一种电动汽车AMT选换挡机构发明专利

专利名称：一种电动汽车AMT选换挡机构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010917474.8

专利申请（专利权）人：锐意泰克(三门峡)新能源汽车有限公司
权利人地址：河南省三门峡市湖滨区工业园区河堤南路6号

专利发明（设计）人：姜攀登,李靖新

专利摘要：本发明公开了一种电动汽车AMT选换挡机构，它涉及电动汽车技术领域；所述AMT有12V选档电机和12V换挡电机，所述的AMT有选档电机位置传感器和换挡电机位置传感器，所述AMT选换挡杆上有减速齿轮；所述AMT换挡杆上有涡杆。所述齿轮和选档和换挡杆外有铸造保护壳，内加齿轮油。结构设计合理，稳定性高，结构简单，易于控制，采用齿轮杆和蜗杆，其传动稳定性好，效率高，并匹配霍尔位置传感器，有利于电动汽车变速箱选换挡时的平顺，并事先预留安装固定孔，便于电动汽车部件的安装。

主权利要求：
1.一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：它包含下壳体(1)、上壳体(6)、选挡机构(A)、换挡机构(B)和锁止机构(C)；所述下壳体(1)和上壳体(6)之间通过螺栓固定连接，所述选挡机构(A)、换挡机构(B)和及锁止机构(C)固定安装在下壳体(1)和上壳体(6)的内腔中，所述选挡机构(A)与锁止机构(C)固定保持啮合连接，所述换挡机构(B)和锁止机构(C)固定保持啮合连接；
所述选挡机构(A)由选挡电机(46)、选挡电机座(30)、选挡电机齿轮(32)、变速齿轮组(28)、选挡齿轮轴(23)和节气门位置传感器(12)组成；所述选挡电机(46)通过螺栓与选挡电机座(30)固定在一起，所述选挡电机(46)与选挡电机齿轮(32)保持固定连接，所述选挡电机齿轮(32)与变速齿轮组(28)中小齿轮保持啮合连接，所述选挡电机座(30)内部固定安装有变速齿轮组(28)，所述选挡电机齿轮(32)和选挡齿轮轴(23)保持同轴固定，保证选挡电机(46)的选挡电机齿轮(32)与输出的选挡齿轮轴(23)同轴心，所述选挡齿轮轴(23)的顶端与节气门位置传感器(12)相连，所述选挡齿轮轴(23)上的直齿与导轴(42)上蜗杆相啮合；所述换挡机构(B)由换挡电机(10)、换挡电机齿轮(16)、中间齿轮组(18)和转接座(33)组成，所述换挡电机(10)的输出端与换挡电机齿轮(16)固定连接，所述换挡电机齿轮(16)与中间齿轮组(18)保持啮合连接，所述中间齿轮组(18)通过轴承固定安装在转接座(33)的外壳上，所述中间齿轮组(18)包括中间齿轮(182)和中间齿轮轴(181)，所述中间齿轮轴(181)与齿扇(19)固定保持啮合连接；所述锁止机构(C)由齿扇(19)、互锁套(36)、导轴(42)、上拨头(39)和下拨头(43)组成；所述齿扇(19)通过定位销固定安装在导轴(42)上，所述导轴(42)上通过定位销固定安装有上拨头(39)和下拨头(43)，所述导轴(42)上固定设置有锁止销，其用于换挡时对导轴(42)旋转位置限位，所述导轴(42)上通过圆柱销固定安装有互锁套(36)，所述互锁套(36)上固定设置有锁止槽；
所述的所述齿扇(19)的角度是导轴(42)换挡旋转时旋转角度的二倍；
所述导轴(42)上设计安装有互锁套(36)，互锁套(36)的锁止槽与导轴(42)的锁止销之间的角度根据变速箱换挡需要导轴(42)旋转的角度而定，此处定位27.5度，所述锁止槽设计有7个，分别起到变速箱的1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、6挡、倒挡的锁止作用。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：所述的齿扇(19)上固定设置有锁止槽和锁止滚珠，所述上壳体(6)上固定安装有定位销柱，所述上壳体(6)上的定位销柱通过锁止滚珠与齿扇(19)上的锁止槽卡接固定。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：所述上壳体(6)和下壳体(1)的材料选用铸铝材料，减轻整个机构的质量。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：所述上壳体(6)上固定安装有排气阀(5)。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：所述选挡齿轮轴(23)上固定安装有霍尔位置传感器。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，其特征在于：所述换挡电机(10)旋转时带动换挡电机齿轮(16)旋转，通过与中间齿轮组(18)啮合带动齿扇(19)旋转，从而带动导轴(42)的旋转，达到换挡的效果；为使换挡后挡位锁止，齿扇(19)后设计有锁止槽，上壳体(6)上设计有定位销柱，锁止槽中设计有锁止滚珠，锁止滚珠在锁止槽中起到挡位锁止的作用；所述选挡机构的传动过程是选挡电机(46)旋转→变速齿轮组(28)→选挡齿轮轴(23)上的直齿→导轴(42)上蜗杆→拨头，致使达到选挡效果。 说明书 : 一种电动汽车AMT选换挡机构技术领域[0001] 本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车AMT选换挡机构。背景技术[0002] 随着社会的快速发展、人们生活水平的不断提高，汽车的普及率越来越高，逐渐成为日常生活中不可或缺的一部分，舒适的驾车体验日益受到重视。然而，汽车给人们生活带来方便的同时，也加剧了环境和能源的压力，世界范围内的能源争夺愈演愈烈，各种极端天气层出不穷，给人们的生活质量蒙上了阴影。在我国，能源紧张的局面同样存在，环境恶化的问题尤为紧迫，雾霾、干旱、洪涝等灾害的频繁出现，促使人们将目光转向新能源汽车。新能源汽车的前景广阔，是汽车行业发展的目标，而纯电动车以其低能耗、零排放等优点受到广泛关注。[0003] 纯电动汽车减小了能源的损耗，能够达到车辆尾气零排放的要求，然而在动力性和续航里程等方面尚显不足，变速系统是车辆动力传动系统的关键结构之一，关系着汽车的经济性、动力性和平顺性，纯电动汽车中开始应用自动变速技术，可以有效增强汽车的动力性能，显著地减少系统的能源消耗，从而提高纯电动汽车的续航能力。由此结构稳定简单，使用价值廉价的AMT电控机械式自动变速箱用在了电动车变速技术方案上。发明内容[0004] 为解决现有技术的缺陷和不足问题；本发明的目的在于提供一种结构简单，设计合理、使用方便的电动汽车AMT选换挡机构，它结构设计合理，稳定性高，结构简单，易于控制，所有减速齿轮齿数和主从动齿轮齿数以及扇形齿齿数和角度等都是严格按照变速箱换挡行程与12V选换挡电机转速匹配计算所得。选换挡导轴上设计有锁止槽，防止换挡后脱挡，并在外壳上事先设计轴承和电机的安装位置，便于轴承和电机的安装。[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包括下壳体、上壳体、选挡机构、换挡机构和锁止机构；所述下壳体和上壳体之间通过螺栓固定连接，所述选挡机构、换挡机构和及锁止机构固定安装在下壳体和上壳体的内腔中，所述选挡机构与锁止机构固定保持啮合连接，所述换挡机构和锁止机构固定保持啮合连接。[0006] 作为优选，所述选挡机构由选挡电机、选挡电机座、选挡电机齿轮、变速齿轮组、选挡齿轮轴和节气门位置传感器组成；所述选挡电机通过螺栓与选挡电机座固定在一起，所述选挡电机与选挡电机齿轮保持固定连接，所述选挡电机齿轮与变速齿轮组中小齿轮保持啮合连接，所述选挡电机座内部固定安装有变速齿轮组，所述选挡电机齿轮和选挡齿轮轴保持同轴固定，保证选挡电机的选挡电机齿轮与输出的选挡齿轮轴同轴心，所述选挡齿轮轴的顶端与节气门位置传感器相连，所述选挡齿轮轴上的直齿与导轴上蜗杆相啮合，所述选挡齿轮轴与导轴进行啮合，选挡电机的旋转可以使导轴上下移动，从而达到选挡的目的。[0007] 作为优选，所述换挡机构由换挡电机、换挡电机齿轮、中间齿轮组和转接座组成，所述换挡电机的输出端与换挡电机齿轮固定连接，所述换挡电机齿轮与中间齿轮组保持啮合连接，所述中间齿轮组通过轴承固定安装在转接座的外壳上，所述中间齿轮组包括中间齿轮和中间齿轮轴，所述中间齿轮轴与齿扇固定保持啮合连接。[0008] 作为优选，所述锁止机构由齿扇、互锁套、导轴、上拨头和下拨头组成；所述齿扇通过定位销固定安装在导轴上，所述导轴上通过定位销固定安装有上拨头和下拨头，所述导轴上固定设置有锁止销，其用于换挡时对导轴旋转位置限位，所述导轴上通过圆柱销固定安装有互锁套，所述互锁套上固定设置有锁止槽，[0009] 作为优选，所述的所述齿扇的角度是导轴换挡旋转时旋转角度的二倍。[0010] 作为优选，所述的齿扇上固定设置有锁止槽和锁止滚珠，所述上壳体上固定安装有定位销柱，所述上壳体上的定位销柱通过锁止滚珠与齿扇上的锁止槽卡接固定。[0011] 作为优选，所述上壳体和下壳体的材料选用铸铝材料，减轻整个机构的质量。[0012] 作为优选，所述上壳体上固定安装有排气阀。[0013] 作为优选，所述选挡电机和换挡电机为12V直流无刷电机。[0014] 作为优选，所述选挡齿轮轴上固定安装有霍尔位置传感器。[0015] 作为优选，所述导轴上设计安装有互锁套，互锁套锁止槽与锁止销之间的角度根据变速箱换挡需要导轴旋转的角度而定，此处定位.度。锁止槽设计有个，分别起到变速箱的1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、6挡、倒挡的锁止作用。[0016] 作为优选，所述MT选换挡机构为满足标定要求，选挡和换挡动力传动选用2挡齿轮传动。[0017] 本发明的AMT选换挡机构中减速齿轮组均采用40Gr材料，壳体选用YZA1Si11Gu3材料。其他轴承等零部件均按照国标要求选择。在零部件组装工序严格按照转配要求执行。[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述的一种电动汽车AMT选换挡机构，结构设计合理，稳定性高，结构简单，易于控制，所有减速齿轮齿数和主从动齿轮齿数以及扇形齿齿数和角度等都是严格按照变速箱换挡行程与12V选换挡电机转速匹配计算所得。选换挡导轴上设计有锁止槽，防止换挡后脱挡，并在外壳上事先设计轴承和电机的安装位置，便于轴承和电机的安装。附图说明[0019] 为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。[0020] 图1为本发明的结构示意图；[0021] 图2为本发明下壳体1和上壳体6组装后的结构示意图；[0022] 图3为本发明中中间齿轮组18的结构示意图；[0023] 图4为本发明中齿扇19的结构示意图；[0024] 图5为本发明中选挡齿轮轴23的结构示意图；[0025] 图6为本发明中变速齿轮组28的结构示意图；[0026] 图7为本发明中互锁套36的结构示意图；[0027] 图8为本发明中上拨头39的结构示意图；[0028] 图9为本发明中下拨头43的结构示意图。[0029] 图中：下壳体1、排气阀5、上壳体6、换挡电机10、节气门位置传感器12、换挡电机齿轮16、中间齿轮组18、齿扇19、选挡齿轮轴23、变速齿轮组28、选挡电机座30、选挡电机齿轮32、转接座33、互锁套36、上拨头39、导轴42、下拨头43、选挡电机46。具体实施方式[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。[0031] 在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。[0032] 如图1‑图9所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括下壳体1、上壳体6、选挡机构A、换挡机构B和锁止机构C；所述下壳体1和上壳体6之间通过螺栓固定连接，所述选挡机构A、换挡机构B和及锁止机构C固定安装在下壳体1和上壳体6的内腔中，所述选挡机构A与锁止机构C固定保持啮合连接，所述换挡机构B和锁止机构C固定保持啮合连接。[0033] 进一步的，所述选挡机构A由选挡电机46、选挡电机座30、选挡电机齿轮32、变速齿轮组28、选挡齿轮轴23和节气门位置传感器12组成；所述选挡电机46通过螺栓与选挡电机座30固定在一起，所述选挡电机46与选挡电机齿轮32保持固定连接，所述选挡电机齿轮32与变速齿轮组28中小齿轮保持啮合连接，所述选挡电机座30内部固定安装有变速齿轮组28，所述选挡电机齿轮32和选挡齿轮轴23保持同轴固定，保证选挡电机46的选挡电机齿轮32与输出的选挡齿轮轴23同轴心，所述选挡齿轮轴23的顶端与节气门位置传感器12相连，所述选挡齿轮轴23上的直齿与导轴42上蜗杆相啮合；所述选挡齿轮轴23与导轴42进行啮合，选挡电机46的旋转可以使导轴42上下移动，从而达到选挡的目的。[0034] 进一步的，所述换挡机构B由换挡电机10、换挡电机齿轮16、中间齿轮组18和转接座33组成，所述换挡电机10的输出端与换挡电机齿轮16固定连接，所述换挡电机齿轮16与中间齿轮组18保持啮合连接，所述中间齿轮组18通过轴承固定安装在转接座33的外壳上，所述中间齿轮组18包括中间齿轮182和中间齿轮轴181，所述中间齿轮轴181与齿扇19固定保持啮合连接。[0035] 进一步的，所述锁止机构C由齿扇19、互锁套36、导轴42、上拨头39和下拨头43组成；所述齿扇19通过定位销固定安装在导轴42上，所述导轴42上通过定位销固定安装有上拨头39和下拨头43，所述导轴42上固定设置有锁止销，其用于换挡时对导轴42旋转位置限位，所述导轴42上通过圆柱销固定安装有互锁套36，所述互锁套36上固定设置有锁止槽，[0036] 进一步的，所述的所述齿扇19的角度是导轴42换挡旋转时旋转角度的二倍。[0037] 进一步的，所述的齿扇19上固定设置有锁止槽和锁止滚珠，所述上壳体6上固定安装有定位销柱，所述上壳体6上的定位销柱通过锁止滚珠与齿扇19上的锁止槽卡接固定。[0038] 进一步的，所述上壳体6和下壳体1的材料选用铸铝材料，减轻整个机构的质量。[0039] 进一步的，所述上壳体6上固定安装有排气阀5。[0040] 进一步的，所述选挡齿轮轴23上固定安装有霍尔位置传感器。[0041] 进一步的，所述选挡电机46和换挡电机10为12V直流无刷电机。[0042] 进一步的，所述导轴42上设计安装有互锁套36，互锁套36锁止槽与锁止销之间的角度根据变速箱换挡需要导轴42旋转的角度而定，此处定位27.5度。锁止槽设计有7个，分别起到变速箱的1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、6挡、倒挡的锁止作用。[0043] 进一步的，所述AMT选换挡机构为满足标定要求，选挡和换挡动力传动选用2级齿轮传动。[0044] 本具体实施方式的工作原理为：所述换挡电机10旋转时带动换挡电机齿轮16旋转，通过与中间齿轮组18啮合带动齿扇19旋转，从而带动导轴42的旋转，达到换挡的效果；为使换挡后挡位锁止，齿扇19后设计有锁止槽，上壳体6上设计有定位销柱，锁止槽中设计有锁止滚珠，锁止滚珠在锁止槽中起到挡位锁止的作用；所述选挡机构的传动过程是选挡电机46旋转→变速齿轮组28→选挡齿轮轴23上的直齿→导轴42上蜗杆→拨头，致使达到选挡效果。[0045] 本具体实施方式所述的一种电动汽车上用AMT变速箱选换挡机构，结构设计合理，稳定性高，结构简单，易于控制，轴承固定在上壳体或下壳体上，有利于运行平顺，并配设有位置传感器，有利于电动汽车用AMT变速箱平顺换挡，下壳体上事先预留安装固定孔，便于安装在变速箱上。[0046] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。[0047] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

专利地区：河南

专利申请日期：2020-09-03

专利公开日期：2024-06-04

专利公告号：CN111911624B