專利名稱：一種變速箱及其使用該變速箱的二倍輸出加速變速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變速器，特別涉及一種汽車發動機的變速箱及其使 用該變速箱的二倍輸出加速變速器。 絲狀汽車手動換檔變速器，每次換擋都要使離合器分離結合一次，在結合過 程中摩擦片都要經歷一次滑磨，對于換擋頻繁的車輛就會降低離合器的使用壽命；換檔過程中供油量急劇變化動，發動機轉速變化大起大落，將加大汽 車尾氣的污染排放；換擋時，動力傳動有中斷的過程、發動機轉速變化大， 這些都直接影響變速器，使得汽車出現速度變化突變現象和運行不平穩的現 象；汽車在起步時和在交通復雜的道路行駛時，需要頻繁換擋，容易引起駕 駛員的緊張和勞累，增加駕駛員的勞動強度； 一些駕駛員的不熟練操作容易 出現換擋過程中的過載荷對汽車造成損害，和過動力浪費燃料的現象。 發明內容本實用新型的目的是為改善汽車手動變速器換檔時減少發動機轉速變 化對變速器的影響，提高汽車的換檔性能，節省燃料，而提出的一種變速箱 及其使用該變速箱的二倍輸出加速變速器技術方案。本實用新型的目的是這樣實現的，二倍輸出加速變速器，包括變速箱， 液壓油泵，液壓油箱，液壓馬達，離合器，液壓油控制裝置；所述變速箱，包括箱體，在箱體中固定有動力輸入軸，動力輸出軸， 變速傳動軸；動力輸入軸上裝有動力傳動齒輪，動力輸出軸上裝有換檔齒輪, 變速傳動軸裝有與動力輸出軸上裝有的換檔齒輪相嚙合的變速齒輪；其特征 是，在箱體中還安裝含有兩個差速傳動軸的差速器，差速器的傳動齒輪與動 力輸入軸上裝有動力傳動齒輪相嚙合，差速器的一個差速傳動軸與變速傳動 軸一端連接；液壓油控制裝置包括有兩個與液壓油泵相連接的交流液壓油口 、與液壓 馬達相連接的兩個交流液壓油口 、和與液壓油箱相連接的進油口和回油口 ； 液壓油泵的傳動軸與變速箱中差速器的另一個差速傳動軸相連，液壓油 泵上的液壓油輸入和輸出口通過油管連接至液壓油控制裝置；液壓油控制裝 置上的液壓油進油口和回油口連接至液壓油箱；液壓馬達的進油口和出油口 連接至液壓油控制裝置；液壓馬達的傳動軸通過離合器連接到變速箱中變速 傳動軸另一端。所述液壓油控制裝置包括液壓油橋式整流器，速度控制龜壓轉換器， 液壓油流量控制閥，液壓油流向控制閥；液壓油橋式整流器的交流口與液壓 油泵連接，液壓油橋式整流器的直流輸入口接油箱，液壓油橋式整流器的直 流輸出口接液壓油流量控制閥輸入口 ，液壓油流量控制閥輸出.口接液壓油流 向控制閥，液壓油流向控制閥輸出接至液壓馬達，速度控制電壓轉換器的控 制信號分別接至液壓油流量控制閥和液壓油流向控制閥。所述速度控制電壓轉換器包括一個速度電壓轉換器、 一個根據速度變化 實現電壓線性自動調整的線性電壓輸出器、一個根據速度變化實現電壓開關 輸出的電壓開關輸出器；速度電壓轉換器的測速信號來自發動機的轉速信號 源，線性電壓輸出器接至液壓油流量控制閥，電壓開關輸出器接至液壓油流 向控制閥。所述液壓油流量控制閥是可調單向閥。所述液壓油流向控制閥是二位四通液壓閥。所述離合器為液壓油控制式離合器，離合器的液壓油口通過電控泄油閥 連接到液壓油箱，電控泄油閥的電控信號與速度控制電壓轉換器接至液壓油 流向控制閥的控制信號相連，電控泄油閥與液壓油流向控制閥同步動作；同 時，離合器的液壓油口通過單向閥與液壓馬達的正向轉動液壓油進口油管相 連。在液壓馬達的兩個進出油管之間設有可調單向閥。 本實用新型的有益效果是1. 在一個檔位下，當發動機轉速從低速到設定轉速時，變速器中的差速 器可快速的提高輸出軸轉速。2. 在一個檔位下，當發動機轉速超過設定轉速時，變速器可以實現二倍 輸出加速。3. 變速器換檔時汽車提速快、平穩、連續性好。4.提高汽車的換檔性能，減少了換檔次數，節省燃料。
以下結合附圖和實施例對本發明做一詳細描述。
圖1為本實用新型各部件連接示意圖；圖2為本實用新型液壓油控制裝置結構，及其在發動機轉速低于設定轉 速時的工作狀態示意圖；圖3為本實用新型液壓油控制裝置結構，及其在發動機轉速高于設定轉 速時的工作狀態示意圖；圖4為本實用新型速度控制電壓轉換器結構示意圖；圖5為差速器各軸轉速關系示意圖；圖6為本實用新型液壓油控制裝置在減速時的工作狀態示意圖。
具體實施方式
實施例l，參見圖l， 二倍輸出加速變速器，包括 一種變速箱l，液壓油泵2，液 壓油箱3，液壓馬達4，離合器5，液壓油控制裝置6;其中，變速箱l，包括手動變速箱的箱體1-1和在箱體中固定有的動力輸入軸1-2、動力輸出軸1-3、變速傳動軸1-4;動力輸入軸上裝有動力傳 動齒輪1-2-1，動力輸出軸上裝有換檔齒輪1-3-1，變速傳動軸裝有與動力輸出軸上裝有的換檔齒輪相嚙合的變速齒輪卜4-l;本實施例與目前手動變速箱不同的是，在箱體l-l中還安裝含有兩個差速傳動軸的差速器l-5，差 速器的傳動齒輪1-5-1與動力輸入軸上裝有動力傳動齒輪1-2-1相嚙合，差 速器的一個差速傳動軸1-5-2與變速傳動軸一端連接；液壓油控制裝置6包括有兩個與液壓油泵相連接的交流液壓油口 6-1和 6-2、與液壓馬達4相連接的兩個液壓油口 6-3和6-4、和與液壓油箱3相 連接的進油口 6-5和回油口 6-6;液壓油泵2的傳動軸與變速箱中的差速器1-5的另一個差速傳動軸 l-5-3相連，液壓油泵2上的液壓油輸入和輸出口通過油管連接至液壓油控 制裝置6;液壓油控制裝置6上的液壓油進油口和回油口連接至液壓油箱； 液壓馬達4的進油口和出油口連接至液壓油控制裝置6;液壓馬達4的傳動 軸通過離合器5與變速箱中變速傳動軸另一端相連。 實施例2，參見圖2，圖4和實施例1，本實施例液壓油控制裝置6，包括液壓油 橋式整流器6-7，速度控制電壓轉換器6-8，液壓油流量控制闊6-9,液壓 油流向控制閥6-10，本實施例液壓油流量控制閥6-9是可調單向閥，液壓 油流向控制閥6-10是二位四通電控液壓閥；液壓油橋式整流器的交流口 6-7-1與液壓油泵2連接，液壓油橋式整流器6-7的直流輸入口 6-7-2接液 壓油箱3，液壓油橋式整流器6-7的直流輸出口 6-7-3接液壓油流量控制閥 6-9的液壓油輸入口，液壓油流量控制閥6-9的液壓油輸出口接液壓油流向 控制閥6-10，液壓油流向控制閥6-10輸出接至液壓馬達4;在圖4中，速 度控制電壓轉換器6-8包括一個速度電壓轉換器6-8-1、 一個根據速度變化 實現電壓線性自動調整的線性電壓輸出器6-8-2、 一個根據速度變化實現可 調電壓開關輸出的電壓開關輸出器6-8-3;速度電壓轉換器的測速信號來自 發動機的轉速信號源，線性電壓輸出器6-8-2接至液壓油流量控制閥6-9， 屯壓開關輸出器6-8-3接至液壓油流向控制閥6-10。在圖2中，本實施例的離合器5為液壓油控制式離合器，離合器的液壓 油口通過電控泄油閥5-1連接到液壓油箱3，電控泄油閥5-1的電控信號5- 1-1與速度控制電壓轉換器6-8接至液壓油流向控制閥6-10的電壓開關 輸出相連，電控泄油閥5-1與液壓油流向控制閥6-10同步動作；同時，離 合器的液壓油口通過液壓油向液壓馬達單向流動的單向閥5-2與液壓馬達4 的正向轉動液壓油進口油管相連。為了補償在輸出軸高速運轉時，突然降低動力輸入軸轉速而產生的液壓 馬達過量吸油，在液壓馬達的兩個進出油管之間設有可調單向閥7。本實用新型的工作原理是在前進檔狀態，參見
圖1和圖2，首先，設 定一個發動機在各檔的輸出額定最佳轉速為2000轉/分鐘，在某檔踩油門加 速時，當發動機轉速低于設定轉速時，此時速度控制電壓轉換器6-8的電壓 開關輸出器6-8-3將液壓油流向控制閥6-10順序接通，將離合器的電控泄 油閥5-1關閉，離合器壓緊，線性電壓輸出器6-8-2將液壓油流量控制閥6- 9開啟到最大；此時液壓油泵2的阻力小于變速傳動軸的阻力，在差速傳 動軸1-5-3的帶動下可以實現將液壓馬達4的轉速超出變速傳動軸1-4的轉 速，液壓油如圖2中箭頭所示方向流動，液壓馬達4轉動方向與變速傳動軸l-4轉動方向相同，液壓馬達4將動力傳送給了變速傳動軸1-4。參見圖5， 此種工作特點利用了差速器的工作特性；從差速器的特性已知 Na=(Nb+Nc)/2，其中Na為差速器的傳動齒輪1-5-1的轉速，Nb為差速器的 差速傳動軸1-5-2的轉速，Nc為差速器的另一差速傳動軸1-5-3的轉速； 從公式中已知，差速器的兩個差速傳動軸的轉速具有互補性。當發動機轉速高于設定轉速時，參見圖3，線性電壓輸出器6-8-2將液 壓油流量控制閥6-9逐漸關閉；此時由于液壓油流量控制閥6-9逐漸關閉， 液壓油泵2阻力增大，與液壓油泵連接的差速傳動軸轉速逐漸降低，速度控 制電壓轉換器6-8的電壓開關輸出器6-8-3將液壓油流向控制閥6-10交叉 接通，將離合器的電控泄油閥5-l開啟，離合器釋放，由于差速器的兩個差 速傳動軸具有轉速互補性，因此，當發動機的轉速保持在額定轉速以上時， 變速傳動軸1-4受差速傳動軸的作用， 一直加速到差速器轉速的兩倍。而此 時，由于離合器已釋放，液壓馬達與變速傳動軸分離，無論液壓馬達4的轉 速和轉向如何變化也不會影響變速傳動軸1-4的轉動。參見圖6，當輸出軸處于高速運轉吋，突然降低動力輸入軸轉速，(也就 是減速)此時，發動機轉速低于設定轉速，與液壓油泵2連接的差速傳動軸 1-5-3將會出現反轉，液壓油的流向如圖6中箭頭方向所示；速度控制電壓 轉換器6-8的電壓開關輸出器6-8-3將液壓油流向控制閥6-10順序接通， 將離合器的電控泄油閥5-l關閉，離合器壓緊，線性電壓輸出器6-8-2將液 壓油流量控制閥6-9開啟到最大；在這種狀態下，差速器的傳動齒輪1-5-1 的轉速低于與差速器連接的變速傳動軸的轉速，根據兩個差速傳動軸具有轉 速互補性的特點，而此時離合器壓緊，液壓馬達處于被動轉動，即液壓馬達 接收到的油量產生的正向轉速低于變速軸的轉速，在液壓馬達的兩個進出油 管之間設有的可調單向閥7將液壓馬達的出油返回到液壓馬達的進油口；采 用單向可調閥7是對補償回油流量進行調節，使變速軸柔和減速。
權利要求1.一種變速箱，包括箱體，在箱體中固定有動力輸入軸，動力輸出軸，變速傳動軸；動力輸入軸上裝有動力傳動齒輪，動力輸出軸上裝有換檔齒輪，變速傳動軸裝有與動力輸出軸上裝有的換檔齒輪相嚙合的變速齒輪；其特征在于，在箱體中還安裝含有兩個差速傳動軸的差速器，差速器的傳動齒輪與動力輸入軸上裝有動力傳動齒輪相嚙合，差速器的一個差速傳動軸與變速傳動軸一端連接。
2. 二倍輸出加速變速器，其特征在于，包括如權利要求1所述的一 種變速箱，液壓油泵，液壓油箱，液壓馬達，離合器，液壓油控制裝置； 液壓油泵的傳動軸與變速箱中差速器的另一個差速傳動軸相連，液壓油泵 上的液壓油輸入和輸出口通過油管連接至液壓油控制裝置；液壓油控制裝 置上的液壓油進油口和回油口連接至液壓油箱；液壓馬達的進油口和出油 口連接至液壓油控制裝置；液壓馬達的傳動軸通過離合器連接到變速箱中 變速傳動軸另一端。
3. 根據權利要求2所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，所述液 壓油控制裝置包括液壓油橋式整流器，速度控制電壓轉換器，液壓油流 量控制閥，液壓油流向控制閥；液壓油橋式整流器的交流口與液壓油泵連 接，液壓油橋式整流器的直流輸入口接油箱，液壓油橋式整流器的直流輸 出口接液壓油流量控制閥輸入口 ，液壓油流量控制閥輸出口接液壓油流向 控制閥，液壓油流向控制閥輸出接至液壓馬達，速度控制電壓轉換器的控 制信號分別接至液壓油流量控制閥和液壓油流向控制閥。
4. 根據權利要求3所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，所述速 度控制電壓轉換器包括一個速度電壓轉換器、 一個根據速度變化實現電壓 線性自動調整的線性電壓輸出器、 一個根據速度變化實現電壓開關輸出的 電壓開關輸出器；速度電壓轉換器的測速信號來自發動機的轉速信號源， 線性電壓輸出器接至液壓油流量控制閥，電壓開關輸出器接至液壓油流向 控制閥。
5. 根據權利要求3所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，所述液 壓油流量控制閥是可調單向閥。
6. 根據權利要求3所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，所述液壓油流向控制閥是二位四通液壓閥。
7. 根據權利要求2所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，所述離 合器為液壓油控制式離合器，離合器的液壓油口通過電控泄油閥連接到液 壓油箱，電控泄油閥的電控信號與速度控制電壓轉換器接至液壓油流向控 制閥的控制信號相連，電控泄油閥與液壓油流向控制閥同步動作；同時， 離合器的液壓油口通過單向閥與液壓馬達的正向轉動液壓油進口油管相 連。
8. 根據權利要求2所述的二倍輸出加速變速器，其特征在于，在所述 液壓馬達的兩個進出油管之間設有可調單向閥。
專利摘要本實用新型涉及一種在變速器上實現二倍輸出加速的變速器。包括變速箱，液壓油泵，液壓油箱，液壓馬達，離合器，液壓油控制裝置；其特征是，變速器中安裝有差速器，差速器的傳動輪與動力輸入軸相連，差速器的一個差速傳動軸與變速傳動軸一端連接；液壓油泵傳動軸與變速箱中差速器的另一個差速傳動軸相連，液壓油泵通過液壓油控制裝置與液壓馬達連接，液壓馬達通過離合器連接到變速箱中變速傳動軸另一端。本實用新型的有益效果是1.當發動機轉速從低速到設定轉速時，變速器中的差速器可快速的提高輸出軸轉速；2.當發動機轉速超過設定轉速時，變速器可以實現二倍輸出加速；3.變速器換檔時汽車提速快、平穩、連續性好，節省燃料。
文檔編號F16H47/00GK201045407SQ200720143509
公開日2008年4月9日 申請日期2007年4月10日 優先權日2007年4月10日
發明者杜曉暉 申請人:杜曉暉