一种选换挡执行单元及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种选换挡执行单元及车辆。


背景技术：

2.在专利cn107636364b中，公开了一种气动换挡执行机构总成带离合器执行器，四个换挡气缸和一个离合器执行气缸在执行器外壳中，换挡气缸内带活塞和活塞杆，活塞杆上连接换挡拨叉。由气动电磁阀驱动控制气体进入气缸，由一个位置移动到另一个位置。同时离合器气缸通过压力气体使活塞杆从一个位置移动到另一个位置，来控制离合器的结合和分离。但是，此机构没有选挡气缸，不容易进行扩展，而且集成离合器气缸，布置上空间较复杂。
3.基于此，亟需一种选换挡执行单元及车辆，以解决上述存在的问题。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种选换挡执行单元及车辆，集成度更高，更加节省空间，结构紧凑，布置简单，提高可靠性，同时扩展性更强，易于匹配多挡位的amt变速箱总成。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种选换挡执行单元，包括：
7.选挡气缸，其沿第一方向布置，所述选挡气缸设置有第一输出轴，所述第一输出轴的外壁设置有螺旋纹；
8.选挡套，其设置有螺旋孔，所述螺旋孔与所述螺旋纹螺旋连接；
9.壳体，其内壁设置有限位部，所述限位部用于限制所述选挡套沿第一方向移动；
10.第一换挡气缸，其沿所述第一方向布置，所述第一换挡气缸设置有第二输出轴，所述第二输出轴上设置有可转动的拨齿块和可滑动连接的驱动拨叉；
11.选挡拨环，其套设于所述拨齿块，所述选挡套能够驱动所述选挡拨环转动，所述选挡拨环能够驱动所述拨齿块转动，且所述拨齿块能够相对所述选挡拨环沿所述第一方向移动；
12.所述第一输出轴伸缩时，所述选挡套绕所述第一输出轴转动且所述选挡套驱动所述选挡拨环转动，所述选挡拨环带动所述拨齿块转动，以使所述拨齿块卡接于所述驱动拨叉。
13.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，所述驱动拨叉为多个，所述拨齿块转动时能够可选择地卡接于其中一个所述驱动拨叉。
14.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，所述拨齿块设置有卡台；
15.所述选挡拨环设置有缺口，所述卡台设置于所述缺口内，所述选挡套驱动连接于所述选挡拨环。
16.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，所述驱动拨叉设置有卡口，所述卡台
能够卡接于其中一个所述驱动拨叉的所述卡口内，所述选挡拨环卡接于其他所述驱动拨叉的所述卡口内。
17.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，所述限位部包括两个挡块，两个所述挡块间隔设置于所述选挡套沿所述第一方向的两侧。
18.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，所述选挡套设置有长条孔，所述选挡拨环上设置有销轴，所述销轴可滑动穿设于长条孔内。
19.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，还包括自锁组件，所述自锁组件包括导向柱、弹性件和自锁件，所述导向柱设置于所述壳体的内壁，所述导向柱设置有导向槽，所述弹性件一端连接于所述导向槽的槽底，另一端连接所述自锁件，所述驱动拨叉靠近所述自锁件一侧设置有波浪形的自锁槽，所述自锁件能够抵接于所述自锁槽内。
20.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，还包括换挡电磁阀，所述换挡电磁阀用于控制所述选挡气缸和/或所述第一换挡气缸。
21.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，多个所述驱动拨叉包括第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉和所述第二拨叉设置于所述拨齿块的两侧，所述第一拨叉用于切换1挡和倒挡，所述第二拨叉用于切换2挡和3挡。
22.作为一种选换挡执行单元的优选技术方案，还包括传感器，所述壳体的侧壁内设置有走线孔，所述壳体的内壁设置有安装孔，所述安装孔连接于所述走线孔，线束穿设于所述走线孔内，所述传感器安装于所述安装孔且连接于所述线束。
23.另一方面，提供一种车辆，包括以上任一方案所述的选换挡执行单元。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明提供一种选换挡执行单元，工作时，由于第一输出轴与选挡套螺旋连接，且限位部能够限制选挡套沿第一方向移动，所以选挡气缸驱动第一输出轴伸缩时，第一输出轴驱动选挡套转动，将直线运动转化为旋转运动。然后选挡套驱动选挡拨环转动，选挡拨环驱动拨齿块转动，拨齿块转动至卡接于驱动拨叉，此时第一换挡气缸驱动第二输出轴伸缩时，带动拨齿块和驱动拨叉沿第一方向移动，完成换挡动作。本发明相对于传动气动执行机构，将选挡机构、换挡机构和驱动拨叉集成在壳体内，集成度更高，选挡气缸和第一换挡气缸平行布置，更加节省空间，结构紧凑，布置简单，通过设置选挡机构，提高了选换挡执行单元的可扩展性，易于匹配多挡位的amt变速箱总成。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明具体实施方式提供的选换挡执行单元的第一视角的结构示意图；
28.图2是本发明具体实施方式提供的选换挡执行单元的第二视角的结构示意图；
29.图3是图2在a处的放大图；
30.图4是本发明具体实施方式提供的选挡套的结构示意图；
31.图5是本发明具体实施方式提供的第一输出轴的主视图；
32.图6是本发明具体实施方式提供的驱动拨叉的结构示意图；
33.图7是本发明具体实施方式提供的选换挡执行单元的部分结构示意图。
34.图中标记如下：
35.1、选挡气缸；11、第一输出轴；111、螺旋纹；2、选挡套；21、螺旋孔；22、长条孔；3、壳体；31、挡块；4、第一换挡气缸；41、第二输出轴；5、拨齿块；51、卡台；6、驱动拨叉；61、卡口；62、自锁槽；63、第一拨叉；64、第二拨叉；7、选挡拨环；71、销轴；72、缺口；8、自锁组件；81、导向柱；82、自锁件；9、传感器；10、前副箱换挡气缸；20、后副箱换挡气缸；30、前副箱拨叉。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
37.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
40.如图1-图5所示，本实施例提供一种车辆，包括选换挡执行单元，该选换挡执行单元包括选挡气缸1、选挡套2、壳体3、第一换挡气缸4、拨齿块5、驱动拨叉6和选挡拨环7。
41.具体地，选挡气缸1沿第一方向布置，即第一方向为选挡气缸1的轴线方向，选挡气缸1设置有第一输出轴11，第一输出轴11的外壁设置有螺旋纹111；选挡套2设置有螺旋孔21，螺旋孔21与螺旋纹111螺旋连接；壳体3内壁设置有限位部，限位部用于限制选挡套2沿第一方向移动；第一换挡气缸4沿第一方向布置，第一换挡气缸4设置有第二输出轴41，第二输出轴41上设置有可转动的拨齿块5和可滑动连接的驱动拨叉6；选挡拨环7套设于拨齿块5，选挡套2能够驱动选挡拨环7转动，选挡拨环7能够驱动拨齿块5转动，且拨齿块5能够相对选挡拨环7沿第一方向移动；第一输出轴11伸缩时，选挡套2绕第一输出轴11转动且选挡套2驱动选挡拨环7转动，选挡拨环7带动拨齿块5转动，以使拨齿块5卡接于驱动拨叉6。本实施例中，限位部包括两个挡块31，两个挡块31间隔设置于选挡套2沿第一方向的两侧，以限制选挡套2沿第一方向窜动。
42.工作时，由于第一输出轴11与选挡套2螺旋连接，且限位部能够限制选挡套2沿第一方向移动，所以选挡气缸1驱动第一输出轴11伸缩时，第一输出轴11驱动选挡套2转动，将直线运动转化为旋转运动。然后选挡套2驱动选挡拨环7转动，选挡拨环7驱动拨叉6块转动，拨齿块5转动至卡接于驱动拨叉6，此时第一换挡气缸4驱动第二输出轴41伸缩时，带动拨齿块5和驱动拨叉6沿第一方向移动，实现了换挡。本实施例相对于传统气动执行机构，将选挡机构、换挡机构和驱动拨叉6集成在壳体3内，集成度更高，选挡气缸1和第一换挡气缸4平行布置，更加节省空间，结构紧凑，布置简单，通过设置选挡机构，提高了选换挡执行单元的可扩展性，易于匹配多挡位的amt变速箱总成。
43.本实施例中，选挡套2设置有长条孔22，选挡拨环7上设置有销轴71，销轴71可滑动穿设于长条孔22内，以使选挡套2转动时，销轴71滑动，进而带动选挡拨环7转动。
44.优选地，驱动拨叉6为多个，拨齿块5转动时能够可选择地卡接于其中一个驱动拨叉6，实现了第一换挡气缸4能够可选择的驱动多个驱动拨叉6，减少换挡气缸的数量，增加结构紧凑性，提高了选换挡执行单元的可扩展性，易于匹配多挡位的amt变速箱总成。本实施例中，驱动拨叉6为两个，多个驱动拨叉6包括第一拨叉63和第二拨叉64，第一拨叉63和第二拨叉64设置于拨齿块5的两侧，第一拨叉63用于切换1挡和倒挡，第二拨叉64用于切换2挡和3挡。
45.本实施例中，该选换挡执行单元还包括前副箱换挡气缸10、后副箱换挡气缸20、前副箱拨叉30和后副箱拨叉(图示未示出)，前副箱换挡气缸10驱动连接于前副箱拨叉30，后副箱换挡气缸20驱动连接于后副箱拨叉，实现变速箱的多挡切换。
46.优选地，该选换挡执行单元还包括换挡电磁阀(图示未示出)，换挡电磁阀用于控制选挡气缸1、第一换挡气缸4、前副箱换挡气缸10和/或后副箱换挡气缸20，带动换挡拨叉运动，完成相应换挡动作。
47.进一步具体地，如图3所示，拨齿块5设置有卡台51；选挡拨环7设置有缺口72，卡台51设置于缺口72内，选挡套2驱动连接于选挡拨环7，当选挡拨环7旋转时，缺口72的侧壁抵接于卡台51，以驱动拨齿块5旋转。本实施例中，选挡拨环7呈c形，
48.进一步地，如图3和图6所示，驱动拨叉6设置有卡口61，卡台51能够卡接于其中一个驱动拨叉6的卡口61内，选挡拨环7卡接于其他驱动拨叉6的卡口61内。当第一拨叉63和第二拨叉64处于空挡状态时，第一拨叉63的卡口61、第二拨叉64的卡口61、卡台51和选挡拨环7沿第二输出轴41的径向处于同一平面内，选挡拨环7驱动卡台51可选择的卡接于其中一个驱动拨叉6的卡口61内，实现了驱动拨叉6通过拨齿块5与第二输出轴41驱动连接，与此同时，驱动拨环卡接于其他驱动拨叉6的卡口61内，实现驱动拨叉6的自锁，防止未选定的驱动拨叉6沿第一方向窜动，提高了选换挡执行单元的工作可靠性。
49.优选地，如图7所示，该选换挡执行单元还包括自锁组件8，自锁组件8包括导向柱81、弹性件(图示未示出)和自锁件82，导向柱81设置于壳体3的内壁，导向柱81设置有导向槽，弹性件一端连接于导向槽的槽底，另一端连接自锁件82，驱动拨叉6靠近自锁件82一侧设置有波浪形的自锁槽62，自锁件82能够抵接于自锁槽62内。当第一选挡气缸1带动驱动拨叉6移动时，驱动拨叉6的自锁槽62克服弹性件的弹力，驱动自锁件82向远离驱动拨叉6的方向移动；当驱动拨叉6移动至预设位置时，自锁件82在弹性件的弹力下再次抵接于自锁槽62内，以限制驱动拨叉6沿第一方向窜动，实现了驱动拨叉6自锁，提高工作可靠性，防止脱挡。
本实施例中，弹性件为弹簧。
50.优选地，该选换挡执行单元还包括传感器9，壳体3的侧壁内设置有走线孔，壳体3的内壁设置有安装孔，安装孔连接于走线孔，线束穿设于走线孔内，传感器9安装于安装孔且连接于线束。其中，传感器9根据主箱位置进行相关的布置，连接传感器9的线束走壳体3内部的走线孔，执行机构外部没有裸露线束，做到干湿分离，减少故障率。本实施例中，传感器9包括输入轴转速传感器和温度传感器等。
51.进一步优选地，壳体3设置走线孔部位的壁厚大于壳体3主体的壁厚，以增加壳体3的结构强度，以及便于走线孔的加工。
52.需要特别说明的，该选换挡执行单元的工作原理为，根据tcu程序换挡规律，首先进行选挡，高压气体流径调压阀调压，然后选挡气缸1打开，高压气体推动活塞，活塞带动第一输出轴11做直线运动，选挡套2的螺旋槽通过与第一输出轴11的螺旋纹111螺旋配合，将直线运动转化为旋转运动，从而带动选挡拨环7和拨齿块5进行选挡，完成相应的选挡动作，换挡动作由壳体3内的换挡电磁阀开闭来控制换挡气缸内的活塞，带动换挡拨叉运动，根据其内的传感器9进行位置判断，来完成相应的换挡动作。
53.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。