專利名稱：帶泵式變速機構的汽車傳動裝置的制作方法
技術領域：
本技術涉及一種汽車傳動裝置，具體地說，是一種帶泵式變速機構的汽車傳動裝置。
背景技術：
現(xiàn)在常見的汽車傳動裝置是，發(fā)動機經(jīng)離合器、手動變速箱向差速器的從動齒輪傳遞動力。手動變速箱一般包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、設置在變速箱輸入軸上的輸入擋位齒輪、設置在變速箱輸出軸上的與相應的輸入擋位齒輪嚙合的輸出擋位齒輪。如以四擋手動變速箱來說，輸入擋位齒輪包括一、二、三、四擋輸入擋位齒輪，輸出擋位齒輪包括分別與一、二、三、四擋輸入擋位齒輪哨合的一、二、三、四擋輸出擋位齒輪。輸入擋位齒輪與相嚙合的輸出擋位齒輪構成一對擋位齒輪。一對擋位中，如果輸入擋位齒輪空套在輸入軸上(輸入擋位齒輪相對于輸入軸可以轉動)，則輸出擋位齒輪則固定(輸出擋位齒輪相對于輸出軸不能轉動)在輸出軸上，該擋的掛擋齒環(huán)軸向可移動地設置在輸入軸上；如果輸入擋位齒輪固定(輸入擋位齒輪相對于輸入軸不能轉動)在輸入軸上，則輸出擋位齒輪則空套(輸出擋位齒輪相對于輸出軸可以轉動)在輸出軸上，該擋的掛擋齒環(huán)軸向可移動地設置在輸出軸上。為了方便說明，本專利中，以一、二擋輸入擋位齒輪固定在變速箱輸入軸上，一、二擋輸出擋位齒輪空套在輸出軸上，一、二擋掛擋齒環(huán)(一、二擋掛擋齒環(huán)一般是一個整體)軸向可移動地設置在輸出軸上，三、四擋輸入擋位齒輪空套在變速箱輸入軸上，三、四擋輸出擋位齒輪固定在輸出軸上，三、四擋掛擋齒環(huán)(三、四擋掛擋齒環(huán)一般是一個整體)軸向可移動地設置在輸入軸上進行說明。該汽車傳動裝置的動力傳遞過程:以變速箱掛在二擋說明，動力經(jīng)發(fā)動機輸出軸、離合器、變速箱輸入軸、二擋輸入擋位齒輪、二擋輸出擋位齒輪、二擋掛擋齒環(huán)、變速箱輸出軸、變速箱輸出軸上的變速箱輸出齒輪傳遞到差速器上的從動齒輪(一般是錐形齒輪)，差速器的從動齒輪帶動差速器殼體轉動，差速器上的行星齒輪即帶動半軸齒輪，實現(xiàn)半軸和輪轂的轉動。眾所周知，手動變速箱在換擋時，會出現(xiàn)動力的中斷，汽車速度會有明顯變化，車輛的舒適性較差。
發(fā)明內容本技術的目的是提供一種換擋時不會中斷動力的傳動，換擋舒適性好，使用壽命長的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置。本技術所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，發(fā)動機經(jīng)離合器、手動變速箱向差速器的從動齒輪傳遞動力，它還包括一個泵式變速機構，發(fā)動機經(jīng)泵式變速機構向變速箱輸出軸或者差速器的從動齒輪傳遞動力。本技術的有益效果:本專利中的泵式變速機構是指在W02011/044826A1(國際
公開日2011年4月21日，國際申請?zhí)朠CT/CN2010/077600)中的變速機構，有關泵式變速機構的工作原理等參見該文獻。本專利中，泵式變速機構作為動力過渡機構。車輛處于非換擋狀態(tài)時，泵式變速機構的流量控制裝置不產(chǎn)生作用(即泵式變速機構的排液通道完全打開，泵的流量不受限制時，泵式變速機構的工作部件任意相對運動，泵式變速機構的輸入部件與輸出部件可自由相對運動)，此時，泵式變速機構不傳遞動力，動力經(jīng)過離合器、手動變速箱、差速器傳遞給車輪。當需要換擋時，首先通過流量控制裝置控制泵的流量逐漸減小，此時，發(fā)動機的動力由變速箱的傳遞逐漸過渡為泵式變速機構傳遞，直到動力完全經(jīng)過泵式變速機構傳遞(此時流量控制裝置關閉，泵的流量為零)，分離離合器并完成換擋，換擋之后，再次結合離合器的同時或之后或之前，控制泵式變速機構的泵的流量到最大，使泵式變速機構進入非動力傳遞狀態(tài)。本技術使得手動變速箱在換擋時，采用了泵式變速機構作為動力傳遞機構，避免了換擋時的動力中斷，提高換擋時舒適性和加速性能。同時，由于泵式變速機構使用液壓阻尼的方式控制傳遞扭矩，沒有摩擦部件，泵式變速機構的扭矩控制中產(chǎn)生的熱量在泵介質(一般為液壓油)中，可方便散熱，因此可以在任何扭矩下實現(xiàn)控制，避免使用摩擦離合器導致的離合器燒損等現(xiàn)象，不僅提高了性能，同時，使用壽命大大提高。當然，本泵式變速機構也可以作為變速箱的一個獨立的擋位使用(如手動變速箱處于空擋狀態(tài)，泵式變速機構中的泵的流量為零)。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，泵式變速機構輸出齒輪與空套在變速箱輸入軸上的輸入擋位齒輪嚙合，輸入擋位齒輪與固定在變速箱輸出軸上的輸出擋位齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、輸入擋位齒輪、輸出擋位齒輪傳遞到變速箱輸出軸。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；泵式變速機構輸出齒輪與變速箱輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到變速箱輸出軸。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；在變速箱輸入軸上空套有同時與變速箱輸出齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合的變速箱中間齒輪；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱中間齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到變速箱輸出軸。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；差速器的從動齒輪同時與變速箱輸出齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；變速箱輸出齒輪同時與差速器的從動齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。上述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，在泵式變速機構的輸入部件與發(fā)動機的 輸出軸通過齒輪傳動。
圖1是實施例1的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態(tài)示意圖。圖2是實施例2的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態(tài)示意圖。圖3是實施例3的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態(tài)示意圖。圖4是實施例4的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
參見圖1中的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，發(fā)動機100的輸出軸經(jīng)離合器200與手動變速箱300的變速箱輸入軸3相連，固定變速箱輸出軸4上的變速箱輸出齒輪5與差速器的從動齒輪6嚙合。手動變速箱包括變速箱輸入軸3，變速箱輸出軸4，一、二、三、四擋輸入擋位齒輪11、12、13、14，分別與一、二、三、四擋輸入擋位齒輪11、12、13、14相嚙合的一、二、三、四擋輸出擋位齒輪21、22、23、24。一、二擋輸入擋位齒輪固定在變速箱輸入軸上，一、二擋輸出擋位齒輪空套變速箱在輸出軸上，一、二擋掛擋齒環(huán)(是一個整體)16軸向可移動地設置在變速箱輸出軸上，三、四擋輸入擋位齒輪空套在變速箱輸入軸上，三、四擋輸出擋位齒輪固定在變速箱輸出軸上，三、四擋掛擋齒環(huán)(是一個整體)17軸向可移動地設置在變速箱輸入軸上。為了簡化描述，把泵式變速機構7簡化為泵式變速機構輸入軸71、泵式變速機構輸出軸72、流量控制裝置73，泵式變速機構輸出軸72上固定有泵式變速機構輸出齒輪74，在泵式變速機構輸入軸71固定與發(fā)動機輸出軸上的發(fā)動機輸出齒輪101嚙合的泵式變速機構輸入齒輪75。實施例1:參見圖1，泵式變速機構輸出齒輪74與空套在變速箱輸入軸上的三擋輸入擋位齒輪13嚙合。泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、三擋輸入擋位齒輪、三擋輸出擋位齒輪傳遞到變速箱輸出軸。實施例2:參見圖2，在變速箱輸入軸上空套有同時與變速箱輸出齒輪5和泵式變速機構輸出齒輪75嚙合的變速箱中間齒輪76。泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱中間齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到變速箱輸出軸，再傳遞給差速器的從動齒輪。實施例3:參見圖3，差速器的從動齒輪6同時與變速箱輸出齒輪5和泵式變速機構輸出齒輪75嚙合。泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。實施例4:參見圖4，變速箱輸出齒輪5同時與差速器的從動齒輪6和泵式變速機構輸出齒輪75嚙合。泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。下面以實施例1為例具體說明其工作過程。假定車輛正常行駛時處于三擋，三、四擋掛擋齒環(huán)17處于與三擋輸入擋位齒輪嚙合的狀態(tài)，流量控制裝置73處于完全打開狀態(tài)。此時發(fā)動機的動力經(jīng)離合器、變速箱輸入軸3、三、四擋掛擋齒環(huán)17、三擋輸入擋位齒輪13、三擋輸出擋位齒輪23傳遞到變速箱輸出軸4，再將變速箱輸出齒輪5、差速器的從動齒輪6、差速器殼體、差速器的行星齒輪傳遞到半軸，最終帶動車輪18轉動。泵式變速機構輸入軸71與泵式變速機構輸出軸72自由相對運動，泵式變速機構不傳遞動力。當需要換到四擋時，首先通過流量控制裝置73控制泵的流量逐漸減小，此時，發(fā)動機的動力由變速箱的傳遞逐漸過渡為泵式變速機構傳遞，直到流量控制裝置關閉，泵的流量為零，發(fā)動機動力完全經(jīng)過泵式變速機構傳遞，即發(fā)動機的動力經(jīng)發(fā)動機輸出齒輪101、泵式變速機構輸入齒輪75、泵式變速機構輸入軸71、泵式變速機構輸出軸72、泵式變速機構輸出齒輪74、三擋輸入擋位齒輪13、三擋輸出擋位齒輪23傳動到變速箱輸出軸4，再將變速箱輸出齒輪5、差速器的從動齒輪6、差速器殼體、差速器的行星齒輪傳遞到半軸，帶動車輪轉動。然后分離離合器、向右移動三、四擋掛擋齒環(huán)17，使得三、四擋掛擋齒環(huán)17與四擋輸入擋位齒輪14嚙合完成換擋。換擋之后，再次結合離合器之后(當然，也可在再次結合離合器的同時，或者再次結合離合器之前)，通過流量控制裝置73控制泵式變速機構的泵的流量到最大，使泵式變速機構進入非動力傳遞狀態(tài)。結合離合器結合后，發(fā)動機的動力完全由變速箱的傳遞，即本技術使得手動變速箱在換擋時，采用了泵式變速機構作為動力傳遞機構，避免了換擋時的動力中斷，提高換擋時舒適性和加速性能。同時，由于泵式變速機構使用液壓阻尼的方式控制傳遞扭矩，沒有摩擦部件，泵式變速機構的扭矩控制中產(chǎn)生的熱量在泵介質(一般為液壓油)中，可方便散熱，因此可以在任何扭矩下實現(xiàn)控制，避免使用摩擦離合器導致的離合器燒損等現(xiàn)象，不僅提聞了性能，同時，使用壽命大大提聞。本技術的創(chuàng)新是在普通的手動變速箱結構基礎上，增加泵式變速機構，該泵式變速機構的輸入端與發(fā)動機的動力直接連接，輸出端與車輪動力直接連接。所述泵式變速機構可以有控制地將發(fā)動機的動力傳遞給車輪，與手動變速箱的傳動齒輪一起，構成具有兩個傳動路線的、可實現(xiàn)不中斷動力換擋的變速箱。對于泵式變速機構，通過流量控制裝置控制泵的流量即可控制泵的輸入部件和輸出部件之間的力，即可控制泵式變速機構的動力傳遞。例如:當泵的流量為最大時，泵的輸入部件與輸出部件之間的力很小，處于非動力傳遞狀態(tài)；當泵的流量為O時，泵的泵的輸入部件與輸出部件不能相對轉動，此時泵式變速機構傳遞的扭矩最大；控制泵的流量的大小，即可實現(xiàn)對泵式變速機構傳遞扭矩大小的控制。流量控制裝置(控制閥)可以和泵聯(lián)為一體，也可分體(通過管路連接)。車輛處于非換擋狀態(tài)時，泵式變速機構的泵的流量處于最大狀態(tài)，此時，動力過渡機構不傳遞動力，動力經(jīng)過離合器和變速箱減速齒輪傳遞給車輪。當需要換擋時，首先控制泵式變速機構的泵流量逐漸減小，此時，發(fā)動機的動力由變速箱的減速齒輪傳遞逐漸過渡為泵式變速機構傳遞，直到動力完全經(jīng)過泵式變速機構傳遞。此時分離離合器并完成換擋，然后，結合離合器的同時或之后或之前，控制泵式變速機構的泵的流量至最大，使泵式變速機構進入非動力傳遞狀態(tài)。泵式變速機構的應用避免了換擋時的動力中斷，提高舒適性和加速性能。當然，泵式變速機構也可以作為變速箱的一個獨立的擋位使用。本技術采用泵式變速機構在換擋期間傳遞動力，避免了換擋時的動力中斷，并且泵式變速機構可以在大扭矩下進行扭矩傳遞控制工作，使得變速性能更加優(yōu)秀，且具有長壽命。
權利要求1.泵式變速機構的汽車傳動裝置，發(fā)動機經(jīng)離合器、手動變速箱向差速器的從動齒輪傳遞動力，其特征是:它還包括一個泵式變速機構，發(fā)動機經(jīng)泵式變速機構向變速箱輸出軸或者差速器的從動齒輪傳遞動力。
2.按權利要求1所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，泵式變速機構輸出齒輪與空套在變速箱輸入軸上的輸入擋位齒輪嚙合，輸入擋位齒輪與固定在變速箱輸出軸上的輸出擋位齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、輸入擋位齒輪、輸出擋位齒輪傳遞到變速箱輸出軸。
3.按權利要求1所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；泵式變速機構輸出齒輪與變速箱輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到變速箱輸出軸。
4.按權利要求1所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；在變速箱輸入軸上空套有同時與變速箱輸出齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合的變速箱中間齒輪；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱中間齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到變速箱輸出軸。
5.按權利要求1所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；差速器的從動齒輪同時與變速箱輸出齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。
6.按權利要求1所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸出部件上固定有泵式變速機構輸出齒輪，在變速箱輸出軸上固定有變速箱輸出齒輪；變速箱輸出齒輪同時與差速器的從動齒輪和泵式變速機構輸出齒輪嚙合；泵式變速機構的動力經(jīng)泵式變速機構輸出齒輪、變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪；手動變速箱的動力經(jīng)變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。
7.按權利要求2-5任一所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，其特征是:在泵式變速機構的輸入部件與發(fā)動機的輸出軸通過齒輪傳動。
專利摘要本技術的目的是提供一種換擋時不會中斷動力的傳動，換擋舒適性好,使用壽命長的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置。該技術所述的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，發(fā)動機經(jīng)離合器、手動變速箱向差速器的從動齒輪傳遞動力，它還包括一個泵式變速機構，發(fā)動機經(jīng)泵式變速機構向變速箱輸出軸或者差速器的從動齒輪傳遞動力。
文檔編號F16H47/02GK202926989SQ201220639000
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者林中尉, 申艷華 申請人:南京阿福汽車控制系統(tǒng)有限公司