CN104246291B - 自动化手动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化手动变速器，其结构为如下:1档齿轮和补助齿轮设置于与离合器相连接的输入轴上，多个变速齿轮设置于另外的输入轴上，另外的输入轴与发动机的曲柄轴相连接并与发动机一起旋转，在进行变速期间发动机的动力通过补助齿轮传递到驱动轮胎，离合器以及离合器促动器分别设置有1个。本发明的自动化手动变速器,包括，第一变速齿轮部，由第一输入轴和补助同步器以及一档齿轮构成，其中第一输入轴与离合器摩擦片相连接，补助同步器设置于第一输入轴上；第二变速齿轮部，由第二输入轴以及多个变速齿轮构成，其中，第二输入轴与发动机的曲柄轴相连接，随着发动机一同旋转，多个变速齿轮设置于第二输入轴上；补助输入齿轮部，在上述变速齿轮部进行变速工作的期间,将发动机的旋转力传递到驱动轮胎；通过补助同步器和1/2档同步器,一档齿轮分别连接到第一变速齿轮部和第二变速齿轮部。

Description

自动化手动变速器

技术领域

本发明涉及一种自动化手动变速器，更详细而言，离合器连接于一档齿轮和补助齿轮，此离合器控制来自发动机的动力，多个变速齿轮直接连接到发动机的曲柄轴上，在进行变速期间，借助补助齿轮将发动机的动力传递到驱动轮胎，从而实现变速时顺畅行驶及温柔地变速。

背景技术

通常，汽车变速器为根据车辆速度将从发动机产生的动力转换成所需的旋转力来传递的装置，随着汽车加速使轮胎按照车辆行驶所需的旋转数来旋转，从而实现发动机能在一定的旋转数范围内运行。

所述变速器包括驾驶人员直接操作离合器踏板来实现变速的手动变速器、和利用电子装置等根据汽车的行驶条件直接自动变速的自动变速器。

另一方面，自动化手动变速器作为体现手动变速器和自动变速器的优点的变速器，其运行时的操作与自动变速器相同，因此，不但行驶方便，而且行驶中不需要离合器的操作液压等其他的动力，所以传递效率变高且有利于省油。

为了自动进行齿轮变速，在自动化手动变速器设置有液压装置或电动机等装置。

若借助这样的液压装置或电动机来完成齿轮变速，则通过连接离合器将发动机的旋转力传递到变速器，并通过变速齿轮，发动机的旋转力传递到驱动轮胎。

发明内容

现有的自动化手动变速器存在如下问题；在进行齿轮变速期间，发动机的旋转力不会传递到驱动轮胎，因此在变速期间加速力降低，且因加减速度的急速变动影响于行驶中的乘坐感。

另一方面，为了改善上述缺点，在双向离合器分别设置有两个离合器以及离合器促动器，并且，具有在变速时交替控制两个离合器来操作的结构，这比以往的自动变速器，不但重量重且成本高。

本发明为了改善如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供一种分别设置一个离合器以及离合器促动器，在进行齿轮变速时，将发动机的旋转力传递到驱动轮胎，从而改善变速时的乘坐感，且结构简单的自动化手动变速器。

为了达成上述问题，本发明的自动化手动变速器，在与离合器相连接的输入轴上设置有一档齿轮和补助齿轮，多个变速齿轮设置于另外的输入轴上，上述另外的输入轴与发动机的曲柄轴相连，并与发动机一起旋转，在进行变速期间，借助补助齿轮将发动机的动力传递到驱动轮胎。

上述自动化手动变速器包括：第一变速齿轮部，由第一输入轴和补助同步器以及一档齿轮构成，其中第一输入轴与离合器摩擦片相连接，同步器设置于第一输入轴上；第二变速齿轮部，由第二输入轴以及多个变速齿轮构成，其中，第二输入轴与发动机的曲柄轴相连接随着发动机一同旋转，多个变速齿轮设置于第二输入轴上；补助输入齿轮部，在上述变速齿轮部进行变速工作期间，将发动机的旋转力传递到驱动轮胎；一档齿轮通过补助同步器和1/2档同步器分别连接到第一变速齿轮和第二变速齿轮部。

上述第一变速齿轮部，包括：第一输入轴，连接于离合器；一档齿轮，设置于上述第一输入轴及输出轴，并传递动力；以及补助同步器，控制上述一档齿轮和第一输入轴。

上述第二变速齿轮部，包括：第二输入轴，与上述发动机的曲柄轴相连接，并与曲柄轴一起旋转；多个变速齿轮，设置于上述第二输入轴及输出轴，并传递动力；以及多个同步器，控制上述第二输入轴或者输出轴及变速齿轮。

上述补助输入齿轮部，包括：补助齿轮，设置于上述第一输入轴和输出轴；以及补助同步器，控制上述补助齿轮及第一输入轴。

发明效果

根据本发明的自动化手动变速器，在进行齿轮变速期间，发动机的转矩通过补助齿轮传递到驱动轮胎，因此，在齿轮变速期间不会发生动力断开，从而改善加速性以及乘坐感。

并且，仅使用一个离合器以及一个离合器促动器可实现变速的自动化，因此，比以往的双向离合器变速器或自动变速器具有单纯的构造，有利于降低成本以及重量。

附图说明

图1为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器处于空挡时发动机旋转的状态的示意图。

图2为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器用一档齿轮变速后出发之后的状态的示意图。

图3为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器在一档保持一定车速以上行驶的状态的示意图。

图4为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器从一档切换至二档的变速初期阶段，通过补助齿轮传递动力的状态的示意图。

图5为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器从一档切换至二档的变速中间阶段，连接二档齿轮的状态的示意图。

图6为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器换到二档之后，在二档行驶中的状态的示意图。

图7为根据本发明的一实施例的自动化手动变速器换到三档的状态，且补助齿轮工作完成后耦合三档齿轮的状态的示意图。

图8为在根据本发明的一实施例的自动化手动变速器换到三档之后，在三档齿轮行驶中的状态的示意图。

图中：

1：发动机，2:飞轮，3：离合器盖，4：离合器摩擦片，5：缓冲弹簧，6：离合器机壳，7：离合器分离轴承，8：油封，10：第一变速齿轮部，11：第一输入轴，12：1档齿轮，13:补助同步器，14：1/2挡同步器，20：第二变速齿轮部，21：第二输入轴，22:2档齿轮，23：3档齿轮，24：4档齿轮，25：3/4档同步器，30：补助输入齿轮部，31：补助齿轮，40：输出轴，41：输出齿轮，50：驱动轮胎，51：差速齿轮

具体实施方式

以下，参照附图说明根据本发明的自动化手动变速器的实施例。

为了明确及方便说明本发明，图中所示的线厚度及构成要素的大小等因素会被夸大表示。

并且，后述的术语是考虑本发明的功能所定义的术语，因此根据使用者或运用者的意图或惯例有所区别。

因此，这些术语的定义应根据本说明书的整体内容而定。

参照图1，图8，根据本发明的一实施例的自动化手动变速器，具备第一变速齿轮部10、第二变速齿轮部20、补助输入齿轮部30。

在第一变速齿轮部10设置有一档齿轮12以及离合器3、4，将发动机1的转矩以一定的齿轮比增大之后传递到驱动轮胎50，从而起动汽车。

第二变速齿轮部20，根据各变速齿轮的一定齿轮比切换发动机1的旋转速度后，将发动机的动力通过多数的变速齿轮22、23、24传递到输出轴40。其中多个变速齿轮22、23、24与发动机的飞轮2相连接。

补助输入齿轮部30由第一输入轴11、设置在输出轴40上的补助齿轮31以及补助同步器13构成。在齿轮变速时，连接离合器3、4，通过补助齿轮31将发动机1的旋转力传递到驱动轮胎50。

第一变速齿轮部10由第一输入轴11、一档齿轮12以及补助同步器13构成。第一输入轴11连接于离合器摩擦片4，补助同步器13控制齿轮12和输入轴11。

随之，补助同步器13连接一档齿轮12，且连接离合器3、4的情况下，与通常的手动变速器一样处于用一档齿轮连接的状态。即，与一般的手动变速器的1档变速时同样的状态，通过控制离合器3、4或半离合状态下完成行驶，停止以及缓慢行驶。

在此，离合器3、4不使用干式单盘离合器而使用通常的湿式多盘离合器或电磁离合器等现有起动离合器也可以完成同样的功能。

第二变速齿轮部20由与飞轮2直接连接的第二输入轴21、多个变速齿轮22、23、24以及同步器14、25构成。

从2档到4档的变速齿轮22、23、24设置于第二输入轴21和输出轴40，各同步器14、25设置于第二输入轴21上,从而，与手动变速器同样，将各变速齿轮22、23、24连接于第二输入轴21及输出轴40。

补助输入齿轮部30由补助齿轮31和补助同步器13构成。

补助齿轮31设置于第一输入轴11和输出轴40上，在第一变速齿轮部10，补助同步器13控制一档齿轮12和输入轴11，还控制补助齿轮31和第一输入轴11。

此时，代替去掉设置于输出轴40上的补助齿轮，仅在第一输入轴11设置补助齿轮31，使得直接啮合于输出齿轮41，此输出齿轮41驱动差速齿轮，从而减少变速器的全长。

另一方面，为自动化所需的促动器仅由用于控制离合器的一个离合器促动器和执行同步器工作的一个变速促动器来充分完成工作。

说明具备如上所述结构的根据本发明的一实施例的自动化手动变速器的作用为如下：

首先，在车辆停止状态下启动发动机，在此状态下，若齿轮处于空档(参照图1)，则输出轴40与驱动轮胎50一起停止，飞轮2和连接于飞轮2的第二输入轴21、1/2档同步器14以及3/4档同步器25与飞轮2以相同的旋转数旋转。

并且，连接于离合器摩擦片4的第一输入轴11和设置于第一输入轴11的补助同步器13总是以相同的旋转数旋转。

此时，若操作变速杆从空档切换至前进行驶档D，则补助同步器13连接一档齿轮12和第一输入轴11，并连接离合器3、4起动车辆。这以与在通常的手动变速器用一档出发的同样的方式运行。在车辆以一定的车速以下行驶时保持上述状态(参照图2)。

在一档以一定的车速以上行驶时，首先，用1/2档同步器14连接一档齿轮12和第二输入轴21，解除离合器3、4的连接后，补助同步器13进行移动来解除一档齿轮12和第一输入轴11的连接，而连接补助齿轮31与第一输入轴11(参照图3)。

此后，连接离合器3、4，则发动机的动力通过补助齿轮31传递。

随此，发动机的旋转速度降低，且连接于第一输入轴11的旋转速度降低，则移动连接一档齿轮12的1/2档同步器14来连接二档齿轮22和第二输入轴21(参照图5)。另一方面，在此，二档齿轮22和第二输入轴21在以同样的速度旋转时可以连接，因此，也可以用爪形离合器来代替1/2档同步器14进行连接。

若1/2档同步器14连接二档齿轮22和第二输入轴21，则断开离合器3、4的连接，将发动机的动力仅通过二档齿轮22传递出去。从而换挡到二档齿轮，在二档行驶时变速器保持上述状态。(参照图6)

从2档换到3档时，连接离合器3、4通过补助齿轮31传递发动机的动力，此时，若发动机的旋转数开始减少，则将1/2档同步器14切换至空挡，然后用3/4档同步器25来连接三档齿轮23和第二输入轴21。

三档齿轮23连接于第二输入轴21之后断开离合器3、4的连接，则发动机的动力仅通过三档齿轮传递，从而换挡到三档齿轮，用三档齿轮行驶时保持上述状态(参照图8)。

3档换到4档时也用同样的方式进行变速。

换到补助齿轮31时，在三档或四档行驶中连接离合器3、4，当发动机的旋转速度开始减少时，解除3/4档同步器25的连接，从而完成变速。保持这种状态下，根据补助齿轮31的齿轮比变换发动机的驱动力，并传递至驱动轮胎50，从而将补助齿轮31可作为一个变速档来使用。

加速时切换至下齿轮档，即四档切换至三档或三档切换至二档时，也以与切换至上一档同样的方式运行。

尽管，在连接离合器3、4，通过补助齿轮31传递动力后，解除四档齿轮或三档齿轮等的连接方面相同，但之后允许在离合器3、4的打滑现象增加，从而，可使发动机的旋转速度逐渐上升之后，第二输入轴21的旋转速度与要连接的变速齿轮的旋转速度相同，此刻用同步器14、25来连接变速档的齿轮与第二输入轴21。

实施形态

如上所述，本发明在不是变速区间时会通过各变速齿轮传递动力，并在进行齿轮变速期间，通过补助齿轮31传递动力，因此驱动转矩不会断绝而始终能变速。

通过图示的实施例说明了本发明，但本发明不会局限于图示的实施例。本发明在权利要求所定义的范围内从图示的实施例可变形扩大实施。

产业上利用可能性

在用于汽车的变速器中可以构成轻量且廉价的自动变速器，并可由此来代替现有汽车变速器，因此，可作为所有汽车的变速器来利用。并且，利用同样的原理，可作为产业用变速器以及航空器等的变速器来使用。

Claims (5)

1.一种自动化手动变速器,包括：

离合器，控制发动机的动力；

补助齿轮，连接于第一输入轴，所述第一输入轴连接于上述离合器；

至少一个变速齿轮，连接于第二输入轴，所述第二输入轴连接于上述发动机曲柄轴，并始终与曲柄轴一起旋转；

一档齿轮，设置于上述第一输入轴和第二输入轴之间；

补助同步器，设置于上述第一输入轴上，控制一档齿轮或补助齿轮；

1/2档同步器或爪形离合器，设置于上述第二输入轴上，控制一档齿轮；以及

多个同步器，控制上述变速齿轮和输出轴，其特征在于，

在进行齿轮变速期间，根据上述离合器运行，借助上述补助齿轮将发动机的旋转力传递到驱动轮胎。

2.根据权利要求1所述的自动化手动变速器，其特征在于，包括使上述离合器运行的一个离合器促动器，以及使各同步器或爪形离合器运行的一个促动器。

3.根据权利要求1所述的自动化手动变速器，其特征在于，通过上述补助同步器连接上述第一输入轴和一档齿轮起动后，车辆以一定的车速以上行驶时，用1/2档同步器或爪形离合器来连接一档齿轮和第二输入轴，1/2档同步器或爪形离合器设置于第二输入轴上，然后解除连接上述第一输入轴和一档齿轮的补助同步器的连接。

4.根据权利要求1所述的自动化手动变速器，其特征在于，补助齿轮与输出齿轮直接啮合相连接，因此输出轴上没有设置另外的补助齿轮，其中补助齿轮设置于上述第一输入轴上，输出齿轮啮合在差速齿轮。

5.根据权利要求1所述的自动化手动变速器，其特征在于，在完成变速的状态下，一般行驶中，也只通过上述补助齿轮传递来自发动机的动力。