[發明專利]機動車三元自動變速器

有效

• 申請號: 200910104309.4
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101954861A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 何開祥
• 申請（專利權）人: 何開祥
• 主分類號: B60K20/00
• 分類號: B60K20/00;B60K17/02;F16D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及機動車自動變速器，尤其是一種機動車全機械式自動變速器。

二、背景技術

迄今為止機動車的自動變速器局限于轎車。其原理是電腦板通過車速傳感器傳來的信息控制各個擋位齒輪的離合器、制動器和單向器的液壓油路電磁閥，形成同軸(亦叫周轉輪)傳動的太陽、行星輪和齒圈之間的各種速比，實現自動換擋變速。為了使車體行駛平穩，在發動機輸出端和變速器的輸入端設置一個液力偶合器，起著離合器的作用。為了克服液力偶合器的液壓打滑引起傳動效率較低的缺點，通常增大發動機的排量。它不適合于要求傳動效率較高的大型車輛和貨車。大型車輛和貨車的離合器是摩擦式，變速齒輪為異軸(亦叫平行軸或定軸)傳動，變速時手動操縱。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單，采用離心式全機械變速機構，實現機動車異軸手動變速器的自動變速。

本發明的目的所采用的技術方案是在前進擋從動齒輪中采用超越離合、螺旋離合和離心離合等三元機械離合方式，相互配合形成擋位的相對運動和相對靜止，實現機動車全機械自動變速。

超越離合指在前進擋從動齒輪內部裝有楔塊式或滾柱式或螺旋式等超越離合器。從動齒輪通過超越離合器與驅動輪傳動軸連接的二軸之間形成相對運動或相對靜止實現自動離合。如果從動齒輪的轉速大于二軸的轉速，則相對靜止，同步轉動；反之，則相對運動，超越離開。

超越離合器的特征是同軸心上從里向外依次排列二軸、結合軸、超越離合器和前進擋從動齒輪；二軸與結合軸滑轉連接，超越離合器在結合軸和從動齒輪之間。對于楔塊式超越離合器，二軸與從動齒輪同步轉動時，楔塊式超越離合器的楔塊擰緊方向與從動齒輪的轉動方向相同；對于滾柱式超越離合器，保持架位于從動齒輪和結合軸之間，其均勻分布的槽口裝有圓柱滾子，圓柱滾子位于結合軸的凹槽處；預緊簧的一端插入保持架孔中固定連接，其另一端插入結合軸孔中固定連接，其預緊力方向與從動齒輪的轉動方向一致，使保持架轉動將圓柱滾子轉動到結合軸的偏心凸面處，從動齒輪轉動時帶動結合軸同步轉動，當從動齒輪的轉速小于與二軸同步轉動的結合軸的轉速時，則超越離開。對于螺旋式超越離合器，浮動結合套的外齒與從動齒輪的內齒滑動連接(直齒型)或滑轉連接(斜齒型)，浮動結合套的的內螺紋與結合軸的外螺紋滑轉嚙合，并且其螺紋旋轉方向與從動齒輪的轉動方向一致，而浮動結合套的外齒與從動齒輪的內齒螺紋(即斜齒)連接，則螺旋角度與結合軸的螺旋角度相同，但螺旋方向相反。當從動齒輪的轉速大于與二軸同步轉動的結合軸的轉速時，則同步轉動，反之，則超越離開。

具體的某擋從動齒輪采用某種超越離合器，要根據該擋從動齒輪承受的最大轉矩、最大轉速和空間尺寸，以及噪聲等因素全面設計。

螺旋離合指結合軸的端部外螺紋與螺旋套內螺紋之間形成相對運動或相對靜止實現自動離合。如果兩者接觸時，由于車體的慣性力或油門松動使得與從動齒輪嚙合的超越離合器轉速小于螺旋套轉速，則螺旋套內螺紋進入結合軸端部外螺紋嚙合，相對靜止，同步轉動；反之，則相對運動，螺旋離開。

螺旋離合器的特征是螺旋套的內螺紋與螺旋套座的外螺紋和結合軸的外螺紋的螺紋參數相同，都能滑轉嚙合，并且其螺紋的旋轉方向與該擋從動齒輪的轉動方向一致，并且螺旋套始終在螺旋套座上浮動，其復位簧一端與螺旋套孔連接，另一端與螺旋套座孔固定連接，其復位簧的扭轉方向與螺紋旋向一致，并且始終預緊拉住螺旋套與螺旋套座接觸。螺旋套座與二軸花鍵連接，即螺旋套座與螺旋套始終隨二軸同步轉動。

螺紋的螺距(導程)、齒形、齒深、齒厚、線數等參數要根據螺紋嚙合的均等力、空間尺寸和材料的熱處理性能全面考慮。

離心離合指離心部件的離心塊由于離心拉簧的拉力不同，確定其擋位的車速限位值不同，造成離心塊離心外移自動推動螺旋套軸向移動或者縮回原處不推動螺旋套軸向移動，形成相對運動或相對靜止實現自動離合。如果二軸的轉速小于離心拉簧的閾值轉速，則螺旋套相對靜止，同步轉動；反之，則同步轉動的同時作軸向相對運動。

離心離合器的特征是螺旋套位于離心座一側，其外圓斜面對應離心塊(亦叫飛塊)，離心塊的一端固定在離心座的偏心處轉動連接，另一端與固定在離心座上的離心拉簧連接。離心座與二軸花鍵連接。離心拉簧的拉力與該擋位車速即二軸轉速閾值相關。超過此閾值，則離心塊會離心飛出，推動螺旋套斜面，使螺旋套作軸上移動與該擋的結合軸螺紋結合。