CN111623091A - 一种两挡自动变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体，第一输入齿轮通过主离合器与输入轴连接；第二输入齿轮通过单向离合器与输入轴连接；当需要从第二输入齿轮的传动系统切换至第一输入齿轮的传动系统，只需动作换挡执行机构通过主离合器将第一输入齿轮接入输入轴，而此时的单向离合器自动脱离，以避免发生运动干涉。该装置只需一个简单的控制源对换挡执行机构进行控制就可以实现档位的切换，以此提高输出轴的调速宽度。

Description

一种两挡自动变速箱

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种两挡自动变速箱。

背景技术

目前大部分电动车传动部分只装配固定速比减速箱，随着新能源汽车行业发展，电动汽车需要适应更多的路况，更长的续航里程。固定速比减速箱对驱动电机的设计提出了很高的要求，电机必须具有较宽的转速范围，同时需要满足在低速工况下大扭矩，高速工况下高效率、高静音等。这在现有实际的电机技术条件下很难同时满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种两挡自动变速箱，能够通过简单的机构提供较宽的调速需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体；

所述输入轴和所述输出轴分别可转动连接于所述箱体上，且所述输入轴的转动轴线和所述输出轴的转动轴线平行设置；

所述第一输入齿轮通过所述主离合器与所述输入轴连接；

所述第二输入齿轮通过所述单向离合器与所述输入轴连接；

所述第一输出齿轮与第一输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述第二输出齿轮与第二输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述换挡执行机构用于控制所述主离合器的离合状态；

当所述第一输入齿轮接入所述输入轴时，所述第二输入齿轮与所述输入轴自动脱离以避免发生运动干涉。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体，第一输入齿轮通过主离合器与输入轴连接；第二输入齿轮通过单向离合器与输入轴连接；当需要从第二输入齿轮的传动系统切换至第一输入齿轮的传动系统，只需动作换挡执行机构通过主离合器将第一输入齿轮接入输入轴，而此时的单向离合器自动脱离，以避免发生运动干涉。该装置只需一个简单的控制源对换挡执行机构进行控制就可以实现档位的切换，以此提高输出轴的调速宽度。

附图说明

图1所示为本发明实施例的一种两档自动变速箱总装结构示意图；

图2所示为本发明实施例的一种两档自动变速箱的结构示意图；

标号说明：

1、驱动电机；2、辅助离合器；3、单向离合器；4、输出轴；5、第二输出齿轮；6、第一输出齿轮；7、主离合器；8、输入轴；9、主离合器轴承座；10、分离轴承；11、轴承固定板；12、换挡拨叉；13、换挡执行机构；14、推杆支架；15、导轨；16、电动推杆；17、第一输入齿轮；18、第二输入齿轮；19、箱体。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1和图2，一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体；

所述输入轴和所述输出轴分别可转动连接于所述箱体上，且所述输入轴的转动轴线和所述输出轴的转动轴线平行设置；

所述第一输入齿轮通过所述主离合器与所述输入轴连接；

所述第二输入齿轮通过所述单向离合器与所述输入轴连接；

所述第一输出齿轮与第一输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述第二输出齿轮与第二输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述换挡执行机构用于控制所述主离合器的离合状态；

当所述第一输入齿轮接入所述输入轴时，所述第二输入齿轮与所述输入轴自动脱离以避免发生运动干涉。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体，第一输入齿轮通过主离合器与输入轴连接；第二输入齿轮通过单向离合器与输入轴连接；当需要从第二输入齿轮的传动系统切换至第一输入齿轮的传动系统，只需动作换挡执行机构通过主离合器将第一输入齿轮接入输入轴，而此时的单向离合器自动脱离，以避免发生运动干涉。该装置只需一个简单的控制源对换挡执行机构进行控制就可以实现档位的切换，以此提高输出轴的调速宽度。

进一步的，所述第二输入齿轮通过与所述单向离合器的外圈固定连接；

所述单向离合器的内圈与所述输入轴固定连接；

所述单向离合器的锁止转向为变速箱的前进档位的方向。

由上述描述可知，利用单向离合器的特点，在传递动力过程中，通过内外圈的锁止或脱离以实现将输入轴的动力传递至第二输入齿轮或将输入轴的动力与第二输入齿轮切断，实现换档时的自动接入和自动断开，无需提供多余的控制端，实现控制的简单化。而且换档过程十分的迅速，只要主离合器一执行闭合换挡动作，第二输入齿轮就能够立即脱离输入轴，没有换档间隔时间。

进一步的，所述第二输入齿轮与所述第二输出齿轮的传动比大于所述第一输入齿轮与所述第一输出齿轮的传动比。

由上述描述可知，第一输入齿轮的传动系统为高速档位(二档)，第二输入齿轮的传动系统为低速档位(一档)；由此可以实现，当高速档位(二档)接入时，通过第一输入齿轮与第一输出齿轮啮合，进而使输出轴达到高速档位的输出转速，而同时通过第二输出齿轮传动到第二输入齿轮，因传动比的关系，使第二输入齿轮转速比原来有很大提高，即第二输入齿轮及与它相连接的单向离合器的外环的转速要大于输入轴及连接它的单向离合器内环的转速，从而单向离合器内外环处于脱离状态，使输入轴与第二输入齿轮不会因转速不同发生干涉，实现输出轴从低速挡(一档)到高速挡(二档)的平稳自动切换。

进一步的，还包括辅助离合器；

所述辅助离合器设置于所述输入轴上，且与所述第二输入齿轮连接；

所述辅助离合器离合状态受所述输入轴与所述第二输入齿轮的转速差控制。

由上述描述可知，由于单向离合器只能够实相单向传递动力，故在使用倒挡功能时，单向离合器则无法实现将输入轴的动力传递给第二输入齿轮；所以辅助离合器可以实现在使用倒挡的功能时，能够将输入轴的动力传递给第二输入齿轮。

当输入轴与所述第二输入齿轮存在速度差或者速度差大于预设值时，辅助离合器处于脱离的状态。

进一步的，所述辅助离合器和所述单向离合器构成并联机构；

所述并联机构的输入端与所述输入轴连接；

所述并联机构的输出端与所述第二输入齿轮连接。

由上述描述可知，辅助离合器和单向离合器够成的并联机构，只要其中一个离合器接合就可以实现将输入轴的动力传递至第二输入齿轮。

进一步的，所述换挡执行机构包括换挡拨叉、主离合器轴承座、轴承固定板、分离轴承和电动推杆；

所述换挡拨叉可沿所述输入轴的轴线方向移动的设置于所述箱体内；

所述换挡拨叉的一端与所述轴承固定板固定连接；

所述轴承固定板上设有限位槽；

所述分离轴承的两端面卡接于所述限位槽内；

所述分离轴承套设于所述主离合器轴承座上；

所述主离合器轴承座可移动的设置于所述输入轴上；

所述主离合器轴承座与所述主离合器的摩擦片的自由端抵触连接；

所述电动推杆的自由端与所述换挡拨叉的另一端固定连接，用于驱动所述换挡拨叉沿所述输入轴的轴线方向移动。

由上述描述可知，换挡执行机构的换挡拨叉在导轨上轴向移动，拉动分离轴承压紧主离合器轴承座，从而压紧主离合器的摩擦片，闭合主离合器，动力从输入轴经主离合器传递至第一输入齿轮，通过与第一输出齿轮的啮合将动力传至输出轴，输出高速档位的动力；

进一步的，还包括导轨；

所述导轨固定连接于所述箱体内；

所述换挡拨叉上设有与所述导轨截面形状适配的安装孔。

由上述描述可知，导轨的作用能够为换挡拨叉提供良好的导向和支撑作用。

进一步的，所述主离合器为常开式离合器；

所述主离合器在所述换挡执行机构的动作时紧闭。

由上述描述可知，常开式离合器工作原理简单，控制该离合的执行机构也容易搭建。

进一步的，还包括推杆支架；

所述推杆支架的一侧面与所述换挡拨叉的另一端固定连接；

所述推杆支架的另一侧面与所述电动推杆的自由端铰接。

由上述描述可知，推杆支架的设置能够简化换挡拨叉的结构特征，降低换挡拨叉的加工铸造难度。

进一步的，还包括控制中心；

所述控制中心与所述电动推杆电连接用于控制所述电动推杆的动作执行。

由上述描述可知，控制中心能够接收并处理整车行驶时反馈的信息，并根据信息来判断是否需要变换档位，达到自动换挡的目的。

请参照图1和图2，本发明的实施例一为：一种两档自动变速箱，包括输入轴8、输出轴4、第一输入齿轮17、第一输出齿轮6、第二输入齿轮18、第二输出齿轮5、单向离合器3、主离合器7、换挡执行机构13和箱体19；

输入轴8和输出轴4分别可转动连接于箱体19上，且输入轴8的转动轴线和输出轴4的转动轴线平行设置；

第一输入齿轮17通过主离合器7与输入轴8连接；

第二输入齿轮18通过单向离合器3与输入轴8连接；

第一输出齿轮6与第一输入齿轮17齿啮合，且与输出轴4固定连接；

第二输出齿轮5与第二输入齿轮18齿啮合，且与输出轴4固定连接；

换挡执行机构13用于控制主离合器7的离合状态；

当所述第一输入齿轮17接入所述输入轴8时，所述第二输入齿轮18与所述输入轴8自动脱离以避免发生运动干涉。

其中，输入轴8的两端和输出轴4的两端分别通过轴承与箱体19可转动连接。

请参照图1和图2，具体的，第二输入齿轮18通过与单向离合器3的外圈固定连接；

单向离合器3的内圈与输入轴8固定连接；

单向离合器3的锁止转向为变速箱的前进档位的方向。

其中，单向离合器3的内圈与输入轴8采用键连接进行周向定位；第二输入齿轮18通过与单向离合器3的外圈采用键连接进行周向定位。

请参照图1和图2，具体的，第二输入齿轮18与第二输出齿轮5的传动比大于第一输入齿轮17与第一输出齿轮6的传动比。

请参照图1，具体的，还包括辅助离合器2；

辅助离合器2设置于输入轴8上，且与第二输入齿轮18连接；

辅助离合器2离合状态受输入轴8与第二输入齿轮18的转速差控制。

其中，辅助离合器2为牙嵌式离合器，其通过确认输入轴8和第二输入齿轮18之间的转速差在辅助离合器2允许转速差范围内，辅助离合器2吸合。

请参照图1和图2，具体的，辅助离合器2和单向离合器3构成并联机构；

并联机构的输入端与输入轴8连接；

并联机构的输出端与第二输入齿轮18连接。

请参照图1和图2，具体的，换挡执行机构13包括换挡拨叉12、主离合器轴承座9、轴承固定板11、分离轴承10和电动推杆16；

换挡拨叉12可沿输入轴8的轴线方向移动的设置于箱体19内；

换挡拨叉12的一端与轴承固定板11固定连接；

轴承固定板11上设有限位槽；

分离轴承10的两端面卡接于限位槽内；

分离轴承10套设于主离合器轴承座9上；

主离合器轴承座9可移动的设置于输入轴8上；

主离合器轴承座9与主离合器7的摩擦片的自由端抵触连接；

电动推杆16的自由端与换挡拨叉12的另一端固定连接，用于驱动换挡拨叉12沿输入轴8的轴线方向移动。

具体的，电动推杆16的自由端通过推杆支架14与换挡拨叉12固定连接。

其中，电动推杆16可替换为电动丝杆，电动自增力缸，气缸，液压缸，拉索等多种执行机构。

请参照图1和图2，具体的，还包括导轨15；

导轨15固定连接于箱体19内；

换挡拨叉12上设有与导轨15截面形状适配的安装孔。

请参照图1和图2，具体的，主离合器7为常开式离合器；

主离合器7在换挡执行机构13的动作时紧闭。

其中，主离合器7也可以是常闭式离合器，换挡执行机构13拉动压紧机构执行换挡。

请参照图1和图2，本发明的实施例二为：

如图1和图2所示，一种两档自动变速箱，所述两档自动变速箱主要由输入轴8、第一输入齿轮17、第二输入齿轮18、第一输出齿轮6、第二输出齿轮5、输出轴4、主离合器7、单向离合器3、辅助离合器2、换挡拨叉12、主离合器轴承座9、轴承固定板11、分离轴承10、电动推杆16组成。定轴轮系负责动力传递，由第一输出齿轮6、第二输出齿轮5、第二输入齿轮18、第一输入齿轮17组成。第一输出齿轮6，第二输出齿轮5与输出轴4连接成一体，输入轴8和第二输入齿轮18分别和单向离合器3内外环连接。

在传递动力过程中，驱动电机1通过输入轴8输入动力，带动单向离合器3内环旋转，并使单向离合器3内外环因紧密接触从而带动单向离合器3内外环同时旋转；且因第二输入齿轮18与单向离合器3外环固定连接，从而带动第二输入齿轮18同时旋转，并传动到第二输出齿轮5输出一挡动力，速比i＝Z2/Z1,其中Z1、Z2分别为第二输入齿轮18、第二输出齿轮5的齿数；当外力压紧主离合器7摩擦片，闭合主离合器7，使第一输入齿轮17与输入轴8抗扭转连接，此时动力通过输入轴8，第一输入齿轮17及第一输出齿轮6，输出二挡动力，速比i＝Z4/Z3，其中Z3、Z4分别为第一输入齿轮17、第一输出齿轮6的齿数。

在换挡过程中，换挡执行机构13在导轨15上轴向移动，拉动分离轴承10压紧主离合器轴承座9，从而压紧主离合器7摩擦片使输入轴8连接到第一输入齿轮17，通过第一输入齿轮17与第一输出齿轮6啮合，进而使输出轴4达到二挡输出转速，而同时通过第二输出齿轮5传动到第二输入齿轮18，因传动比的关系，使第二输入齿轮18转速比原来有很大提高，即第二输入齿轮18及与它相连接的单向离合器3外环的转速要大于输入轴8及连接它的单向离合器3内环的转速，从而单向离合器3内外环处于脱离状态，使输入轴8与第二输入齿轮18不会因转速不同发生干涉，实现输出轴4从一挡到二挡的平稳自动切换；

换挡执行机构13推动松开主离合器7摩擦片，使第一输入齿轮17和输入轴8的连接脱离，动力不再通过第一输入齿轮17，第一输出齿轮6，第二输出齿轮5传递给第二输入齿轮18，从而使第二输入齿轮18和单向离合器3外环不再由第一输入齿轮17传递过来力带动旋转，此时由于动力通过输入轴8继续带动单向离合器3内环旋转，并使单向离合器3内外环因紧密接触从而带动单向离合器3内外环同时旋转；且因第二输入齿轮18与单向离合器3外环固定连接，从而带动第二输入齿轮18同时旋转，并传动到第二输出齿轮5，实现二挡切换成一挡。

在倒挡过程中，输出轴4必须先停止，并松开主离合器7，在确认输入轴8和第二输入齿轮18之间的转速差在辅助离合器2允许转速差范围内，辅助离合器2吸合；驱动电机1反转驱动输入轴8，经辅助离合器2驱动第二输入齿轮18和第二输出齿轮5反向旋转，实现输出轴4反向输出动力。

其中，在使用二档输出动力时，辅助离合器2是处于脱离状态，避免发生运动干涉。

综上所述，本发明提供的一种两档自动变速箱，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体，第一输入齿轮通过主离合器与输入轴连接；第二输入齿轮通过单向离合器与输入轴连接；当需要从第二输入齿轮的传动系统切换至第一输入齿轮的传动系统，只需动作换挡执行机构通过主离合器将第一输入齿轮接入输入轴，而此时的单向离合器自动脱离，以避免发生运动干涉。利用单向离合器的特点，在传递动力过程中，通过内外圈的锁止或脱离以实现将输入轴的动力传递至第二输入齿轮或将输入轴的动力与第二输入齿轮切断，实现换档时的自动接入和自动断开，无需提供多余的控制端，实现控制的简单化。而且，加上辅助离合器构成并联机构可以满足倒挡的使用功能，提高了实用性。该装置只需一个简单的控制源对换挡执行机构进行控制就可以实现档位的切换，以此提高输出轴的调速宽度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种两档自动变速箱，其特征在于，包括输入轴、输出轴、第一输入齿轮、第一输出齿轮、第二输入齿轮、第二输出齿轮、单向离合器、主离合器、换挡执行机构和箱体；

所述输入轴和所述输出轴分别可转动连接于所述箱体上，且所述输入轴的转动轴线和所述输出轴的转动轴线平行设置；

所述第一输入齿轮通过所述主离合器与所述输入轴连接；

所述第二输入齿轮通过所述单向离合器与所述输入轴连接；

所述第一输出齿轮与第一输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述第二输出齿轮与第二输入齿轮齿啮合，且与所述输出轴固定连接；

所述换挡执行机构用于控制所述主离合器的离合状态；

当所述第一输入齿轮接入所述输入轴时，所述第二输入齿轮与所述输入轴自动脱离以避免发生运动干涉。

2.根据权利要求1所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，所述第二输入齿轮通过与所述单向离合器的外圈固定连接；

所述单向离合器的内圈与所述输入轴固定连接；

所述单向离合器的锁止转向为变速箱的前进档位的方向。

3.根据权利要求1所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，所述第二输入齿轮与所述第二输出齿轮的传动比大于所述第一输入齿轮与所述第一输出齿轮的传动比。

4.根据权利要求1所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，还包括辅助离合器；

所述辅助离合器设置于所述输入轴上，且与所述第二输入齿轮连接；

所述辅助离合器离合状态受所述输入轴与所述第二输入齿轮的转速差控制。

5.根据权利要求4所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，所述辅助离合器和所述单向离合器构成并联机构；

所述并联机构的输入端与所述输入轴连接；

所述并联机构的输出端与所述第二输入齿轮连接。

6.根据权利要求1所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，所述换挡执行机构包括换挡拨叉、主离合器轴承座、轴承固定板、分离轴承和电动推杆；

所述换挡拨叉可沿所述输入轴的轴线方向移动的设置于所述箱体内；

所述换挡拨叉的一端与所述轴承固定板固定连接；

所述轴承固定板上设有限位槽；

所述分离轴承的两端面卡接于所述限位槽内；

所述分离轴承套设于所述主离合器轴承座上；

所述主离合器轴承座可移动的设置于所述输入轴上；

所述主离合器轴承座与所述主离合器的摩擦片的自由端抵触连接；

所述电动推杆的自由端与所述换挡拨叉的另一端固定连接，用于驱动所述换挡拨叉沿所述输入轴的轴线方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，还包括导轨；

所述导轨固定连接于所述箱体内；

所述换挡拨叉上设有与所述导轨截面形状适配的安装孔。

8.根据权利要求1所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，所述主离合器为常开式离合器；

所述主离合器在所述换挡执行机构的动作时紧闭。

9.根据权利要求6所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，还包括推杆支架；

所述推杆支架的一侧面与所述换挡拨叉的另一端固定连接；

所述推杆支架的另一侧面与所述电动推杆的自由端铰接。

10.根据权利要求6或9所述的一种两档自动变速箱，其特征在于，还包括控制中心；

所述控制中心与所述电动推杆电连接用于控制所述电动推杆的动作执行。

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