[实用新型]定轴式齿轮传动与带式无级传动相结合的混合变速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传递动力的机械传动装置，具体属于一种结合定轴式齿轮传动机构和带式无级传动机构的混合型变速装置。

背景技术

目前，液力自动变速器（AT）和无级变速器（CVT）是市场上的两种主流自动变速装置，由于二者具有不同的结构以及工作原理，因此它们在不同的方面具有各自的优势，当然相比之下也各有劣势。

无级变速器采用工作直径可变的主动带轮、从动带轮相配合传递动力，可以实现连续变化的速比，其传动效率较低，在城市变速不稳定工况下油耗表现优异。但是，在高速稳定的工况下，由于发动机持续地输出较大的扭矩和功率，因此传动带与主动带轮、从动带轮之间需要长时间维持较大的摩擦力，以防止传动带与带轮之间出现打滑的现象，而这种摩擦力来自于从动带轮施加在传动带上的夹紧力，为了维持传动带较大的夹紧力，从动带轮的液压缸就需要保持较高的油压，因为从动带轮液压缸的工作能量来源于由发动机带动的油泵，所以在这个过程中，增加了油泵消耗的能量，导致采用无级变速器的整车在高速稳定工况下存在油耗偏高的缺陷。

液力自动变速器大多为基于行星齿轮机构的拉维娜结构或辛普森结构，4速的液力自动变速器由于各档位的速比设定差别较大，因此无法保证发动机长时间地工作在经济区，存在油耗高的缺陷。为了达到节油的目的，液力自动变速器开始出现6速AT（爱信、通用、福特）到9速AT（采埃孚）甚至10速AT（现代）的多档化发展趋势，但是过多的档位导致行星齿轮结构越来越复杂，其设计和制造的成本也大幅提高，难度逐渐加大。

除上述行星齿轮式液力自动变速器外，还有少部分（本田车型，5速）采用类似于手动档的齿轮式传动结构的定轴式液力自动变速器。传统定轴式液力自动变速器结构如图1所示，包括第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5、输入轴14、中间轴13、输出轴12、第一齿轮至第九齿轮1-9，其中第四齿轮4、第七齿轮7和第九齿轮9安装于输入轴14上，第二齿轮2、第六齿轮6和第八齿轮8安装在中间轴13上，第一齿轮1和第五齿轮5安装在输出轴12上。第四齿轮4与一第三齿轮3啮合，第三齿轮3与第二齿轮2啮合，第二齿轮2与第一齿轮1啮合，第七齿轮7与第六齿轮6啮合，第六齿轮6与第五齿轮5啮合，第九齿轮9与第八齿轮8啮合。第一离合器C1设置于第一齿轮1和输出轴12之间，使第一齿轮1与输出轴12连接或者分离；第二离合器C2设置于第五齿轮5和输出轴12之间，使第五齿轮5与输出轴12连接或者分离；第三离合器C3设置于第四齿轮4和输入轴14之间，使第四齿轮4与输入轴14连接或者分离；第四离合器C4设置于第七齿轮7和输入轴14之间，使第七齿轮7与输入轴14连接或者分离；第五离合器C5设置于第九齿轮9和输入轴14之间，使第九齿轮9与输入轴14连接或者分离。相对于行星齿轮式机构，该定轴式齿轮结构简单，但同样因为无法实现连续的速比，且档位相对较少，故在城市工况下也不具备油耗方面的优势。同时，与行星齿轮式结构相比，这种定轴式齿轮传动机构空间利用不够紧凑，在体积与重量方面没有优势，因此难以简单地通过叠加更多档位来实现更密集的速比设定及更宽广的速比范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种定轴式齿轮传动与带式无级传动相结合的混合变速装置，可以在低速时实现无级变速，保证速比连续变化，在高速时降低油耗，提高传动效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种定轴式齿轮传动与带式无级传动相结合的混合变速装置，包括定轴式齿轮传动机构、带式无级传动机构、变速箱控制器；

所述定轴式齿轮传动机构包括输入轴、输出轴和中间轴，其中输入轴上设有三个离合器，每个离合器对应一个输入齿轮，中间轴上设有带式无级传动机构和传动齿轮，输出轴上设有两个离合器，每个离合器对应一个输出齿轮，输入轴上的动力通过输入轴上任一个离合器、与离合器相对应的输入齿轮、与输入齿轮相配合的传动齿轮或带式无级传动机构传递到中间轴上，中间轴上的动力通过传动齿轮、输出轴上任一个离合器及与离合器对应的输出齿轮传递到输出轴上；

所述变速箱控制器，用于控制输入轴上的任一个离合器结合且其余两个离合器分离，以及输出轴上的任一个离合器结合且另一个离合器分离。

其中，所述输入轴上的三个离合器分别为第三离合器、第四离合器和第五离合器，其中第三离合器对应的输入齿轮为第四齿轮，第四离合器对应的输入齿轮为第七齿轮，第五离合器对应的输入齿轮为第九齿轮；