專利名稱：超越式自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)變速器，尤其涉及一種超越式自動(dòng)變速器。
背景技術(shù)：
機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)是對(duì)傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器進(jìn)行電子控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔的新式變速器。AMT的應(yīng)用不但改善了 AT自動(dòng)變速器傳動(dòng)效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)而且現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用保留了 AT和齒輪式傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，很大程度上提高了換擋的效率和動(dòng)力性能。現(xiàn)有技術(shù)的AMT自動(dòng)變速器，依然沿用了傳統(tǒng)同步器嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)。目前的AMT 中存在當(dāng)相鄰檔位齒輪不是共同使用一個(gè)同步器時(shí)，此時(shí)檔位的切換就需要使一個(gè)同步器脫離，另一個(gè)同步器嚙合從而傳遞動(dòng)力，這樣就要控制兩個(gè)同步器的移動(dòng)；現(xiàn)有技術(shù)的AMT 自動(dòng)變速器在換擋時(shí)要經(jīng)過(guò)離合器分離時(shí)間、摘空擋時(shí)間、選擋時(shí)間、換擋時(shí)間和離合器接合時(shí)間，因此換擋時(shí)間較長(zhǎng)且控制過(guò)程繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種避免切換檔時(shí)同時(shí)控制兩個(gè)同步器移動(dòng)的超越式自動(dòng)變速器，該超越式自動(dòng)變速器不但能保證動(dòng)力的傳遞而且換擋時(shí)只需控制一個(gè)同步器，縮短換擋時(shí)間，從而換擋過(guò)程更加簡(jiǎn)便、快捷。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案超越式自動(dòng)變速器，包括輸入軸、輸出軸、中間軸、倒檔軸、同步器I、同步器II、單向超越離合器F1和單向超越離合器F2;所述輸入軸上設(shè)有各檔位的主動(dòng)齒輪，各檔位的主動(dòng)齒輪包括一檔主動(dòng)齒輪、二檔主動(dòng)齒輪、三檔主動(dòng)齒輪和四檔主動(dòng)齒輪；所述中間軸上設(shè)有與各檔位主動(dòng)齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪，各檔位的從動(dòng)齒輪包括一檔從動(dòng)齒輪、二檔從動(dòng)齒輪、三檔從動(dòng)齒輪和四檔從動(dòng)齒輪；所述同步器I設(shè)置在一檔從動(dòng)齒輪和二檔從動(dòng)齒輪之間，所述同步器II設(shè)置在三檔主動(dòng)齒輪和四檔主動(dòng)齒輪之間；所述單向超越離合器F1套在輸入軸上，單向超越離合器F1的外圈固定于四檔主動(dòng)齒輪上，單向超越離合器F1的內(nèi)圈與同步器II固定連接；所述單向超越離合器F2套在中間軸上，單向超越離合器F2的外圈固定于二檔從動(dòng)齒輪上，單向超越離合器F2的內(nèi)圈與同步器I固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的超越式自動(dòng)變速器AMT具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、超越式自動(dòng)變速器只控制一個(gè)同步器，避免了脫擋和選擋的過(guò)程，從而減少了摘空擋時(shí)間和選擋時(shí)間；使得在動(dòng)力切換的過(guò)程中換擋動(dòng)力中斷時(shí)間減少，換擋過(guò)程平穩(wěn)，同時(shí)控制過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡(jiǎn)單。2、本發(fā)明的變速器工作在二檔和四檔時(shí)，油門(mén)松開(kāi)，車(chē)輛自動(dòng)進(jìn)入滑行狀態(tài)，可以節(jié)省油耗；而相對(duì)于現(xiàn)有通過(guò)單向超越離合器節(jié)油的技術(shù)方案在制動(dòng)時(shí)不能反拖發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，本發(fā)明在制動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)減少或避免掛入二檔、四檔來(lái)實(shí)現(xiàn)反拖制動(dòng)。3、本發(fā)明的超越式自動(dòng)變速器只需在中間軸二檔從動(dòng)齒輪和輸入軸四檔主動(dòng)齒輪上各安裝一個(gè)單向超越離合器，無(wú)需在原有的AMT自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)上作出大的改動(dòng)， 因此，保留了原有AMT自動(dòng)變速器的有利布局，又有利于國(guó)內(nèi)變速器廠商的技術(shù)升級(jí)，所以本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種便于控制的AMT自動(dòng)變速器。


圖1為五擋超越式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1 一輸入軸；2—輸出軸；3—中間軸；4 一倒檔軸；5 —同步器I; 6—一檔主動(dòng)齒輪；7—二檔主動(dòng)齒輪；8—三檔主動(dòng)齒輪；9一同步器II ； 10—單向超越離合器F1; 11—四檔主動(dòng)齒輪；12—倒檔中間齒輪；13—倒檔主動(dòng)齒輪；14一同步器III; 15—輸出軸輸出齒輪；16—中間軸輸出齒輪；17—倒檔輸出齒輪；18 —四檔從動(dòng)齒輪；19一三檔從動(dòng)齒輪；20—二檔從動(dòng)齒輪；21—單向超越離合器F2; 22—一檔從動(dòng)齒輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。如圖1所示，超越式自動(dòng)變速器，包括輸入軸1、輸出軸2、中間軸3、倒檔軸4、同步器I 5、同步器II 9、同步器III 14、單向超越離合器&10和單向超越離合器F221。輸入軸 1上設(shè)有各檔位的主動(dòng)齒輪，各檔位的主動(dòng)齒輪包括一檔主動(dòng)齒輪6、二檔主動(dòng)齒輪7、三檔主動(dòng)齒輪8、四檔主動(dòng)齒輪11和倒檔主動(dòng)齒輪13。倒檔軸4設(shè)在輸入軸1和中間軸3之間， 倒檔軸4上設(shè)有倒檔中間齒輪12，倒檔中間齒輪12與倒檔主動(dòng)齒輪13相嚙合。中間軸3 上設(shè)有與各檔位主動(dòng)齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪以及與倒檔中間齒輪12相嚙合的倒檔輸出齒輪17，各檔位的從動(dòng)齒輪包括一檔從動(dòng)齒輪22、二檔從動(dòng)齒輪20、三檔從動(dòng)齒輪19和四檔從動(dòng)齒輪18。輸出軸2與輸入軸1同軸向分布且可以與輸入軸1通過(guò)同步器III 14直接嚙合傳遞五檔動(dòng)力，輸出軸上設(shè)有輸出軸輸出齒輪15，中間軸3上還設(shè)有中間軸輸出齒輪16， 中間軸輸出齒輪16與輸出軸輸出齒輪15相嚙合。同步器I 5設(shè)置在中間軸3上，且位于一檔從動(dòng)齒輪22和二檔從動(dòng)齒輪20之間。同步器II 9設(shè)置在輸入軸1上，且位于三檔主動(dòng)齒輪8和四檔主動(dòng)齒輪11之間。同步器III 14設(shè)置在輸入軸1上，且位于倒檔主動(dòng)齒輪13 與輸出軸輸出齒輪15之間。同步器I 5、同步器II 9和同步器III 14分別對(duì)應(yīng)一個(gè)電機(jī)(或液壓缸)，通過(guò)電機(jī)(或液壓缸)控制其所對(duì)應(yīng)的撥叉，從而使同步器軸向移動(dòng)。單向超越離合器F1IO套在輸入軸1上，單向超越離合器F1IO的外圈固定于四檔主動(dòng)齒輪11上，單向超越離合器F1IO的內(nèi)圈與同步器II 9固定連接。單向超越離合器&21套在中間軸3上，單向超越離合器F221的外圈固定于二檔從動(dòng)齒輪20上，單向超越離合器F221的內(nèi)圈與同步器 I 5固定連接。單向超越離合器F1IO為外圈帶動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞扭矩，單向超越離合器F221 為內(nèi)圈帶動(dòng)外圈轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞扭矩。當(dāng)分別使用兩個(gè)同步器的檔位切換時(shí)，只需控制一個(gè)同步器，即在單向超越離合器脫開(kāi)后直接控制移動(dòng)即將要換上檔位的同步器，不用再控制移動(dòng)原來(lái)檔位的同步器。這是因?yàn)樵谝愿邫n位行駛時(shí)，原來(lái)較低檔位的同步器由于單向超越離合器的存在，超越脫開(kāi)， 內(nèi)圈速度大于外圈速度從而自動(dòng)滑轉(zhuǎn)，不傳遞扭矩。下面具體說(shuō)明本發(fā)明的超越式自動(dòng)變速器在前進(jìn)擋上的力傳遞 一檔升二檔、三檔升四檔其原理以及四檔降三檔、二檔降一檔原理與現(xiàn)有技術(shù)原理基本一致，下面簡(jiǎn)單介紹以一擋升二擋為例
當(dāng)超越式自動(dòng)變速器掛一檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不斷增加，當(dāng)汽車(chē)行駛速度到達(dá)二擋的換檔速度時(shí)離合器(未畫(huà)出)分離，同步器I 5在撥叉的帶動(dòng)下向右移動(dòng)與二檔從動(dòng)齒輪20上的單向超越離合器F221內(nèi)圈嚙合，控制起步離合器結(jié)合后，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)二檔從動(dòng)齒輪20 傳遞到單向超越離合器&21外圈，當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速增加到內(nèi)圈與轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單向超越離合器 F221楔合，內(nèi)圈在外圈的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力，換擋完成。以四檔降三檔為例
當(dāng)超越式自動(dòng)變速器掛四檔，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，直行駛速度至達(dá)到三檔換擋點(diǎn)時(shí)離合器分離，同步器II 9在撥叉的帶動(dòng)下與四檔主動(dòng)齒輪脫離嚙合向左移動(dòng)與三檔主動(dòng)齒輪嚙合，隨之單向超越離合器F1IO接合；三檔換擋完成。
下面著重介紹二擋升三檔、四檔升五檔、五檔降四檔、三檔降二檔的換擋過(guò)程。以為二擋升三檔例
當(dāng)超越式自動(dòng)變速器AMT掛二檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不斷增加，當(dāng)汽車(chē)行駛轉(zhuǎn)速達(dá)到三檔換擋要求時(shí)，離合器(未畫(huà)出)暫時(shí)切斷動(dòng)力，此時(shí)，無(wú)需脫開(kāi)二檔同步器I 5，直接將同步器 II 9在撥叉的帶動(dòng)下向左移動(dòng)與三檔主動(dòng)齒輪8嚙合，由于二檔主從齒輪傳動(dòng)比大于三檔齒輪傳動(dòng)比，所以單向超越離合器F221外圈速度小于內(nèi)圈速度，單向超越離合器F221自動(dòng)脫開(kāi)，緊接著控制起步離合器結(jié)合，完成二檔到三檔的動(dòng)力切換，隨后脫開(kāi)二檔同步器I 5， 換擋結(jié)束。在上述換擋過(guò)程中只需控制一個(gè)同步器，另一個(gè)同步器由于單向超越離合器的存在而自動(dòng)脫開(kāi)，如此使換擋操作更加簡(jiǎn)單方便，并可減小換擋時(shí)動(dòng)力中斷時(shí)間。同理，四檔升五檔其原理與上述原理一致。以五檔降四檔為例
當(dāng)需要從五檔降為四檔時(shí)，預(yù)先將輸入軸1上的同步器II 9掛入四檔位置，此時(shí)，四檔主動(dòng)齒輪11的轉(zhuǎn)速高于輸入軸1轉(zhuǎn)速，單向超越離合器F1IO處于脫開(kāi)狀態(tài)，動(dòng)力仍然是通過(guò)五檔傳遞，當(dāng)速度達(dá)到四檔換擋點(diǎn)時(shí)，起步離合器(未畫(huà)出)暫時(shí)切斷動(dòng)力，使同步器III 14 脫開(kāi)后，立即控制起步離合器結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)同步器II 9傳遞到單向超越離合器F1IO 內(nèi)圈，當(dāng)單向超越離合器F1IO內(nèi)圈轉(zhuǎn)速增加到與外圈轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單向超越離合器F1IO楔合，外圈在內(nèi)圈的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力，換擋完成。同理，三檔降二檔其原理與上述原理一致。在超越式自動(dòng)變速器AMT中由于單向超越離合器的存在，在高檔位行駛時(shí)，低檔位時(shí)的同步器可以預(yù)先掛入，由單向超越離合器脫開(kāi)低檔位齒輪的傳動(dòng)，降檔時(shí)直接將高檔位同步器脫開(kāi)，即可降傳動(dòng)切換到較低一級(jí)檔位，使降檔的換擋過(guò)程更加簡(jiǎn)捷高效。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.超越式自動(dòng)變速器，包括輸入軸(1)、輸出軸(2)、中間軸(3)、倒檔軸(4)、同步器I (5)和同步器II (9);所述輸入軸(1)上設(shè)有各檔位的主動(dòng)齒輪，各檔位的主動(dòng)齒輪包括一檔主動(dòng)齒輪(6 )、二檔主動(dòng)齒輪(7 )、三檔主動(dòng)齒輪(8 )和四檔主動(dòng)齒輪(11)；所述中間軸(3 ) 上設(shè)有與各檔位主動(dòng)齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪，各檔位的從動(dòng)齒輪包括一檔從動(dòng)齒輪(22)、 二檔從動(dòng)齒輪(20)、三檔從動(dòng)齒輪(19)和四檔從動(dòng)齒輪(18)；所述同步器I (5)設(shè)置在一檔從動(dòng)齒輪(22)和二檔從動(dòng)齒輪(20)之間，所述同步器II (9)設(shè)置在三檔主動(dòng)齒輪(8)和四檔主動(dòng)齒輪(11)之間；其特征在于還包括單向超越離合器& (10)和單向超越離合器 F2 (21)，所述單向超越離合器F1 (10)套在輸入軸(1)上，單向超越離合器F1 (10)的外圈固定于四檔主動(dòng)齒輪(11)上，單向超越離合器F1 (10)的內(nèi)圈與同步器II (9)固定連接；所述單向超越離合器F2 (21)套在中間軸(3)上，單向超越離合器F2 (21)的外圈固定于二檔從動(dòng)齒輪(20)上，單向超越離合器F2 (21)的內(nèi)圈與同步器I (5)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超越式自動(dòng)變速器，包括輸入軸、輸出軸、中間軸、倒檔軸、同步器Ⅰ、同步器Ⅱ、單向超越離合器F1和單向超越離合器F2；輸入軸上設(shè)有各檔位的主動(dòng)齒輪，中間軸上設(shè)有與各檔位主動(dòng)齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪；同步器Ⅰ設(shè)置在一檔從動(dòng)齒輪和二檔從動(dòng)齒輪之間，同步器Ⅱ設(shè)置在三檔主動(dòng)齒輪和四檔主動(dòng)齒輪之間；單向超越離合器F1套在輸入軸上，外圈固定于四檔主動(dòng)齒輪上，內(nèi)圈與同步器Ⅱ固定連接；單向超越離合器F2套在中間軸上，外圈固定于二檔從動(dòng)齒輪上，內(nèi)圈與同步器Ⅰ固定連接。該變速器只控制一個(gè)同步器，避免了脫擋和選擋，進(jìn)而減少了摘空擋和選擋時(shí)間，換擋過(guò)程平穩(wěn)，同時(shí)控制過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F16H3/10GK102494086SQ201110414589
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者廖江林, 石曉輝, 程昶, 葛帥帥, 郝建軍 申請(qǐng)人:重慶市科學(xué)技術(shù)研究院, 重慶理工大學(xué)