CN111379832A - 一种单输出轴变速器 - Google Patents

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CN111379832A CN201811614150.6A CN201811614150A CN111379832A CN 111379832 A CN111379832 A CN 111379832A CN 201811614150 A CN201811614150 A CN 201811614150A CN 111379832 A CN111379832 A CN 111379832A
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吴茂柱
陈晓影
沈亚苹
匡成成
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Abstract

本发明提供了一种单输出轴变速器,包括第一输入轴(20)、第二输入轴(5)、输出轴(19)和差速器输出轴(11);装配在所述第一输入轴(20)上的5挡主动齿轮(1)、3挡主动齿轮(2)和奇数挡离合器(8);装配在所述第二输入轴(5)上的4挡主动齿轮(3)、2挡主动齿轮(4)和偶数挡离合器,装配在所述输出轴(19)上的5挡从动齿轮(18)、3挡从动齿轮(16)、4挡从动齿轮(14)、2挡从动齿轮(12)和输出轴齿轮(9);本发明所述变速器采用单根输出轴的方式,缩小了径向体积,为整车搭载带来便利,本发明所述3挡从动齿轮(16)和4当从动齿轮(14)采用空套齿轮的方式,减少了齿轮数量。

Description

一种单输出轴变速器
技术领域
本发明涉及汽车变速器技术领域,特别涉及一种单输出轴变速器。
背景技术
现有市场上的双离合自动变速器多为两个输出轴,所需径向空间大,体积大,成本高;目前6挡自动变速器,挡位齿轮数量较多,整箱重量较大;部分采用共用主动齿轮方式,但对速比和中心矩的调整带来较大困难。市面上6挡自动变速器多采用3.5个同步器实现6个前进挡和1个倒挡,导致体积、重量增加的同时,换挡机构较为复杂,成本增加。倒挡单独设置同步器和齿轮传动,重量、体积、成本均增加,不符合混动和电动的大趋势。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种单输出轴变速器,以解决双离合自动变速器多为两个输出轴,所需径向空间大,体积大,成本高和目前6挡自动变速器,挡位齿轮数量较多,整箱重量较大的技术问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种单输出变速器,所述变速器包括:
相互平行的第一输入轴20、第二输入轴5、输出轴19和差速器输出轴11;
装配在所述第一输入轴20上的5挡主动齿轮1、3挡主动齿轮2和奇数挡离合器8;
装配在所述第二输入轴5上的4挡主动齿轮3、2挡主动齿轮4和偶数挡离合器6;
与所述奇数挡离合器8和偶数挡离合器6相连接的电机7,所述电机7用于动力输入;
装配在所述输出轴19上与所述5挡主动齿轮1啮合的5挡从动齿轮18、与所述3挡主动齿轮2啮合的3挡从动齿轮16、与所述4挡主动齿轮3啮合的4挡从动齿轮14、与所述2挡主动齿轮4啮合的2挡从动齿轮12和输出轴齿轮9;
同步装置,所述同步装置用于控制从动齿轮与所处的输出轴19的结合与分离或者用于控制从动齿轮与从动齿轮的结合与分离;
装配在所述差速器输出轴11上的差速器齿圈10;
所述输出轴齿轮9和差速器齿圈10相配合,用于动力输出。
进一步的,所述同步装置包括:
装配在所述输出轴19上位于5挡从动齿轮18和3挡从动齿轮16之间的5/3挡同步器17;
装配在装配在所述输出轴19上位于4挡从动齿轮14和2挡从动齿轮12之间的4/2挡同步器13;
连接在所述4挡从动齿轮14上的3/4挡单向同步器15。
进一步的,所述所述5挡主动齿轮1通过花键与所述所述第一输入轴20固连;
所述3挡主动齿轮2与所述第一输入轴20固连;
所述奇数挡离合器8与所述第一输入轴20固连;
所述奇数挡离合器8、3挡主动齿轮2和5挡主动齿轮1在所述第一输入轴20上向远离电机7方向依次设置。
进一步的,所述4挡主动齿轮3和2挡主动齿轮4与所述第二输入轴5加工成一体;
所述偶数挡离合器6与所述第二输入轴5固连;
所述偶数挡离合器6、2挡主动齿轮4和4挡主动齿轮3在所述第二输入轴5向远离电机7方向依次设置。
进一步的,所述3/4挡单向同步器15与所述4挡从动齿轮14固连,且所述3/4挡单向同步器15的齿套能够相对所述4挡从动齿轮14轴向滑动。
进一步的,所述5/3挡同步器17和所述4/2挡同步器13与所述输出轴19固连。
进一步的,所述5挡从动齿轮18、3挡从动齿轮16、4挡从动齿轮14和2挡从动齿轮12与所述输出轴19能够相对转动;
所述输出轴齿轮9与所述输出轴19固连。
进一步的,所述输出轴齿轮9、2挡从动齿轮12、4/2挡同步器13、4挡从动齿轮14、3挡从动齿轮16、5/3挡同步器17和所述5挡从动齿轮18在所述输出轴19上向远离电机7方向依次设置。
进一步的,所述差速器齿圈10与所述差速器输出轴11刚性连接。
进一步的,所述电机7与奇数挡离合器8和偶数挡离合器6的外毂相连接。
相对于现有技术,本发明所述的一种单输出变速轴变速器具有以下优势:
(1)本发明所述变速器采用单根输出轴的方式,缩小了径向体积,为整车搭载带来便利;
(2)本发明所述变速器采用2个双边同步器和一个单边同步器,降低同步器数量,减少控制单元及换挡机构,降低成本、重量、空间。
(3)本发明所述3挡从动齿轮16和4当从动齿轮14采用空套齿轮的方式,减少了齿轮数量,降低了变速箱的重量和成本。
(4)本发明所述变速器取消了倒挡齿轮及相应同步器,通过电机反转驱动,节省重量、体积、成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的单输出轴变速器的框架图;
图2为本发明实施例所述的1挡传递路线图;
图3为本发明实施例所述的2挡传递路线图;
图4为本发明实施例所述的3挡传递路线图;
图5为本发明实施例所述的4挡传递路线图;
图6为本发明实施例所述的5挡传递路线图;
图7为本发明实施例所述的6挡传递路线图。
附图标记说明:
1-5挡主动齿轮;2-3挡主动齿轮;3-4挡主动齿轮;4-2挡主动齿轮;5-第二输入轴;6-偶数挡离合器;7-电机;8-奇数挡离合器;9-输出轴齿轮;10-差速器齿圈;11-差速器输出轴;12-2挡从动齿轮;13-4/2挡同步器;14-4挡从动齿轮;15-3/4挡单向同步器;16-3挡从动齿轮;17-5/3挡同步器;18-5挡从动齿轮;19-输出轴;20-第一输入轴。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1,本发明实施例提供一种单输出轴变速器,所述变速器包括:
相互平行的第一输入轴20、第二输入轴5、输出轴19和差速器输出轴11;
装配在所述第一输入轴20上的5挡主动齿轮1、3挡主动齿轮2和奇数挡离合器8;
装配在所述第二输入轴5上的4挡主动齿轮3、2挡主动齿轮4和偶数挡离合器6;
与所述奇数挡离合器8和偶数挡离合器6相连接的电机7,所述电机7用于动力输入;
装配在所述输出轴19上与所述5挡主动齿轮1啮合的5挡从动齿轮1、与所述3挡主动齿轮啮合的3挡从动齿轮16、与所述4挡主动齿轮3啮合的4挡从动齿轮14、与所述2挡主动齿轮4啮合的2挡从动齿轮12和输出轴齿轮9;
同步装置,所述同步装置用于控制从动齿轮与所处的输出轴19的结合与分离或者用于控制从动齿轮与从动齿轮的结合与分离;
装配在所述差速器输出轴11上的差速器齿圈10;
所述输出轴齿轮9和差速器齿圈10相配合,用于动力输出。
本实施例中,所述第一输入轴20、第二输入轴5和输出轴19通过轴承转动支撑在变速器上,所述第一输入轴20和第二输入轴5上的各个主动齿轮通过焊接、花键、过盈装配或者与轴加工成一体等方式固定装配在所述第一输入轴20和第二输入轴5上。所述输出轴19上的各个从动齿轮能够相对输出轴19转动。所述同步装置用于控制各个从动齿轮与输出轴19的结合与分离。本实施例采用单根输出轴的方式,缩小了变速器的径向体积,为整车搭载带来便利。
本实施例中,所述同步装置包括:装配在所述输出轴19上位于5挡从动齿轮18和3挡从动齿轮16之间的5/3挡同步器17;
装配在所述输出轴19上位于4挡从动齿轮14和2挡从动齿轮12之间的4/2挡同步器13;
连接在所述4挡从动齿轮14上的3/4挡单向同步器15。
本实施例中,所述5/3挡同步器17用于控制5挡从动齿轮18与输出轴19的结合与分离以及控制3挡从动齿轮16与输出轴19的结合与分离;
所述4/2挡同步器13用于控制4挡从动齿轮14与输出轴19的结合与分离以及控制2挡从动齿轮12与输出轴19的结合与分离;
所述3/4挡单向同步器15用于控制3挡从动齿轮16与4挡从动齿轮14的结合与分离以及控制4挡从动齿轮14和3挡从动齿轮16的结合与分离。
本实施例采用采用2个双边同步器和一个单边同步器就能实现6个前进挡和2个倒挡,降低同步器数量,减少控制单元及换挡机构,降低成本、重量和空间。
优选地,所述5挡主动齿轮1通过花键与所述所述第一输入轴20固连;
所述3挡主动齿轮2与所述第一输入轴20固连;
所述奇数挡离合器8与所述第一输入轴20固连;
所述奇数挡离合器8、3挡主动齿轮2和5挡主动齿轮1在所述第一输入轴20上向远离电机7方向依次设置。
所述4挡主动齿轮3和2挡主动齿轮4与所述第二输入轴5加工成一体;
所述偶数挡离合器6与所述第二输入轴5固连;
所述偶数挡离合器6、2挡主动齿轮4和4挡主动齿轮3在所述第二输入轴5向远离电机7方向依次设置。
优选地,所述3/4挡单向同步器15与所述4挡从动齿轮14固连,且所述3/4挡单向同步器15的齿套能够相对所述4挡从动齿轮14轴向滑动。
所述5/3挡同步器17和所述4/2挡同步器13与所述输出轴19固连。
所述输出轴齿轮9、2挡从动齿轮12、4/2挡同步器13、4挡从动齿轮14、3挡从动齿轮16、5/3挡同步器17和所述5挡从动齿轮18在所述输出轴19上向远离电机7方向依次设置。
本实施例中,所述3挡从动齿轮16、4挡从动齿轮14采用空套齿轮的方式,减少齿轮数量,降低整箱重量和成本。
本实施例中,所述的变速器布局取消了倒挡齿轮及相应的同步器,通过电机反转驱动来实现倒挡,节省了变速器的重量、体积和成本。
优选地,所述差速器齿圈10与所述差速器输出轴11刚性连接。
所述电机7与奇数挡离合器8和偶数挡离合器6的外毂相连接。
本发明实施例的单输出轴变速器在各个挡位的动力传动如下:
参考图2,1挡动力传递为;
同步器动作:3/4挡单向同步器15左移,4/2挡同步器13右移;
动力传递路线:动力由第一输入轴20经过3挡主动齿轮2、3挡从动齿轮16、3/4挡单向同步器15、4挡从动齿轮14、4挡主动齿轮3、第二输入轴5、2挡主动齿轮4、2挡从动齿轮12、4/2挡同步器13、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
参考图3,2挡动力传递为;
同步器动作:4/2挡同步器13右移;
动力传递路线:动力由第二输入轴5、2挡主动齿轮4、2挡从动齿轮12、4/2挡同步器13、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
参考图4,3挡动力传递为;
同步器动作:5/3挡同步器17右移;
动力传递路线:动力由第一输入轴20经过3挡主动齿轮2、3挡从动齿轮16、5/3挡同步器17、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
参考图5,4挡动力传递为;
同步器动作:4/2挡同步器13左移;
动力传递路线:动力由第二输入轴5经过4挡主动齿轮3、4挡从动齿轮14、4/2挡同步器13、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
参考图6,5挡动力传递为;
同步器动作:5/3挡同步器17左移;
动力传递路线:动力由第一输入轴20经过5挡主动齿轮1、5挡从动齿轮18、5/3挡同步器17、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
参考图7,6挡动力传递为;
同步器动作:5/3挡同步器17左移,3/4单向挡同步器15左移;
动力传递路线:动力由第二输入轴5经过4挡主动齿轮3、4挡从动齿轮14、3/4挡单向同步器15、3挡从动齿轮16、3挡主动齿轮2、第一输入轴20、5挡主动齿轮1、5挡从动齿轮18、5/3挡同步器17、输出轴19、输出轴齿轮9、差速器齿圈10、差速器输出轴11传出。
倒1挡和1挡动力传递路线相同,电机反转。
倒2挡和2挡动力传递路线相同,电机反转。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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 (10)

1.一种单输出轴变速器,其特征在于,所述变速器包括:
相互平行的第一输入轴(20)、第二输入轴(5)、输出轴(19)和差速器输出轴(11);
装配在所述第一输入轴(20)上的5挡主动齿轮(1)、3挡主动齿轮(2)和奇数挡离合器(8);
装配在所述第二输入轴(5)上的4挡主动齿轮(3)、2挡主动齿轮(4)和偶数挡离合器(6);
与所述奇数挡离合器(8)和偶数挡离合器(6)相连接的电机(7),所述电机(7)用于动力输入;
装配在所述输出轴(19)上与所述5挡主动齿轮(1)啮合的5挡从动齿轮(18)、与所述3挡主动齿轮(2)啮合的3挡从动齿轮(16)、与所述4挡主动齿轮(3)啮合的4挡从动齿轮(14)、与所述2挡主动齿轮(4)啮合的2挡从动齿轮(12)和输出轴齿轮(9);
同步装置,所述同步装置用于控制从动齿轮与所处的输出轴(19)的结合与分离或者用于控制从动齿轮与从动齿轮的结合与分离;
装配在所述差速器输出轴(11)上的差速器齿圈(10);
所述输出轴齿轮(9)和差速器齿圈(10)相配合,用于动力输出。
2.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述同步装置包括:
装配在所述输出轴(19)上位于5挡从动齿轮(18)和3挡从动齿轮(16)之间的5/3挡同步器(17);
装配在装配在所述输出轴(19)上位于4挡从动齿轮(14)和2挡从动齿轮(12)之间的4/2挡同步器(13);
连接在所述4挡从动齿轮(14)上的3/4挡单向同步器(15)。
3.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:所述5挡主动齿轮(1)通过花键与所述所述第一输入轴(20)固连;
所述3挡主动齿轮(2)与所述第一输入轴(20)固连;
所述奇数挡合器(8)与所述第一输入轴(20)固连;
所述奇数挡离合器(8)、3挡主动齿轮(2)和5挡主动齿轮(1)在所述第一输入轴(20)上向远离电机(7)方向依次设置。
4.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:所述4挡主动齿轮(3)和2挡主动齿轮(4)与所述第二输入轴(5)加工成一体;
所述偶数挡离合器(6)与所述第二输入轴(5)固连;
所述偶数挡离合器(6)、2挡主动齿轮(4)和4挡主动齿轮(3)在所述第二输入轴(5)向远离电机(7)方向依次设置。
5.根据权利要求2所述的变速器,其特征在于:所述3/4挡单向同步器(15)与所述4挡从动齿轮(14)固连,且所述3/4挡单向同步器(15)的齿套能够相对所述4挡从动齿轮(14)轴向滑动。
6.根据权利要求2所述的变速器,其特征在于:所述5/3挡同步器(17)和所述4/2挡同步器(13)与所述输出轴(19)固连。
7.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:所述5挡从动齿轮(18)、3挡从动齿轮(16)、4挡从动齿轮(14)和2挡从动齿轮(12)与所述输出轴(19)能够相对转动;
所述输出轴齿轮(9)与所述输出轴(19)固连。
8.根据权利要求2所述的变速器,其特征在于:所述输出轴齿轮(9)、2挡从动齿轮(12)、4/2挡同步器(13)、4挡从动齿轮(14)、3挡从动齿轮(16)、5/3挡同步器(17)和所述5挡从动齿轮(18)在所述输出轴(19)上向远离电机(7)方向依次设置。
9.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:所述差速器齿圈(10)与所述差速器输出轴(11)刚性连接。
10.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:所述电机(7)与奇数挡离合器(8)和偶数挡离合器(6)的外毂相连接。
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