本發(fā)明屬于車用變速器領(lǐng)域，具體涉及一種車用機(jī)械式自動變速箱選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于控制汽車擋位的選擇與變換。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自動變速器包括分別是液力自動變速器(AT)、機(jī)械式無級變速器(CVT)、電控機(jī)械式自動變速器(AMT)、雙離合自動變速器(DualClutchTransmission--DCT)。裝有自動變速器的汽車能根據(jù)汽車的運(yùn)行狀況自動變速變矩，變速器和發(fā)動機(jī)匹配良好，駕駛起來沒有換擋的頓挫感，駕駛舒適性很好。但是相比傳統(tǒng)的手動變速箱，自動變速箱的效率較低，維護(hù)成本高。機(jī)械式自動變速器AMT,是在傳統(tǒng)的有級固定軸式機(jī)械變速器的基礎(chǔ)上增加選換擋機(jī)構(gòu),通過電控單元(TCU)控制變速器實(shí)現(xiàn)自動換擋。AMT除了具有自動變速的優(yōu)點(diǎn)以外,還繼承了傳統(tǒng)手動齒輪變速器傳動效率高、成本低、易于制造、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)是汽車?yán)硐氲膫鲃有问健５乾F(xiàn)有的機(jī)械式自動變速箱的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在“換擋反應(yīng)速度較慢”的缺陷。此外，在較差的路況下，由于車輛顛簸、震動，變速箱選換擋軸易發(fā)生位置變動，此時變速箱選換擋軸會帶動推拉桿軸向運(yùn)動，從而螺母便會受到軸向力作用。當(dāng)電機(jī)沒有信號輸入時，電機(jī)的輸出軸會處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，從而螺桿也會自由轉(zhuǎn)動。由于結(jié)構(gòu)原因，滾珠絲杠的傳動效率很高，但是同時也會有很高的逆效率，螺母受到軸向力作用時，滾珠絲杠的螺桿就會轉(zhuǎn)動，螺母就會發(fā)生軸向移動，即滾珠絲杠發(fā)生逆?zhèn)鲃?，易發(fā)生“脫擋、跳擋”等技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本申請人已申請專利一種車用離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)[CN203453332U]，該專利技術(shù)方案適用于車用離合器，雖對本申請的技術(shù)方案有一定的借鑒，但是并不屬于同一范圍，且該專利執(zhí)行機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，對各部分零部件的加工要求較高，需要設(shè)計一款結(jié)構(gòu)更加簡單，且適用于變速箱的選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，克服“換擋反應(yīng)速度較慢”、“易脫擋、跳擋”等技術(shù)問題。本發(fā)明為了解決以上技術(shù)問題，提供了一種車用機(jī)械式自動變速箱選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案，結(jié)合附圖說明如下：一種車用機(jī)械式自動變速箱選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要由無刷直流電機(jī)1、滾珠絲杠、反傳動雙向逆止器組成，其特征在于：所述反傳動雙向逆止器一端與無刷直流電機(jī)1連接，另一端與滾珠絲杠連接；所述反傳動雙向逆止器由外至內(nèi)依次為外圈4、環(huán)形撥叉5和行星輪6，所述行星輪6外側(cè)撥動板的孔內(nèi)設(shè)有彈簧7，彈簧7兩端壓裝有滾柱8；所述外圈4內(nèi)側(cè)面與行星輪6外側(cè)面形成楔形槽，環(huán)形撥叉5撥動滾柱8，進(jìn)而撥動裝有彈簧7的行星輪6撥動板，使行星輪6在外圈4內(nèi)旋轉(zhuǎn)。所述行星輪6主體為圓柱形套筒，其撥動板連接處側(cè)面加工成平面，所述楔形槽由外圈4內(nèi)側(cè)面與該平面構(gòu)成。所述滾珠絲杠由滾珠絲杠螺桿15與滾珠絲杠螺母14組成，滾珠絲杠螺桿15一端與所述行星輪6通過鍵連接。所述無刷直流電機(jī)1固定在支架18一端外側(cè)，滾珠絲杠與反傳動雙向逆止器固定在支架18凹槽內(nèi)側(cè)，滾珠絲杠螺桿15另一端固定在支架18的另一端上。在滾珠絲杠螺母14上固定有兩個對稱的推拉桿16，所述推拉桿16的一端與滾珠絲杠螺母14通過加寬件12緊固連接，推拉桿16的另一端穿過支架18，并與支架18另一端外側(cè)的擋板19固定，通過滾珠絲杠螺母14間接帶動擋板19做往復(fù)直線運(yùn)動。所述推拉桿16與加寬件12為螺紋連接。在支架18上安裝有位移傳感器9，位移傳感器的測量桿通過第二連接件13固定在推拉桿16上。本發(fā)明中，反傳動雙向逆止器用以實(shí)現(xiàn)防止變速箱脫擋、跳擋，其工作原理為：由于滾柱8的直徑大于外圈4內(nèi)側(cè)面與行星輪6外圓弧側(cè)面之間的間隙，且小于外圈4內(nèi)側(cè)面與行星輪6外側(cè)平面之間的間隙，使得行星輪6的外側(cè)平面與外圈4內(nèi)側(cè)面形成楔槽。當(dāng)正常工作時，反傳動雙向逆止器撥叉5旋轉(zhuǎn)，撥叉5首先將滾柱8壓向楔槽較寬位置，而后帶動行星輪6進(jìn)行順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，使得反傳動雙向逆止器輸出端的行星輪6和輸入端的撥叉5同步運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了反傳動雙向逆止器輸出端和輸入端扭矩在順時針和逆時針兩個方向的傳遞。當(dāng)停止工作時，此時反傳動雙向逆止器的行星輪6作為主動件，順時針轉(zhuǎn)時，滾柱8受摩擦力作用被壓向楔槽較窄位置，并楔緊在楔槽內(nèi)，形成自鎖。隨著反傳動雙向逆止器行星輪6的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滾柱8越鎖越緊。同理，當(dāng)反傳動雙向逆止器行星輪6產(chǎn)生逆時針方向上的轉(zhuǎn)動趨勢時，滾柱體8同樣被楔緊在楔槽中，形成自鎖。這時反傳動雙向逆止器能夠在反轉(zhuǎn)時順時針和逆時針兩個方向形成自鎖，實(shí)現(xiàn)反傳動雙向逆止。由反傳動雙向逆止器工作原理知：逆止器的行星輪不能反轉(zhuǎn)，從而絲杠的螺桿就不能轉(zhuǎn)動，從而螺母不能做軸向運(yùn)動，即推拉桿不能軸向運(yùn)動，選換擋軸就不能軸向運(yùn)動，這樣將實(shí)現(xiàn)防止變速箱脫擋、跳擋。本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用無刷直流電機(jī)。由無刷直流電動機(jī)組成的伺服系統(tǒng)，具有轉(zhuǎn)矩平滑、響應(yīng)快、控制精度高的特點(diǎn)，是變速箱選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)良好的動力源。此種電動機(jī)既具有交流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)工作量小的特點(diǎn)，又具有與直流電動機(jī)同樣優(yōu)良的控制性能。滾珠絲杠的效率能達(dá)到95％以上，采用高效的滾珠絲杠作為傳動裝置，可以使電機(jī)的功率充分發(fā)揮，可以提高汽車的換擋響應(yīng)速度，提升整車的動態(tài)特性。2、本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還設(shè)有反傳動雙向逆止器，能夠有效防止變速箱脫擋、跳擋。3、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的防止變速箱脫擋、跳擋的反傳動雙向逆止器結(jié)構(gòu)更加簡單，零件數(shù)目簡化，進(jìn)一步降低加工的要求，延長了裝置的使用壽命，在本領(lǐng)域內(nèi)同類產(chǎn)品中具有更大的競爭力。附圖說明圖1為本發(fā)明的爆炸分解圖。圖2為反傳動雙向逆止器中撥叉的三維視圖。圖3為反傳動雙向逆止器中行星輪的三維視圖。圖4為反傳動雙向逆止器工作原理圖。圖5為圖4中I部分的局部放大圖。圖6為本發(fā)明的推拉桿在零點(diǎn)處時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明的推拉桿在位移最大處時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-無刷直流電機(jī)，2-第一連接件，3-第一軸承，4-外圈，5-環(huán)形撥叉，6-行星輪，7-彈簧，8-滾柱，9-位移傳感器，10-軸承座，11-第二軸承，12-加寬件，13-第二連接件，14-滾珠絲杠螺母，15-滾珠絲杠螺桿，16-推拉桿，17-第三軸承，18-支架，19-擋板。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步介紹：如圖1所示，一種車用機(jī)械式自動變速箱選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括無刷直流電機(jī)1、反傳動雙向逆止器、滾珠絲杠螺母14、滾珠絲杠螺桿15、推拉桿16、支撐架18以及擋板19。其中，反傳動雙向逆止器由外圈4、環(huán)形撥叉5、行星輪6、彈簧7和滾柱8組成。所述支架18為凹槽形，無刷直流電機(jī)1固定在支架18的一端外側(cè)，反傳動雙向逆止器位于支架18凹槽內(nèi)側(cè)，外圈4固定安裝在支架18的凹槽內(nèi)側(cè)壁上，環(huán)形撥叉5套置在外圈4內(nèi)，并通過帶鍵的第一連接件2以及第一軸承3與無刷直流電機(jī)1的輸出軸連接。反傳動雙向逆止器輸出端的行星輪6通過鍵連接的方式和滾珠絲杠螺桿15一端連接，且在連接處安裝有第二軸承11和軸承座10。滾珠絲杠螺桿15的另一端通過第三軸承17固定在支架上18的另一端上。滾珠絲杠螺母14上通過螺栓安裝有加寬件12，一對推拉桿16通過螺紋連接在寬件12兩側(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與滾珠絲杠螺母的連接。同時，推拉桿16穿過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架18，與支架18另一端外側(cè)的擋板19固定連接。位移傳感器9固定在支架18上，其測量桿通過連接件13固定在推拉桿16上，以實(shí)現(xiàn)測量推拉桿16的位移狀態(tài)。反傳動雙向逆止器的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)為：如圖2所示，環(huán)形撥叉5為帶有四個撥頭的對稱環(huán)形結(jié)構(gòu)，如圖3所示，行星輪6的主體為圓柱形套筒，在其外側(cè)面平行于軸線設(shè)有兩個對稱的撥動板，且撥動板上沿軸線方向開有兩個對稱的通孔，此外，在行星輪6的撥動板連接處，其側(cè)面被加工成與軸線平行的對稱平面。如圖4所示，行星輪6套置在環(huán)形撥叉5內(nèi)，彈簧7穿過行星輪6撥動板上的孔，滾柱8平行于撥叉5軸線的方向，壓裝在彈簧7與撥叉5之間。如圖5所示，滾柱8的直徑大于外圈4內(nèi)側(cè)面與行星輪6外圓弧側(cè)面之間的間隙，而小于外圈4內(nèi)側(cè)面與行星輪6外側(cè)平面之間的間隙，進(jìn)而使外圈4的內(nèi)側(cè)面與行星輪6的外側(cè)面形成楔槽。本發(fā)明的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作過程如下：如圖6和圖7所示，無刷直流電機(jī)1旋轉(zhuǎn)帶動反傳動雙向逆止器輸入端的撥叉5旋轉(zhuǎn)，然后使輸出端的行星輪6帶動滾珠絲杠螺桿15旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動滾珠絲杠螺母14在滾珠絲杠螺桿15上作軸向運(yùn)動。通過加寬件12與滾珠絲杠螺母14固定連接的推拉桿16同時做軸向運(yùn)動。最后，推拉桿16再推拉變速箱選換擋軸來改變汽車的擋位。如圖6所示，推拉桿在零點(diǎn)位置，即推拉桿沒有推動選換擋軸軸向移動；如圖7所示，換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于工作狀態(tài)，即推拉桿16推動選換擋軸軸向移動。機(jī)械式自動變速箱需要兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)換擋功能，一個機(jī)構(gòu)控制選擋軸，進(jìn)行擋位選擇，另一個機(jī)構(gòu)來控制換擋軸，進(jìn)行換擋動作。兩個機(jī)構(gòu)相互配合來實(shí)現(xiàn)檔位的變化。本發(fā)明的另一個方面涉及到機(jī)械式自動變速箱執(zhí)行機(jī)構(gòu)的擋位自鎖功能，即防脫擋、跳擋功能。在較差的路況下，由于車輛顛簸、震動，變速箱選換擋軸易發(fā)生位置變動，此時變速箱選換擋軸會帶動推拉桿16軸向運(yùn)動，從而螺母14便會受到軸向力作用。當(dāng)無刷直流電機(jī)1沒有信號輸入時，電機(jī)的輸出軸會處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，從而滾珠絲杠螺桿15也會自由轉(zhuǎn)動。由于結(jié)構(gòu)原因，滾珠絲杠的傳動效率很高，但是同時也會有很高的逆效率，滾珠絲杠螺母14受到軸向力作用時，滾珠絲杠螺桿15就會轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠螺母14就會發(fā)生軸向移動，即滾珠絲杠發(fā)生逆?zhèn)鲃樱瑥亩l(fā)生跳擋、脫擋現(xiàn)象。本發(fā)明在無刷直流電機(jī)1輸出軸與滾珠絲杠螺桿15之間加裝了一個反傳動雙向逆止器。反傳動雙向逆止器具有自鎖特性,其工作過程如下：如圖4所示，輸出端的行星輪6的撥動板上開有通孔結(jié)構(gòu)，彈簧7安裝在該通孔中，滾柱8沿反傳動雙向逆止器的軸向方向壓裝在彈簧7兩端，使得當(dāng)輸入端的撥叉5旋轉(zhuǎn)時先撥動滾柱8運(yùn)動，進(jìn)而再撥動輸出端行星輪6的撥動板。當(dāng)正常工作時，撥叉5旋轉(zhuǎn)，拔叉5首先將滾柱8壓向外圈4與行星輪6所形成楔槽的寬敞部分，而后撥動輸出端星輪6的撥動板，帶動其進(jìn)行順時針或逆時針運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出端和輸入端同步運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了輸出端和輸入端扭矩在順時針和逆時針兩個方向的傳遞。在停止工作時，此時，輸出端的行星輪6作為主動件，當(dāng)其有順時針轉(zhuǎn)動趨勢時，在行星輪6撥動板的撥動下，滾柱8受摩擦力作用被楔緊在楔槽狹窄部分內(nèi)，形成自鎖，隨著行星輪6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滾柱8越鎖越緊。同樣，行星輪6有逆時針方向轉(zhuǎn)動趨勢時，滾柱體8在摩擦力作用下壓向楔槽狹窄部分，進(jìn)而被楔緊，形成自鎖，這時反傳動雙向逆止器能夠在反轉(zhuǎn)時順時針和逆時針兩個方向形成自鎖。由于行星輪6不能反轉(zhuǎn)，滾珠絲杠螺桿15就不能轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠螺母14不能做軸向運(yùn)動，即推拉桿16不能軸向運(yùn)動，選換擋軸就不能軸向運(yùn)動，這樣就有效防止了變速箱脫擋、跳擋。