CN100338376C - 无级变速器动力切换传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无级变速器动力切换传动机构，包括变速器壳体、一双排行星齿轮轮系、输出离合器、倒档制动器、传动装置，其特征在于：倒档制动器中的油缸通过变速器壳体与阀体油口相通；输出离合器中的弹簧档板上设有密封圈；所述的密封圈套装在弹簧档板的顶部与弹簧档板、输出离合器活塞缸体构成一密封油腔；所述一双排行星齿轮轮系中的太阳轮与内行星齿轮相啮合，内行星齿轮与外行星齿轮相啮合，外行星齿轮与齿圈啮合；通过所述的一双排行星齿轮轮系的输出使倒档速比与前进档速比大致相同。采用上述结构，倒档速比与前进档速比相接近，在前进、后退档之间切换时，使得油压变化范围缩小，对活塞腔的油压控制更为迅速，提高了整个传动系统的平稳性。

Description

无级变速器动力切换传动机构
技术领域
本发明所要保护的技术方案属于无级变速器系统，具体地说是涉及一种无级变速器动力切换传动机构。
背景技术
一般车用变速系数必须适应车辆的起步、加速、前进行驶、倒退行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力和车速的不同要求，为了能够充分利用发动机的功率，理想的车用无级变速系统应具有无级变化的传动比，并能够进行最优化的控制。
通常情况下，无级变速器的反应速度慢，体现在：对无级变速器中活塞腔的油压控制比较困难。因为车辆无论从前进档位切换到倒退档位，这都是通过控制油压来实现的。而一般变速器中液压油不能直接从阀体进入倒档制动器中，需要经过一段油路才能进入，倒档制动器中多个回位弹簧受力不均，回位不平稳，并存在输出离合器在档位切换时，压力油缸内撤油不净；由于离心力的作用，会产生一定大小的轴向力，从而产生切换、制动效果相对较慢，转换率较低等缺陷。
目前，无级变速器的倒档速比与前进档速相差较大，从前进档切换到倒退档位时，油压值变化较大，前后档位转换经历的一时间比较长，在这段时间内白白浪费发动机的输出功率，使发动机输出的转矩不能转化为有用功而导致无级变速器传动效率较低，动力传动的平稳性较差，也同样存在着动力转换率较低，同时，使驾驶员感到停顿时间过长，乘座的舒适性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种前、后档位之间切换准确、迅速，具有较高效率的无级变速器动力切换传动机构。
为解决上述技术问题，本发明无级变速器动力切换传动机构，包括变速器壳体、一双排行星齿轮轮系、输出离合器、倒档制动器、传动装置所组成，其特征在于：倒档制动器中的油缸通过变速器壳体与阀体油口相通；输出离合器中的弹簧档板上设有密封圈；通过一双排行星齿轮轮系的输出可使倒档速比与前进档速比大致相同。采用上述结构，压力油从阀体油口直接进入倒档制动器液压油缸，提高了转换效率。弹簧档板上设有密封圈，这种压板一方面起弹簧档板作用外，还起到平衡油压的作用。通过一双排行星齿轮轮系输出的倒档速比与前进档速比大致相同。这样，倒档速比与前进档速比相接近，在前进、后退档之间切换时，使得油压变化范围缩小，对活塞腔的油压控制更为迅速，提高了整个传动系统的平稳性。
无级变速器动力切换传动机构，所述的倒档制动器活塞外侧与弹簧压板之间设有一回位弹簧，压装在倒档制动器活塞22外侧面上。回位弹簧为整体式弹簧，保证弹簧压板受力均匀，档位切换时回位平稳。
无级变速器动力切换传动机构，所述的密封圈套装在弹簧档板上与输出离合器活塞缸体构成一密封油腔。密封油腔内存有一定的油，切换档位时，由于高速回转离心力的作用，活塞一侧产生的与活塞另一侧方向相反轴向力可抵消液压油缸撤油不净在活塞另一侧产生的轴向力，起到平衡油压的作用，从而能够很好的保证档位切换迅速、准确。
无级变速器动力切换传动机构，所述的通过一双排行星齿轮轮系输出的倒档速比趋向于1。
无级变速器动力切换传动机构，由于采用上述结构，和现有技术相比；(1)倒档制动器壳体与变速器壳体做成一体，压力油从阀体油口直接进入倒档制动器液压油缸，瞬间对倒档制动器的活塞有力作用，向前移动，压紧摩擦片，从而实现倒档，提高了转换效率。(2)弹簧档板上设有密封圈，这种压板一方面起弹簧档板作用外，还起到平衡油压的作用，能准确、可靠的保证切换档。(3)倒档制动器中活塞与弹簧压板之间设有一回位弹簧。回位弹簧为整体式弹簧，保证弹簧压板受力均匀，档位切换时回位平稳。(4)倒档速比与前进档速比相接近，在前进、后退档之间切换时，使得油压变化范围缩小，对活塞腔的油压控制更为迅速，提高了整个传动系统的平稳性。
附图说明
图1为本发明无级变速器动力切换传动机构结构示意图；
图2为图1所示的双排行星齿轮轮系结构示意图；
图3为无级变速器动力切换传动机构倒档制动器结构示意图；
在图1-图3中，1、变速器壳体；2、双排行星齿轮轮系；3、输出离合器；4、薄压板；5、摩擦片；6、输出离合器活塞；7、输出离合器外毂；8、花键轴；9、输出离合器内毂；10、输入轴；11、花键座；12、带轮轴；13太阳轮；14内行星齿轮；15外行星齿轮；16、齿圈；17、弹簧档板；18、密封圈；19、密封油腔；20、倒档制动器；21、弹簧压板；22、倒档制动器活塞；23、回位弹簧；24、油缸，25、倒档摩擦片；26、双排行星齿轮支架。
具体实施方式
如图1所示，本发明无级变速器动力切换传动机构，包括变速器壳体1、一双排行星齿轮轮系2、输出离合器3、倒档制动器20、传动装置所组成，倒档制动器20中的油缸24通过变速器壳体1与阀体油口相通；输出离合器3中的弹簧档板17上设有密封圈18；通过一双排行星齿轮轮系2的输出可使倒档速比与前进档速比大致相同。上述的倒档制动器20壳体与变速器壳体1做成一体，压力油从阀体油口直接进入倒档制动器液压油缸24，改变了进油位置，缩短进油路径，从而提高了转换效率，减小整个变速器的体积。弹簧档板17上设有密封圈18，密封圈18套装在弹簧档板17上与输出离合器3活塞缸体构成一密封油腔19。密封油腔19内存有一定的油，高速回转时，由于离心力的作用，输出离合器活塞6一侧产生的作用力可平衡在切换档位时，液压油缸撤油不净在输出离合器活塞6另一侧产生的作用力，起到平衡油压的作用，从而能够很好的保证档位切换迅速、准确。在前进档位时，动力通过输入轴10传到花键轴8，花键轴8与输出离合器外毂7焊接在一起，从而带动输出离合器外毂7转动；当高压油进入输出离合器活塞6与输出离合器外毂7形成的液压腔从而推动活塞6向左移动压紧薄压板4，继而压紧摩擦片5、厚压板，使输出离合器内毂9与外毂7成为刚性联接，带动内毂9同步转动；输出离合器内毂9与双排行星齿轮支架26焊接在一起，同时花键座11与支架26焊接在一起，这样花键座11、支架26、内毂9、输出离合器外毂7、花键轴8、均为刚性联接，与输出轴10同步转动；而花键轴11与输入带轮轴12是花键联接，所以输入带轮轴12与输出轴10之间是刚性联接，从而使得前进档时速比为1。
如图1、图2所示，太阳轮13与内行星齿轮14相啮合，内行星齿轮14与外行星齿轮15相啮合，外行星齿轮15与齿圈16啮合。在双排行星齿轮轮系中等分的设有三组内行星齿轮14、外行星齿轮15。为了使通过一双排行星齿轮轮系输出的倒档速比趋向于1。各齿轮的齿数是这样设置的：太阳轮13、Z1＝43；内行星齿轮14、Z2＝22；外行星齿轮15、Z3＝21；齿圈16、Z4＝91；
I＝(ZR-ZS)/ZS
在公式中，ZR；齿圈齿数    ZS；太阳轮齿数
根据上述公式计算出I＝1.1163，此速比与前进档速比I＝1接近。
具体传动路线为：前进挡
轴入轴10→花键轴8(输出离合器外毂)→输出离合器外毂7→(摩擦片5和压板在活塞6的推动下被压紧)→输出离合器内毂9→支架26(行星架总成)→花键座11→输入带轮轴12
倒档：首先，液压油进入倒档制动器油腔24推动活塞22，压紧磨擦片25和压板，使得齿圈16被固定在变速器壳体1上，此时内齿圈16转速为0：→输入轴10→内行星齿轮14、→外行星齿轮15(此时外行星齿轮15绕着齿圈16旋转)→行星齿轮轴支架26(行星架总成)→花键座11→输入带轮轴12
通过一双排行星齿轮轮系2输出的倒档速比与前进档速比大致相同。这样，倒档速比与前进档速比相接近，在前进、后退档之间切换时，使得油压变化范围缩小，当后退档速比接近于1时，油压的变化为：前进档油压→0→后退档油压，油压变化范围小，对活塞腔的油压控制更为迅速，传动效率高，提高了整个传动系统的平稳性，使车辆的乘座舒适性好。
如图3所示，倒档制动器活塞22与弹簧压板21之间设有一回位弹簧23，压装在倒档制动器活塞22外侧面上，回位弹簧23为整体式弹簧，保证弹簧压板21受力均匀，档位切换时回位平稳；采用这种结构还可简化倒档制动器活塞22结构，减少了加工工序。
显然，本领域的技术人员可以对本发明无级变速器动力切换传动机构进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1、无级变速器动力切换传动机构，包括变速器壳体(1)、一双排行星齿轮轮系(2)、输出离合器(3)、倒档制动器(20)、传动装置，其特征在于：倒档制动器(20)中的油缸(24)通过变速器壳体(1)与阀体油口相通；输出离合器(3)中的弹簧档板(17)上设有密封圈(18)；所述的密封圈(18)套装在弹簧档板(17)的顶部与弹簧档板(17)、输出离合器(3)活塞缸体构成一密封油腔(19)；所述一双排行星齿轮轮系(2)中的太阳轮(13)与内行星齿轮(14)相啮合，内行星齿轮(14)与外行星齿轮(15)相啮合，外行星齿轮(15)与齿圈(16)啮合；通过所述的一双排行星齿轮轮系(2)的输出使倒档速比与前进档速比大致相同。
2、根据权利要求1所述的无级变速器动力切换传动机构，其特征在于：所述的倒档制动器的活塞(22)外侧与弹簧压板(21)之间设有一回位弹簧(23)，压装在倒档制动器的活塞(22)外侧面上。
3、根据权利要求1所述的无级变速器动力切换传动机构，其特征在于：所述的一双排行星齿轮轮系(2)输出的倒档速比趋向于1。
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