[发明专利]多档位差动变速器

说明书

所属技术领域

本发明是一种多档位齿轮变速器，可广泛用于汽车等各种需要变换传动比的系统。

技术背景

现有的各种多档变速器在换档过程中都存在动力间断，需要切断离合器的问题。现有的多档位齿轮变速器在实现多档位时存在变速器体积大、齿轮多、结构复杂的缺点。

发明内容

(一)技术问题

本发明是一种多档位齿轮变速器，在换档过程中不用切断离合器，不间断动力。同时，变速器的体积大大缩小，长度只有现有变速器的四分之一，在实现多档位时不需要复杂的组合式变速器，只用单级就可以。可广泛用于汽车等各种需要变换传动比的系统。

(二)技术方案

本发明是一种多档位的齿轮差动变速器，包括变速器壳体(8)、两组差动轮系(3)、和两组定轴多档齿轮变速系统(1)(2)构成，两组定轴轮系齿轮变速系统是两轴式多档变速系统，其中一组是奇数档(1)，另一组是偶数档(2)，两组差动轮系一组是输入差动轮系另一组是输出差动轮系，奇数档的输入轴与输入差动轮系的一个太阳轮轴共轴，偶数档的输入轴与输入差动轮系的另一个太阳轮共轴，奇数档的输出轴与输出差动轮系的一个太阳轮轴共轴，偶数档的输出轴与输出差动轮系的另一个太阳轮共轴；动力由一个差动轮系的行星架输入，由另一个差动轮系的行星架输出；俩组差动轮系或者其中一组差动轮系的俩太阳轮轴分别与变速器壳体之间接有制动器(4)(5)，俩组差动轮系或者其中一组差动轮系的俩太阳轮轴与各自的行星架之间接有制动器(6)(7)。

当偶数档变速器输入轴和输出轴与变速器壳体之间的制动器处于制动状态，奇数档变速器输入轴和输出轴与变速器壳体之间的制动器处于打开状态时偶数档变速器停止工作，动力由奇数档传递，当奇数档变速器输入轴和输出轴与变速器壳体之间的制动器处于制动状态，偶数档变速器输入轴和输出轴与变速器壳体之间的制动器处于打开状态时，奇数档变速器停止工作，动力由偶数档传递，当偶数档和奇数档与变速器壳体之间的制动器全都处于分离状态，一组差动轮系的俩个太阳轮轴与行星架主间的制动器处于制动状态时，动力由奇数档和偶数档同时传递，其变速比介于奇数档和偶数档之间，闭合不同的差动轮系的俩太阳轮轴与其行星架之间的制动器，传动比会略有不同。

动力由奇数档变速器传递动力时，偶数档处于锁定状态，这时可以在奇数档传递动力的同时预先选定将要换入的偶数档的档位，动力由偶数档变速器传递动力时，奇数档处于锁定状态，这时可以在偶数档传递动力的同时预先选定将要换入的奇数档的档位，因为在选择将要换入的档位时所选档位的齿轮转速为零，所以不需要同步器。

对于一个有n个奇数档和m个偶数档的多档位差动变速器，除了有n个奇数档和m个偶数档之外，在每个奇数档和偶数档之间还有两个中间档位，共有2×n×m个中间档位，加在一起共有2×n×m+n+m个档位，其中最符合档位传动比规律的是每一个奇数档和偶数档及相邻奇数档和偶数档之间的中间档，总数共有2×n×m-1个，其它各档可在特殊情况：如急加速急减收时使用。奇数档和偶数档齿轮所受力之有行星架的一半，所以齿轮的轴向尺寸可以减半，同时在实现相同档位数的情况下，齿轮的个数减少一半，不用同步器各档齿轮可紧密排列，综合结果，变速器的轴向尺寸可缩短到原普通手动变速器的四分之一。

为了实现换档过程中动力不间断，奇数档和偶数档与变速器壳体之间的制动器(11)(12)并接一个超越离合器(13)(14)其功能是，当制动器(11)(12)锁止时，变速器传动轴不能转动，当制动器(11)(12)打开时，变速器传动轴只能向一个方向转动，也可以用具有相同功能的其它机械结构替代制动器和超越离合器的并接，只要能实现相同的功能即可；差动轮系的俩太阳轮轴与各自的行星架之间的制动器(9)(10)串接一个超越离合器(15)(16)，其功能是，当制动器(9)(10)锁止时，变速器传动轴的转速只能大于等于行星架的转速，制动器(9)(10)打开时变速器传动轴可自由转动，也可以用具有相同功能的其它机械结构替代制动器和超越离合器的串接，只要能实现相同的功能即可。由于有超越离合器的作用，在换档过程中打开相应的制动器和锁止相应的制动器的中间间隔时间内动力仍然可以通过变速器传动不会出现动力间断。