[發明專利]自動式手動變速器及其變速操縱機構

在審

• 申請號: 201210541503.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103867709A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 沈歡;張凱之
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: F16H63/32
• 分類號: F16H63/32;F16H61/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明一般地涉及車輛的變速器領域，特別是自動式手動變速器（機械式自動變速器，AMT）。更具體地，本發明涉及一種用于自動式手動變速器的變速操縱機構。

背景技術

自動式手動變速器是在傳統的齒輪式手動變速器的基礎上改進而成的電控式自動換檔變速器，其既具有液力自動變速器自動變速的優點，又保留了原手動變速器齒輪傳動效率高、成本低、結構簡單、工作可靠、便于制造的長處，因而性價比較高，在車輛變速器領域內具有廣泛的應用。

圖1A和1B示出了一種典型的傳統手動變速器，其是具有五個前進檔1-5和一個倒檔R的五速變速器，包括手動換檔桿11和變速器殼體12，在變速器殼體12內容納有變速傳動機構13和變速操縱機構14。變速傳動機構13包括多個齒輪副，變速器的輸入軸15和輸出軸16與變速傳動機構13操作連接。變速操縱機構14包括三個換檔撥叉組件，手動換檔桿11的下端與換檔撥叉組件之一操作接合。在換檔時，操作者以所謂的“H模式”操作手動換檔桿11，即如圖1B所示，首先使手動換檔桿11沿雙箭頭x的方向擺動以使得手動換檔桿的下端與選定的一個換檔撥叉組件接合（“選檔”操作），然后再使手動換檔桿11沿雙箭頭y的方向擺動以帶動相應的換檔撥叉組件朝選定的方向移動（“變檔”操作），該換檔撥叉組件進而帶動相連的嚙合套與特定的齒輪副接合，使得機械動力經由該齒輪副在輸入軸15和輸出軸16之間傳遞，由此使變速器實現具有特定傳動比的檔位。

以上述手動變速器為基礎發展出的自動式手動變速器的一種常用設計是，通過電子控制利用電動、液壓或氣動的方式代替手動操作來操控換檔桿的上述換檔動作。但是，此設計中的變速操縱機構需要兩個致動器來分別實現換檔桿的上述“選檔”和“變檔”操作，結構較為復雜。此外，“選檔”與“變檔”的雙重操作需要相互協調，還導致換檔速度慢的缺點。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的上述缺陷，即提供一種結構簡單、工作可靠且換檔速度快的用于自動式手動變速器的變速操縱機構及包括該變速操縱機構的自動式手動變速器。

一方面，本發明提供了一種用于自動式手動變速器的變速操縱機構，其包括：n個換檔撥叉組件，其中n為等于或大于2的整數，每個換檔撥叉組件都可往復移動而選擇性地經由所述變速器的特定齒輪副傳遞機械動力，以使所述變速器實現特定檔位；可受驅動而繞與所述換檔撥叉組件往復移動的方向平行的縱向軸線轉動的轉鼓，所述轉鼓繞其外周面形成有凹槽，所述凹槽包括n個在所述轉鼓的徑向上具有恒定高度的高度恒定部段，所述n個高度恒定部段的高度互不相同，所述凹槽在每兩個周向相鄰的高度恒定部段之間都包括與這兩個高度恒定部段續接且高度逐漸增大或減小的高度漸變部段，當從所述轉鼓的外周面的展開圖看去時，每個所述高度恒定部段的至少一部分呈S形，而各個所述高度漸變部段呈彼此共線且與所述縱向軸線垂直的直線形；和換檔撥桿，所述換檔撥桿可在與所述換檔撥叉組件往復移動的方向平行的平面內擺動并在與所述縱向軸線垂直的平面內樞轉，并且具有第一和第二端部，所述第一端部與所述凹槽的側面和底面相接觸地滑動接合在所述凹槽內，所述第二端部能與選定的一個換檔撥叉組件操作連接；其中，隨著所述轉鼓轉動，所述換檔撥桿的第一端部依次與所述凹槽的所述n個高度恒定部段滑動接合，由此所述換檔撥桿在與所述縱向軸線垂直的平面內樞轉成使得所述換檔撥桿的第二端部依次與所述n個換檔撥叉組件操作連接；而在所述換檔撥桿的第一端部與每個所述高度恒定部段的S形部分滑動接合的過程中，所述換檔撥桿在與所述換檔撥叉組件往復移動的方向平行的平面內來回擺動，并通過其第二端部帶動與之操作連接的換檔撥叉組件往復移動一次；由此在所述換檔撥桿的第一端部與整個所述凹槽滑動接合的過程中所述變速器順序地實現至多2n個能傳遞機械動力的檔位。

優選地，所述n個高度恒定部段的高度沿所述轉鼓的周向依次增大或依次減小。

有利地，當從所述轉鼓的外周面的展開圖看去時，每個所述高度恒定部段的整體呈S形。

所述轉鼓可設置在所述變速器的殼體的外部，并且所述換檔撥桿可延伸穿過所述殼體。

所述轉鼓的轉動可由電動系統、液壓系統或氣動系統來驅動。根據一種有利構型，所述轉鼓能沿相反的兩個方向轉動。

有利地，在所述換檔撥桿上設有二維轉向裝置作為其在與所述換檔撥叉組件往復移動的方向平行的平面內擺動和在與所述縱向軸線垂直的平面內樞轉的轉軸。