CN103206496B - 一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆电子控制自动变速器领域，特别是涉及一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器。该自动变速器通过轴径圆周表面均布加工制造的半圆凹坑与其位置相对处拄塞的配合，拄塞在外压力的作用下，使两者连为一体而实现传递动力的方法。其构造用于传统齿轮变速箱，使结构更加简单。同时自动换档可在不切断动力下实施，提高车辆的行驶的平顺性和动力性的同时，经济性也在提高。它不但可用于轿车与轻型车，更便于在货车与重大型车辆上推广。
Description
技术领域
本发明涉及车辆电子控制自动变速器领域，特别是涉及一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器。
背景技术
车辆自动变速器至今已在轿车上得到普遍应用，并得到广大使用者的喜好，作为购车的首选条件。由于在我国现在车辆上所配置自动变速器生产工艺复杂，成本高，在国内的所使用和生产的中端轿车自动变速器大都是4-5速自动变速器，低端轿车基本不具备条件安装。5速以上的自动变速器全都用在高端豪华轿车上。这样就限制了广大用户对自动变速器需求与使用，无形的价格栏杆将他们拒之门外。同时因构造与价格的因素使全球的自动变速器的生产企业现还没条件将载重货车纳入其生产目录，与此广大的货车司机将仍重复以往繁重疲劳换档操作，在长时间长距离的驾车过程中，对安全行车将带来一定的影响。
发明内容
本发明的目的基于上述存在的实际情况，针对我国汽车行业的自动变速器生产成本高，量少，不能生产5速以上自动变速器以及不能在载货车辆安装使用的不足。为改进此种社会发展与生产力不和谐现象，提供了一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器。
本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：
一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器，主要由机械齿轮变速箱系统1、液压系统2和电子自动控制系统3三部组成，所述机械齿轮变速箱系统1由输入轴5及各级输入齿轮齿轮、输出轴4及各级输出齿轮、前进档换档器6、前进档换档电机与传感器7、倒档支撑轴9及倒档换档齿轮和箱体即储油室8组成，所述输出轴4上的各级输出齿轮通过花键固定连接在输出轴4上，所述输入轴5上的各级输入齿轮套装在输入轴5上，所述各级输入齿轮的内环处均布有拄塞安装孔和油路，拄塞安装孔与油路相通，拄塞安装孔内装有拄塞45，所述输入轴5圆周面上均布有与拄塞安装孔和油路对应的径向半圆凹槽和油孔，所述各级输入齿轮内的拄塞45半圆球体与输入轴5上的半圆凹槽对应配合，所述输入轴5上的径向油路经轴向油孔与开在输入轴5右端的各主油道进油口连通。
所述液压系统2由箱体即储油室8、液压泵13、前进档控制电磁阀12、倒档控制电磁阀11和空档控制电磁阀10组成。
所述前进档换档器6套装在输入轴5的右端，由前进档换档电机7带动向左移动，依次选中各级输入齿轮的进油口时通过高压液压油将拄塞45压入半圆凹槽内，使选中的输入齿轮与输入轴5连为一体转动并传递动力。
所述换档器6的外环6-1用于安装由电机7推动的拨叉，内环油道6-5与输入轴5右侧的各档换档齿轮油路的主油道进油口相通，换档器6的进油道6-2与前进档电磁阀12主油路相通，倒档支撑轴9上的进油路与倒档电磁阀11主油路相通。
所述液压系统2的各档控制电磁阀和液压泵13、机械齿轮变速箱系统1中的前进档换档电机7和传感器统一受控于电子自动控制系统3有序管理。
所述机械齿轮箱变速系统1与液压系统2共享一个箱体即储油室8。
本发明一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器的技术效果是：
与现有的AT、CvT、DSG的自动变速器相比较，它采用了前几种所以往不同的换档方式，在这里通过所选换档输入齿轮，使该换档齿轮上安装的拄塞与此相对应处的输入轴表面周均布的半圆凹槽的配合，并在液压力作用下，使压强直接作用拄塞体上部，将拄塞体下部的半圆体紧紧压向与之配合的输入轴凹槽内，使输入轴与所换档的输入齿轮连为一体，带动输出齿轮与输出轴转动向外输出动力的方法。
它的换档实施是不切断动力换档，这样可提高车辆行驶时的动力性，改善增强车辆行驶的平顺性，乘坐的舒适性得以提高，降低油耗，提高车辆行驶时经济性；它用于齿轮变速箱，取缔了原来的换档设施，使结构更加简单，更易增加传动比，使传动比得到改进，增加扭矩增大速度；生产工艺的简化，使成本降低，易于制造生产；在载重货车上的使用，将更加有利于推广和应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的机械齿轮变速箱系统1结构图；
图3-a为本发明的输入轴及各级输入齿轮齿轮5的内部油道布置、拄塞安装与结构、换档器6布置示意图；
图3-b为图3-a轴的A-A剖面图；
图3-c为图3-a的A-A剖面图；
图3-d为图3-a的B-B剖面图；
图3-e为图3-a的C-C剖面图；
图3-f为图3-a的D-D剖面图；
图3-g为图3-a的E-E剖面图；
图3-h为图3-a的F-F剖面图；
图3-i为柱塞、拄塞安装孔、输入换档齿轮进油道的转配关系放大剖面图；
图3-j为图3-k的右视图；
图3-k为柱塞结构示意图；
图3-l为图3-k的左视图；
图4为本发明的输入轴及各级输入齿轮齿轮5结构图；
图5a为本发明的输入齿轮，因齿轮结构相同，仅以其中一档举例；
图5b为图5a的侧视图。
图6a为前进档即D档换档器的结构图；
图6b为图6a的侧视图。
图中：1.机械齿轮变速箱系统，2.液压系统，3.电子自动控制系统，4.输出轴，5.输入轴，6.前进档即D档换档器，6-1.换档器外环，6-2.换档器进油道，6-3.换档器密封环槽Ⅰ，6-4.换档器密封环槽Ⅱ，6-5.换档器出油口。7.前进档即D档换档电机，8.箱体即储油室，9.倒档支撑轴即R档，10.空档即N档控制电磁阀，11.倒档即R档控制电磁阀，12.前进档即D档控制电磁阀，13.液压泵，14.倒挡输入齿轮，15.1档输入齿轮，15-1.输入换档齿轮密封环槽Ⅰ，15-2.输入换档齿轮密封环槽Ⅱ，15-3.输入换档齿轮进油道，15-4.拄塞安装孔，16.2档输入齿轮，17.3档输入齿轮，18.4档输入齿轮，19.5档输入齿轮，20.5档输出齿轮，21.4档输出齿轮，22.3档输出齿轮，23.2档输出齿轮，24.1档输出齿轮，25.倒挡输出齿轮，26.输出轴支撑轴承，28.输入轴支撑轴承，30.输入轴上各级输入齿轮间的滚珠轴承，35.输入轴右端通于5档各换档齿轮油路的主油道进油口，36.输入轴右端通于4档换档齿轮油路的主油道进油口，37.输入轴右端通于3档换档齿轮油路的主油道进油口，38.输入轴右端通于2档换档齿轮油路的主油道进油口，39.输入轴右端通于1档换档齿轮油路的主油道进油口，40.输出轴上各级输出齿轮间的隔离套，45.拄塞45；
各级换档齿轮的工作油路结构一致，它们的拄塞安装孔结构也一致。
A-A为在输入轴表面上的均匀布置得数个径向圆周表面半圆凹坑，各级输入齿轮所在位置处的相对应位置都相同加工一致办半圆凹坑；
与上述凹坑相对应位置是各级输入齿轮的数个拄塞与之配合示意截面图；
B-B为在输入轴上布置的1档油路，它在轴心处加工，轴截面坐标的(0，0)处；
C-C为在输入轴上布置的2档油路，它在轴截面坐标的(-157.5°，0)处；
D-D为在输入轴上布置的3档油路，它在轴截面坐标的(-130°，0)处；
E-E为在输入轴上布置的4档油路，它在轴截面坐标的(130°，0)处；
F-F为在输入轴上布置的1档油路，它在轴截面坐标的(157.5°，0)处；
P1为液压电磁阀通往前进档换档器6的液压油压力；
P2为液压电磁阀通往倒挡支撑轴9的液压油压力；
X1为电子控制系统3控制液压系统2中液压泵13电信号；
X2为电子控制系统3控制前进档电磁阀12的电信号；
X3为电子控制系统3控制倒档电磁阀11的电信号；
X4电子控制系统3控制空档电磁阀10的电信号；
X5为电子控制系统3控制驱动电机7的电信号；
Y1为油门开度变化信号；
Y2为车速变化信号；
Y3为制动信号；
Y4为驱动电机反馈信号。
具体实施方式
下面结合附图所示实例进一步说明本发明的具体内容。
本发明的自动变速器提供了一种通过轴径圆周表面上，在各级输入齿轮所对应的各自位置处,均布加工制造的半圆凹坑，为与其位置所相对应拄塞相匹配。该级齿轮数个拄塞在外压力的作用下，将数个拄塞的半圆体压向输入轴相对应的半圆凹坑内，使两者连为一体而实现传递动力的方法。其方法在电子控制单元控制下，通过n极不同传动比齿轮的匹配而实现自动变速的功能。
所述本发明的自动变速器的构造是由机械齿轮变速箱系统1、液压系统2、电子自动控制系统3三部组成。
本发明提供的技术方案具有以下特征：
A、机械齿轮变速箱系统1是由输入轴5及各级输入齿轮齿轮、输出轴4及各级输出齿轮、前进档即D档换档器6、前进档即D档换档电机7与传感器、倒档支撑轴即R档及倒档换档齿轮9、箱体即储油室8组成.
输出轴4及输出各级齿轮通过输出轴上外部的花键使输出轴上的各级齿轮内花键连为一整体结构。
输入轴5及前进档输入各级齿轮是以光滑表面套装连接的。在这里，输入轴5与前进档输入各级齿轮可视为两体结构。
倒档R档支撑轴9和倒档换档齿轮的油道、内部换档结构与输入轴5及输入各级齿轮结构大体相一致。
B、输入轴5上的各级输入齿轮内部的换档结构都相同：:各级齿轮的内环都设有均匀布置安装拄塞的安装孔15-4，各安装孔15-4的位置相对应输入轴5上的各级输入齿轮沿轴圆周面上均布的半圆凹槽，安装在各级齿轮内的数个拄塞45半圆球体与此凹槽配合。
C、各级输入齿轮的拄塞45构造一致，各级拄塞45上部与该级齿轮内部设计的压力油路相通，并通过输入轴5上的各油道，分别连接与通自各级输入换档齿轮的进油口。
D、各级输入齿轮分别为1～5档，它们的换档结构都一致，尺寸大小各异。各级换档齿轮的工作油路结构一致，它们的拄塞安装孔结构也一致。
E、液压系统2是由箱体即储油室8、液压泵13、前进档即D档控制电磁阀12、倒档即R档控制电磁阀11、空档即N档控制电磁阀10等组成。
F、机械齿轮箱变速系统1与液压系统2共享一个箱体即储油室8。
G、电子自动控制系统所输出的控制信号：电磁阀通往前进档换档器6的液压力P1，电磁阀通往倒挡支撑轴与倒挡换档器9的液压力P2，控制液压系统,2中液压泵13的电信号X1；控制液压系统2中前进档电磁阀12的电信号X2；控制液压系统2中倒挡电磁阀11的电信号X3；控制液压系统2中空档电磁阀10的电信号X4；控制前进档换档器6驱动电机7的电信号X5。
电子自动控制系统所输入的采集信号:油门开度信号Y1；车速信号Y2；驱动电机传感器反馈信号Y3；车辆制动信号Y4。
所述液压系统2以及各液压电磁阀、液压泵13与机械齿轮变速箱系统1中的前进档即D档换档电机及传感器7，与上述各油门开度信号Y1；车速信号Y2；驱动电机传感器反馈信号Y3；车辆制动信号Y4协调配合，均统一受控于电子自动控制系统有序管理。
所述的输出轴4及输出各级齿轮通过输出轴上外部的花键与输出轴上的各级齿轮内花键连为一整体结构，它们之间通过支撑套相互隔离，并用滚珠轴承支撑与箱体上，输出轴右端为输出连接。
所述的输入轴5除去与倒档输入齿轮14通过键齿连接外，其它各输入各级齿轮均是以光滑表面套装连接的，输入轴5通过轴承支撑在箱体上，左端为输入连接。在这里，输入轴5与前进档输入各级齿轮可视为两体结构。
所述的倒档即R档支撑轴与倒档换档齿轮9结构与输入轴及输入各级齿轮5结构大体相同。
布置在轴右端处的前进档即D档换档器6在前进档换档电机7的带动下向左移动时，可依次选中各级输入齿轮在输入轴上的1～5档的进油道；当选中该级齿轮油路时，高压液压油将直接作用于拄塞45的上端圆环处，压强将此拄塞45从输入齿轮换档拄塞安装孔15-4内压向输入轴端面圆周均布的凹槽部，使齿轮与轴两者成为一体转动并传递动力。
所述换档器6它套装在输入轴5右侧端部位，它的外环6-1处用于安装电机7推动的拨叉，内环油道6-5与输入轴右侧的1档油道39相通。进油油道6-2与进油电磁阀相通，并与输入轴5上的布置的各档油路的主油道进油口相连，为了更好的密封，在其体上加工有两道密封环槽6-3。
所述换档器6的进油道液压力P1与前进档电磁阀12主油路相通。倒档支撑轴即R档9上的进油路液压力P2与倒档电磁阀11主油路相通。
所述前进档换档齿轮的换档结构由于一致，这里仅以输入1档齿轮15为例介绍。其结构是由输入换档齿轮密封环槽Ⅰ15-1和输入换档齿轮密封环槽Ⅱ15-2与输入轴5紧密配合，输入换档齿轮进油道15-3与输入轴上的输入轴右端通于1档换档齿轮油路的主油道进油口39相同通，由换档器进油道6-2进入的高压液压油P1通过此进入并压向拄塞体的圆环部，使拄塞沿拄塞孔15-4下行，压入输入轴的凹槽内。这样输入轴5转动时,将通过1档输入齿轮15带动1档输出齿轮24与输出轴4一起转动。使动力通过输出轴4右端输出。
Claims (4)
1.一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器，主要由机械齿轮变速箱系统(1)、液压系统(2)和电子自动控制系统(3)三部组成，其特征在于：
所述机械齿轮变速箱系统(1)由输入轴(5)及各级输入齿轮、输出轴(4)及各级输出齿轮、前进档换档器(6)、前进档换档电机(7)与传感器、倒档支撑轴(9)及倒档换档齿轮和箱体即储油室(8)组成，所述输出轴(4)上的各级输出齿轮通过花键固定连接在输出轴(4)上，所述输入轴(5)上的各级输入齿轮套装在输入轴(5)上，所述各级输入齿轮的内环处均布有拄塞安装孔和油路，拄塞安装孔与油路相通，拄塞安装孔内装有拄塞(45)，所述输入轴(5)圆周面上均布有与拄塞安装孔和油路对应的径向半圆凹槽和油孔，所述各级输入齿轮内的拄塞(45)半圆球体与输入轴(5)上的半圆凹槽对应配合，所述输入轴(5)上的径向油路经轴向油孔与开在输入轴(5)右端的各主油道进油口连通；
所述液压系统(2)由箱体即储油室(8)、液压泵(13)、前进档控制电磁阀(12)、倒档控制电磁阀(11)和空档控制电磁阀(10)组成；
所述前进档换档器(6)套装在输入轴(5)的右端，由前进档换档电机(7)带动向左移动，依次选中各级输入齿轮的进油口时通过高压液压油将拄塞(45)压入半圆凹槽内，使选中的输入齿轮与输入轴(5)连为一体转动并传递动力。
2.根据权利要求1所述的一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器，其特征在于：
所述换档器(6)的外环(6-1)用于安装由电机(7)推动的拨叉，内环油道(6-5)与输入轴(5)右侧的各档换档齿轮油路的主油道进油口相通，换档器(6)的进油道(6-2)与前进档控制电磁阀(12)主油路相通，倒档支撑轴(9)上的进油路与倒档控制电磁阀(11)主油路相通。
3.根据权利要求1所述的一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器，其特征在于：
所述液压系统(2)的各档控制电磁阀和液压泵(13)、机械齿轮变速箱系统(1)中的前进档换档电机(7)和传感器统一受控于电子自动控制系统(3)有序管理。
4.根据权利要求1所述的一种以轴与拄塞传递动力的自动变速器，其特征在于：
所述机械齿轮变速箱系统(1)与液压系统(2)共享一个箱体即储油室(8)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160406 |