專利名稱：差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)級(jí)變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器。
背景技術(shù)：
變速器按照變速方式主要分為手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器，按照變速級(jí)數(shù)可分為有 級(jí)變速器和無(wú)級(jí)變速器。傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器早已廣泛地應(yīng)用于各種變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，手動(dòng)變速器一般都需要 配合離合器一起使用，在變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行中，需要對(duì)離合器進(jìn)行切斷和結(jié)合操作才能 實(shí)現(xiàn)變速器的變速操作，例如在汽車的換擋過(guò)程中，駕駛員切斷和結(jié)合離合器的時(shí)機(jī)與掛 擋的動(dòng)作配合不好，容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，或者掛擋不穩(wěn)，造成離合器的嚴(yán)重磨損。自動(dòng)變速器能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速情況自動(dòng)變換傳動(dòng)比，使汽車獲得良好的 動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性，并減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染。以汽車的變速箱為例，現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)變速機(jī)構(gòu)是根據(jù)汽車速度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、動(dòng) 力負(fù)荷等因素自動(dòng)進(jìn)行升降擋位，不需由駕駛者操作離合器換擋，自動(dòng)變速器比手動(dòng)變速 器復(fù)雜很多，有很多方面不相同，但很大的區(qū)別在于控制方面。手動(dòng)變速器由駕駛員操縱擋 位，加擋或減擋由人工操作，而自動(dòng)變速器是由機(jī)器自動(dòng)控制擋位，變換擋位是由液壓控制 裝置進(jìn)行的。液壓控制裝置根據(jù)節(jié)氣門(油門)開(kāi)度和變速器輸出軸送來(lái)的信號(hào)控制升降 擋。根據(jù)節(jié)氣門開(kāi)度變化，液壓控制裝置中的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生與加速踏板下量成正比的液壓，該 液壓作為節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)加到液壓控制裝置；另外有裝配在輸出軸上的速控液壓閥可產(chǎn)生 與轉(zhuǎn)速(車速)成正比的液壓，作為車速信號(hào)加到液壓控制裝置。因此，就有節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào) 和車速信號(hào)，液壓控制裝置根據(jù)這兩個(gè)信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)變速器油量(擋位)，從而控制換擋時(shí) 機(jī)。在汽車駕駛中駕駛員踏下加速踏板(油門踏板)，控制節(jié)氣門開(kāi)度就能自動(dòng)控制變速器 內(nèi)的液壓控制裝置，液壓控制裝置會(huì)利用液力去控制行星齒輪系統(tǒng)的離合器和制動(dòng)器，以 改變行星齒輪的傳動(dòng)狀態(tài)，如果是電子控制自動(dòng)變速器，就要在上述基礎(chǔ)上增加電磁閥。電 控單元借助電磁閥控制自動(dòng)變速器工作過(guò)程。ECU輸入電路接受傳感器和其他裝置輸入的 信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾處理和放大，然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)驅(qū)動(dòng)被控的電磁閥的工作。然而，此 種結(jié)構(gòu)體積大、機(jī)構(gòu)復(fù)雜、重量重、維修費(fèi)用高而導(dǎo)致該類變速器的缺陷尤為明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉，并可根據(jù) 實(shí)際工作狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速 器，包括輸入軸、變速機(jī)構(gòu)及輸出軸，所述變速機(jī)構(gòu)包括行星支架、設(shè)置于行星支架的行星 錐齒輪、分別設(shè)置于行星錐齒輪兩側(cè)的第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪，行星錐齒輪分別與第一 太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪嚙合連接，輸入軸與第一太陽(yáng)輪連接，輸出軸與第二太陽(yáng)輪連接，所述 第二太陽(yáng)輪的旁側(cè)設(shè)置有偶合器，該偶合器包括第一偶合輪和第二偶合輪，第一偶合輪與行星支架連接，第二偶合輪與輸出軸連接。其中，所述行星支架設(shè)置有行星錐齒輪軸，行星錐齒輪活動(dòng)套接于該行星錐齒輪 軸ο優(yōu)選的，所述行星支架開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行星錐齒輪 軸的一端嵌設(shè)于所述空腔，所述行星錐齒輪的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行星錐齒輪分別套接于四 個(gè)行星錐齒輪軸。另一優(yōu)選的，所述行星支架開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行星錐 齒輪軸的一端嵌設(shè)于所述空腔，所述行星錐齒輪的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行星錐齒輪分別套接 于兩個(gè)行星錐齒輪軸。其中，所述第一偶合輪中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪和第二偶 合輪分別設(shè)置于第一偶合輪的兩側(cè)。再一優(yōu)選的，所述第一偶合輪中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪和 第二偶合輪均設(shè)置于第一偶合輪的左側(cè)，第二偶合輪設(shè)置于第二太陽(yáng)輪的右側(cè)。其中，所述偶合器為磁力耦合器或液力偶合器。其中，所述輸出軸與第二偶合輪為花鍵聯(lián)接或平鍵聯(lián)接。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提供了一種差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器， 包括輸入軸、變速機(jī)構(gòu)及輸出軸，所述變速機(jī)構(gòu)包括行星支架、設(shè)置于行星支架的行星錐齒 輪、分別設(shè)置于行星錐齒輪兩側(cè)的第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪，行星錐齒輪分別與第一太陽(yáng) 輪和第二太陽(yáng)輪嚙合連接，輸入軸與第一太陽(yáng)輪連接，輸出軸與第二太陽(yáng)輪連接，所述第二 太陽(yáng)輪的旁側(cè)設(shè)置有偶合器，該偶合器包括第一偶合輪和第二偶合輪，第一偶合輪與行星 支架連接，第二偶合輪與輸出軸連接。本實(shí)用新型所述差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器在變速過(guò) 程中，當(dāng)實(shí)際工作狀況引起輸出軸的扭矩減小時(shí)，偶合器的第一偶合輪和第二偶合輪之間 的轉(zhuǎn)速差逐漸減小，即輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比逐漸降低；當(dāng)實(shí)際工作狀況引起輸出軸的 扭矩變大時(shí)，偶合器的第一偶合輪和第二偶合輪之間的轉(zhuǎn)速差逐漸增大，即輸入軸與輸出 軸的轉(zhuǎn)速比逐漸增大，從而實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)無(wú)級(jí)變速功能，本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、 成本低廉，并能根據(jù)實(shí)際工作狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比，實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步 的說(shuō)明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1至圖3所示為本實(shí)用新型所述差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的實(shí)施例一，包括 輸入軸1、變速機(jī)構(gòu)及輸出軸2，所述變速機(jī)構(gòu)包括行星支架3、設(shè)置于行星支架3的行星錐齒輪4、分別設(shè)置于行星錐齒輪4兩側(cè)的第一太陽(yáng)輪5和第二太陽(yáng)輪6，行星錐齒輪4分別 與第一太陽(yáng)輪5和第二太陽(yáng)輪6嚙合連接，輸入軸1與第一太陽(yáng)輪5連接，輸出軸2與第二 太陽(yáng)輪6連接，所述第二太陽(yáng)輪6的旁側(cè)設(shè)置有偶合器，該偶合器包括第一偶合輪7和第二 偶合輪8，第一偶合輪7與行星支架3連接，第二偶合輪8與輸出軸2連接。本實(shí)施例中，第 二太陽(yáng)輪6與所述輸出軸2 —體成型。在工作過(guò)程中，第一太陽(yáng)輪5隨輸入軸1 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸2在剛剛起步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 驅(qū)動(dòng)輸出軸2轉(zhuǎn)動(dòng)需要的扭矩較大，此時(shí)，偶合器的第一偶合輪7與第二偶合輪8之間的轉(zhuǎn) 速差較大，第一太陽(yáng)輪5帶動(dòng)行星錐齒輪4做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第一偶合輪7和行星支架3在 行星錐齒輪4的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)較快，第二太陽(yáng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)較慢，以自動(dòng)降低與第二太陽(yáng)輪6連接 的輸出軸2的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)大輸入軸1與輸出軸2的轉(zhuǎn)速比。第一太陽(yáng)輪5在輸入軸1的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸出軸2轉(zhuǎn)動(dòng)需要的扭矩減 小時(shí)，偶合器的第一偶合輪7和第二偶合輪8之間的轉(zhuǎn)速差逐漸變小，即第一偶合輪7和行 星支架3的轉(zhuǎn)速逐漸減慢，第二偶合輪8的轉(zhuǎn)速逐漸加快，在輸入軸1和第一太陽(yáng)輪5的轉(zhuǎn) 速不變的情況下，第二太陽(yáng)輪6的轉(zhuǎn)速逐漸加快，以自動(dòng)逐漸加快與第二太陽(yáng)輪6連接的輸 出軸2的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)逐步調(diào)小輸入軸1與輸出軸2的轉(zhuǎn)速比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述差速偶 合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的自動(dòng)變速功能；由于在變速過(guò)程中，偶合器的第一偶合輪7和第二偶 合輪8之間的轉(zhuǎn)速差是逐漸減小，其轉(zhuǎn)速差的減小變化為無(wú)級(jí)變化，故所述差速偶合無(wú)級(jí) 自動(dòng)變速器的變速為無(wú)級(jí)變速。在上述變速過(guò)程中，當(dāng)實(shí)際工作狀況引起輸出軸2的扭矩減小時(shí)，偶合器的第一 偶合輪7和第二偶合輪8之間的轉(zhuǎn)速差逐漸減小，即輸入軸1與輸出軸2的轉(zhuǎn)速比逐漸降 低；當(dāng)實(shí)際工作狀況引起輸出軸2的扭矩變大時(shí)，偶合器的第一偶合輪7和第二偶合輪8之 間的轉(zhuǎn)速差逐漸增大，即輸入軸1與輸出軸2的轉(zhuǎn)速比逐漸增大，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)變速功 能，本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉，并能根據(jù)實(shí)際工作狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入軸1 與輸出軸2的轉(zhuǎn)速比，實(shí)用性強(qiáng)。本實(shí)施例的所述行星支架3設(shè)置有行星錐齒輪軸9，行星錐齒輪4活動(dòng)套接于該行 星錐齒輪軸9。具體的所述行星支架3開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸9的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行 星錐齒輪軸9的一端嵌設(shè)于所述空腔，所述行星錐齒輪4的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行星錐齒輪4 分別套接于四個(gè)行星錐齒輪軸9。當(dāng)?shù)诙?yáng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速低于第一太陽(yáng)輪5的轉(zhuǎn)速時(shí)，與第一太陽(yáng)輪5和第二 太陽(yáng)輪6嚙合連接的行星錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)行星錐齒輪軸9及行星支架3轉(zhuǎn)動(dòng)，以將輸 入軸1的扭矩以差速器的傳動(dòng)方式傳遞給第一偶合輪7和/或第二偶合輪8，通過(guò)偶合器將 扭矩傳遞給輸出軸2。本實(shí)施例的所述第一偶合輪7中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸2穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪6 和第二偶合輪8分別設(shè)置于第一偶合輪7的兩側(cè)。優(yōu)選實(shí)施方式是，所述偶合器為磁力耦 合器，第一偶合輪7和第二偶合輪8的轉(zhuǎn)速差會(huì)根據(jù)輸出軸2的轉(zhuǎn)矩大小改變，并通過(guò)第二 太陽(yáng)輪6和/或第二偶合輪8傳遞給輸出軸2。當(dāng)然，所述偶合器還可以為液力偶合器，同 樣也能達(dá)到上述技術(shù)效果。本實(shí)施例的所述輸出軸2與第二偶合輪8為花鍵聯(lián)接，花鍵聯(lián)接可大大提高輸出 軸2與第二偶合輪8固定連接的同軸精度，實(shí)用性更強(qiáng)。當(dāng)然也可以為平鍵聯(lián)接。
5[0030]如圖4所示為本實(shí)用新型所述差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的實(shí)施例二，與上述實(shí)施 例一的不同之處在于所述行星支架3開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸9的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行 星錐齒輪軸9的一端嵌設(shè)于所述空腔，所述行星錐齒輪4的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行星錐齒輪4 分別套接于兩個(gè)行星錐齒輪軸9。同樣也能實(shí)現(xiàn)其技術(shù)效果，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，適用于傳遞扭 矩較小的工作場(chǎng)合。如圖5所示為本實(shí)用新型所述差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的實(shí)施例三，與上述實(shí)施 例一的不同之處在于所述第一偶合輪7中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸2穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪 6和第二偶合輪8均設(shè)置于第一偶合輪7的左側(cè)，第二偶合輪8設(shè)置于第二太陽(yáng)輪6的右 側(cè)。本實(shí)施例中，第二太陽(yáng)輪6和第二偶合輪8均可預(yù)先與輸出軸2進(jìn)行組裝，降低本實(shí)用 新型所述差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的裝配難度，提高生產(chǎn)效率。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，行星錐齒輪軸9及行星錐齒輪4的數(shù)目還可以同時(shí)為六個(gè)或 八個(gè)，行星錐齒輪軸9均勻布置于行星支架3，每個(gè)行星錐齒輪軸9均套設(shè)一個(gè)行星錐齒輪 4，以便于傳遞更大的扭矩，適用于傳遞扭矩較大的工作場(chǎng)合。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)現(xiàn)方案中的三種，除此之外，本實(shí)用新型還可 以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，包括輸入軸(1)、變速機(jī)構(gòu)及輸出軸(2)，所述變速機(jī)構(gòu) 包括行星支架(3)、設(shè)置于行星支架(3)的行星錐齒輪(4)、分別設(shè)置于行星錐齒輪(4)兩側(cè) 的第一太陽(yáng)輪(5)和第二太陽(yáng)輪(6)，行星錐齒輪(4)分別與第一太陽(yáng)輪(5)和第二太陽(yáng)輪 (6)嚙合連接，輸入軸(1)與第一太陽(yáng)輪(5)連接，輸出軸(2)與第二太陽(yáng)輪(6)連接，其特 征在于所述第二太陽(yáng)輪(6)的旁側(cè)設(shè)置有偶合器，該偶合器包括第一偶合輪(7)和第二偶 合輪(8)，第一偶合輪(7)與行星支架(3)連接，第二偶合輪(8)與輸出軸(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述行星支架(3)設(shè) 置有行星錐齒輪軸(9 )，行星錐齒輪(4 )活動(dòng)套接于該行星錐齒輪軸(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述行星支架(3) 開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸(9)的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行星錐齒輪軸(9)的一端嵌設(shè)于所述空 腔，所述行星錐齒輪(4)的數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)行星錐齒輪(4)分別套接于四個(gè)行星錐齒輪軸 (9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述行星支架(3) 開(kāi)設(shè)有空腔，行星錐齒輪軸(9)的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行星錐齒輪軸(9)的一端嵌設(shè)于所述空 腔，所述行星錐齒輪(4)的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)行星錐齒輪(4)分別套接于兩個(gè)行星錐齒輪軸 (9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述第一偶合輪(7) 中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸(2)穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪(6)和第二偶合輪(8)分別設(shè)置于第一 偶合輪(7)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述第一偶合輪(7) 中部開(kāi)設(shè)有用于輸出軸(2)穿過(guò)的軸孔，第二太陽(yáng)輪(6)和第二偶合輪(8)均設(shè)置于第一偶 合輪(7)的左側(cè)，第二偶合輪(8)設(shè)置于第二太陽(yáng)輪(6)的右側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述偶合器為磁力 耦合器或液力偶合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于所述輸出軸(2)與第 二偶合輪(8)為花鍵聯(lián)接或平鍵聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及無(wú)級(jí)變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種差速偶合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，包括輸入軸、變速機(jī)構(gòu)及輸出軸，所述變速機(jī)構(gòu)包括行星支架、設(shè)置于行星支架的行星錐齒輪、分別設(shè)置于行星錐齒輪兩側(cè)的第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪，行星錐齒輪分別與第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪嚙合連接，輸入軸與第一太陽(yáng)輪連接，輸出軸與第二太陽(yáng)輪連接，所述第二太陽(yáng)輪的旁側(cè)設(shè)置有偶合器，該偶合器包括第一偶合輪和第二偶合輪，第一偶合輪與行星支架連接，第二偶合輪與輸出軸連接。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉，并能根據(jù)實(shí)際工作狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F16H3/44GK201858327SQ20102059406
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
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