連續(xù)換檔變速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種連續(xù)換檔變速器，它可以將傳統(tǒng)變速器分離離合器檔位交換結(jié)合離合器三個動作同時執(zhí)行，變速基本單元是：撥叉直滑多檔位交換齒輪組，一組撥叉沿著直線滑行即可交換多個檔位，動力輸入通過齒輪（圖中7）分配至三個離合器，用換檔輪(17）來控制三個離合器（1,3，5），同時控制三個齒輪組，兩個備檔離合器均處于分離狀態(tài)，換檔輪轉(zhuǎn)動120o便可對其中兩個離合器執(zhí)行分離與結(jié)合的動作，同時對另外一個分離離合器下的齒輪組執(zhí)行齒輪換位動作，三個齒輪組公用輸出軸齒輪組（11）來完成扭力輸出，換檔輪的正反轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)加減檔，從而實現(xiàn)連續(xù)快速加減檔位，換擋首步進電機（20）準確控制，使輸出轉(zhuǎn)速平穩(wěn)提升，平穩(wěn)降低。
【專利說明】連續(xù)換檔變速器
[0001]所屬【技術(shù)領域】
[0002]本實用新型涉及汽車行業(yè)！可實現(xiàn)變速無需調(diào)功率，變速無間斷動力輸出是一種換檔速度極快，連續(xù)換檔動作平穩(wěn)，純機械損耗極小的變速器！可應用于汽車.起重.精密機床的不間斷動力變速！也可用于滑翔飛機的起跑加速！
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]當前，汽車(包括重型車)換檔大部分采用手動換檔，而當前的自動變速器一部分采用液力變矩器對動力損耗極大，近幾年來新出的自動變速器雖有所改善，但在低速頻繁換檔調(diào)速時離合器損耗極大，變速箱保護裝置不得不將檔位歸零，車主無法駕駛！汽車DSG聞技術(shù)遭質(zhì)疑！
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有手動變速器換擋動作繁多，克服當前自動變速器動力損耗多，及頻繁換擋容易出問題等不足，本實用新型提供一種可連續(xù)換擋的自動變速器，它可以將傳統(tǒng)變速器分離離合器檔位交換結(jié)合離合器三個動作同時執(zhí)行，實現(xiàn)連續(xù)自動換擋，變速器輸出速度平穩(wěn)提升平穩(wěn)降低。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]1.變速基本單元一撥叉直滑多檔位交換齒輪組！ 一組撥叉沿著直線滑行即可交換多個檔位！
[0009]2.本實用新型采用三個直滑連續(xù)換檔齒輪組，每個齒輪組上配一個離合器，與輸出軸齒輪組呈Y字星型陣列！動力輸入軸將動力分配給三個離合器，這三個離合器分別帶動動力一軸動力二軸動力三軸齒 輪組，這三個齒輪組上面的齒輪都與輸出軸齒輪組結(jié)合，這樣通過控制三個離合器撥叉中的兩個一離一合動作，同時執(zhí)行另外一個保持分離狀態(tài)離合器下齒輪組的同步器換位動作，來完成檔位交換。
[0010]3.本實用新型采用換檔輪來控制三個離合器，同時控制三個齒輪組，換檔輪轉(zhuǎn)動120°便可對其中兩個離合器執(zhí)行分離與結(jié)合的動作，同時對另外一個分離離合器下的齒輪組執(zhí)行同步器換位動作！換檔輪的正反轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)加減檔，從而實現(xiàn)連續(xù)快速加減檔位，使輸出轉(zhuǎn)速平穩(wěn)提升，平穩(wěn)降低！
[0011]4.檔位排列順序為:動力一軸首檔為零，動力二軸首末檔為零，動力二軸首檔為
倒檔。動力一軸二檔位.動力二軸二檔位.動力三軸二檔位.動力一軸三檔位......動
力二軸末檔位分別排列為前進一檔，前進二檔，前進三檔......[0012]5.本實用新型有一個換擋輪控制機構(gòu)，換擋手柄觸發(fā)控制電路，每觸發(fā)一次，步進電機就驅(qū)動換檔輪轉(zhuǎn)動120°完成一個檔位交換！在末擋位和首檔位加開關(guān)探測器，使控制電路首檔禁減；末擋禁止加！以保障不會出現(xiàn)機械沖突！
[0013]本實用新型的有益效果是:它可以將傳統(tǒng)變速器分離離合器檔位交換結(jié)合離合器三個動作同時執(zhí)行，換擋操作簡單，換擋動作快，輸出轉(zhuǎn)速可平穩(wěn)提升平穩(wěn)降低。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]一.附圖1-1.1-2.1-3是同步器齒輪排列順序示意圖:一組撥叉沿著直線滑行即可交換多個檔位！附圖1-1是單軸3檔位同步器齒輪排列順序示意，附圖1-2是單軸4檔位同步器齒輪排列順序示意，附圖1-3是單軸5檔位同步器齒輪排列順序示意，附圖1-1.1-2.1-3中帶箭頭虛線標注的是動力傳輸分配路線！動力由軸傳至同步齒輪，再有同步齒環(huán)分配到相鄰的同步齒輪，在帶動變速齒輪，變速至輸出軸！為避免齒輪沖突，將除首位及末位以外的齒輪組加厚不同的倍數(shù)！附圖1中各部件名稱為(附圖1-1.1-2.1-3中相同的零件號零件名稱相同):1.變速齒輪(與輸出軸齒輪組咬合)2.同步齒環(huán)3.同步齒輪(通過同步齒環(huán)的滑行，與相鄰的同步齒輪咬合)4換檔撥叉組附圖1-1為三個檔位
1-2為四個檔位1-3為五個檔位變速齒輪組！
[0016]二.附圖2-1和2-2是直滑多檔位交換不意圖(以二位交換不意):附圖2-1和2-2是對【專利附圖】

【附圖說明】一中三檔位的一個實例詮釋，圖1-1，1-2，1-3中著重描述輸入軸上的齒輪組與同步器，將輸出軸略去！圖2-1，2-2，2-3則以三檔位為例，描述的是螺旋桿在旋轉(zhuǎn)時，帶動換檔撥叉組移動，促使同步齒環(huán)在同步齒輪上移動，來達到直滑換檔的目的！圖中(附圖
2-1.2-2.2-3中相同的零件號零件名稱相同):1輸出軸齒輪組2，輸入軸齒輪組3換檔撥叉組4螺旋桿
[0017]三.圖3是齒輪組Y字星型陣列:本實用新型是由三個直滑換檔齒輪組與一個輸出軸齒輪組組成的變速器！將動力三軸首檔齒輪去掉作為零檔，同時為了避免整個變速器的齒輪沖突將動力一軸的首檔齒輪和動力三軸的末檔齒輪去掉加裝首末檔探測器！附圖3中所示為:1動力一軸2動力二軸3動力三軸4倒檔中間齒輪5倒檔齒輪6前進一檔齒輪7前進二檔齒輪8前進三檔齒輪9前進四檔齒輪 10前進五檔齒輪11輸出軸齒輪組 12換檔撥叉組 13帶齒輪螺旋桿
[0018]四.圖4-1.4-2是換檔輪外形結(jié)構(gòu)圖(兩幅圖所述內(nèi)容相同，視角不同):換檔輪在本實用新型中是一個重要部件，它可以有規(guī)律的控制三個離合器和三個換檔撥叉組，它只受控于步進電機，每轉(zhuǎn)動120度就完成一次檔位交換！附圖4中所示為(附圖4-1.4-2中相同的零件號零件名稱相同):1控制螺旋桿的缺省齒圈2離合器撥叉臂升降控制槽3中心孔4輪盤主體5螺旋桿解鎖凸臺6受控于步進電機的齒圈
[0019]五.圖5是離合器撥叉組結(jié)構(gòu):它受控于換檔輪，在換檔輪轉(zhuǎn)動時，一個撥叉臂分離離合器；一個撥叉臂結(jié)合離合器；一個撥叉臂保持離合器分離不變！附圖5中所示為:
1.頂圈2撥叉臂3中心支撐架4換檔輪5軌道滑輪
[0020]六.圖6是換檔執(zhí)行機構(gòu)(兩幅圖所述內(nèi)容相同，視角不同):這個執(zhí)行機構(gòu)是換檔輪與齒輪組及離合器配合工作的機械部分，除了執(zhí)行自動換檔外，還要禁止首檔減檔，末檔加檔，以免造成機械沖突！ 圖6中所示為(附圖6-1.6-2中相同的零件號零件名稱相同):1.步進電機2首檔探測器 3末檔探測器4換檔撥叉組 5離合器撥叉6鎖桿鍵 7螺旋桿 8換檔輪
[0021]七.圖7是總裝圖(將以上一至六所述零件機構(gòu)總裝起來的):1動力一軸離合器2動力一軸3動力二軸離合器4動力二軸5動力三軸離合器 6動力三軸7動力輸入齒輪軸(與發(fā)動機連接)8動力一軸齒輪組9動力二軸齒輪組10動力三軸齒輪組11輸出軸齒輪組 12倒檔中間齒輪13螺旋桿14換檔撥叉組 15首檔探測器16末檔探測器 17換檔輪18鎖桿鍵 19離合器撥叉組 20步進電機
[0022]【具體實施方式】[0023]一.基本檔位交換單元:本實用新型檔位交換基本單元是直滑多檔位交換齒輪組，一組撥叉沿著直線滑行即可交換多個檔位！為避免齒輪沖突，就將除首位及末位以外的齒輪組加厚不同的倍數(shù)！如附圖1，假設一個標準同步齒輪的厚度為X，那么其它同步齒輪的厚度就如圖所標注的，，并如圖中順序排列，每交換一個檔位，換檔撥叉組就滑行2x的距離！假設換檔撥叉滑行的距離為1，檔位數(shù)量為n，那么l=[(n-l) X2+3] Xx
[0024]二.齒輪組檔位陣列:本實用新型是由三個直滑換檔齒輪組與一個輸出軸齒輪組組成的變速器！將動力三軸首檔齒輪去掉作為零檔，同時為了避免整個變速器的齒輪沖突將動力一軸的首檔齒輪和動力三軸的末檔齒輪去掉加裝首末檔探測器！檔位排列為:
[0025]
—I第一檔位 I第二檔位I第三檔位I第四檔位I第五檔位I末檔位
動力一軸首檔探測器前進I檔前進4檔前進7檔前進10檔前進13檔 動力二軸倒檔前進2檔前進5檔前進8檔前進11檔前進14檔
動力三軸I零檔I前進3檔I前進6檔I前進9檔I前進12檔I末檔探測器
[0026]附圖3中以三軸三檔位為例，也就是說附圖3中只取用了上表中的第一檔位，第二檔位和末檔位！
[0027]三.換檔執(zhí)行機構(gòu):本實用新型使用步進電機作為執(zhí)行動力，帶動換檔輪轉(zhuǎn)動，換檔輪每轉(zhuǎn)動120度就完成一次檔位交換，換檔輪順時針轉(zhuǎn)向高檔位加檔，逆時針轉(zhuǎn)向低位減檔！檔位排列順序為:首檔探測器，倒檔，零檔，前進I檔，前進2檔，前進3檔，前進4檔......末檔探測器！
[0028]具體工作原理是；換檔輪轉(zhuǎn)動它上面的一個軌跡槽也跟著轉(zhuǎn)動，軌跡槽中的滑輪隨著轉(zhuǎn)動慢慢升起，使撥叉臂頂開它所對應的離合器；另外一個滑輪則慢慢滑入軌跡槽，使撥叉臂松開它所控制的離合器；還有一個滑輪則沒有進入軌跡槽在換檔輪上平穩(wěn)滑行，這個離合器保持分離不變:此時解鎖凸臺和缺省齒圈也隨著換檔輪轉(zhuǎn)動，解鎖凸臺頂開解鎖鍵，缺省齒圈帶動螺旋桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動換檔撥叉執(zhí)行備用檔位交換！(參考圖6-1圖6-2圖7)
[0029]例如，當前檔位在零檔，那么備用檔位就是倒檔和前進一檔，若換檔輪反轉(zhuǎn)，則選用倒檔(結(jié)合動力二軸離合器)，備換探測器檔，分離零檔(在動力三軸上)的離合器；若換檔輪正轉(zhuǎn)，則分離動力三軸離合器，選用前進一檔(結(jié)合動力一軸離合器)，備換前進二檔變速齒輪。換檔輪繼續(xù)正轉(zhuǎn)，則結(jié)合動力二軸離合器選用前進二檔變速齒輪，松開動力一軸離合器，并備換前進三檔......[0030]四.換檔動力觸發(fā)，首末檔限位裝置:
[0031]換檔輪觸發(fā)機構(gòu):它受控于換檔手柄，觸發(fā)一次，控制電路命令步進電機轉(zhuǎn)動換檔輪120度，完成一次檔位交換！連續(xù)觸發(fā)，連續(xù)換檔！當備用檔位選至首檔探測器時，首檔探測器發(fā)出信號，禁止減檔！當備用檔位選至末檔探測器時，末檔探測器發(fā)出信號，禁止加檔！
【權(quán)利要求】
1.連續(xù)換檔變速器，它可以將傳統(tǒng)變速器分離離合器齒輪換位結(jié)合離合器三個動作同時執(zhí)行，其特征是:動力輸入分配給三個離合器受力的換檔齒輪組，三個換檔齒輪組共用一個輸出齒輪組形成Y字星形陣列，所有齒輪組撥叉和離合器撥叉受換檔輪控制，換檔輪控制三個離合器撥叉中的兩個一離一合動作，同時執(zhí)行另外一個保持分離狀態(tài)離合器下齒輪組的同步器換位動作，實現(xiàn)連續(xù)自動換檔，變速器輸出速度平穩(wěn)提升平穩(wěn)降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)換檔變速器，其特征是:檔位交換基本單元是直滑連續(xù)換檔齒輪組，一組換檔撥叉在執(zhí)行檔位交換動作時，同時同向直線滑行，一組同步器齒圈也同時同向滑行，每滑行一個檔位交換距離，就有唯一的一對檔位齒輪結(jié)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)換檔變速器，其特征是:采用三個直滑連續(xù)換檔齒輪組，每個齒輪組上配一個離合器，與輸出軸齒輪組呈Y字星型陣列；動力輸入軸將動力分配給三個離合器，這三個離合器分別帶動動力一軸動力二軸動力三軸齒輪組，這三個齒輪組上面的齒輪都與輸出軸齒輪組結(jié)合，這樣通過控制三個離合器撥叉中的兩個一離一合動作，同時執(zhí)行另外一個分離狀態(tài)離合器下齒輪組的同步器換位動作，來完成檔位交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)換檔變速器，其特征是:使用換檔輪來控制離合器與檔位交換，換檔輪轉(zhuǎn)動120度，使一個離合器分離，一個離合器結(jié)合，對另外一個保持分離的離合器執(zhí)行檔位交換動作；三個動作在換檔輪的轉(zhuǎn)動下同時進行，連續(xù)轉(zhuǎn)動N個120度，就連續(xù)換N個檔位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)換檔變速器，其特征是:檔位排列順序為:動力一軸首檔為零，為首端極限探測器位，動力三軸首末檔為零，分別為零檔和末端極限探測器位，動力二軸首檔為倒檔，動力一軸二檔位、動力二軸二檔位、動力三軸二檔位、動力一軸三檔位......動力二軸末檔位分 別排列為前進一檔，前進二檔，前進三檔……末檔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)換檔變速器，其特征是:換檔手柄觸發(fā)控制電路，每觸發(fā)一次，步進電機就驅(qū)動換檔輪轉(zhuǎn)動120°完成一個檔位交換，在末檔位和首檔位加開關(guān)探測器，使控制電路首檔禁減；末檔禁止加，以保障不會出現(xiàn)機械沖突。
【文檔編號】F16H59/10GK203395162SQ201320483148
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】喻碩 申請人:喻碩