CN100394081C - 自由式全自动无级变速器液压补助机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车用全自动液压补助机构，特别是一种自由式全自动无级变速器液压补助机构，其特征在于设有自由盘液压齿轮泵和被动轴液压齿轮泵，两个液压齿轮泵左右油腔分别用油管与液压阀对应连接，并且左右油腔分别用油管及单向油阀串联连接，液压补助机构上的两个液压缸及油池分别用油管与液压阀对应连接，两个液压缸与油池用安全调压阀连接，并在被动轴液压齿轮泵对应的液压缸与油池之间安装单向油阀。液压阀阀心的位移，实现两个液压齿轮泵左右油腔功能相互切换，满足机动车倒退的需要。液压补助机构能保持自由式全自动无级变速器原有性能，并克服扭矩不够的缺点，使传动比及扭矩在很大范围内变化，广泛适用于各种机动车上。

Description

自由式全自动无级变速器液压补助机构

一、技术领域

本发明涉及一种机动车用全自动液压补助机构，特别是一种自由式全自动无级变速器液压补助机构。

二、背景技术

目前自由式全自动无级变速器在运作中，自由盘机构受到的阻力与跟动力完全是主动轴上的动力，使自由盘机构的约束力往往不够，对发动机产生的反作用力较小，发动机容易高速转动，通过自由式全自动无级变速器无级变速后输出的扭矩，达不到所要求输出的较大扭矩，即使在动阻量和等量分配运作过程中，达到了所要求输出的较大扭矩，而在极限运动阶段也存在着严重的机械能损失，浪费燃油，不具备在机动车上的应用，更不利于大量推广和使用。

三、发明内容

本发明的目的在于克服自由式全自动无级变速器现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑，操作方便容易，在不影响自由式全自动无级变速器原有性能的前题下，能够与自由式全自动无级变速器完全配套，并且能够全自动运作的液压补助机构，达到自由式全自动无级变速器实用的目的，在交通工具上有利于大量推广和应用。

本发明是采用这样的技术方案实现的：一种自由式全自动无级变速器液压补助机构，其特征在于设有与自由式全自动无级变速器自由盘固定连接的自由盘液压齿轮泵和与被动轴固定连接的被动轴液压齿轮泵，它们的动力分别来源于自由盘和被动轴上，自由盘液压齿轮泵和被动轴液压齿轮泵的进出口分别用油管与液压阀对应连接，并且分别用单向油阀将它们的进出口相互串联连接，液压阀的其它油液进出口通过油管管路分别与各自的液压缸、油池对应连接，在液压缸与油池之间分别用油管连接，并且在油管管路上安装有安全调压阀，以保证设备安全和适当的工作压力。在被动轴液压齿轮泵所对应的液压缸与油池之间连接油管上设有单向油阀，以保证液压缸在负压状态下，能够及时地给自由盘液压齿轮泵补充油液，自由盘液压齿轮泵和被动轴液压齿轮泵分别对应的液压缸，其内部设有液压活塞、活塞中心轴及压力弹簧，并且用不同直径的活塞面积形成两个不同压力的液压缸，液压缸起着储存和释放动能，以及对机构转动起着缓冲和柔和结合的作用。自由盘液压齿轮泵与相对为高压的液压缸连通，被动轴液压齿轮泵与相对为低压的液压缸连通，以保证自由式全自动无级变速器液压补助机构的工作与自由式全自动无级变速器动力及机构的协调性。

按本发明提供的自由式全自动无级变速器液压补助机构，克服了自由式全自动无级变速器在极限运动状态下扭矩不足的缺点，提高了发动机的工作效率及燃油的经济性，其结构简单紧凑，易于制造安装及维修，制造成本低廉，便于驾驶人员操作。本发明可广泛应用于各种不同种类机动车上的变速器机构。

四、附图说明

本发明有如下附图.

图1为本发明机动车在前进行驶状态下的结构示意图.

图2为本发明机动车在倒退行驶状态下的结构示意图.

五、具体实施方式.

下面参照附图说明本发明的实施方案。如图1、图2所示，一种自由式全自动无级变速器液压补助机构，是由自由盘液压齿轮泵2，被动轴液压齿轮泵1，液压阀7，液压缸8、9，油池12，安全调压阀13、15，单向油阀5、6和14，以及油管组成。其特征在于设有与自由式全自动无级变速器自由盘相连的自由盘液压齿轮泵2和与被动轴相连的被动轴液压齿轮泵1，自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4与自由式全自动无级变速器自由盘固定为一体，并且支承套装在主动轴上，自由盘与主动轴逆向转动时的动力就是自由盘液压齿轮泵2的动力；被动轴液压齿轮泵1的动力齿轮3与自由式全自动无级变速器被动轴固定为一体，并且起到支承被动轴的作用，被动轴转动时的一部分动力就是被动轴液压齿轮泵1的动力。被动轴液压齿轮泵1左油腔用油管与液压阀7的油口A连接，右油腔用油管与液压阀7的油口C连接；液压阀7的油口B用油管与油池12连接，油口D用油管与液压缸8连接。自由盘液压齿轮泵2左油腔用油管与液压阀7的油口G连接，右油腔用油管与液压阀7的油口E连接；液压阀7的油口F用油管与油池12连接，油口H用油管与液压缸9连接。被动轴液压齿轮泵1左油腔用油管及单向油阀6与自由盘液压齿轮泵2右油腔连接；被动轴液压齿轮泵1右油腔用油管及单向油阀5与自由盘液压齿轮泵2左油腔连接。液压缸8、9分别用油管，安全调压阀13、15与油池12连接，液压缸8用油管及单向油阀1 4与油池12连接。液压缸8由缸体、中心轴、活塞17和弹簧16组成，液压缸9由缸体、中心轴、活塞10和弹簧11组成。通过上述液压机构件的连接，使自由式全自动无级变速器液压补助机构实现全自动液压补助。

工作原理

1、本发明的工作原理如图1所示，自由式全自动无级变速器液压补助机构在前进行驶状态下的工作结构示意图。当自由式全自动无级变速器的自由盘与被动齿环发生动阻量和等量分配时，自由盘的转动将带动自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4做与主动轴转动方向相反的转动，自由盘液压齿轮泵2的左油腔开始增压，并通过油管、液压阀7的GH共腔向液压缸9内增压，右油腔通过油管、液压阀7的EF共腔与油池12连通，油池12能够及时地向右油腔补充油液。随着自由盘液压齿轮泵2左油腔和液压缸9内油液压强的增大，在自由盘液压齿轮泵2左油腔油液压强的作用下，对自由盘液压齿轮泵2产生一个反作用力来阻碍动力齿轮4与主动轴转动方向相反的转动，最后导致自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4停止逆向转动，自由盘液压齿轮泵2的左油腔液压停止增压，在这个阶段过程中，自由式全自动无级变速器处于较大扭矩变化范围内。

在上述过程中，被动轴液压齿轮泵1同时受到被动轴的转动，对被动轴液压齿轮泵1的动力齿轮3进行同步带动，被动轴液压齿轮泵1的右油腔内开始增压，并通过油管、液压阀7的CD共腔向液压缸8内增压，左油腔通过油管、液压阀7的AB共腔与油池12连通，油池12能够及时地向左油腔补充油液。由于液压缸8设计的容积较大和安全调压阀13的共同作用，在保证自由式全自动无级变速器液压补助机构最经济的工作压力外，被动轴液压齿轮泵1内部的油液压强不会产生破坏性的油液压强，被动轴及被动轴液压齿轮泵1将正常转动和工作，被动轴液压齿轮泵1在被动轴上用去的动能，通过自由式全自动无级变速器液压补助机构传递到自由式全自动无级变速器的自由盘上，自由盘又将动力反馈到被动轴上，实现动力循环。

在液压的作用下，随着自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4转动方向与主动轴转动方向同向的转动，自由盘液压齿轮泵2的左油腔及液压缸9的液压压强随着下降，并将液压缸9内的液压能释放转化为机械能。而被动轴液压齿轮泵1的右油腔及液压缸8内油液压强继续上升，这样液压缸9与液压缸8内的油液压强很快达到相等状态，自由式全自动无级变速器液压补助机构继续运作下去，液压缸8的液压压强将超过液压缸9的液压压强，这时自由盘液压齿轮泵2的左油腔与被动轴液压齿轮泵1的右油腔之间油管连接上的单向油阀5自动打开，在自由盘液压齿轮泵2与被动轴液压齿轮泵1两者转动泵速未达到同步状态时，被动轴液压齿轮泵1所产生的油液压强及油液量，始终大于自由盘液压齿轮泵2所需要的油液量，而且其油液压强逐步上升，液压系统中的油液压强始终在增加，这样、利用被动轴上的动力，通过被动轴液压齿轮泵1对自由盘液压齿轮泵2的作用，来推动自由式全自动无级变速器自由盘的转动速度，使其在较短时间内与被动轴转动速度达到同步转动状态，这时被动轴液压齿轮泵1供油液量与自由盘液压齿轮泵2需求油液量相等，自由式全自动无级变速器液压补助机构内的液压压强，在同步状态下，始终保持同步状态的液压强度。

在自由式全自动无级变速器运作中，当主动轴的转速低于被动轴的转速时，自由式全自动无级变速器为满足机构的运作，自由盘机构转动速度将超越被动轴的转动速度，也就是说，自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4转动速度将超越被动轴液压齿轮泵1的动力齿轮3的转动速度，这时、被动轴液压齿轮泵1产生的油液量满足不了自由盘液压齿轮泵2的需求油液量，所以、液压缸8、9内的液压能很快释放出来，并且推动自由盘液压齿轮泵2的动力齿轮4以超越被动轴液压齿轮泵1的动力齿轮3的转动速度转动，当自由式全自动无级变速器液压补助机构中的液压压强降到零值时，为了满足自由式全自动无级变速器液压补助机构的运作，使液压缸8与油池12之间油管连通上的单向油阀14自动打开，油池12内的油液通过单向油阀14直接进入液压缸8，再经油管进入液压阀7的CD共腔后，经单向油阀5进入自由盘液压齿轮泵2的左油腔，以满足自由盘液压齿轮泵2的转动速度，及时供给超越状态下自由盘液压齿轮泵2转动速度所需求的油液量，使自由式全自动无级变速器保持原有的运转特性。如果发动机对主动轴转动重新加速，被动轴液压齿轮泵1的转动速度与自由盘液压齿轮泵2的转动速度，就首先恢复同步转动速度状态。然后主动轴转动速度超越被动轴转动速度，重复上述各个变化阶段的变化过程。

2、本发明的工作原理如图2所示，自由式全自动无级变速器液压补助机构在倒退行驶状态下的工作结构示意图。当自由式全自动无级变速器处于倒退行驶状态时，通过操作控制机构同时对液压阀7的阀心进行位置移动，实现自由盘液压齿轮泵2和被动轴液压齿轮泵1的左右油腔与液压缸8、9及油池12的切换，使自由盘液压齿轮泵2的右油腔和被动轴液压齿轮泵1的左油腔成为液压增压油腔，相反、自由盘液压齿轮泵2的左油腔和被动轴液压齿轮泵1的右油腔成为油液补充油腔，并与油池12相连通。在自由盘液压齿轮泵2的右油腔和被动轴液压齿轮泵1的左油腔之间连接油管上的单向油阀6起着与自由式全自动无级变速器液压补助机构前进行驶状态下单向油阀5同样的作用。自由式全自动无级变速器液压补助机构在倒退行驶状态下的整个工作原理及过程与前进行驶状态下的整个工作原理及过程完全相同。自由式全自动无级变速器液压补助机构的全自动运作，保证了自由式全自动无级变速器在变速、改变扭矩过程中，能够达到所需要的任何传动比及扭矩，确保在机动车上的广泛应用。

本发明具有以下特点

1、具有结构简单紧凑，制造成本低廉，提高发动机的工作效率，以及燃油的经济性。

2、自由式全自动无级变速器液压补助机构保持了自由式全自动无级变速器原有特性，克服了自由式全自动无级变速器在运作过程中扭矩不够的缺点。

3、自由式全自动无级变速器液压补助机构实现全自动运作，并且与自由式全自动无级变速器运作协调一致。

4、它与自由式全自动无级变速器配套使用，使传动比及扭矩变化范围极大，可以广泛应用于各种不同类型的机动车上。

5、具有增加柔和结合力、缓冲机械运作和减振等性能，减小噪音污染，增加了乘坐人员的舒适感，延长交通工具的使用寿命。

6、发动机在无动力输出时，主动轴与被动轴可以实现自动脱离传动，发动机恢复动力输出时，能够实现自动结合传递动力的特点。

Claims (2)

1.一种自由式全自动无级变速器液压补助机构，它包括自由盘液压齿轮泵、被动轴液压齿轮泵、液压阀、液压缸、油池、单向油阀、安全调压阀及油管组成，其特征在于设有与自由式全自动无级变速器自由盘相连的自由盘液压齿轮泵和与被动轴相连的被动轴液压齿轮泵，自由盘液压齿轮泵的动力齿轮与自由式全自动无级变速器自由盘固定为一体，并且支承套装在主动轴上，被动轴液压齿轮泵的动力齿轮与自由式全自动无级变速器的被动轴固定为一体，自由盘液压齿轮泵和被动轴液压齿轮泵的左右油腔分别用油管与液压阀对应连接，并且两个液压齿轮泵的左右油腔分别用油管及单向油阀相互串联连接，自由式全自动无级变速器液压补助机构上的两个液压缸及油池分别用油管与液压阀对应连接，两个液压缸分别用油管及安全调压阀与油池连接，并且被动轴液压齿轮泵所对应的液压缸用油管及单向油阀与油池连接，两个液压缸由缸体、液压活塞、活塞中心轴及压力弹簧组成。

2.根据权利要求1所述的自由式全自动无级变速器液压补助机构，其特征在于该机构具有液压阀的操作控制机构，液压阀在操作机构的作用下，液压阀阀心发生位移，同时实现两个液压齿轮泵左右油腔功能相互切换，使自由式全自动无级变速器液压补助机构上的两个液压齿轮泵液压补助发生方向上的反转。

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