CN101806337A - 一种自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动变速器，属于机械技术领域。它解决了现有的变速器档位较少，变速器结构复杂，成本更高的问题。本自动变速器，包括内部为空腔的壳体，壳体内设有能转动且平行的输入轴和输出轴，输入轴上固连有若干主动齿轮，输出轴上套有若干能相对于输出轴转动的从动齿轮，且相对应的主动轮与从动轮相啮合形成各个档位的齿轮组，输出轴上设有能使从动齿轮与输出轴分离或径向固定的同步器，壳体上还设有能控制同步器动作的自动换档件，主动齿轮与至少两个档位的从动齿轮相联，壳体内还设有与上述各组档位齿轮组末端相联的输出齿轮。本变速器具有档位较多，齿轮组占用空间小，成本低的优点。

Description

一种自动变速器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种自动变速器。

背景技术

发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换档可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

目前市场上的自动变速器主要为AT、CVT、AMT以及DCT。AT结构复杂、效率较低，CVT维修费用高、能够承受的扭矩小，AMT价格便宜但是换档舒适性不好，相比较而言，DCT结构简单，效率高，但是目前DCT主要以6速的为主，同时其轴向长度也比较长，同时由于有倒档轴的存在，其成本较高，在变速器内部布置时对其它结构限制较多。

中国专利号CN200910053071.7提供一种“双离合器变速箱”该变速箱包括两根输入轴、两根中间轴和一根倒挡轴，两根输入轴分为同轴布置的内输入轴和外输入轴，两根输入轴上设有各挡位主动齿轮，两根中间轴上设有与所述主动齿轮相啮合的各挡位从动齿轮，该变速箱共有六个前进档和一个倒档，有倒档轴。目前此类变速器存在以下不足：档位较少，满足不了要求越来越严格的汽车低排放要求，同时由于倒档轴的存在使得变速器结构复杂，成本更高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供一种档位数多、结构紧凑、无倒档轴、成本低的自动变速器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动变速器，包括内部为空腔的壳体，所述的壳体内设有能转动且平行的输入轴和输出轴，所述的输入轴上固连有若干主动齿轮，所述的输出轴上套有若干能相对于输出轴转动的从动齿轮，且相对应的主动轮与从动轮相啮合形成各个档位的齿轮组，所述的输出轴上设有能使从动齿轮与输出轴分离或径向固定的同步器，所述壳体上还设有能控制同步器动作的自动换档件，其特征在于，所述的主动齿轮与至少两个档位的从动齿轮相联，所述的壳体内还设有与上述各组档位齿轮组末端相联的输出齿轮。

在本自动变速器中，输入轴转动过程中通过主动齿轮带动从动齿轮转动。与此同时通过自动换档件使同步器与不同的从动齿轮固定就得到不同的输出档位。每个不同的档位的输出端均为输出齿轮，最终输出齿轮就得到不同的转速。

在上述的自动变速器中，所述的输入轴为连接于壳体内的输入轴一和输入轴二，所述的输出轴为连接于壳体内的输出轴一和输出轴二，输入轴一呈筒状且输入轴一套于输入轴二上两者同轴心设置，上述的输出轴一、输出轴二均与输入轴一平行。

通过两根输入轴和两根输出轴使得本自动变速器能具有多个档位。

在上述的自动变速器中，所述的输入轴一上固连有主动齿轮一、主动齿轮二，所述的输入轴二上固连有主动齿轮三、主动齿轮四和主动齿轮五，所述的输出轴一上固连有与输出齿轮相啮合的传动齿轮一，输出轴一上依次套有从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三，所述的输出轴二上固连有与输出齿轮相啮合的传动齿轮二，输出轴二上依次套有从动齿轮四、从动齿轮五、从动齿轮六、从动齿轮七，上述的主动齿轮一与从动齿轮三和从动齿轮七同时啮合，上述的主动齿轮二与从动齿轮六啮合，上述的主动齿轮三与从动齿轮二啮合，上述的主动齿轮四与从动齿轮五啮合，上述的主动齿轮五与从动齿轮一和从动齿轮四啮合。

通过上述的若干主动齿轮和从动齿轮能够得到七种档位，也就是说由输出齿轮由输出七种不同的转速。

在上述的自动变速器中，所述的从动齿轮五端部具有与其连为一体倒档齿轮一，上述的输出轴一上套有倒档齿轮二且倒档齿轮一和倒档齿轮二相啮合。

当动力由倒档齿轮一、倒档齿轮二、输出齿轮输出时，就得到倒档档位。

在上述的自动变速器中，所述的从动齿轮一与从动齿轮二之间、倒档齿轮二与从动齿轮三之间、从动齿轮四与从动齿轮五之间、从动齿轮六与从动齿轮七之间均设有同步器。

同步器能使从动齿轮一和从动齿轮二的其中一个齿轮与输出轴一径向固定。同理，在同步器的作用下能使倒档齿轮二和从动齿轮三的其中一个齿轮与输出轴一径向固定；能使从动齿轮四和从动齿轮五的其中一个齿轮与输出轴二径向固定；能使从动齿轮六和从动齿轮七的其中一个齿轮与输出轴二径向固定。

在上述的自动变速器中，所述的输入轴一与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器一。

通过离合器的通断能控制输入轴一的转动。也就是说，离合器一合上时动力部分才能带动输入轴一转动。

在上述的自动变速器中，所述的输入轴二与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器二。

通过离合器二的通断能控制输入轴二的转动。也就是说，离合器二合上时动力部分才能带动输入轴二转动。

在上述的自动变速器中，所述的动力部分为电机。通过电机使得上述的输入轴一或输入轴二得到有效的动力源。当然，采用其它动力源代替电机也是可行的。

与现有技术相比，本变速器档位较多，能够有效的提高整车的动力性和经济性，满足日益严格的排放要求。同时本自动变速器由于两档位共用一个主动齿轮，因此，自动变速器壳体内部不需要太大的空间也能将上述的各个主动齿轮和从动齿轮装于其内，大大的减少了齿轮的占用空间。而且，由于零件相应减少，这样还降低了自动变速器的成本。

附图说明

图1是本自动变速器的齿轮组原理图。

图2是本自动变速器的侧视结构示意图。

图中，1、离合器一；2、离合器二；3、输入轴一；3a、主动齿轮一；3b、主动齿轮二；4、输入轴二；4a、主动齿轮三；4b、主动齿轮四；4c、主动齿轮五；5、输出轴一；5a、从动齿轮一；5b、从动齿轮二；5c、从动齿轮三；5d、倒档齿轮二；5e、传动齿轮一；6、输出轴二；6a、从动齿轮四；6b、从动齿轮五；6c、倒档齿轮一；6d、从动齿轮六；6e、从动齿轮七；6f、传动齿轮二；7、输出齿轮；8、同步器。

具体实施方式

如图1所示，本自动变速器包括内部为空腔的壳体，所述的壳体内设有能转动且平行的输入轴和输出轴。输入轴为输入轴一3和输入轴二4，输出轴为输出轴一5和输出轴二6。

输入轴一3呈筒状且输入轴一3套于输入轴二4上两者同轴心设置，上述的输出轴一5、输出轴二6均与输入轴一3平行。

输入轴上固连有若干主动齿轮，输出轴上套有若干能相对于输出轴转动的从动齿轮，且相对应的主动轮与从动轮相啮合形成各个档位的齿轮组。

具体而言，如图1和图2所示，输入轴一3上固连有主动齿轮一3a、主动齿轮二3b，所述的输入轴二4上固连有主动齿轮三4a、主动齿轮四4b和主动齿轮五4c，所述的输出轴一5上固连有与输出齿轮7相啮合的传动齿轮一5e，输出轴一5上依次套有从动齿轮一5a、从动齿轮二5b、从动齿轮三5c，所述的输出轴二6上固连有与输出齿轮7相啮合的传动齿轮二6f，输出轴二6上依次套有从动齿轮四6a、从动齿轮五6b、从动齿轮六6d、从动齿轮七6e，上述的主动齿轮一3a与从动齿轮三5c和从动齿轮七6e同时啮合。

主动齿轮二3b与从动齿轮六6d啮合，上述的主动齿轮三4a与从动齿轮二5b啮合，上述的主动齿轮四4b与从动齿轮五6b啮合，上述的主动齿轮五4c与从动齿轮一5a和从动齿轮四6a啮合。本实施例中，输入轴一3与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器一1；输入轴二4与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器二2，动力部分为电机。

从动齿轮五4c端部具有与其连为一体倒档齿轮一6c，上述的输出轴一5上套有倒档齿轮二5d且倒档齿轮一6c和倒档齿轮二5d相啮合。

从动齿轮一5a与从动齿轮二5b之间、倒档齿轮二5d与从动齿轮三5c之间、从动齿轮四6a与从动齿轮五6b之间、从动齿轮六6d与从动齿轮七6e之间均设有同步器8。壳体内还设有自动换档件且自动换档件与上述的各个同步器8相连。

动力传递路线如下：

车辆处于停车状态时，两个离合器一1和离合器二2都是常开的，即在平时两个离合器处于分离状态，不传递动力，只有需要挂相信的档位时，相应的离合器才接合，传递动力。

当车辆以一档起步时，自动换档机构通过同步器8使从动齿轮五6b与输出轴二6径向固定在一起，档位切换为一档，离合器二2结合，离合器一1保持断开状态，车辆开始以一档运行。

一档动力传递路线：动力经离合器二2传递给输入轴二4，通过输入轴二4上主动齿轮四4b传递给从动齿轮五6b，同步器8使从动齿轮五6b径向固定在输出轴二6上，动力传递给输出轴二6，经传动齿轮二6f传递给输出齿轮7，最终把动力传递出去。

车辆在一档运行时，因为此时离合器一1处于分离状态，不传递动力，当车辆加速，达到接近二档的换档点时，自动换档件可以将档位提前换入二档，即通过同步器8使从动齿轮六6d与输出轴二6径向固定，然后离合器二2松开，离合器一1接合，两个离合器交替切换，直到离合器二2完全分离，离合器一1完全结合，整个换档过程结束，车辆换入二档。

二档动力传递路线：动力经离合器一1传递给输入轴一3，通过输入轴一3上的主动齿轮二3b传递给从动齿轮六6d，同步器8使从动齿轮六6d与输出轴二6径向固定，传递给输出轴二6，经传动齿轮二6f传递给输出齿轮7，最终把动力传递出去。

车辆进入二档运行后，车辆自动变速器电控单元可以根据相关传感器信号知道车辆当前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的档位，如果车辆加速，则下一个档位为三档，如果车辆减速，则下一个档位为一档。而一档和三档均由离合器二2控制，因为该离合器处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换档件十分方便的预先换入即将进入工作的档位，当车辆运行达到换档点时，只需要将正在工作的离合器一1分离，同时离合器二2接合，配合好两个离合器的切换时序，整个换档动作全部完成。其它前进档位的切换过程也是如此。

下面是其余档位详细的动力传递路线。

三档动力传递路线：动力经离合器二2传递给输入轴二4，通过输入轴二4上主动齿轮五4c传递至从动齿轮四6a，在同步器8作用下从动齿轮四6a与输出轴二6径向固定，输出轴二6转动过程中通过传动齿轮二6f带动输出齿轮7转动，最终把动力传递出去。

四档动力传递路线：动力经离合器一1传递给输入轴一3，通过输入轴一3上的主动齿轮一3a传递给从动齿轮七6e，此时同步器8使从动齿轮七6e与输出轴二6径向固定，输出轴二6转动过程中通过传动齿轮二6f带动输出齿轮7转动，最终把动力传递出去。

五档动力传递路线：动力经离合器二2传递给输入轴二4，通过输入轴二4上的主动传动齿轮五4c传递给从动齿轮一5a，此时同步器8使从动齿轮一5a与输出轴一5径向固定。输出轴一5转动过程中通过其上的传动齿轮一5e驱动输出齿轮7转动，最终把动力传递出去。

六档动力传递路线：动力经离合器一1传递给输入轴一3，通过输入轴一3上的主动齿轮一3a传动至从动齿轮三5c处，此时同步器8使从动齿轮三5c径向固定在输出轴一5上，输出轴一5转动过程中通过传动齿轮一5e带动输出齿轮7转动，最终把动力传递出去。

七档动力传递路线：动力经离合器二2传递给输入轴二4，通过输入轴二4上主动齿轮二3b传递至从动齿轮二5b处，此时在同步器8的作用下从动齿轮二5b与输出轴一5径向固定，输出轴一5转动过程中通过传动齿轮一5e带动输出齿轮7转动，最终把动力传递出去。

倒档动力传递路线：动力经离合器二2传递给输入轴二4，通过输入轴二4上主动齿轮四4b传递给从动齿轮五6b，倒档齿轮一6c随着从动齿轮五6b转动过程中驱动倒档齿轮二5d转动，此时同步器8使倒档齿轮二5d与输出轴一3径向固定，通过输出轴一5带动传动齿轮一5e反转，最终通过输出齿轮7反向把动力传动出去。

当然，根据实际情况可调整从动齿轮的位置而达到不同的输出速度，即不同的档位。

Claims (9)

1.一种自动变速器，包括内部为空腔的壳体，所述的壳体内设有能转动且平行的输入轴和输出轴，所述的输入轴上固连有若干主动齿轮，所述的输出轴上套有若干能相对于输出轴转动的从动齿轮，且相对应的主动轮与从动轮相啮合形成各个档位的齿轮组，所述的输出轴上设有能使从动齿轮与输出轴分离或径向固定的同步器(8)，所述壳体上还设有能控制同步器(8)动作的自动换档件，其特征在于，所述的主动齿轮与至少两个档位的从动齿轮相联，所述的壳体内还设有与上述各组档位齿轮组末端相联的输出齿轮(7)。

2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述的输入轴为连接于壳体内的输入轴一(3)和输入轴二(4)，所述的输出轴为连接于壳体内的输出轴一(5)和输出轴二(6)，输入轴一(3)呈筒状且输入轴一(3)套于输入轴二(4)上两者同轴心设置，上述的输出轴一(5)、输出轴二(6)均与输入轴一(3)平行。

3.根据权利要求2所述的自动变速器，其特征在于，所述的输入轴一(3)上固连有主动齿轮一(3a)、主动齿轮二(3b)，所述的输入轴二(4)上固连有主动齿轮三(4a)、主动齿轮四(4b)和主动齿轮五(4c)，所述的输出轴一(5)上固连有与输出齿轮(7)相啮合的传动齿轮一(5e)，输出轴一(5)上依次套有从动齿轮一(5a)、从动齿轮二(5b)、从动齿轮三(5c)，所述的输出轴二(6)上固连有与输出齿轮(7)相啮合的传动齿轮二(6f)，输出轴二(6)上依次套有从动齿轮四(6a)、从动齿轮五(6b)、从动齿轮六(6d)、从动齿轮七(6e)，上述的主动齿轮一(3a)与从动齿轮三(5c)和从动齿轮七(6e)同时啮合，上述的主动齿轮二(3b)与从动齿轮六(6d)啮合，上述的主动齿轮三(4a)与从动齿轮二(5b)啮合，上述的主动齿轮四(4b)与从动齿轮五(6b)啮合，上述的主动齿轮五(4c)与从动齿轮一(5a)和从动齿轮四(6a)啮合。

4.根据权利要求3所述的自动变速器，其特征在于，所述的从动齿轮五(6b)端部具有与其连为一体倒档齿轮一(6c)，上述的输出轴一(5)上套有倒档齿轮二(5d)且倒档齿轮一(6c)和倒档齿轮二(5d)相啮合。

5.根据权利要求3所述的自动变速器，其特征在于，所述的从动齿轮一(5a)与从动齿轮二(5b)之间、倒档齿轮二(5d)与从动齿轮三(5c)之间、从动齿轮四(6a)与从动齿轮五(6b)之间、从动齿轮六(6d)与从动齿轮七(6e)之间均设有同步器(8)。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的自动变速器，其特征在于，所述的输入轴一(3)与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器一(1)。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的自动变速器，其特征在于，所述的输入轴二(4)与动力部分之间设有能使两者断开或连接的离合器二(2)。

8.根据权利要求6所述的自动变速器，其特征在于，所述的动力部分为电机。

9.根据权利要求7所述的自动变速器，其特征在于，所述的动力部分为电机。

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