CN102678840B - 一种七挡变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种七挡变速器，涉及变速器的技术领域，为能够进一步提高了车辆的动力性而设计。所述七挡变速器包括变速器壳体，所述变速器壳体内固定有相互平行的输入轴、输出轴以及中间轴，所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴上均套设有齿轮，所述齿轮包括空套的活动轮和固套的固定轮，所述活动轮的一侧设有换挡同步器，通过所述换挡同步器与相邻所述活动轮的结合和分离实现所述活动轮与相应的所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴的结合和分离，其中，所述齿轮包括七个活动轮与七个固定轮，所述七个活动轮与七个固定轮之间成对啮合形成七个传动比不同的前进挡齿轮组。本发明适用于机动车辆中。

Description

一种七挡变速器

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及机动车辆上的一种七挡变速器。

背景技术

随着国内汽车产业以及汽车技术的不断发展，很多汽车企业对车辆各方面的性能的要求越来越高，尤其是对车辆的动力性比较重视，而影响车辆的动力性能包括很多方面，其中变速器是一个很主要的方面。

通常人们日常生活中使用的车辆上大多采用手动变速器(MT)或机械式自动变速器(AMT)，而手动变速器(MT)和机械式自动变速器(AMT)则是以五挡和六挡居多。

例如六挡手动变速器(MT)或机械式自动变速器(AMT)中具有六个传动比不同的前进挡齿轮组，因此在切换六个不同的挡位时，六个前进挡齿轮组分别通过与换挡同步器的结合而使变速器拥有六种不同的动力传动比，这样便可以使变速器输出六种不同的动力，从而可以提供车辆六种不同的动力来满足车辆在不同路况(如坡道、凹凸不平的路、山路、高速公路等)下所需的行驶动力，因此六挡手动变速器(MT)或机械式自动变速器(AMT)使车辆表现出较好的动力性。

但是随着现在交通路况的日趋复杂化，这种具有传统的六挡手动变速器(MT)或机械式自动变速器(AMT)的已经不能满足车辆在不同路况下对行驶动力的需求，因此人们日常生活中所使用的车辆依然存在动力性相对较差的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种七挡变速器，能够进一步提高了车辆的动力性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种七挡变速器，包括变速器壳体，所述变速器壳体内固定有相互平行的输入轴、输出轴以及中间轴，所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴上均套设有齿轮，所述齿轮包括空套的活动轮和固套的固定轮，所述活动轮的一侧设有换挡同步器，通过所述换挡同步器与相邻所述活动轮的结合和分离实现所述活动轮与相应的所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴的结合和分离，其中，所述齿轮包括七个活动轮与七个固定轮，所述七个活动轮与七个固定轮之间成对啮合形成七个传动比不同的前进挡齿轮组。

进一步地，所述齿轮还包括倒挡的活动轮和倒挡的固定轮，所述倒挡的活动轮和所述倒挡的固定轮之间啮合有惰轮，所述惰轮的中心穿设有倒挡轴，所述惰轮固套在所述倒挡轴上。

进一步地，所述输入轴与所述输出轴同轴布置，所述输入轴伸出所述变速器壳体的一端与动力输入端连接，所述输出轴伸出所述变速器壳体的另一端与动力输出端连接。

作为本发明的第一种实施例方案，所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为五挡活动轮、六挡活动轮，三挡固定轮、四挡固定轮，二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮、七挡活动轮，且所述五挡活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴的布置依次为五挡固定轮、六挡固定轮，三挡活动轮、四挡活动轮，二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮、七挡固定轮；所述五挡活动轮、六挡活动轮之间的输出轴上，所述三挡活动轮、四挡活动轮之间的中间轴上，所述二挡活动轮、一挡活动轮之间的输出轴上，所述倒挡活动轮、七挡活动轮之间的输出轴上均设有所述换挡同步器。

作为本发明的第二种实施例方案，所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为六挡活动轮、七挡活动轮，四挡固定轮、五挡固定轮，三挡活动轮、二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮，且所述六挡活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴依次为六挡固定轮、七挡固定轮，四挡活动轮、五挡活动轮，三挡固定轮、二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮；所述六挡活动轮、七挡活动轮之间的输出轴上，所述四挡活动轮、五挡活动轮之间的中间轴上，所述三挡活动轮、二挡活动轮之间的输出轴上，所述一挡活动轮、倒挡活动轮之间的输出轴上均设有所述换挡同步器。

作为本发明的第三种实施例方案，所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为五挡活动轮、六挡活动轮，三挡固定轮、四挡固定轮、七挡固定轮，二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮，且所述五挡的活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴的布置依次为五挡固定轮、六挡固定轮，三挡活动轮、四挡活动轮、七挡活动轮，二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮；所述五挡活动轮、六挡活动轮之间的输出轴上，所述三挡活动轮、四挡活动轮之间的中间轴上，所述七挡活动轮一侧的中间轴上，所述二挡活动轮、一挡活动轮之间的输出轴上，所述倒挡活动轮一侧的输出轴上均设有所述换挡同步器。

根据上述的三种实施例，所述一挡固定轮和倒挡固定轮为同一齿轮。

此外，所述变速器壳体内设有隔板，所述隔板内设有轴承，所述轴承支撑所述中间轴或所述输出轴。

所述一挡至六挡分别对应的每个所述前进挡齿轮组的传动比由大到小依次设置。

进一步地，所述七挡变速器电连接有控制器。

本发明实施例提供的七挡变速器，所述变速器壳体内包括由七个空套的活动轮和七个固定的固定轮成对啮合形成的七个传动比不同的前进挡齿轮组，所述活动轮的一侧设有换挡同步器，通过所述换挡同步器与相邻所述活动轮的结合和分离实现所述活动轮与相应的所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴的结合和分离，其带来的有益效果是，在车辆切换到其中一个挡位时，该挡位对应的换挡同步器与相邻前进挡齿轮组中的活动轮结合，使该活动轮与支撑该活动轮相应的轴发生结合，且两者可以同步转动，因此变速器通过该前进挡齿轮组来进行动力传动，由于变速器的动力传动比由该前进挡齿轮组的传动比来提供，因此变速器此时输出一个与该传动比对应的动力来满足车辆当前的行驶动力需求。当车辆在切换七个不同的挡位时，由于变速器内有七个不同传动比的前进挡齿轮组，因此便可以提供变速器七种不同的动力传动比，使变速器输出七种不同的动力，最终使车辆在不同的路况下行驶时，对车辆的行驶动力的选择范围增多，从而提高了车辆的动力性。

附图说明

图1为本发明实施例中七挡变速器挡位的第一种结构布局示意图；

图2为图1所示七挡变速器对应的排挡布置示意图；

图3为本发明实施例中七挡变速器挡位的第二种结构布局示意图；

图4为图3所示七挡变速器对应的排挡布置示意图；

图5为图3所示七挡变速器对应的另一种排挡布置示意图；

图6为本发明实施例中七挡变速器挡位的第三种结构布局示意图；

图7为图6所示七挡变速器对应的排挡布置示意图；

图8为本发明实施例中输入轴、输出轴以及中间轴的空间布置示意图。

附图标记：10-变速器壳体，20-输入轴，30-中间轴，40-输出轴，50-倒挡轴，60a-活动轮，60b-固定轮，70-换挡同步器，80-惰轮，90-轴承，100-隔板

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例的七挡变速器进行详细描述。

如图1、图3或图6所示，为本发明七挡变速器的具体实施例。所述七挡变速器包括变速器壳体10，所述变速器壳体10内固定有相互平行的输入轴20、输出轴40以及中间轴30，所述输入轴20、所述输出轴40及所述中间轴30均套设有齿轮，所述齿轮包括空套的活动轮60a和固套的固定轮60b，所述活动轮60a的一侧设有换挡同步器70，通过所述换挡同步器70与相邻所述活动轮60a的结合和分离实现所述活动轮60a与相应的所述输入轴20、所述输出轴40及所述中间轴30的结合和分离，其中，所述齿轮包括七个活动轮60a与七个固定轮60b，所述七个活动轮60a与七个固定轮60b之间成对啮合形成七个传动比不同的前进挡齿轮组。

本发明实施例提供的七挡变速器，所述变速器壳体10内包括由七个空套的活动轮60a和七个固套的固定轮60b成对啮合形成的七个传动比不同的前进挡齿轮组，所述活动轮60a的一侧设有换挡同步器70，通过所述换挡同步器70与相邻所述活动轮60a的结合和分离实现所述活动轮60a与相应的所述输入轴20、所述输出轴40及所述中间轴30的结合和分离，其带来的有益效果是，在车辆切换到其中一个挡位时，该挡位对应的换挡同步器70与相邻前进挡齿轮组中的活动轮60a结合，使该活动轮60a与支撑该活动轮60a相应的轴发生结合，且两者可以同步转动，因此变速器通过该前进挡齿轮组来进行动力传动，由于变速器的动力传动比由该前进挡齿轮组的传动比来提供，因此变速器此时输出一个与该传动比对应的动力来满足车辆当前的行驶动力需求。当车辆在切换七个不同的挡位时，由于变速器内有七个不同传动比的前进挡齿轮组，因此便可以提供变速器七种不同的动力传动比，使变速器输出七种不同的动力，最终使车辆在不同的路况下行驶时，对车辆的行驶动力的选择范围增多，从而提高了车辆的动力性。

由图1或图3或图6可知，所述齿轮还包括倒挡的活动轮60a和倒挡的固定轮60b，所述倒挡的活动轮60a和所述倒挡的固定轮60b之间啮合有惰轮80，所述惰轮80的中心穿设有倒挡轴50，所述惰轮80固套在所述倒挡轴50上。参照图8可以知道，所述惰轮80位于所述输出轴40(或输入轴20)和所述中间轴30之间空间内，变速器由三个齿轮(活动轮60a、惰轮80、固定轮60b)依次啮合传动所输出的转速方向与由两个齿轮(前进挡齿轮组)啮合传动所输出的转速方向相反，因此使车辆具备倒车的功能。

从图1或图3或图6或图8可以看出，本发明实施例中所述输入轴20与所述输出轴40同轴布置，所述输入轴20伸出所述变速器壳体10的一端与动力输入端连接，所述输出轴40伸出所述变速器壳体10的另一端与动力输出端连接，这样使输入与输出的动力位于同一直线上，可以减小动力在传递过程中的震动力臂，降低动力在传递过程中产生偏执力，从而可以增加动力传动的稳定性，也可以提高传动效率；另外可以节约变速器内的空间，进而减小变速器的体积。

如图1所示，为本发明七挡变速器的第一种实施例方案，所述齿轮沿所述输出轴40的布置依次为五挡活动轮、六挡的活动轮60a，三挡固定轮、四挡的固定轮60b，二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡(R挡)活动轮、七挡活动轮60a，且所述五挡活动轮60a还固套在所述输入轴20上；所述齿轮沿所述中间轴30的布置依次为五挡固定轮、六挡固定轮60b，三挡活动轮、四挡活动轮60a、二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡(R挡)固定轮、七挡固定轮60b；所述五挡活动轮、六挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述三挡活动轮、四挡活动轮60a之间的中间轴30上，所述二挡活动轮、一挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述倒挡活动轮、七挡活动轮60a之间的输出轴40上均设有所述换挡同步器70。由此可看出，五挡为直接挡，即当车辆切换到五挡时，换挡同步器70与五挡的活动轮60a结合，此时五挡活动轮60a与输出轴40发生结合，这样动力不需要经过齿轮传递就可以直接从输入轴20传递给输出轴40，使得换挡动作较为迅速，另外换挡舒适性也提高。

如图2所示，为该方案所对应的排挡布置。

参照图3，为本发明七挡变速器的第二种实施例方案，所述齿轮沿所述输出轴40的布置依次为六挡活动轮、七挡活动轮60a、四挡固定轮、五挡固定轮60b、三挡活动轮、二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡(R挡)活动轮60a，且所述六挡活动轮60a还固套在所述输入轴20上；所述齿轮沿所述中间轴30的布置依次为六挡固定轮、七挡固定轮60b，四挡活动轮、五挡活动轮60a，三挡固定轮、二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡(R挡)固定轮60b；所述六挡活动轮、七挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述四挡活动轮、五挡活动轮60a之间的中间轴30上，所述三挡活动轮、二挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述一挡活动轮、倒挡活动轮60a之间的输出轴40上均设有所述换挡同步器70。

如图4和图5所示，为该方案所对应的排挡布置。从图4和图5的排挡布置可以看出该方案中将一挡和倒挡邻近布置，因为如果倒挡和七挡邻近，在车辆需要倒车时，人们可能错误地切换到七挡，由于七挡为前进挡中的高挡位，因此可能会发生不必要的危险，因此该方案中的排挡布置可以降低这种危险的发生。如图5所示，在排挡布置时可以改变一挡的功能，例如对于多工况的SUV可利用一挡作为特殊工况的爬坡挡C，其余各挡用于普通驾驶。

如图6所示，为本发明七挡变速器的第三种实施例方案，该实施例方案中公开了一挡和倒挡邻近的另一种排布，所述齿轮沿所述输出轴40依次为五挡活动轮、六挡的活动轮60a，三挡固定轮、四挡固定轮60b、七挡活动轮、二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡(R挡)活动轮60a，且所述五挡活动轮60a还固套在所述输入轴20上；所述齿轮沿所述中间轴30依次为五挡固定轮、六挡固定轮60b，三挡活动轮、四挡活动轮60a、七挡固定轮、二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡(R挡)固定轮60b；所述五挡活动轮、六挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述三挡活动轮、四挡活动轮60a之间的中间轴30上，所述七挡活动轮60a一侧的中间轴30上，所述二挡活动轮、一挡活动轮60a之间的输出轴40上，所述倒挡活动轮60a一侧的输出轴40上均设有所述换挡同步器70。

参见图7，这样并排布置倒挡和一挡可以避免人们错误切换挡位，进而避免不必要的危险发生。

另外，再次由图1或图3或图6可知，五挡活动轮或六挡活动轮60a还固套在输入轴20上，而因此五挡或六挡对应的齿轮组为常啮合齿轮组，可以作为动力输入的主动部分，保证动力正常的传递。

根据图3或图6可以看出，所述一挡和倒挡的固定轮60b为同一齿轮，这样可以减少轴上的齿轮排布数量，还可以提高轴的强度。

此外，从图1或图3或图6还可以看出，所述变速器壳体10内设有隔板100，所述隔板100内设有轴承90，所述轴承90支撑所述中间轴30或所述输出轴40，这样能更好的提高中间轴30和输出轴40的转动强度。

本发明实施例中所述一挡至六挡对应的每个所述前进挡齿轮组的传动比由大到小可以依次设置，例如，在车辆切换到二挡的情况下，使车辆保持在一个特定的速度下行驶，此时变速器输入的转速一定，变速器内的动力传动比由二挡的前进挡齿轮提供，因此变速器输出一个特定的转速；当车辆在速度不变的情况下切换到三挡，则三挡对应的前进挡齿轮组开始转动，变速器内的动力传动比由三挡的前进挡齿轮提供，因此变速器输出另外一个特定的转速，由于三挡的前进挡齿轮和二挡的前进挡齿轮的传动比之间的差距较小，使得这两个特定的转速的差距也较小，也就是输出动力的差距较小，因而动力的衔接性比较好。这样我们可以看出，设置紧密的传动比，可以提高车辆换挡过程中的动力衔接顺畅性，也提高了换挡舒适性。

同时，最高挡(七挡)对应的前进挡齿轮组的传动比可以设定地更小，这样可以使变速器在输入转速较小的情况下便可以输出较高的转速，因此可以降低车辆在高速行驶时发动机输出的转速，进而降低了车辆的耗油量和减少废气的排废量，从而改善了车辆在高速行驶时的燃油经济性以及排放性。

本发明实施例中所述七挡变速器电连接有控制器。由于所述七挡变速器是一种手动变速器(MT),为了实现车辆换挡迅速，这种手动变速器(MT)通过与控制器配合使用便可以实现自动控制换挡，进一步实现械式自动变速器(AMT)产品的延伸。

参照图1，我们简单介绍下各挡的工作时的动力传递路线：

一挡：

一二挡之间的换挡同步器70与一挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经一挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

二挡：

一、二挡之间的换挡同步器70与二挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经二挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

三挡：

三、四挡之间的换挡同步器70与三挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经三挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

四挡：

三、四挡之间的换挡同步器70与四挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经四挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

五挡：

五、六挡之间的换挡同步器70与五挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20之间输出到输出轴40，终输出轴40将动力输出。

六挡：

五、六挡之间的换挡同步器70与六挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经六挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

七挡：

倒挡、七挡之间的换挡同步器70与七挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经七挡对应的齿轮组传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

倒挡：

倒挡、七挡之间的换挡同步器70与倒挡的活动轮60a结合，此时该活动轮60a与输出轴40结合，动力由输入轴20经过常啮合齿轮组(五挡对应的齿轮组)的传动输出到中间轴30，中间轴30经倒挡的固定轮60b、惰轮80、活动轮60a依次的啮合传动将动力输出到输出轴40，最终输出轴40将动力输出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种七挡变速器，包括变速器壳体，所述变速器壳体内固定有相互平行的输入轴、输出轴以及中间轴，所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴上均套设有齿轮，所述齿轮包括空套的活动轮和固套的固定轮，所述活动轮的一侧设有换挡同步器，通过所述换挡同步器与相邻所述活动轮的结合和分离实现所述活动轮与相应的所述输入轴、所述输出轴及所述中间轴的结合和分离，其特征在于，所述齿轮包括七个活动轮与七个固定轮，所述七个活动轮与七个固定轮之间成对啮合形成七个传动比不同的前进挡齿轮组；

所述齿轮还包括倒挡的活动轮和倒挡的固定轮，所述倒挡的活动轮和所述倒挡的固定轮之间啮合有惰轮，所述惰轮的中心穿设有倒挡轴，所述惰轮固套在所述倒挡轴上；

所述输入轴与所述输出轴同轴布置，所述输入轴伸出所述变速器壳体的一端与动力输入端连接，所述输出轴伸出所述变速器壳体的另一端与动力输出端连接；

所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为五挡活动轮、六挡活动轮，三挡固定轮、四挡固定轮，二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮、七挡活动轮，且所述五挡活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴的布置依次为五挡固定轮、六挡固定轮，三挡活动轮、四挡活动轮，二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮、七挡固定轮；所述五挡活动轮、六挡活动轮之间的输出轴上，所述三挡活动轮、四挡活动轮之间的中间轴上，所述二挡活动轮、一挡活动轮之间的输出轴上，所述倒挡活动轮、七挡活动轮之间的输出轴上均设有所述换挡同步器；或

所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为六挡活动轮、七挡活动轮，四挡固定轮、五挡固定轮，三挡活动轮、二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮，且所述六挡的活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴依次为六挡固定轮、七挡固定轮，四挡活动轮、五挡活动轮，三挡固定轮、二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮；所述六挡活动轮、七挡活动轮之间的输出轴上，所述四挡活动轮、五挡活动轮之间的中间轴上，所述三挡活动轮、二挡活动轮之间的输出轴上，所述一挡活动轮、倒挡活动轮之间的输出轴上均设有所述换挡同步器；或

所述齿轮沿所述输出轴的布置依次为五挡活动轮、六挡活动轮，三挡固定轮、四挡固定轮、七挡固定轮，二挡活动轮、一挡活动轮、倒挡活动轮，且所述五挡活动轮还固套在所述输入轴上；所述齿轮沿所述中间轴的布置依次为五挡固定轮、六挡固定轮，三挡活动轮、四挡活动轮、七挡活动轮，二挡固定轮、一挡固定轮、倒挡固定轮；所述五挡活动轮、六挡活动轮之间的输出轴上，所述三挡活动轮、四挡活动轮之间的中间轴上，所述七挡活动轮一侧的中间轴上，所述二挡活动轮、一挡活动轮之间的输出轴上，所述倒挡活动轮一侧的输出轴上均设有所述换挡同步器。

2.根据权利要求1所述的七挡变速器，其特征在于，所述一挡固定轮和倒挡固定轮为同一齿轮。

3.根据权利要求1所述的七挡变速器，其特征在于，所述变速器壳体内设有隔板，所述隔板内设有轴承，所述轴承支撑所述中间轴或所述输出轴。

4.根据权利要求1所述的七挡变速器，其特征在于，所述一挡至六挡分别对应的每个所述前进挡齿轮组的传动比由大到小依次设置。

5.根据权利要求1所述的七挡变速器，其特征在于，所述七挡变速器电连接有控制器。