阅读说明：本技术 一种自动变速器及车辆 (Automatic transmission and vehicle ) 是由 徐志超 刘意气 傅灵玲 谭艳军 林霄喆 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自动变速器及车辆,涉及车辆传动机构技术领域。本发明的自动变速器包括进挡传动系统和倒挡传动系统。进挡传动系统包括多个从动齿轮和至少一个输出轴。倒挡传动系统包括：输入锥齿轮,与进挡传动系统的一个从动齿轮固连；输出锥齿轮,与进挡传动系统的一个输出轴固连；换向锥齿轮,设置在输入锥齿轮与输出锥齿轮之间,换向锥齿轮具有伸出状态和收缩状态,当换向锥齿轮处于收缩状态时,输出锥齿轮不随输入锥齿轮一起转动；当换向锥齿轮处于伸出状态时,输出锥齿轮随输入锥齿轮一起转动。本发明的自动变速器的锥齿轮结构的布置,使得变速器结构紧凑并且实现输出扭矩换向功能,满足倒挡需求的同时节省径向空间与轴向空间。(The invention provides an automatic transmission and a vehicle, and relates to the technical field of vehicle transmission mechanisms. The automatic transmission of the present invention includes a forward drive train and a reverse drive train. The geared drive train includes a plurality of driven gears and at least one output shaft. The reverse gear transmission system comprises: the input bevel gear is fixedly connected with a driven gear of the gear-shifting transmission system; the output bevel gear is fixedly connected with one output shaft of the gear-in transmission system; the reversing bevel gear is arranged between the input bevel gear and the output bevel gear, the reversing bevel gear has an extending state and a contracting state, and when the reversing bevel gear is in the contracting state, the output bevel gear does not rotate along with the input bevel gear; when the reversing bevel gear is in an extended state, the output bevel gear rotates with the input bevel gear. The bevel gear structure of the automatic transmission is arranged, so that the transmission is compact in structure, the output torque reversing function is realized, the reverse gear requirement is met, and the radial space and the axial space are saved.)

一种自动变速器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆传动机构技术领域，特别是涉及一种自动变速器及车辆。

背景技术

乘用车使用的变速器产品竞争激烈，对变速器的性能要求越来越高，拥有动力响应迅速、操纵体验较好、成本相对较低等优势的双离合自动变速器，已成为重要的发展方向之一。双离合自动变速器的传动系统结构，是变速器的核心设计内容，对轻量化和小型化有决定性作用，因此紧凑高效的布置结构有非常重要的意义。紧凑的变速器传动系统布局，更容易实现变速器产品的多平台搭载；而在非常有限的空间内，实现更宽的速比范围有利于提高整体传动效率，达到更高的动力输出和更好的油耗水平。目前变速器中为了实现倒挡的转矩方向变换，采用单独的倒挡轴布置，但倒挡齿轮占用大量径向空间。或者采用在两个输出轴上增加一对齿轮的布置，但倒挡齿轮组会增加轴向空间。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种自动变速器，解决现有的变速器的占用空间大的问题。

本发明的另一个目的是解决现有技术速比范围窄，传动效率低的问题。

本发明的有一个目的是提供一种具有上面的自动变速器的车辆。

特别地，本发明提供了一种自动变速器，包括进挡传动系统和倒挡传动系统，其中，所述进挡传动系统包括多个从动齿轮和至少一个输出轴；所述倒挡传动系统包括：

输入锥齿轮，与所述进挡传动系统的其中一个从动齿轮固连；

输出锥齿轮，与所述进挡传动系统的其中一个输出轴固连；

换向锥齿轮，设置在所述输入锥齿轮与所述输出锥齿轮之间，所述换向锥齿轮具有伸出状态和收缩状态，当所述换向锥齿轮处于所述收缩状态时，所述输出锥齿轮不随所述输入锥齿轮一起转动；当所述换向锥齿轮处于所述伸出状态时，所述输出锥齿轮随所述输入锥齿轮一起转动。

可选地，所述倒挡传动系统还包括导向柱，所述导向柱与所述换向锥齿轮连接，用于限制所述换向锥齿轮的运动方向和运动行程，并为所述换向锥齿轮提供支撑。

可选地，所述进挡传动系统还包括：

双离合器；

输入轴系统，包括输入轴以及与所述输入轴连接的多个主动齿轮，所述输入轴与所述双离合器连接，从所述双离合器传递的动力通过所述输入轴传递至所述主动齿轮；

输出轴系统，包括输出轴、与所述输出轴连接的同步器及通过所述同步器与所述输出轴连接的多个从动齿轮，所述从动齿轮与对应的所述主动齿轮啮合，以将所述主动齿轮的动力通过从动齿轮由所述输出轴传递出去。

可选地，所述输入轴包括第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴与所述第二输入轴均与所述双离合器的输出端连接，所述第一输入轴为实心轴，所述第二输入轴为空心轴，所述第二输入轴套设在所述第一输入轴上。

可选地，所述主动齿轮包括五个；

所述第一输入轴处设置有一挡主动齿轮、三五挡主动齿轮和七挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮、所述三五挡主动齿轮和所述七挡主动齿轮分别与对应的一挡从动齿轮、三挡从动齿轮、五挡从动齿轮和七挡从动齿轮啮合；

所述第二输入轴处设置有二四挡主动齿轮和六八挡主动齿轮，所述二四挡主动齿轮分别与二挡从动齿轮和四挡从动齿轮啮合，所述六八挡主动齿轮分别与六挡从动齿轮和八挡从动齿轮啮合。

可选地，所述输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述第二输出轴均与差速器连接，以将传递至所述输出轴上的动力通过所述差速器传递出去。

可选地，所述从动齿轮包括八个；

所述第一输出轴与一三挡同步器和二六挡同步器固连，所述第一输出轴通过所述一三挡同步器与一挡从动齿轮和三挡从动齿轮连接，所述第一输出轴通过所述二六挡同步器与二挡从动齿轮或六挡从动齿轮，以将所述一挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮、所述二挡从动齿轮或所述六挡从动齿轮的动力传输出去；

所述第二输出轴与四八挡同步器和五七挡同步器固连，所述第二输出轴通过所述四八挡同步器与四挡从动齿轮和八挡从动齿轮连接，所述第二输出轴通过所述五七挡同步器与五挡从动齿轮和七挡从动齿轮连接，以将所述四挡从动齿轮、所述八挡从动齿轮、所述五挡从动齿轮或所述七挡从动齿轮的动力传输出去。

可选地，所述输入锥齿轮固接在所述一挡从动齿轮的端面，所述输出锥齿轮与所述第一输出轴固连，以通过一挡进行倒挡动力输出。

可选地，当所述换向锥齿轮处于所述收缩状态时，所述输出锥齿轮不随所述输入锥齿轮一起转动，所述变速器带动车辆进入前进工况，所述车辆以不同挡位向前行驶；当所述换向锥齿轮处于所述伸出状态时，所述输出锥齿轮随所述输入锥齿轮一起转动，所述变速器带动所述车辆进入倒挡工况，所述车辆向后倒退。

特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述的自动变速器。

本发明的自动变速器的倒挡传动系统通过在进挡传动系统的从动齿轮以及输出轴处设置一组锥齿轮结构就能实现倒挡的功能，该锥齿轮结构的布置，使得变速器结构紧凑并且实现输出扭矩换向功能，满足倒挡需求的同时节省径向空间与轴向空间。

进一步地，本发明的换向锥齿轮采用浮动式的设计，通过控制换向锥齿轮在导向柱中的行程，实现扭矩传递或中断，实现同步器组件的功能，相比于同步器组件方案，节省了轴向空间。

本发明的变速器采用八个前进挡位，一个倒挡挡位，相比于六速和七速自动变速器，可以实现更宽的速比范围，较高的传动效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的实施例的混合动力变速器的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的自动变速器100的示意性结构图。如图所示，本发明的自动变速器100可以包括进挡传动系统200和倒挡传动系统300。其中，进挡传动系统200包括多个从动齿轮和至少一个输出轴。倒挡传动系统300可以包括输入锥齿轮15、输出锥齿轮17和换向锥齿轮16。输入锥齿轮15与进挡传动系统200的其中一个从动齿轮固接。输出锥齿轮17与进挡传动系统200的其中一个输出轴固接。换向锥齿轮16设置在输入锥齿轮15与输出锥齿轮17之间，换向锥齿轮16具有伸出状态和收缩状态，当换向锥齿轮16处于收缩状态时，输出锥齿轮17不随输入锥齿轮15一起转动。当换向锥齿轮16处于伸出状态时，输出锥齿轮17随输入锥齿轮15一起转动。

本实施例的自动变速器100的倒挡传动系统300通过在进挡传动系统200的从动齿轮以及输出轴处设置一组锥齿轮结构就能实现倒挡的功能，该锥齿轮结构的布置，使得变速器结构紧凑并且实现输出扭矩换向功能，满足倒挡需求的同时节省径向空间与轴向空间。

作为本发明的一个具体地实施例，本实施例的倒挡传动系统300还包括导向柱70，导向柱70与换向锥齿轮16连接，用于限制换向锥齿轮16的运动方向和运动行程，并为换向锥齿轮16提供支撑。换向锥齿轮16采用浮动式的设计，通过控制换向锥齿轮16在导向柱70中的行程，实现扭矩传递或中断，实现同步器组件的功能，相比于同步器组件方案，节省了轴向空间。

作为本发明的一个具体地实施例，进挡传动系统200还可以包括双离合器50、输入轴系统和输出轴系统。其中，输入轴系统可以包括输入轴30、40以及与输入轴30、40连接的多个主动齿轮，输入轴30、40与双离合器50连接，从双离合器50传递的动力通过输入轴传递至主动齿轮。输出轴系统可以包括输出轴、与输出轴10、20连接的同步器18、19、26、27及通过同步器18、19、26、27与输出轴10、20连接的多个从动齿轮，从动齿轮与对应的主动齿轮啮合，以将主动齿轮的动力通过从动齿轮由输出轴传递出去。

输入轴30、40包括第一输入轴40和第二输入轴30，第一输入轴40与第二输入轴30均与双离合器50的输出端连接，第一输入轴40为实心轴，第二输入轴30为空心轴，第二输入轴30套设在第一输入轴40上。

主动齿轮包括五个。第一输入轴40处设置有一挡主动齿轮43、三五挡主动齿轮42和七挡主动齿轮41，一挡主动齿轮43、三五挡主动齿轮42和七挡主动齿轮41分别与对应的一挡从动齿轮14、三挡从动齿轮13、五挡从动齿轮24和七挡从动齿轮25啮合。第二输入轴30处设置有二四挡主动齿轮31和六八挡主动齿轮32，二四挡主动齿轮31分别与二挡从动齿轮11和四挡从动齿轮21啮合，六八挡主动齿轮32分别与六挡从动齿轮12和八挡从动齿轮22啮合。

输出轴10、20包括第一输出轴10和第二输出轴20，第一输出轴10与第二输出轴20均与差速器60连接，以将传递至输出轴上的动力通过差速器60传递出去。

第一输出轴10、第二输出轴20与第一输入轴40及第二输入轴30均平行设置。

从动齿轮包括八个。第一输出轴10与一三挡同步器19和二六挡同步器18固连，第一输出轴10通过一三挡同步器19与一挡从动齿轮14和三挡从动齿轮13连接，第一输出轴10通过二六挡同步器18与二挡从动齿轮11或六挡从动齿轮12，以将一挡从动齿轮14、三挡从动齿轮13、二挡从动齿轮11或六挡从动齿轮12的动力传输出去。第二输出轴20与四八挡同步器26和五七挡同步器27固连，第二输出轴20通过四八挡同步器26与四挡从动齿轮21和八挡从动齿轮22连接，第二输出轴20通过五七挡同步器27与五挡从动齿轮24和七挡从动齿轮25连接，以将四挡从动齿轮21、八挡从动齿轮22、五挡从动齿轮24或七挡从动齿轮25的动力传输出去。第一输出轴10与第二输出轴20上均设置有驻车棘轮23。输入锥齿轮15固接在一挡从动齿轮14的端面，输出锥齿轮17与第一输出轴10固连，以通过一挡进行倒挡动力输出。

当换向锥齿轮16处于收缩状态时，输出锥齿轮17不随输入锥齿轮15一起转动，变速器带动车辆进入前进工况，车辆以不同挡位向前行驶。当换向锥齿轮16处于伸出状态时，输出锥齿轮17随输入锥齿轮15一起转动，变速器带动车辆进入倒挡工况，车辆向后倒退。

作为本发明一个具体地实施例，本发明的自动变速器100的八个前进挡位和一个倒挡挡位的传动路线如下：

1)、一挡工况时，双离合器50与第一输入轴40接合，一三挡同步器19与一挡从动齿轮14接合，换向锥齿轮16处于收缩状态；

一挡动力传递路线：输入-双离合器50-第一输入轴40-一挡从动齿轮14-第一输出轴10-差速器60-输出。

2)、二挡工况时，双离合器50与第二输入轴30接合，二六挡同步器18与二挡从动齿轮11接合，换向锥齿轮16处于收缩状态；

二挡动力传递路线：输入-双离合器50-第二输入轴30-二挡从动齿轮11-第一输出轴10-差速器60-输出。

3)、三挡工况时，双离合器50与第一输入轴40接合，一三挡同步器19与三挡从动齿轮13接合，换向锥齿轮16处于收缩状态；

三挡动力传递路线：输入-双离合器50-第一输入轴40-三挡从动齿轮13-第一输出轴10-差速器60-输出。

4)、四挡工况时，双离合器50与第二输入轴30接合，四八挡同步器26与四挡从动齿轮21接合，换向锥齿轮16处于收缩状态；

四挡动力传递路线：输入-双离合器50-第二输入轴30-四挡从动齿轮21-第二输出轴20-差速器60-输出。

5)、五挡工况时，双离合器50与第一输入轴40接合，五七挡同步器27与五挡从动齿轮24接合，换向锥齿轮16处于收缩状态。

五挡动力传递路线：输入-双离合器50-第一输入轴40-五挡从动齿轮24-第二输出轴20-差速器60-输出。

6)、六挡工况时，双离合器50与第二输入轴30接合，二六挡同步器18与六挡从动齿轮12接合，换向锥齿轮16处于收缩状态。

六挡动力传递路线：输入-双离合器50-第二输入轴30-六挡从动齿轮12-第一输出轴10-差速器60-输出。

7)、七挡工况时，双离合器50与第一输入轴40接合，五七挡同步器27与七挡从动齿轮25接合，换向锥齿轮16处于收缩状态。

七挡动力传递路线：输入-双离合器50-第一输入轴40-七挡从动齿轮25-第二输出轴20-差速器60-输出。

8)、八挡工况时，双离合器50与第二输入轴30接合，四八挡同步器26与八挡从动齿轮22接合，换向锥齿轮16处于收缩状态。

八挡动力传递路线：输入-双离合器50-第二输入轴30-八挡从动齿轮22-第二输出轴20-差速器60-输出。

9)、倒挡工况时，双离合器50与第一输入轴40接合，换向锥齿轮16处于伸出状态。

倒挡动力传递路线：输入-双离合器50-第一输入轴40-一挡从动齿轮14-输入锥齿轮15-换向锥齿轮16-输出锥齿轮17-第一输出轴10-差速器60-输出。

本实施例的变速器采用八个前进挡位，一个倒挡挡位，相比于六速和七速自动变速器100，可以实现更宽的速比范围，具有较高的传动效率；采用一组增加在输出轴上的锥齿轮实现输出扭矩换向功能，相对于单独的倒挡轴方案，节省了径向空间；相对于一对倒挡齿轮的方案，节省了轴向空间；本发明中的锥齿轮组，采用浮动式换向锥齿轮16，实现同步器组件的功能，相比于同步器组件方案，节省了轴向空间。

作为本发明一个具体地实施例，本实施例还提供一种车辆，包括上面的自动变速器100。使用了该自动变速器100的车辆具有八个前进挡位，一个倒挡挡位，相比于六速和七速自动变速器，可以实现更宽的速比范围；采用一组增加在输出轴上的锥齿轮实现输出扭矩换向功能，相对于单独的倒挡轴方案，节省了径向空间；相对于一对倒挡齿轮的方案，节省了轴向空间；本发明中的锥齿轮组，采用浮动式换向锥齿轮16，实现同步器组件的功能，相比于同步器组件方案，节省了轴向空间。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。