一种无动力中断两挡AMT变速箱的制作方法

本发明涉及混动或纯电动汽车技术领域，具体为一种无动力中断两挡amt变速箱。

背景技术：

纯电动汽车如果要兼顾车辆的低速爬坡能力和高速行驶能力，提高电动机运行效率和降低体积及成本，可通过电机加装两挡变速箱来实现。现有技术中，有些选用无级变速器cvt或双离合变速器，这存在成本较高且传动效率较低等弊端，影响其在电动车上的推广应用。如果选用传统的amt变速箱，则由于换挡的动作过程，传统的amt变速箱存在着动力中断问题，影响了整车驾驶舒适性要求。针对上述问题，目前可通过采用无动力中断变速箱解决，但是，现有的无动力中断两挡变速箱有的换挡控制复杂，有的是高速倒挡，使得倒挡时车速较快。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种无动力中断两挡amt变速箱，可实现高低挡无动力中断换挡，整车运行更平顺，驾驶更舒适；可实现低速倒挡，驾驶更安全；成本低。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无动力中断两挡amt变速箱，包括输入轴、单向离合器以及间隔套接在输入轴上与输入轴共转动的高挡主动齿轮和低挡主动齿轮，还包括活动结合套、输出轴和依次套接在输出轴上的高挡从动齿轮、多片摩擦离合器、固定结合套、固定齿套、低挡从动齿轮、主减小齿轮，其中，高挡主动齿轮和高挡从动齿轮啮合，低挡主动齿轮和低挡从动齿轮啮合，固定齿套固定连接低挡从动齿轮，高挡从动齿轮、固定齿套、低挡从动齿轮均与输出轴空套连接，固定结合套、主减小齿轮均与输出轴固定连接，单向离合器的内圈和外圈分别固定连接输出轴和低挡从动齿轮，多片摩擦离合器的一端固定连接高挡从动齿轮，另一端衔接活动结合套、共转动的连接输出轴且沿着输出轴可移动，活动结合套可沿着输出轴移动，移动至共转动的衔接多片摩擦离合器和固定齿套，或共转动的套接在固定结合套外，或共转动的套接在固定结合套和固定齿套外。

作为上述技术方案的进一步改进：

多片摩擦离合器包括摩擦盘和压盘，所述摩擦盘固定连接高挡从动齿轮，所述压盘与输出轴花键连接，所述压盘可沿着输出轴移动。

多片摩擦离合器和固定结合套间隔设置，固定结合套和固定齿套间隔设置，固定齿套和低挡从动齿轮固定连接，低挡从动齿轮和主减小齿轮间隔设置。

高挡主动齿轮的外径大于低挡主动齿轮的外径，高挡从动齿轮的外径不大于低挡从动齿轮的外径。

固定结合套和固定齿套上设有外齿，活动结合套上设有内齿，固定结合套和固定齿套均可与活动结合套啮合，且内齿和外齿的长度方向与输出轴平行。

所述变速箱还包括换挡机构，换挡机构衔接并带动结合套沿着输出轴移动。

换挡机构包括换挡执行机构、换挡轴和拨叉，拨叉的一端空套于换挡轴上，可沿着换挡轴轴向移动，另一端套接在活动结合套上，换挡执行机构连接并驱动拨叉沿着换挡轴移动。

活动结合套为圆筒状，其两端设有凸出圆筒表面的凸缘，拨叉位于两凸缘之间。

换挡执行机构包括换挡电机、传感器、拨头和传动主体，换挡电机、传动主体和拨头依次连接，拨头还连接拨叉，换挡电机和传感器电连接。

输入轴连接驱动电机，主减小齿轮连接汽车的差速器。

本发明的有益效果是：通过多片摩擦离合器和单向离合器实现高低挡无动力中断换挡，使整车运行更平顺，驾驶更舒适；可实现低速倒挡，驾驶更安全；可实现制动能量回收，降低能耗；可通过变速箱控制器控制换挡机构实现电控自动换挡；适用于纯电动车的动力系统，也可用于混动p3和p4系统，系统稳定可靠、结构紧凑、占用空间较小、成本低。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的原理示意图；

图3为本发明一个实施例的换挡机构示意图；

图4为本发明一个实施例的换挡执行机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种无动力中断两挡amt变速箱，如图1～4所示，包括输入轴1、高挡主动齿轮2、低挡主动齿轮3、输出轴4、高挡从动齿轮5、多片摩擦离合器6、固定结合套7、固定齿套8、单向离合器9、低挡从动齿轮10、主减小齿轮11、活动结合套12和换挡机构。

高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3间隔套接在输入轴1上，且高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3均与输入轴1共转动的设置。较佳的，高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3与输入轴1固定连接。高挡主动齿轮2的外径大于低挡主动齿轮3的外径，当输入轴1转动时，带动高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3同步转动，即高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3的转速相同，高挡主动齿轮2最大圆周上的线速度大于低挡主动齿轮3最大圆周上的线速度，因此高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3也可分别称为高速主动齿轮和低速主动齿轮。

输出轴4和输入轴1平行间隔设置，输出轴4上套接多个部件，包括依次套接在输出轴4的高挡从动齿轮5、多片摩擦离合器6、固定结合套7、固定齿套8、低挡从动齿轮10、主减小齿轮11，并且，多片摩擦离合器6和固定结合套7间隔设置，固定结合套7和固定齿套8间隔设置，固定齿套8和低挡从动齿轮10固定连接，低挡从动齿轮10和主减小齿轮11间隔设置。单向离合器9也套接在输出轴4上，单向离合器9的内圈和外圈分别固定连接输出轴4和低挡从动齿轮10。较佳的，高挡从动齿轮5的外径不大于低挡从动齿轮10的外径。

与输出轴4不接触的有：高挡从动齿轮5、固定齿套8、低挡从动齿轮10。具体的，高挡从动齿轮5、固定齿套8、低挡从动齿轮10均与输出轴4空套连接。与输出轴4接触的有：固定结合套7、单向离合器9的内圈、主减小齿轮11。具体的，固定结合套7、单向离合器9的内圈、主减小齿轮11均与输出轴4固定连接。

活动结合套12可沿着输出轴4移动，移动至共转动的衔接多片摩擦离合器6和固定齿套8，或共转动的套接在固定结合套7外，或共转动的同时套接在固定结合套7和固定齿套8外。具体的，固定结合套7和固定齿套8上设有外齿，活动结合套12上设有内齿，固定结合套7和固定齿套8均可与活动结合套12啮合，且轮齿的长度方向和输出轴4平行，即活动结合套12可沿着输出轴4移动。

基于上述连接关系，高挡从动齿轮5和低挡从动齿轮10可各自独立绕输出轴4旋转，固定齿套8、单向离合器9的外圈和低挡从动齿轮10同步同轴旋转，固定结合套7、活动结合套12、单向离合器9的内圈、主减小齿轮11均与输出轴4同步同轴旋转。

多片摩擦离合器6的一侧固定连接高挡从动齿轮5、另一侧衔接活动结合套12。具体的，多片摩擦离合器6包括摩擦盘和压盘，摩擦盘和压盘彼此衔接，所述摩擦盘固定连接高挡从动齿轮5，即摩擦盘和高挡从动齿轮5同步同轴旋转，所述压盘与输出轴4花键连接以可实现同旋转，所述压盘可沿着输出轴4的轴向移动，随着压盘的移动，压盘可压紧或松开摩擦盘，压紧摩擦盘时，摩擦盘和压盘通过摩擦带动一同旋转，即高挡从动齿轮5通过多片摩擦离合器6和输出轴4传递驱动。压盘松开摩擦盘时，摩擦盘和压盘脱离，高挡从动齿轮5不能通过多片摩擦离合器6和输出轴4传递驱动。

活动结合套12可向左移动至接触并压紧压盘，使压盘压紧摩擦盘，或者向右移动至离开压盘，使压盘离开摩擦盘。

单向离合器9只能单向旋转，当单向离合器9的外圈转速大于内圈时，内圈被外圈带动同步旋转；当单向离合器9的内圈转速大于外圈时，外圈不会被内圈带动旋转。单向离合器9可采用现有技术，不影响本要求保护的技术方案，在此不再赘述。

高挡主动齿轮2和高挡从动齿轮5啮合，低挡主动齿轮3和低挡从动齿轮10啮合。

换挡机构衔接并带动结合套12沿着输出轴4移动。换挡机构包括换挡执行机构13、换挡轴14和拨叉15。拨叉15的一端空套于换挡轴14上，可沿着换挡轴14轴向移动，另一端套接在活动结合套12上。换挡执行机构13连接并驱动拨叉15沿着换挡轴14移动，拨叉15带动活动结合套12沿着输出轴4移动。活动结合套12为圆筒状，其两端设有凸出圆筒表面的凸缘，拨叉15位于两凸缘之间，两凸缘起到限位的作用。需要说明的是，拨叉15的另一端光滑套接在活动结合套12上、不影响活动结合套12的转动，只带动活动结合套12沿着输出轴4移动。

换挡执行机构13包括换挡电机131、传感器132、拨头133和传动主体134。换挡电机131、传动主体134和拨头133依次连接，拨头133还连接拨叉15。换挡电机131和传感器132电连接，传感器132还与汽车的ecu控制系统电连接，当传感器132接收到ecu控制系统的指令后，控制换挡电机131启动，换挡电机131通过传动主体134驱动拨头133可双向的直线移动，拨头133带动拨叉15移动，最终实现换挡动作。另外，拨头133的位置和所述变速箱挡位的位置对应，即可通过拨头133的位置判断变速箱挡位，进一步的，可将拨头133的位置通过传感器132反馈给ecu控制系统，即获得挡位的信息。传感器132获取拨头133位置的技术方案可通过现有技术实现，且不影响本要求保护的技术方案，在此不再赘述。

输入轴1连接驱动电机，主减小齿轮11连接汽车的差速器，差速器带动汽车车轮运转。

本发明的工作原理如下：驱动电机运行时，驱动电机通过输入轴1带动高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3同步转动，高挡主动齿轮2和低挡主动齿轮3分别带动高挡从动齿轮5和低挡从动齿轮10转动。

所述变速箱包括以下四种工作模式：

模式一：前进低挡运行模式。此时驱动电机正转，活动结合套12在中间位置，即活动结合套12仅套接在固定结合套7外部，多片摩擦离合器6脱开，即高挡从动齿轮5和输出轴4不能传递驱动，单向离合器9的外圈和低挡从动齿轮10同步正转，单向离合器9的外圈转速大于内圈，所述外圈带动内圈旋转，即单向离合器结合，输出轴4被带动转动。

上述模式一的动力驱动路径为：驱动电机正转----输入轴1----低挡主动齿轮3---低挡从动齿轮10---单向离合器9的外圈----单向离合器9的内圈----输出轴4----主减小齿轮11----差速器---车轮。

模式二：前进高挡运行模式。此时驱动电机正转，活动结合套12在左边位置，即活动结合套12推动多片摩擦离合器6的压盘沿着输出轴4左移至压紧多片摩擦离合器6的摩擦盘，即多片摩擦离合器6结合，此时高挡从动齿轮5通过多片摩擦离合器6带动输出轴4转动，单向离合器9的内圈和输出轴4同步转动，且由于单向离合器9的内圈转速大于单向离合器9的外圈转速，单向离合器9的内圈和外圈脱开，彼此可独立旋转。

上述模式二的动力驱动路径为：驱动电机正转----输入轴1----高挡主动齿轮2---高挡从动齿轮5---多片摩擦离合器6的摩擦盘----多片摩擦离合器6的压盘---输出轴4---主减小齿轮11----差速器---车轮。

模式三：倒挡低速运行模式。此时驱动电机反转，单向离合器9脱离，不能传递驱动，活动结合套12在右边位置，即活动结合套12同时套接在固定结合套7和固定齿套8外部，此时低挡从动齿轮10可依次通过固定齿套8、活动结合套12和固定结合套7传递驱动至输出轴4。多片摩擦离合器6脱开，即高挡从动齿轮5和输出轴4不能传递驱动。

上述模式三的动力驱动路径为：驱动电机反转----输入轴1----低挡主动齿轮3---低挡从动齿轮10---固定齿套8---活动结合套12---固定结合套7---输出轴4----主减小齿轮11----差速器---车轮。

模式四：制动能量回收运行模式：此时电机停止运行，车轮惯性运行，带动输出轴4转动，活动结合套12在左边位置，即多片摩擦离合器6结合，此时高挡从动齿轮5和输出轴4之间可通过多片摩擦离合器6传递驱动。单向离合器9的内圈转速大于单向离合器9的外圈转速，单向离合器9的内圈和外圈脱开。

上述模式四的动力驱动路径为：车轮—差速器----主减小齿轮11----输出轴4----多片摩擦离合器6---高挡从动齿轮5---高挡主动齿轮2—输入轴1---驱动电机。

通过上述模式四将车轮动轮转换为电能储存，实现能量回收。

汽车正常行驶时一般是采用模式一，即前进低挡运行模式。

当汽车需要由模式一前进低挡运行模式切换至模式二前进高挡运行模式时，活动结合套12向左移动，由仅套接在固定结合套7外部移动至压紧多片摩擦离合器6同时套接在固定结合套7外部，汽车由低速运行切换至高速运行。

当汽车需要由模式一前进低挡运行模式切换至模式三倒挡低速运行模式时，活动结合套12向右移动，由仅套接在固定结合套7外部移动至同时套接在固定结合套7和固定齿套8外部，汽车由低速运行切换至低速倒挡。

当汽车需要由模式二前进高挡运行模式切换至模式一前进低挡运行模式时，活动结合套12向右移动，由压紧多片摩擦离合器6同时套接在固定结合套7外部移动至仅套接在固定结合套7外部，汽车由高速运行切换至低速运行。

当汽车需要由模式二前进高挡运行模式切换至模式三倒挡低速运行模式时，活动结合套12向右移动两级，先由压紧多片摩擦离合器6同时套接在固定结合套7外部移动至仅套接在固定结合套7外部，再移动至同时套接在固定结合套7和固定齿套8外部，汽车由高速运行先切换至低速运行，再切换至低速倒挡。

当汽车需要由模式三倒挡低速运行模式切换至模式一前进低挡运行模式时，活动结合套12向左移动，由同时套接在固定结合套7和固定齿套8外部移动至仅套接在固定结合套7外部，汽车由低速倒挡切换至低速运行。

当汽车需要由模式三倒挡低速运行模式切换至模式二前进高挡运行模式时，活动结合套12向左移动两级，先由同时套接在固定结合套7和固定齿套8外部移动至仅套接在固定结合套7外部，再移动至压紧多片摩擦离合器6同时套接在固定结合套7外部，汽车由低速倒挡先切换至低速运行再切换至高速运行。

由上可知，上述所有可能的切换过程中，汽车动力不中断，并且切换过程车速平稳过渡，如由高速运行先切换至低速运行，再切换至低速倒挡。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。