一種自動(dòng)操縱裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)操縱裝置，滾珠絲杠通過(guò)絲杠螺母相連，且滾珠絲杠的外端均套設(shè)用來(lái)限制絲杠螺母的最大位移的止推軸承，掛檔電機(jī)的輸出軸與其中一副滾珠絲杠相連；換擋桿與螺母撥頭和換擋撥頭均通過(guò)花鍵連接；螺母撥頭安裝于絲杠螺母上，換擋撥頭在選檔氣缸的帶動(dòng)下動(dòng)作。掛檔電機(jī)和選檔氣缸可以獨(dú)立進(jìn)行控制，縮短選換擋時(shí)間。另外，滾珠絲杠與選檔氣缸可以交叉布置，即兩者的旋轉(zhuǎn)軸線為兩條正交的異面直線，可以最大限度地減小操縱裝置的外部尺寸。由于該機(jī)構(gòu)兼具了電動(dòng)系統(tǒng)的控制精度與氣動(dòng)系統(tǒng)的低成本、高可靠性，降低了整套機(jī)構(gòu)的成本，提高了可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自動(dòng)操縱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變速器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)操縱裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前商用車(chē)變速器領(lǐng)域，普遍使用自動(dòng)操縱裝置。由于自動(dòng)操縱裝置可以方便地與自動(dòng)變速箱控制器進(jìn)行通信，提高了純電動(dòng)變速器的控制精度。同時(shí)對(duì)于可靠性、控制精度方面提出了更高的要求。自動(dòng)操縱裝置分為電動(dòng)、氣動(dòng)等形式，電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是控制精度高、體積小、成本高。氣動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)雖然控制精度低、體積大，但成本低廉。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種自動(dòng)操縱裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]—種自動(dòng)操縱裝置，包括掛檔電機(jī)，滾珠絲杠、螺母撥頭、換擋撥頭、操縱裝置殼體以及安裝于殼體內(nèi)的換擋桿;滾珠絲杠通過(guò)絲杠螺母相連，滾珠絲杠的外端均套設(shè)用來(lái)限制絲杠螺母的最大位移的止推軸承，掛檔電機(jī)的輸出軸與其中一副滾珠絲杠相連;換擋桿與螺母撥頭和換擋撥頭均通過(guò)花鍵連接;螺母撥頭安裝于絲杠螺母上，換擋撥頭在選檔氣缸的帶動(dòng)下動(dòng)作。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
[0007]所述換擋桿的前端通過(guò)深溝球軸承支撐于操縱裝置殼體內(nèi)。
[0008]所述換擋桿的末端設(shè)置用于采集換擋桿轉(zhuǎn)過(guò)角度的角度傳感器。
[0009]所述換擋撥頭與選檔氣缸內(nèi)的選檔活塞相連，選檔活塞的活塞桿末端安裝用于采集選檔行程的直線位移傳感器。
[0010]所述掛檔電機(jī)與選檔氣缸交叉布置，掛檔電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與選檔氣缸的選檔活塞的運(yùn)動(dòng)軸線為兩條正交的異面直線。
[0011]所述掛檔電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與換擋桿垂直，選檔氣缸的選檔活塞的運(yùn)動(dòng)軸線與換擋桿平行。
[0012]所述滾珠絲杠的導(dǎo)程為5mm。
[0013]所述掛檔電機(jī)與滾珠絲杠通過(guò)內(nèi)六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]本發(fā)明通過(guò)分析變速箱所需的掛檔力，選擇合理的導(dǎo)程、公稱(chēng)直徑，大大增加了滾珠絲杠的使用壽命。根據(jù)掛檔力計(jì)算出換擋撥頭的杠桿比，選用合適扭矩的電機(jī)，通過(guò)高精度的角位移傳感器實(shí)現(xiàn)換擋行程的閉環(huán)控制。使用體積小的選檔氣缸，可以提高氣動(dòng)系統(tǒng)的反應(yīng)速度，縮小選檔時(shí)間。
[0016]進(jìn)一步的，滾珠絲杠的精度、可靠性尤為重要，本發(fā)明使用5mm導(dǎo)程的滾珠絲杠，使得絲杠的壽命大大增加。選檔氣缸米用小氣缸，相對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)，降低了成本。
[0017]進(jìn)一步的，本發(fā)明將掛檔電機(jī)與選檔氣缸集成在一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)上，掛檔電機(jī)用于掛檔，選檔氣缸用于選檔。并且將掛檔電機(jī)與選檔氣缸交叉布置，盡可能減小操縱機(jī)構(gòu)的外形尺寸，以利于整車(chē)布置。由于兼顧了電機(jī)的高控制精度、氣缸的低成本，使得該操縱機(jī)構(gòu)具有更尚的性?xún)r(jià)比。
[0018]進(jìn)一步的，本發(fā)明采用大導(dǎo)程、高精度的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，提高控制精度及可靠性。
[0019]進(jìn)一步的，本發(fā)明采用高精度角位移傳感器，實(shí)現(xiàn)選換擋的閉環(huán)控制。
【【附圖說(shuō)明】】
[0020]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]其中:1-掛檔電機(jī);2-滾珠絲杠;3-換擋桿;4-螺母撥頭;5-換擋撥頭;6_止推軸承；7-絲杠螺母;8-深溝球軸承;9-選檔活塞；10-直線位移傳感器;11-選檔氣缸;12為角位移傳感器。
【【具體實(shí)施方式】】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0023]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明裝配于自動(dòng)變速箱上，要求外形尺寸應(yīng)盡可能小，以利于傳動(dòng)系及整車(chē)布置，因此，采用將掛檔電機(jī)I與選檔氣缸11交叉放置，選用大扭矩電機(jī)作為掛檔電機(jī)I，小氣缸作為選檔氣缸11。
[0024]如圖1所示，掛檔電機(jī)I與滾珠絲杠2通過(guò)內(nèi)六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩，換擋桿3分別與螺母撥頭4、換擋撥頭5通過(guò)花鍵連接。止推軸承6用來(lái)限制絲杠螺母7的最大位移，從而確定了該機(jī)構(gòu)的最大掛檔行程。通過(guò)在選檔氣缸11內(nèi)設(shè)置機(jī)械限位，可以確定選檔活塞9的最大選檔行程。
[0025]掛檔時(shí)，當(dāng)滾珠絲杠2在掛檔電機(jī)I的帶動(dòng)下繞自身軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠螺母7在滾珠絲杠2的軸線方向上做直線運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，螺母撥頭4的擺動(dòng)方向與絲杠軸線方向?yàn)檎魂P(guān)系，由于換擋桿3通過(guò)深溝球軸承8支撐于操縱裝置殼體，當(dāng)螺母撥頭4擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)花鍵連接使得換擋桿3擺動(dòng)，換擋桿3通過(guò)花鍵使得換擋撥頭5擺動(dòng)，從而完成掛檔操作。此時(shí)，角位移傳感器12采集換擋桿3轉(zhuǎn)過(guò)的角度，通過(guò)計(jì)算可以得出掛檔行程，將掛檔行程與目標(biāo)行程進(jìn)行反饋比較，可以實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。
[0026]選檔時(shí)，通過(guò)電磁閥控制高壓氣體從進(jìn)/排氣口進(jìn)入選檔氣缸11，推動(dòng)選檔活塞9到達(dá)指定位置，完成選檔。此時(shí)，直線位移傳感器10采集得到選檔行程，將位移與目標(biāo)位移進(jìn)行反饋比較，可以實(shí)現(xiàn)位移的誤差補(bǔ)償。
[0027]由于完成掛檔的螺母撥頭4與完成選檔的換擋撥頭5分別受控于滾珠絲杠2及選檔活塞9，在該操縱裝置工作時(shí)，掛檔電機(jī)I和選檔氣缸11可以獨(dú)立進(jìn)行控制，縮短選換擋時(shí)間。另外，滾珠絲杠2與選檔氣缸11可以交叉布置，即兩者的旋轉(zhuǎn)軸線為兩條正交的異面直線，可以最大限度地減小操縱裝置的外部尺寸。由于該機(jī)構(gòu)兼具了電動(dòng)系統(tǒng)的控制精度與氣動(dòng)系統(tǒng)的低成本、高可靠性，降低了整套機(jī)構(gòu)的成本，提高了可靠性。
[0028]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，包括掛檔電機(jī)(I)，滾珠絲杠(2)、螺母撥頭(4)、換擋撥頭(5)、操縱裝置殼體以及安裝于殼體內(nèi)的換擋桿(3);滾珠絲杠(2)通過(guò)絲杠螺母(7)相連，滾珠絲杠(2)的外端均套設(shè)用來(lái)限制絲杠螺母(7)的最大位移的止推軸承(6)，掛檔電機(jī)(I)的輸出軸與其中一副滾珠絲杠(2)相連;換擋桿(3)與螺母撥頭(4)和換擋撥頭(5)均通過(guò)花鍵連接;螺母撥頭(4)安裝于絲杠螺母(7)上，換擋撥頭(5)在選檔氣缸(11)的帶動(dòng)下動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述換擋桿(3)的前端通過(guò)深溝球軸承(8)支撐于操縱裝置殼體內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述換擋桿(3)的末端設(shè)置用于采集換擋桿(3)轉(zhuǎn)過(guò)角度的角度傳感器(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述換擋撥頭(5)與選檔氣缸(11)內(nèi)的選檔活塞(9)相連，選檔活塞(9)的活塞桿末端安裝用于采集選檔行程的直線位移傳感器(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(jī)(I)與選檔氣缸(11)交叉布置，掛檔電機(jī)(I)的旋轉(zhuǎn)軸線與選檔氣缸(11)的選檔活塞(9)的運(yùn)動(dòng)軸線為兩條正交的異面直線。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(jī)(I)的旋轉(zhuǎn)軸線與換擋桿(3)垂直，選檔氣缸(11)的選檔活塞(9)的運(yùn)動(dòng)軸線與換擋桿(3)平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠(2)的導(dǎo)程為5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的自動(dòng)操縱裝置，其特征在于，所述掛檔電機(jī)(I)與滾珠絲杠(2)通過(guò)內(nèi)六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩。
【文檔編號(hào)】F16H61/30GK105909777SQ201610472482
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】王勐, 孫文軍, 聶幸福, 葉欣, 范珊珊
【申請(qǐng)人】陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司