CN109780143A - 一种汽车前驱多挡连续变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆连续变速换挡技术领域，公开了一种汽车前驱多挡连续变速机构，包括第一输入轴、第二输入轴和一根输出轴，第一输入轴的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与输出轴连接；第二输入轴的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与输出轴连接；第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现三个挡位的换挡变速调节；输出轴通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮。由于两根输入轴均处于运行状态，第一换挡变速机构与第二换挡变速机构能够多次无间隙地交替进行处于工作状态，以实现平顺地换挡调速，此种通过两种换挡装置交错换挡，能够在换挡过程中实现动力不中断，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质。

Description

一种汽车前驱多挡连续变速机构

技术领域

本发明涉及车辆连续变速换挡技术领域，公开了一种汽车前驱多挡连续变速机构。

背景技术

现有电动车和混合动力车往往采用电机直接驱动,或者电机和发动机混合直接驱动车辆行驶，这样，电动机的高效率工作区域远远小于实际使用范围，电机常常在低效率区域工作，能量损失大，行驶里程短；另外，如果电机要兼顾低速大扭矩需求和高速小扭矩需求，往往需要超过额定电流工作，电机损耗大，发热量大，需要强力散热。

为了解决电机或者发动机直接驱动电动车的传动范围小问题，一些发明采用了有级动力中断换挡变速器，换挡冲击大，有顿挫感，换挡品质差。

现有的挡位变速器，往往采用离合器中断动力，然后同步器换挡，换挡品质无法满足市场需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是原有汽车变速机构的换挡动力间断、控制难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种汽车前驱多挡连续变速机构，包括第一输入轴、第二输入轴和一根输出轴，所述第一输入轴的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴连接；所述第二输入轴的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴连接；所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现三个挡位的换挡变速调节；所述输出轴通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮。

作为优选方案，所述第一换挡变速机构包括顺序设置的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一换挡变速机构还包括设于所述第一齿轮与所述第二齿轮之间的第一换挡元件、与所述第三齿轮相邻设置且用于套合所述第三齿轮的第二换挡元件，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴上，所述第一换挡元件和第二换挡元件均固设于所述第一输入轴上；

所述输出轴上分别间隔地固设有第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮，所述第四齿轮与所述第一齿轮外啮合传动，所述第五齿轮与所述第二齿轮外啮合传动，所述第六齿轮与所述第三齿轮外啮合传动。

作为优选方案，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮分别通过滚针支撑于所述第一输入轴上，所述第一换挡元件和第二换挡元件均通过花键固设于所述第一输入轴上。

作为优选方案，所述第二换挡变速机构包括顺序设置的第七齿轮、第八齿轮和第九齿轮，所述第二换挡变速机构还包括设于所述第七齿轮与所述第八齿轮之间的第三换挡元件、与所述第九齿轮相邻设置且用于套合所述第九齿轮的第四换挡元件，所述第七齿轮、所述第八齿轮和第九齿轮分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴上，所述第三换挡元件和第四换挡元件均固设于所述第二输入轴上；

所述第七齿轮与所述第四齿轮外啮合传动，所述第八齿轮与所述第五齿轮外啮合传动，所述第九齿轮与所述第六齿轮外啮合传动。

作为优选方案，第七齿轮、第八齿轮和第九齿轮分别通过滚针支撑于所述第二输入轴上，所述三换挡元件和第四换挡元件均通过花键固设于所述第二输入轴上。

作为优选方案，所述传动装置包括固设于所述输出轴上的第十齿轮和设于所述驱动轮之间的差速器，所述第十齿轮通过第十一齿轮与所述差速器传动连接。

作为优选方案，所述第十齿轮和所述第十一齿轮均为直齿轮。

作为优选方案，所述第十齿轮和所述第四齿轮为同一齿轮。

作为优选方案，所述传动装置还包括中间轴、分别间隔地固设于所述中间轴上的第十二齿轮与第十三齿轮，所述第十齿轮与所述第十二齿轮外啮合，所述第十一齿轮与所述第十三齿轮外啮合。

作为优选方案，所述动力机构包括发动机或电动机。

采用上述技术方案，本发明实施例所述的汽车前驱多挡连续变速机构，具有如下有益效果：

1)本发明所述的汽车前驱多挡连续变速机构中的换挡装置互相交错换挡，在换挡过程中动力不中断，实现连续平滑的变速，提高换挡品质；

2)本发明所述的汽车前驱多挡连续变速机构结构简单，成本低廉，应用推广价值大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1所述的汽车前驱多挡连续变速机构的结构示意图；

图2是实施例2所述的汽车前驱多挡连续变速机构的结构示意图；

图3是实施例3所述的汽车前驱多挡连续变速机构的结构示意图；

图中，1-第一输入轴，2-第二齿轮，3-第五齿轮，4-第二输入轴，5-第八齿轮，6-驱动轮，7-第十一齿轮，8-第三换挡元件，9-第七齿轮，10-第四齿轮，11-第一换挡元件，12-第一齿轮，13-第十齿轮，14-中间轴，15-第十二齿轮，16-第十三齿轮,17-输出轴,18-差速器，19-第三齿轮，20-第二换挡元件，21-第九齿轮，22-第四换挡元件,23-第六齿轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供一种汽车前驱多挡连续变速机构，包括第一输入轴1、第二输入轴4和一根输出轴17，所述第一输入轴1的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴17连接；所述第二输入轴4的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴17连接；所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现三个挡位的换挡变速调节；所述输出轴17通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮6。由于两根输入轴均处于运行状态，第一换挡变速机构与第二换挡变速机构者至少有一个处于工作状态(与输入轴结合)，而且第一换挡变速机构和第二换挡变速机构分别能够实现三个挡位的调速，且第一换挡变速机构与第二换挡变速机构能够无间隙地交替进行处于工作状态，从而能够实现总共六个挡位的变速，具体地，第一换挡变速机构能够实现一挡、三挡、五挡、空挡四者中任一种变速状态，第二换挡变速机构能够实现二挡、四挡、六挡、空挡四者中任一种变速状态，当第一换挡变速机构实现位于一挡变速状态且第二换挡变速机构实现位于空挡状态时实现汽车一挡行驶，当需要升至二挡时，驱动第二换挡变速机构实现二挡变速状态且同时将第一换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至三挡时，驱动第一两档变速机构实现三挡变速状态且同时将第二两档变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至四挡时，驱动第二换挡变速机构实现四挡变速状态且同时将第一换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至五挡时，驱动第一换挡变速机构实现五挡变速状态且同时将第二换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至六档时，驱动第二换挡变速机构实现六挡变速状态且同时将第一换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡；当需要降挡时，只需按照上述升挡方式的逆向方式即可实现无间隙无停顿地平顺降挡，以实现更加平顺地换挡调速，提供行车的舒适性和稳定性，此种通过两个三挡位换挡装置互相交错换挡，能够在换挡过程中实现动力不中断，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质，具有较大的应用推广价值。

具体地，如图1所示，所述第一换挡变速机构包括顺序设置的第一齿轮12、第二齿轮2和第三齿轮19，所述第一换挡变速机构还包括设于所述第一齿轮12与所述第二齿轮2之间的第一换挡元件11、与所述第三齿轮19相邻设置的第二换挡元件20，本实施例中第二换挡元件20位于所述第三齿轮19的右侧，该第二换挡元件20仅用于套合或分离第三齿轮19，所述第一齿轮12、第二齿轮2和第三齿轮19分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴1上，所述第一换挡元件11和第二换挡元件20均固设于所述第一输入轴1上；所述输出轴17上分别间隔地固设有第四齿轮10、第五齿轮3和第六齿轮23，所述第四齿轮10与所述第一齿轮12外啮合传动，所述第五齿轮3与所述第二齿轮2外啮合传动，所述第六齿轮23与所述第三齿轮19外啮合传动，由此，上述的第一换挡变速机构能够实现一挡、三挡、五挡、空挡四者中任一种变速状态，实质由所述第一换挡元件11位于左(第一换挡元件与第一齿轮套合)、中(第一换挡元件不套合任何齿轮)、右(第一换挡元件与第二齿轮套合)三个位置中的其中一个位置与第二换挡元件20位于左(第二换挡元件与第三齿轮套合)、右(第二换挡元件不套合任何齿轮)两个位置中的其中一个位置的联合作用而实现的，上述的套合应理解为结合为一整体后可随输入轴同步旋转，具体地，当第一换挡元件11位于左侧位置时且第二换挡元件20位于右侧时，此种状态即为第一换挡变速机构的一挡变速状态，当第一换挡元件11位于右侧位置且第二换挡元件20位于右侧时，此种状态即为第一换挡变速机构的三挡变速状态，当第一换挡元件11位于中部位置且第二换挡元件20位于左侧时，此种状态即为第一换挡变速机构的五挡变速状态，当第一换挡元件11位于中间位置且第二换挡元件20位于右侧时，第一换挡变速机构处于空挡状态，此时根据第二换挡变速机构的变速状态而实现二挡或四挡或六挡或空挡的变速状态。

优选地，上述的第二换挡变速机构包括第七齿轮9、第八齿轮5和第九齿轮21，所述第二换挡变速机构还包括设于所述第七齿轮9与所述第八齿轮5之间的第三换挡元件8、与所第九齿轮21相邻设置且用于套合第九齿轮21的第四换挡元件22，所述第七齿轮9、所述第八齿轮5和第九齿轮21分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴4上，所述第三换挡元件8和第四换挡元件22均固设于所述第二输入轴4上，所述第七齿轮9与所述第四齿轮10外啮合传动，所述第八齿轮5与所述第五齿轮3外啮合传动，所述第九齿轮21与所述第六齿轮23外啮合传动，第二换挡变速机构的工作原理与第一换挡变速机构一致，第二换挡变速机构通过第三换挡元件8的位置与第四换挡元件22的位置联合作用进行变速状态的切换，具体地，当第三换挡元件8位于左侧位置与第七齿轮9套合且第四换挡元件22位于右侧与第九齿轮21分离时，第二换挡变速机构处于二挡变速状态，当第三换挡元件8位于右侧位置与第八齿轮5套合且第四换挡元件22位于右侧与第九齿轮21分离时，第二换挡变速机构处于四挡变速状态，当第三换挡元件8处于中间位置不套合任何齿轮且第四换挡元件22位于左侧与第九齿轮21套合时，第二换挡变速机构处于六挡变速状态，当第三换挡元件8位于中间位置且第四换挡元件22位于右侧时，第二换挡变速机构处于空挡状态。该种汽车前驱多挡连续变速机构中的两个三挡位的换挡装置互相交错换挡，在换挡过程中动力不中断，就像二人接力赛一样，能够不断替换和无间断的运行，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质，提高了汽车的舒适性。

还优选地，上述的第一齿轮12、第二齿轮2和第三齿轮19分别通过滚针支撑于所述第一输入轴1上，所述第一换挡元件11和第二换挡元件20通过花键固设于所述第一输入轴1上；第七齿轮9、第八齿轮5和第九齿轮21分别通过滚针支撑于所述第二输入轴4上，所述第三换挡元件8和第四换挡元件22通过花键固设于所述第二输入轴4上，由此实现第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮在第一输入轴上空转，第七齿轮、第八齿轮和第九齿轮在第二输入轴上空转，而第一换挡元件、第二换挡元件分别与第一输入轴固设于一体，第三换挡元件、第四换挡元件分别与第二输入轴固设于一体，由此通过换挡元件与齿轮的套合与分离能够实现挡位切换。

优选地，上述的动力输入端包括发动机或电动机，可以是第一输入轴和第二输入轴分别连接电动机，此时采用两个三挡变速挡位，让电机工作在高效率工作区域，降低电机超载工作，节省电力能源，延长行驶距离。还可以是第一输入轴连接发动机，第二输入轴连接电动机，可以是第一输入轴连接混动模式的动力机构，第二输入轴连接电动机或发动机，同时包括其他动力机构，如燃料电池动力机构等。

优选地，所述传动装置包括固设于所述输出轴17上的第十齿轮13和设于所述驱动轮之间的差速器18，所述第十齿轮13通过第十一齿轮7与所述差速器传动连接，还优选地，所述第十齿轮13和所述第十一齿轮7均为直齿轮，该种输出传动方式结构简单，与行星排减速器输出的方式相比较,前者只能是一个变速器驱动与一个车轮,后者(本发明)可以驱动两侧车轮,适用于汽车前驱结构,或者四驱结构，具有广泛的应用价值。

实施例2：

结合如图2所示，本发明实施例2提供的一种汽车前驱多挡连续变速机构与实施例1的区别在于，所述第十齿轮13和所述第四齿轮10为同一齿轮，由此节省了齿轮个数，减少了变速器轴向尺寸,降低了生产成本，节省了汽车变速布局空间，具有较好的应用价值。

实施例3：

如图3所示，本发明实施例3提供的一种汽车前驱多挡连续变速机构与实施例1的区别在于，所述传动装置还包括中间轴14、分别间隔地固设于所述中间轴14上的第十二齿轮15与第十三齿轮16，所述第十齿轮13与所述第十二齿轮15外啮合，所述第十一齿轮7与所述第十三齿轮16外啮合，通过增加该中间轴，使得传动装置在动力输出时实现二级速比调节，以提高转速比的调节范围，能够适应更多的速比车型，当然该种传动装置的齿轮传动方式的变化不仅限于二级速比调节，同样可以通过增加更多的中间轴和齿轮以实现多级速比调节，从而满足不同速比车型的要求，因此其他改变传动装置增加变速级数的结构方式均应在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，包括第一输入轴(1)、第二输入轴(4)和一根输出轴(17)，所述第一输入轴(1)的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴(17)连接；所述第二输入轴(4)的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴(17)连接；

所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现三个挡位的换挡变速调节；

所述输出轴(17)通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮(6)。

2.根据权利要求1所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述第一换挡变速机构包括顺序设置的第一齿轮(12)、第二齿轮(2)和第三齿轮(19)，所述第一换挡变速机构还包括设于所述第一齿轮(12)与所述第二齿轮(2)之间的第一换挡元件(11)、与所述第三齿轮(19)相邻设置且用于套合所述第三齿轮(19)的第二换挡元件(20)，所述第一齿轮(12)、第二齿轮(2)和第三齿轮(19)分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴(1)上，所述第一换挡元件(11)和第二换挡元件(20)均固设于所述第一输入轴(1)上；

所述输出轴(17)上分别间隔地固设有第四齿轮(10)、第五齿轮(3)和第六齿轮(23)，所述第四齿轮(10)与所述第一齿轮(12)外啮合传动，所述第五齿轮(3)与所述第二齿轮(2)外啮合传动，所述第六齿轮(23)与所述第三齿轮(19)外啮合传动。

3.根据权利要求2所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(12)、第二齿轮(2)和第三齿轮(19)分别通过滚针支撑于所述第一输入轴(1)上，所述第一换挡元件(11)和第二换挡元件(20)均通过花键固设于所述第一输入轴(1)上。

4.根据权利要求2所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述第二换挡变速机构包括顺序设置的第七齿轮(9)、第八齿轮(5)和第九齿轮(21)，所述第二换挡变速机构还包括设于所述第七齿轮(9)与所述第八齿轮(5)之间的第三换挡元件(8)、与所述第九齿轮(21)相邻设置且用于套合所述第九齿轮(21)的第四换挡元件(22)，所述第七齿轮(9)、所述第八齿轮(5)和第九齿轮(21)分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴(4)上，所述第三换挡元件(8)和第四换挡元件(22)均固设于所述第二输入轴(4)上；

所述第七齿轮(9)与所述第四齿轮(10)外啮合传动，所述第八齿轮(5)与所述第五齿轮(3)外啮合传动，所述第九齿轮(21)与所述第六齿轮(23)外啮合传动。

5.根据权利要求4所述汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，第七齿轮(9)、第八齿轮(5)和第九齿轮(21)分别通过滚针支撑于所述第二输入轴(4)上，所述三换挡元件(8)和第四换挡元件(22)均通过花键固设于所述第二输入轴(4)上。

6.根据权利要求2-5任一项所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述传动装置包括固设于所述输出轴(17)上的第十齿轮(13)和设于所述驱动轮之间的差速器(18)，所述第十齿轮(13)通过第十一齿轮(7)与所述差速器传动连接。

7.根据权利要求6所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述第十齿轮(13)和所述第十一齿轮(7)均为直齿轮。

8.根据权利要求6所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述第十齿轮(13)和所述第四齿轮(10)为同一齿轮。

9.根据权利要求6所述的汽车前驱多挡连续变速机构，其特征在于，所述传动装置还包括中间轴(14)、分别间隔地固设于所述中间轴(14)上的第十二齿轮(15)与第十三齿轮(16)，所述第十齿轮(13)与所述第十二齿轮(15)外啮合，所述第十一齿轮(7)与所述第十三齿轮(16)外啮合。