CN105370879B - 单离合多级自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单离合多级自动变速器，动力输入轴（1）上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴（2）上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应，其特征在于：动力输入轴（1）内设有换档轴（4），换档轴（4）的一端固定有活塞（24），活塞（24）的外侧为用于控制换档的第一油压腔（18）；每个主动齿轮内设有单向离合器（21）和离合器（20），离合器（20）可由第一油压腔（18）的油压控制处于结合状态，动力输入轴（1）通过离合器（20）驱动主动齿轮的工作端转动，主动齿轮的工作端与动力输出轴上的从动齿轮啮合。

Description

单离合多级自动变速器
技术领域
本发明涉及汽车轮船航空等机械扭矩动力传动技术领域，尤其是一种单离合多级自动变速器。
背景技术
目前，以汽车为例常见的变速器分为手动和自动变速器，自动变速器分为无极、自动、双离合、平行轴和AMT式自动变速器，在变换档位时，执行元件的数量多、各个档位间切换过程复杂，控制程序多，易产生各档位间的换挡干涉，故障率高等问题。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种单离合多级自动变速器，换挡执行元件少，换挡程序简单，有效解决换挡干涉问题，故障率低。
基于同一本发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种单离合多级自动变速器，包括动力输入轴1、动力输出轴2，动力输入轴1上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴2上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应，其特征在于：
动力输入轴1内设有换档轴4，换档轴4的一端固定有活塞24，活塞24的外侧为用于控制换档的第一油压腔18；每个主动齿轮内设有单向离合器21和离合器20，离合器20可由第一油压腔18的油压控制处于结合状态，动力输入轴1通过离合器20驱动主动齿轮的工作端转动，主动齿轮的工作端与动力输出轴上的从动齿轮啮合。
单向离合器21装在动力输入轴1上，离合器20位于单向离合器21的外侧；主动齿轮内设有离合器油腔26和离合器活塞25，离合器油腔26可与第一油压腔18相连通，离合器活塞25可由油压驱动，使离合器20处于结合状态。
设有5个前进档位，相应动力输入轴上装有5个主动齿轮，动力输出轴上相应装有5个从动齿轮。
动力输入轴1上装有用于为第一油压腔供油的油泵23，油泵23为齿轮泵，由动力输入轴1驱动。
离合器20为液控摩擦片式或手动变速箱同步器式。
单向离合器21为楔块式单向轴承、超速离合器或单向阻尼器。
2、一种单离合多级自动变速器，包括动力输入轴、动力输出轴，
动力输入轴上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应，其特征在于：
动力输出轴内设有换档轴，换档轴的一端固定有活塞，活塞的外侧腔室为用于控制换档的第三油压腔；每个从动齿轮内设有单向离合器和离合器，离合器可由第三油压腔的油压控制处于结合状态，从动齿轮通过离合器带动动力输出轴转动。
从动齿轮内的单向离合器装在动力输出轴上，离合器位于单向离合器的外侧；从动齿轮内还设有离合器油腔和离合器活塞，离合器油腔可与第三油压腔相连通，离合器活塞可由油压驱动，使离合器处于结合状态。
本发明具有的有益效果：
本发明每个主动齿轮内设有单向离合器和离合器，动力输入轴通过离合器驱动主动齿轮的工作端转动，随着换挡轴的移动，第一油压腔内的油压控制相应档位的离合器结合，实现换挡，行车升档时，变速箱内各个档位的离合器逐一结合，已经结合的低档位离合器不用分离，逐一升档，降档时先前结合的离合器从高到低逐一分离，离合器在升档时，不存在把已结合的低速档离合器分开的程序，离合器降档时，只需从高档位逐一断开离合器实现降档。本发明换挡时只有一个执行元件及一个离合器工作，换挡程序简单平顺，不会发生换挡干涉问题，并且能够有效提高换挡速度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明主动齿轮部分的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，动力输入轴1上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴2上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应；本实施例中，设有5个前进档位，相应动力输入轴上装有5个主动齿轮，即第一档主动齿轮5、第二档主动齿轮6、第三档主动齿轮7、第四档主动齿轮8、第五档主动齿轮9；动力输出轴2上相应装有5个从动齿轮，即第一档从动齿轮15、第二档从动齿轮14、第三档从动齿轮13、第四档从动齿轮12、第五档从动齿轮11。
动力输入轴1内设有换档轴4，换档轴的一端固定有活塞24，活塞的外侧为用于控制换档的第一油压腔18。
如图2、图1所示，每个主动齿轮内设有单向离合器21和离合器20，离合器20为液控摩擦片式或手动变速箱同步器式，单向离合器21为楔块式单向轴承、超速离合器或单向阻尼器。单向离合器21装在动力输入轴1上，离合器20位于单向离合器21的外侧，动力输入轴1通过离合器20驱动主动齿轮的工作端转动，主动齿轮的工作端与动力输出轴上的从动齿轮啮合；主动齿轮内还设有离合器油腔26和离合器活塞25，离合器油腔26可与第一油压腔18相连通，离合器活塞25可由油压驱动，使离合器20处于结合状态，即离合器20可由第一油压腔18的油压控制处于结合状态。
动力输入轴1上还装有倒档主动齿轮10，动力输出轴2相应装有倒档从动齿轮16，倒档主动齿轮10和倒档从动齿轮16之间设有倒档中间齿轮17，倒档中间齿轮17装在倒档轴3上；倒档主动齿轮10内设有由油压控制的离合器22，动力输入轴内相应设有用于控制倒档的第二油压腔19，动力输入轴1通过离合器22驱动倒档主动齿轮10转动。
动力输入轴1上装有用于为第一油压腔18和第二油压腔19供油的油泵23，油泵23为齿轮泵，由动力输入轴1驱动。
工作时，挂入前进档D，换挡轴4向左移动，第一油压腔18内的高压油进入第一档主动轮5的离合器油腔26内，推动离合器活塞25结合离合器20，即离合器20处于结合状态，使动力输入轴1的动力经过第一档齿轮内的单向离合器21、离合器20、第一档主动齿轮5的工作端和一档被动齿轮15传递到动力输出轴2上，一档工作；当换挡轴4继续左移到第二档主动轮6对应位置时，第一油压腔18内的高压油进入第二档主动轮6的离合器油腔内（即随着换挡轴的移动，第一油压腔的空间随之变化），使第二档主动轮6的离合器处于结合状态，二档工作；以此类推，实现5档换挡操作。换挡轴4换挡根据输出轴转速与输入轴驱动负荷来自动决定档位，由单独电路驱动控制。行车升档时，变速箱内各个档位的离合器逐一结合，已经结合的低档位离合器不用分离，逐一升档，降档时先前结合的离合器从高到低逐一分离，离合器在升档时，不存在把已结合的低速档离合器分开的程序，离合器降档时，只需从高档位逐一断开离合器实现降档。
使用时挂入倒档R时，倒挡中间齿轮17与倒挡主动齿轮10和倒挡被动齿轮16结合，第二油压腔19内的高压油使倒挡主动齿轮10内的离合器22结合，使动力输入轴1的动力通过离合器22、倒档主动齿轮10、中间齿轮17、倒档被动齿轮16传递到动力输出轴2上，使车辆倒车行驶。
实施例二：
实施例二中，换挡轴设置在动力输出轴内，在从动齿轮内设有单向离合器和离合器，其余结构和工作原理同实施例一。
动力输出轴内设有换档轴，换档轴的一端固定有活塞，活塞的外侧腔室为用于控制换档的第三油压腔；每个从动齿轮内设有单向离合器和离合器，离合器可由第三油压腔的油压控制处于结合状态，从动齿轮通过离合器带动动力输出轴转动。从动齿轮内的单向离合器装在动力输出轴上，离合器位于单向离合器的外侧；从动齿轮内还设有离合器油腔和离合器活塞，离合器油腔可与第三油压腔相连通，离合器活塞可由油压驱动，使离合器处于结合状态。

Claims (8)

1.一种单离合多级自动变速器，包括动力输入轴（1）、动力输出轴（2），动力输入轴（1）上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴（2）上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应，其特征在于：
动力输入轴（1）内设有换档轴（4），换档轴（4）的一端固定有活塞（24），活塞（24）的外侧为用于控制换档的第一油压腔（18）；每个主动齿轮内设有单向离合器（21）和离合器（20），离合器（20）可由第一油压腔（18）的油压控制处于结合状态，动力输入轴（1）通过离合器（20）驱动主动齿轮的工作端转动，主动齿轮的工作端与动力输出轴上的从动齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：单向离合器（21）装在动力输入轴（1）上，离合器（20）位于单向离合器（21）的外侧；主动齿轮内设有离合器油腔（26）和离合器活塞（25），离合器油腔（26）可与第一油压腔(18)相连通，离合器活塞(25)可由油压驱动，使离合器(20)处于结合状态。
3.根据权利要求2所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：设有5个前进档位，相应动力输入轴上装有5个主动齿轮，动力输出轴上相应装有5个从动齿轮。
4.根据权利要求3所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：动力输入轴(1)上装有用于为第一油压腔供油的油泵(23)，油泵(23)为齿轮泵，由动力输入轴(1)驱动。
5.根据权利要求4所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：离合器(20)为液控摩擦片式或手动变速箱同步器式。
6.根据权利要求5所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：单向离合器(21)为楔块式单向轴承、超速离合器或单向阻尼器。
7.一种单离合多级自动变速器，包括动力输入轴、动力输出轴，动力输入轴上装有多个主动齿轮，每个主动齿轮与一个档位相对应，动力输出轴上相应装有多个从动齿轮，每个从动齿轮与一个档位对应，其特征在于：
动力输出轴内设有换档轴，换档轴的一端固定有活塞，活塞的外侧腔室为用于控制换档的第三油压腔；每个从动齿轮内设有单向离合器和离合器，离合器可由第三油压腔的油压控制处于结合状态，从动齿轮通过离合器带动动力输出轴转动。
8.根据权利要求7所述的单离合多级自动变速器，其特征在于：从动齿轮内的单向离合器装在动力输出轴上，离合器位于单向离合器的外侧；从动齿轮内还设有离合器油腔和离合器活塞，离合器油腔可与第三油压腔相连通，离合器活塞可由油压驱动，使离合器处于结合状态。
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