一种可直接换挡的自动变速装置的制作方法

本实用新型涉及自动变速装置技术领域，尤其是指一种可直接换挡的自动变速装置。

背景技术：

现有技术的双离合变速器(DCT)是在手动变速器技术的基础上发展起来，将手动变速器分为两部分的设计概念，一部分传递奇数挡，另一部分传递偶数挡，且其动力传递通过两个离合器联结两根输入轴，相邻各挡的被动齿轮交错与两输入轴齿轮啮合。当在某一奇数挡位的被动齿轮与奇数挡输入轴齿轮啮合时，连接该轴的离合器处于接合状态，此时的相邻下一个挡位的被动齿轮已经与偶数挡输入轴齿轮啮合，但连接该轴的离合器却处于分离状态，当需要变换挡位时，控制奇数挡位的离合器分离的同时，控制偶数挡位的离合器接合，从而缩短换挡时间，有效提高换挡品质。但由于其状态是先切断一个工作中的挡位再重新接入一个新的挡位来继续工作，仍然存在着动力输出接合的短暂不连贯的问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种具有良好的平顺性、舒适性的可直接换挡的自动变速装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种可直接换挡的自动变速装置，包括发动机、操作控制系统、离合器、动力输入轴、主传动轴、副传动轴、同步轴、减速齿轮组，所述离合器包括主动轮盘、退挡轮盘和同步轮盘，所述动力输入轴的一端与所述发动机连接，所述动力输入轴的另一端与所述主动轮盘连接，所述动力输入轴上固定套接有副轴驱动齿轮，所述同步轴的左端设置有固定连接于同步轴上的同步轴从动齿轮，所述动力输入轴上设置有同步轴驱动齿轮，所述同步轴驱动齿轮活动套接于所述动力输入轴上，所述同步轴驱动齿轮与所述同步轴从动齿轮啮合，所述同步轴驱动齿轮与所述同步轮盘连接，所述主传动轴的左端与所述退挡轮盘固定连接，所述操作控制系统用于控制离合器的主动轮盘与同步轮盘的离合、主动轮盘与退挡轮盘的离合，所述减速齿轮组分别与所述主传动轴、所述副传动轴连接。

作为优选，所述主动轮盘与所述退挡轮盘之间设置有大小可调的空隙，所述主动轮盘与所述同步轮盘之间设置有大小可调的空隙。

作为优选，所述副传动轴上的一端设置有副轴从动齿轮，所述副轴从动齿轮与所述副轴驱动齿轮啮合，所述副传动轴上设置有超越离合器，所述超越离合器的一端与所述副轴从动齿轮固定连接，所述超越离合器的另一端与所述副传动轴固定连接，所述超越离合器上设置有锁止装置。

作为优选，所述减速齿轮组包括一挡减速齿轮组、二挡减速齿轮组、三挡减速齿轮组、四挡减速齿轮组，所述一挡减速齿轮组包括相互啮合的一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，所述二挡减速齿轮组包括相互啮合的二挡主动齿轮和二挡从动齿轮，所述三挡减速齿轮组包括相互啮合的三挡主动齿轮和三挡从动齿轮，所述四挡减速齿轮组包括相互啮合的四挡主动齿轮和四挡从动齿轮，所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、四挡主动齿轮均活动套接于副传动轴上，所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮固定套接于所述主传动轴上。

作为优选，所述一挡减速齿轮组与所述二挡减速齿轮组之间设置有可轴向移动的一二挡直齿套筒，所述一二挡直齿套筒的左右两侧分别设置有第一插接齿，所述一挡主动齿轮、所述二挡主动齿轮设置有与所述第一插接齿配合使用的第一齿槽，所述三挡减速齿轮组与所述四挡减速齿轮组之间设置有可轴向移动的三四挡直齿套筒，所述三四挡直齿套筒的左右两侧分别设置有第二插接齿，所述三挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮设置有与所述插接齿配合使用的第二齿槽，所述一二挡直齿套筒、所述三四挡直齿套筒均连接有拔叉操作机构，所述操作控制系统通过控制所述拔叉操作机构驱动所述一二挡直齿套筒或所述三四挡直齿套筒左右的轴向移动。

作为优选，所述同步轴上设置有一二挡同步器和三四挡同步器，所述一二挡同步器与所述同步轴花键连接，所述一二挡同步器安装于所述一挡同步齿轮与所述二挡同步齿轮之间，所述三四挡同步器与所述同步轴花键连接，所述三四挡同步器安装于所述三挡同步齿轮与所述四挡同步齿轮之间。

作为优选，所述一二挡同步器的左右两侧设置有第三插接齿，所述一挡同步齿轮上和所述二挡同步齿轮上设置有与所述第三插接齿配合使用的第三齿槽，所述三四挡同步器的左右两侧设置有第四插接齿，所述三挡同步齿轮上和所述四挡同步齿轮上设置有与所述第四插接齿配合使用的第四齿槽，所述一二挡同步器、所述三四挡同步器均连接有拔叉操作机构，所述操作控制系统通过控制所述拔叉操作机构驱动所述一二挡同步器或所述三四挡同步器左右的轴向移动。

作为优选，所述同步轴从动齿轮的齿数与所述副轴从动齿轮的齿轮相同，所述一挡同步齿轮的齿数与所述一挡主动齿轮的齿数相同。所述二挡同步齿轮的齿数与所述二挡主动齿轮的齿数相同，所述三挡同步齿轮的齿数与所述三挡主动齿轮的齿数相同，所述四挡同步齿轮的齿数与所述四挡主动齿轮的齿数相同。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种可直接换挡的自动变速装置，包括发动机、操作控制系统、离合器、动力输入轴、主传动轴、副传动轴、同步轴、减速齿轮组，本实用新型通过操作控制系统用于控制离合器的主动轮盘与同步轮盘的离合、主动轮盘与退挡轮盘的离合，从而实现功率的可调以及换挡功能，并且本实用新型结构设计合理，维护简单，在换挡变速的过程中能够直接换挡，实现不间断输出动力，具有良好的平顺性和舒适性，动力输出无需通过离合器来传递，具有高效率、大扭矩的动力传输能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记分别为：

动力输入轴--1，副轴驱动齿轮--2，副轴从动齿轮--3，副传动轴--4，主传动轴--5，同步轴--6，主动轮盘--7，退挡轮盘--8，同步轮盘--9，同步轴驱动齿轮--10，同步轴从动齿轮--11，一挡同步齿轮--12，一二挡同步器--13，三四挡同步器--14，一挡主动齿轮--15，一二挡直齿套筒--16，二挡主动齿轮--17，三挡主动齿轮--18，三四挡直齿套筒--19，四挡主动齿轮--20，一挡从动齿轮--21，二挡从动齿轮--22，三挡从动齿轮--23，四挡从动齿轮--24，二挡同步齿轮--25，三挡同步齿轮--26，四挡同步齿轮--27，超越离合器--28，锁止装置--29。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种可直接换挡的自动变速装置，包括发动机、操作控制系统、离合器、动力输入轴1、主传动轴 5、副传动轴4、同步轴6、减速齿轮组，所述离合器包括主动轮盘7、退挡轮盘8和同步轮盘9，所述动力输入轴1的一端与所述发动机连接，所述动力输入轴1的另一端与所述主动轮盘7连接，所述动力输入轴1上固定套接有副轴驱动齿轮2，所述同步轴6的左端设置有固定连接于同步轴6上的同步轴从动齿轮11，所述动力输入轴1上设置有同步轴驱动齿轮10，所述同步轴驱动齿轮10活动套接于所述动力输入轴1上，所述同步轴驱动齿轮10与所述同步轴从动齿轮11啮合，所述同步轴驱动齿轮10与所述同步轮盘9连接，所述主传动轴5的左端与所述退挡轮盘8固定连接，所述操作控制系统用于控制离合器的主动轮盘7与同步轮盘9的离合、主动轮盘7与退挡轮盘8的离合，所述减速齿轮组分别与所述主传动轴5、所述副传动轴4连接。

本实用新型通过操作控制系统用于控制离合器的主动轮盘7与同步轮盘9的离合、主动轮盘7与退挡轮盘8的离合，从而实现功率的可调以及换挡功能，并且本实用新型结构设计合理，维护简单，在换挡变速的过程中能够直接换挡，实现不间断输出动力，具有良好的平顺性和舒适性，动力输出无需通过离合器来传递，具有高效率、大扭矩的动力传输能力。

本实施例中，所述主动轮盘7与所述退挡轮盘8之间设置有大小可调的空隙，所述主动轮盘7与所述同步轮盘9之间设置有大小可调的空隙，操作控制系统控制主动轮盘7与所述退挡轮盘8、主动轮盘 7与所述同步轮盘9的离合而实现功率的传递及其换挡功能。

本实施例中，所述副传动轴4上的一端设置有副轴从动齿轮3，所述副轴从动齿轮3与所述副轴驱动齿轮2啮合，所述副传动轴4上设置有超越离合器28，所述超越离合器28的一端与所述副轴从动齿轮3固定连接，所述超越离合器28的另一端与所述副传动轴4固定连接，所述超越离合器28上设置有锁止装置29，锁止装置29用于防锁止超越离合器。

本实施例中，所述减速齿轮组包括一挡减速齿轮组、二挡减速齿轮组、三挡减速齿轮组、四挡减速齿轮组，所述一挡减速齿轮组包括相互啮合的一挡主动齿轮15和一挡从动齿轮21，所述二挡减速齿轮组包括相互啮合的二挡主动齿轮17和二挡从动齿轮22，所述三挡减速齿轮组包括相互啮合的三挡主动齿轮18和三挡从动齿轮23，所述四挡减速齿轮组包括相互啮合的四挡主动齿轮20和四挡从动齿轮 24，所述一挡主动齿轮15、二挡主动齿轮17、三挡主动齿轮18、四挡主动齿轮20均活动套接于副传动轴4上，所述一挡从动齿轮21、二挡从动齿轮22、三挡从动齿轮23、四挡从动齿轮24固定套接于所述主传动轴5上，在本实施例为四挡的减速齿轮组，同理的，可增加其他更多的减速齿轮组，依次类推可实现更多的挡位变速功能。

本实施例中，所述一挡减速齿轮组与所述二挡减速齿轮组之间设置有可轴向移动的一二挡直齿套筒16，所述一二挡直齿套筒16的左右两侧分别设置有第一插接齿，所述一挡主动齿轮15、所述二挡主动齿轮17设置有与所述第一插接齿配合使用的第一齿槽，所述三挡减速齿轮组与所述四挡减速齿轮组之间设置有可轴向移动的三四挡直齿套筒19，所述三四挡直齿套筒19的左右两侧分别设置有第二插接齿，所述三挡主动齿轮18、所述四挡主动齿轮20设置有与所述插接齿配合使用的第二齿槽，所述一二挡直齿套筒16、所述三四挡直齿套筒19均连接有拔叉操作机构，所述操作控制系统通过控制所述拔叉操作机构驱动所述一二挡直齿套筒16或所述三四挡直齿套筒19 左右的轴向移动，从而实现一挡至四挡的换挡功能。

本实施例中，所述同步轴6上设置有一二挡同步器13和三四挡同步器14，所述一二挡同步器13与所述同步轴6花键连接，所述一二挡同步器13安装于所述一挡同步齿轮12与所述二挡同步齿轮25 之间，所述三四挡同步器14与所述同步轴6花键连接，所述三四挡同步器14安装于所述三挡同步齿轮26与所述四挡同步齿轮27之间。

本实施例中，所述一二挡同步器13的左右两侧设置有第三插接齿，所述一挡同步齿轮12上和所述二挡同步齿轮25上设置有与所述第三插接齿配合使用的第三齿槽，所述三四挡同步器14的左右两侧设置有第四插接齿，所述三挡同步齿轮26上和所述四挡同步齿轮27 上设置有与所述第四插接齿配合使用的第四齿槽，所述一二挡同步器 13、所述三四挡同步器14均连接有拔叉操作机构，所述操作控制系统通过控制所述拔叉操作机构驱动所述一二挡同步器13或所述三四挡同步器14左右的轴向移动。

本实施例中，所述同步轴从动齿轮11的齿数与所述副轴从动齿轮 3的齿轮相同，所述一挡同步齿轮12的齿数与所述一挡主动齿轮15的齿数相同。所述二挡同步齿轮25的齿数与所述二挡主动齿轮17的齿数相同，所述三挡同步齿轮26的齿数与所述三挡主动齿轮18的齿数相同，所述四挡同步齿轮27的齿数与所述四挡主动齿轮20的齿数相同，使得同步轴6与副传动轴4的同挡位转速同步。

以下为通过操作控制系统控制离合器的主动轮盘7与退挡轮盘 8、主动轮盘7与同步轮盘9之间离合变化，一二挡直齿套筒16、三四挡直齿套筒19以及一二挡同步、三四挡同步器14在不同配合情况下的换挡变速功能的实现：

(1)、空挡。

离合器分离，一二挡同步器13与一挡同步齿轮12啮合，其它所有直齿套筒和同步器悬空不啮合状态，超越离合器28锁止状态。

(2)、进挡功能的实现(空挡进一挡)。

操作控制系统控制拨叉操作机构使离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9接合，副传动轴4与同步轴6一挡同步，直齿套筒向左移动与一挡主动齿轮15啮合，完成一挡动作；离合器的主动轮盘 7与离合器的同步轮盘9再分开，一二挡同步器13向右移动与二挡同步齿轮25啮合，等待一挡进二挡操作，完成空挡进一挡自动换挡功能。

(3)、一挡进二挡。

通过操作控制系统控制超越离合器锁止装置29释放，离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9接合(半离合)，由于离合器的主动轮盘7的转速高于离合器的同步轮盘9的转速，离合器的主动轮盘 7的转速在摩擦作用下会有所降低，从而使得副轴从动齿3的转速降低，一二挡直齿套筒16与一挡主动齿轮15咬合力消失，与此同时，操作控制系统控制拨叉操作机构使得一二挡直齿套筒16向右移动，退出一挡工作状态，处于悬空位置，超越离合器28可以确保一二挡直齿套筒16可以顺利脱扣，操作控制系统紧接着控制离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9进一步接合(完全接合)，副传动轴4 与同步轴6实现二挡同步，一二挡直齿套筒16继续向右移动与二挡主动齿轮17啮合，超越离合器的锁止装置29恢复锁止状态，完成一挡进二挡动作，离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9再分开，一二挡同步器13向左移动与二挡同步齿轮25分离悬空，三四挡同步器14向左移动与三挡同步齿轮26啮合等待二挡进三挡操作，完成一挡进二挡自动换挡功能。

由于在换挡操作的同时，动力分别通过同步轴6与副传动轴4之间交替传递给主传动轴5，因此在换挡过程中并没有出现动力传输的停顿，直接换挡，实现了动力换挡不间断输出的功能，以此类推，控制操作系统通过操作离合器及一二挡直齿套筒16、三四挡直齿套筒 19、一二挡同步器13的以及三四挡同步器14的协调动作，可实现更多挡位的进挡功能。

(4)、退挡功能的实现(二挡退一挡)。

当离合器正处于二挡的工作状态下，首先通过操作控制系统控制三四挡同步器14向右移动与三挡同步齿轮26分离悬空，一二挡同步器13向左移动与一挡同步齿轮12啮合，等待二挡退一挡操作，操作控制系统控制超越离合器的锁止装置29释放，调节离合器的主动轮盘7与离合器的退挡轮盘8之间的间隙，离合器的主动轮盘7与离合器的退挡轮盘8产生摩擦作用，部分扭矩直接通过离合器的退挡轮盘 8传递给主传动轴5，由于离合器的主动轮盘7的转速高于离合器的退挡轮盘8的转速，离合器的主动轮盘7的转速在摩擦的作用下会有所降低，从而使得副轴从动齿3的转速降低，一二挡直齿套筒16与二挡主动齿轮17咬合力消失，与此同时，操作控制系统控制拨叉操作机构使得一二挡直齿套筒16向左移动，退出二挡工作状态，处于空挡位置，超越离合器28可以确保一二挡直齿套筒16可以顺利脱扣，与此同时，操作控制系统紧接着控制离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9接合，副传动轴4与同步轴6实现一挡同步，一二挡直齿套筒16继续向左移动与一挡主动齿轮15啮合，离合器的主动轮盘7 与离合器的退挡轮盘8分离，切断离合器的退挡轮盘8的扭矩输出，超越离合器的锁止装置29恢复锁止状态，实现二挡退一挡的变速动作，全部扭矩经第一减速齿轮组输出，最后，离合器的主动轮盘7与离合器的同步轮盘9分开，一二挡同步器13向右移动与二挡同步齿轮25啮合，等待一挡进二挡的操作，完成二挡退一挡的自动换挡功能，以此类推，操作控制系统通过控制离合器及一二挡直齿套筒16、三四挡直齿套筒19、一二挡同步器13以及三四挡同步器14的协调动作，可实现更多挡位的退挡功能。

(5)一挡退空挡。

当离合器正处于一挡的工作状态下，首先通过操作控制系统控制一二挡同步器13向左移动与二挡同步齿轮25分离，与一挡同步齿轮 12啮合，等待一挡退空挡操作，操作控制系统控制超越离合器的锁止装置29释放，控制离合器的主动轮盘7与离合器的退挡轮盘8接合(半离合状态)，离合器的主动轮盘7与离合器的退挡轮盘8产生摩擦作用，部分扭矩直接通过离合器的退挡轮盘8传递给主传动轴5，由于主动轮盘7的转速高于退挡轮盘8的转速，主动轮盘7的转速在摩擦的作用下会有所降低，从而使得副轴从动齿3的转速降低，一二挡直齿套筒16与一挡主动齿轮15咬合力消失，与此同时，操作控制系统控制拨叉操作机构使得一二挡直齿套筒16向右移动，退出一挡工作状态，处于悬空位置。超越离合器28可以确保一二挡直齿套筒16可以顺利脱扣，操作控制系统使主动轮盘7与退挡轮盘8分离，切断离合器的退挡轮盘8的扭矩输出，超越离合器的锁止装置29恢复锁止状态，完成一挡退空挡的自动换挡功能。

同理的，如上所述在主传动轴5、副传动轴4及同步轴6上增加多套减速齿轮组及拨叉操控机构，即可实现更多挡位的变速功能。

综合上述，本发明通过操作控制系统控制调节离合器的开合及控制一二挡直齿套筒16、三四挡直齿套筒19、一二挡同步器13、三四挡同步器14轴向移动，实现动力输出的减速齿轮组的选择，即实现换挡变速，本自动变速装置在换挡变速的过程中能直接换挡变速，实现不间断输出动力，且具有很好的平顺性和舒适性，动力输出无需通过离合器来传递，具有高效率、大扭矩的动力传输能力。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。