CN211059305U - 一种两挡变速器换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及机动车换挡技术领域，尤其涉及一种两挡变速器换挡装置，该换挡装置中的齿轮传动机构包括齿轮座、高速主动齿轮、高速从动齿轮、低速主动齿轮、低速从动齿轮、输入轴和输出轴；所述高速传动齿轮组包括，低速主动齿轮与输入轴为一体；高速主动齿轮空套在输入轴上，齿轮座与高速主动齿轮花键连接；高速从动齿轮与输出轴花键连接，高速从动齿轮与高速主动齿轮相啮合，低速从动齿轮通过单向离合器空套在输出轴上，且低速从动齿轮与输入轴上一体的低速主动齿轮相啮合。本实用新型采用高速与低速两速平行轴式齿轮传动的结构，取代内部结构复杂的行星排齿轮传动结构，降低了变速装置制造成本，降低了整车的重量及整车的成本。

Description

一种两挡变速器换挡装置
技术领域
本实用新型涉及机动车换挡技术领域，尤其涉及一种两挡变速器换挡装置。
背景技术
目前电动车中多使用固定速比的减速箱，无法变速，导致电动车无法更好地兼顾经济性及加速性，影响整车性能。为了提升整车性能，并兼顾电动车的经济性及加速性，则需采用更大功率的电机，但同时也增加了整车重量及成本，还增加了整车的功率损失及能耗。另外，在电池容量相同的条件下，电池则需输出更大功率的电流，降低了整车的续航里程。
传统电控机械式自动变速箱AMT换挡过程都存在动力中断情况，换挡时，因没有离合器，存在较大的换挡冲击，产生所谓的“顿挫感”，严重影响了汽车行使的平顺性及驾驶体验；换挡无动力中断的双离合自动变速箱DCT为离合器摩擦传动，湿式双离合变速箱在低速比高扭矩工况下的摩擦扭矩受限，会一定程度上造成承载能力不足，影响变速箱的传动效率，且工艺要求较高，技术成熟度不够，可靠性大打折扣。液力变矩器自动变速箱AT通过行星齿轮机构进行发动机动力传递，进而实现自动换挡，但由于其行星齿轮机构的结构十分复杂，若多加入一个挡位，其结构复杂程度、变速箱体积、研发制造成本都将受到影响，更重要的是结构越复杂的变速箱，机械可靠性相对越低。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本实用新型通过高速挡齿轮与低速挡齿轮啮合，取代结构复杂的行星传动齿轮，提供了一种两挡变速器换挡装置。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
本实用新型提供了一种两挡变速器换挡装置，该换挡装置包括：离合器换挡机构、倒挡机构和齿轮传动机构；
离合器换挡机构包括油缸；
倒挡机构，包括滑套及其操纵结构；
齿轮传动机构，齿轮座、高速传动齿轮组、低速传动齿轮组、输入轴和输出轴；
所述高速传动齿轮组包括高速主动齿轮和高速从动齿轮，所述低速传动齿轮组包括低速主动齿轮和低速从动齿轮，所述低速主动齿轮与所述输入轴为一体；
所述输入轴上套有油缸和高速主动齿轮，所述油缸的小径与输入轴花键连接，所述高速主动齿轮通过第二轴承支承空套在所述输入轴上，所述齿轮座的小径与所述高速主动齿轮花键连接；
所述输出轴上套有高速从动齿轮和低速从动齿轮，所述高速从动齿轮与输出轴花键连接，且高速从动齿轮与高速主动齿轮相啮合，所述低速从动齿轮通过单向离合器支承空套在输出轴上，且所述低速从动齿轮与所述输入轴上一体的低速主动齿轮相啮合。
所述滑套内径设有内齿，与所述低速从动齿轮左侧的外齿连接，所述滑套沿所述低速从动齿轮的左侧的外齿轴向滑动，可与所述高速从动齿轮右侧的外齿相连接。
根据本实用新型，所述离合器换挡机构还包括弹簧、平衡活塞、活塞、对偶片和摩擦片；
所述油缸底部设有定位凸台，所述活塞与该定位凸台接触作轴向限位，所述油缸的大径的内齿上设有第一卡簧作轴向限位，油缸的小径外圆上设有第二卡簧作轴向限位。
根据本实用新型，所述平衡活塞一端与第二卡簧接触，并轴向限位在活塞(4)上，另一端与活塞接触。
根据本实用新型，所述弹簧置于活塞与平衡活塞之间，所述弹簧一端与活塞接触，另一端与平衡活塞接触。
根据本实用新型，所述油缸的大径还设有内齿，所述齿轮座的大径上设有外齿，所述对偶片设有外齿，所述摩擦片设有内齿，所述对偶片与所述摩擦片间隔放置，所述对偶片的外齿与油缸的内齿连接，所述摩擦片的内齿与齿轮座的外齿连接。
根据本实用新型，所述油缸套在输入轴上，且油缸分别被第三卡簧与第一轴承作轴向限位；
所述高速主动齿轮被第三轴承轴向限位。
根据本实用新型，所述单向离合器的外圈和内圈均设有齿，所述外圈的外齿与所述低速从动齿轮的内齿连接，所述内圈的内齿与所述输出轴的外齿连接。
根据本实用新型，所述滑套的外径设有环槽，该环槽与倒挡机构中的倒挡操纵机构相连接。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是：
本实用新型拥有更宽的变速范围，且利用变速装置两种速比的自由切换，能够更好的满足整车的经济性及加速性的要求，提升整车性能；同时，采用高速齿轮与低速齿轮相啮合的齿轮传动方式，取代常用的内部结构复杂的行星排齿轮传动结构，降低了变速装置制造成本，进而降低了整车的重量及整车的成本。
附图说明
图1为本实用新型的换挡装置结构图。
【附图标记说明】
1：油缸；2：弹簧；3：平衡活塞；4：活塞；5：对偶片；6：摩擦片；7：齿轮座；8：第二轴承；9：高速主动齿轮；10：第三轴承；11：输入轴；12：输出轴；13：单向离合器；14：低速从动齿轮；15：滑套；16：高速从动齿轮；17：第一轴承；18：第一卡簧；19：第二卡簧；20：第三卡簧。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
本实用新型提供一种两挡变速器换挡装置及其。该换挡装置包含离合器换挡机构、倒挡机构和齿轮传动机构，离合器换挡机构包括有液压式和电控式，本实例选用液压式离合器，该液压式离合器由油缸，活塞和弹簧组成，离合器换挡机构还可选用电控式，由电机、减速机构及轴向推进机构等组成。
如图1所示，离合器换挡机构包括油缸1、弹簧2、平衡活塞3、活塞4、对偶片5和摩擦片6；倒挡机构包括滑套15及其操纵结构；齿轮传动机构包括齿轮座7、高速传动齿轮组、低速传动齿轮组、输入轴11和输出轴12。
油缸1的大径的内齿设有第一环槽，第一环槽内安装有第一卡簧18作轴向限位。油缸1的小径外圆设有第二环槽，第二环槽内安装有第二卡簧19作轴向限位。油缸1底部设有定位凸台，活塞4与定位凸台接触作轴向限位。平衡活塞3一端与第二卡簧19接触，并轴向限位于活塞4上，另一端与活塞4接触，弹簧2置于活塞4与平衡活塞3之间，弹簧2一端与活塞4接触，另一端与平衡活塞3接触。
齿轮传动机构包括齿轮座7、高速传动齿轮组、低速传动齿轮组、输入轴11和输出轴12，其中高速传动齿轮组包括高速主动齿轮9和高速从动齿轮16，低速传动齿轮组包括低速主动齿轮和低速从动齿轮14，其中低速主动齿轮与输入轴11为一体。
离合器换挡机构套在输入轴11上，具体的，油缸1的小径上设有内花键，小径内花键与输入轴11外花键连接，油缸1左侧被第三卡簧20轴向限位，右侧被第一轴承17轴向限位。
齿轮座7的大径设有外齿，小径设有内花键，小径内花键与高速主动齿轮9外花键连接，该高速主动齿轮9通过第二轴承8支承空套在输入轴11上，且高速主动齿轮9右端被第三轴承10轴向限位，与高速主动齿轮9相啮合的高速从动齿轮16与输出轴12花键连接。
油缸1的大径还设有内齿，对偶片5设有外齿，摩擦片6设有内齿，其中，对偶片5与摩擦片6间隔放置，对偶片5的外齿与油缸1的内齿连接，摩擦片6的内齿与齿轮座7的大径的外齿连接。
低速从动齿轮14与输入轴11上一体的低速主动齿轮相啮合，并通过单向离合器13支承空套在输出轴12上，其中单向离合器13的外圈和内圈均设有齿，具体的，外圈的外齿与低速从动齿轮14的内齿相连接，内圈的内齿与输出轴12的外齿相连接。
倒挡机构中，滑套15的外径设有第三环槽，该环槽与倒挡机构中的倒挡操纵机构连接，滑套15内径还设有内齿，与低速从动齿轮14左侧的外齿连接，具体的，滑套15沿低速从动齿轮14的左侧的外齿轴向滑动，并可与高速从动齿轮16右侧的外齿相连接。
具体换挡工作流程：
低速挡时，动力由输入轴11输入，经低速传动齿轮组传递到单向离合器13，最后由输出轴12输出。动力传递路线：输入轴(低速主动齿轮)-低速从动齿轮-单向离合器-输出轴。动力不经离合器换挡机构直接由低速传动齿轮组传递，功率损耗小，变速箱的传动效率高。
高速挡时，油缸1与活塞4形成密闭空间，压力油进入密闭空间后，推动活塞4向远离油缸1的方向作轴向移动，活塞4与对偶片5接触，待活塞4压紧对偶片5与摩擦片6，动力由离合器，经齿轮座、高速传动齿轮组传递，最后由输出轴12输出。动力传递路线：输入轴-油缸-对偶片-摩擦片-齿轮座-高速主动齿轮-高速从动齿轮-输出轴。
高速挡换挡完成前，动力一直由低速挡齿轮传递，换挡过程无动力中断；高速挡换挡完成后，低速挡从动齿轮空转，不传递动力，同时低速挡中没有摩擦片式离合器，即没有摩擦片式离合器的拖拽损失，减小了变速箱的功率损耗，提升了变速箱的传动效率。
倒挡时，倒挡操纵机构推动滑套15沿低速从动齿轮14左侧的外齿向靠近油缸1的方向轴向移动，使滑套15与高速从动齿轮16右侧的外齿相连接。动力传递路线：输入轴(低速主动齿轮)-低速从动齿轮-滑套-高速从动齿轮-输出轴。动力不经离合器换挡机构，直接由低速传动齿轮传递，功率损耗小，变速箱的传动效率高。
本实用新型拥有更宽的变速范围，可实现两种速比的自由切换，且通过高速与低速两速平行轴式齿轮传动的结构，取代常见的结构复杂的行星排齿轮传动结构，更好的满足整车的经济性及加速性的要求，同时，本实用新型在换挡过程不存在动力中断情况，提升了汽车行使的平顺性及驾驶舒适性。
需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种两挡变速器换挡装置，其特征在于：该换挡装置包括：离合器换挡机构、倒挡机构和齿轮传动机构；
离合器换挡机构包括油缸(1)；
倒挡机构，包括滑套(15)及其操纵结构；
齿轮传动机构，包括齿轮座(7)、高速传动齿轮组、低速传动齿轮组、输入轴(11)和输出轴(12)；
所述高速传动齿轮组包括高速主动齿轮(9)和高速从动齿轮(16)，所述低速传动齿轮组包括低速主动齿轮和低速从动齿轮(14)，所述低速主动齿轮与所述输入轴(11)为一体；
所述输入轴(11)上套有油缸(1)和高速主动齿轮(9)，所述油缸(1)的小径与输入轴(11)花键连接，所述高速主动齿轮(9)通过第二轴承(8)支承空套在所述输入轴(11)上，所述齿轮座(7)的小径与所述高速主动齿轮(9)花键连接；
所述输出轴(12)上套有高速从动齿轮(16)和低速从动齿轮(14)，所述高速从动齿轮(16)与输出轴(12)花键连接，且高速从动齿轮(16)与高速主动齿轮(9)相啮合，所述低速从动齿轮(14)通过单向离合器(13)支承空套在输出轴(12)上，且所述低速从动齿轮(14)与所述输入轴(11)上一体的低速主动齿轮相啮合；
所述滑套(15)内径设有内花键，与所述低速从动齿轮(14)左侧外花键滑动连接，所述滑套(15)沿所述低速从动齿轮(14)的左侧外花键轴向滑动，可与所述高速从动齿轮(16)右侧外花键相连接。
2.根据权利要求1所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述离合器换挡机构还包括弹簧(2)、平衡活塞(3)、活塞(4)、对偶片(5)和摩擦片(6)；
所述油缸(1)底部设有定位凸台，所述活塞(4)与该定位凸台接触作轴向限位，所述油缸(1)的大径的内齿设有第一卡簧(18)作轴向限位，油缸(1)的小径外圆上设有第二卡簧(19)作轴向限位。
3.根据权利要求2所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述平衡活塞(3)一端与第二卡簧(19)接触，并轴向限位在活塞(4)上，另一端与活塞(4)接触。
4.根据权利要求2所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述弹簧(2)置于活塞(4)与平衡活塞(3)之间，所述弹簧(2)一端与活塞(4)接触，另一端与平衡活塞(3)接触。
5.根据权利要求2-4任一所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述油缸(1)的大径还设有内齿，所述齿轮座(7)的大径设有外齿，所述对偶片(5)设有外齿，所述摩擦片(6)设有内齿，所述对偶片(5)与所述摩擦片(6)间隔放置，所述对偶片(5)的外齿与油缸(1)的内齿连接，所述摩擦片(6)的内齿与齿轮座(7)的外齿连接。
6.根据权利要求5所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述油缸(1)套在输入轴(11)上，且油缸(1)分别被第三卡簧(20)与第一轴承(17)作轴向限位；
所述高速主动齿轮(9)被第三轴承(10)轴向限位。
7.根据权利要求6所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述单向离合器(13)的外圈和内圈均设有齿，所述外圈的外齿与所述低速从动齿轮(14)的内齿连接，所述内圈的内齿与所述输出轴(12)的外齿连接。
8.根据权利要求7所述的两挡变速器换挡装置，其特征在于：
所述滑套(15)的外径设有环槽，该环槽与倒挡机构中的倒挡操纵机构相连接。
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