專利名稱：多擋位差動變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種多擋位齒輪變速器，可廣泛用于汽車等各種需要變換傳動比的系 統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的各種多擋變速器在換擋過程中都存在動力間斷，需要切斷離合器的問題。 現(xiàn)有的多擋位齒輪變速器在實現(xiàn)多擋位時存在變速器體積大、齒輪多、結構復雜的缺點。
發(fā)明內(nèi)容(一)技術問題本發(fā)明是一種多擋位齒輪變速器，在換擋過程中不用切斷離合器，不間斷動力。同 時，變速器的體積大大縮小，長度只有現(xiàn)有變速器的四分之一，在實現(xiàn)多擋位時不需要復雜 的組合式變速器，只用單級就可以。可廣泛用于汽車等各種需要變換傳動比的系統(tǒng)。( 二 )技術方案本發(fā)明是一種多擋位的齒輪差動變速器，包括變速器殼體(8)、兩組差動輪系 (3)、和兩組定軸多擋齒輪變速系統(tǒng)(1) (2)構成，兩組定軸輪系齒輪變速系統(tǒng)是兩軸式多 擋變速系統(tǒng)，其中一組是奇數(shù)擋(1)，另一組是偶數(shù)擋(2)，兩組差動輪系一組是輸入差動 輪系另一組是輸出差動輪系，奇數(shù)擋的輸入軸與輸入差動輪系的一個太陽輪軸共軸，偶數(shù) 擋的輸入軸與輸入差動輪系的另一個太陽輪共軸，奇數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的一個 太陽輪軸共軸，偶數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的另一個太陽輪共軸；動力由一個差動輪 系的行星架輸入，由另一個差動輪系的行星架輸出；兩組差動輪系或者其中一組差動輪系 的兩太陽輪軸分別與變速器殼體之間接有制動器(4) (5)，兩組差動輪系或者其中一組差動 輪系的兩太陽輪軸與各自的行星架之間接有制動器(6) (7)。當偶數(shù)擋變速器輸入軸和輸出軸與變速器殼體之間的制動器處于制動狀態(tài)，奇數(shù) 擋變速器輸入軸和輸出軸與變速器殼體之間的制動器處于打開狀態(tài)時偶數(shù)擋變速器停止 工作，動力由奇數(shù)擋傳遞，當奇數(shù)擋變速器輸入軸和輸出軸與變速器殼體之間的制動器處 于制動狀態(tài)，偶數(shù)擋變速器輸入軸和輸出軸與變速器殼體之間的制動器處于打開狀態(tài)時， 奇數(shù)擋變速器停止工作，動力由偶數(shù)擋傳遞，當偶數(shù)擋和奇數(shù)擋與變速器殼體之間的制動 器全都處于分離狀態(tài)，一組差動輪系的兩個太陽輪軸與行星架主間的制動器處于制動狀態(tài) 時，動力由奇數(shù)擋和偶數(shù)擋同時傳遞，其變速比介于奇數(shù)擋和偶數(shù)擋之間，閉合不同的差動 輪系的兩太陽輪軸與其行星架之間的制動器，傳動比會略有不同。動力由奇數(shù)擋變速器傳遞動力時，偶數(shù)擋處于鎖定狀態(tài)，這時可以在奇數(shù)擋傳遞 動力的同時預先選定將要換入的偶數(shù)擋的擋位，動力由偶數(shù)擋變速器傳遞動力時，奇數(shù)擋 處于鎖定狀態(tài)，這時可以在偶數(shù)擋傳遞動力的同時預先選定將要換入的奇數(shù)擋的擋位，因 為在選擇將要換入的擋位時所選擋位的齒輪轉速為零，所以不需要同步器。對于一個有η個奇數(shù)擋和m個偶數(shù)擋的多擋位差動變速器，除了有η個奇數(shù)擋和m個偶數(shù)擋之外，在每個奇數(shù)擋和偶數(shù)擋之間還有兩個中間擋位，共有2XnXm個中間擋位， 加在一起共有2XnXm+n+m個擋位，其中最符合擋位傳動比規(guī)律的是每一個奇數(shù)擋和偶數(shù) 擋及相鄰奇數(shù)擋和偶數(shù)擋之間的中間擋，總數(shù)共有2XnXm-l個，其它各擋可在特殊情況 如急加速急減收時使用。奇數(shù)擋和偶數(shù)擋齒輪所受力之有行星架的一半，所以齒輪的軸向 尺寸可以減半，同時在實現(xiàn)相同擋位數(shù)的情況下，齒輪的個數(shù)減少一半，不用同步器各擋齒 輪可緊密排列，綜合結果，變速器的軸向尺寸可縮短到原普通手動變速器的四分之一。為了實現(xiàn)換擋過程中動力不間斷，奇數(shù)擋和偶數(shù)擋與變速器殼體之間的制動器
(11)(12)并接一個超越離合器(13) (14)其功能是，當制動器(11) (12)鎖止時，變速器傳 動軸不能轉動，當制動器(11) (12)打開時，變速器傳動軸只能向一個方向轉動，也可以用 具有相同功能的其它機械結構替代制動器和超越離合器的并接，只要能實現(xiàn)相同的功能即 可；差動輪系的兩太陽輪軸與各自的行星架之間的制動器(9) (10)串接一個超越離合器 (15) (16)，其功能是，當制動器(9) (10)鎖止時，變速器傳動軸的轉速只能大于等于行星架 的轉速，制動器(9) (10)打開時變速器傳動軸可自由轉動，也可以用具有相同功能的其它 機械結構替代制動器和超越離合器的串接，只要能實現(xiàn)相同的功能即可。由于有超越離合 器的作用，在換擋過程中打開相應的制動器和鎖止相應的制動器的中間間隔時間內(nèi)動力仍 然可以通過變速器傳動不會出現(xiàn)動力間斷。為了使換擋過程平順減少換擋時的沖擊，可以用離合器替代制動器，在換擋過程 中利用離合器的滑動來減少換擋沖擊；還可以在制動器的適當位置接入扭轉減震器或者具 有相同功能的其它結構，利用扭轉減震器的彈性減少換擋沖擊；還可以利用原動機的轉速 變化和自動鎖止聯(lián)動機構實現(xiàn)無沖擊換擋，升擋時先打開相應的制動器，之后降低原動機 的轉速，因相應的制動器是打開的，變速器的傳動比會自動下降，當原動機的轉速下降到與 要升入的擋位相匹配時，由于超越離合器的作用，傳動比會自動被鎖定在要升入的擋位上， 這時可通過自動觸發(fā)的機械自鎖聯(lián)動機構或電子及氣動自動機構鎖定相應的制動器，完成 升擋操作。降擋時先打開相應的制動器之后升高原動機的轉速，因相應的制動器是打開的， 變速器的傳動比會自動上升，當原動機的轉速上升到與要降的擋位相匹配時，由于超越離 合器的作用，傳動比會自動被鎖定在要降入的擋位上，這時可通過自動觸發(fā)的機械自鎖聯(lián) 動機構，或電子及氣動自動機構鎖定相應的制動器，完成降擋操作，以上三種方法可以綜 合應用以達到更好的效果。在升擋和降擋的過程中，在相應的制動器打開后，而相應的應 該鎖止的制動器沒有鎖止之前，原動機加速時，變速器的變速比自動變?yōu)榈蛽?，原動機減速 時，變速器的變速比自動變?yōu)楦邠?，利用變速器的這種功能可以實現(xiàn)低擋加速高擋滑行的 特殊功能，用在汽車上可以改善汽車的性能。

圖1是多擋差動齒輪變速器的原理圖，圖2是一個七前進擋，一倒擋的多擋差動齒 輪變速器實例。
具體實施方式
圖1是一個具體的實施方案，這是一個有七個前進擋和一個倒擋的變速器，動力 由輸入軸(17)輸入由輸出軸(18)輸出，輸入差動輪系的兩太陽軸與變速器殼體之間并接有超越離合器(13) (14)，制動器(11) (12)，與行星架間串接超越離合器(15) (16)和制動器 (9) (10)，一擋齒輪制動器(20)，二擋齒輪制動器(21)，三擋齒輪制動器(19)，倒擋齒輪制 動器(22)。變速器處于不同擋位時各制動器狀態(tài)如下表表中V表示制動器打開，X表示制動器制動，·表示制動器即可以打開又可以鎖定 當變速器處在低擋加速高擋滑行的狀態(tài)時，通過改變原動機的轉速使變速器的變 速比自動處于低擋位或高擋位狀態(tài)，之后再利用自動觸發(fā)聯(lián)動自鎖機械機構或電子及氣動 機構鎖定相應的制動器，這樣就完成了由低擋位到高擋位或高擋位動低擋位換擋的操作， 這種換擋的方法可以消除換擋時的沖擊。本變速器中的所有制動器都可以部分或全部用離合器替代，這樣換擋方式更加靈 活多樣，功能更多，比如把制動器換成離合器在一擋和倒擋之間或者三擋和倒擋之間可以 實現(xiàn)無動力間斷平滑的無縫過度。
權利要求一種多擋位的齒輪差動變速器，包括變速器殼體(8)、兩組差動輪系(3)、和兩組定軸多擋齒輪變速系統(tǒng)(1)(2)構成，其特征是兩組定軸輪系齒輪變速系統(tǒng)是兩軸式多擋變速系統(tǒng)，其中一組是奇數(shù)擋(1)，另一組是偶數(shù)擋(2)，兩組差動輪系一組是輸入差動輪系另一組是輸出差動輪系，奇數(shù)擋的輸入軸與輸入差動輪系的一個太陽輪軸共軸，偶數(shù)擋的輸入軸與輸入差動輪系的另一個太陽輪共軸，奇數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的一個太陽輪軸共軸，偶數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的另一個太陽輪共軸；動力由一個差動輪系的行星架輸入，由另一個差動輪系的行星架輸出；倆組差動輪系或者其中一組差動輪系的倆太陽輪軸分別與變速器殼體之間接有制動器(4)(5)，倆組差動輪系或者其中一組差動輪系的倆太陽輪軸與各自的行星架之間接有制動器(6)(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多擋位的齒輪差動變速器，其特征是奇數(shù)擋和偶數(shù)擋與變 速器殼體之間的制動器(11) (12)并接一個超越離合器(13) (14)；差動輪系的倆太陽輪軸 與各自的行星架之間的制動器(9) (10)串接一個超越離合器(15) (16)。
3.根據(jù)權利要求1或者權利要求2所述的多擋位齒輪變速器，其特征是可以用離合 器替代制動器(9) (10) (11) (12)。
專利摘要本實用新型是一種多擋位差動齒輪變速器，在換擋過程中不用切斷離合器，不間斷動力?？蓮V泛用于汽車等各種需要變換傳動比的系統(tǒng)。包括變速器殼體(8)、兩組差動輪系(3)、和兩組定軸多擋齒輪變速系統(tǒng)(1)(2)構成。兩組定軸輪系齒輪變速系統(tǒng)是兩軸式多擋變速系統(tǒng)，其中一組是奇數(shù)擋(1)，另一組是偶數(shù)擋(2)，兩組差動輪系一組是輸入差動輪系另一組是輸出差動輪系，奇數(shù)擋的輸入軸與輸入差動輪系的一個太陽輪軸共軸，偶數(shù)擋的輸入軸與輸入差動輪系的另一個太陽輪共軸，奇數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的一個太陽輪軸共軸，偶數(shù)擋的輸出軸與輸出差動輪系的另一個太陽輪共軸；動力由一個差動輪系的行星架輸入，由另一個差動輪系的行星架輸出。
文檔編號F16H61/684GK201679920SQ20092027412
公開日2010年12月22日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者李相前 申請人:李相前