專利名稱：具有匯流行星排的多離合器變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有匯流行星排的多離合器變速器。
背景技術(shù)：
目前變速器技術(shù)發(fā)展迅速，特別是雙離合器自動(dòng)變速器，其技術(shù)已經(jīng)比較成熟并且由于其較好地解決了動(dòng)力傳輸中斷的問題，近來應(yīng)用越來越多。例如申請(qǐng)?zhí)枮?0082009555.6，公告號(hào)為CN201265630Y的中國專利公開的一種雙離合器五檔自動(dòng)變速器，包括用于連接動(dòng)力源的主輸入軸、與主輸入軸傳動(dòng)連接的雙離合器、中間軸和主輸出軸，雙離合器包括與主輸入軸同軸傳動(dòng)連接的輸入端、奇數(shù)檔傳動(dòng)軸、偶數(shù)檔傳動(dòng)軸、及用于選擇輸入端與奇數(shù)檔傳動(dòng)軸或偶數(shù)檔傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接的離合機(jī)構(gòu)。所述奇數(shù)檔傳動(dòng)軸和偶數(shù)檔傳動(dòng)軸與中間軸的對(duì)應(yīng)段之間均設(shè)有對(duì)應(yīng)的奇、偶數(shù)檔齒輪組和對(duì)應(yīng)的奇、偶數(shù)檔同步器，奇、偶數(shù)檔齒輪組均包括在其傳遞扭矩所對(duì)應(yīng)的軸上空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的空套齒輪，對(duì)應(yīng)的同步器動(dòng)作時(shí)能夠?qū)⒊蓪?duì)的奇數(shù)檔齒輪組或偶數(shù)檔齒輪組中的一個(gè)空套齒輪與所在軸固連以傳遞扭矩而另一個(gè)繼續(xù)保持空套。由于雙離合器中的一個(gè)離合器對(duì)應(yīng)奇數(shù)檔，另一離合器對(duì)應(yīng)偶數(shù)檔，當(dāng)車輛掛入一個(gè)檔位時(shí)，另一個(gè)離合器及對(duì)應(yīng)的下一個(gè)檔位已經(jīng)通過對(duì)應(yīng)同步器處于預(yù)備狀態(tài)，只要當(dāng)前檔位分離就可以立刻接合下一個(gè)檔位，因此雙離合變速箱的選換檔速度較快，較好地解決了動(dòng)力傳輸中斷的問題。然而，雖然現(xiàn)有技術(shù)中的雙離合器變速器能夠較好地解決動(dòng)力傳輸中斷的問題，但是在使用工況復(fù)雜、檔位要求較多的情況下，現(xiàn)有的雙離合器變速器還不能滿足上述情況下的控制需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 目的是提供一種能夠滿足多檔位需求的具有匯流行星排的多離合器變速器。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:具有匯流行星排的多離合器變速器，包括殼體、供動(dòng)力輸入的主輸入軸、輸出動(dòng)力的主輸出軸，還包括輸入側(cè)多離合器和匯流行星排；輸入側(cè)多離合器包括與主輸入軸同軸傳動(dòng)連接的輸入端、至少兩個(gè)離合輸出軸和用于選擇輸入端與其中一個(gè)離合輸出軸傳動(dòng)連接的輸入離合機(jī)構(gòu)；所述匯流行星排包括太陽輪、行星輪、行星架和齒圈，還包括向太陽輪輸入扭矩的太陽輪輸入軸、向行星架輸入扭矩的行星架輸入軸和與齒圈同軸傳動(dòng)連接的用于輸出扭矩的齒圈輸出軸；所述主輸入軸與太陽輪輸入軸之間設(shè)有用于將主輸入軸的扭矩傳遞給太陽輪輸入軸的倒檔齒輪組，所述倒檔齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸上的倒檔主動(dòng)齒輪和空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在太陽輪輸入軸上的倒檔從動(dòng)齒輪，所述太陽輪輸入軸上設(shè)有用于選擇性地將倒檔從動(dòng)齒輪與太陽輪輸入軸傳動(dòng)連接或?qū)⑻栞嗇斎胼S與所述殼體上對(duì)應(yīng)的制動(dòng)結(jié)構(gòu)固連而將太陽輪制動(dòng)的倒檔同步器；所述各根離合輸出軸與行星架輸入軸之間均設(shè)有用于將輸入側(cè)多離合器輸出的扭矩傳遞給行星架輸入軸的兩個(gè)以上的輸入側(cè)選換檔齒輪組，各所述輸入側(cè)選換檔齒輪組中均包括在其傳遞扭矩所對(duì)應(yīng)的軸上空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的空套齒輪，與同一根離合輸出軸對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的選換檔齒輪組中的空套齒輪是按設(shè)定的選換檔檔位以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，成對(duì)的兩空套齒輪之間設(shè)有用于選擇該對(duì)的其中一個(gè)空套齒輪與所在軸固連而另一個(gè)空套齒輪繼續(xù)保持空套的同步器；所述齒圈輸出軸與所述主輸出軸之間設(shè)有用于將齒圈輸出軸的輸出扭矩傳遞給主輸出軸的輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸出側(cè)多離合器，所述輸出側(cè)多離合器包括與主輸出軸同軸傳動(dòng)連接的輸出端、至少兩個(gè)離合輸入軸和用于選擇輸出端與其中一個(gè)離合輸入軸傳動(dòng)連接的輸出離合機(jī)構(gòu)，所述各根離合輸入軸與齒圈輸出軸之間均設(shè)有用于將齒圈輸出軸輸出的扭矩傳遞給輸出側(cè)多離合器的兩個(gè)以上的輸出側(cè)選換檔齒輪組，各輸出側(cè)選換檔齒輪組均包括在其傳遞扭矩所對(duì)應(yīng)的軸上空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的空套齒輪，與同一根離合輸入軸對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的選換檔齒輪組中的空套齒輪是按設(shè)定的選換檔檔位以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，成對(duì)的兩空套齒輪之間設(shè)有用于選擇該對(duì)的其中一個(gè)空套齒輪與所在軸固連而另一個(gè)空套齒輪繼續(xù)保持空套的同步器。所述離合輸出軸包括奇數(shù)檔離合輸出軸和偶數(shù)檔離合輸出軸，所述輸入側(cè)選換檔齒輪組包括分別與奇數(shù)檔離合輸出軸和偶數(shù)檔離合輸出軸對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組和兩組偶數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組；所述離合輸入軸包括奇數(shù)檔離合輸入軸和偶數(shù)檔離合輸入軸，所述輸出側(cè)選換檔齒輪組包括分別與奇數(shù)檔離合輸入軸和偶數(shù)檔離合輸入軸對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組和兩組偶數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組。所述輸入側(cè)多離合器設(shè)有用于向?qū)?yīng)的負(fù)載輸出扭矩的負(fù)載輸出軸。所述具有匯流行星排的多離合器變速器設(shè)有用于控制對(duì)應(yīng)的輸入側(cè)離合機(jī)構(gòu)和輸出離合機(jī)構(gòu)按設(shè)定規(guī)律動(dòng)作的離合器操縱機(jī)構(gòu)、用于控制各所述同步器動(dòng)作的選換檔操縱機(jī)構(gòu)。所述具有匯流行星排的多離合器變速器包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸、主輸出軸、各離合輸出軸、各離合輸入軸、太陽輪輸入軸、行星架輸入軸、齒圈輸出軸和負(fù)載輸出軸設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，還包括用于獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器操縱機(jī)構(gòu)和選換檔操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電子控制單元，轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與電子控制單元的信號(hào)輸入端連接，電子控制單元與所述離合器操縱機(jī)構(gòu)和選換檔操縱機(jī)構(gòu)控制連接。采用本發(fā)明中的上述技術(shù)方案，通過倒檔齒輪組、倒檔同步器能夠選擇性地向匯流行星排中的太陽輪輸入軸輸入扭矩或?qū)⑻栞嗇斎胼S制動(dòng)，通過輸入側(cè)多離合器、對(duì)應(yīng)的選換檔齒輪組和同步器，能夠向匯流行星排中的行星架輸入軸輸入種數(shù)等于各離合輸出軸對(duì)應(yīng)的選換檔齒輪組的組數(shù)的乘積的轉(zhuǎn)速，再通過匯流行星排匯流，齒圈能夠向齒圈輸出軸輸出種數(shù)等于各離合輸出軸對(duì)應(yīng)的選換檔齒輪組的組數(shù)的乘積的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而通過輸出傳動(dòng)結(jié)構(gòu)向主輸出軸輸出，并且倒檔同步器將太陽輪制動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔輸出，倒檔同步器將太陽輪輸入軸與倒檔從動(dòng)齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)倒檔輸出，用較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了較多的檔位，排檔范圍寬，可滿足多檔位需求。而通過輸出側(cè)多離合器、對(duì)應(yīng)的選換檔齒輪組和同步器，能夠?qū)X圈輸出軸獲 得的某一種轉(zhuǎn)速再次變換成種數(shù)等于各離合輸出軸對(duì)應(yīng)的選換檔齒輪組的組數(shù)的乘積的轉(zhuǎn)速得到更多的轉(zhuǎn)速。


圖1:本發(fā)明具有匯流行星排的多離合器變速器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為:1_主輸出軸，2-轉(zhuǎn)速傳感器，3-殼體，4-輸出側(cè)多離合器殼，5-輸出側(cè)偶數(shù)檔離合器,6-輸出側(cè)奇數(shù)檔離合器,7-輸出側(cè)I檔從動(dòng)齒輪,8-輸出側(cè)III檔從動(dòng)齒輪，9-奇數(shù)檔離合輸入軸，10-偶數(shù)檔離合輸入軸，11-輸出側(cè)II檔從動(dòng)齒輪，12-輸出側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪，13-負(fù)載輸出軸，14-偶數(shù)檔離合輸出軸，15-輸入側(cè)IV檔主動(dòng)齒輪，16-輸入側(cè)II檔主動(dòng)齒輪，17-奇數(shù)檔離合輸出軸，18-輸入側(cè)III檔主動(dòng)齒輪，19-輸入側(cè)I檔主動(dòng)齒輪，20-輸入側(cè)奇數(shù)檔離合器,21-輸入側(cè)多離合器殼,22-離合器操縱機(jī)構(gòu)，23-輸入側(cè)偶數(shù)檔離合器,24-負(fù)載輸出離合器,25-倒檔主動(dòng)齒輪,26-主輸入軸，27-發(fā)動(dòng)機(jī)，28-倒檔從動(dòng)齒輪，29-倒檔同步器，30-太陽輪輸入軸，31-輸入側(cè)奇數(shù)檔同步器，32-輸入側(cè)I檔從動(dòng)齒輪，33-輸入側(cè)III檔從動(dòng)齒輪，34-輸入側(cè)II檔從動(dòng)齒輪，35-輸入側(cè)偶數(shù)檔同步器，36-輸入側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪，37-行星架輸入軸，38-行星架，39-行星輪，40-齒圈，41-太陽輪，42-齒圈輸出軸，43-輸出側(cè)I檔主動(dòng)齒輪，44-輸出側(cè)偶數(shù)檔同步器，45-輸出側(cè)III檔主動(dòng)齒輪，46-輸出側(cè)II檔主動(dòng)齒輪，47-輸出側(cè)奇數(shù)檔同步器，48-輸出側(cè)IV檔主動(dòng)齒輪，49-選換檔操縱機(jī)構(gòu)，50-電子控制單元。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明具有匯流行星排的多離合器變速器的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，包括殼體3、傳動(dòng)連接于作為動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)27上的供動(dòng)力輸入的主輸入軸26、輸出動(dòng)力的主輸出軸1、輸入側(cè)多離合器、輸出側(cè)多離合器和匯流行星排，還包括由對(duì)應(yīng)的離合器操縱機(jī)構(gòu)22、選換檔操縱機(jī)構(gòu)49、轉(zhuǎn)速傳感器2及電子控制單元50等構(gòu)成的變速器控制系統(tǒng)。輸入側(cè)多離合器包括輸入側(cè)多離合器殼21、與主輸入軸26同軸傳動(dòng)連接的輸入端、三個(gè)離合輸出軸和用于選擇輸入端與其中一個(gè)離合輸出軸傳動(dòng)連接的輸入離合機(jī)構(gòu)，輸入端和對(duì)應(yīng)的離合輸出軸、輸 入離合機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一只離合器，本實(shí)施例中的離合輸出軸包括奇數(shù)檔離合輸出軸17、偶數(shù)檔離合輸出軸14和負(fù)載輸出軸13，對(duì)應(yīng)的輸入側(cè)多離合器包括輸入側(cè)奇數(shù)檔離合器20、輸入側(cè)偶數(shù)檔離合器23和負(fù)載輸出離合器24。其中負(fù)載輸出軸13是實(shí)心軸形式，用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的農(nóng)具等器具工作，奇數(shù)檔離合輸出軸17和偶數(shù)檔離合輸出軸14是同軸套設(shè)在負(fù)載輸出軸13上的軸套形式。輸出側(cè)多離合器包括輸出側(cè)多離合器殼4、與主輸出軸I同軸傳動(dòng)連接的輸出端、兩個(gè)離合輸入軸和用于選擇輸出端與其中一個(gè)離合輸入軸傳動(dòng)連接的輸出離合機(jī)構(gòu)，輸出端和對(duì)應(yīng)的離合輸入軸、輸出離合機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一只離合器，本實(shí)施例中的離合輸入軸包括奇數(shù)檔離合輸入軸9和偶數(shù)檔離合輸入軸10，對(duì)應(yīng)的輸出側(cè)多離合器包括輸出側(cè)奇數(shù)檔離合器6和輸出側(cè)偶數(shù)檔離合器5。其中偶數(shù)檔離合輸入軸10是實(shí)心軸形式，奇數(shù)檔離合輸入軸9是同軸套設(shè)在偶數(shù)檔離合輸入軸10上的軸套形式。所述匯流行星排包括太陽輪41、行星輪39、行星架38和齒圈40，還包括向太陽輪41輸入扭矩的太陽輪輸入軸30、向行星架38輸出扭矩的行星架輸入軸37和與齒圈40同軸傳動(dòng)連接而將經(jīng)太陽輪41和行星架38匯流的扭矩向匯流行星排外輸出的齒圈輸出軸42。其中太陽輪輸入軸30是實(shí)心軸形式，行星架輸入軸37是同軸套設(shè)在太陽輪輸入軸30上的軸套形式。所述主輸入軸26與太陽輪輸入軸30之間設(shè)有用于將主輸入軸26的扭矩傳遞給太陽輪輸入軸30的倒檔齒輪組，所述倒檔齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸26上的倒檔主動(dòng)齒輪25和空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在太陽輪輸入軸30上的倒檔從動(dòng)齒輪28，所述太陽輪輸入軸30上設(shè)有倒檔同步器29，用于選擇性地將倒檔從動(dòng)齒輪28與太陽輪輸入軸30傳動(dòng)連接，或?qū)⑻栞嗇斎胼S30與對(duì)應(yīng)的殼體3固連而將太陽輪41制動(dòng)。所述奇數(shù)檔離合輸出軸17和偶數(shù)檔離合輸出軸14與行星架輸入軸37之間均設(shè)有用于將輸出側(cè)多離合器輸出的扭矩傳遞給行星架輸入軸37的兩個(gè)輸入側(cè)選換檔齒輪組，包括與奇數(shù)檔離合輸出軸17對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組，和與偶數(shù)檔離合輸出軸14對(duì)應(yīng)的兩組偶數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組。按照設(shè)定的選換檔檔位，兩組奇數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組分別為輸入側(cè)I檔選換檔齒輪組、輸入側(cè)III檔選換檔齒輪組。輸入側(cè)I檔選換檔齒輪組包括固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上的輸入側(cè)I檔主動(dòng)齒輪19、空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在行星架輸入軸37上并與輸入側(cè)I檔主動(dòng)齒輪19嚙合傳動(dòng)的輸入側(cè)I檔從動(dòng)齒輪32，輸入側(cè)III檔選換檔齒輪組包括固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上的輸入側(cè)III檔主動(dòng)齒輪18、空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在行星架輸入軸37上并與輸入側(cè)III檔主動(dòng)齒輪18嚙合傳動(dòng)的輸入側(cè)III檔從動(dòng)齒輪33。輸入側(cè)I檔從動(dòng)齒輪32和輸入側(cè)III檔從動(dòng)齒輪33是以對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，兩者之間設(shè)有用于選擇兩者的其中一個(gè)與行星架輸入軸37固連而另一個(gè)繼續(xù)保持空套的輸入側(cè)奇數(shù)檔同步器31。按照設(shè)定的選換檔檔位，兩組偶數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組分別為輸入側(cè)II檔選換檔齒輪組、輸入側(cè)IV檔選換檔齒輪組，輸入側(cè)II檔選換檔齒輪組包括固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上的輸入側(cè)II檔主動(dòng)齒輪16、空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在行星架輸入軸37上并與輸入側(cè)II檔主動(dòng)齒輪16嚙合傳動(dòng)的輸入側(cè)II檔從動(dòng)齒輪34，輸入側(cè)IV檔選換檔齒輪組包括固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上的輸入側(cè)IV檔主動(dòng)齒輪15、空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在行星架輸入軸37上并與輸入側(cè)IV檔主動(dòng)齒輪15嚙合傳動(dòng)的輸入側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪36。輸入側(cè)II檔從動(dòng)齒輪34和輸入側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪36是以對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，兩者之間設(shè)有用于選擇兩者的其中一個(gè)與行星架輸入軸37固連而另一個(gè)繼續(xù)保持空套的輸入側(cè)偶數(shù)檔同步器35?！に鲭x合輸入軸包括奇數(shù)檔離合輸入軸9和偶數(shù)檔離合輸入軸10，所述輸出側(cè)選換檔齒輪組包括與奇數(shù)檔離合輸入軸9對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組，和與偶數(shù)檔離合輸入軸10對(duì)應(yīng)的兩組偶數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組。按照設(shè)定的選換檔檔位，兩組奇數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組分別為輸出側(cè)I檔選換檔齒輪組、輸出側(cè)III檔選換檔齒輪組，輸出側(cè)I檔選換檔齒輪組包括空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在齒圈輸出軸42上的輸出側(cè)I檔主動(dòng)齒輪43、固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上并與輸出側(cè)I檔主動(dòng)齒輪43嚙合傳動(dòng)的輸出側(cè)I檔從動(dòng)齒輪7，輸出側(cè)III檔選換檔齒輪組包括空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在齒圈輸出軸42上的輸出側(cè)III檔主動(dòng)齒輪45、固設(shè)在奇數(shù)檔離合輸出軸17上并與輸出側(cè)III檔主動(dòng)齒輪45嚙合傳動(dòng)的輸出側(cè)III檔從動(dòng)齒輪8。輸出側(cè)I檔從動(dòng)齒輪7和輸出側(cè)III檔從動(dòng)齒輪8是以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，兩者之間設(shè)有用于選擇兩者的其中一個(gè)與齒圈輸出軸42固連而另一個(gè)繼續(xù)保持空套的輸出側(cè)奇數(shù)檔同步器47。按照設(shè)定的選換檔檔位，兩組偶數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組分別為輸出側(cè)II檔選換檔齒輪組、輸出側(cè)IV檔選換檔齒輪組，輸出側(cè)II檔選換檔齒輪組包括空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在齒圈輸出軸42上的輸出側(cè)II檔主動(dòng)齒輪46、固設(shè)在偶數(shù)檔離合輸出軸14上的輸出側(cè)II檔從動(dòng)齒輪11，輸出側(cè)IV檔選換檔齒輪組包括空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在齒圈輸出軸42上的輸出側(cè)IV檔主動(dòng)齒輪48、固設(shè)在偶數(shù)檔離合輸出軸14上的輸出側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪12。輸出側(cè)II檔從動(dòng)齒輪11和輸出側(cè)IV檔從動(dòng)齒輪12是以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，兩者之間設(shè)有用于選擇兩者的其中一個(gè)與齒圈輸出軸42固連而另一個(gè)繼續(xù)保持空套的輸出側(cè)偶數(shù)檔同步器44。當(dāng)然，各組選換檔齒輪組中的傳動(dòng)比是根據(jù)設(shè)定的選換檔檔位設(shè)置。上述輸入側(cè)多離合器設(shè)置有相應(yīng)的奇數(shù)檔離合輸出軸17和偶數(shù)檔離合輸出軸14，輸出側(cè)多離合器設(shè)置有相應(yīng)的奇數(shù)檔離合輸入軸9和偶數(shù)檔離合輸入軸10，與對(duì)應(yīng)的奇數(shù)檔選換檔齒輪和和偶數(shù)檔選換檔齒輪組及對(duì)應(yīng)的同步器配合，能夠利用如背景技術(shù)中所述的雙離合器變速器技術(shù)，在選換檔時(shí)較好地解決扭矩傳輸中斷的問題。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，如果僅僅為了實(shí)現(xiàn)多檔輸出而不考慮動(dòng)力中斷問題，各選換檔齒輪組可不必設(shè)置成上述奇、偶分開布置的形式。匯流行星排在行星排匯流過程中滿足行星排特性方程:nt+ anq= (1+α)η」式中，nt為太陽輪41的轉(zhuǎn)速，nq為齒圈40的轉(zhuǎn)速，η」為行星架38的轉(zhuǎn)速，α為行星排特性參數(shù)。 倒檔同步器29依圖左側(cè)與倒檔從動(dòng)齒輪28結(jié)合時(shí)，太陽輪41轉(zhuǎn)速不為零，當(dāng)滿足1 > (1+α)η」時(shí)，機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)倒檔輸出，輸入側(cè)多離合器能夠向行星架38輸出4種轉(zhuǎn)速，經(jīng)匯流行星排匯流后齒圈40可輸出4種轉(zhuǎn)速，同樣，輸出側(cè)多離合器能夠?qū)X圈輸出軸42的轉(zhuǎn)速變換成4種從主輸出軸I輸出，從而實(shí)現(xiàn)4X4種倒檔輸出。倒檔同步器29依圖右側(cè)與殼體3結(jié)合時(shí)，太陽輪41制動(dòng)，轉(zhuǎn)速為零，輸入側(cè)多離合器能夠向行星架38輸出4種前進(jìn)檔轉(zhuǎn)速，經(jīng)匯流行星排匯流后齒圈40可輸出4種前進(jìn)檔轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，同樣，輸出側(cè)多離合器能夠?qū)X圈輸出軸42的轉(zhuǎn)速變換成4種從主輸出軸I輸出，從而實(shí)現(xiàn)4X4種前進(jìn)檔轉(zhuǎn)輸出。因此，本發(fā)明采用上述實(shí)施例的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)16種前進(jìn)檔轉(zhuǎn)速和16種倒檔轉(zhuǎn)速，用較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了較多的檔位，排檔范圍寬，可滿足拖拉機(jī)各種作業(yè)工況對(duì)速度的要求。離合器操縱機(jī)構(gòu)22用于控制輸入側(cè)多離合器和輸出側(cè)多離合器按設(shè)定規(guī)律動(dòng)作，選換檔操縱機(jī)構(gòu)用于控制各所述同步器動(dòng)作，輸入側(cè)多離合器和輸出側(cè)多離合器彼此動(dòng)作相對(duì)獨(dú)立互不影響。多離合器變速器還包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸26、主輸出軸1、各離合輸出軸、各離合輸入軸、太陽輪輸入軸30、行星架輸入軸37、齒圈輸出軸42和負(fù)載輸出軸13設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器2，轉(zhuǎn)速傳感器2的信號(hào)輸出端與電子控制單元50的信號(hào)輸入端連接，電子控制單元50能夠獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器2的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器操縱機(jī)構(gòu)22和選換檔操縱機(jī)構(gòu)49動(dòng)作，電子控制單元50與所述離合器操縱機(jī)構(gòu)22和選換檔操縱機(jī)構(gòu)49控制連接。工作時(shí)，各轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速傳感器2對(duì)變速器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別與判斷，根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律，當(dāng)需要選換檔操作時(shí)，通過離合器操縱機(jī)構(gòu)22和選換檔操縱機(jī)構(gòu)49分別控制各離合器與各同步器選換檔動(dòng)作的操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。本發(fā)明具有匯流行星排的多離合器變速器工作時(shí)，各檔的傳遞路線相似，傳遞原理相同，下文具體講述倒檔最高檔、倒檔最低位和前進(jìn)檔最高檔、前進(jìn)檔最低檔四種情況時(shí)各部件的狀態(tài)及動(dòng)力傳遞路線，其余檔位依此類推，不再具體敘述。前進(jìn)檔最低檔:負(fù)載輸出離合器24結(jié)合,進(jìn)行負(fù)載輸出，輸入側(cè)奇數(shù)檔離合器20結(jié)合，輸出側(cè)偶數(shù)檔離合器5結(jié)合，輸入側(cè)奇數(shù)檔同步器31依圖左側(cè)結(jié)合，輸出側(cè)偶數(shù)檔同步器44依圖左側(cè)結(jié)合，倒檔同步器29依圖左側(cè)結(jié)合。動(dòng)力傳遞路線為:由主輸入軸26傳至奇數(shù)檔離合輸入軸9，經(jīng)輸入側(cè)I檔主從動(dòng)齒輪19的嚙合傳至行星架輸入軸37，由行星架輸入軸37和匯流行星排傳至齒圈輸出軸42，經(jīng)輸出側(cè)IV檔主、從動(dòng)齒輪的嚙合傳至偶數(shù)檔離合輸出軸14,最后傳至主輸出軸I。前進(jìn)檔最高檔:負(fù)載輸出離合器24結(jié)合,進(jìn)行負(fù)載輸出，第二離合器C2結(jié)合,輸出側(cè)奇數(shù)檔離合器6結(jié)合，輸入側(cè)偶數(shù)檔同步器35依圖右側(cè)結(jié)合，輸出側(cè)奇數(shù)檔同步器47依圖右側(cè)結(jié)合，倒檔同步器29依圖左側(cè)結(jié)合。動(dòng)力傳遞路線為:由主輸入軸26傳至偶數(shù)檔離合輸入軸10，經(jīng)輸入側(cè)IV檔主、從動(dòng)齒輪的嚙合傳至行星架輸入軸37，由行星架輸入軸37和匯流行星排傳至齒圈輸出軸42，經(jīng)輸出側(cè)I檔主、從齒輪的嚙合傳至奇數(shù)檔離合輸出軸17,最后傳至主輸出軸I。倒檔最低檔:負(fù)載輸出離合器24結(jié)合,進(jìn)行負(fù)載輸出，第二離合器C2結(jié)合,輸出側(cè)奇數(shù)檔離合器6結(jié)合，輸入側(cè)偶數(shù)檔同步器35依圖右側(cè)結(jié)合，輸出側(cè)奇數(shù)檔同步器47依圖右側(cè)結(jié)合，倒檔同步器29依圖右側(cè)結(jié)合。動(dòng)力傳遞路線為:一路由主輸入軸26傳至偶數(shù)檔離合輸入軸10,經(jīng)輸入側(cè)IV檔主、從動(dòng)齒輪的哨合傳至行星架輸入軸37,另一路由主輸入軸26傳至太陽輪輸入軸30，兩路匯合經(jīng)匯流行星排傳至齒圈輸出軸42，經(jīng)輸出側(cè)I檔主、從齒輪的嚙合傳至奇數(shù)檔離合輸出軸17，最后傳至主輸出軸I。倒檔最高檔:負(fù)載輸出離合器24結(jié)合,進(jìn)行負(fù)載輸出，輸入側(cè)奇數(shù)檔離合器20結(jié)合，輸出側(cè)偶數(shù)檔離合器5結(jié)合，輸入側(cè)奇數(shù)檔同步器31依圖左側(cè)結(jié)合，輸出側(cè)偶數(shù)檔同步器44依圖左側(cè)結(jié)合，倒檔同步器29依圖右側(cè)結(jié)合。動(dòng)力傳遞路線為:一路由主輸入軸26傳至奇數(shù)檔離合輸入軸9，經(jīng)輸入側(cè)I檔主、從動(dòng)齒輪19的嚙合傳至行星架輸入軸37，另一路由主輸入軸26傳至太陽輪輸入軸30，兩路匯合經(jīng)匯流行星排傳至齒圈輸出軸42，經(jīng)輸出側(cè)IV檔主、從動(dòng)齒輪的嚙合傳至偶數(shù)檔離合輸出軸14，最后傳至主輸出軸I。本發(fā)明的上述實(shí)施例中,所述齒圈輸出軸與所述主輸出軸之間的輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)米用的是包括輸出側(cè)多離合器、相應(yīng)的離合輸入軸和相應(yīng)的同步器的機(jī)構(gòu)，利用了背景技術(shù)中雙離合器變速器技術(shù)，在其他實(shí)施例中，上述輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以替換成其他形式，例如一對(duì)相互嚙合的定軸齒輪，或者采用聯(lián)軸器，直接將齒圈輸出軸與主輸出軸傳動(dòng)連接等。本發(fā)明的上述實(shí)施例中，輸入側(cè)奇、偶數(shù)檔同步器是對(duì)應(yīng)行星架輸入軸37設(shè)置，輸出側(cè)奇、偶數(shù)檔同步器是對(duì)應(yīng)齒圈輸出軸42設(shè)置，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，輸入側(cè)奇、偶數(shù)檔同步器也可以分別對(duì)應(yīng)奇、偶數(shù)檔離合輸出軸設(shè)置，輸出側(cè)奇、偶數(shù)檔同步器也可以分別對(duì)應(yīng)奇、偶數(shù)檔離合輸入軸設(shè)置。另外，輸入側(cè)多離合器與行星架輸入軸37對(duì)應(yīng)的離合輸出軸也可以設(shè)置為三個(gè)以上，輸出側(cè)多離合器與齒圈輸出軸42對(duì)應(yīng)的離合輸入軸也可以設(shè)置成三個(gè)以上，并參照上述選換檔齒輪組，對(duì)應(yīng)增加的軸設(shè)置兩組以上包括空套齒輪的選換檔齒輪組，同時(shí)對(duì)應(yīng)增加選換檔齒輪組和同步器，可以適應(yīng)更多數(shù)量的檔位需求。類似地，增加各離合輸出軸或離合輸入軸上選換檔齒輪組的組數(shù)，也可以適應(yīng)更多數(shù)量的檔位需求。而上述實(shí)施例中輸入 側(cè)多離合器上設(shè)置的負(fù)載輸出軸13為非必須結(jié)構(gòu)，在其他實(shí)施例中也 可以省去。
權(quán)利要求
1.具有匯流行星排的多離合器變速器，包括殼體、供動(dòng)力輸入的主輸入軸、輸出動(dòng)力的主輸出軸，其特征在于還包括輸入側(cè)多離合器和匯流行星排；輸入側(cè)多離合器包括與主輸入軸同軸傳動(dòng)連接的輸入端、至少兩個(gè)離合輸出軸和用于選擇輸入端與其中一個(gè)離合輸出軸傳動(dòng)連接的輸入離合機(jī)構(gòu)；所述匯流行星排包括太陽輪、行星輪、行星架和齒圈，還包括向太陽輪輸入扭矩的太陽輪輸入軸、向行星架輸入扭矩的行星架輸入軸和與齒圈同軸傳動(dòng)連接的用于輸出扭矩的齒圈輸出軸；所述主輸入軸與太陽輪輸入軸之間設(shè)有用于將主輸入軸的扭矩傳遞給太陽輪輸入軸的倒檔齒輪組，所述倒檔齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸上的倒檔主動(dòng)齒輪和空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在太陽輪輸入軸上的倒檔從動(dòng)齒輪,所述太陽輪輸入軸上設(shè)有用于選擇性地將倒檔從動(dòng)齒輪與太陽輪輸入軸傳動(dòng)連接或?qū)⑻栞嗇斎胼S與所述殼體上對(duì)應(yīng)的制動(dòng)結(jié)構(gòu)固連而將太陽輪制動(dòng)的倒檔同步器；所述各根離合輸出軸與行星架輸入軸之間均設(shè)有用于將輸入側(cè)多離合器輸出的扭矩傳遞給行星架輸入軸的兩個(gè)以上的輸入側(cè)選換檔齒輪組，各所述輸入側(cè)選換檔齒輪組中均包括在其傳遞扭矩所對(duì)應(yīng)的軸上空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的空套齒輪，與同一根離合輸出軸對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的選換檔齒輪組中的空套齒輪是按設(shè)定的選換檔檔位以對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，成對(duì)的兩空套齒輪之間設(shè)有用于選擇該對(duì)的其中一個(gè)空套齒輪與所在軸固連而另一個(gè)空套齒輪繼續(xù)保持空套的同步器；所述齒圈輸出軸與所述主輸出軸之間設(shè)有用于將齒圈輸出軸的輸出扭矩傳遞給主輸出軸的輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有匯流行星排的多離合器變速器，其特征在于所述輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸出側(cè)多離合器，所述輸出側(cè)多離合器包括與主輸出軸同軸傳動(dòng)連接的輸出端、至少兩個(gè)離合輸入軸和用于選擇輸出端與其中一個(gè)離合輸入軸傳動(dòng)連接的輸出離合機(jī)構(gòu)，所述各根離合輸入軸與齒圈輸出軸之間均設(shè)有用于將齒圈輸出軸輸出的扭矩傳遞給輸出側(cè)多離合器的兩個(gè)以上的輸出側(cè)選換檔齒輪組，各輸出側(cè)選換檔齒輪組均包括在其傳遞扭矩所對(duì)應(yīng)的軸上空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的空套齒輪，與同一根離合輸入軸對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的選換檔齒輪組中的空套齒輪是按設(shè)定的選換檔檔位以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系成對(duì)地相鄰排列，成對(duì)的兩空套齒輪之間設(shè)有用于選擇該對(duì)的其中一個(gè)空套齒輪與所在軸固連而另一個(gè)空套齒輪繼續(xù)保持空套的同步器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有匯流行星排的多離合器變速器，其特征在于所述離合輸出軸包括奇數(shù)檔離合輸出軸和偶數(shù)檔離合輸出軸，所述輸入側(cè)選換檔齒輪組包括分別與奇數(shù)檔離合輸出軸和偶數(shù)檔離合輸出軸對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組和兩組偶數(shù)檔輸入側(cè)選換檔齒輪組；所述離合輸入軸包括奇數(shù)檔離合輸入軸和偶數(shù)檔離合輸入軸，所述輸出側(cè)選換檔齒輪組包括分別與奇數(shù)檔離合輸入軸和偶數(shù)檔離合輸入軸對(duì)應(yīng)的兩組奇數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組和兩組偶數(shù)檔輸出側(cè)選換檔齒輪組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有匯流行星排的多離合器變速器，其特征在于所述輸入側(cè)多離合器設(shè)有用于向?qū)?yīng)的負(fù)載輸出扭矩的負(fù)載輸出軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有匯流行星排的多離合器變速器，其特征在于所述具有匯流行星排的多離合器變速器設(shè)有用于控制對(duì)應(yīng)的輸入側(cè)離合機(jī)構(gòu)和輸出離合機(jī)構(gòu)按設(shè)定規(guī)律動(dòng)作的離合器操縱機(jī)構(gòu)、用于控制各所述同步器動(dòng)作的選換檔操縱機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有匯流行星排的多離合器變速器，其特征在于所述具有匯流行星排的多離合器變速器包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸、主輸出軸、各離合輸出軸、各離合輸入軸、太陽輪輸入軸、行星架輸入軸、齒圈輸出軸和負(fù)載輸出軸設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，還包括用于獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器操縱機(jī)構(gòu)和選換檔操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電子控制單元，轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與電子控制單元的信號(hào)輸入端連接，電子控制單元與所述離合器操縱機(jī)構(gòu)和選換檔操縱機(jī)構(gòu)控制連接 。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有匯流行星排的多離合器變速器，能夠滿足多檔位需求，包括主輸入軸、主輸出軸、輸入側(cè)多離合器和匯流行星排；輸入側(cè)多離合器包括輸入端、至少兩個(gè)離合輸出軸和輸入離合機(jī)構(gòu)；匯流行星排包括太陽輪輸入軸、行星架輸入軸和齒圈輸出軸；主輸入軸與太陽輪輸入軸之間設(shè)有倒檔齒輪組，倒檔齒輪組包括空套轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在太陽輪輸入軸上的倒檔從動(dòng)齒輪，還對(duì)應(yīng)設(shè)有倒檔同步器；各根離合輸出軸與行星架輸入軸之間均設(shè)有用于兩個(gè)以上的輸入側(cè)選換檔齒輪組，各選換檔齒輪組中均包括空套齒輪，成對(duì)相鄰排列的兩空套齒輪之間設(shè)有同步器；齒圈輸出軸與主輸出軸之間設(shè)有用于將齒圈輸出軸的輸出扭矩傳遞給主輸出軸的輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16H3/10GK103256347SQ201310155500
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者徐立友, 王笛, 周志立, 方樹平, 劉孟楠, 時(shí)輝 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)