dòng)換檔撥塊上端部繞中空扁圓柱部分旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)選換檔軸旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，所述選檔活塞處于選檔工作油缸外部的部分上設(shè)有凹圓弧面限位槽，選檔活塞通過凹圓弧面限位槽與選換檔撥頭上部相配合。故選檔活塞對(duì)選換檔撥頭具有軸向限位作用，選換檔撥頭對(duì)選檔活塞具有旋轉(zhuǎn)限位作用，即當(dāng)選換檔撥頭旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)導(dǎo)致選檔活塞旋轉(zhuǎn)，而選檔活塞左右移動(dòng)時(shí)會(huì)被選換檔撥頭上部限位。進(jìn)一步地，所述選換檔撥頭包括中空扁圓柱部分、選換檔撥頭上部和選換檔撥頭下部，選換檔撥頭上部頂端為凸圓弧面且與選檔活塞上的凹圓弧面限位槽相配合，中空扁圓柱部分套在選換檔軸上，選換檔撥頭下部直接與變速箱檔位槽接觸。選換檔撥頭上部作用是執(zhí)行選檔，選換檔撥頭下部作用是執(zhí)行換檔。進(jìn)一步地，所述選換檔軸上的選換檔撥頭的左右兩邊分別裝有第一回位彈簧和第 二回位彈簧，選換檔軸上還連接有角位移傳感器。角位移傳感器隨選換檔軸的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)角度信號(hào)傳輸給TCU。進(jìn)一步地，所述選檔活塞處于選檔工作油缸外部的部分上裝有傳感器撥桿，傳感器撥桿上連接有位移傳感器，位移傳感器可將檢測(cè)到位移信號(hào)再傳輸給TCU。選檔活塞處于選檔工作油缸外部的部分上還設(shè)有定位凹槽，選檔活塞通過定位凹槽和空檔開關(guān)相配合。進(jìn)一步地，所述選換檔軸形狀為扁圓柱。更進(jìn)一步地，所述選檔機(jī)構(gòu)中還包括第一電磁控制閥、第二電磁控制閥，選檔工作油缸的左右腔分別與第一電磁控制閥、第二電磁控制閥相連通，通過控制第一電磁控制閥和第二電磁控制閥的開閉從而調(diào)節(jié)選檔工作油缸左右腔的壓力；換檔機(jī)構(gòu)中還包括第三電磁控制閥、第四電磁控制閥，換檔工作油缸的左右缸分別與第三電磁控制閥、第四電磁控制閥相連通。通過控制第三電磁控制閥和第四電磁控制閥的開閉從而調(diào)節(jié)換檔工作油缸左右的壓力。本發(fā)明采用具有生產(chǎn)繼承性好、制造方便、裝配方便，搭載性好、改造投入費(fèi)用少的特點(diǎn)，此機(jī)構(gòu)選檔和換檔中位定位準(zhǔn)確、控制難度小，機(jī)構(gòu)尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，行駛過程中，能夠在短時(shí)間內(nèi)頻繁進(jìn)行選換檔動(dòng)作，大大減輕了駕駛員操縱強(qiáng)度。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明換檔機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的變速箱檔位槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的選檔活塞與選換檔撥頭連接示意圖；圖5為本發(fā)明的選檔活塞與選換檔撥頭連接主視圖；圖6為本發(fā)明的選換檔軸與選換檔撥頭連接示意圖。其中，I 一第一電磁控制閥；2 —第二電磁控制閥；3 —第三電磁控制閥；4 一第四電磁控制閥；5 —選檔活塞；6 —密封O型圈；7 —定位軸套；8 —選換檔軸；9 一換檔撥塊；9—1 一換檔撥塊上端部；9 一 2 —中空扁圓柱部分；10 —換檔活塞桿；11 一選換檔撥頭；11-1 一中空扁圓柱部分；11_2 —選換檔撥頭上部；11_3 —選換檔撥頭下部；12 —傳感器撥桿；13 —位移傳感器；14 一選檔工作油缸；15 —第一回位彈簧；16 —第二回位彈簧；17 —換檔工作油缸；18 —第一活塞套；19 一第二活塞套；20 —角位移傳感器；21 —空檔開關(guān)；
22一變速箱檔位槽；23 —空腔。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述如圖I所示，本發(fā)明包括選檔機(jī)構(gòu)、換檔機(jī)構(gòu)，所述選檔機(jī)構(gòu)中的選檔工作油缸14內(nèi)設(shè)有選檔活塞5，選檔活塞5處于選檔工作油缸14外部的部分與選換檔撥頭11配合連接，選換檔撥頭11套在選換檔軸8上，如圖2所示，換檔機(jī)構(gòu)包括換檔工作油缸17，換檔工作油缸17具有左右兩個(gè)缸體，左右缸體內(nèi)設(shè)有左右懸浮移動(dòng)的換檔活塞桿10，換檔工作油缸17左缸中設(shè)有第一活塞套18，換檔工作油缸17右缸中設(shè)有第二活塞套19，換檔活塞桿10支撐在第一活塞套18和第二活塞套19之內(nèi)，換檔活塞桿10的中間部分處于換檔工作油缸17左右缸之間的缸外部，換檔活塞桿10的左端部分和第一活塞套18在工作油缸17左 缸中的工作面面積之和與換檔活塞桿10的右端部分和第二活塞套19在工作油缸17右缸中工作面面積之和相等，換檔活塞桿10的中間底部與換檔撥塊9鉸接，換檔撥塊9套在選換檔軸8上。選換檔軸8形狀為扁圓柱。換檔活塞桿10在換檔工作油缸17左右缸中的工作面面積相等；第一活塞套18與第二活塞套19在換檔工作油缸17左右缸中的工作面面積相等。換檔工作油缸17內(nèi)還設(shè)有定位軸套7、密封O型圈6，換檔活塞桿10通過定位軸套7支撐在第一活塞套18和第二活塞套19內(nèi)，換檔活塞桿10與第一活塞套18和第二活塞套19之間由密封O型圈6密封。換檔活塞桿10由三段構(gòu)成，中段直徑大于左右兩段的直徑，中段的左右兩端的軸肩分別頂住第一活塞套18右端和第二活塞套19左端。換檔工作油缸17左右缸內(nèi)側(cè)的左右空腔23與大氣相連通。換檔活塞桿10中段與換檔活塞桿10中段所穿過的換檔工作油缸17殼體的軸孔之間徑向設(shè)有可與大氣相通的間隙。換檔撥塊9包括換檔撥塊上端部9 - I和中空扁圓柱部分9 - 2，其中換檔撥塊上端部9 - I為球形，換檔活塞桿10中間底部設(shè)有球形開口，換檔活塞桿10通過球形開口與換檔撥塊上端部9 一 I相配合，中空扁圓柱部分9 - 2套在選換檔軸8上。如圖4和圖5所示，選檔活塞5處于選檔工作油缸14外部的部分上設(shè)有凹圓弧面限位槽，選檔活塞5通過凹圓弧面限位槽與選換檔撥頭11上部相配合。選換檔撥頭11包括中空扁圓柱部分11 - I、選換檔撥頭上部11 -2和選換檔撥頭下部11 - 3，選換檔撥頭上部11 一 2頂端為凸圓弧面且與選檔活塞5上的凹圓弧面限位槽相配合，中空扁圓柱部分11 一 I套在選換檔軸8上，選換檔撥頭下部11 -3直接與變速箱檔位槽22接觸，選換檔撥頭上部11 - 2作用是執(zhí)行選檔，選換檔撥頭下部
11-3作用是執(zhí)行換檔。如圖I所示，在選換檔軸8上的選換檔撥頭11的左右兩邊分別裝有第一回位彈簧15和第二回位彈簧16，選換檔軸8上還連接有角位移傳感器20。選檔活塞5處于選檔工作油缸14外部的部分上裝有傳感器撥桿12，傳感器撥桿12上連接有位移傳感器13，選檔活塞5處于選檔工作油缸14外部的部分上還設(shè)有定位凹槽，選檔活塞5通過定位凹槽和空檔開關(guān)21相配合。選換檔軸8形狀為扁圓柱。選檔機(jī)構(gòu)中還包括第一電磁控制閥I、第二電磁控制閥2，選檔工作油缸14的左右腔分別與第一電磁控制閥I、第二電磁控制閥2相連通；如圖2所示，換檔機(jī)構(gòu)中還包括第三電磁控制閥3、第四電磁控制閥4，換檔工作油缸17的左右缸分別與第三電磁控制閥3、第四電磁控制閥4相連通。如圖I所示，選檔工作油缸14內(nèi)還設(shè)有密封O型圈6，選檔活塞5外表面與選檔工作油缸14之間由密封O型圈6密封。選換檔時(shí)以常見檔位槽為例，如圖3所示，初始位置為2、3檔空檔位置。選I檔時(shí)如圖I所示，第二電磁控制閥2打開，壓力油液通過油道進(jìn)入選檔工作油缸14的右腔，腔內(nèi)壓力增大推動(dòng)選檔活塞5向左運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)選換檔撥頭11在選換檔軸8上向左滑動(dòng)，同時(shí)位移傳感器13將傳感器撥桿12上的位移信號(hào)傳遞給TCU判斷處理，確認(rèn)完成選檔動(dòng)作，此時(shí)完成選檔；換檔時(shí)，如圖2所示，第四電磁控制閥4打開，壓力油液通過油道進(jìn)入換檔工作油缸17的右腔，腔內(nèi)液壓增大推動(dòng)第二活塞套19向左運(yùn)動(dòng)，第二活塞套19推動(dòng)換檔活塞桿10向左運(yùn)動(dòng)，使換檔撥塊9逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)選換檔軸8以及選換檔撥頭11逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)完成換檔，同時(shí)角位移傳感器20將轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)傳遞給TCU判斷處理，確認(rèn)完成換檔動(dòng)作。退檔時(shí)如圖2所示，第三電磁控制閥3和第四電磁控制閥4同時(shí)打開，油液同時(shí)進(jìn)入換檔工作油缸17左右腔，使其左右腔壓力平衡，同時(shí)T⑶通過角位移傳感器20傳輸?shù)男盘?hào)判斷，確認(rèn)換檔撥塊9回到中位；如圖I所示，TCU確認(rèn)換檔撥塊9帶動(dòng)選換檔撥頭11 回到R、1檔中位后，第一電磁控制閥I和第二電磁控制閥2同時(shí)泄壓，第一回位彈簧15與第二回位彈簧16同時(shí)作用，使選換檔撥頭11回到2、3檔空檔位置，同時(shí)空檔開關(guān)21配合選檔活塞5上凹槽進(jìn)行限位，T⑶通過位移傳感器13判斷，確認(rèn)完成退檔。另外，換檔回位是通過換檔工作油缸17的左右腔同時(shí)加壓，由于起始左右壓力不平衡，會(huì)使第一二活塞套18、19和換檔活塞桿10向中位移動(dòng)，最終壓力平衡使其回到中位；選檔回位要設(shè)計(jì)合適的第一回位彈簧15、第二回位彈簧16剛度K，使得在換檔回位之后，選檔工作油缸14泄壓時(shí)，第一回位彈簧15和第二回位彈簧16從選換檔撥頭11的兩端對(duì)其施力，隨著選檔工作油缸14泄壓完成，同時(shí)第一回位彈簧15和第二回位彈簧16對(duì)選換檔撥頭11的作用力平衡，空檔開關(guān)21進(jìn)入限位狀態(tài)，完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回位動(dòng)作。總體來說，本發(fā)明是選檔活塞5平移帶動(dòng)選換檔撥頭11進(jìn)行選檔，換檔活塞桿10平移帶動(dòng)換檔撥塊9旋轉(zhuǎn)，換檔撥塊9旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)選換檔軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)選換檔撥頭11轉(zhuǎn)動(dòng)完成換檔。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它包括選檔機(jī)構(gòu)、換檔機(jī)構(gòu)，所述選檔機(jī)構(gòu)中的選檔工作油缸(14)內(nèi)設(shè)有選檔活塞(5)，選檔活塞(5)處于選檔工作油缸(14)外部的部分與選換檔撥頭(11)配合連接，選換檔撥頭(11)套在選換檔軸(8)上，其特征在于所述換檔機(jī)構(gòu)包括換檔工作油缸(17)，換檔工作油缸(17)具有左右兩個(gè)缸體，左右缸體內(nèi)設(shè)有左右懸浮移動(dòng)的換檔活塞桿(10)，換檔工作油缸(17)左缸中設(shè)有第一活塞套(18)，換檔工作油缸(17)右缸中設(shè)有第二活塞套(19)，換檔活塞桿(10)支撐在第一活塞套(18)和第二活塞套(19)之內(nèi)，換檔活塞桿(10)的中間部分處于換檔工作油缸(17)左右缸之間的缸外部，換檔活塞桿(10)的左端部分和第一活塞套(18)在工作油缸(17)左缸中的工作面面積之和與換檔活塞桿(10)的右端部分和第二活塞套(19)在工作油缸(17)右缸中工作面面積之和相等，換檔活塞桿(10)的中間底部與換檔撥塊(9)鉸接，換檔撥塊(9)套在選換檔軸(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔活塞桿(10)在換檔工作油缸(17)左右缸中的工作面面積相等；第一活塞套(18)與第二活塞套(19)在換檔工作油缸(17)左右缸中的工作面面積相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔工作油缸(17)內(nèi)還設(shè)有定位軸套(7)、密封O型圈(6)，換檔活塞桿(10)通過定位軸套(7)支撐在第一活塞套(18)和第二活塞套(19)內(nèi)，換檔活塞桿(10)與第一活塞套(18)和第二活塞套(19)之間由密封O型圈(6)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔活塞桿(10)由三段構(gòu)成，中段直徑大于左右兩段的直徑，中段的左右兩端的軸肩分別頂住第一活塞套(18)右端和第二活塞套(19)左端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔工作油缸(17)左右缸內(nèi)側(cè)的左右空腔(23)與大氣相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔活塞桿(10)中段與換檔活塞桿(10)中段所穿過的換檔工作油缸(17)殼體的軸孔之間徑向設(shè)有可與大氣相通的間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔撥塊(9)包括換檔撥塊上端部(9 - I)和中空扁圓柱部分(9 - 2)，其中換檔撥塊上端部(9 - I)為球形，換檔活塞桿(10)中間底部設(shè)有球形開口，換檔活塞桿(10)通過球形開口與換檔撥塊上端部(9一 I)相配合，中空扁圓柱部分(9 - 2)套在選換檔軸(8)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選檔活塞(5)處于選檔工作油缸(14)外部的部分上設(shè)有凹圓弧面限位槽，選檔活塞(5)通過凹圓弧面限位槽與選換檔撥頭(11)上部相配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選換檔撥頭(11)包括中空扁圓柱部分(11 - I)、選換檔撥頭上部(11 - 2)和選換檔撥頭下部(11 - 3)，選換檔撥頭上部(11 - 2)頂端為凸圓弧面且與選檔活塞(5)上的凹圓弧面限位槽相配合，中空扁圓柱部分(11 - I)套在選換檔軸(8)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選換檔軸(8)上的選換檔撥頭(11)的左右兩邊分別裝有第一回位彈簧(15)和第二回位彈簧(16),選換檔軸(8)上還連接有角位移傳感器(20)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選檔活塞(5)處于選檔工作油缸(14)外部的部分上裝有傳感器撥桿(12)，傳感器撥桿(12)上連接有位移傳感器(13)，選檔活塞(5)處于選檔工作油缸(14)外部的部分上還設(shè)有定位凹槽，選檔活塞(5)通過定位凹槽和空檔開關(guān)(21)相配合。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選換檔軸(8)形狀為扁圓柱。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述選檔機(jī)構(gòu)中還包括第一電磁控制閥(I )、第二電磁控制閥(2)，選檔工作油缸(14)的左右腔分別與第一電磁控制閥(I)、第二電磁控制閥(2)相連通；換檔機(jī)構(gòu)中還包括第三電磁控制閥(3)、第四電磁控制閥(4)，換檔工作油缸(17)的左右缸分別與第三電磁控制閥(3)、第四電磁控制閥(4)相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械式自動(dòng)變速箱選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，屬于汽車部件領(lǐng)域。它包括選檔機(jī)構(gòu)、換檔機(jī)構(gòu)，選檔機(jī)構(gòu)中的選檔工作油缸內(nèi)設(shè)有選檔活塞，選檔活塞與選換檔撥頭配合連接，選換檔撥頭套在選換檔軸上，換檔機(jī)構(gòu)中的換檔工作油缸左右缸內(nèi)設(shè)有換檔活塞桿，換檔工作油缸左缸中設(shè)有第一活塞套，換檔工作油缸右缸中設(shè)有第二活塞套，換檔活塞桿的左端部分和第一活塞套在工作油缸左缸中的工作面面積之和與換檔活塞桿的右端部分和第二活塞套在工作油缸右缸中工作面面積之和相等，換檔活塞桿的中間底部與換檔撥塊鉸接，換檔撥塊套在選換檔軸上。本發(fā)明能夠在短時(shí)間內(nèi)頻繁進(jìn)行選換檔動(dòng)作，大大減輕了駕駛員操縱強(qiáng)度。
文檔編號(hào)F16H59/02GK102808936SQ20121031570
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者汪振曉, 蔡未末, 劉志柱, 宋華洋 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車公司