一种车辆旋转式机电转换换挡机构制造技术

本发明专利技术公开了一种车辆旋转式机电转换换挡机构，包括外罩，外罩内安装深沟球轴承，外罩顶部连接顶盖，外罩底部经传感器安装板后连接底座，单轴双自由度操纵机构贯穿深沟球轴承中，带动换挡力输出机构和挡位锁止限位机构联合运动，从而产生挡位切换手感；底座外圆周上安装出线座，电连接器通过出线座与外罩连接；传感器安装板上设有霍尔式接近开关，霍尔式接近开关连接电路板，电路板收集霍尔式接近开关信号，经出线座通过电连接器进行集中输出。本发明专利技术能够满足车辆6前1倒1空共8挡的变速箱使用需求和旋转换挡的操作方式要求，具备良好的换挡手感反馈、可靠性和耐磨性，能够保证挡位信号输出的正确性和稳定性，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆旋转式机电转换换挡机构


[0001]本专利技术涉及一种换挡机构，特别涉及一种车辆旋转式机电转换换挡机构。

技术介绍

[0002]旋转式机械换挡机构因其旋转工作的特点，广泛应用于车辆液力变速传动机构，将变速箱液压油路与旋转式机械换挡机构接通，通过换挡机构内部液压阀体的转动，控制不同油路通断，从而切换变速箱的输出工况，实现变速操作。随着车辆传动技术的发展以及新环境、新形势下对车辆的低温适应性要求，此种液压旋转式机械换挡机构已不能满足使用要求。
[0003]机电转换换挡机构区别于液压式机械换挡机构，其本身与变速箱没有直接联系，它采用先进的计算机控制技术，按照信号采集、信号处理和终端执行的工作模式，通过收集电控换挡机构挡位信号、变速箱转速信号、温度信号、压力信号等性能参数并进行集中分析计算，来实现对变速箱的精准控制。
[0004]机电转换换挡机构在应用时，如何保证其有清晰换挡手感反馈、明确的挡位指示和稳定的挡位状态输出，避免发生主观的误操作、挡位输出错误等故障，保护变速箱，保证车辆变速操纵系统运行的稳定性和可靠性便是首要任务，因此，机电转换机构则是车辆机电转换换挡机构设计的重点内容。除此之外，为满足车辆使用群体对机电转换换挡机构的接受度，降低其对新装备的上手难易度，换挡操作方式的继承性也是车辆机电转换换挡机构必须要考虑的内容。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种换挡手感鲜明、误操作率低、上手容易的车辆旋转式机电转换换挡机构。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种车辆旋转式机电转换换挡机构，包括外罩，外罩内安装2个同轴布置的深沟球轴承，还包括单轴双自由度操纵机构、换挡力输出机构、挡位锁止限位机构，所述外罩顶部连接顶盖，外罩底部经传感器安装板后连接底座，2个同轴设置的深沟球轴承固定在外罩内，单轴双自由度操纵机构贯穿深沟球轴承中，带动换挡力输出机构和挡位锁止限位机构联合运动，从而产生挡位切换手感；底座外圆周上安装出线座，电连接器通过出线座与外罩连接，用于电源输入和挡位信号输出；所述传感器安装板上设有8个霍尔式接近开关，分别对应6前1倒1空共计8个挡位，霍尔式接近开关连接电路板，电路板收集8个挡位的霍尔式接近开关信号，经出线座通过电连接器进行集中输出。
[0007]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述单轴双自由度操纵机构包括转轴、尼龙轴套、直线滑动轴承及卡盘；所述深沟球轴承内圈安装旋转盘，旋转盘内圈安装直线滑动轴承；所述转轴顶部穿过顶盖与手柄连接；转轴中部穿过直线滑动轴承，转轴底部穿过设置在底座中间的尼龙轴套；所述卡盘与转轴下部间隙配合，卡盘与旋转盘紧固，卡盘上设有感应
螺钉；单轴双自由度操纵机构带动卡盘转动，卡盘上的感应螺钉旋转到对应挡位霍尔式接近开关下进行感应，并输出对应挡位信号。
[0008]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述换挡力输出机构包括第一六角螺塞、第二六角螺塞、弹簧座、定位弹簧、限位弹簧；所述顶盖安装在外罩上，顶盖高度方向对称布置4个阶梯通孔，阶梯通孔中安装第一六角螺塞，第一六角螺塞螺纹端与定位弹簧一端固定连接，定位弹簧另一端放置第一钢球，第一钢球顶在旋转盘端面，阶梯通孔底部采用过盈配合安装钢球阀座，钢球阀座内侧与第一钢球接触，对第一钢球导向；顶盖径向对称布置2个第一阶梯孔，第一阶梯孔上安装弹簧座，第二六角螺塞安装在弹簧座上，第二六角螺塞螺纹端与限位弹簧一端固定连接，限位弹簧另一端放置第二钢球，第二钢球顶在转轴对应第二V型钢球槽中；所述旋转盘外圆与2个深沟球轴承配合，旋转盘内部设置第二阶梯孔，并在第二阶梯孔的阶梯端面设置4个螺纹孔，用于安装直线滑动轴承并与卡盘固定，旋转盘端面设置了10个均布的第一V型钢球槽，对应于顶盖的4个阶梯通孔；所述转轴在对应外圆位置设置3个连续的第二V型钢球槽，代表电控换挡机构3个不同挡位功能层，即空挡锁止层、前进挡限位层和倒挡限位层。
[0009]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述挡位锁止限位机构包括限位销、传感器安装板、前进挡限位盘和倒挡限位盘，传感器安装板、前进挡限位盘和倒挡限位盘从上往下依次堆叠并通过螺钉紧固，所述限位销安装在转轴对应位置，使限位销在空挡锁止层、前进挡限位层和倒挡限位层时分别处于传感器安装板、前进挡限位板和倒挡限位板的异型槽中，从而限制其在空挡锁止层、前进挡限位层和倒挡限位层的旋转自由度，分别为无法转动、只能顺时针转动、只能逆时针转动；所述传感器安装板利用中间冗余空间，通过配合限位销在空挡锁止层所处位置设计凹槽，从而集成了空挡锁止功能。
[0010]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述外罩与顶盖的连接面、外罩与传感器安装板的连接面、传感器安装板与底座的连接面均采用橡胶密封垫进行密封，其余间隙部分通过防尘套、O型密封圈或圆形橡胶条进行密封；底座四周均设有橡胶减震垫。
[0011]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述顶盖与手柄之间设有档位指示板，档位指示板固定在顶盖上，档位指示板上根据各挡位机械位置及手柄长端朝向进行刻字和刻线标识。
[0012]上述车辆旋转式机电转换换挡机构，所述转轴、旋转盘、卡盘、弹簧座、钢球阀座采用高强度合金结构钢40Cr，且均采用软氮化和镀镍处理；限位销采用合金结构钢38CrSi；手柄内部为不锈钢材质，外部为隔热材料；其余零部件均采用高强度铝合金材料。
[0013]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的旋转式机电转换换挡机构采用8个非接触式霍尔式接近开关来传输挡位信号，采用传感器安装板作为电气与机械模块的分隔板，使得整体机构分为机械和电器上下两个模块，且两个模块互不干涉，增强了机构的稳定性和可靠性。
[0014]2、本专利技术的旋转式机电转换换挡机构采用2个深沟球轴承和1个直线滑动轴承，使得机构整体绕Z轴的转动自由度和沿Z轴的滑动自由度灵活可靠，且在转轴的上中下三个位置均有轴向导向，整体结构强度高、刚性好；在竖直方向上，转轴上部采用对称的2个第二钢球和限位弹簧用于换挡手感发生和轴向定位，中部用1个直线滑动轴承来做轴向定位，底部用一个尼龙套筒做轴向定位和润滑，保证了转轴转动和竖直方向移动的灵活性和稳定性。
[0015]3、本专利技术设计定位弹簧顶第二钢球的换挡力输出机构，在相应的旋转盘零件上均布设计了10个钢球孔，同一挡位有4个对称分布的钢球参与换挡手感的产生，换挡手感均匀，反馈良好。
[0016]4、本专利技术对各功能区进行了划分，将旋转换挡和上下功能挡位切换手感机构集成设计，产品整体体积较小，布局紧凑，高温、低温、湿热、振动、冲击等性能完全满足军标要求。
[0017]5、本专利技术的主要承载及配合部件（转轴、旋转盘、卡盘、弹簧座、钢球阀座）均采用软氮化和镀镍处理，提高了配合零件的强度、耐磨性及防腐性能；连接面均采用橡胶密封垫进行密封，其余间隙部分通过防尘套、O型密封圈或圆形橡胶条进行密封，外部喷涂防腐油漆，具有良好的可靠性和环境适应性，能满足不同工况的使用要求，应用前景广阔。
附图说明
[0018]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆旋转式机电转换换挡机构，包括外罩，外罩内安装2个同轴布置的深沟球轴承，其特征在于：还包括单轴双自由度操纵机构、换挡力输出机构、挡位锁止限位机构，所述外罩顶部连接顶盖，外罩底部经传感器安装板后连接底座，2个同轴设置的深沟球轴承固定在外罩内，单轴双自由度操纵机构贯穿深沟球轴承中，带动换挡力输出机构和挡位锁止限位机构联合运动，从而产生挡位切换手感；底座外圆周上安装出线座，电连接器通过出线座与外罩连接，用于电源输入和挡位信号输出；所述传感器安装板上设有8个霍尔式接近开关，分别对应6前1倒1空共计8个挡位，霍尔式接近开关连接电路板，电路板收集8个挡位的霍尔式接近开关信号，经出线座通过电连接器进行集中输出。2.根据权利要求1所述的车辆旋转式机电转换换挡机构，其特征在于：所述单轴双自由度操纵机构包括转轴、尼龙轴套、直线滑动轴承及卡盘；所述深沟球轴承内圈安装旋转盘，旋转盘内圈安装直线滑动轴承；所述转轴顶部穿过顶盖与手柄连接；转轴中部穿过直线滑动轴承，转轴底部穿过设置在底座中间的尼龙轴套；所述卡盘与转轴下部间隙配合，卡盘与旋转盘紧固，卡盘上设有感应螺钉；单轴双自由度操纵机构带动卡盘转动，卡盘上的感应螺钉旋转到对应挡位霍尔式接近开关下进行感应，并输出对应挡位信号。3.根据权利要求2所述的车辆旋转式机电转换换挡机构，其特征在于：所述换挡力输出机构包括第一六角螺塞、第二六角螺塞、弹簧座、定位弹簧、限位弹簧；所述顶盖安装在外罩上，顶盖高度方向对称布置4个阶梯通孔，阶梯通孔中安装第一六角螺塞，第一六角螺塞螺纹端与定位弹簧一端固定连接，定位弹簧另一端放置第一钢球，第一钢球顶在旋转盘端面，阶梯通孔底部采用过盈配合安装钢球阀座，钢球阀座内侧与第一钢球接触，对第一钢球导向；顶盖径向对称布置2个第一阶梯孔，第一阶梯孔上安装弹簧座，第二六角螺塞安装在弹簧座上，第二六角螺塞螺纹端与限位弹簧一端固定连接，限位弹簧另一端放置第二钢球，第二钢球顶在转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杨，陈建文，周凯，陈思宇，肖强，张小鹏，谭平，谭锦和，
申请(专利权)人：江麓机电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：