CN202901183U

CN202901183U - 快速换挡变速器

Info

Publication number: CN202901183U
Application number: CN 201220514885
Authority: CN
Inventors: 郭云鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-10-09

Abstract

本实用新型公开了一种快速换挡变速器，本实用新型包括输入轴、输出轴、第一离合器、第二离合器、若干齿比不同齿轮副和若干换挡机构；所述第一离合器和第二离合器分别设置于输入轴上，齿轮副分别设置于输入轴和输出轴上，齿轮副中的大齿轮套设在换挡机构上。本实用新型的变速器的整体结构得到简化；升挡过程所需时间更短且保证了换挡过程中适当的动力输出；降挡过程所需时间更短且减少了操作步骤。

Description

快速换挡变速器

技术领域

本实用新型涉及的是一种车辆变速器，尤其涉及的是一种快速换挡变速器。

背景技术

目前常见的七速双离合变速器结构为：两个离合器分别连接外部空心轴和内部实心轴。其中外部空心轴控制2、4、6、R挡，内部实心轴控制1、3、5、7挡。当变速器运作时，一组齿轮被啮合，而接近换挡时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时，一台离合器将使用中的齿轮分离，同时另一台离合器啮合已被预选挡段的齿轮。而所谓的换挡仅是将动力传输利用液压系统在两组离合器之中做转换。双离合变速器结构复杂，对制造工艺的要求也比较高，所以成本也是比较高的；在复杂的路况中变速器不能正常的判断驾驶员的意图，从而频繁的啮合与分离预选挡位。而频繁的啮合与分离挡位，会使同步器使用寿命减少，且产生大量的热量，加大对散热装置的负担。

七速手自排变速箱：使用四个独立的换挡拨叉，相邻的两个挡位齿轮则由不同换挡拨叉控制。四个独立拨叉分别控制1挡和倒挡；3挡和5挡，2挡和4挡，6挡和7挡，也就是说，从1挡一直到6挡，相邻的两个挡位都是由两个独立的拨叉来分别控制的。当相邻的两个挡位要进行挡位切换时，换挡拨叉与当前挡位的齿轮脱离时，另一个挡位齿轮已经开始了啮合，而换挡拨叉的动作同时又激活了电子离合器（切断引擎动力或连接引擎动力），由于三个动作几乎是同步进行的，因此使得整个过程所需时间大大缩短。但是在换挡过程中容易产生动力中断，且对伺服控制装置的精度和速度要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种快速换挡变速器，简化变速器的机械结构和换挡操作过程，实现快速换挡，并保证换挡过程中适当的动力连接。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括输入轴、输出轴、第一离合器、第二离合器、若干齿比不同齿轮副和若干换挡机构；所述第一离合器和第二离合器分别设置于输入轴上，齿轮副分别设置于输入轴和输出轴上，齿轮副中的大齿轮套设在换挡机构上。

所述换挡机构包括轴环、工作环和轴套，所述工作环套设在轴套上，工作环的轴向两端设置轴环，齿轮副中的大齿轮套设在工作环上且与工作环间隙配合。

所述轴套的外壁上设有倾斜花键，工作环的内壁与轴套上的花键相匹配。

所述工作环的侧壁设有沿轴向向两端延伸的倾斜凸起，位于工作环的轴向两端的轴环上设有与所述倾斜凸起相匹配的斜面。

所述输入轴和输出轴均为花键轴。

所述齿轮副包括九个挡的齿轮副和倒挡齿轮副，其中：九个挡的齿轮副分别包括两个齿比不同的齿轮，倒挡齿轮副包括三个齿比不同的齿轮，第一挡到第五挡齿轮副的小齿轮、倒挡齿轮副中的小齿轮依次通过花键与输入轴相连，第六挡到第九挡齿轮副的小齿轮依次通过花键与输出轴相连。

所述第九挡齿轮副和第七挡齿轮副之间，第八挡齿轮副和第六挡齿轮副之间，第五挡齿轮副和倒挡齿轮副之间，第四挡齿轮副和第二挡齿轮副之间，第三挡齿轮副和第一挡齿轮副之间分别设有伺服控制器。

所述第一离合器分别连接动力端和输入轴，第二离合器分别连接输入轴和第九挡齿轮副中的大齿轮。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：通过第二离合器的结合力让最高挡齿轮副工作并与引擎配合使变速器输入轴转速降低来完成升挡动作；利用引擎动力使变速器输入轴转速升高来完成降挡动作；升挡动作中，第二离合器的结合会使轴作用在工作中齿轮副的扭力减小直至为零，这时工作中的挡位会自动摘掉；降挡动作中，加油门会使轴作用在工作中齿轮副的扭力由负值增大直至为零（降挡动作前，引擎做负功，起刹车作用），这时工作中的挡位同样会自动摘掉；本实用新型的变速器的整体结构得到简化；升挡过程所需时间更短且保证了换挡过程中适当的动力输出；降挡过程所需时间更短且减少了操作步骤。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是换挡机构的分解示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括输入轴1、输出轴2、第一离合器3、第二离合器4、十个齿比不同齿轮副和十个换挡机构5；所述第一离合器3和第二离合器4分别设置于输入轴1上，齿轮副分别设置于输入轴1和输出轴2上，齿轮副中的大齿轮套设在换挡机构5上。所述输入轴1和输出轴2均为花键轴。

所述十个齿轮副包括九个挡的齿轮副和倒挡齿轮副60，其中：九个挡的齿轮副分别包括两个齿比不同的齿轮，倒挡齿轮副60包括三个齿比不同的齿轮，第一挡到第五挡齿轮副的小齿轮、倒挡齿轮副60中的小齿轮依次通过花键与输入轴1相连，第六挡到第九挡齿轮副的小齿轮依次通过花键与输出轴2相连。本实施例中九个前进挡齿轮副各由两个齿轮构成，倒挡齿轮副60由三个齿轮构成，且都处于常啮合状态，倒挡的中间齿轮不与输入轴1或输出轴2连接。

所述第九挡齿轮副69和第七挡齿轮副67之间，第八挡齿轮副68和第六挡齿轮副66之间，第五挡齿轮副65和倒挡齿轮副60之间，第四挡齿轮副64和第二挡齿轮副62之间，第三挡齿轮副63和第一挡齿轮副61之间分别设有伺服控制器。

所述第一离合器3分别连接动力端和输入轴1，第二离合器4分别连接输入轴1和第九挡齿轮副69中的大齿轮。

如图2所示，所述换挡机构5包括轴环51、工作环52和轴套53，所述工作环52套设在轴套53上，工作环52的轴向两端设置轴环51，齿轮副中的大齿轮套设在工作环52上且与工作环52间隙配合。

所述轴套53的外壁上设有倾斜花键531，工作环52的内壁与轴套53上的花键相匹配。

所述工作环52的侧壁设有沿轴向向两端延伸的倾斜凸起521，位于工作环52的轴向两端的轴环51上设有与所述倾斜凸起521相匹配的斜面。

换挡机构5的工作环52应具有良好的弹性和较高的强度。在安装时要有适当的预紧力，用于克服其在随轴转动时产生的离心力，并保证其复位速度能够满足工作时的需求。轴环51在伺服控制器的压力下，给工作环52一个由轴心向外的压力，克服工作环52的预紧力给齿轮副的大齿轮内表面一个压力，在这个压力的作用下把它们连接在一起，由于轴套53外壁倾斜花键531的端面为斜面结构的作用，轴套53在向工作环52提供一个旋转扭力的同时还会提供一个由轴心向外的压力，且这两个力的大小成一定的正比例关系，这个压力通过工作环52作用在齿轮副大齿轮的内表面上使两者产生摩擦力，在摩擦力的作用下把轴套53作用在工作环52上的旋转扭力传递到齿轮副大齿轮上。当撤去伺服控制器作用在轴环51上的压力后，若轴套53作用在工作环52上的旋转扭力减小，那么其作用工作环52上由轴心向外的压力也会随之减小，当这个压力与工作环52旋转产生的离心力的和小于工作环52本身预紧力的时候，工作环52对齿轮副大齿轮内表面没有压力，换挡装置与齿轮副大齿轮分离。

升挡动作：伺服控制装置撤除对工作中齿轮副的换挡机构5轴向压力的一瞬间，第二离合器4在伺服装置的驱动下结合，根据对换挡间隔时间和动力输出的要求，由离合器的伺服装置对第二离合器4的结合力和引擎的伺服装置对引擎的油门进行调整，待变速器输入轴1的转速下降到下一挡位结合所需转速时，第二离合器4分离，油门复位，同时伺服控制装置给目标齿轮副的换挡机构5一个轴向压力。

降挡动作：伺服控制装置撤除对工作中齿轮副的换挡机构5轴向压力的一瞬间，在引擎动力的驱动下变速器输入轴1的转速迅速上升，根据对换挡间隔时间的要求，由引擎的伺服装置对引擎的油门进行调整，待转速上升到下一挡位所需转速时，油门复位，同时伺服控制装置给目标齿轮副的换挡机构5一个轴向压力。

Claims

1.一种快速换挡变速器，其特征在于:包括输入轴（1）、输出轴（2）、第一离合器（3）、第二离合器（4）、若干齿比不同齿轮副和若干换挡机构（5）；所述第一离合器（3）和第二离合器（4）分别设置于输入轴（1）上，齿轮副分别设置于输入轴（1）和输出轴（2）上，齿轮副中的大齿轮套设在换挡机构（5）上。

2.根据权利要求1所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述换挡机构（5）包括轴环（51）、工作环（52）和轴套（53），所述工作环（52）套设在轴套（53）上，工作环（52）的轴向两端设置轴环（51），齿轮副中的大齿轮套设在工作环（52）上且与工作环（52）间隙配合。

3.根据权利要求2所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述轴套（53）的外壁上设有倾斜花键（531），工作环（52）的内壁与轴套（53）上的花键相匹配。

4.根据权利要求2所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述工作环（52）的侧壁设有沿轴向向两端延伸的倾斜凸起（521），位于工作环（52）的轴向两端的轴环（51）上设有与所述倾斜凸起（521）相匹配的斜面。

5.根据权利要求1所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述输入轴（1）和输出轴（2）均为花键轴。

6.根据权利要求1所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述齿轮副包括九个挡的齿轮副和倒挡齿轮副（60），其中：九个挡的齿轮副分别包括两个齿比不同的齿轮，倒挡齿轮副（60）包括三个齿比不同的齿轮，第一挡到第五挡齿轮副（65）的小齿轮、倒挡齿轮副（60）中的小齿轮依次通过花键与输入轴（1）相连，第六挡到第九挡齿轮副（69）的小齿轮依次通过花键与输出轴（2）相连。

7.根据权利要求6所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述第九挡齿轮副（69）和第七挡齿轮副（67）之间，第八挡齿轮副（68）和第六挡齿轮副（66）之间，第五挡齿轮副（65）和倒挡齿轮副（60）之间，第四挡齿轮副（64）和第二挡齿轮副（62）之间，第三挡齿轮副（63）和第一挡齿轮副（61）之间分别设有伺服控制器。

8.根据权利要求6所述的快速换挡变速器，其特征在于：所述第一离合器（3）分别连接动力端和输入轴（1），第二离合器（4）分别连接输入轴（1）和第九挡齿轮副（69）中的大齿轮。