一種車用七速變速器的製作方法

2023-05-04 09:16:46 2

專利名稱：一種車用七速變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用變速器，尤其適用於汽車手動七速變速器，屬汽車技術領域。
背景技術：
目前，汽車上配置的手動變速器(MT)和機械式自動變速器(AMT)的檔位數以五速和六速居多，而一些自動變速器，例如AT、DCT已經開始向更多檔位發展，配備多檔位變速器的汽車在複雜工況運行時，其動力性、燃油經濟性和排放性能都具有明顯的優勢。隨著日益嚴格的排放法規要求以及人們對多路況、多檔位駕駛樂趣的追求，傳統的五速、六速手動變速器和檔位較少的自動變速器已經不能滿足人們的需求。車用手動七速變速器一般設有七個前進擋和一個倒車檔，其技術優點在於一是多檔位、緊密的齒比變化範圍能提供間隔更小的速比，使發動機輸出動力銜接順暢、換擋更舒適，並且增加了駕駛樂趣；二是為了使換檔迅速，可通過增加電子程序化自動控制，實現AMT的產品延伸；三是高速檔的傳動速比可以設得更低，從而改善汽車高速行駛時的燃油經濟性及排放性能。

發明內容
本發明的目的在於為改善車輛的動力性、燃油經濟性和排放性能，並滿足人們對多路況、多檔位駕駛樂趣的追求，提供一種設有七個前進擋和一個倒車檔、能使發動機輸出動力銜接順暢、換擋更舒適的車用七速變速器。本發明所述問題是以下述技術方案實現的
一種車用七速變速器，其特別之處在於，它設有輸入軸、第一中間軸、第二中間軸、第三中間軸、第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間小齒輪、差速器大齒輪、各檔位傳動齒輪組和一組同步機構，所述輸入軸前端與離合器從動盤緊固連接，所述第一中間軸、第二中間軸及第三中間軸與輸入軸平行布置，所述第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間軸小齒輪與差速器大齒輪匹配，所述各檔位傳動齒輪組、同步機構安裝在對應的傳動軸上。上述車用七速變速器，所述輸入軸由前往後依次設置一檔/倒檔主動輪、二檔主動輪、七檔主動輪、三檔主動輪、五檔主動輪和四檔/六檔主動輪，各檔主動輪均與輸入軸固定裝配。上述車用七速變速器，所述第一中間軸由前往後依次設置第一中間軸小齒輪、一檔從動輪、第一同步機構、二檔從動輪、三檔從動輪、第二同步機構和四檔從動輪，所述第一中間軸小齒輪緊固安裝在第一中間軸上，所述各檔位從動輪可與第一中間軸相對轉動，在各檔位從動輪上均設有與對應同步機構匹配的卡接結構，所述第一同步機構、第二同步機構可分別與位於其兩側的不同檔位從動輪卡接。上述車用七速變速器，所述第二中間軸由前往後依次設置第二中間軸小齒輪、第一倒檔傳動輪、第二倒檔傳動輪、第三同步機構、七檔從動輪、五檔從動輪、第四同步機構和六檔從動輪，所述第二中間軸小齒輪緊固安裝在第二中間軸上，所述第一倒檔傳動輪和第二倒檔傳動輪為聯動齒輪，所述各檔位從動輪可與第二中間軸相對轉動，在七檔、五檔和六檔從動輪上設有與對應同步機構匹配的卡接結構，所述第三同步機構可與七檔從動輪卡接，所述第四同步機構可分別與位於其兩側的五檔、六檔從動輪卡接。上述車用七速變速器，所述第三中間軸由前往後設置第三中間軸小齒輪、倒檔從動輪和第五同步機構，所述第三中間軸小齒輪緊固安裝在第三中間軸上，所述倒檔從動輪可與第三中間軸相對轉動，在倒檔從動輪上設有卡接結構，所述第五同步機構可與倒檔從動輪卡接。上述車用七速變速器，所述差速器大齒輪始終保持與第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間小齒輪中的一個齒輪嚙合，差速器大齒輪與差速器外殼固定連接，所述差速器外殼與差速器輸出軸可相對轉動。本發明提供一種設有七個前進擋和一個倒車檔的手動變速器，該變速器的第一中間軸、第二中間軸和第三中間軸上分別設置有第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪和第三中間軸小齒輪，差速器的大齒輪始終保持與第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間小齒輪中的一個齒輪嚙合；各檔位傳動齒輪組被支撐在輸入軸、第一中間軸、第二中間軸和第三中間軸上，其中倒擋齒輪組的第一倒檔傳動輪和第二倒檔傳動輪為聯動齒輪，它們被支撐在第二中間軸上；各檔位(1、2、3、4、5、6、7、R)傳動齒輪組中至少有一個齒輪可與其所在支撐軸相對轉動，並可通過與其所在支撐軸上剛性連接的同步機構與支撐軸固定連接，該同步機構可通過一系列操縱機構實現人工或智能控制，完成齒輪與所對應軸的連接與分離。本發明以多檔位、緊密的齒比變化範圍，為車輛提供了間隔更小的速比，使發動機輸出動力銜接順暢、換擋更舒適，並且增加了駕駛樂趣；本發明將高速檔的傳動速比可以設置得更低，從而改善汽車高速行駛時的燃油經濟性及排放性能。採用7次換擋，其每擋換擋動力落差要比6MT小，這樣就顯著降低了「躥動」的幅度，使車輛行駛得平穩，可以適應更多的路況和駕駛需求，使發動機可以在各種路況下以最佳設計參數運行。


下面結合附圖對本發明作進一步說明。圖I是本發明的傳動系統布置示意圖2是本發明各軸布置示意圖3是本發明的換擋操縱位置圖4是本發明一檔動力傳遞示意圖5是本發明二檔動力傳遞示意圖6是本發明三檔動力傳遞示意圖7是本發明四檔動力傳遞示意圖8是本發明五檔動力傳遞示意圖9是本發明六檔動力傳遞示意圖10是本發明七檔動力傳遞示意圖11是本發明倒檔動力傳遞示意圖12是本發明第二實施例的傳動系統布置示意圖；圖13是本發明第二實施例的換擋操縱位置圖14是本發明第三實施例的傳動系統布置示意圖15是本發明第三實施例的換擋操縱位置圖。圖中各標號為1、離合器轂，2、離合器從動盤,3、輸入軸,4、第一中間軸,5、第二中間軸，6、第三中間軸，7、一檔/倒檔主動輪，8、二檔主動輪，9、三檔主動輪，10、五檔主動輪，
11、四檔/六檔主動輪，12、七檔主動輪，13、一檔從動輪，14、二檔從動輪，15、三檔從動輪， 16、四檔從動輪，17、五檔從動輪，18、六檔從動輪，19、七檔從動輪，20、倒檔從動輪，21、第一倒檔傳動輪，22、第二倒檔傳動輪，23、第一中間軸小齒輪，24、第二中間軸小齒輪，25、第一中間軸小齒輪，26、差速器大齒輪，27、差速器外殼，28、差速器輸出軸，29、第一同步機構， 30、第二同步機構，31、第四同步機構，32、第三同步機構，33、第五同步機構；
①、一檔位，@、二檔位，@、三檔位，@、四檔位，⑤、五檔位， 、六檔位，⑦、七檔
位， 、倒檔位。
具體實施例方式參看圖I、圖2，本發明設有輸入軸3、第一中間軸4、第二中間軸5、第三中間軸6、 第一中間軸小齒輪23、第二中間軸小齒輪24、第三中間小齒輪25、差速器大齒輪26、各檔位傳動齒輪組和一組同步機構，所述輸入軸3前端與離合器從動盤2緊固連接，所述第一中間軸4、第二中間軸5及第三中間軸6與輸入軸3平行布置，所述第一中間軸小齒輪23、第二中間軸小齒輪24、第三中間軸小齒輪25與差速器大齒輪26匹配，所述各檔位傳動齒輪組、 同步機構安裝在對應的傳動軸上。參看圖1，本發明的輸入軸3由前往後依次設置一檔/倒檔主動輪7、二檔主動輪
8、七檔主動輪12、三檔主動輪9、五檔主動輪10和四檔/六檔主動輪11，各檔主動輪均與輸入軸3固定裝配。參看圖1，本發明的第一中間軸4由前往後依次設置第一中間軸小齒輪23、一檔從動輪13、第一同步機構29、二檔從動輪14、三檔從動輪15、第二同步機構30和四檔從動輪 16，所述第一中間軸小齒輪23緊固安裝在第一中間軸4上，所述各檔位從動輪可與第一中間軸4相對轉動，在各檔位從動輪上均設有與對應同步機構匹配的卡接結構，所述第一同步機構29、第二同步機構30可分別與位於其兩側的不同檔位從動輪卡接。參看圖1，本發明的第二中間軸5由前往後依次設置第二中間軸小齒輪24、第一倒檔傳動輪21、第二倒檔傳動輪22、第三同步機構32、七檔從動輪19、五檔從動輪17、第四同步機構31和六檔從動輪18，所述第二中間軸小齒輪24緊固安裝在第二中間軸5上，所述第一倒檔傳動輪21和第二倒檔傳動輪22為聯動齒輪，所述各檔位從動輪可與第二中間軸5 相對轉動，在七檔、五檔和六檔從動輪19、17、18上設有與所對應的同步機構匹配的卡接結構，所述第三同步機構32可與七檔從動輪19卡接，所述第四同步機構31可分別與位於其兩側的五檔、六檔從動輪17、18卡接。參看圖1，本發明的第三中間軸6由前往後設置第三中間軸小齒輪25、倒檔從動輪 20和第五同步機構33，所述第三中間軸小齒輪25緊固安裝在第三中間軸6上，所述倒檔從動輪20可與第三中間軸6相對轉動，在倒檔從動輪20上設有卡接結構，所述第五同步機構 33可與倒檔從動輪20卡接。參看圖1，本發明的差速器大齒輪26始終保持與第一中間軸小齒輪23、第二中間軸小齒輪24、第三中間小齒輪25中的一個齒輪嚙合，差速器大齒輪26與差速器外殼27固定連接，所述差速器外殼27與差速器輸出軸28可相對轉動。參看圖3，為本發明的換擋杆位置示意圖，該變速器選擋位設有四個節點，當車輛處於空擋運行狀態時，換擋杆位於選擋位節點上。下面結合具體實施例對本發明工作原理進一步說明
參看圖4，本發明處於一檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3 上；此時第一同步機構29與一檔從動輪13結合，動力經由輸入軸3上的一檔/倒檔主動輪 7與一檔從動輪13的哨合傳動,再通過第一同步機構29傳至第一中間軸4上；動力最後通過第一中間軸4上的第一中間軸小齒輪23傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖5，本發明處於二檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第一同步機構29與二檔從動輪14結合，動力經由輸入軸3上的二檔主動輪8 與二檔從動輪14的嚙合傳動，再通過第一同步機構29傳至第一中間軸4上；動力最後通過第一中間軸4上的第一中間軸小齒輪23傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼 27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖6，本發明處於三檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第二同步機構30與三檔從動輪15結合，動力經由輸入軸3上的三檔主動輪9 與三檔從動輪15的嚙合傳動，再通過第二同步機構30傳至第一中間軸4上；動力最後通過第一中間軸4上的第一中間軸小齒輪23傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼 27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖7，本發明處於四檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第二同步機構30與四檔從動輪16結合，動力經由輸入軸3上的四檔/六檔主動輪11與四檔從動輪16的嚙合傳動，再通過第二同步機構30傳至第一中間軸4上；動力最後通過第一中間軸4上的第一中間軸小齒輪23傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖8，本發明處於五檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第四同步機構31與五檔從動輪17結合，動力經由輸入軸3上的五檔主動輪10 與五檔從動輪17的嚙合傳動，再通過第四同步機構31傳至第二中間軸5上；動力最後通過第二中間軸小齒輪24傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。CN 102606688 A
書
參看圖9，本發明處於六檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第四同步機構31與六檔從動輪18結合，動力經由輸入軸3上的四檔/六檔主動輪11與六檔從動輪18的嚙合傳動，再通過第四同步機構31傳至第二中間軸5上；動力最後通過第二中間軸小齒輪24傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖10，本發明處於七檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第三同步機構32與七檔從動輪19結合，動力經由輸入軸3上的七檔主動輪 12與七檔從動輪19的嚙合傳動，再通過第三同步機構32傳至第二中間軸5上；動力最後通過第二中間軸小齒輪24傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖11，本發明處於倒檔工況時，動力傳遞路線為發動機的動力經過飛輪傳至離合器的離合器轂1，此時離合器接合，動力經由離合器從動盤2傳至與其剛性連接的輸入軸3上；此時第五同步機構33與倒檔從動輪20結合，動力經由輸入軸3上的一檔/倒檔主動輪7與第二中間軸5上的第一倒檔傳動輪21的嚙合傳動，再由第二倒檔傳動輪22與第三中間軸6上的倒檔從動輪20嚙合轉動，然後經由第五同步機構33傳至第三中間軸6上； 動力最後通過第三中間軸小齒輪25傳遞到差速器大齒輪26上，最終經過差速器外殼27把動力分配到差速器輸出軸28上傳至驅動車輪。參看圖12、圖13，為本發明的第二個實施例，考慮一種駕駛習慣在排檔布置形式上使得一檔和倒檔儘可能的臨近，故改變了第一實施例中第三同步機構32的位置，並採用但不限於增加撥叉驅動軸的方式來滿足在換擋操作具有五個選檔節點，其餘跟第一實施例布局結構相同。參看圖14、圖15，為本發明的第三個實施例，為了最大限度的減小變速器的軸向尺寸，在第一實施例布局中減少了一個主動齒輪，實現三、五檔主動齒輪共用，其餘跟第一實施例布局結構相同。
權利要求
1.一種車用七速變速器，其特徵是，它設有輸入軸(3)、第一中間軸(4)、第二中間軸(5)、第三中間軸(6)、第一中間軸小齒輪(23)、第二中間軸小齒輪(24)、第三中間小齒輪 (25)、差速器大齒輪(26)、各檔位傳動齒輪組和一組同步機構，所述輸入軸(3)前端與離合器從動盤(2)緊固連接，所述第一中間軸(4)、第二中間軸(5)及第三中間軸(6)與輸入軸(3)平行布置，所述第一中間軸小齒輪(23)、第二中間軸小齒輪(24)、第三中間軸小齒輪(25)與差速器大齒輪(26)匹配，所述各檔位傳動齒輪組、同步機構安裝在對應的傳動軸上。
2.根據權利要求I所述的車用七速變速器，其特徵是，所述輸入軸(3)由前往後依次設置一檔/倒檔主動輪(7)、二檔主動輪(8)、七檔主動輪(12)、三檔主動輪(9)、五檔主動輪(10)和四檔/六檔主動輪(11)，各檔主動輪均與輸入軸(3)固定裝配。
3.根據權利要求2所述的車用七速變速器，其特徵是，所述第一中間軸(4)由前往後依次設置第一中間軸小齒輪(23)、一檔從動輪(13)、第一同步機構(29)、二檔從動輪(14)、三檔從動輪(15)、第二同步機構(30)和四檔從動輪(16)，所述第一中間軸小齒輪(23)緊固安裝在第一中間軸(4)上，所述各檔位從動輪可與第一中間軸(4)相對轉動，在各檔位從動輪上均設有與對應同步機構匹配的卡接結構，所述第一同步機構(29)、第二同步機構(30)可分別與位於其兩側的不同檔位從動輪卡接。
4.根據權利要求3所述的車用七速變速器，其特徵是，所述第二中間軸(5)由前往後依次設置第二中間軸小齒輪(24)、第一倒檔傳動輪(21)、第二倒檔傳動輪(22)、第三同步機構(32 )、七檔從動輪(19 )、五檔從動輪(17 )、第四同步機構(31)和六檔從動輪(18 )，所述第二中間軸小齒輪(24)緊固安裝在第二中間軸(5)上，所述第一倒檔傳動輪(21)和第二倒檔傳動輪(22)為聯動齒輪，所述各檔位從動輪可與第二中間軸(5)相對轉動，在七檔、五檔和六檔從動輪(19、17、18 )上設有與所對應的同步機構匹配的卡接結構，所述第三同步機構 (32)可與七檔從動輪(19)卡接，所述第四同步機構(31)可分別與位於其兩側的五檔、六檔從動輪(17、18)卡接。
5.根據權利要求4所述的車用七速變速器，其特徵是，所述第三中間軸(6)由前往後依次設置第三中間軸小齒輪(25)、倒檔從動輪(20)和第五同步機構(33)，所述第三中間軸小齒輪(25)緊固安裝在第三中間軸(6)上，所述倒檔從動輪(20)可與第三中間軸(6)相對轉動，在倒檔從動輪(20)上設有卡接結構，所述第五同步機構(33)可與倒檔從動輪(20)卡接。
6.根據權利要求5所述的車用七速變速器，其特徵是，所述差速器大齒輪(26)始終保持與第一中間軸小齒輪(23)、第二中間軸小齒輪(24)、第三中間小齒輪(25)中的一個齒輪嚙合，差速器大齒輪(26 )與差速器外殼(27 )固定連接，所述差速器外殼(27 )與差速器輸出軸(28)可相對轉動。
全文摘要
一種車用七速變速器，用於改善車輛的動力性、經濟性和排放性能，並滿足人們對駕駛樂趣的追求，它設有輸入軸、第一中間軸、第二中間軸、第三中間軸、第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間小齒輪、差速器大齒輪、各檔位傳動齒輪組和同步機構，所述輸入軸前端與離合器緊固連接，所述第一中間軸、第二中間軸及第三中間軸與輸入軸平行布置，所述第一中間軸小齒輪、第二中間軸小齒輪、第三中間軸小齒輪與差速器大齒輪匹配，所述各檔位傳動齒輪組、同步機構安裝在對應的傳動軸上。本發明為車輛提供了間隔更小的速比,使發動機輸出動力銜接順暢、換擋更舒適；本發明高速檔的傳動速比可以設置得更低，以提高汽車高速行駛時的經濟性及排放性能。
文檔編號F16H57/023GK102606688SQ201210089779
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者王一博, 鄭立朋 申請人:長城汽車股份有限公司