CN211371175U - 具有超越离合器的二挡变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供具有超越离合器的二挡变速器，包括输入轴、输出轴、切换式双离合器和超越离合器；所述输入轴设置有第一输入齿轮和第二输入齿轮，所述输出轴设置有第一输出齿轮和第二输出齿轮；所述第一输入齿轮与第一输出齿轮相互啮合设置，所述第二输入齿轮和第二输出齿轮相互啮合设置；所述切换式双离合器设置在第一输入齿轮与第二输入齿轮之间；超越离合器分别设置在所述输出轴与第一输出齿轮之间和所述输出轴与第二输出齿轮之间。本实用新型提供的变速器为空挡状态或发动机怠速时，因为超越离合器内外圈转速差的变化，通过超越离合器使得汽车车轮只可以带动输出轴转动，避免变速器内部齿轮的转动造成负载损耗，以及变速器的动力浪费。

Description

具有超越离合器的二挡变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器领域，尤其涉及具有超越离合器的二挡变速器。

背景技术

二挡变速器可以将输入轴的动力以两种不同的扭矩传递给输出轴。改进前的二挡变速器通过改变传动比，进而改变发动机输出到车辆的扭矩。然而汽车在空挡运行时，汽车的车轮会反过来不仅会带动变速器的输出轴进行转动，还会连带内部齿轮转动，进而造成变速器内部对动力的浪费，而且还会变速器的使用寿命的降低。

实用新型内容

为此，需要提供具有超越离合器的二挡变速器，解决二挡变速器动力浪费的问题。

为实现上述目的，发明人提供了具有超越离合器的二挡变速器，包括输入轴、输出轴、切换式双离合器和超越离合器；所述输入轴设置有第一输入齿轮和第二输入齿轮，所述输出轴设置有第一输出齿轮和第二输出齿轮；所述第一输入齿轮与第一输出齿轮相互啮合设置，所述第二输入齿轮和第二输出齿轮相互啮合设置；所述切换式双离合器设置在第一输入齿轮与第二输入齿轮之间；所述切换式双离合器包括第一离合块、第二离合块和活塞单元，所述第一离合块设置在活塞单元与第一输入齿轮之间，所述第二离合块设置在活塞单元与第二输入齿轮之间，所述活塞单元用于驱动第一离合块或第二离合块进行离合；

超越离合器分别设置在所述输出轴与第一输出齿轮之间和所述输出轴与第二输出齿轮之间。

进一步地，所述第一输入齿轮与第一输出齿轮的齿比值大于或第二输入齿轮与第二输出齿轮的齿比值。

进一步地，还包括壳体，所述壳体上设置有输入轴孔、输出轴孔、输入轴支撑端轴孔、输出轴支撑端轴孔，所述输入轴孔位于壳体的一侧壁上，所述输出轴孔位于与输入轴孔相对的另一侧壁上,所述输入轴孔的中心轴线与输出轴孔的中心轴线相互平行设置，所述输入轴孔的中心轴线与输入轴支撑端轴孔的中心轴线共线；所述输出轴孔的中心轴线与输出轴支撑端轴孔的中心轴线共线；所述输入轴的动力输入端套设在输入轴孔内，所述输出轴的动力输出端套设在输出轴孔内，所述中间轴设置在中间轴孔内。

进一步地，所述输入轴孔设置有第一防尘盖，所述输出轴孔设置有第二防尘盖。

进一步地，所述输入轴支撑端轴孔和输出轴支撑端轴孔有端盖。

进一步地，所述活塞单元包括双头活塞体、腔体、第一液压控制单元和第二液压控制单元，所述腔体内设置有第一进油口和第二进油口，所述第一液压控制单元与第一进油口连接，所述第二液压控制单元与第二进油口连接，所述第一液压控制单元和第二液压控制单元用于驱动双头活塞体进行移动，所述双头活塞体用于对第一离合块或第二离合块进行离合驱动。

进一步地，所述双头活塞体的横截面为工字型，所述双头活塞体包括密封环、驱动环和连接环，所述连接环设置在密封环与驱动环之间。

进一步地，所述腔体设置有活塞槽，所述腔体的一侧外壁上设置有离合槽，所述离合槽与活塞槽之间设置有槽口，所述密封环设置在活塞槽内，所述驱动环位于离合槽内，所述连接环位于槽口内。

进一步地，所述第一离合块包括第一摩擦片组，所述第二离合块包括第二摩擦片组。

进一步地，还包括轴承，所述轴承分别设置在超越离合器与第一输出齿轮之间以及所述超越离合器与第二输出齿轮之间。

区别于现有技术，上述技术方案将动力由输入轴输入，并通过切换式双离合器控制输入轴的动力由第一输入齿轮输入或第二输入齿轮输入，使得第一输入齿轮与第一输出齿轮相互啮合带动输出轴转动，或第二输入齿轮与第二输出齿轮相互啮合带动输出轴转动。达到通过两对齿轮的传动实现两个挡位的切换。而当变速器为空挡状态或发动机怠速时，因为超越离合器内外圈转速差的变化，通过超越离合器使得汽车车轮只可以带动输出轴转动，避免变速器内部齿轮的转动造成负载损耗，以及变速器的动力浪费。

附图说明

图1为具体实施例一方式所述的变速器的结构图；

图2为具体实施例一方式所述的变速器的第一切换式双离合器的剖视图；

图3为具体实施例一方式所述的变速器的第一切换式双离合器的局部示意图；

图4为具体实施例一方式所述的变速器的双头活塞体的示意图；

图5为具体实施例所述的超越离合器的示意图。

附图标记说明：

10、输入轴；

11第一输入齿轮；

20、输出轴；

21、第一输出齿轮；

12、第二输入齿轮；22、第二输出齿轮；

50、切换式双离合器；

501、第一离合块；502、第二离合块；503、活塞单元；

5031、双头活塞体；5032、腔体；5033、第一液压控制单元；

5034、第二液压控制单元；5035、第一进油口；5036、第二进油口；

5037、活塞槽；5038、离合槽；5039、槽口；

5011、第一摩擦片组；5021、第二摩擦片组；

50311、密封环；50312、驱动环；50313、连接环；

40、壳体；

41、输入轴孔；42输入轴支撑端轴孔；43输出轴支撑端轴孔44、输出轴孔；

431、端盖；411、第一防尘盖；411、第二防尘盖；

60、超越离合器；70、轴承；

61、楔块；62、内滚道；63、外滚道。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1到图5，本实施例提供具有超越离合器的二挡变速器，包括输入轴10、输出轴20、切换式双离合器50和超越离合器60；本实施例中的变速器具有两组齿轮组，其分别为：第一输入齿轮11与第一输出齿轮21的齿轮组，第二输入齿轮12与第二输出齿轮22的齿轮组，且该两组齿轮组相互之间的齿数的比值都不同，因此使得变速器输入与输出的动力实现变化的效果，达到挡位切换的目的。通过该变速器结构制作出对应的变速器，可以应用与矿山车中，当然也可以应用于小轿车、卡车、巴士或公交车等车内，具有占用较小车体体积的效果，提高了变速器结构的实用性，以及降低车辆生产的成本。

本实施例中将动力由输入轴10输入，因此可以带动第一输入齿轮11或第二输入齿轮12跟随输入轴转动。使用切换式双离合器50对于第一输入齿轮11和第二输入齿轮12进行控制，即切换式双离合器50可以控制第一输入齿轮11或第二输入齿轮12其中一个进行动力输入。由此控制第一输出齿21轮或者第二输出齿轮22进行动力输出。达到通过两对齿轮的传动实现两个挡位的切换，通过切换式双离合器50的控制切换，达到挡位变换时零时间等待的目的，极大的提高了变速器的实用性及可靠性。

超越离合器用于使输出轴和第一输出齿轮或者第二输出齿轮于一个方向可同时转动，以及当第一输出齿轮或者第二输出齿轮与输出轴有一定转速差时只有输出轴进行转动。超越离合器可以为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器和棘轮式超越离合器。超越离合器套设于输出轴上，且超越离合器位于输出轴的齿轮与输出轴之间，超越离合器是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。超越离合器是利用主、从动部分的速度差变化具有自行离合功能的装置。

例如楔块超越离合器用异形楔块代替滚柱作为楔紧件，如图5所示，楔块超越离合器是用楔块61、内滚道62和外滚道63组成摩擦副的一种离合器。当内滚道、外滚道与楔块间无相对运动，转向相同，转速相等，才能传递转矩，否则均为相对滑动，这种不传递转矩的滑动状态称为超越。楔块超越离合器主要有基本型、无内滚道型和带轴承型。其连接形式分为键连接、齿轮连接、带轮连接、链轮连接、螺栓连接等。

在变速器工作时，汽车的发动机或电动机带动变速器的输入轴转动，输入轴通过第一输入齿轮和第一输出齿轮或者第二输入齿轮和第二输出齿轮将动力输出到输出轴上，再输出至汽车的车轮上，达到驱动汽车移动的效果。此时，输出轴与超越离合器之间处于连接状态，即齿轮带动超越离合器再由超越离合器带动输出轴一起转动。而当变速器为空挡的状态时，变速器的输出轴会被汽车车轮继续带动旋转，而第一输出齿轮和第二输出齿轮在没有动力的时候转速下降，输出轴的转速大于第一输出齿轮和第二输出齿轮，当超越离合器的内外圈存在一定转速差的时候此时的离合器超越不结合了，此时输出轴上的第一输出齿轮通过超越离合器则不会跟随输出轴转动，使得输出轴进行空转而不带动齿轮转动，不会将车轮转动的动力浪费在变速器内的齿轮转动上，有效的避免了变速器的动力浪费的问题，同时降低了变速器造成的负载损耗，提高了变速器的使用寿命。

本实施例中，切换式双离合器包括第一离合块501、第二离合块502和活塞单元503。因此，第一挡位的路径为：切换式双离合器50选择第一离合块501输入动力时，第一离合块501控制第一输入齿轮11为合状态，而第二离合块502控制第二输入齿轮12为离状态，使得输入轴10的动力由第一输入齿轮11与第一输出齿轮21相互啮合传输至输出轴20，带动输出轴20转动；形成第一挡位的动力传输路径。

同理，第二挡位的路径为：切换式双离合器50选择第二离合块502输入动力时，第一离合块501控制第一输入齿轮11为离状态，而第二离合块502控制第二输入齿轮12为合状态，使得输入轴10动力由第二输入齿轮12与第二输出齿轮22相互啮合传输至输出轴20，带动输出轴20转动；形成第二挡位的动力传输路径。

本实施中切换式双离合器50包括第一离合块501、第二离合块502和活塞单元503，其中活塞单元包括双头活塞体5031、腔体5032、第一液压控制单元5033和第二液压控制单元5034，在腔体5032内开设活塞槽5037，腔体5032的一侧外壁上设置有离合槽5038，离合槽5038与活塞槽5037之间设置有槽口5039，活塞槽5037的一端设置有第一进油口5035，活塞槽5037的另一端设置有第二进油口5036。第一离合块501的一端设置有第一摩擦片组5011，第二离合块502的一端设置有第二摩擦片组5021。因此通过驱动双头活塞体5031在活塞槽5037内移动，使得双头活塞体5031驱动第一摩擦片组5011或第二摩擦片组5021，使得第一摩擦片组5011或第二摩擦片组5021中的一组结合、另一组分离，从而达到切换式双离合器50可以同时控制两个齿轮副互斥切换的效果。

本实施例中第一摩擦片组5011和第二摩擦片组5021相同结构设置，其组成可以为摩擦片与钢片或摩擦片与摩擦片，本实施例中以摩擦片与钢片为例说明。将摩擦片安装在离合块上，而钢片则安装在腔体5032的外侧面；反之，也可将摩擦片安装在腔体5032的外侧面上，钢片安装在离合块上，继而形成摩擦片与钢片之间相互接触摩擦的效果，从而对离合块上连接的齿轮进行离合操作。

本实施例中的双头活塞体5031的横截面为工字型，双头活塞体5031包括密封环50311、驱动环50312和连接环50313，连接环50313设置在密封环50311与驱动环50312之间。因此将双头活塞体5031安装在腔体5032内，通过不同的液压控制单元驱动，使得切换式双离合器50的双离合端进行不同的离合操作。具体的，将密封环50311设置在活塞槽5037内，并与活塞槽5037的内侧面进行密封处理，而驱动环50312位于离合槽5038内，连接环50313位于槽口内。使用第一液压控制单元5033通过第一进油口5035口向活塞槽5037内注入液压油，同时使用第二液压控制单元5034通过第二进油口向活塞槽5037内也注入液压油，控制密封环50311的双端具有相同压力的液压油，同时达到将双头活塞体5031在腔体5032的活塞槽5037的中部，并保持平衡，达到初始的准备状态。

当进行切换挡位时，第一液压控制单元5033往腔体5032的活塞槽5037注入液压油，会使得整个双头活塞体5031马上朝向第二摩擦片组5021的方向移动，并对第二输入齿轮12进行合状态的操作。同理，第二液压控制单元5034往腔体5032的活塞槽5037中注入液压油时，双头活塞体5031则朝向第一摩擦片组移动，并对第一输入齿轮进行合状态的操作，达到零等待时间的更换挡位效果。其原理为：当第一液压控制单元5033或第二液压控制单元5034任一个往腔体5032的活塞槽5037中再次注入液压油时，当活塞槽5037内一端的压力大于其另一端的压力时，会使得腔体5032的活塞槽5037的油压失衡，达到驱动双头活塞体5031在腔体5032的活塞槽5037移动的目的，并通过双头活塞体5031对第一或第二摩擦片组5021进行驱动摩擦，达到离合的效果。当初始状态或工作时的切换式双离合器50在具有动力输入后，其驱动双头活塞体5031移动的准备时间为零，缩短离合器结构在离合时的时长。

切换式双离合器50在进行离合操作时，其一个离合块在进行离状态操作时，其另一个离合块同时在进行合状态的操作，此时切换式双离合器50进行了一次离合的操作，并且切换式双离合器50的双头活塞体5031会保持该次的离合状态。当进行再次的离合操作时，两个离合块的离合状态相反，并且同时进行切换，达到对两组齿轮副互斥切换的效果。

而与之相关的两个液压控制单元也相应进行回油或注油的操作。与离状态相连接的液压控制单元则进行回油，而与合状态相连接的液压控制单元则进行注油，达到切换式双离合器可以控制两个齿轮副进行离合的操作的目的。其中对于液压控制单元可以通过电磁阀和液压泵的组成进行操作。通过电磁阀调整液压泵与活塞槽5037的进油口之间的管路的压力，使得液压泵对活塞槽5037进行注油或回油操作，达到驱动双头活塞体5031的目的。

本实施例中还包括壳体40，在壳体上开设有输入轴孔41、输出轴孔44、输入轴支撑端轴孔42、输出轴支撑端轴孔43。在输入轴孔41内安装输入轴10，输出轴孔42内安装输出轴20，输入轴10一端为动力输入端，其另一端为输入轴支撑端42。同理，输出轴20一端为动力输出端，其另一端为输出轴支撑端。

又因为输入轴孔41位于壳体的一侧壁上，输入轴支撑端轴42孔位于与输入轴孔41相对的壳体的另一侧壁上，输出轴孔44位于与输入轴孔相对的壳体的另一侧壁上，输出轴支撑端轴孔43位于与输出轴孔相对的壳体的另一侧壁上，输入轴孔41的中心轴线与输出轴孔44的中心轴线相互平行设置，输入轴孔41的中心轴线与输入轴支撑端轴孔42的中心轴线共线，输出轴孔44的中心轴线与输出轴支撑端轴孔43的中心轴线共线。并将输入轴10通过轴承或轴套安装于输入轴孔内，输出轴20也通过轴承或轴套安装于输出轴孔内，且将输入轴支撑端通过轴承或轴套安装于支撑端轴孔内，输出轴支撑端通过轴承或轴套安装于支撑端轴孔内，使得输入轴的中心轴线与输出轴的中心轴线相互平行。

本实施例中在壳体上的两个支撑端轴孔通过端盖431进行密封，而在输入轴孔与输出轴孔内则通过防尘盖密封411，使得输入轴的动力输入端可以穿过第一防尘盖411上的通孔位于壳体外部，同理输出轴的动力输出端穿过第二防尘盖441的通孔位于壳体外部，实现与其它设备连接的目的。避免空气中的粉尘、水汽进入变速器内部，造成变速器内的齿轮零件锈蚀、老化、卡顿或者磨损等问题。从而提高变速器的实用性。

在某些实施例中，变速器还包括轴承70，轴承设置在超越离合器与第一输出齿轮之间以及超越离合器与第二输出齿轮之间。此时超越离合器为带轴承型的楔块超越离合器，该超越离合器在绕着一方向转动时，其内的楔块会通过偏心重力的作用一端翘起，进而顶靠于超越离合器的外滚道上，使得输出轴跟随第一输出齿轮转动。而当输出轴被车轮带动转动而变速器处于空挡时，齿轮处于静止状态，而超越离合器内的楔块在离心力的作用下另一端翘起，进而远离超越离合器的外滚道，即超越离合器的内滚道与楔块间无相对运动，再通过轴承可以确保输出轴不会带动第一输出齿轮进行转动，达到了输出齿轮等变速器内部齿轮不会被汽车车轮带动旋转的目的，避免变速器的动力浪费的问题。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：包括输入轴、输出轴、切换式双离合器和超越离合器；

所述输入轴设置有第一输入齿轮和第二输入齿轮，所述输出轴设置有第一输出齿轮和第二输出齿轮；

所述第一输入齿轮与第一输出齿轮相互啮合设置，所述第二输入齿轮和第二输出齿轮相互啮合设置；

所述切换式双离合器设置在第一输入齿轮与第二输入齿轮之间；

所述切换式双离合器包括第一离合块、第二离合块和活塞单元，所述第一离合块设置在活塞单元与第一输入齿轮之间，所述第二离合块设置在活塞单元与第二输入齿轮之间，所述活塞单元用于驱动第一离合块或第二离合块进行离合；

超越离合器分别设置在所述输出轴与第一输出齿轮之间和所述输出轴与第二输出齿轮之间。

2.根据权利要求1所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述第一输入齿轮与第一输出齿轮的齿比值大于或小于第二输入齿轮与第二输出齿轮的齿比值。

3.根据权利要求1所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：还包括壳体，所述壳体上设置有输入轴孔和输出轴孔，所述输入轴孔位于壳体的一侧壁上，所述输出轴孔位于与输入轴孔相对的另一侧壁上，所述输入轴孔的中心轴线与输出轴孔的中心轴线相互平行设置；所述输入轴的动力输入端套设在输入轴孔内，所述输出轴的动力输出端套设在输出轴孔内。

4.根据权利要求3所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述输入轴孔设置有第一防尘盖，所述输出轴孔设置有第二防尘盖。

5.根据权利要求1所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述活塞单元包括双头活塞体、腔体、第一液压控制单元和第二液压控制单元，所述腔体内设置有第一进油口和第二进油口，所述第一液压控制单元与第一进油口连接，所述第二液压控制单元与第二进油口连接，所述第一液压控制单元和第二液压控制单元用于驱动双头活塞体进行移动，所述双头活塞体用于对第一离合块或第二离合块进行离合驱动。

6.根据权利要求5所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述双头活塞体的横截面为工字型，所述双头活塞体包括密封环、驱动环和连接环，所述连接环设置在密封环与驱动环之间。

7.根据权利要求6所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述腔体设置有活塞槽，所述腔体的一侧外壁上设置有离合槽，所述离合槽与活塞槽之间设置有槽口，所述密封环设置在活塞槽内，所述驱动环位于离合槽内，所述连接环位于槽口内。

8.根据权利要求5所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于：所述第一离合块包括第一摩擦片组，所述第二离合块包括第二摩擦片组。

9.根据权利要求1所述的具有超越离合器的二挡变速器，其特征在于，还包括轴承，所述轴承分别设置在超越离合器与第一输出齿轮之间以及所述超越离合器与第二输出齿轮之间。

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