CN108302191B - 一种汽车自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明属于双离合器变速器领域，具体涉及一种汽车自动变速器，输入轴一与输入轴二之间形成油液缝隙，离合器部和变速器部通过连接套实现连接，连接套上设有油路孔；输入轴二的内孔壁上设有一个环型油液缓冲槽，该环型油液缓冲槽与油液缝隙连通；环型油液缓冲槽的内部设有沿输入轴二径向方向的挤油孔，该挤压孔与油路孔连通；挤油孔处安装有挤压喷嘴；环型油液缓冲槽内设有旋转伞齿轮，所述输入轴一上安装有与旋转伞齿轮相配的活动伞齿轮，所述活动伞齿轮与输入轴一通过滑块连接该旋转伞齿轮上安装有由于周期性按压挤压喷嘴的挤压杆。该方案解决了传统双离合器变速器的两个输入轴之间油液缝隙中油液相对较静止，流动性差的缺点。

Description

一种汽车自动变速器

技术领域

本发明涉及一种汽车自动变速器，尤其涉及双离合器变速器。

背景技术

传统汽车一般是采用标准换挡杆进行换挡，如果驾驶员要从一个挡位换到另一个挡位，他先要踩下离合器踏板，使发动机与变速器断开连接，中断输送到变速器的动力。然后，驾驶员使用换挡杆选择新的挡位，这个过程涉及到将齿形联轴器从一个齿轮移动到另一个不同大小的齿轮。称为“同步器”的设备会让齿轮在结合之前相匹配以防止磨齿。一旦换入了新的挡位，驾驶员就可以松开离合器踏板，从而使发动机重新连接到变速器，并将动力传送给车轮。由此可见，在传统的手动变速器中，从发动机到车轮没有连续的动力输出。在换挡的过程中，动力传送将从“有”到“无”再到“有”进行变化，这样就会出现“换挡冲击”或“扭矩中断”现象。

为了克服传统变速器存在的不足，人们研发了双离合器变速器，它使用两个离合器，但没有离合器踏板。先进的电子系统和液压系统像控制标准自动变速器那样对离合器进行控制。但在双离合器变速器中，各离合器单独运转。一个离合器控制奇数挡(一挡、三挡、五挡和倒挡)，另一个离合器控制偶数挡(二挡、四挡和六挡)，如图1所示。这样，不需要中断从发动机到变速器的动力传送就可以换挡。由于双离合器变速器可以“逐渐退出”一个挡位并“逐渐接入”另一个挡位，因此减少了换挡冲击。更重要的是，换挡是在负载下完成的，因此可以始终维持动力输出。

如图1所示：K1离合器主要负责一档、三档、五档和倒档，在汽车行驶中一旦用到上述档位中任何一档，K1离合器是接合的；K2离合器主要负责二档、四档和六档，当使用二、四、六档中的任一档时，K2离合器接合。利用液压缸内的油压和活塞压紧离合器，油压的建立由变速器控制单元ECT接受与汽车行驶工况有关传感器的信号，按照设定好的换挡程序指令电磁阀来控制的，2个离合器的工作状态是相反的，不会发生2个离合器同时接合的情形。

在双离合器变速器中平行轴式齿轮箱实质就是整个变速器的齿轮变速机构，整个齿轮箱有两根同轴心的输入轴，两根输出轴，一根中间轴也称倒档惰轮轴，在每根轴上都适当安装有齿轮，相应的在齿轮和齿轮之间还适当的安装有换挡执行机构——同步器。如图1所示，输入轴一在空心的输入轴二的内部，通过花键与K1离合器8相连，输入轴一上有一档主动齿轮1/倒档主动齿轮7、三档主动齿轮3及五档主动齿轮5；在一档主动齿轮1/倒档主动齿轮7和三档主动齿轮3之间还有输入轴一的转速传感器G501的脉冲轮。输入轴二为空心，套在输入轴一得外部，通过花键和K2离合器9相连，输入轴二上安装有二档主动齿轮2、四档主动齿轮4/六档主动齿轮6，在二档主动齿轮2附近还有输入轴二转速传感器G502的脉冲轮。

传统的双离合器变速器的输入轴一贯穿在输入轴二中，由于为了使离合器和变速器两个板块使用独立的油液模块，故会将两个油路隔离开，此时输出轴一与输出轴二之间会形成一个盲孔，在平时工作过程中，油液充满整个盲孔，但是由于是盲孔的原因，导致盲孔内的油液不能较好的与外界额油液发生热交换，当盲孔内的油液温度较高时，一方面油液的粘稠性降低，润滑效果较差，另外一方面油液升温后，盲孔内的油液会微膨胀，会对输入轴一和输入轴二产生一定冲击力，影响输入轴一和输入轴二的传动性能。

发明内容

本发明意在提供一种汽车自动变速器，以解决传统双离合器变速器的两个输入轴之间形成的油液缝隙中油液相对较静止，流动性差的缺点。

本方案中的基础方案为：一种汽车自动变速器，包括离合器部和变速器部，所述离合器部包括输入轴一离合器和输入轴二离合器，输入轴二为空心轴，输入轴一贯穿输入轴二；输入轴一与输入轴二之间形成油液缝隙，所述输入轴一的一端安装有环型密封塞；离合器部和变速器部通过连接套实现连接，该连接套与输入轴二转动连接，所述连接套上设有油路孔；输入轴二的内孔壁上设有一个环型油液缓冲槽，该环型油液缓冲槽与油液缝隙连通；所述环型油液缓冲槽的内部设有沿输入轴二径向方向的挤油孔，该挤压孔与油路孔连通；所述挤油孔处安装有挤压喷嘴，该挤压喷嘴的喷油孔正对挤油孔；所述环型油液缓冲槽内设有旋转伞齿轮，该旋转伞齿轮与输入轴二通过支撑轴连接，该旋转伞齿轮上安装有由于周期性按压挤压喷嘴的挤压杆；所述输入轴一上安装有与旋转伞齿轮相配的活动伞齿轮，所述活动伞齿轮与输入轴一通过滑块实现单方向连接。

基础方案的优点在于：输入轴一转动时，滑块从输入轴一上被甩出，此时输入轴一与活动伞齿轮通过滑块实现连接。此时输入轴一转动带动活动伞齿轮转动，进而实现了与其啮合的旋转伞齿轮转动。旋转伞齿轮转动使挤压杆转动，挤压杆周期性的按压挤压喷嘴，进而实现挤压喷嘴间断性的将环型油液缓冲槽内的油液先吸入挤压喷嘴内，然后再从挤压喷嘴中喷到油路孔中，最终流到变速器部的油腔中，进而实现了在不需要进行外界独立动力提供的前提下，提高油液缝隙中油液的流动性，克服了双离合器变速器的两个输入轴之间形成的油液缝隙中油液相对较静止，流动性差的缺点。

进一步，所述挤压喷嘴包括喷头和挤压箱，该喷头主要由上圆锥筒和下圆锥筒组成，该喷头内安装有环型支撑板，环型支撑板的内孔处安装有密封圈，环型支撑板上方放置有用于堵住环型支撑板内孔的密封球，该密封球下方安装有复位件，该复位件的一端与密封球连接，另一端与下圆锥筒连接，挤压箱包括下底板和移动板，下底板设有进油孔，所述下底板上安装有一块用于遮挡进油孔的橡胶板，该橡胶板的一端与下底板固定；所述挤压箱内安装有用于移动板复位的弹性复位件。

本方案的优点在于：挤压喷嘴实现了油液的单向喷射，避免挤压喷嘴喷出的油液回路到环型油液缓冲槽中。

进一步，所述旋转伞齿轮的数量为两个，所述活动伞齿轮的数量也为两个，两个旋转伞齿轮关于挤油孔的轴心线对称布置。本方案的优点在于：可以通过两个对称布置的旋转伞齿轮将旋转伞齿轮传递到输入轴二上的微弱轴向力相互抵消。

进一步，所述下圆锥筒的侧壁上开有多个侧壁孔，有利于挤压箱中的油液快速涌入到喷嘴中。

进一步，所述移动板的数量为两个，两个移动板正对布置，两个移动板之间安装有弹性复位件，每个移动板的边缘均安装有密封条。两个移动板相对运动，可以降低移动板运动过程中，对挤压箱产生的横向推力。

进一步，所述油路孔为L型油路孔，该L型油路孔包括与变速器部油腔连通的水平段油路和与输入轴二的径向方向相同的竖直段油路，所述竖直段油路与挤油孔正对；所述挤压喷嘴的喷油嘴轴心线与挤油孔的轴心线共线。本方案的优点在于：从挤压喷嘴喷的油液直接喷向L型油路孔，不会对挤油孔的孔壁造成冲击力，避免挤压喷嘴喷出的油液产生的冲击力影响输出轴二的传动性能。

附图说明

图1为传统双离合器变速器的结构示意图；

图2为本发明一种汽车自动变速器实施例的主视示意图；

图3是图2中输入轴一与输入轴二配合的结构示意图；

图4是图3中A处放大示意图；

图5是图3中挤压喷嘴的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：一档主动齿轮1、二档主动齿轮2、三档主动齿轮3、四档主动齿轮4、五档主动齿轮5、六档主动齿轮6、倒档主动齿轮7、K1离合器8、K2离合器9；输入轴一10、环型密封塞11、活动伞齿轮12、输入轴二20、环型油液缓冲槽21、挤油孔22、旋转伞齿轮23、连接套30、L型油路孔31、挤压喷嘴40、喷头41、挤压箱42、上圆锥筒43、下圆锥筒44、环型支撑板45、密封球46、左移动板47、右移动板48、橡胶板49。

实施例基本如图2所示：一种汽车自动变速器包括离合器部和变速器部，离合器部由K1离合器和K2离合器组成，进而实现双离合器结构；变速器部主要是由各档位的齿轮及传动轴组成。输入轴二20贯穿离合器部和变速器部，且输入轴二20为空心轴，输入轴一10贯穿输入轴二20，输入轴二20与输入轴一10之间形成油液缝隙，输入轴一10与输入轴二20之间的油液缝隙中安装有一个环型密封塞11，该环型密封塞11将离合器部的油液与变速器部的油液分隔开。离合器部和变速器部通过连接套30实现连接，该连接套30与输入轴二20转动连接，该连接套30的右端位于离合器部内，左端位于变速器部内。该连接套30上还钻有L型油路孔31，该L型油路孔31的水平段与变速器部的油液腔连通，竖直段正对输入轴二20的径向方向。

如图3和图4所示：输入轴二20的内孔壁上设计有一个环型油液缓冲槽21，该环型油液缓冲槽21与油液缝隙连通。环型油液缓冲槽21的中部钻有沿输入轴二20径向方向的挤油孔22，该挤油孔22与L型油路孔31的竖直段正对且连通。挤油孔22的两侧安装有两个旋转伞齿轮23，两个旋转伞齿轮23关于挤油孔22的轴心线对称布置。旋转伞齿轮23与输入轴二20转动连接(具体可通过一根支撑轴实现连接)，该支撑轴上还套接一个旋转筒，该旋转筒与旋转伞齿轮23固定连接(此方案中采用点焊固定)。每个旋转筒上均安装有一根挤压杆。挤油孔22处安装有一个挤压喷嘴40，该挤压喷嘴40的喷油孔正对挤油孔22。

如图5所示，挤压喷嘴40主要由一个喷头41和一个挤压箱42组成，该喷头41主要由上圆锥筒43和下圆锥筒44组成，喷头41内安装有环型支撑板45，环型支撑板45的内孔处安装有密封圈，在环型支撑板45上方放置一个密封球46，该密封球46能堵住环型支撑板45上的内孔，该密封球46上安装一根拉簧，该拉簧一端与密封球46连接，另一端与下圆锥筒44的内壁连接，环型支撑板45的内孔是处于常闭状态(被密封球46堵住)。下圆锥筒44的侧壁开有多个侧壁孔，方便油液能快速进入到下圆锥筒44内。挤压箱42主要包括上盖板、下底板、前板、后板、左移动板47和右移动板48，前板的上下两端分别与上盖板和下盖板固定，后板的上下两端也分别与上盖板和下盖板固定。左移动板47和右移动板48的边缘均安装有密封条，左移动板47和右移动板48之间安装有两根复位弹簧。左移动板47和右移动板48均可在挤压杆的受力作用下向中间移动。下底板的中部开有一个进油孔，在下底板上安装有一块用于遮挡进油孔的橡胶板49，该橡胶板49的一端与下底板固定，其余端不做任何处理。

具体实施时，上盖板是固定在环型油液缓冲槽21的内壁上。挤压杆在旋转筒上随旋转筒旋转的过程中，周期性的去挤压左移动板47或右移动板48。

如图4所示，在输入轴一10上安装有两个与旋转伞齿轮23相配的活动伞齿轮12，输入轴一10贯穿活动伞齿轮12，该活动伞齿轮12与输入轴一10转动连接。在活动伞齿轮12的内孔上设计有一个卡槽，在输入轴一10上设计有一个滑槽，该滑槽与卡槽正对，在该滑槽内安装有限位滑块和拉簧，该拉簧的一端与滑块连接，另一端与滑槽的底部连接。输入轴一10静止时，滑块被拉簧固定在滑槽内，当输入轴一10旋转时，因较大离心力使滑块可从滑槽中甩出，滑动到活动伞齿轮12的卡槽内，进而实现活动伞齿轮12与输入轴一10的连接。此外，输入轴一10上还安装有一个限位块，该限位块避免活动伞齿轮12在旋转的过程中，出现活动伞齿轮12轴向移动，导致活动伞齿轮12与旋转伞齿轮23脱离的情况发生。

本发明的汽车自动变速器在具体实施时，由于是采用双离合器模式设计而来，输入轴一10与输入轴二20是不会同时转动的，只会出现一根轴转动，另一根轴静止。因为一、三、五档和倒档的动力轴为输入轴一10，二、四、六档的动力轴为输入轴二20，汽车不会同时启动两个档位工作。

如图3和图4所示，当输入轴一10转动时，输入轴一10上的滑块会因离心力的作用从滑槽中甩出，然后使滑块卡到卡槽中。此时活动伞齿轮12会随输入轴一10转动，此时活动伞齿轮12拨动旋转伞齿轮23运动，进而实现挤压杆周期性的挤压左移动板47和右移动板48。此时挤压腔内就间断性的有油液涌入到挤压箱42内，并从挤压箱42内挤出。左移动板47和右移动板48相向运动时，为喷油过程，此时挤压箱42内的油液从喷头41处喷向喷油孔中，最终到达变速器部。当左移动板47和右移动板48向相反方向运动时，此时为吸油过程，环型油液缓冲槽21内的液体被吸入到挤压箱42中。然后重复上一个步骤。可以实现将环型油液缓冲槽21内的油液喷到变速器部，进而实现使油液缝隙中油液的流动，提高了油液的冷却效果，避免油液长时间在环型油液缓冲槽21内相对较静止不流动，导致环型油液缓冲槽21内的油液快速升温，一方面影响其润滑效果，另一方面会导致环型油液缓冲槽21内的油液微膨胀影响输入轴一10和输入轴二20的传动性能。

输入轴二20转动时，输入轴一10不转动，此时滑块位于滑槽内，活动伞齿轮12与输入轴一10实现相对转动。

Claims (6)

1.一种汽车自动变速器，包括离合器部和变速器部，所述离合器部包括输入轴一离合器和输入轴二离合器，输入轴二为空心轴，输入轴一贯穿输入轴二；输入轴一与输入轴二之间形成油液缝隙，所述输入轴一的一端安装有环型密封塞；离合器部和变速器部通过连接套实现连接，该连接套与输入轴二转动连接，其特征在于：所述连接套上设有油路孔；

输入轴二的内孔壁上设有一个环型油液缓冲槽，该环型油液缓冲槽与油液缝隙连通；

所述环型油液缓冲槽的内部设有沿输入轴二径向方向的挤油孔，该挤油孔与油路孔连通；

所述挤油孔处安装有挤压喷嘴，该挤压喷嘴的喷油孔正对挤油孔；

所述环型油液缓冲槽内设有旋转伞齿轮，该旋转伞齿轮与输入轴二通过支撑轴连接，该旋转伞齿轮上安装有由于周期性按压挤压喷嘴的挤压杆；

所述输入轴一上安装有与旋转伞齿轮相配的活动伞齿轮，所述活动伞齿轮与输入轴一通过滑块实现单方向连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速器，其特征在于：所述挤压喷嘴包括喷头和挤压箱，该喷头主要由上圆锥筒和下圆锥筒组成，该喷头内安装有环型支撑板，环型支撑板的内孔处安装有密封圈，环型支撑板上方放置有用于堵住环型支撑板内孔的密封球，该密封球下方安装有复位件，该复位件的一端与密封球连接，另一端与下圆锥筒连接，挤压箱包括下底板和移动板，下底板设有进油孔，所述下底板上安装有一块用于遮挡进油孔的橡胶板，该橡胶板的一端与下底板固定；所述挤压箱内安装有用于移动板复位的弹性复位件。

3.根据权利要求2所述的一种汽车自动变速器，其特征在于：所述旋转伞齿轮的数量为两个，所述活动伞齿轮的数量也为两个，两个旋转伞齿轮关于挤油孔的轴心线对称布置。

4.根据权利要求3所述的一种汽车自动变速器，其特征在于：所述下圆锥筒的侧壁上开有多个侧壁孔。

5.根据权利要求4所述的一种汽车自动变速器，其特征在于：所述移动板的数量为两个，两个移动板正对布置，两个移动板之间安装有弹性复位件，每个移动板的边缘均安装有密封条。

6.根据权利要求5所述的一种汽车自动变速器，其特征在于：所述油路孔为L型油路孔，该L型油路孔包括与变速器部油腔连通的水平段油路和与输入轴二的径向方向相同的竖直段油路，所述竖直段油路与挤油孔正对；所述挤压喷嘴的喷油嘴轴心线与挤油孔的轴心线共线。