專利名稱：帶泵式變速機構的汽車傳動裝置的制作方法
帶泵式變速機構的汽車傳動裝置技術領域
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：
現在常見的汽車傳動裝置是，發動機經離合器、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(一、二擋掛擋齒環一般是一個整體) 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(三、四擋掛擋齒環一般是一個整體)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，動力經發動機輸出軸、 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、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，實現半軸和 輪轂的轉動。
眾所周知，手動變速箱在換擋時，會出現動力的中斷，汽車速度會有明顯變化，車 輛的舒適性較差。發明內容
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，發動機經離合器、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，發動機經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，國際申請號PCT/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 擋狀態時，泵式變速機構的流量控制裝置不產生作用(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。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控制，避 免使用摩擦離合器導致的離合器燒損等現象，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，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 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動機的輸出軸通過齒輪傳動。
圖1是實施例
圖2是實施例
圖3是實施例
圖4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示意圖。 2的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態示意圖。 3的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態示意圖。 4的帶泵式變速機構的汽車傳動裝置在使用狀態示意圖。
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，發動機100的輸出軸經離合器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(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(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固定與發動機輸出軸上的發動機輸出齒輪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17處于與三擋輸入擋位齒輪嚙合的狀態，流量控制裝置73處于完全打開狀 態。此時發動機的動力經離合器、變速箱輸入軸3、三、四擋掛擋齒環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，發動機動力 完全經過泵式變速機構傳遞，即發動機的動力經發動機輸出齒輪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17，使得三、四擋掛擋齒環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。結合離合器結合后，發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控制，避免使用摩擦離合器導致的離合器 燒損等現象，不僅提聞了性能，同時，使用壽命大大提聞。
本技術的創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；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)可以和泵聯為一 體，也可分體(通過管路連接)。
車輛處于非換擋狀態時，泵式變速機構的泵的流量處于最大狀態，此時，動力過渡 機構不傳遞動力，動力經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。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秀，且具有長壽命。
權利要求
1.帶泵式變速機構的汽車傳動裝置，發動機經離合器、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，發動機經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.如權利要求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.如權利要求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.如權利要求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.如權利要求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變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。
6.如權利要求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變速箱輸出齒輪傳遞到差速器的從動齒輪。
7.如權利要求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動機的輸出軸通過齒輪傳動。
全文摘要
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，發動機經離合器、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，發動機經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F16H47/02GK103062359SQ201210494109
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者林中尉, 申艷華 申請人:南京阿福汽車控制系統有限公司