CN110319158A - 变速箱及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速箱及汽车，属于机械技术领域。所述变速箱包括：外离合器、内离合器、外输入轴、内输入轴、输出轴和动力组件；外输入轴和内输入轴同轴布置；外离合器与内输入轴连接，内离合器与外输入轴连接；外输入轴和内输入轴上设有各挡位的输入齿轮，输出轴上设有与输入齿轮相啮合的各挡位的输出齿轮；其中，输入齿轮包括固定齿轮和活动齿轮两种类型，输出齿轮也包括固定齿轮和活动齿轮两种类型，活动齿轮对应设置有换挡齿装置；动力组件通过第一连接组件与内输入轴连接，通过第二连接组件与外输入轴连接。本申请实施例提供的变速箱在换挡时不会出现打齿的情况，提升变速箱的换挡性能和使用寿命。

Description

变速箱及汽车

技术领域

本申请实施例涉及机械技术领域，特别涉及一种变速箱及汽车。

背景技术

变速箱是汽车上非常重要的部件，其可以改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发送机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作。

变速箱通常设置有多个不同的挡位，以输出不同的传动比。在换挡时，通过拨叉机构将同步环与目标挡位的齿轮啮合，以使得同步环能够带动目标挡位的齿轮转动，从而实现切换至目标挡位。

在相关技术中，在换挡时，同步环与目标挡位的齿轮之间会出现打齿的情况，影响变速箱的使用寿命。

发明内容

本申请实施例提供了一种变速箱及汽车。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供一种变速箱，所述变速箱包括：外离合器、内离合器、外输入轴、内输入轴、输出轴和动力组件；

所述外输入轴和所述内输入轴同轴布置；所述外离合器与所述内输入轴连接，所述内离合器与所述外输入轴连接；

所述外输入轴和所述内输入轴上设有各挡位的输入齿轮，所述输出轴上设有与所述输入轴齿轮相啮合的各挡位的输出齿轮；其中，所述输入齿轮包括固定齿轮和活动齿轮两种类型，所述输出齿轮也包括所述固定齿轮和所述活动齿轮两种类型，所述活动齿轮对应设置有换挡齿装置；

所述动力组件通过第一连接组件与所述内输入轴连接，所述动力组件通过第二连接组件与所述外输入轴连接；

在第一工作状态下，所述外离合器带动所述内输入轴转动，所述内输入轴带动所述内输入轴上的第一挡位的输入齿轮转动，所述第一挡位的输入齿轮带动所述输出轴上的所述第一挡位的输出齿轮转动，所述第一挡位的输出齿轮带动所述输出轴转动；

在第二工作状态下，所述内离合器带动所述外输入轴转动，所述外输入轴带动所述外输入轴上的第二挡位的输入齿轮转动，所述第二挡位的输入齿轮带动所述输出轴上的所述第二挡位的输出齿轮转动，所述第二挡位的输出齿轮带动所述输出轴转动。

可选地，在从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态的过程中，所述动力组件通过所述第二连接组件带动所述外输入轴转动，使得所述第二挡位的换挡齿装置的转速与所述第二挡位的活动齿轮的转速相同；待转速相同之后，所述第二挡位的换挡齿装置与所述第二挡位的活动齿轮啮合；所述内离合器结合，待所述内离合器结合之后，所述外离合器分离；

在从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态的过程中，所述动力组件通过所述第一连接组件带动所述内输入轴转动，使得所述第一挡位的换挡齿装置的转速与所述第一挡位的活动齿轮的转速相同；待转速相同之后，所述第一挡位的换挡齿装置与所述第一挡位的活动齿轮啮合；所述外离合器结合，待所述外离合器结合之后，所述内离合器分离。

可选地，所述动力组件包括第一电机和第二电机；

所述第一电机通过所述第一连接组件与所述内输入轴连接，所述第一连接组件包括设置于所述第一电机的动力输出端的第一主动齿轮，以及设置于所述内输入轴上且与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮；

所述第二电机通过所述第二连接组件与所述外输入轴连接，所述第二连接组件包括设置于所述第二电机的动力输出端的第二主动齿轮，以及设置于所述外输入轴上且与所述第二主动齿轮啮合的第二从动齿轮。

可选地，所述活动齿轮和所述换挡齿装置之间形成有相啮合的换挡齿和换挡齿固定槽，所述换挡齿固定槽中形成有至少一个平滑凸起部。

可选地，所述换挡齿装置包括设置于所述内输入轴、所述外输入轴或所述输出轴上的换挡齿基座，以及与所述换挡齿基座通过花键连接的换挡齿；

所述换挡齿装置对应的活动齿轮的侧边，形成有与所述换挡齿对应的换挡齿固定槽。

可选地，所述换挡齿固定槽呈环状，且所述换挡齿固定槽中存在至少两个与所述换挡齿相适配的固定齿，相邻两个所述固定齿之间形成有所述平滑凸起部。

可选地，所述变速箱还包括：与所述换挡齿装置对应的电磁拨叉。

可选地，所述电磁拨叉包括：壳体，设置于所述壳体中的第一固定块、第二固定块和活动块，以及与所述活动块相连的拨叉件；

所述第一固定块和所述第二固定块的位置固定；

所述活动块位于所述第一固定块和所述第二固定块之间，且所述活动块与所述第一固定块和所述第二固定块之间，分别通过电磁耦合；

所述拨叉件的一端与所述活动块连接，另一端与所述换挡齿装置连接。

可选地，所述活动块与所述第一固定块和所述第二固定块之间，分别设置有弹力件。

另一方面，本申请实施例提供一种汽车，所述汽车包括如上述方面所述的变速箱。

本申请实施例提供的技术方案可以带来如下有益效果：

本申请实施例提供的技术方案中，通过在变速箱中设计动力组件，在换挡过程中，通过该动力组件带动输入轴转动，使得目标挡位的换挡齿装置与活动齿轮的转速相同之后，再控制两者啮合，从而避免出现打齿的情况，提升变速箱的换挡性能和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请一个实施例提供的变速箱的结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的电磁拨叉和换挡齿装置的结构示意图；

图3是本申请一个实施例提供的换挡齿固定槽的示意图；

图4是本申请一个实施例提供的换挡齿和换挡齿固定槽的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的电磁拨叉的示意图；

图6是本申请另一个实施例提供的电磁拨叉的示意图；

图7是本申请另一个实施例提供的电磁拨叉的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的变速箱1的结构示意图。该变速箱1可以包括：外离合器11、内离合器12、外输入轴13、内输入轴14、输出轴15和动力组件16。

本申请实施例提供的变速箱1为双离合变速箱，该变速箱1包括外离合器11和内离合器12。在本申请实施例中，对离合器的类型不作限定，例如其可以是液压离合器、电磁离合器等。

外输入轴13和内输入轴14同轴布置。如图1所示，外输入轴13套接在内输入轴14的一端的外部。

外离合器11与内输入轴14连接，内离合器12与外输入轴13连接。外离合器11用于给内输入轴14提供动力，内离合器12用于给外输入轴13提供动力。

外输入轴13和内输入轴14上设有各挡位的输入齿轮，输出轴15上设有与输入齿轮相啮合的各挡位的输出齿轮。在本申请实施例中，变速箱1包括多个(至少两个)挡位。在图1中，以变速箱1包括1至9挡以及倒挡，总共10个挡位进行示意性说明。输入轴(包括外输入轴13和内输入轴14)上的齿轮称为输入齿轮，输出轴15上的齿轮称为输出齿轮。每一个挡位包含一个输入齿轮和一个输出齿轮。对于1至9挡，输入齿轮和输出齿轮直接啮合；对于倒挡，输入齿轮和输出齿轮间接啮合，两者中间还有一个倒挡齿轮。

在本申请实施例中，如图1所示，内输入轴14实现奇数挡位，也即1挡、3挡、5挡、7挡和9挡；外输入轴13实现偶数挡位和倒挡，也即2挡、4挡、6挡、8挡和R挡(即倒挡)。

在本申请实施例中，输入齿轮包括固定齿轮和活动齿轮两种类型，输出齿轮也包括固定齿轮和活动齿轮两种类型。在图1中，固定齿轮以标号17示出，活动齿轮以标号18示出。活动齿轮18对应设置有换挡齿装置19。固定齿轮17是指直接在轴上形成或者与轴之间是固定连接的齿轮，固定齿轮17与轴之间的相对位置固定。活动齿轮18是指与轴之间是活动连接的齿轮，活动齿轮18与轴之间的相对位置不固定，活动齿轮18可以绕着其所在的轴转动。

在第一工作状态下，外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的第一挡位的输入齿轮转动，第一挡位的输入齿轮带动输出轴15上的第一挡位的输出齿轮转动，第一挡位的输出齿轮带动输出轴15转动。

在第二工作状态下，内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的第二挡位的输入齿轮转动，第二挡位的输入齿轮带动输出轴15上的第二挡位的输出齿轮转动，第二挡位的输出齿轮带动输出轴15转动。

以变速箱1工作在1挡为例，此时变速箱1处于第一工作状态，外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的1挡的输入齿轮转动，1挡的输入齿轮带动输出轴15上的1挡的输出齿轮转动，1挡的输出齿轮带动输出轴15转动。

以变速箱1工作在2挡为例，此时变速箱1处于第二工作状态，内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的2挡的输入齿轮转动，2挡的输入齿轮带动输出轴15上的2挡的输出齿轮转动，2挡的输出齿轮带动输出轴15转动。

如图1所示，在本申请实施例中，动力组件16通过第一连接组件22与内输入轴14连接，动力组件16通过第二连接组件23与外输入轴13连接。动力组件16能够通过第一连接组件22向内输入轴14施加动力，动力组件16也能够通过第二连接组件23向外输入轴13施加动力。

在从第一工作状态切换至第二工作状态的过程中，动力组件16通过第二连接组件23带动外输入轴13转动，使得第二挡位的换挡齿装置19的转速与第二挡位的活动齿轮18的转速相同；待转速相同之后，第二挡位的换挡齿装置19与第二挡位的活动齿轮18啮合。

在从第二工作状态切换至第一工作状态的过程中，动力组件16通过第一连接组件22带动内输入轴14转动，使得第一挡位的换挡齿装置19的转速与第一挡位的活动齿轮18的转速相同；待转速相同之后，第一挡位的换挡齿装置19与第一挡位的活动齿轮18啮合。

以从1挡升至2挡的升挡过程为例，假设1挡的输入齿轮与1挡的输出齿轮的齿比为1:3，2挡的输入齿轮与2挡的输出齿轮的齿比为1:2。假设在1挡工作状态下，内输入轴14的转速为3000r/min，则输出轴15的转速为1000r/min。在1挡工作状态下，2挡的换挡齿装置19的转速与输出轴15的转速相同，均为1000r/min，但由于2挡的输出齿轮为活动齿轮，其转速与输出轴15的转速可能并不相同。为了在控制2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮啮合时，两者之间不出现打齿的情况，可以控制动力组件16通过第二连接组件23带动外输入轴13转动，如控制外输入轴13的转速为2000r/min，2挡的输入齿轮与2挡的输出齿轮的齿比为1:2，因此当外输入轴13的转速为2000r/min，2挡的输出齿轮的转速为1000r/min。这样，在2挡的换挡齿装置19的转速与2挡的输出齿轮的转速相同(均为1000r/min)时，再控制2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮啮合，则不会出现打齿的情况。

以从9挡降至4挡的降挡过程为例，假设9挡的输入齿轮与9挡的输出齿轮的齿比为3:1，4挡的输入齿轮与4挡的输出齿轮的齿比为1:1。假设在9挡工作状态下，内输入轴14的转速为3000r/min，则输出轴15的转速为9000r/min。在9挡工作状态下，4挡的换挡齿装置19的转速与输出轴15的转速相同，均为9000r/min，但由于4挡的输出齿轮为活动齿轮，其转速与输出轴15的转速可能并不相同。为了在控制4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮啮合时，两者之间不出现打齿的情况，可以控制动力组件16通过第二连接组件23带动外输入轴13转动，如控制外输入轴13的转速为9000r/min，4挡的输入齿轮与4挡的输出齿轮的齿比为1:1，因此当外输入轴13的转速为9000r/min，4挡的输出齿轮的转速为9000r/min。这样，在4挡的换挡齿装置19的转速与4挡的输出齿轮的转速相同(均为9000r/min)时，再控制4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮啮合，则不会出现打齿的情况。

上面通过几个示例，对升挡和降挡过程进行了示例性地介绍说明，对于其它各个挡位之间的切换过程，与上述示例相类似。在本申请实施例中，任意两个挡位之间的升挡过程，以及任意两个挡位之间的降挡过程，均不会出现打齿的情况。另外，上述示例中关于齿比、转速的数值举例进行示例性和解释性的，为了清楚说明本申请技术方案的原理，在实际应用中，可以根据实际需求设定合适的齿比和转速，本申请实施例对此不作限定。

可选地，动力组件16包括第一电机和第二电机。第一电机通过第一连接组件22与内输入轴14连接，第一连接组件22包括设置于第一电机的动力输出端的第一主动齿轮，以及设置于内输入轴14上且与第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮；第二电机通过第二连接组件23与外输入轴13连接，第二连接组件23包括设置于第二电机的动力输出端的第二主动齿轮，以及设置于外输入轴13上且与第二主动齿轮啮合的第二从动齿轮。通过上述方式，实现将动力组件16的动力传输给输入轴，带动输入轴转动。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过在变速箱中设计动力组件，在换挡过程中，通过该动力组件带动输入轴转动，使得目标挡位的换挡齿装置与活动齿轮的转速相同之后，再控制两者啮合，从而避免出现打齿的情况，提升变速箱的换挡性能和使用寿命。

在示例性实施例中，结合参考图1和图2，活动齿轮18和换挡齿装置19之间形成有相啮合的换挡齿20和换挡齿固定槽21，换挡齿固定槽21中形成有至少一个平滑凸起部。结合参考图3和图4，换挡齿固定槽21呈环状，且换挡齿固定槽21中存在至少两个与换挡齿20相适配的固定齿211，相邻两个固定齿211之间形成有平滑凸起部212。可选地，该平滑凸起部212位于相邻两个固定齿211的中间位置。可选地，平滑凸起部212的高度与换挡齿固定槽21的凹槽深度相同。

如图2所示，换挡齿装置19包括设置于内输入轴14、外输入轴13或输出轴15上的换挡齿基座191，以及与换挡齿基座191通过花键连接的换挡齿20。其中，换挡齿基座191可以在轴上一体成型，也可以固定设置在轴上。换挡齿装置19对应的活动齿轮18的侧边，形成有与换挡齿20对应的换挡齿固定槽21。

在从第一工作状态切换至第二工作状态的过程中，第二挡位的换挡齿装置19与第二挡位的活动齿轮18啮合，内离合器12结合，待内离合器12结合之后，外离合器11分离。

在从第二工作状态切换至第一工作状态的过程中，第一挡位的换挡齿装置19与第一挡位的活动齿轮18啮合，外离合器11结合，待外离合器11结合之后，内离合器12分离。

下面，以从1挡升至2挡的升挡过程为例，对挡位切换过程进行介绍说明：

当变速箱1处于1挡工作状态时，外离合器11处于结合状态，内离合器12处于分离状态。如图1所示，由于1挡的换挡齿装置19设置在1挡的输出齿轮旁边，因此该1挡的换挡齿装置19与1挡的输出齿轮啮合。外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的1挡的输入齿轮转动，1挡的输入齿轮带动输出轴15上的1挡的输出齿轮转动，1挡的输出齿轮由于与1挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该1挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在变速箱1从1挡切换至2挡的过程中，如图1所示，由于2挡的换挡齿装置19设置在2挡的输出齿轮旁边，因此该2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮啮合，与此同时或者在2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮啮合之后，1挡的换挡齿装置19与1挡的输出齿轮分离；内离合器12由分离状态切换为结合状态，待内离合器12结合之后，外离合器11从结合状态切换为分离状态，变速箱1切换至2挡工作状态。

当变速箱1处于2挡工作状态时，内离合器12处于结合状态，外离合器11处于分离状态。内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的2挡的输入齿轮转动，2挡的输入齿轮带动输出轴15上的2挡的输出齿轮转动，2挡的输出齿轮由于与2挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该2挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在本申请实施例中，在变速箱1从1挡切换至2挡的过程中，1挡的换挡齿装置19与1挡的输出齿轮能够自动分离。具体来讲，在内离合器12由分离状态切换为结合状态之后，内离合器12便会带动外输入轴13转动，外输入轴13进一步带动输出轴15转动，由于此时1挡的换挡齿装置19与1挡的输出齿轮的转速不再相同，因此1挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21之间会产生相对运动，由于换挡齿固定槽21中存在平滑凸起部212，借助于该平滑凸起部212能够顶开换挡齿20，使得1挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21自动分离，也即使得1挡的换挡齿装置19与1挡的输出齿轮能够自动分离。正是这种设计，使得在从1挡切换至2挡的过程中，能够先结合内离合器12再分离外离合器11，实现无时延无间歇换挡。

下面，以从2挡升至3挡的升挡过程为例，对挡位切换过程进行介绍说明：

当变速箱1处于2挡工作状态时，内离合器12处于结合状态，外离合器11处于分离状态。如图1所示，由于2挡的换挡齿装置19设置在2挡的输出齿轮旁边，因此该2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮啮合。内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的2挡的输入齿轮转动，2挡的输入齿轮带动输出轴15上的2挡的输出齿轮转动，2挡的输出齿轮由于与2挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该2挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在变速箱1从2挡切换至3挡的过程中，如图1所示，由于3挡的换挡齿装置19设置在3挡的输出齿轮旁边，因此该3挡的换挡齿装置19与3挡的输出齿轮啮合，与此同时或者在3挡的换挡齿装置19与3挡的输出齿轮啮合之后，2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮分离；外离合器11由分离状态切换为结合状态，待外离合器11结合之后，内离合器12从结合状态切换为分离状态，变速箱1切换至3挡工作状态。

当变速箱1处于3挡工作状态时，外离合器11处于结合状态，内离合器12处于分离状态。外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的3挡的输入齿轮转动，3挡的输入齿轮带动输出轴15上的3挡的输出齿轮转动，3挡的输出齿轮由于与3挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该3挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在本申请实施例中，在变速箱1从2挡切换至3挡的过程中，2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮能够自动分离。具体来讲，在外离合器11由分离状态切换为结合状态之后，外离合器11便会带动内输入轴14转动，内输入轴14进一步带动输出轴15转动，由于此时2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮的转速不再相同，因此2挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21之间会产生相对运动，由于换挡齿固定槽21中存在平滑凸起部212，借助于该平滑凸起部212能够顶开换挡齿20，使得2挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21自动分离，也即使得2挡的换挡齿装置19与2挡的输出齿轮能够自动分离。正是这种设计，使得在从2挡切换至3挡的过程中，能够先结合外离合器11再分离内离合器12，实现无时延无间歇换挡。

下面，以从9挡降至4挡的降挡过程为例，对挡位切换过程进行介绍说明：

当变速箱1处于9挡工作状态时，外离合器11处于结合状态，内离合器12处于分离状态。如图1所示，由于9挡的换挡齿装置19设置在9挡的输入齿轮旁边，因此该9挡的换挡齿装置19与9挡的输入齿轮啮合。外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的9挡的换挡齿装置19转动，9挡的换挡齿装置19带动9挡的输入齿轮转动，9挡的输入齿轮带动9挡的输出齿轮转动，9挡的输出齿轮带动输出轴15转动。

在变速箱1从9挡切换至4挡的过程中，如图1所示，由于4挡的换挡齿装置19设置在4挡的输出齿轮旁边，因此该4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮啮合，与此同时或者在4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮啮合之后，9挡的换挡齿装置19与9挡的输入齿轮分离；内离合器12由分离状态切换为结合状态，待内离合器12结合之后，外离合器11从结合状态切换为分离状态，变速箱1切换至4挡工作状态。

当变速箱1处于4挡工作状态时，内离合器12处于结合状态，外离合器11处于分离状态。内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的4挡的输入齿轮转动，4挡的输入齿轮带动输出轴15上的4挡的输出齿轮转动，4挡的输出齿轮由于与4挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该4挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在本申请实施例中，在变速箱1从9挡切换至4挡的过程中，9挡的换挡齿装置19与9挡的输入齿轮能够自动分离。具体来讲，在内离合器12由分离状态切换为结合状态之后，内离合器12便会带动外输入轴13转动，外输入轴13进一步带动输出轴15转动，由于此时9挡的换挡齿装置19与9挡的输入齿轮的转速不再相同，因此9挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21之间会产生相对运动，由于换挡齿固定槽21中存在平滑凸起部212，借助于该平滑凸起部212能够顶开换挡齿20，使得9挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21自动分离，也即使得9挡的换挡齿装置19与9挡的输入齿轮能够自动分离。正是这种设计，使得在从9挡切换至4挡的过程中，能够先结合内离合器12再分离外离合器11，实现无时延无间歇换挡。

下面，以从4挡降至3挡的降挡过程为例，对挡位切换过程进行介绍说明：

当变速箱1处于4挡工作状态时，内离合器12处于结合状态，外离合器11处于分离状态。如图1所示，由于4挡的换挡齿装置19设置在4挡的输出齿轮旁边，因此该4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮啮合。内离合器12带动外输入轴13转动，外输入轴13带动外输入轴13上的4挡的输入齿轮转动，4挡的输入齿轮带动输出轴15上的4挡的输出齿轮转动，4挡的输出齿轮由于与4挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该4挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在变速箱1从4挡切换至3挡的过程中，如图1所示，由于3挡的换挡齿装置19设置在3挡的输出齿轮旁边，因此该3挡的换挡齿装置19与3挡的输出齿轮啮合，与此同时或者在3挡的换挡齿装置19与3挡的输出齿轮啮合之后，4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮分离；外离合器11由分离状态切换为结合状态，待外离合器11结合之后，内离合器12从结合状态切换为分离状态，变速箱1切换至3挡工作状态。

当变速箱1处于3挡工作状态时，外离合器11处于结合状态，内离合器12处于分离状态。外离合器11带动内输入轴14转动，内输入轴14带动内输入轴14上的3挡的输入齿轮转动，3挡的输入齿轮带动输出轴15上的3挡的输出齿轮转动，3挡的输出齿轮由于与3挡的换挡齿装置19啮合，因此通过该3挡的换挡齿装置19带动输出轴15转动。

在本申请实施例中，在变速箱1从4挡切换至3挡的过程中，4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮能够自动分离。具体来讲，在外离合器11由分离状态切换为结合状态之后，外离合器11便会带动内输入轴14转动，内输入轴14进一步带动输出轴15转动，由于此时4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮的转速不再相同，因此4挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21之间会产生相对运动，由于换挡齿固定槽21中存在平滑凸起部212，借助于该平滑凸起部212能够顶开换挡齿20，使得4挡的换挡齿20与换挡齿固定槽21自动分离，也即使得4挡的换挡齿装置19与4挡的输出齿轮能够自动分离。正是这种设计，使得在从4挡切换至3挡的过程中，能够先结合外离合器11再分离内离合器12，实现无时延无间歇换挡。

上面通过几个示例，对升挡和降挡过程进行了示例性地介绍说明，对于其它各个挡位之间的切换过程，与上述示例相类似。在本申请实施例中，任意两个挡位之间的升挡过程，以及任意两个挡位之间的降挡过程，均能够实现无时延无间歇换挡。

可选地，如图2所示，换挡齿基座191上形成有第一限位槽，换挡齿20上形成有与第一限位槽对应的第二限位槽。第一限位槽中设置有弹力件以及位于弹力件顶部的钢珠。可选地，弹力件为弹簧或者其它弹性部件。在换挡齿20与活动齿轮18处于分离状态的情况下，钢珠的一部分位于第一限位槽中，且另一部分位于第二限位槽中。在本申请实施例中，对第一限位槽的数量不作限定，可选地，第一限位槽的数量为多个，该多个第一限位槽在轴上均匀分布，第二限位槽的数量与第一限位槽的数量相同。

通过上述方式，在换挡齿20与活动齿轮18处于分离状态的情况下，能够使得换挡齿20与换挡齿基座191之间的位置更加稳定。

在其它可能的实现方式中，也可以将换挡齿固定槽设置在换挡齿基座上，该换挡齿固定槽与换挡齿基座通过花键连接，换挡齿装置对应的活动齿轮的侧边，形成有与换挡齿固定槽对应的换挡齿。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，在变速箱进行换挡的过程中，借助于换挡齿装置与活动齿轮之间的平滑凸起部，使得原始挡位的换挡齿装置与该原始挡位的活动齿轮能够自动分离，正是这种设计，使得在从原始挡位切换至目标挡位的过程中，能够先结合目标挡位的离合器再分离原始挡位的离合器，实现无间歇变速，在换挡时没有时延。

在示例性实施例中，如图2所示，变速箱1还包括：与换挡齿装置19对应的电磁拨叉24。

电磁拨叉24包括：壳体241，设置于壳体241中的第一固定块242、第二固定块243和活动块244，以及与活动块244相连的拨叉件245。第一固定块242和第二固定块243的位置固定。活动块244位于第一固定块242和第二固定块243之间，且活动块244与第一固定块242和第二固定块243之间，分别通过电磁耦合。拨叉件245的一端与活动块244连接，另一端与换挡齿装置19连接。

在一个示例中，如图5所示，第一固定块242和第二固定块243为磁性相同的磁铁，活动块244为电磁铁。在另一个示例中，如图6所示，第一固定块242和第二固定块243为电磁铁，活动块244为磁性金属材料。其中，磁性金属材料是指能够被磁铁吸引的材料，如铁、镍、钴等。在另一个示例中，如图7所示，第一固定块242和第二固定块243为电磁铁，活动块244也为电磁铁。

在本申请实施例中，通过电磁控制带动拨叉件245移动，进而通过拨叉件245带动换挡齿装置19移动，能够实现高效的换挡控制。

可选地，活动块244与第一固定块242和第二固定块243之间，分别设置有弹力件，如弹簧。这样，在活动块244与第一固定块242和第二固定块243之间没有磁力时，能够通过该弹力件快速地控制活动块244进行复位。

可选地，活动块244与壳体241的侧边之间设置有限位挡板；活动块244与限位挡板相对的一面形成有凸起部，限位挡板上形成有与凸起部相适配的凹槽部。这样，在活动块244处于复位状态下，活动块244的凸起部位于凹槽部中，使得活动块244的位置更加稳固。

本申请一示例性实施例还提供了一种汽车，该汽车包括如上文实施例介绍的变速箱。汽车是指由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于载运人员和/或货物，牵引载运人员和/或货物的车辆，或者其它特殊用途。在本申请实施例中，对汽车的种类不作具体限定。

配备有本申请实施例提供的变速箱的汽车，换挡过程中不会出现打齿的情况，提升变速箱的换挡性能和使用寿命。而且，能够实现无间歇变速，在换挡时没有时延，无因时延产生的顿挫感，驾驶体验更佳。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变速箱，其特征在于，所述变速箱包括：外离合器、内离合器、外输入轴、内输入轴、输出轴和动力组件；

所述外输入轴和所述内输入轴同轴布置；所述外离合器与所述内输入轴连接，所述内离合器与所述外输入轴连接；

所述外输入轴和所述内输入轴上设有各挡位的输入齿轮，所述输出轴上设有与所述输入轴齿轮相啮合的各挡位的输出齿轮；其中，所述输入齿轮包括固定齿轮和活动齿轮两种类型，所述输出齿轮也包括所述固定齿轮和所述活动齿轮两种类型，所述活动齿轮对应设置有换挡齿装置；

所述动力组件通过第一连接组件与所述内输入轴连接，所述动力组件通过第二连接组件与所述外输入轴连接；

在第一工作状态下，所述外离合器带动所述内输入轴转动，所述内输入轴带动所述内输入轴上的第一挡位的输入齿轮转动，所述第一挡位的输入齿轮带动所述输出轴上的所述第一挡位的输出齿轮转动，所述第一挡位的输出齿轮带动所述输出轴转动；

在第二工作状态下，所述内离合器带动所述外输入轴转动，所述外输入轴带动所述外输入轴上的第二挡位的输入齿轮转动，所述第二挡位的输入齿轮带动所述输出轴上的所述第二挡位的输出齿轮转动，所述第二挡位的输出齿轮带动所述输出轴转动。

2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，

在从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态的过程中，所述动力组件通过所述第二连接组件带动所述外输入轴转动，使得所述第二挡位的换挡齿装置的转速与所述第二挡位的活动齿轮的转速相同；待转速相同之后，所述第二挡位的换挡齿装置与所述第二挡位的活动齿轮啮合；所述内离合器结合，待所述内离合器结合之后，所述外离合器分离；

在从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态的过程中，所述动力组件通过所述第一连接组件带动所述内输入轴转动，使得所述第一挡位的换挡齿装置的转速与所述第一挡位的活动齿轮的转速相同；待转速相同之后，所述第一挡位的换挡齿装置与所述第一挡位的活动齿轮啮合；所述外离合器结合，待所述外离合器结合之后，所述内离合器分离。

3.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述动力组件包括第一电机和第二电机；

所述第一电机通过所述第一连接组件与所述内输入轴连接，所述第一连接组件包括设置于所述第一电机的动力输出端的第一主动齿轮，以及设置于所述内输入轴上且与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮；

所述第二电机通过所述第二连接组件与所述外输入轴连接，所述第二连接组件包括设置于所述第二电机的动力输出端的第二主动齿轮，以及设置于所述外输入轴上且与所述第二主动齿轮啮合的第二从动齿轮。

4.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述活动齿轮和所述换挡齿装置之间形成有相啮合的换挡齿和换挡齿固定槽，所述换挡齿固定槽中形成有至少一个平滑凸起部。

5.根据权利要求4所述的变速箱，其特征在于，所述换挡齿装置包括设置于所述内输入轴、所述外输入轴或所述输出轴上的换挡齿基座，以及与所述换挡齿基座通过花键连接的换挡齿；

所述换挡齿装置对应的活动齿轮的侧边，形成有与所述换挡齿对应的换挡齿固定槽。

6.根据权利要求4所述的变速箱，其特征在于，所述换挡齿固定槽呈环状，且所述换挡齿固定槽中存在至少两个与所述换挡齿相适配的固定齿，相邻两个所述固定齿之间形成有所述平滑凸起部。

7.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括：与所述换挡齿装置对应的电磁拨叉。

8.根据权利要求7所述的变速箱，其特征在于，所述电磁拨叉包括：壳体，设置于所述壳体中的第一固定块、第二固定块和活动块，以及与所述活动块相连的拨叉件；

所述第一固定块和所述第二固定块的位置固定；

所述活动块位于所述第一固定块和所述第二固定块之间，且所述活动块与所述第一固定块和所述第二固定块之间，分别通过电磁耦合；

所述拨叉件的一端与所述活动块连接，另一端与所述换挡齿装置连接。

9.根据权利要求8所述的变速箱，其特征在于，所述活动块与所述第一固定块和所述第二固定块之间，分别设置有弹力件。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至9任一项所述的变速箱。