[發(fā)明專利]一種機械式自動超越離合器及利用該離合器的自動變速箱

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710714809.4
• 申請日: 2017-08-19
• 公開（公告）號: CN107299944A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江廷普;張巖;江磊;江小慶;韓笑笑;許叢叢;高峰;史琰赟;宋然冉;宋愛軍
• 申請（專利權(quán)）人: 江廷普
• 主分類號: F16D41/064
• 分類號: F16D41/064;F16H3/093;F16H57/023;F16H63/30
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)37267
• 代理人: 邱強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動力設(shè)備用傳動變速裝置，具體為一種機械式自動超越離合器及利用該離合器的變速箱。

背景技術(shù)

離合器類似于開關(guān)，有接合或斷離動力傳遞的作用，離合器機構(gòu)其主動部分與從動部分可以暫時分離，又可以逐漸接合，并且在傳動過程中還要有可能相對轉(zhuǎn)動，而目前的離合器結(jié)構(gòu)形式多為單面?zhèn)鲃有问降逆i止離合器，傳動選擇單一；變速器是一種通用的傳動裝置，它能夠?qū)⒉煌瓌訖C構(gòu)的輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)化為執(zhí)行機構(gòu)所需要的輸出參數(shù)，因此傳動裝置的好壞往往決定這個機構(gòu)的性能。一般的變速器由箱體，軸及撥叉組成，手動變速器需要手動協(xié)調(diào)控制變速器的傳動比，且撥叉容易產(chǎn)生打齒現(xiàn)象，影響變速器的使用壽命，且傳動速比有限，耗油量高，而目而液壓式自動變速器雖然可自動變速，但是鎖止離合器鎖住了發(fā)動機的大部分功率輸出，比普通變速器費油25%以上，且存在結(jié)構(gòu)復雜，成本高，裝配維修不方便的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種機械式自動超越離合器及利用該離合器的自動變速箱，該離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可實現(xiàn)雙面離合，自動實現(xiàn)超越變速，應(yīng)用該離合器的變速箱不需要鎖止離合器即可實現(xiàn)自動變速，傳動效率更高，節(jié)油效果好。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種機械式自動超越離合器，它包括轉(zhuǎn)動輪、飛輪，轉(zhuǎn)動輪和飛輪同心，轉(zhuǎn)動輪設(shè)置有至少一個輪面，飛輪數(shù)量與轉(zhuǎn)動輪輪面數(shù)量相同，飛輪套置在輪面上可轉(zhuǎn)動，輪面上設(shè)置有滾珠槽，滾珠槽內(nèi)設(shè)置有滾珠，滾珠槽底設(shè)置有彈性支撐裝置，自然狀態(tài)下，彈性支撐裝置將滾珠外推，滾珠的部分球面凸出輪面，滾珠朝向彈性支撐裝置方向受壓，整個球面可沉入滾珠槽，所述的滾珠槽設(shè)置有朝向飛輪旋轉(zhuǎn)方向的坡面，滾珠在飛輪轉(zhuǎn)動推動下可沿坡面滾出，直至滾珠卡接在飛輪和坡面之間。

所述的輪面為多組，相應(yīng)的飛輪為多組，當多組飛輪同時旋轉(zhuǎn)時，最快的那個飛輪會帶動滾珠朝向滾珠槽外滾動，并通過滾珠與相應(yīng)輪面固定連接在一起，其余的輪面會隨轉(zhuǎn)動輪一起同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，而相對于各自的飛輪而言，其轉(zhuǎn)速較快，滾珠不會滾出滾珠槽，即除最快的飛輪那組輪面之外，其余的輪面與各自對應(yīng)的飛輪為滑動連接關(guān)系。

所述的滾珠槽包括窩槽和坡面，滾珠槽的寬度略大于滾珠的直徑，窩槽的深度大于滾珠的直徑，彈性支撐裝置設(shè)置在窩槽底部，從坡面底部到坡頂，坡面與輪面的距離逐漸縮小，當飛輪轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)動輪轉(zhuǎn)速時，飛輪內(nèi)面與滾珠突出的球面接觸，并推動滾珠沿坡面向飛輪轉(zhuǎn)動方向滾動，當滾珠所在的坡面與飛輪內(nèi)面之間的距離小于等于滾珠直徑時，滾珠卡接在坡面和飛輪內(nèi)面之間。

所述的滾珠槽的轉(zhuǎn)動軸線垂直的剖面圖中，滾珠槽線包括首尾連接的擋面線、窩槽線、坡面線，其中，擋面線不會將滾珠卡接在擋面線所在的擋面和飛輪內(nèi)面之間，即當輪面轉(zhuǎn)速高于相對應(yīng)的輪面轉(zhuǎn)速時，滾珠會被飛輪面壓向窩槽，而不會卡在擋面和飛輪內(nèi)面之間。

進一步地，從滾珠槽沿到至少滾珠半徑的距離段的擋面線與滾珠槽沿處輪面的垂直線重合，這樣不管輪面轉(zhuǎn)動多快，飛輪內(nèi)面總會將滾珠壓向槽底，避免輪面轉(zhuǎn)速超過飛輪轉(zhuǎn)速時，滾珠卡死；所述的窩槽線為劣弧，所述的坡面線為直線段。

進一步地，所述的飛輪內(nèi)面為圓面或兩個半圓錯位面，當飛輪內(nèi)面為圓面時，飛輪內(nèi)面與轉(zhuǎn)動輪輪面之間設(shè)置有間隙，且間隙距離小于滾珠的半徑；當飛輪內(nèi)面為兩個半圓錯位面時，兩個半圓的半徑相同，且半徑大于輪面半徑，兩個半圓沿同一條直徑線錯位構(gòu)成錯位面結(jié)構(gòu)，半圓面到轉(zhuǎn)動輪輪面的最大距離小于輪面半徑與滾珠半徑之和。

進一步地，所述的飛輪內(nèi)面可以為多個短圓弧面構(gòu)成的規(guī)則齒面，所有短圓弧面的圓心設(shè)置在一個圓上。

所述的飛輪內(nèi)面為兩個半圓錯位面或多個短圓弧面構(gòu)成的規(guī)則齒面時，飛輪內(nèi)面距離輪面的最近點與輪面接觸滑動連接。

一種利用上述超越離合器的自動變速箱，它包括輸入軸、傳動軸Ⅰ、傳動軸Ⅱ、傳動軸Ⅲ、傳動軸Ⅳ，

輸入軸設(shè)置有主動齒輪Ⅰ、主動齒輪Ⅱ、主動齒輪Ⅲ，主動齒輪Ⅰ、主動齒輪Ⅱ與輸入軸固定連接，主動齒輪Ⅲ通過離心甩塊式離合器與輸入軸連接，

傳動軸Ⅰ設(shè)置有換擋桿Ⅰ、換擋桿Ⅱ、被動齒輪Ⅰ、被動齒輪Ⅱ、被動齒輪Ⅲ、低速齒輪Ⅰ、高速齒輪Ⅰ，被動齒輪Ⅰ通過機動離合器Ⅰ與傳動軸Ⅰ連接，低速齒輪Ⅰ通過機動離合器Ⅱ與傳動軸Ⅰ連接，高速齒輪Ⅰ通過機動離合器Ⅲ與傳動軸Ⅰ連接，被動齒輪Ⅱ、被動齒輪Ⅲ與超越離合器的兩個飛輪固定連接，超越離合器的轉(zhuǎn)動輪通過機動離合器Ⅳ與傳動軸Ⅰ連接，換擋桿Ⅰ用以切換機動離合器Ⅰ、機動離合器Ⅳ，換擋桿Ⅱ用以切換機動離合器Ⅱ、機動離合器Ⅲ，控制傳動軸Ⅰ低速齒輪輸出或高速齒輪輸出；