[发明专利]一种变速箱自动选换挡机构

说明书

技术领域

本发明涉及变速箱选换挡控制领域。

背景技术

近年来，随着车辆自动变速技术的进步，我国自动变速器产品的研究得到了较大发展，相继出现了不同种类的自动变速器。拖拉机换挡时需要的换挡力较大，传统手动换挡的频繁操作容易造成驾驶员疲劳。在拖拉机上应用自动变速器，研究拖拉机自动变速技术越来越受到重视。

现有技术中的车用电控机械式自动变速器选换挡机构大都采用液压控制或电机控制。如双液压缸X-Y正交式布置，其控制结构比较复杂，控制元件较多，制造成本较高；而且液压系统性能受温度影响比较大，使得使用区域受到一定的限制；另外，液压元件对加工精度要求比较高，电磁阀的制造加工比较复杂，而且控制精度较低；液压油容易泄漏，污染环境。

采用电机控制，如申请号为201020211195的中国专利文件公开了一种滚珠丝杆式选换挡执行机构。包括选挡电机、换挡电机和选换挡执行装置，所述选换挡执行装置包括选换挡轴、选换挡拨叉和换挡传动块，换挡传动块固定安装在选换挡轴上，选换挡拨叉滑动安装在选换挡轴上，选挡电机通过选挡滚珠丝杆副与选换挡拨叉连接并驱动选换挡拨叉沿选换挡轴轴向作直线运动，换挡电机通过换挡滚珠丝杆副与换挡传动块连接并驱动换挡传动块和选换挡拨叉以选换挡轴为轴心摆动。该滚珠丝杆式选换挡执行机构均分别采样选挡电机和换挡电机驱动选挡和换挡动作，机构比较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种独特的选换挡机构，仅使用一台电机，降低机构复杂程度，提高自动化程度。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种变速箱自动选换挡机构，包括选挡机构与换挡机构，所述换挡机构包括换挡电机及由换挡电机驱动转动的换挡轴，换挡轴上止旋地轴向滑动装配有换挡指，换挡指上固定有拨叉，对应拨叉并列设置有至少两根拨叉轴，换挡轴上设有沿轴向分布对应各拨叉轴的选挡位；所述选挡机构为电磁选挡机构：换挡轴的外周面上于各选挡位处分别开设有选挡孔，选挡孔中设有销轴，向销轴施加伸出选挡孔的顶出作用力的弹簧，以及驱动销轴克服弹簧力缩回选挡孔的电磁铁；换挡轴上设置有驱动所述换挡指沿轴向往复滑动的电磁驱动装置；所述换挡指或销轴头部设有当换挡指沿换挡轴滑动碰触被弹簧顶出的销轴时、能够使销轴被压入选挡孔中的倒角面，所述换挡指与换挡轴外周面相对应滑动配合的表面上开设有与所述伸出状态的销轴定位锁止配合的定位孔。 

进一步的，所述电磁驱动装置包括安装在换挡轴两端的电磁线圈，以及固定在换挡指上的衔铁。

进一步的，所述选挡孔为阶梯通孔，该阶梯通孔包括上部的小径孔段及下部的大径孔段；所述销轴上部处于小径孔段，销轴下部设有外翻沿，处于大径孔段；所述外翻沿上端面与所述阶梯通孔的阶梯端面顶压配合，外翻沿下端面与所述弹簧顶压配合；所述弹簧下部连接一个从阶梯通孔的大径孔口旋入的预紧螺栓；所述电磁铁设置在预紧螺栓与销轴外翻沿之间。

进一步的，所述换挡电机为双轴电机，其一轴与所述的换挡轴转动驱动连接，另一轴驱动连接一个副变速箱高低档转换机构。所述副变速箱高低档转换机构包括一个丝杠丝母直线移动执行机构，该丝杠丝母直线移动执行机构驱动连接副变速箱拨叉轴。所述丝杠丝母直线移动执行机构包括与所述双轴电机驱动转动连接的丝杠及穿设在丝杠螺纹部分上的螺母，螺母与所述副变速箱拨叉轴之间直接接触、传动连接。所述双轴电机通过副变速箱离合器与所述丝杠驱动转动连接。

本发明的选换挡机构，选挡机构采用电磁选挡机构，该电磁选挡机构主要包括换挡轴及与其轴向滑动、止旋配合的换挡指，换挡指在换挡轴上有至少两个确定的选挡位，分别对应至少两个拨叉轴。换挡指在每个选挡位均能被对应的弹性的销轴限位。在销轴缩回选挡孔时，通过电磁驱动装置对换挡指施以轴向的力，便能使换挡指沿轴向移动到下一个选挡位。

由于每个选挡位置的销轴除非被压缩，总是处于释放状态，而且在释放状态时，由于（换挡指或销轴头部）具有倒角面，换挡指在轴向移动时碰到销轴头部，能够将销轴压缩，并在移动到换挡指上的定位孔位置时，销轴插入定位孔为换挡指限位，便完成了选挡的定位与锁止。然后便可以进行换挡操作，换挡操作过程中，销轴能够起到传递转矩和力的作用。换挡机构利用（换挡指上的）拨叉拨动拨叉轴进行换挡，换挡过程与现有技术类似，不再赘述。

本发明用电磁选档机构替代现有技术中的电机或液压选档机构，避免了电机和液压驱动的缺点，同时结构更加简练，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的选换挡机构结构图；

图2是换挡轴示意图；

图3是换挡指、换挡轴沿换挡轴横向剖视图；