專利名稱：一種液壓式手自一體變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓式手自一體變速器，具體是指一種由液壓泵、多出口液壓噴管、塔式齒輪組、步進電機等器件組成的變速器，屬于汽車傳動技術(shù)領(lǐng)域，亦可應(yīng)用于航空、 航海傳動技術(shù)領(lǐng)域或其他機床傳動技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變速器是動力傳送設(shè)備的常用部件，是汽車傳動系統(tǒng)的主要總成之一，目前常用的變速器多數(shù)是由多組齒輪嚙合產(chǎn)生不同的變速比，從而改變輸出端的轉(zhuǎn)速。汽車的實際使用情況非常復(fù)雜，如起步、怠速停車、低速或高速行駛、加速、減速、爬坡和倒車等，這就要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，而目前廣泛使用的活塞式發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小。變速器安裝在離合器與傳動軸或主減速器之間，是傳動機構(gòu)的一個主要部件。變速器的作用包括將發(fā)動機曲軸傳來的動力傳遞給傳動軸，改變汽車驅(qū)動力和行使速度以適應(yīng)汽車的行使阻力的變化。離合器是汽車傳動機構(gòu)中直接與發(fā)動機相聯(lián)系的部件，其作用就是使其主動和從動部分可在駕駛員操縱下徹底分離，隨后再柔和接合。目前的離合器有多種形式，最常見的是摩擦離合器，還有電磁離合器等。除電動汽車外，傳統(tǒng)的汽車傳動機構(gòu)中，變速器和離合器是不可或缺的部件，而傳統(tǒng)的齒輪箱式變速器不僅體積較大，而且重量也較大，在換檔變速過程中容易造成機件沖擊。目前新興的手自一體變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，維護成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種液壓式手自一體變速器，既有變速器的功能，亦有離合器的功能，可以取代傳統(tǒng)的變速器和離合器。本發(fā)明所涉及的液壓式手自一體變速器，通過液壓傳遞變換，使液壓油通過噴管噴射于齒輪的切線方向，不同位置的噴管噴出的液壓油沖擊齒輪，施加于塔式齒輪組不同位置產(chǎn)生不同的力矩而令轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，從而實現(xiàn)變檔變速。由于變速器采用液壓驅(qū)動，在保留離合器的功能情況下不存在實質(zhì)的離合器，液壓油經(jīng)過不同的噴管控制，在機殼和液壓艙內(nèi)循環(huán)或噴射向不同的齒輪，從而實現(xiàn)動力的傳送和分離。液壓式手自一體變速器的具體技術(shù)方案是，由液壓泵、多出口液壓噴管、塔式齒輪組、轉(zhuǎn)速傳感器、手動檔位脈沖信號發(fā)生器、電子控制單元ECU、步進電機、步進換檔器、機殼、液壓外艙和液壓內(nèi)艙等零部件組成，由汽車發(fā)動機等產(chǎn)生的動力輸入至液壓泵，液壓泵對液壓油進行加壓，油壓油從多出口液壓噴管其中之一噴射到塔式齒輪組上，塔式齒輪組旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動力輸出。多出口液壓噴管安裝在液壓外艙上，液壓外艙壁開有多個通孔，其中部分通孔與多出口液壓噴管對應(yīng)連接，多出口液壓噴管指向塔式齒輪組的圓周切線方向，塔式齒輪組是由三個以上不同直徑的同軸齒輪組成，安裝于機殼內(nèi)，同軸齒輪可以是三個、四個、五個、六個……。液壓式手自一體變速器的步進換檔器由螺桿和液壓內(nèi)艙組成，液壓內(nèi)艙壁開有多個通孔，螺桿另一端與步進電機相連。通過步進電機帶動步進換檔器，控制液壓內(nèi)艙和液壓外艙的通孔對應(yīng)導(dǎo)通或封閉，從而可以控制液壓油從不同的噴管噴出，使液壓油噴射塔式齒輪組的不同位置產(chǎn)生不同的力矩和轉(zhuǎn)速。液壓式手自一體變速器的手動檔位脈沖信號發(fā)生器是由霍爾元件制造的非接觸式以及帶檔位電子開關(guān)信號角度傳感器組成，安裝在駕駛員操作的變檔位置上，手動檔位脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號，傳遞給電子控制單元ECU。液壓式手自一體變速器的塔式齒輪組是由三個以上不同直徑的同軸齒輪組成，安裝于機殼內(nèi)。步進電機與螺桿連接，步進電機根據(jù)電子控制單元ECU的信號工作，用于控制步進換檔器移動。電子控制單元ECU與手動檔位脈沖信號發(fā)生器和轉(zhuǎn)速傳感器連接，根據(jù)手動檔位脈沖信號發(fā)生器或轉(zhuǎn)速傳感器的信號控制步進電機轉(zhuǎn)動。手動檔位脈沖信號發(fā)生器，根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)，安裝在駕駛員操作的變檔位置上，利用角位移產(chǎn)生脈沖信號，傳遞給電子控制單元ECU控制步進電機，步進電機旋轉(zhuǎn)帶動步進換檔器移動到合適的變速位置上。本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點在于1、塔式一體化齒輪組的變速方式，結(jié)構(gòu)緊密而筒單，多出口液壓噴管指向塔式齒輪組各個圓周切點上，保證高壓高速液體產(chǎn)生最大的力矩，從而令動力傳輸過程能量損失少，經(jīng)濟耐用。2、主從動力傳送自動離合，換檔時不需要離合器，松開油門降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速便可以自由變檔，而且在變檔過程中通過泄壓孔減低變檔阻力。3、液體高壓高速接合換檔變速，屬于非剛性接觸，不產(chǎn)生傳統(tǒng)變速箱變速時齒輪沖擊現(xiàn)象，即使掛錯檔，特別是在前進中掛入倒后檔也不會造成機件嚴(yán)重的損壞。4、當(dāng)車輛行進過程中發(fā)動機不工作，即停止動力輸入時，發(fā)動機自然與慣性動力分離，能起到節(jié)約能源的作用；汽車怠速時，液壓式手自一體變速器能保持恒定的阻力。5、采用轉(zhuǎn)速傳感器控制步進電機實現(xiàn)自動變檔，可以適應(yīng)汽車行駛速度與驅(qū)動力的需要，避免遲延變檔造成的機件超負(fù)荷運行損壞，提高了變速系統(tǒng)的可靠性。


以下根據(jù)附圖及具體實施例對本發(fā)明進行說明。圖1是一種液壓式手自一體變速器的技術(shù)方案圖；圖2是液壓式手自一體變速器的機殼內(nèi)部圖；圖3是液壓式手自一體變速器的液壓外艙和液壓內(nèi)艙內(nèi)部圖；圖4是液壓式手自一體變速器的塔式齒輪組立體圖；圖5是液壓式手自一體變速器的機殼內(nèi)部側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。其中動力輸入1，液壓泵2，多出口液壓噴管3，塔式齒輪組4，轉(zhuǎn)速傳感器5，手動檔位脈沖信號發(fā)生器6，電子控制單元ECU 7，步進電機8，步進換檔器9，動力輸出10，機殼11，液壓外艙12，液壓內(nèi)艙13，通孔14。圖3中的①②③④⑤等屬于檔位示意標(biāo)記。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。參見圖1 5，本實施例是一種液壓式手自一體變速器的技術(shù)方案圖，動力輸入1 可以由發(fā)動機或電動機等動力輸入至液壓泵2，液壓泵2對液壓油進行加壓。液壓泵2緊靠液壓內(nèi)艙13，液壓內(nèi)艙13壁開有多個通孔14 ；多出口液壓噴管3安裝在液壓外艙12上，液壓外艙12壁開有多個通孔14，其中部分通孔14與多出口液壓噴管3對應(yīng)連接，多出口液壓噴管3指向塔式齒輪組4的圓周切線方向，本實施例中的塔式齒輪組4是由五個不同直徑的同軸齒輪組成，安裝于機殼11內(nèi)。在其他場合應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案時，可以根據(jù)需要選擇齒輪組的數(shù)量。當(dāng)液壓油噴射齒輪時，塔式齒輪組4旋轉(zhuǎn)從而形成動力輸出10。本實施例中，轉(zhuǎn)速傳感器5、手動檔位脈沖信號發(fā)生器6、電子控制單元ECU7、步進電機8、步進換檔器9是本發(fā)明技術(shù)方案的控制部件，其中轉(zhuǎn)速傳感器5安裝在塔式齒輪組 4的轉(zhuǎn)軸上，用以監(jiān)測塔式齒輪組4的轉(zhuǎn)速；手動檔位脈沖信號發(fā)生器6，安裝在汽車駕駛員操作的變檔位置上，利用角位移產(chǎn)生脈沖信號，傳遞給電子控制單元ECU 7控制步進電機 8，步進電機8旋轉(zhuǎn)帶動步進換檔器9移動到合適的變速位置上。電子控制單元ECU 7是一種電子控制裝置，與手動檔位脈沖信號發(fā)生器6和轉(zhuǎn)速傳感器5連接，用于收集轉(zhuǎn)速傳感器5和手動檔位脈沖信號發(fā)生器6發(fā)出的信號，并根據(jù)手動檔位脈沖信號發(fā)生器6或轉(zhuǎn)速傳感器5的信號控制步進電機8轉(zhuǎn)動。步進換檔器9是由螺桿和液壓內(nèi)艙13組成，液壓內(nèi)艙13壁的通孔14與液壓外艙 12壁的通孔14錯位分開；當(dāng)汽車換檔變速時，液壓內(nèi)艙13滑動，液壓內(nèi)艙13壁的通孔14 與液壓外艙12壁的通孔14短暫重合接通，液壓油可向外溢流，可以卸減液壓內(nèi)艙13內(nèi)部的壓力。
權(quán)利要求
1.一種液壓式手自一體變速器，包括液壓泵、多出口液壓噴管、塔式齒輪組、轉(zhuǎn)速傳感器、手動檔位脈沖信號發(fā)生器、電子控制單元ECU、步進電機、步進換檔器、機殼、液壓外艙和液壓內(nèi)艙，其特征在于多出口液壓噴管指向塔式齒輪組的圓周切線方向，機殼與液壓外艙相連，液壓外艙和液壓內(nèi)艙開有通孔，
2.按照權(quán)利要求1所述的液壓式手自一體變速器，其特征在于多出口液壓噴管安裝在液壓外艙上，液壓外艙壁開有多個通孔。
3.按照權(quán)利要求1所述的液壓式手自一體變速器，其特征在于步進換檔器由螺桿和液壓內(nèi)艙組成，液壓內(nèi)艙壁開有多個通孔，螺桿另一端與步進電機相連。
4.按照權(quán)利要求1所述的液壓式手自一體變速器，其特征在于手動檔位脈沖信號發(fā)生器是由霍爾元件制造的非接觸式以及帶檔位電子開關(guān)信號角度傳感器組成。
5.按照權(quán)利要求1所述的液壓式手自一體變速器，其特征在于塔式齒輪組是由三個以上不同直徑的同軸齒輪組成，安裝于機殼內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓式手自一體變速器，屬于汽車傳動技術(shù)領(lǐng)域，亦可應(yīng)用于航空、航海傳動技術(shù)領(lǐng)域或其他機床傳動技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種既有變速器功能，亦有離合器功能，可以取代傳統(tǒng)變速器和離合器的液壓式手自一體變速器，包括液壓泵、多出口液壓噴管、塔式齒輪組、轉(zhuǎn)速傳感器、手動檔位脈沖信號發(fā)生器、電子控制單元ECU、步進電機、步進換檔器、機殼、液壓外艙和液壓內(nèi)艙，多出口液壓噴管指向塔式齒輪組的圓周切線方向，步進換檔器由螺桿和液壓內(nèi)艙組成，塔式齒輪組是由三個以上不同直徑的同軸齒輪組成，安裝于機殼內(nèi)。本發(fā)明可以應(yīng)用于汽車傳動系統(tǒng)中，亦可應(yīng)用于航空、航?；蚱渌麢C床的傳動系統(tǒng)中。
文檔編號F16H57/02GK102261452SQ201110214590
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者伍國偉 申請人:伍國偉, 肇慶市聲光電子器材有限公司, 陳新照