[发明专利]自动式手动变速器及其变速操纵机构

说明书

技术领域

本发明一般地涉及车辆的变速器领域，特别是自动式手动变速器（机械式自动变速器，AMT）。更具体地，本发明涉及一种用于自动式手动变速器的变速操纵机构。

背景技术

自动式手动变速器是在传统的齿轮式手动变速器的基础上改进而成的电控式自动换档变速器，其既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动效率高、成本低、结构简单、工作可靠、便于制造的长处，因而性价比较高，在车辆变速器领域内具有广泛的应用。

图1A和1B示出了一种典型的传统手动变速器，其是具有五个前进档1-5和一个倒档R的五速变速器，包括手动换档杆11和变速器壳体12，在变速器壳体12内容纳有变速传动机构13和变速操纵机构14。变速传动机构13包括多个齿轮副，变速器的输入轴15和输出轴16与变速传动机构13操作连接。变速操纵机构14包括三个换档拨叉组件，手动换档杆11的下端与换档拨叉组件之一操作接合。在换档时，操作者以所谓的“H模式”操作手动换档杆11，即如图1B所示，首先使手动换档杆11沿双箭头x的方向摆动以使得手动换档杆的下端与选定的一个换档拨叉组件接合（“选档”操作），然后再使手动换档杆11沿双箭头y的方向摆动以带动相应的换档拨叉组件朝选定的方向移动（“变档”操作），该换档拨叉组件进而带动相连的啮合套与特定的齿轮副接合，使得机械动力经由该齿轮副在输入轴15和输出轴16之间传递，由此使变速器实现具有特定传动比的档位。

以上述手动变速器为基础发展出的自动式手动变速器的一种常用设计是，通过电子控制利用电动、液压或气动的方式代替手动操作来操控换档杆的上述换档动作。但是，此设计中的变速操纵机构需要两个致动器来分别实现换档杆的上述“选档”和“变档”操作，结构较为复杂。此外，“选档”与“变档”的双重操作需要相互协调，还导致换档速度慢的缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的上述缺陷，即提供一种结构简单、工作可靠且换档速度快的用于自动式手动变速器的变速操纵机构及包括该变速操纵机构的自动式手动变速器。

一方面，本发明提供了一种用于自动式手动变速器的变速操纵机构，其包括：n个换档拨叉组件，其中n为等于或大于2的整数，每个换档拨叉组件都可往复移动而选择性地经由所述变速器的特定齿轮副传递机械动力，以使所述变速器实现特定档位；可受驱动而绕与所述换档拨叉组件往复移动的方向平行的纵向轴线转动的转鼓，所述转鼓绕其外周面形成有凹槽，所述凹槽包括n个在所述转鼓的径向上具有恒定高度的高度恒定部段，所述n个高度恒定部段的高度互不相同，所述凹槽在每两个周向相邻的高度恒定部段之间都包括与这两个高度恒定部段续接且高度逐渐增大或减小的高度渐变部段，当从所述转鼓的外周面的展开图看去时，每个所述高度恒定部段的至少一部分呈S形，而各个所述高度渐变部段呈彼此共线且与所述纵向轴线垂直的直线形；和换档拨杆，所述换档拨杆可在与所述换档拨叉组件往复移动的方向平行的平面内摆动并在与所述纵向轴线垂直的平面内枢转，并且具有第一和第二端部，所述第一端部与所述凹槽的侧面和底面相接触地滑动接合在所述凹槽内，所述第二端部能与选定的一个换档拨叉组件操作连接；其中，随着所述转鼓转动，所述换档拨杆的第一端部依次与所述凹槽的所述n个高度恒定部段滑动接合，由此所述换档拨杆在与所述纵向轴线垂直的平面内枢转成使得所述换档拨杆的第二端部依次与所述n个换档拨叉组件操作连接；而在所述换档拨杆的第一端部与每个所述高度恒定部段的S形部分滑动接合的过程中，所述换档拨杆在与所述换档拨叉组件往复移动的方向平行的平面内来回摆动，并通过其第二端部带动与之操作连接的换档拨叉组件往复移动一次；由此在所述换档拨杆的第一端部与整个所述凹槽滑动接合的过程中所述变速器顺序地实现至多2n个能传递机械动力的档位。

优选地，所述n个高度恒定部段的高度沿所述转鼓的周向依次增大或依次减小。

有利地，当从所述转鼓的外周面的展开图看去时，每个所述高度恒定部段的整体呈S形。

所述转鼓可设置在所述变速器的壳体的外部，并且所述换档拨杆可延伸穿过所述壳体。

所述转鼓的转动可由电动系统、液压系统或气动系统来驱动。根据一种有利构型，所述转鼓能沿相反的两个方向转动。

有利地，在所述换档拨杆上设有二维转向装置作为其在与所述换档拨叉组件往复移动的方向平行的平面内摆动和在与所述纵向轴线垂直的平面内枢转的转轴。