CN105276101A

CN105276101A - 自动手动变速器

Info

Publication number: CN105276101A
Application number: CN201410737060.1A
Authority: CN
Inventors: 金千玉; 渔顺基
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2034-12-05
Also published as: DE102014117843B4; DE102014117843A1; US20160003327A1; CN105276101B; KR20160004488A; KR101611056B1; US9382974B2

Abstract

一种自动手动变速器，可以包括中空输入轴，所述中空输入轴连接到第一离合器和第二离合器，以便选择性地能够中断，并且选择性地接收来自所述第一离合器或所述第二离合器的动力。所述变速器还可以包括输出轴和空转轴，其中，所述输出轴设置有第一多个换挡齿轮；所述空转轴设置有第二多个换挡齿轮，以便接收来自所述第一离合器的动力并切换挡位，具有设置在所述空转轴上的第一空转齿轮。所述变速器可以进一步包括第二空转齿轮，所述第二空转齿轮将所述第一空转齿轮连接到在设置在输出轴上的所述第一多个换挡齿轮中的换挡齿轮，以便接收来自所述第二离合器的动力。

Description

自动手动变速器

技术领域

本发明通常涉及一种自动手动变速器，更具体而言，涉及一种自动手动变速器，其优化了第一速度齿轮比的实现。

背景技术

通常地，用于车辆的变速器分为手动变速器(MT)和自动变速器(AT)。

自动变速器以自动地改变旋转扭矩和速度的方式进行操作。通常地，流体的流动用于中断动力或增加扭矩。这样的自动变速器根据车辆的速度和加速器踏板被按压的程度两者以预先确定的挡位切换模式来自动地切换挡位。

手动变速器以驾驶员手动地切换挡位的方式进行操作。为了切换挡位，离合器将切换致动器与发动机分开。在这种状态下，挡位得以切换。在挡位切换完成后，动力再次通过离合器进行传输。

同时，为了改进手动变速器，已经开发并正在使用了其中离合器和换挡杆得以自动操纵的自动手动变速器(AMT)。

这样的自动手动变速器实际上使用了典型的手动变速器的结构，并且使用液压控制单元自动地控制离合器和换挡杆。因此，自动手动变速器可以称为下一代变速器，其不仅具有手动变速器的优点(即，手动变速器可以提供高燃料效率并相对廉价)，还具有自动变速器的优点(即，自动变速器可以便于挡位切换)。

在自动手动变速器中，在切换挡位的过程中离合器中断动力。鉴于此，自动手动变速器的问题在于在动力被中断时，换挡质量变差。

特别地，以上问题在车辆以低速移动时比在车辆以高速移动时变得更加明显。近来，为了克服以上问题，已经提出了使用两个离合器的改进的自动手动变速器。

如图1和图2所示，使用两个离合器的自动手动变速器以这样的方式进行设计：第一离合器C1和第二离合器C2通过中空输入轴I彼此连接；并且使用从第一离合器C1传输的动力来获得到达第一速度齿轮、第三至第七速度齿轮以及R(倒退)齿轮的动力，并且从第二离合器C2的获得到达第二速度齿轮的动力。

使用两个离合器的自动手动变速器需要两个同步装置S1和S2。第一输出轴01和第二输出轴02位于输入轴I和差动齿轮DG的中心线外。因此，存在的问题在于，增加了在输入轴I与输出轴01和02之间的距离和在输出轴01和02与差动齿轮DG的中心轴之间的距离。

而且，当使用中空输入轴I时，增加了第一速度驱动齿轮D1的尺寸。为了形成合适的齿轮比，也必须增加第一速度换挡齿轮G1的尺寸。进一步增加了在轴之间的距离。齿轮的尺寸上的增加增加了整个变速器的重量。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明已经考虑到发生在现有技术中的以上问题和/或其他问题，并且本发明是为了提供一种自动手动变速器，其优化了第一速度齿轮比的实现，并且最小化了在轴之间的距离。

在各个方面中，本发明提供了一种自动手动变速器，包括：中空输入轴，输出轴、空转轴以及第二空转齿轮，其中，所述中空输入轴连接到第一离合器和第二离合器，以便选择性地能够中断，所述中空输入轴选择性地接收来自所述第一离合器或所述第二离合器的动力；所述输出轴设置有第一多个换挡齿轮；所述空转轴设置有第二多个换挡齿轮，以便接收来自所述第一离合器的动力并切换挡位，具有设置在所述空转轴上的第一空转齿轮；所述第二空转齿轮将所述第一空转齿轮连接到在设置在输出轴上的所述第一多个换挡齿轮中的换挡齿轮，以便接收来自所述第二离合器的动力。

第一同步装置可以设置在所述第一多个换挡齿轮中的成对换挡齿轮之间，所述第一多个换挡齿轮设置在直接接收来自所述输入轴的动力的所述输出轴上，设置在所述空转轴上的所述第二多个换挡齿轮可以包括成对换挡齿轮，并且第二同步装置设置在所述第二多个换挡齿轮中的成对换挡齿轮之间，所述第二多个换挡齿轮设置在所述空转轴上。

自动手动变速器可以进一步包括差动齿轮，所述差动齿轮与所述输出轴接合。所述输入轴、所述输出轴以及所述差动齿轮的中心轴可以设置在相同的平面上。

第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、第三驱动齿轮、第四驱动齿轮以及第五驱动齿轮可以设置在所述输入轴上。第一速度换挡齿轮和第三速度换挡齿轮设置在所述空转轴上，其中所述第一速度换挡齿轮与所述第一驱动齿轮接合，并且所述第三速度换挡齿轮可以与所述第三驱动齿轮接合。所述第一同步装置可以设置在所述第一速度换挡齿轮和所述第三速度换挡齿轮之间。第二速度换挡齿轮、第四速度换挡齿轮以及第五速度换挡齿轮可以设置在所述输出轴上，其中所述第二速度换挡齿轮与所述第二驱动齿轮接合，所述第四速度换挡齿轮与所述第四驱动齿轮接合，所述第五速度换挡齿轮与所述第五驱动齿轮接合。所述第二同步装置可以设置在所述第四速度换挡齿轮以及所述第五速度换挡齿轮之间，其中所述第二速度换挡齿轮接收来自所述第二离合器的动力。

倒退驱动齿轮可以进一步设置在所述输入轴上。所述自动手动变速器可以进一步包括倒退空转齿轮，所述倒退空转齿轮通过所述倒退驱动齿轮将动力传输至所述空转轴。

所述自动手动变速器可以进一步包括倒退空转轴，所述倒退空转轴设置有R(倒退)速度齿轮。第三同步装置可以进一步设置在所述倒退空转轴上，并且R速度驱动齿轮可以进一步设置在所述输入轴上，所述R速度驱动齿轮与所述倒退空转齿轮接合。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点，在这些附图中：

图1为示出用于车辆的常规的自动手动变速器的构造的视图。

图2为显示在轴向方向上的常规的自动手动变速器的视图。

图3为示出根据本发明的用于车辆的示例性自动手动变速器的构造的视图。

图4为显示根据本发明的在轴向方向上的示例性自动手动变速器的视图。

图5A为显示在轴向方向上的常规的双轴变速器的视图。

图5B为显示在从轴向方向上观察时常规的三轴变速器的视图。

图5C为显示根据本发明的在轴向方向上的示例性变速器的示意图。

图6为示出根据本发明的在为R速度时示例性变速器的恒定啮合类型动力传输过程的视图。

具体实施方式

现在将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例显示在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

如图3和图4所示，根据本发明的自动手动变速器包括：中空输入轴10，输出轴20，空转轴30以及第二空转齿轮40，其中，中空输入轴10连接到第一离合器C1和第二离合器C2，以便为选择性地可中断并因此接收来自第一离合器C1或第二离合器C2的动力；输出轴20设置有多个换挡齿轮G2、G4和G5；空转轴30设置有多个换挡齿轮G1和G3，以便接收来自第一离合器C1的动力并切换挡位，并且空转轴30设置有第一空转齿轮32；第二空转齿轮40将设置在输出轴20上的换挡齿轮G2、G4和G5的第一空转齿轮32连接到接收来自第二离合器C2的动力的换挡齿轮G2。

输入轴10包括第一输入轴12以及第二输入轴14，第一输入轴12连接到第一离合器C1以在传输动力中使用，第二输入轴14与第一输入轴12分开地设置，并且独立地接收来自第二离合器C2的动力。

如图5A、5B和5C所示，变速器被分类为双轴变速器和三轴变速器。

双轴变速器的优势在于，由于输入轴、输出轴和差动齿轮的中心轴彼此对准，因此轴之间的距离可以最小化。然而，存在的不利之处是其难以增加齿轮挡位的数量。

三轴变速器具有能够补救双轴变速器的缺点的优点。

然而，在实际的情况中，按照车辆的设计，输入轴和差动齿轮必须固定到适当位置，两个输出轴必须以预先确定的距离彼此间隔开，以避免在同步装置之间的干扰，所述同步装置分别安装成平行于输出轴。因此，存在的问题是，不仅在输入轴和输出轴之间的距离，而且在输出轴和差动齿轮的轴之间的距离都得以增加。

同时，本发明的特征在于，空转轴30的位置中的自由度可以通过空转轴30以及空转齿轮32和40来提高，并且在轴之间的距离可以最小化的同时避免在同步装置之间的干扰。

如图3和图4所示，根据本发明的自动手动变速器的空转轴30接收来自输入轴10的动力并将动力通过第一空转齿轮32传输至输出轴20。

第一离合器C1和第二离合器C2选择性地中断动力，并且分别地并选择性地将动力传输至第一输入轴12和第二输入轴14。当动力从第一离合器C1传输时，动力不从第二离合器C2传输。因此，在这种情况下，动力仅被传输至第一输入轴12。当动力从第二离合器C2传输时，动力不从第一离合器C1传输。因此，在这种情况下，动力仅被传输至第二输入轴14。

在本发明中，已知出现了单一的输出轴20，优化了元件的布局，使得从第一离合器C1传输的动力通过第一输入轴12和空转轴30被传输至输出轴20，并且从第二离合器C2传输的动力通过第二输入轴14被直接传输至输出轴20。

特别地，在本发明中，安装了空转轴30，并且将第一速度换挡齿轮G1设置在空转轴30上，从而第一速度齿轮比甚至可以容易地嵌入中空输入轴10中。

尽管出于解释的目的而将对作为实例的五速变速器进行描述，然而根据设计人员的意图的需求，齿轮挡位(速度)的数量可以在本发明的范围和精神内适当地进行调整。设置在空转轴30和输出轴20上的齿轮挡位也可以根据设计人员的意图适当地进行位置调整。

换挡齿轮G1、G2、G3、G4和G5设置在输出轴20和空转轴30上。高速换挡齿轮设置在输出轴20上，并且低速换挡齿轮设置在空转轴30上。例如，第四速度换挡齿轮G4和第五速度换挡齿轮G5可以设置在输出轴20上，并且第一速度换挡齿轮G1和第三速度换挡齿轮G3可以设置在空转轴30上。

因为第一速度换挡齿轮G1安装在空转轴30上，并且空转轴30可以使用第一空转齿轮32和第二空转齿轮形成齿轮比，所以具有可以便于齿轮比的实施方案的优点。

第一同步装置50设置在第四速度换挡齿轮G4和第五速度换挡齿轮G5之间，第四速度换挡齿轮G4和第五速度换挡齿轮G5安装在输出轴20上。第二同步装置60设置在第一速度换挡齿轮G1和第三速度换挡齿轮G3之间，第一速度换挡齿轮G1和第三速度换挡齿轮G3安装在空转轴30上。

如此，当使用空转轴30时，其变得可以仅使用单一的输出轴20，并且在传输动力过程中仅需要一对同步装置50和60。因此，在轴之间的距离可以最小化，如上所述。

分别对应于第一至第五速度换挡齿轮G1到G5的第一驱动齿轮D1、第二驱动齿轮D2、第三驱动齿轮D35、第四驱动齿轮D4以及第五驱动齿轮D35设置在输入轴I上。

第一驱动齿轮D1与第一速度换挡齿轮G1接合。第二驱动齿轮D2与第二速度换挡齿轮G2接合。第三驱动齿轮D35与第三速度换挡齿轮G3接合。第四驱动齿轮D4与第四速度换挡齿轮G4接合。第五驱动齿轮D35与第五速度换挡齿轮G5接合。

第三驱动齿轮D35与第五驱动齿轮D35可以通过调整齿轮比来使用单一的驱动齿轮而得以实现。

下文中，将参照所附附图解释根据本发明的自动手动变速器的操作。在自动手动变速器的操作的接下来的说明中，假设①、②、③、④和⑤分别指第一到第五速度。

如图3所示，在第一速度中，到第二离合器C2的动力传输被中断，并且仅通过第一离合器C1来传输动力。当动力通过第一离合器C1传输至第一输入轴12时，第二同步装置60将第一驱动齿轮D1与第一速度换挡齿轮G1同步。

由于以上所述的同步装置，所以传输到空转轴30的动力得以通过第一空转齿轮32、第二空转齿轮40和第二速度换挡齿轮G2传输至输出轴20。

在第三速度中，到第二离合器C2的动力传输被中断，并且仅通过第一离合器C1来传输动力。当动力通过第一离合器C1传输至第一输入轴12时，第二同步装置60将第三驱动齿轮D35与第三速度换挡齿轮G3同步。

在R(倒退)速度中，到第二离合器C2的动力传输被中断，并且仅通过第一离合器C1来传输动力。在这种情况下，倒退空转齿轮80移动设置在第一输入轴12上的倒退驱动齿轮R1，并与倒退驱动齿轮R1接合，并且套筒套装在倒退空转齿轮80上。然后，动力得以传输至空转轴30。最终，动力得以通过第一空转齿轮32、第二空转齿轮40和第二速度换挡齿轮G2传输至输出轴20。这是指选择啮合类型。

在第二速度中，到第一离合器C1的动力传输被中断，并且仅通过第二离合器C2来传输动力。设置在输出轴20上的第二速度换挡齿轮G2利用安装在第二输入轴14上的第二驱动齿轮D2而直接地将动力传输至输出轴20而不是通过分开的同步装置同步。

在第四速度中，到第二离合器C2的动力传输被中断，并且仅通过第一离合器C1来传输动力。当动力通过第一离合器C1传输至第一输入轴12时，第一同步装置50将第四驱动齿轮D4与第四速度换挡齿轮G4同步，并且动力得以传输至输出轴20。

在第五速度中，到第二离合器C2的动力传输被中断，并且仅通过第一离合器C1来传输动力。当动力通过第一离合器C1传输至第一输入轴12时，第一同步装置50将第五驱动齿轮D35与第五速度换挡齿轮G5同步，并且动力得以传输至输出轴20。

同时，如图6所示，如果自动手动变速器进一步包括倒退空转齿轮82和设置有第三同步装置70的倒退空转轴80，则R速度可以用恒定啮合方式实现。

设置在第一输入轴12上的R速度驱动齿轮R1与设置在倒退空转轴30上的倒退空转齿轮82接合，并以恒定啮合方式与输出轴20接合。因此，当R速度驱动齿轮R1通过第三同步装置70与倒退空转齿轮82接合时，获得了倒退速度。

如上所述，具有以上技术构造的本发明可以提供如下效果。

首先，在第一速度中，可以用两个挡位执行速度的改变。因此，存在使其容易实现第一速度齿轮比的优点。第二，变速器的齿轮比可以得以实现而不增加在轴之间的距离。第三，同步装置可以设置成平行于轴而不增加在轴之间的距离。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其它们的实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。

Claims

1.一种自动手动变速器，包括：

中空输入轴，所述中空输入轴连接到第一离合器和第二离合器，以便选择性地能够中断，所述中空输入轴选择性地接收来自所述第一离合器或所述第二离合器的动力；

输出轴，所述输出轴设置有第一多个换挡齿轮；

空转轴，所述空转轴设置有第二多个换挡齿轮，以便接收来自所述第一离合器的动力并切换挡位，并且具有设置在所述空转轴上的第一空转齿轮；

第二空转齿轮，所述第二空转齿轮将所述第一空转齿轮连接到在设置在所述输出轴上的所述第一多个换挡齿轮中的换挡齿轮，以便接收来自所述第二离合器的动力。

2.根据权利要求1所述的自动手动变速器，其中：

第一同步装置设置在所述第一多个换挡齿轮中的成对换挡齿轮之间，所述第一多个换挡齿轮设置在直接接收来自所述输入轴的动力的所述输出轴上，

设置在所述空转轴上的所述第二多个换挡齿轮包括成对换挡齿轮，以及

第二同步装置设置在所述第二多个换挡齿轮中的成对换挡齿轮之间，所述第二多个换挡齿轮设置在所述空转轴上。

3.根据权利要求1所述的自动手动变速器，进一步包括：

差动齿轮，所述差动齿轮与所述输出轴接合，

其中所述输入轴、所述输出轴以及所述差动齿轮的中心轴设置在相同的平面上。

4.根据权利要求1所述的自动手动变速器，其中：

第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、第三驱动齿轮、第四驱动齿轮以及第五驱动齿轮设置在所述输入轴上，

第一速度换挡齿轮和第三速度换挡齿轮设置在所述空转轴上，其中所述第一速度换挡齿轮与所述第一驱动齿轮接合，并且所述第三速度换挡齿轮与所述第三驱动齿轮接合，

所述第一同步装置设置在所述第一速度换挡齿轮和所述第三速度换挡齿轮之间，

第二速度换挡齿轮、第四速度换挡齿轮以及第五速度换挡齿轮设置在所述输出轴上，其中所述第二速度换挡齿轮与所述第二驱动齿轮接合，所述第四速度换挡齿轮与所述第四驱动齿轮接合，所述第五速度换挡齿轮与所述第五驱动齿轮接合，以及

所述第二同步装置设置在所述第四速度换挡齿轮以及所述第五速度换挡齿轮之间，其中所述第二速度换挡齿轮接收来自所述第二离合器的动力。

5.根据权利要求4所述的自动手动变速器，其中倒退驱动齿轮进一步设置在所述输入轴上，所述自动手动变速器进一步包括：

倒退空转齿轮，所述倒退空转齿轮通过所述倒退驱动齿轮将动力传输至所述空转轴。

6.根据权利要求4所述的自动手动变速器，进一步包括：

倒退空转轴，所述倒退空转轴设置有倒退速度齿轮，

其中第三同步装置进一步设置在所述倒退空转轴上，并且倒退速度驱动齿轮进一步设置在所述输入轴上，所述倒退速度驱动齿轮与所述倒退空转齿轮接合。