变速箱执行机构和自动变速箱的制作方法

1.本技术涉及变速箱领域，更具体地涉及变速箱执行机构(gearbox actuator，ga)和包括该变速箱执行机构的自动变速箱。


背景技术：

2.已知包括小齿轮和与小齿轮抗扭连接的选换挡杆的变速箱执行机构。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种部件少、加工和组装成本低的变速箱执行机构和包括该变速箱执行机构的自动变速箱。
4.提供一种变速箱执行机构，其包括小齿轮及与所述小齿轮抗扭连接的选换挡杆，其中，
5.所述变速箱执行机构还包括定位垫片和定位轴，所述定位垫片与所述定位轴相邻布置并相互作用而使所述变速箱执行机构的选挡动作和换挡动作不能同时进行，
6.所述选换挡杆包括铆接部，所述定位垫片包括套装于所述铆接部的垫片内孔，通过对所述铆接部加压使其端部变粗，所述铆接部的变粗的端部直接压抵到所述定位垫片，
7.所述定位垫片包括沿着其径向延伸的多个第一加强筋。
8.在至少一个实施方式中，所述定位垫片具有弧形的外周缘，该外周缘的中间位置形成有定位凹部，
9.所述第一加强筋的外缘与所述外周缘间隔开。
10.在至少一个实施方式中，所述多个第一加强筋包括位于所述定位凹部的径向内侧的短加强筋和分别位于所述短加强筋的周向两侧的多个长加强筋，所述长加强筋的径向长度大于所述短加强筋的径向长度。
11.在至少一个实施方式中，所述定位轴具有沿着其轴向间隔布置的多个凹槽，在每两个相邻的凹槽之间形成一个凸部，所述定位垫片的所述定位凹部与所述定位轴相对，
12.在所述小齿轮和所述选换挡杆沿着它们的轴向移动到所述定位垫片与所述凹槽相对时，所述定位垫片进而所述小齿轮和所述选换挡杆能够相对于所述定位轴转动，
13.在所述小齿轮和所述选换挡杆沿着它们的轴向移动到所述定位垫片与所述凸部相对时，所述凸部伸入到所述定位凹部中，抑制所述定位垫片进而抑制所述小齿轮和所述选换挡杆相对于所述定位轴转动。
14.在至少一个实施方式中，所述定位垫片还包括围绕所述垫片内孔设置且位于所述多个第一加强筋的径向内侧的环形凸筋。
15.在至少一个实施方式中，所述定位垫片包括平板状的基体，所述第一加强筋和所述环形凸筋朝向所述基体的同一侧凸出。
16.在至少一个实施方式中，所述小齿轮包括杆连接部及与所述杆连接部形成为一体的啮合部，所述杆连接部形成有非圆形的安装孔，所述选换挡杆包括与所述安装孔形状适
配的小齿轮配合部，
17.所述杆连接部包括主体和从所述主体凸出的凸台，所述安装孔形成于所述主体和所述凸台内，
18.所述定位垫片的所述环形凸筋设置在所述凸台上，所述基体与所述杆连接部直接接触。
19.在至少一个实施方式中，所述定位垫片为金属垫片，所述金属垫片上形成有耐磨层。
20.在至少一个实施方式中，所述小齿轮包括杆连接部及与所述杆连接部形成为一体的啮合部，所述定位垫片包括止转边缘，所述止转边缘与所述啮合部的内侧面形状适配从而防止所述定位垫片相对于所述小齿轮转动。
21.提供一种自动变速箱，其包括本技术的变速箱执行机构。
22.在本技术中，用一个优化的定位垫片代替图1a至图2b所示的两个垫片(连接垫片600和定位垫片500)。几乎不增加定位垫片的成本，可以去掉连接垫片，不再需要进行垫片的返工除锈。
23.可以节省生产成本，包括但不限于省掉连接垫片的采购、储存成本，节省或减少生产线的工位、工装，缩短生产节拍。
附图说明
24.图1a示出了一种可能的变速箱执行机构的立体图。
25.图1b示出了图1a中的变速箱执行机构的剖视图。
26.图2a示出了图1a和图1b中的变速箱执行机构的连接垫片的示意图。
27.图2b示出了图1a和图1b中的变速箱执行机构的定位垫片的示意图。
28.图3a示出了根据本技术的一个实施方式的变速箱执行机构的部分部件的剖视立体图，其中省略了剖面线。
29.图3b示出了图3a中的变速箱执行机构的定位垫片的示意图。
30.图3c示出了图3a中的变速箱执行机构的另一剖视图，其中省略了剖面线。
31.图3d示出了图3a中的变速箱执行机构的定位垫片的剖视图，其中省略了剖面线。
32.附图标记说明
33.100 齿条
34.200 小齿轮
35.210 外齿轮齿
36.230 安装孔
37.270 杆连接部
38.271 主体
39.275 凸台
40.280 啮合部
41.281 内侧面
42.300 选换挡杆
43.330 小齿轮配合部
44.340 铆接部
45.341 铆接部的端部
46.400 拨指
47.500 定位垫片
48.520 外周缘
49.521 定位凹部
50.600 连接垫片
51.700 定位轴
52.710 凸部
53.720 凹槽
54.800 螺杆轴
55.1500 定位垫片
56.1510 垫片内孔
57.1520 外周缘
58.1521 定位凹部
59.1530 止转边缘
60.1540 第一加强筋
61.1540e 外缘
62.1541 长加强筋
63.1542 短加强筋
64.1550 环形凸筋
65.1560 基体
66.a 轴向
67.r 径向
68.c 周向
具体实施方式
69.下面参照附图描述本技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本技术，而不用于穷举本技术的所有可行的方式，也不用于限制本技术的范围。
70.图1a示出了一种可能的变速箱执行机构的立体图。图1b示出了图1a中的变速箱执行机构的剖视图。
71.如图1a和图1b所示，在一种可能的变速箱执行机构中，使用电机(未图示)驱动螺杆轴800转动，进而由螺杆轴800驱动齿条100平移，齿条100驱动小齿轮200转动。选换挡杆300铆接于小齿轮200，因此选换挡杆300可以与小齿轮200一起转动，以驱动与选换挡杆300相连的拨指400，从而实现换挡动作。这里，该螺杆轴800可以是电机的输出轴或者连接到电机的输出轴。
72.这里，小齿轮200可以具有外齿轮齿210，外齿轮齿210与齿条100的齿110啮合。小齿轮200还可以具有内花键，内花键与选换挡杆300的外花键配合。该变速箱执行机构还包
括定位垫片500、连接垫片600和定位轴700，定位垫片500和连接垫片600安装在小齿轮200的杆连接部270上。
73.图2a示出了图1a和图1b中的变速箱执行机构的连接垫片600的示意图。图2b示出了图1a和图1b中的变速箱执行机构的定位垫片500的示意图。
74.定位垫片500是变速箱执行机构(或者说，变速箱执行机构的选换挡组件)中非常重要的部件，定位垫片500和定位轴700可以防止换挡动作和选挡动作同时发生。
75.同时参照图1a和图1b，定位轴700具有类似于糖葫芦的结构。定位轴700可以具有沿着其轴向(该轴向与小齿轮200和选换挡杆300的轴向a同向)间隔布置的多个凹槽720。在每两个相邻的凹槽720之间形成一个(直径比凹槽720的直径大的)凸部710。定位垫片500具有弧形的外周缘520，该外周缘520的中间位置形成有定位凹部521。定位垫片500的定位凹部521可以与定位轴700相对，以限制或允许小齿轮200转动。
76.具体地，在小齿轮200和选换挡杆300沿着轴向a移动到定位垫片500与定位轴700的凹槽720相对时，定位垫片500可以，进而小齿轮200和选换挡杆300可以相对于定位轴700转动，从而可以进行换挡动作。在小齿轮200和选换挡杆300沿着轴向a移动到定位垫片500与定位轴700的凸部710相对时，凸部710伸入到定位垫片500的定位凹部521中，可以抑制定位垫片500，进而抑制小齿轮200和选换挡杆300相对于定位轴700转动，从而抑制换挡动作的进行。
77.如图1a和图1b所示，在变速箱执行机构中，使用连接垫片600将定位垫片500与选换挡杆300连接起来。组装时，可以先将定位垫片500放在小齿轮200的杆连接部270上，然后组装选换挡杆300和连接垫片600，通过铆接将选换挡杆300和连接垫片600连接起来。
78.连接垫片600设置在定位垫片500上，在对选换挡杆300的铆接部340加压而使其端部341变粗后，铆接部340的变粗的端部341压抵到连接垫片600和定位垫片500。连接垫片600可以增加受力面积，分散铆接时的受力，防止部件受损或变形，特别是防止用于与定位轴700接合的定位垫片500受损或变形。连接垫片600的(外形)尺寸可以小于定位垫片500的(外形)尺寸，这样，连接垫片600不会与定位轴700干涉而影响选换挡动作。
79.连接垫片600可以是一个扁平的金属环，当然，其材料还可以是橡胶。
80.在发明人已知的一种定位垫片500和连接垫片600的生产方式中，首先从钢坯上切割出定位垫片500，然后通过渗氮获得良好的耐磨性和耐腐蚀性。连接垫片600通过冲压成型。
81.一方面，虽然连接垫片600容易制作，但还是会产生毛刺、生锈等风险，所以常常需要返工除锈。
82.另一方面，完成铆接需要两个步骤，首先将定位垫片500和连接垫片600放在小齿轮200的杆连接部270上，然后组装选换挡杆300和连接垫片600，选换挡杆300通过铆接与连接垫片600连接。
83.这意味着，组装连接垫片600会增加变速箱执行机构的成本。这不仅包括连接垫片600的采购成本，还包括生产成本，例如更长的加工时间、存储、工装磨损、设备维护、人力等。
84.鉴于上述情况，本技术的实施方式提供一种变速箱执行机构和包括该变速箱执行机构的自动变速箱，特别地，本技术的实施方式还提供一种用于变速箱执行机构的定位垫
片。
85.可以理解，虽然上面说明了图1a至图2b所示的变速箱执行机构的一些缺点，但是其至少部分结构或设计相比于一些现有技术仍具有优势。图1a至图2b所示的变速箱执行机构仍构成本技术或本发明的一部分，描述本技术的图3a至图3d所示的实施方式的变速箱执行机构时，有时仍可参照图1a至图2b所示的结构或细节。下面主要说明图3a至图3d所示的实施方式的变速箱执行机构与图1a至图2b所示的变速箱执行机构的不同之处。
86.图3a示出了根据本技术的一个实施方式的变速箱执行机构的部分部件的剖视立体图，其中省略了剖面线。图3b示出了图3a中的变速箱执行机构的定位垫片的示意图。图3c示出了图3a中的变速箱执行机构的另一剖视图，其中省略了剖面线。图3d示出了图3a中的变速箱执行机构的定位垫片的剖视图，其中省略了剖面线。
87.如图3a至图3d所示，本技术的一个实施方式的变速箱执行机构可以包括小齿轮200及与小齿轮200抗扭连接的选换挡杆300。
88.该变速箱执行机构可以还包括定位垫片1500和定位轴700(参见图1a和图1b)，定位垫片1500与定位轴700相邻布置并相互作用而使变速箱执行机构的选挡动作和换挡动作不能同时进行，或者说，从而抑制变速箱执行机构的选挡动作和换挡动作同时进行。
89.选换挡杆300可以包括铆接部340，定位垫片1500包括套装于铆接部340的垫片内孔1510，可以通过对铆接部340加压使其端部341变粗，从而使铆接部340的变粗的端部341直接压抵到定位垫片1500。
90.参照图3b，定位垫片1500可以为大致半圆形。定位垫片1500可以包括沿着其径向r延伸的多个第一加强筋1540。
91.定位垫片1500可以具有弧形的外周缘1520，该外周缘1520的中间位置形成有定位凹部1521，多个第一加强筋1540的外缘1540e可以与外周缘1520间隔开。足够的外周边缘可以确保定位垫片1500的外周边缘在定位轴700的后述的凹槽720中移动。
92.多个第一加强筋1540可以包括位于定位凹部1521的径向内侧的短加强筋1542和分别位于短加强筋1542的周向c两侧的多个长加强筋1541，长加强筋1541的径向长度大于短加强筋1542的径向长度。在图3b中，在短加强筋1542的周向c两侧各设置两个长加强筋1541，当然，本技术不限于此。
93.同时参照图1a、图1b和图3b，定位轴700具有沿着其轴向间隔布置的多个凹槽720，在每两个相邻的凹槽720之间形成一个凸部710，定位垫片1500(代替图1a和图1b中的定位垫片500)的定位凹部1521可以与定位轴700相对。
94.在小齿轮200和选换挡杆300沿着它们的轴向a移动到定位垫片1500与凹槽720相对时，定位垫片1500进而小齿轮200和选换挡杆300能够相对于定位轴700转动，从而可以进行换挡动作。在小齿轮200和选换挡杆300沿着它们的轴向a移动到定位垫片1500与凸部710相对时，凸部710伸入到定位凹部1521中，抑制定位垫片1500进而抑制小齿轮200和选换挡杆300相对于定位轴700转动，从而不能进行换挡动作。可以理解，在小齿轮200和选换挡杆300沿着轴向a移动到定位垫片1500与定位轴700的凸部710相对时，凸部710伸入到定位凹部1521中，定位凹部1521允许小齿轮200和选换挡杆300沿着轴向a运动而进行选挡动作。这样，确保了选换挡的正常进行，避免出现误动作。
95.参照图3b，定位垫片1500可以还包括围绕垫片内孔1510设置且位于多个第一加强
筋1540的径向内侧的环形凸筋1550。
96.定位垫片1500可以包括平板状的基体1560，第一加强筋1540和环形凸筋1550可以朝向基体1560的同一侧凸出。在图3a至图3c中，第一加强筋1540和环形凸筋1550远离后述的杆连接部270的主体271地向上凸出。
97.参照图3a和图3b，小齿轮200可以包括杆连接部270及与杆连接部270形成为一体的啮合部280，杆连接部270形成有非圆形的安装孔230，例如，安装孔230包括内花键，选换挡杆300包括与安装孔230形状适配的小齿轮配合部330，例如，小齿轮配合部330包括外花键，小齿轮200的安装孔230套装于小齿轮配合部330，从而能够在小齿轮200和选换挡杆300之间传递扭矩。
98.这里，杆连接部270用于连接到选换挡杆300，安装孔230可以形成于杆连接部270的大致中心位置。啮合部280可以从杆连接部270的外周部沿着杆连接部270的轴向a延伸。更具体地，啮合部280从杆连接部270的底面沿着轴向a延伸并超出杆连接部270的顶面。
99.多个外齿轮齿210形成于啮合部280的背离杆连接部270的外周面并且沿着轴向a延伸。沿着轴向a观察，啮合部280形成为扇形。啮合部280可以占据例如120
°
至180
°
的角度范围。啮合部280的轴向高度大于杆连接部270的轴向高度，优选地，啮合部280的轴向高度可以为杆连接部270的轴向高度的2倍至3倍。
100.参照图3c，杆连接部270可以包括主体271和从主体271凸出的凸台275，安装孔230形成于主体271和凸台275内，因而凸台呈环状，可以将凸台275称为凸环。
101.定位垫片1500的环形凸筋1550设置在凸台275上，基体1560可以与杆连接部270直接接触。
102.环形凸筋1550可以提供足够的铆接空间。凸台275的设置使得在压铆铆接部340的端部341时，压力主要作用在环形凸筋1550和凸台275上，而不会大幅地扩展到定位垫片1500的外周边缘，可以避免定位垫片1500的外周边缘由于受到较大的力而损坏或变形。从而可以确保定位垫片1500的外周边缘能够在定位轴700的凹槽720中移动。可以理解，上面描述的第一加强筋1540可以提高定位垫片1500的强度，避免或减少定位垫片1500的变形。
103.定位垫片1500可以为金属垫片，金属垫片上可以形成有耐磨层，例如，可以对金属垫片进行渗氮处理，以获得良好的耐磨性和耐腐蚀性。当然，本技术不限于此，例如，还可以在金属垫片上形成镀镍层。
104.定位垫片1500还可以包括止转边缘1530，止转边缘1530可以与小齿轮200的啮合部280的内侧面281形状适配从而防止定位垫片1500相对于小齿轮200和选换挡杆300转动。这里，止转边缘1530可以靠近且部分围绕垫片内孔1510地设置。
105.如上所述，本技术的图3a至图3d所示的实施方式提供的定位垫片1500将图1a至图2b所示的连接垫片600和定位垫片500的功能组合在一起，从而可以用一个优化的定位垫片1500代替图1a至图2b所示的两个垫片(连接垫片600和定位垫片500)。这里，可以将本技术的定位垫片1500称为二合一垫片。
106.下面简单描述本技术的变速箱执行机构的组装过程。
107.可以首先将小齿轮200套装到选换挡杆300的小齿轮配合部330，小齿轮200的安装孔230与选换挡杆300的小齿轮配合部330形状适配，并且小齿轮200在轴向a上支撑于选换挡杆300上的台阶部。然后将定位垫片1500穿过铆接部340放在杆连接部270上。然后，对选
换挡杆300的铆接部340加压而使其端部341变粗后，铆接部340的变粗的端部341压抵到定位垫片1500。这样，选换挡杆300通过铆接与小齿轮200连接。
108.下面进一步描述本技术的变速箱执行机构的部分有益效果。
109.用一个优化的定位垫片1500代替图1a至图2b所示的两个垫片(连接垫片600和定位垫片500)。几乎不增加定位垫片的成本，可以去掉连接垫片，不再需要进行垫片的返工除锈。
110.可以节省生产成本，包括但不限于省掉连接垫片的采购、储存成本，节省或减少生产线的工位、工装，缩短生产节拍等。
111.可以理解，在本技术中，未特别限定部件或构件的数量时，其数量可以是一个或多个，这里的多个是指两个或更多个。对于附图中示出和/或说明书描述了部件或构件的数量为例如两个、三个、四个等的具体数量的情况，该具体数量通常是示例性的而非限制性的，可以将其理解为多个，即两个或更多个，在不违背本技术的原理的情况下，一个仍包括在本技术公开的范围内。
112.应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本技术。本领域技术人员可以在本技术的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本技术的范围。