CN102713362A - 手动变速箱安装用自动变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手动变速箱安装用自动变速装置，具体是对用脚踩下离合器踏板，用手操作变速器杆而实施变速的普通手动变速箱，增加应用对利用电动机和齿轮组合的离合器驱动装置、利用电动机和齿轮组合的变速器杆驱动装置以及汽车行驶状态实时进行监测而需要变速时控制电动机的控制部，从而使手动变速箱如自动变速箱，同样可以实施自动变速。

Description

手动变速箱安装用自动变速装置

技术领域

本发明涉及汽车变速箱，具体是手动变速箱根据汽车行驶状态相应地自动变换齿轮啮合的手动变速箱安装用自动变速装置。

背景技术

汽车的变速箱中手动变速箱比较价廉，适合重视燃料效率、富有动感驾驶的用户使用，但，换档时，每次都必须踩上离合器踏板，起动变速杆。不但增加驾驶人员的负担，在此状态下长时间行驶，则容易加重驾驶人员的疲劳感。

为解决所述问题，目前已开发使用自动变速箱，但比手动变速箱价格高，燃料的消耗量也大，加速度性能不如手动变速箱而无法满足喜欢富有动感的驾驶的人员的需求。

因此传统的手动变速箱应在保留其结构和优点的基础上，需要加以应用自动变速箱的优点。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，提供一种可根据汽车的速度相应地自动运行换档的手动变速箱安装用自动变速装置且配件使用量最少的装置。

本发明的目的在于，不需更换原安装使用的手动变速器的前提下，可以简单地安装手动变速箱的外壳上，以取代自动变速箱的手动变速箱安装用自动变速装置。

技术方案

为实现所述目的，本发明的实施方案包括：离合器驱动装置，在具备通过离合器杆驱动的离合器和通过控制轴变速的手动变速齿轮部的手动挡汽车，驱动所述离合器杆，使所述手动变速齿轮部选择性地从发动机的旋转力分离；控制轴驱动装置，手动变速齿轮部通过所述离合器驱动装置，从发动机的旋转力分离，则驱动所述控制轴，使手动变速齿轮部的手动齿轮变速；控制部，实时检测汽车的行驶状态，需要变速时，先控制所述离合器驱动装置，然后控制所述控制器驱动装置，使所述手动变速箱的齿轮自动变速。

优选的是所述控制部对从汽车的速度、发动机rpm、驱动轴的rpm加速位置、制动器驱动与否、齿轮位置中选择的其中之一以上实时进行测定。

所述离合器驱动装置包括：蜗杆，可旋转地具备于框架，通过驱动电动机旋；蜗轮，与所述蜗杆啮合，向直角方向传递旋转力；小齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而与其一同旋转；齿条，与所述小齿轮啮合，沿直线移动而驱动所述离合器杆。

所述驱动电动机还具备低速传感器而测定旋转数，并将该测定值传送到所述控制部。

所述蜗杆旋转轴还具备位置传感器，测定所述蜗轮或小齿轮的旋转数，并将该测定值传送到所述控制部。

所述控制轴驱动装置包括：选择器驱动装置，使所述控制轴端部上固定的驱动齿轮按一定角度旋转，随之使所述控制轴围绕其中心轴旋转；换挡驱动装置，使所述驱动齿轮沿其中心轴方向移动，随之使所述控制轴沿其纵向移动。

所述选择器驱动装置包括：蜗杆，可旋转地具备于固定块上，通过驱动电动机旋转；蜗轮，与该蜗杆啮合而向直角方向传递旋转力；连接齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而与其一同旋转。

所述换挡驱动装置包括：蜗杆，可旋转地具备于固定块上，通过驱动电动机旋转；蜗轮，与该蜗杆啮合，向直角方向传递旋转力；小齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而与其一同旋转；移动轴，形成所述小齿轮啮合的齿条而沿其纵向移动，并可旋转地连接于所述控制轴的轴。

所述选择器驱动装置和换挡驱动装置各自还具备位置传感器而测定各自旋转数，并将该测定值传送到所述控制部。

有益效果

如上所述，本发明涉及手动变速箱安装用自动变速装置，以简化结构，实施自动变速功能，不需更换既有的汽车手动变速装置，安装成本也低廉，且实施自动变速功能而与传统的手动变速箱安装用自动变速装置相比，配件使用量少，只需简单地安装在手动变速箱外壳而具有操作工艺比较容易进行的优点。

附图说明

图1是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的概略示意图，

图2是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的离合器驱动装置示意图，

图3是图2的各齿轮的结合状态示意图，

图4是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的控制轴驱动装置的实施例示意图，

图5是利用图4的选择器驱动装置的动作状态示意图，

图6是利用图4的换档驱动装置的动作状态示意图，

图7本发明涉及手动变速箱安装用自动变速装置的安装实施例示意图。

图中符号说明

1：控制轴                     8：离合器杆

100：控制部                   200：离合器驱动装置

210：框架                     220：蜗杆

230：蜗轮                     240：小齿轮

250：齿条                     260：低速传感器

270：位置传感器

300：控制轴驱动装置

310：选择器驱动装置           320：换挡驱动装置

311，321：固定块              312，322：蜗杆

313，323：驱动电动机          314，324：蜗轮

315：连接齿轮                 316，328：位置传感器

325：小齿轮            326：移动轴

330：驱动齿轮

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的概略示意图，图2是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的离合器驱动装置示意图，图3是图2的各齿轮的结合状态示意图，图4是本发明的手动变速箱安装用自动变速装置的控制轴驱动装置的实施例示意图，图5是利用图4的选择器驱动装置的动作状态示意图，图6是利用图4的换档驱动装置的动作状态示意图，图7本发明涉及手动变速箱安装用自动变速装置的安装实施例示意图。

如图1所示，手动变速箱安装用自动变速装置其组成包括控制部（100）和离合器驱动装置（200）以及控制轴驱动装置（300）。

首先，离合器驱动装置（200）是，驱动离合器杆(8)，使离合器圆盘选择性地从发动机的(30)旋转力分离，控制轴驱动装置（300）是根据离合器驱动装置（200），离合器圆盘从发动机的旋转力分离之后，使控制轴（1）驱动而使手动挡换挡。

控制部（100）是实时检测汽车的行驶状态，需要变速时，选择控制离合器驱动装置（200），然后控制控制轴驱动装置（300），使手动变速装置(10)自动变速而实现手动变速箱的自动变速。

所述控制部（100）是从汽车速度和发动机rpm、驱动轴rpm加速位置、制动器驱动与否、齿轮位置中选择一种以上，实施进行测量而对离合器驱动装置（200）和控制器轴驱动装置（300）实施控制。

而且控制部（100）是先检测汽车各配件的动作状态之后控制离合器驱动装置（200）和控制轴驱动装置（300），因此各配件上均具备传感器。

就是说，具备检测汽车加速器驱动位置的加速传感器、检查汽车低速延迟状态的低速传感器、检测制动器驱动位置的驱动传感器、检测发动机启动状态的启动传感器、检测侧制动器位置的侧传感器以及检测啮合变速齿轮部齿轮位置的齿轮位置传感器。

所述加速传感器和低速传感器、制动传感器、启动传感器、侧传感器以及齿轮位置传感器的测定值会实时传送到控制部（100），易于控制离合器驱动装置（200）和控制轴驱动装置（300）而自动换档，但这些传感器未在附图中标示。

离合器驱动装置（200）的实施例是如图2至图3所示，由框架（210）、蜗杆（220）、蜗轮（230）、小齿轮（240）以及齿条（250）组成。

蜗杆（220）是可旋转地装配在框架（210）上，通过驱动电动机（222）旋转，并具备蜗轮（230），以便与蜗杆（220）连接而将旋转力向直角方向传递。

小齿轮（240）配置于同一轴上，与蜗轮（230）一同旋转，齿条（250）是与小齿轮（240）啮合移动而驱动离合器杆（8）。

驱动电动机（222）还具备低速传感器（260），该低速传感器（260）测定驱动电动机（222）的旋转数，将该测定值传送到控制部（100）而控制离合器驱动装置（200）。

而且框架（210）还具备位置传感器（270），测定蜗轮（230）或小齿轮（240）的旋转数，将其测定值传送到控制部（100）而控制离合器驱动装置（200）。

位置传感器（270）是利用可变电阻TPS而将该测定值传送到ECU，传送到ECU的测定值再传送到控制部（100）而控制离合器驱动装置（200）。

所述位置传感器（270）还可以测定公转状态、加速状态、减速状态、节气门全开状态等，传送到ECU后，再传送到控制部（100）而更加易于控制离合器驱动装置（200）。

如图4至图7所示，控制轴驱动装置（300）的实施例由驱动齿轮（330）和选择器驱动装置（301）以及换档驱动装置（320）组成。

驱动齿轮（330）固定在控制轴（1）的端部，选择器驱动装置（310）是使驱动齿轮（330）按一定角度旋转，随之使控制轴（1）围绕中心轴旋转。

换档驱动装置（320）是使驱动齿轮沿其中心轴方向移动，随之使控制轴（1）沿其纵向移动。

首先，选择器驱动装置（310）是由固定块（311）、蜗杆（312）和蜗轮（314）以及连接齿轮（315）组成。

蜗杆（312）是可旋转地装配在固定块（311），通过驱动电动机（313）旋转，蜗轮（314）是与蜗杆（312）啮合而向直角方向传递旋转力。

连接齿轮（315）与蜗轮（314）位于同一轴上而与其一同旋转，并与驱动齿轮（330）啮合而使驱动齿轮（330）按一定角度旋转而使控制轴（1）旋转。

换档驱动装置（320）是由固定块（321）、蜗杆（322）、蜗轮（324）、小齿轮（325）和移动轴（326）组成。

蜗杆（322）可旋转地装配在固定块（321）上，通过驱动电动机（323）旋转，蜗轮（324）是与蜗杆（322）啮合而向直角方向传递旋转力。

小齿轮（325）与蜗轮（324）位于同一轴上而与其一同旋转，移动轴（326）上形成齿条（327）并与小齿轮（325）啮合而沿纵向移动。

移动轴（326）的端部与驱动齿轮（330）可旋转地连接，使驱动齿轮（330）围绕其中心轴旋转。

此驱动齿轮（330）通过驱动轴承（332）和第一固定部件（334）、固定架（336）、第二固定部件（338）与控制轴（1）连接。

驱动轴承（332）装配于驱动齿轮（330）和移动轴（326）之间，使驱动齿轮（330）旋转，第一固定部件（334）使驱动齿轮（330）与移动轴（326）结合。

就是说，驱动齿轮（330）与移动轴（326）可旋转地结合，但通过第一固定部件（334）防止脱离。

固定架（336）和第二固定部件（338）用于固定驱动齿轮（330）和控制轴（1），固定架（336）固定在控制轴（1）上而与其一同旋转，通过第二固定部件（338）与驱动齿轮（330）固定在一起而选择器驱动装置（310）驱动时与其一同旋转。

所述换档驱动装置（320）的移动轴（326）一端具备驱动齿轮（330）并可旋转而使驱动齿轮随选择器驱动装置（310）驱动而旋转。

选择器驱动装置（310）的连接齿轮（315）是比驱动齿轮（330）厚度更长地形成而在换档驱动装置（320）驱动时，驱动齿轮（330）会沿连接齿轮（315）的锯齿的纵向移动。

选择器驱动装置（310）和换档驱动装置（320）还具备位置传感器（316，328），测定各个旋转数，将该测定值传送到控制部（100）而实时控制控制轴驱动装置（300）。

位置传感器（316，328）是使用可变电阻式TPS，将该测定值传送到ECU，传到ECU的测定值再传送到控制部（100）而对控制轴驱动装置（300）初稿控制。

所述位置传感器（316，328）还测定公转状态、加速状态、减速状态、节气门全开状态等，传送到ECU，然后传送于控制部（100）而更加易于控制控制轴驱动装置（300）。

如上所述，通过离合器驱动装置（200）和控制轴驱动装置（300）以及对其实施控制的控制部（100），依次驱动离合器杆和控制轴（1）而使手动变速部的齿轮自动变速。

Claims (9)

1.一种手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，包括：

离合器驱动装置，具备通过离合器杆驱动的离合器和通过控制轴变速的手动变速齿轮部的手动挡汽车，驱动所述离合器杆，使所述手动变速齿轮部选择性地从发动机的旋转力分离；

控制轴驱动装置，手动变速齿轮部通过所述离合器驱动装置从发动机的旋转力分离，则驱动所述控制轴，使手动变速齿轮部的手动齿轮变速；

控制部，实时检测汽车的行驶状态，需要变速时，先控制所述离合器驱动装置，然后控制所述控制器驱动装置，使所述手动变速箱的齿轮自动变速。

2.根据权利要求1所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述控制部是对从汽车的速度、发动机rpm、驱动轴的rpm加速位置、制动器驱动与否、齿轮位置中选择的其中之一以上实时进行测定。

3.根据权利要求1所述的手速挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述离合器驱动装置包括：

蜗杆，可旋转地具备于框架，通过驱动电动机旋转；

蜗轮，与所述蜗杆啮合，向直角方向传递旋转力；

小齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而统一旋转；

齿条，与所述小齿轮啮合，沿直线移动而驱动所述离合器杆。

4.根据权利要求3所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述驱动电动机还具备低速传感器而测定旋转数，并将该测定值传送到所述控制部。

5.根据权利要求3所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述框架上还具备位置传感器，测定所述蜗轮或小齿轮的旋转数而将该测定值传送到所述控制部。

6.根据权利要求1所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述控制轴驱动装置包括：

选择器驱动装置，使所述控制轴端部上固定的驱动齿轮按一定角度旋转，随之使所述控制轴围绕其中心轴旋转；

换挡驱动装置，使所述驱动齿轮沿其中心轴方向移动，随之使所述控制轴沿其纵向移动。

7.根据权利要求6所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述选择器驱动装置包括：

蜗杆，可旋转地具备于固定块上，通过驱动电动机旋转；

蜗轮，与该蜗杆啮合而向直角方向传递旋转力；

连接齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而与其一同旋转。

8.根据权利要求6所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述换挡驱动装置包括：

蜗杆，可旋转地具备于固定块上，通过驱动电动机旋转；

蜗轮，与该蜗杆啮合，向直角方向传递旋转力；

小齿轮，与所述蜗轮位于同一轴上而与其一同旋转；

移动轴，形成所述小齿轮啮合的齿条而沿其纵向移动，并可旋转地连接于所述控制轴的轴。

9.根据权利要求6所述的手动挡汽车用自动变速装置，其特征在于，

所述选择器驱动装置和换挡驱动装置各自还具备位置传感器而测定各自旋转数，并将该测定值传送到所述控制部。

Images