一种单向超越离合器自动换挡系统技术方案

本发明专利技术属于汽车技术领域，具体的说是一种单向超越离合器自动换挡系统。该系统包括前进一挡驱动组件、前进二挡驱动组件和倒挡组件；本发明专利技术没有传统变速箱同步器结构，不需要单独的同步器执行机构，整个变速箱只有一个离合器执行机构来实现换挡动作，生产成本低，控制简单；并且本发明专利技术通过改进单向超越离合器结构实现前进一挡、二挡和倒挡，不需要双向超越离合器和倒挡执行机构，结构更加简单、紧凑，解决了传统的通过单向超越离合器传递动力的变速箱结构无法实现倒挡的问题。

An automatic shift system of one way overrunning clutch

【技术实现步骤摘要】
一种单向超越离合器自动换挡系统
本专利技术属于汽车
，具体的说是一种单向超越离合器自动换挡系统。
技术介绍
随着纯电动车市场的逐渐成熟，市场对其舒适性、动力性和经济性提出了更高的要求。为了满足多元化的使用要求，电动车驱动系统多挡位化是如今纯电动车的重要发展趋势。机械式自动变速器是在手动变速器的基础上发展而来。保留了传统手动变速器传动效率高、成本低、操纵方便的优点，得到了广泛的应用。由于理想的单向超越离合器只能一个方向传力，用在电动车自动变速箱上面只能实现前进挡或者倒挡，因此需要对单向超越离合器进行改进，实现变速箱既可以前进挡，又可以倒挡。
技术实现思路
本专利技术提供了一种性能稳定可靠、结构简单紧凑、控制性能好的单向超越离合器自动换挡系统，该系统可以实现电动车前进挡和倒挡，解决了现有单向超越离合器存在的上述不足。本专利技术技术方案结合附图说明如下：一种单向超越离合器自动换挡系统，该系统包括前进一挡驱动组件、前进二挡驱动组件和倒挡组件；所述前进一挡驱动组件包括驱动电机15、一轴16、一挡主动齿轮17、单向超越离合器外圈13、单向超越离合器内圈10、二轴1、主减速器齿轮副25、差速器23和半轴24；所述驱动电机15通过平键14与一轴16连接；所述一轴16与一挡主动齿轮17连接；所述一挡主动齿轮17与单向超越离合器外圈13啮合；所述单向超越离合器内圈10与二轴1连接；所述二轴1与主减速器齿轮副25连接；所述主减速器齿轮副25与差速器23的传动轴连接；所述差速器23的输出轴与半轴24连接；所述前进二挡驱动组件包括一轴16、二挡主动齿轮18、空套轴19、摩擦片式离合器从动盘20、摩擦片式离合器主动盘21、二挡从动齿轮22和二轴1；所述驱动电机15通过平键14与一轴16连接；所述一轴16与摩擦片式离合器主动盘21连接；所述摩擦片式离合器从动盘20与二挡主动齿轮18之间设置有空套轴19；所述二挡主动齿轮18、空套轴19和摩擦片式离合器从动盘20连接成一体；一挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘20和摩擦片式离合器主动盘21相分离；二挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘20和摩擦片式离合器主动盘21相接合；所述二挡主动齿轮18与二挡从动齿轮22相啮合；所述二挡从动齿轮22与二轴1连接；所述倒挡组件包括压盘2、压盘卡簧3、钢球4、倒挡摩擦片式离合器主动部分5、摩擦片6、倒挡摩擦片式离合器从动部分7、卡簧8、预紧弹簧9、单向超越离合器内圈10、滚柱11、内圈卡簧12和单向超越离合器外圈13；所述单向超越离合器内圈10固定在二轴1上并且通过内圈卡簧12限位；所述压盘2通过平键14与二轴1连接；所述压盘2一端通过轴肩定位，另一端通过压盘卡簧3轴向定位；所述单向超越离合器外圈13表面设置有凸台，并且与一挡主动齿轮17啮合；所述倒挡摩擦片式离合器主动部分5嵌入在单向超越离合器外圈13表面的凸台中，可轴向移动；所述倒挡摩擦片式离合器主动部分5设置在钢球4和摩擦片6之间；所述滚柱11设置在单向超越离合器外圈13内表面与单向超越离合器内圈10外表面形成的小的楔形空间内，通过预紧弹簧9预紧；所述卡簧8卡在二轴1的卡槽上；所述倒挡摩擦片式离合器从动部分7套在二轴1上并且通过卡簧8和二轴轴肩限位；所述钢球4设置在倒挡摩擦片式离合器主动部分5的四个环形凹槽内，倒挡摩擦片式离合器主动部分5的右侧有压盘2防止飞出。所述倒挡摩擦片式离合器主动部分5均匀分布有四个相同的环形凹槽，凹槽的深度沿着顺时针方向逐渐变深，沿着顺时针方向最开始是环形凹槽最浅的位置P区域，钢球在P区域时，压盘2与倒挡摩擦片式离合器主动部分5挤压，使倒挡摩擦片式离合器主动部分5向靠近倒挡摩擦片式离合器从动部分7一侧移动，通过摩擦片6与倒挡摩擦片式离合器从动部分7滑摩接合传递力矩；从P区域开始沿着顺时针方向，凹槽的深度缓慢变深，直到M区域，M区域是环形凹槽的拐点位置，然后沿着径向方向凹槽最深处是Q区域，在Q区域装有弹簧，并且M区域和Q区域属于凹槽最深的区域，深度相同，属于同一个平面，当钢球4处在M和Q区域位置时，压盘2与倒挡摩擦片式离合器主动部分5不接触挤压，因此倒挡摩擦片式离合器主从动部分5与倒挡摩擦片式离合器从动部分7之间没有作用，不会传力。汽车向前行驶时，倒挡摩擦片式离合器主动部分5沿着逆时针方向旋转，只要汽车从静止状态达到一定速度，钢球4就会在离心力作用下甩到Q区域，挤压弹簧；汽车从静止状态倒挡时，倒挡摩擦片式离合器主动部分5沿着顺时针方向旋转，因为有弹簧弹力和离心力，保证钢球4被甩到P区域。所述摩擦片6采用湿式摩擦片。本专利技术的有益效果为：1)本专利技术没有传统变速箱同步器结构，不需要单独的同步器执行机构，整个变速箱只有一个离合器执行机构来实现换挡动作，生产成本低，控制简单；2)本专利技术通过改进单向超越离合器结构实现前进一挡、二挡和倒挡，不需要双向超越离合器，结构更加简单、紧凑，解决了传统的通过单向超越离合器传递动力的变速箱结构无法实现倒挡的问题；3)本专利技术通过改进单向超越离合器,与倒挡摩擦片式离合器组合，利用速度差和离心力，钢球短时间内可以传递大扭矩，倒挡摩擦片式离合器滑磨功小，冲击小；4)本专利技术倒挡摩擦片式离合器采用湿式摩擦片，散热好，磨损小，寿命长，传递扭矩大；5)本专利技术可以直接通过电机反转，而不增加额外的执行机构就可以实现倒挡运行。附图说明图1为本专利技术所述两挡变速箱结构简图；图2a为本专利技术所述倒挡摩擦片式离合器主动部分结构示意图；图2b为图2a中A—A处示意图；图3为本专利技术所述滚柱式单向超越离合器和倒挡摩擦片式离合器整体结构轴测图；图4为本专利技术所述滚柱式单向超越离合器和倒挡摩擦片式离合器整体结构剖视图；图5a为本专利技术所述单向超越离合器与倒挡摩擦片式离合器安装结构示意图；图5b为图5a中B—B处示意图；图6a为本专利技术所述倒挡摩擦片式离合器压盘结构示意图；图6b为图6a中C—C处示意图；图7a为本专利技术所述单向超越离合器轴测图；图7b为本专利技术所述单向超越离合器主视图；图7c为本专利技术所述单向超越离合器侧视图。图中：1、二轴；2、压盘；3、压盘卡簧；4、钢球；5、倒挡摩擦片式离合器主动部分；6、摩擦片；7、倒挡摩擦片式离合器从动部分；8、卡簧；9、预紧弹簧；10、单向超越离合器内圈；11、滚柱；12、内圈卡簧；13、单向超越离合器外圈；14、平键；15、驱动电机；16、一轴；17、一挡主动齿轮；18、二挡主动齿轮；19、空套轴；20、摩擦片式离合器从动盘；21、摩擦片式离合器主动盘；22、二挡从动齿轮；23、差速器；24、半轴；25、主减速器齿轮副。具体实施方式参阅图1，一种单向超越离合器自动换挡系统，该系统包括前进一挡驱动组件、前进二挡驱动组件和倒挡组件。所述前进一挡驱动组件包括驱动电机15、一轴16、一挡主动齿轮17、单向超越离合器外圈13、单向超越离合器内圈10、二轴1、主减速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向超越离合器自动换挡系统，其特征在于，该系统包括前进一挡驱动组件、前进二挡驱动组件和倒挡组件；所述前进一挡驱动组件包括驱动电机(15)、一轴(16)、一挡主动齿轮(17)、单向超越离合器外圈(13)、单向超越离合器内圈(10)、二轴(1)、主减速器齿轮副(25)、差速器(23)和半轴(24)；所述驱动电机(15)通过平键(14)与一轴(16)连接；所述一轴(16)与一挡主动齿轮(17)连接；所述一挡主动齿轮(17)与单向超越离合器外圈(13)啮合；所述单向超越离合器内圈(10)与二轴(1)连接；所述二轴(1)与主减速器齿轮副(25)连接；所述主减速器齿轮副(25)与差速器(23)的传动轴连接；所述差速器(23)的输出轴与半轴(24)连接；所述前进二挡驱动组件包括一轴(16)、二挡主动齿轮(18)、空套轴(19)、摩擦片式离合器从动盘(20)、摩擦片式离合器主动盘(21)、二挡从动齿轮(22)和二轴(1)；所述驱动电机(15)通过平键(14)与一轴(16)连接；所述一轴(16)与摩擦片式离合器主动盘(21)连接；所述摩擦片式离合器从动盘(20)与二挡主动齿轮(18)之间设置有空套轴(19)，三者连接为一体；一挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘(20)和摩擦片式离合器主动盘(21)相分离；二挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘(20)和摩擦片式离合器主动盘(21)相接合；所述二挡主动齿轮(18)与二挡从动齿轮(22)相啮合；所述二挡从动齿轮(22)与二轴(1)连接；所述倒挡组件包括压盘(2)、压盘卡簧(3)、钢球(4)、倒挡摩擦片式离合器主动部分(5)、摩擦片(6)、倒挡摩擦片式离合器从动部分(7)、卡簧(8)、预紧弹簧(9)、单向超越离合器内圈(10)、滚柱(11)、内圈卡簧(12)和单向超越离合器外圈(13)；所述单向超越离合器内圈(10)固定在二轴(1)上并且通过内圈卡簧(12)限位；所述压盘(2)通过平键(14)与二轴(1)连接；所述压盘(2)一端通过轴肩定位，另一端通过压盘卡簧(3)轴向定位；所述单向超越离合器外圈(13)表面设置有凸台，单向超越离合器外圈(13)与一挡主动齿轮(17)啮合；所述倒挡摩擦片式离合器主动部分(5)嵌入在单向超越离合器外圈(13)表面的凸台中，可轴向移动；所述倒挡摩擦片式离合器主动部分(5)设置在钢球(4)和摩擦片(6)之间；所述滚柱(11)设置在单向超越离合器外圈(13)内表面与单向超越离合器内圈(10)外表面形成的楔形空间内，通过预紧弹簧预紧(9)；所述卡簧(8)卡在二轴(1)的卡槽上；所述倒挡摩擦片式离合器从动部分(7)套在二轴(1)上并且通过卡簧(8)和二轴轴肩限位；所述钢球(4)设置在倒挡摩擦片式离合器主动部分(5)的四个凹槽内并且与压盘(2)接触。/n...

【技术特征摘要】
1.一种单向超越离合器自动换挡系统，其特征在于，该系统包括前进一挡驱动组件、前进二挡驱动组件和倒挡组件；所述前进一挡驱动组件包括驱动电机(15)、一轴(16)、一挡主动齿轮(17)、单向超越离合器外圈(13)、单向超越离合器内圈(10)、二轴(1)、主减速器齿轮副(25)、差速器(23)和半轴(24)；所述驱动电机(15)通过平键(14)与一轴(16)连接；所述一轴(16)与一挡主动齿轮(17)连接；所述一挡主动齿轮(17)与单向超越离合器外圈(13)啮合；所述单向超越离合器内圈(10)与二轴(1)连接；所述二轴(1)与主减速器齿轮副(25)连接；所述主减速器齿轮副(25)与差速器(23)的传动轴连接；所述差速器(23)的输出轴与半轴(24)连接；所述前进二挡驱动组件包括一轴(16)、二挡主动齿轮(18)、空套轴(19)、摩擦片式离合器从动盘(20)、摩擦片式离合器主动盘(21)、二挡从动齿轮(22)和二轴(1)；所述驱动电机(15)通过平键(14)与一轴(16)连接；所述一轴(16)与摩擦片式离合器主动盘(21)连接；所述摩擦片式离合器从动盘(20)与二挡主动齿轮(18)之间设置有空套轴(19)，三者连接为一体；一挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘(20)和摩擦片式离合器主动盘(21)相分离；二挡状态时，所述摩擦片式离合器从动盘(20)和摩擦片式离合器主动盘(21)相接合；所述二挡主动齿轮(18)与二挡从动齿轮(22)相啮合；所述二挡从动齿轮(22)与二轴(1)连接；所述倒挡组件包括压盘(2)、压盘卡簧(3)、钢球(4)、倒挡摩擦片式离合器主动部分(5)、摩擦片(6)、倒挡摩擦片式离合器从动部分(7)、卡簧(8)、预紧弹簧(9)、单向超越离合器内圈(10)、滚柱(11)、内圈卡簧(12)和单向超越离合器外圈(13)；所述单向超越离合器内圈(10)固定在二轴(1)上并且通过内圈卡簧(12)限位；所述压盘(2)通过平键(14)与二轴(1)连接；所述压盘(2)一端通过轴肩定位，另一端通过压盘卡簧(3)轴向定位；所述单向超越离合器外圈(13)表面设置有凸台，单向超越离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，姜震宇，苗丽颖，楚汉昆，翟宇，高炳钊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22