专利名称：正反向全超越变挡机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机辅助装置，具体地说，尤其涉及一种能够实现变挡和倒挡 的正反向全超越变挡机构。
背景技术：
现有技术中，各种汽车、摩托车、电动自行车变速器种类繁多，但万变不离其中，变 速器主要包括手动变速器、自动挡变速器和无级变速器。手动变速器靠驾驶员手动实现变 速，对驾驶人员的经验要求非常高，驾驶人员水平的高低直接影响行车的安全和车辆的使 用寿命，并且对应没有经验的驾驶人员来说，在车速变化突然时，会使发动机处于非稳态工 况下运转，容易出现脱挡、熄火等问题；自动挡变速器的传动比旋转和换挡是自动进行的， 机械变速器每个挡位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换挡系统的 执行元件而实现的，驾驶人员只需操纵加速踏板以控制车速，但是，自动挡变速器在换挡的 时候还是要经过分离和啮合两个过程，需要在换挡前切断驱动力，因此能明显感觉到顿挫 感，并且机构复杂，修理困难，同时，由于传感器技术的限制，对速度变化反应较慢，没有手 动挡灵敏；无级变速器可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳 匹配，理论上提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒 适性，所以在理论上它是理想的机动车传动装置，因此，在现有的踏板摩托车使用较多，但 是，无级变速器应用到摩托车等小型车上基本上都使用皮带传动，承载扭矩有限，在需要扭 力大时发动机有丢转现象，直接影响车的动力性、经济性和安全性。以上变速器或者说变挡 机构多只能实现变挡的功能，难以实现倒挡的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单新颖、能够可靠实现变挡和倒 挡的正反向全超越变挡机构。本发明的技术方案如下设计的正反向全超越变挡机构，其要点是包括主动轴 和从动轴，在所述主动轴上固套有一挡主动单向器和二挡主动单向器，在所述从动轴上固 套一挡从动单向器和安装二挡从动单双向器，其中所述一挡主动单向器中的一挡主动齿轮 和一挡从动单向器中的一挡从动齿轮啮合，当所述主动轴顺时针转动时，所述一挡主动单 向器驱动所述一挡从动单向器逆时针运转，并该一挡从动单向器带动所述从动轴逆时针转 动，当所述主动轴逆时针转动时，所述二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针 转动，并该二挡从动单双向器带动所述从动轴逆时针转动。本发明是针对传统变挡机构存在变挡不可靠等不足进行创造性地设计的，采用以 上结构，当主动轴顺时针转动时，固套在该主动轴上的一挡主动单向器带动从动轴上的一 挡从动单向器逆时针转动，此时一挡从动单向器带动从动轴逆时针转动，从而得到一挡速 度，此时，二挡主动单向器处于超越空转状态；当主动轴逆时针转动时，固套在该主动轴上 的二挡主动单向器转动，从而该二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针转动，同时，所述二挡从动单双向器处于结合状态，故而该二挡从动单双向器带动所述从动轴逆 时针转动，从而得到二挡速度，此时，所述一挡主动单向器处于超越空转状态；当从动轴顺 时针转动时，安装在该从动轴上的一挡从动单向器和二挡从动单双向器均处于结合状态， 一挡从动单向器带动一挡主动单向器逆时针转动，使得该一挡主动单向器带动主动轴逆时 针转动，二挡从动单双向器带动二挡主动单向器顺时针转动，使得该二挡主动单向器带动 主动轴顺时针转动转动，故而出现主动轴的锁紧状态，此时，必需将二挡从动单双向器凸轮 卡台与花键套棘台分离脱开，即可实现主动轴的顺时针转动，实现本发明的倒挡。作为本发明的一个优选所述二挡从动单双向器包括 二挡从动轮，在该二挡从动 轮心部安装有二挡从动凸轮，所述二挡从动凸轮安装在所述从动轴上，在该二挡从动凸轮 和二挡从动轮内壁之间安装有二挡从动浮动套，在所述二挡从动凸轮的外圆周上设有一组 二挡从动凸轮曲面，所述二挡从动凸轮曲面均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个二挡从 动凸轮曲面均逆向分布在所述二挡从动凸轮外圆周上，所述二挡从动浮动套上设有与所述 二挡从动凸轮曲面对应的二挡从动滚柱安装缺口，在所述二挡从动滚柱安装缺口内均安装 有二挡从动滚柱；所述二挡从动浮动套与二挡从动凸轮之间安装有二挡从动磁钢，该二挡 从动磁钢能够使所述二挡从动浮动套将所述二挡从动滚柱挤向所述二挡从动凸轮曲面的 升程方向；在所述二挡从动凸轮端面上设有卡台，在该卡台外侧的所述从动轴上经花键固 套有棘台机构，所述棘台机构中的棘台与所述卡台卡接。采用以上结构，在二挡从动磁钢的 作用下，所述二挡从动浮动套和二挡从动凸轮逆向转动，从而使得二挡从动浮动套将二挡 从动滚柱挤向二挡从动凸轮曲面的升程方向，使二挡从动凸轮、二挡从动滚柱及二挡从动 轮的内壁夹紧成一整体状态；当动力传递给二挡从动轮并使二挡从动轮旋转时，在其二挡 从动凸轮曲面的作用下，将二挡从动滚柱向外扩张，使二挡从动滚柱紧贴于二挡从动轮内 壁夹紧使二挡从动轮旋转工作。基于以上结构的功能，当需要二挡从动凸轮、二挡从动滚 柱、二挡从动轮将动力传递给从动轴时，只需将所述棘台机构向二挡从动凸轮方向移动，使 得所述棘台机构中的棘台与所述卡台卡接即可实现动力的传递，当不需要二挡从动单双向 器的双向分离功能时，在所述棘台机构中的棘台与所述卡台卡接的情况下，只要转动的方 向是将二挡从动浮动套缺口内的二挡从动滚柱挤向二挡从动凸轮曲面的降程方向，二挡从 动凸轮、二挡从动滚柱及二挡从动轮处于分离状态即可实现二挡从动单双向器的单向分离 功能；在所述棘台机构中的棘台与所述卡台处于分离的情况下，不管从动轴向那个方向转 动，均可实现本二挡从动单双向器的双向分离功能。采用上述结构，尤其是采用二挡从动磁 钢作为二挡从动浮动套和二挡从动凸轮逆向转动的动力，因此第一二挡从动浮动套上不在 设置弹簧安装位置，从而使得二挡从动浮动套的加工更加容易，降低加工成本，第二是二挡 从动磁钢为永久性磁钢，只要其不退磁就能够长久使用，避免采用弹簧等容易失效的机构， 故而延长了本发明的使用寿命。作为本发明中二挡从动单双向器的一个优选在所述二挡从动凸轮的外圆周上 还设有两个二挡从动凸柱，所述二挡从动浮动套上设有与所述二挡从动凸柱对应的二挡从 动磁钢安装缺口，所述二挡从动磁钢由第十三磁钢、第十四磁钢、第十五磁钢和第十六磁钢 构成，所述第十三磁钢和第十四磁钢分别固定在所述两个二挡从动凸柱的侧壁上，并该第 十三磁钢和第十四磁钢分别位于所述两个二挡从动凸柱中心连线的两侧，在与所述第十三 磁钢和第十四磁钢相对的所述二挡从动磁钢安装缺口侧壁上分别固定所述第十五磁钢和第十六磁钢。采用以上结构，第一种情况当所述第十三磁钢和第十四磁钢位于所述两个 二挡从动凸柱同一旋向的左侧壁上，而所述第十五磁钢和第十六磁钢位于相对的二挡从动 磁钢安装缺口同一旋向的右侧壁上时，所述第十三磁钢和第十五磁钢为同性磁钢，所述第 十四磁钢和第十六磁钢为同性磁钢；第二种情况当所述第十三磁钢和第十四磁钢位于所 述两个二挡从动凸柱同一旋向的右侧壁上，而所述第十五磁钢和第十六磁钢位于相对的二 挡从动磁钢安装缺口同一旋向的左侧壁上时，所述第十三磁钢和第十五磁钢为异性磁钢， 所述第十四磁钢和第十六磁钢为异性磁钢。因此，第一种情况下，在第十三磁钢和第十五 磁钢、第十四磁钢和第十六磁钢相互排斥的推力作用下，第二种情况下，在第十三磁钢和第 十五磁钢、第十四磁钢和第十六磁钢相吸的拉力作用下，以上两种情况所述二挡从动浮动 套和二挡从动凸轮都能够逆向转动，从而使得二挡从动浮动套将二挡从动滚柱挤向二挡从 动凸轮曲面的升程方向，使二挡从动凸轮、二挡从动滚柱及二挡从动轮的内壁夹紧成一整 体状态；当动力传递给二挡从动轮并使二挡从动轮旋转时，在其二挡从动凸轮曲面的作用 下，将二挡从动滚柱向外扩张，使二挡从动滚柱紧贴于二挡从动轮内壁夹紧使二挡从动单 双向器旋转工作。
作为本发明的另一个优选所述一挡主动单向器包括一挡主动齿轮，在该一挡主 动齿轮心部安装有一挡主动凸轮，在该一挡主动凸轮和一挡主动齿轮之间安装有一挡主动 浮动套，在所述一挡主动凸轮的外圆周上设有一组一挡主动凸轮曲面和两个一挡主动凸 柱，其中所述一挡主动凸轮曲面均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个一挡主动凸轮曲面 沿逆时针分布在所述一挡主动凸轮外圆周上；所述一挡主动浮动套上设有与所述一挡主动 凸轮曲面和一挡主动凸柱分别对应的一挡主动滚柱安装缺口和一挡主动磁钢安装缺口，在 所述一挡主动滚柱安装缺口内均安装有一挡主动滚柱，所述两个一挡主动凸柱均伸入与其 对应的一挡主动磁钢安装缺口内，所述一挡主动浮动套与一挡主动凸轮之间安装有一挡主 动磁钢，该一挡主动磁钢能够使所述一挡主动浮动套将所述一挡主动滚柱挤向所述一挡主 动凸轮曲面的升程方向，所述一挡主动磁钢由第一磁钢、第二磁钢、第三磁钢和第四磁钢构 成，所述第一磁钢和第二磁钢分别固定在所述两个一挡主动凸柱的侧壁上，并该第一磁钢 和第二磁钢分别位于所述两个一挡主动凸柱中心连线的两侧，在与所述第一磁钢和第二磁 钢相对的所述一挡主动磁钢安装缺口侧壁上分别固定所述第三磁钢和第四磁钢；
所述一挡从动单向器包括一挡从动齿轮，在该一挡从动齿轮心部安装有一挡从动凸 轮，在该一挡从动凸轮和一挡从动齿轮之间安装有一挡从动浮动套，在所述一挡从动凸轮 的外圆周上设有一组一挡从动凸轮曲面和两个一挡从动凸柱，其中所述一挡从动凸轮曲面 均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个一挡从动凸轮曲面沿逆时针分布在所述一挡从动凸 轮外圆周上；所述一挡从动浮动套上设有与所述一挡从动凸轮曲面和一挡从动凸柱分别 对应的一挡从动滚柱安装缺口和一挡从动磁钢安装缺口，在所述一挡从动滚柱安装缺口内 均安装有一挡从动滚柱，所述两个一挡从动凸柱均伸入与其对应的一挡从动磁钢安装缺口 内，所述一挡从动浮动套与一挡从动凸轮之间安装有一挡从动磁钢，该一挡从动磁钢能够 使所述一挡从动浮动套将所述一挡从动滚柱挤向所述一挡从动凸轮曲面的升程方向，所述 一挡从动磁钢由第五磁钢、第六磁钢、第七磁钢和第八磁钢构成，所述第五磁钢和第六磁钢 分别固定在所述两个一挡从动凸柱的侧壁上，并该第五磁钢和第六磁钢分别位于所述两个 一挡从动凸柱中心连线的两侧，在与所述第五磁钢和第六磁钢相对的所述一挡从动磁钢安装缺口侧壁上分别固定第七磁钢和第八磁钢；
所述一挡主动凸轮经花键固定在所述主动轴上，所述一挡从动凸轮经花键固定在所述 从动轴上，所述一挡主动齿轮和所述一挡从动齿轮啮合。 采用以上结构，对于一挡主动单向器来说第一种情况当所述第一磁钢和第二 磁钢位于所述两个一挡主动凸柱同一旋向的左侧壁上，而所述第三磁钢和第四磁钢位于相 对的一挡主动磁钢安装缺口同一旋向的右侧壁上时，所述第一磁钢和第三磁钢为同性磁 钢，所述第二磁钢和第四磁钢为同性磁钢；第二种情况当所述第一磁钢和第二磁钢位于 所述两个一挡主动凸柱同一旋向的右侧壁上，而所述第三磁钢和第四磁钢位于相对的一挡 主动磁钢安装缺口同一旋向的左侧壁上时，所述第一磁钢和第三磁钢为异性磁钢，所述第 二磁钢和第四磁钢为异性磁钢。因此，第一种情况下，在第一磁钢和第三磁钢、第二磁钢和 第四磁钢相互排斥的推力作用下，第二种情况下，在第一磁钢和第三磁钢、第二磁钢和第四 磁钢相吸的拉力作用下，以上两种情况所述一挡主动浮动套和一挡主动凸轮都能够逆向转 动，从而使得一挡主动浮动套将一挡主动滚柱挤向一挡主动凸轮曲面的升程方向，使一挡 主动凸轮、一挡主动滚柱及一挡主动齿轮的内壁夹紧成一整体状态；当动力传递给一挡主 动凸轮并使一挡主动凸轮旋转时，在其一挡主动凸轮曲面的作用下，将一挡主动滚柱向外 扩张，使一挡主动滚柱紧贴于一挡主动齿轮内壁夹紧而使一挡主动齿轮旋转工作；当一挡 主动齿轮旋转速度大于一挡主动凸轮的速度时，一挡主动齿轮内壁与一挡主动滚柱处于超 越滑行状态。对于一挡从动单向器来说第一种情况当所述第五磁钢和第六磁钢位于所 述两个一挡从动凸柱同一旋向的左侧壁上，而所述第七磁钢和第八磁钢位于相对的一挡从 动磁钢安装缺口同一旋向的右侧壁上时，所述第五磁钢和第七磁钢为同性磁钢，所述第六 磁钢和第八磁钢为同性磁钢；第二种情况当所述第五磁钢和第六磁钢位于所述两个 一挡 从动凸柱同一旋向的右侧壁上，而所述第七磁钢和第八磁钢位于相对的一挡从动磁钢安装 缺口同一旋向的左侧壁上时，所述第五磁钢和第七磁钢为异性磁钢，所述第六磁钢和第八 磁钢为异性磁钢。因此，第一种情况下，在第五磁钢和第七磁钢、第六磁钢和第八磁钢相互 排斥的推力作用下，第二种情况下，在第五磁钢和第七磁钢、第六磁钢和第八磁钢相吸的拉 力作用下，以上两种情况所述一挡从动浮动套和一挡从动凸轮都能够逆向转动，从而使得 一挡从动浮动套将一挡从动滚柱挤向一挡从动凸轮曲面的升程方向，使一挡从动凸轮、一 挡从动滚柱及一挡从动齿轮的内壁夹紧成一整体状态；当动力传递给一挡从动凸轮并使一 挡从动凸轮旋转时，在其一挡从动凸轮曲面的作用下，将一挡从动滚柱向外扩张，使一挡从 动滚柱紧贴于一挡从动齿轮内壁夹紧而使一挡从动齿轮旋转工作。以上一挡主动单向器 和一挡从动单向器的结构表明当主动轴沿顺时针方向转动时，一挡主动浮动套将一挡主 动滚柱挤向一挡主动凸轮曲面的升程方向，使一挡主动凸轮、一挡主动滚柱及一挡主动齿 轮的内壁夹紧成一整体状态，故而主动轴带动一挡主动齿轮沿顺时针方向转动，由于一挡 主动齿轮和所述一挡从动齿轮啮合，因此一挡主动齿轮带动一挡从动齿轮沿逆时针方向转 动，此时，在一挡从动齿轮的作用下，一挡从动浮动套将一挡从动滚柱挤向一挡从动凸轮曲 面的升程方向，使一挡从动凸轮、一挡从动滚柱及一挡从动齿轮的内壁夹紧成一整体状态， 最终使得一挡从动齿轮带动从动轴沿逆时针方向转动，从而得到一挡速度。以上只是一挡 主动单向器和一挡从动单向器的较佳结构而言，只要主动轴沿某一个方向转动时，主动轴 的动力能够传递给从动轴即可，不以以上一挡主动单向器和一挡从动单向器的凸轮曲面旋向、磁钢的安装位置为限制。作为本发明的又一个优选所述二挡主动单向器包括二挡主动轮，在该二挡主动 轮心部安装有二挡主动凸轮，该二挡主动凸轮经花键固定在所述主动轴上，在该二挡主动 凸轮和二挡主动轮之间安装有二挡主动浮动套，在所述二挡主动凸轮的外圆周上设有一组 二挡主动凸轮曲面和两个二挡主动凸柱，其中所述二挡主动凸轮曲面均为具有升程特性的 圆滑曲面，且每个二挡主动凸轮曲面沿顺时针分布在所述二挡主动凸轮外圆周上；所述二 挡主动浮动套上设有与所述二挡主动凸轮曲面和二挡主动凸柱 分别对应的二挡主动滚柱 安装缺口和二挡主动磁钢安装缺口，在所述二挡主动滚柱安装缺口内均安装有二挡主动滚 柱，所述两个二挡主动凸柱均伸入与其对应的二挡主动磁钢安装缺口内，所述二挡主动浮 动套与二挡主动凸轮之间安装有二挡主动磁钢，该二挡主动磁钢能够使所述二挡主动浮动 套将所述二挡主动滚柱挤向所述二挡主动凸轮曲面的升程方向，所述二挡主动磁钢由第九 磁钢、第十磁钢、第十一磁钢和第十二磁钢构成，所述第九磁钢和第十磁钢分别固定在所述 两个二挡主动凸柱的侧壁上，并该第九磁钢和第十磁钢分别位于所述两个二挡主动凸柱中 心连线的两侧，在与所述第九磁钢和第十磁钢相对的所述二挡主动磁钢安装缺口侧壁上分 别固定第十一磁钢和第十二磁钢；
所述二挡主动轮和所述二挡从动轮间接连接，并所述二挡主动轮驱动所述二挡从动轮 逆时针转动。对于二挡主动单向器来说第一种情况当所述第九磁钢和第十磁钢位于所述两 个二挡主动凸柱同一旋向的右侧壁上，而所述第十一磁钢和第十二磁钢位于相对的二挡主 动磁钢安装缺口同一旋向的左侧壁上时，所述第九磁钢和第十一磁钢为同性磁钢，所述第 十磁钢和第十二磁钢为同性磁钢；第二种情况当所述第九磁钢和第十磁钢位于所述两个 二挡主动凸柱同一旋向的左侧壁上，而所述第十一磁钢和第十二磁钢位于相对的二挡主动 磁钢安装缺口同一旋向的右侧壁上时，所述第九磁钢和第十一磁钢为异性磁钢，所述第十 磁钢和第十二磁钢为异性磁钢。因此，第一种情况下，在第九磁钢和第十一磁钢、第十磁钢 和第十二磁钢相互排斥的推力作用下，第二种情况下，在第九磁钢和第十一磁钢、第十磁钢 和第十二磁钢相吸的拉力作用下，以上两种情况所述二挡主动浮动套和二挡主动凸轮都能 够逆向转动，从而使得二挡主动浮动套将二挡主动滚柱挤向二挡主动凸轮曲面的升程方 向，使二挡主动凸轮、二挡主动滚柱及二挡主动轮的内壁夹紧成一整体状态；当动力传递给 二挡主动凸轮并使二挡主动凸轮旋转时，在其二挡主动凸轮曲面的作用下，将二挡主动滚 柱向外扩张，使二挡主动滚柱紧贴于二挡主动轮内壁夹紧而使二挡主动轮旋转工作；当二 挡主动轮旋转速度大于二挡主动凸轮的速度时，二挡主动轮内壁与二挡主动滚柱处于超越 滑行状态。以上结构表明当主动轴沿顺时针方向转动时，二挡主动浮动套将二挡主动滚柱 挤向二挡主动凸轮曲面的降程方向，使得二挡主动单向器处于分离状态，只有当主动轴沿 逆时针方向转动时，二挡主动浮动套将二挡主动滚柱挤向二挡主动凸轮曲面的升程方向， 使二挡主动凸轮、二挡主动滚柱及二挡主动轮的内壁夹紧成一整体状态，故而主动轴带动 二挡主动轮沿逆时针方向转动，由于所述二挡主动轮和所述二挡从动轮间接连接，并所述 二挡主动轮驱动所述二挡从动轮反向转动即逆时针方向转动，因此二挡从动单双向器带动 所述从动轴逆时针转动，从而得到二挡速度。以上只是一二挡主动单向器的较佳结构而言， 只要主动轴沿某一个方向转动时，主动轴的动力能够传递给从动轴即可，不以以上二挡主动单向器的凸轮曲面旋向、磁钢的安装位置为限制。作为本发明的四一个优选所述二挡主动轮和所述二挡从动轮 为齿轮，在该二挡 主动轮和所述二挡从动轮之间固定有转向齿轮轴，在该转向齿轮轴上固套有转向齿轮，所 述转向齿轮均与所述二挡从动轮、二挡主动轮啮合。作为本发明的五一个优选所述二挡主动轮和所述二挡从动轮为链轮，在该二挡 主动轮和所述二挡从动轮上连接有同一链条。作为本发明中所述棘台机构结构的一个优选所述棘台机构由花键套、棘台、压 簧、定位套和电磁线圈构成，在所述花键套的左端设有棘台，所述花键套左部经花键套装在 所述从动轴上，在该花键套右部的所述从动轴上套装所述压簧和定位套，并所述定位套固 套在所述从动轴上，所述压簧一端抵在所述花键套上，另一端抵在所述定位套上，在所述花 键套右部外套所述电磁线圈。采用以上结构在压簧的作用下，该压簧推动花键套向左移动， 从而使得棘台与所述凸轮端面的卡台卡接，故而当主动轴转动时，该主动轴带动二挡主动 轮转动，二挡主动轮带动二挡从动轮转动，二挡主动轮带动二挡从动凸轮转动，该二挡从动 凸轮带动花键套转动，最终实现动力从主动轴到从动轴的传递，当需要二挡从动单双向器 在从动轴任何转向下均处于双向分离状态时，只需要对上述结构中的电磁线圈通电，从而 在电磁力的作用下，花键套向右退，使得花键套上的棘台与所述凸轮上的卡台分离。作为本发明中所述棘台机构结构的另一个优选所述棘台机构由花键套、棘台、压 簧、定位套、电磁线圈、推板和限位座构成，在所述花键套的左端设有棘台，所述花键套左部 经花键套装在所述从动轴上，在该花键套右部的所述从动轴上套装所述压簧和定位套，并 所述定位套固套在所述从动轴上，所述压簧一端抵在所述花键套上，另一端抵在所述定位 套上；所述花键套右部一侧设有电磁线圈，另一侧设有限位座，并该花键套右部设有推斜 面，在该花键套右部外套所述推板，所述推板的一端左部紧贴所述限位座，右部设有与所述 推斜面紧贴的斜面，该推板另一端伸入所述电磁线圈中。采用以上结构在压簧的作用下，该 压簧推动花键套向左移动，从而使得棘台与所述凸轮端面的卡台卡接，故而当主动轴转动 时，该主动轴带动二挡主动轮转动，二挡主动轮带动二挡从动轮转动，二挡主动轮带动二挡 从动凸轮转动，该二挡从动凸轮带动花键套转动，最终实现动力从主动轴到从动轴的传递， 当需要二挡从动单双向器在从动轴任何转向下均处于分离状态时，只需要对上述结构中的 电磁线圈通电，从而在电磁力的作用下，花键套向右退，使得推板向电磁线圈一端移动，所 述花键套的推斜面在推板作用下向右移动，最终实现花键套上的棘台与所述凸轮上的卡台 分离。作为本发明中所述棘台机构结构的又一个优选所述棘台机构由花键套、棘台、压 簧、定位套和转动板构成，在所述花键套的前端设有有棘台，所述花键套前部经花键套装在 所述从动轴上，在该花键套后部的所述从动轴上套装所述压簧和定位套，并所述定位套固 套在所述从动轴上，所述压簧一端抵在所述花键套上，另一端抵在所述定位套上；所述花键 套外圆周上开有环向槽，所述转动板一端伸入该环向槽内。采用以上结构在压簧的作用下， 该压簧推动花键套向左移动，从而使得棘台与所述凸轮端面的卡台卡接，故而当主动轴转 动时，该主动轴带动二挡主动轮转动，二挡主动轮带动二挡从动轮转动，二挡主动轮带动二 挡从动凸轮转动，该二挡从动凸轮带动花键套转动，最终实现动力从主动轴到从动轴的传 递，当需要二挡从动单双向器在从动轴任何转向下均处于分离状态时，只需要对上述结构中的转动板转动，该转动板可安装在本发明使用状态的机构上，在转动板的转动下，转动板 的较宽部分给花键套的环向槽内壁一个向外的推力，从而使得花键套向右退，最终实现花 键套上的棘台与所述凸轮上的卡台分离。本发明的有益效果是本发明结构简单新颖，通过单向器以及单双向器不仅能够 可靠的实现换挡功能，而且还能够实现倒挡功能；它具有结构简单、体积小、易于维护、成本 低的优点。
图1为本发明的结构示意图； 图2为图1中的A-A剖视图3为图1中的B-B剖视图4为图1中一挡主动单向器安装异性磁钢时的剖视图； 图5为图1中二挡主动单向器安装异性磁钢时的剖视图； 图6为图1中一挡从动单向器安装异性磁钢时的剖视图； 图7为图1中二挡从动单双向器的实施例1的结构示意图； 图8为图7中安装同性磁钢时的C-C剖视图； 图9为图7中安装异性磁钢时的C-C剖视图； 图10为图1中二挡从动单双向器的实施例2的结构示意图； 图11为图10中安装同性磁钢时的D-D剖视图； 图12为图10中安装异性磁钢时的D-D剖视图； 图13为图1中二挡从动单双向器的实施例3的结构示意图； 图14为图13中安装同性磁钢时的E-E剖视图； 图15为图13中安装异性磁钢时的E-E剖视图； 图16为本发明中二挡从动凸轮26设有卡台47 —侧的结构示意图； 图17为本发明中花键套27设有棘台48 —侧的结构示意图； 图18为本发明的装链条52时的结构示意图； 图19为图18中的F-F剖视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
需要说明的一点是本发明均是以向左的方向即从动轴15逆时针旋转的方向为车行 进的方向，而向右的方向即从动轴15顺时针转动的方向为车的倒车方向，但是不以此为限 制。如图1、图2和图3所示的正反向全超越变挡机构，包括主动轴1和从动轴15，在所 述主动轴1上固套有一挡主动单向器和二挡主动单向器，在所述从动轴15上固套一挡从动 单向器和安装二挡从动单双向器，其中所述一挡主动单向器中的一挡主动齿轮4和一挡从 动单向器中的一挡从动齿轮17啮合，当所述主动轴1顺时针转动时，所述一挡主动单向器 驱动所述一挡从动单向器逆时针运转，并该一挡从动单向器带动所述从动轴15逆时针转 动，在所述二挡主动单向器的二挡主动轮10和所述二挡从动单双向器的二挡从动轮23之间固定有转向齿轮轴14，在该转向齿轮轴14上固套有转向齿轮13，所述二挡主动轮10和 所述二挡从动轮23为齿轮，所述转向齿轮13与所述二挡从动单双向器中的二挡从动轮23 啮合，并该转向齿轮13还与所述二挡主动单向器二挡主动轮10啮合，当所述主动轴1逆时 针转动时，所述二挡主动轮10带动所述转向齿轮13转动，所述转向齿轮13带动所述二挡 从动轮23转动，故而所述二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针转动，并该二 挡从动单双向器带动所述从动轴15逆时针转动。
二挡从动单双向器的实施例1
请参加图7、图8、图9、图16和图17 所述二挡从动单双向器包括二挡从动轮23，该二 挡从动轮23左部经二挡从动轴承22安装在所述从动轴15上，在该二挡从动轮23右部心部 安装有二挡从动凸轮26，所述二挡从动凸轮26活套在所述从动轴15上，在该二挡从动凸轮 26和二挡从动轮23内壁之间安装有二挡从动浮动套25，在所述二挡从动凸轮26的外圆周 上设有一组二挡从动凸轮曲面26a和两个二挡从动凸柱26b，该一组二挡从动凸轮曲面26a 和两个二挡从动凸柱26b均勻分布在所述二挡从动凸轮26的外圆周上，并所述两个二挡从 动凸柱26b相对设置，所述二挡从动凸轮曲面26a均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个二 挡从动凸轮曲面26a均逆向分布在所述二挡从动 凸轮26外圆周上，所述二挡从动浮动套25 上设有与所述二挡从动凸轮曲面26a和二挡从动凸柱26b分别对应的二挡从动滚柱安装缺 口 25a和二挡从动磁钢安装缺口 25b，并所述二挡从动凸柱26b伸入所述二挡从动磁钢安装 缺口 25b内，在所述二挡从动滚柱安装缺口 25a内均安装有二挡从动滚柱24 ；所述二挡从 动浮动套25与二挡从动凸轮26之间安装有二挡从动磁钢，该二挡从动磁钢能够使所述二 挡从动浮动套25将所述二挡从动滚柱24挤向所述二挡从动凸轮曲面26a的升程方向，所 述二挡从动磁钢由第十三磁钢43、第十四磁钢44、第十五磁钢45和第十六磁钢46构成，所 述第十三磁钢43和第十四磁钢44分别固定在所述两个二挡从动凸柱26b的侧壁上，并该 第十三磁钢43和第十四磁钢44分别位于所述两个二挡从动凸柱26b中心连线的两侧，在 与所述第十三磁钢43和第十四磁钢44相对的所述二挡从动磁钢安装缺口 25b侧壁上分别 固定所述第十五磁钢45和第十六磁钢46，当所述第十三磁钢43和第十四磁钢44位于所 述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的左侧壁上，而所述第十五磁钢45和第十六磁钢46位 于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋向右侧壁上时，所述第十三磁钢43和第十五磁 钢45为同性磁钢，所述第十四磁钢44和第十六磁钢46为同性磁钢(如图8所示)；当所述 第十三磁钢43和第十四磁钢44位于所述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的右侧壁上，而 所述第十五磁钢45和第十六磁钢46位于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋向左侧 壁上时，所述第十三磁钢43和第十五磁钢45为异性磁钢，所述第十四磁钢44和第十六磁 钢46为异性磁钢(如图7所示)；在所述二挡从动凸轮26右端面上设有卡台47，在该卡台 47外侧的所述从动轴15上经花键固套有棘台机构，所述棘台机构由花键套27、棘台48、压 簧29、定位套30和电磁线圈28构成，在所述花键套27的左端设有棘台48，所述花键套27 左部经花键套装在所述从动轴15上，在该花键套27右部的所述从动轴15上套装所述压簧 29和定位套30，并所述定位套30固套在所述从动轴15上，所述压簧29 —端抵在所述花键 套27上，另一端抵在所述定位套30上，在所述花键套27右部外套所述电磁线圈28，所述棘 台48与所述卡台47卡接。当所述所述电磁线圈28断电时，所述棘台48与所述卡台47卡 接，当所述所述电磁线圈28通电时，所述棘台48与所述卡台47分离。
二挡从动单双向器的实施例2
请参加图10、图11、图12、图16和图17 所述二挡从动单双向器包括二挡从动轮23，该 二挡从动轮23左部经二挡从动轴承22安装在所述从动轴15上，在该二挡从动轮23右部 心部安装有二挡从动凸轮26，所述二挡从动凸轮26活套在所述从动轴15上，在该二挡从动 凸轮26和二挡从动轮23内壁之间安装有二挡从动浮动套25，在所述二挡从动凸轮26的外 圆周上设有一组二挡从动凸轮曲面26a和两个二挡从动凸柱26b，该一组二挡从动凸轮曲 面26a和两个二挡从动凸柱26b均勻分布在所述二挡从动凸轮26的外圆周上，并所述两个 二挡从动凸柱26b相对设置，所述二挡从动凸轮曲面26a均为具有升程特性的圆滑曲面，且 每个二挡从动凸轮曲面26a均逆向分布在所述二挡从动凸轮26外圆周上，所述二挡从动浮 动套25上设有与所述二挡从动凸轮曲面26a和二挡从动凸柱26b分别对应的二挡从动滚 柱安装缺口 25a和二挡从动磁钢安装缺口 25b，并所述二挡从动凸柱26b伸入所述二挡从动 磁钢安装缺口 25b内，在所述二挡从动滚柱安装缺口 25a内均安装有二挡从动滚柱24 ；所 述二挡从动浮动套25与二挡从动凸轮26之间安装有二挡从动磁钢，该二挡从动磁钢能够 使所述二挡从动浮动套25将所述二挡从动滚柱24挤向所述二挡从动凸轮曲面26a的升程 方向，所述二挡从动磁钢由第十三磁钢43、第十四磁钢44、第十五磁钢45和第十六磁钢46 构成，所述第十三磁钢43和第十四磁钢44分别固定在所述两个二挡从动凸柱26b的侧壁 上，并该第十三磁钢43和第十四磁钢44分别位于所述两个二挡从动凸柱26b中心连线的 两侧，在与所述第十三磁钢43和第十四磁钢44相对的所述二挡从动磁钢安装缺口 25b侧 壁上分别固定所述第十五磁钢45和第十六磁钢46，当所述第十三磁钢43和第十四磁钢44 位于所述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的左侧壁上，而所述第十五磁钢45和第十六磁钢 46位于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋向右侧壁上时，所述第十三磁钢43和第 十五磁钢45为同性磁钢，所述第十四磁钢44和第十六磁钢46为同性磁钢(如图11所示); 当所述第十三磁钢43和第十四磁钢44位于所述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的右侧壁 上，而所述第十五磁钢45和第十六磁钢46位于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋 向左侧壁上时，所述第十三磁钢43和第十五磁钢45为异性磁钢，所述第十四磁钢44和第 十六磁钢46为异性磁钢(如图12所示)；在所述二挡从动凸轮26右端面上设有卡台47，在 该卡台47外侧的所述从动轴15上经花键固套有棘台机构，所述棘台机构由花键套27、棘台 48、压簧29、定位套30、电磁线圈28、推板49和限位座50构成，在所述花键套27的左端设 有棘台48，所述花键套27左部经花键套装在所述从动轴15上，在该花键套27右部的所述 从动轴15上套装所述压簧29和定位套30，并所述定位套30固套在所述从动轴15上，所 述压簧29 —端抵在所述花键套27上，另一端抵在所述定位套30上；所述花键套27右部一 侧设有电磁线圈28，另一侧设有限位座50，并该花键套27右部设有推斜面27a，在该花键 套27右部外套所述推板49，所述推板49的一端左部紧贴所述限位座50，右部设有与所述 推斜面27a紧贴的斜面，该推板49另一端伸入所述电磁线圈28中，所述棘台48与所述卡 台47卡接。当所述所述电磁线圈28断电时，所述棘台48与所述卡台47卡接，当所述所述 电磁线圈28通电时，所述棘台48与所述卡台47分离。二挡从动单双向器的实施例3
请参加图13、图14、图15、图16和图17 所述二挡从动单双向器包括二挡从动轮23，该 二挡从动轮23左部经二挡从动轴承22安装在所述从动轴15上，在该二挡从动轮23右部心部安装有二挡从动凸轮26，所述二挡从动凸轮26活套在所述从动轴15上，在该二挡从动 凸轮26和二挡从动轮23内壁之间安装有二挡从动浮动套25，在所述二挡从动凸轮26的外 圆周上设有一组二挡从动凸轮曲面26a和两个二挡从动凸柱26b，该一组二挡从动凸轮曲 面26a和两个二挡从动凸柱26b均勻分布在所述二挡从动凸轮26的外圆周上，并所述两个 二挡从动凸柱26b相对设置，所述二挡从动凸轮曲面26a均为具有升程特性的圆滑曲面，且 每个二挡从动凸轮曲面26a均逆向分布在所述二挡从动凸轮26外圆周上，所述二挡从动浮 动套25上设有与所述二挡从动凸轮曲面26a和二挡从动凸柱26b分别对应的二挡从动滚 柱安装缺口 25a和二挡从动磁钢安装缺口 25b，并所述二挡从动凸柱26b伸入所述二挡从动 磁钢安装缺口 25b内，在所述二挡从动滚柱安装缺口 25a内均安装有二挡从动滚柱24 ；所 述二挡从动浮动套25与二挡从动凸轮26之间安装有二挡从动磁钢，该二挡从动磁钢能够 使所述二挡从动浮动套25将所述二挡从动滚柱24挤向所述二挡从动凸轮曲面26a的升程 方向，所述二挡从动磁钢由第十三磁钢43、第十四磁钢44、第十五磁钢45和第十六磁钢46 构成，所述第十三磁钢43和第十四磁钢44分别固定在所述两个二挡从动凸柱26b的侧壁 上，并该第十三磁钢43和第十四磁钢44分别位于所述两个二挡从动凸柱26b中心连线的 两侧，在与所述第十三磁钢43和第十四磁钢44相对的所述二挡从动磁钢安装缺口 25b侧 壁上分别固定所述第十五磁钢45和第十六磁钢46，当所述第十三磁钢43和第十四磁钢44 位于所述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的左侧壁上，而所述第十五磁钢45和第十六磁钢 46位于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋向右侧壁上时，所述第十三磁钢43和第 十五磁钢45为同性磁钢，所述第十四磁钢44和第十六磁钢46为同性磁钢(如图14所示); 当所述第十三磁钢43和第十四磁钢44位于所述两个二挡从动凸柱26b同一旋向的右侧壁 上，而所述第十五磁钢45和第十六磁钢46位于相对的二挡从动磁钢安装缺口 25b同一旋 向左侧壁上时，所述第十三磁钢43和第十五磁钢45为异性磁钢，所述第十四磁钢44和第 十六磁钢46为异性磁钢(如图15所示)；在所述二挡从动凸轮26右端面上设有卡台47，在 该卡台47外侧的所述从动轴15上经花键固套有棘台机构，所述棘台机构由花键套27、棘 台48、压簧29、定位套30和转动板51构成，在所述花键套27的左端设有棘台48，所述花键 套27左部经花键套装在所述从动轴15上，在该花键套27右部的所述从动轴15上套装所 述压簧29和定位套30，并所述定位套30固套在所述从动轴15上，所述压簧29 —端抵在 所述花键套27上，另一端抵在所述定位套30上；所述花键套27外圆周上开有环向槽27b， 所述转动板51—端伸入该环向槽27b内，所述棘台48与所述卡台47卡接。当所述所述电 磁线圈28断电时，所述棘台48与所述卡台47卡接，当所述所述电磁线圈28通电时，所述 棘台48与所述卡台47分离。当本发明处于使用状态时，上述的转动板51可安装在支架上 等，常态下，所述棘台48与所述卡台47卡接，当转动板51转动时，其较宽部分紧贴环向槽 27b内壁，从而推动花键套27向右移动，实现所述棘台48与所述卡台47分离。
请参见图1、图2和图4 所述一挡主动单向器包括一挡主动齿轮4，该一挡主动齿 轮4左部经一挡主动轴承2安装在所述主动轴1上，在该一挡主动齿轮4右部心部安装有 一挡主动凸轮7，该一挡主动凸轮7经花键固套在所述主动轴上，在该一挡主动凸轮7和一 挡主动齿轮4之间安装有一挡主动浮动套5，在所述一挡主动齿轮4上固定有一挡主动孔卡 6，该一挡主动孔卡6将所述一挡主动凸轮7和一挡主动浮动套5限制在所述一挡主动齿轮 4内，在所述一挡主动凸轮7的外圆周上设有一组一挡主动凸轮曲面7a和两个一挡主动凸
14柱7b，其中所述一挡主动凸轮曲面7a均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个一挡主动凸轮 曲面7a沿逆时针分布在所述一挡主动凸轮7外圆周上；所述一挡主动浮动套5上设有与所 述一挡主动凸轮曲面7a和一挡主动凸柱7b分别对应的一挡主动滚柱安装缺口 5a和一挡 主动磁钢安装缺口 5b，在所述一挡主动滚柱安装缺口 5a内均安装有一挡主动滚柱3，所述 两个一挡主动凸柱7b均伸入与其对应的一挡主动磁钢安装缺口 5b内，所述一挡主动浮动 套5与一挡主动凸轮7之间安装有一挡主动磁钢，该一挡主动磁钢能够使所述一挡主动浮 动套5将所述一挡主动滚柱3挤向所述一挡主动凸轮曲面7a的升程方向，所述一挡主动磁 钢由第一磁钢31、第二磁钢32、第三磁钢33和第四磁钢34构成，所述第一磁钢31和第二 磁钢32分别固定在所述两个一挡主动凸柱7b的侧壁上，并该第一磁钢31和第二磁钢32 分别位于所述两个一挡主动凸柱7b中心连线的两侧，在与所述第一磁钢31和第二磁钢32 相对的所述一挡主动磁钢安装缺口 5b侧壁上分别固定所述第三磁钢33和第四磁钢34，当 所述第一磁钢31和第二磁钢32位于所述两个一挡主动凸柱7b同一旋向的左侧壁上，而所 述第三磁钢33和第四磁钢34位于相对的一挡主动磁钢安装缺口 5b同一旋向右侧壁上时， 所述第一磁钢31和第三磁钢33为同性磁钢，所述第二磁钢32和第四磁钢34为同性磁钢 (如图2所示);当所述第一磁钢31和第二磁钢32位于所述两个一挡主动凸柱7b同一旋向 的右侧壁上，而所述第三磁钢33和第四磁钢34位于相对的一挡主动磁钢安装缺口 5b同一 旋向左侧壁上时，所述第一磁钢31和第三磁钢33为异性磁钢，所述第二磁钢32和第四磁 钢34为异性磁钢(如图4所示)；
请参见图1、图2和图5 所述一挡从动单向器包括一挡从动齿轮17，该一挡从动齿轮 17左部经一挡从动轴承16安装在所述从动轴15上，在该一挡从动齿轮17右部心部安装 有一挡从动凸轮20，在该一挡从动凸轮20和一挡从动齿轮17之间安装有一挡从动浮动套 19，在所述一挡从动齿轮17上固定有一挡从动孔卡21，该一挡从动孔卡21将所述一挡从动 凸轮20和一挡从动浮动套19限制在所述一挡从动齿轮17内，在所述一挡从动凸轮20的 外圆周上设有一组一挡从动凸轮曲面20a和两个一挡从动凸柱20b，其中所述一挡从动凸 轮曲面20a均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个一挡从动凸轮曲面20a沿逆时针分布在 所述一挡从动凸轮20外圆周上；所述一挡从动浮动套19上设有与所述一挡从动凸轮曲面 20a和一挡从动凸柱20b分别对应的一挡从动滚柱安装缺口 19a和一挡从动磁钢安装缺口 1%，在所述一挡从动滚柱安装缺口 19a内均安装有一挡从动滚柱18，所述两个一挡从动凸 柱20b均伸入与其对应的一挡从动磁钢安装缺口 19b内，所述一挡从动浮动套19与一挡从 动凸轮20之间安装有一挡从动磁钢，该一挡从动磁钢能够使所述一挡从动浮动套19将所 述一挡从动滚柱18挤向所述一挡从动凸轮曲面20a的升程方向，所述一挡从动磁钢由第五 磁钢35、第六磁钢36、第七磁钢37和第八磁钢38构成，所述第五磁钢35和第六磁钢36分 别固定在所述两个一挡从动凸柱20b的侧壁上，并该第五磁钢35和第六磁钢36分别位于 所述两个一挡从动凸柱20b中心连线的两侧，在与所述第五磁钢35和第六磁钢36相对的 所述一挡从动磁钢安装缺口 1%侧壁上分别固定第七磁钢37和第八磁钢38 ；当所述第五 磁钢35和第六磁钢位于所述两个一挡从动凸柱20b同一旋向的左侧壁上，而所述第七磁钢 37和第八磁钢38位于相对的一挡从动磁钢安装缺口 19b同一旋向右侧壁上时，所述五磁钢 35和第七磁钢37为同性磁钢，所述第六磁钢和第八磁钢38为同性磁钢(如图2所示)；当 所述第五磁钢35和第六磁钢位于所述两个一挡从动凸柱20b同一旋向的右侧壁上，而所述第七磁钢37和第八磁钢38位于相对的一挡从动磁钢安装缺口 19b同一旋向左侧壁上时， 所述五磁钢35和第七磁钢37为异性磁钢，所述第六磁钢和第八磁钢38为异性磁钢(如图 5所示)；
请参见图2 所述一挡主动凸轮7经花键固定在所述主动轴1上，所述一挡从动凸轮20 经花键固定在所述从动轴15上，所述一挡主动齿轮4和所述一挡从动齿轮17啮合。请参见图1、图3和图6 所述二挡主动单向器包括二挡主动轮10，该二挡主动轮 10经二挡主动轴承8安装在所述主动轴1上，在该二挡主动轮10右部心部安装有二挡主动 凸轮12，该二挡主动凸轮12经花键固定在所述主动轴1上，在该二挡主动凸轮12和二挡主 动轮10之间安装有二挡主动浮动套11，在所述二挡主动凸轮12的外圆周上设有一组二挡 主动凸轮曲面12a和两个二挡主动凸柱12b，其中所述二挡主动凸轮曲面12a均为具有升程 特性的圆滑曲面，且每个二挡主动凸轮曲面12a沿顺时针分布在所述二挡主动凸轮12外圆 周上；所述二挡主动浮动套11上设有与所述二挡主动凸轮曲面12a和二挡主动凸柱12b分 别对应的二挡主动滚柱安装缺口 Ila和二挡主动磁钢安装缺口 11b，在所述二挡主动滚柱 安装缺口 Ila内均安装有二挡主动滚柱9，所述两个二挡主动凸柱12b均伸入与其对应的二 挡主动磁钢安装缺口 lib内，所述二挡主动浮动套11与二挡主动凸轮12之间安装有二挡 主动磁钢，该二挡主动磁钢能够使所述二挡主动浮动套11将所述二挡主动滚柱9挤向所述 二挡主动凸轮曲面12a的升程方向，所述二挡主动磁钢由第九磁钢39、第十磁钢40、第十一 磁钢41和第十二磁钢42构成，所述第九磁钢39和第十磁钢40分别固定在所述两个二挡 主动凸柱12b的侧壁上，并该第九磁钢39和第十磁钢40分别位于所述两个二挡主动凸柱 12b中心连线的两侧，在与所述第九磁钢39和第十磁钢40相对的所述二挡主动磁钢安装缺 口 lib侧壁上分别固定第十一磁钢41和第十二磁钢42，当所述第九磁钢39和第十磁钢40 位于所述两个二挡主动凸柱12b同一旋向的右侧壁上，而所述第十一磁钢41和第十二磁钢 42位于相对的二挡主动磁钢安装缺口 lib同一旋向左侧壁上时，所述第九磁钢39和第i^一 磁钢41为同性磁钢，所述第十磁钢40和第十二磁钢42为同性磁钢(如图3所示)；当所述 第九磁钢39和第十磁钢40位于所述两个二挡主动凸柱12b同一旋向的左侧壁上，而所述 第i^一磁钢41和第十二磁钢42位于相对的二挡主动磁钢安装缺口 lib同一旋向左右侧壁 上时，所述第九磁钢39和第十一磁钢41为异性磁钢，所述第十磁钢40和第十二磁钢42为 异性磁钢(如图6所示)。请参见图18和图19 本发明还可以是这样的结构，包括主动轴1和从动轴15，在 所述主动轴1上固套有一挡主动单向器和二挡主动单向器，在所述从动轴15上固套一挡从 动单向器和安装二挡从动单双向器，其中所述一挡主动单向器中的一挡主动齿轮4和一挡 从动单向器中的一挡从动齿轮17啮合，当所述主动轴1顺时针转动时，所述一挡主动单向 器驱动所述一挡从动单向器逆时针运转，并该一挡从动单向器带动所述从动轴15逆时针 转动，所述二挡从动单双向器中的二挡从动轮23和所述二挡主动单向器中的二挡主动轮 为链轮，在该二挡主动轮10和所述二挡从动轮23上连接有同一链条52，当所述主动轴1逆 时针转动时，所述二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针转动，并该二挡从动 单双向器带动所述从动轴15逆时针转动。本发明的工作原理是这样的
1、当主动轴1向顺时针方向旋转时，主动轴1将带动一挡主动凸轮7同时旋转，由于这时一挡主动凸轮7是向一挡主动凸轮曲面7a的升程方向旋转运动，一挡主 动凸轮7将一挡主动滚柱3顶向一挡主动齿轮4的内圈，形成夹紧式整体状态，这时 一挡主动齿轮4就向顺时针方向旋转，二挡主动轮10被顺时针方向旋转的二挡主动 凸轮12将二挡主动滚柱9推向二挡主动凸轮曲面12a的低端方向使其超越脱开。 2、当一挡主动齿轮4向顺时针方向旋转时，将相啮合的一挡从动齿轮17带动向逆时针方向 旋转，这时一挡从动齿轮17的内圈将一挡从动滚柱18往一挡从动凸轮曲面20a的升程方 向旋转，一挡从动齿轮17、一挡从动滚柱18、一挡从动凸轮20三者形成夹紧式整体状态，这 时一挡从动凸轮20将带动从动轴15向逆时针方向旋转，得到第一个输出挡位，此时从动轴 15被逆时针旋转的二挡从动凸轮26将二挡从动滚柱24推向二挡从动凸轮曲面26a的低端 方向，使其二挡从动轮23自动超越脱开。
3、当主动轴1向逆时针方向旋转时，主动轴1带动二挡主动凸轮12向逆时针方向旋 转，这时二挡主动凸轮12也是朝着二挡主动凸轮曲面12a的升程方向旋转，二挡主动凸轮 12将带动二挡主动滚柱9与二挡主动轮10形成夹紧式整体状态，使二挡主动轮10向逆时 针方向旋转，二挡主动轮10与转向齿轮13啮合得到顺时针方向旋转，转向齿轮13与二挡 从动轮23啮合即得到一个逆时针旋转方向，此时沿逆时针方向旋转的二挡从动轮23将二 挡从动滚柱24推向二挡从动凸轮曲面26a的升程高点，这样二挡从动轮23、二挡从动滚柱 24、二挡从动凸轮26就形成一个夹紧式整体状态，但此时的二挡从动凸轮26是无花键凸 轮，它不能直接带动从动轴15逆时针旋转，所以它必须通二挡从动凸轮26外侧的连接棘台 机构中的花键套27与所述从动轴15进行固定连接，由花键套27带动从动轴15进行逆时 针方向旋转，这样就得到第二个挡位，此时一挡主动凸轮7将一挡主动滚柱3推向一挡主动 凸轮曲面7a的低端方向，使其一挡主动齿轮4自动超越脱开，同样从动轴15朝逆时针方向 旋转时，一挡从动凸轮20将一挡从动滚柱18推向一挡从动凸轮曲面20a的低端方向，使其 一挡从动齿轮17自动超越脱开。
4、倒挡的工作原理由于从动轴15在向逆时针方向旋转时，从动轴15上的一挡从动凸 轮20、二挡从动凸轮26将一挡从动滚柱18、二挡从动滚柱24分别推向凸面的低端方向，使 其一挡从动齿轮17、二挡从动轮23都同时被自动超越脱开，此时从动轴15向逆时针方向转 动，而一挡从动齿轮17、二挡从动轮23不会转动。当从动轴15需要向顺时针方向旋转时， 这时从动轴15上的一挡从动单向器和二挡从动单双向器同时夹紧带动一挡从动齿轮17、 二挡从动轮23向顺时针方向旋转，与此同时所啮合主动轴1上的一挡主动齿轮4、二挡主动 轮10分别向不同的方向旋转，这样就会因为在同一轴上出现二个同时旋转而方向不同的 单向器将主动轴1锁死不能转动，所以，要使从动轴15向顺时针方向旋转就必须将二挡从 动凸轮26与所述棘台机构脱开，此时的二挡从动凸轮26与从动轴15形成滑动旋转，此时 在从动轴15上就只有一个一挡从动齿轮17的一挡从动单向器在工作，这样就不会出现互 相锁死状态而实现倒车。同时，本发明的二挡从动凸轮26是无花键凸轮，它如果与棘台机 构分离后，该二挡从动凸轮26就与从动轴15无咬合作用，可以顺时针、逆时针两个方向自 由旋转，同时主动轴1上就只有一挡单向器可以工作。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种正反向全超越变挡机构，其特征在于包括主动轴(1)和从动轴(15)，在所述主动轴(1)上固套有一挡主动单向器和二挡主动单向器，在所述从动轴(15)上固套一挡从动单向器和安装二挡从动单双向器，其中所述一挡主动单向器中的一挡主动齿轮(4)和一挡从动单向器中的一挡从动齿轮(17)啮合，当所述主动轴(1)顺时针转动时，所述一挡主动单向器驱动所述一挡从动单向器逆时针运转，并该一挡从动单向器带动所述从动轴(15)逆时针转动，当所述主动轴(1)逆时针转动时，所述二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针转动，并该二挡从动单双向器带动所述从动轴(15)逆时针转动。
2.根据权利要求1所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述二挡从动单双向 器包括二挡从动轮(23)，在该二挡从动轮(23)心部安装有二挡从动凸轮(26)，所述二挡从 动凸轮(26)活套在所述从动轴(15)上，在该二挡从动凸轮(26)和二挡从动轮(23)内壁之 间安装有二挡从动浮动套(25)，在所述二挡从动凸轮(26)的外圆周上设有一组二挡从动 凸轮曲面(26a)，所述二挡从动凸轮曲面(26a)均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个二挡 从动凸轮曲面(26a)均逆向分布在所述二挡从动凸轮(26)外圆周上，所述二挡从动浮动套 (25)上设有与所述二挡从动凸轮曲面(26a)对应的二挡从动滚柱安装缺口(25a)，在所述 二挡从动滚柱安装缺口(25a)内均安装有二挡从动滚柱(24);所述二挡从动浮动套(25)与 二挡从动凸轮(26)之间安装有二挡从动磁钢，该二挡从动磁钢能够使所述二挡从动浮动套(25)将所述二挡从动滚柱(24)挤向所述二挡从动凸轮曲面(26a)的升程方向；在所述二挡 从动凸轮(26)端面上设有卡台(47)，在该卡台(47)外侧的所述从动轴(15)上经花键固套 有棘台机构，所述棘台机构中的棘台(48)与所述卡台(47)卡接。
3.根据权利要求2所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于在所述二挡从动凸轮(26)的外圆周上还设有两个二挡从动凸柱(26b)，所述二挡从动浮动套(25)上设有与所述 二挡从动凸柱(26b)对应的二挡从动磁钢安装缺口(25b)，所述二挡从动磁钢由第十三磁 钢(43)、第十四磁钢(44)、第十五磁钢(45)和第十六磁钢(46)构成，所述第十三磁钢(43) 和第十四磁钢(44)分别固定在所述两个二挡从动凸柱(26b)的侧壁上，并该第十三磁钢 (43)和第十四磁钢(44)分别位于所述两个二挡从动凸柱(26b)中心连线的两侧，在与所述 第十三磁钢(43)和第十四磁钢(44)相对的所述二挡从动磁钢安装缺口(25b)侧壁上分别 固定所述第十五磁钢(45)和第十六磁钢(46)。
4.根据权利要求1所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述一挡主动单向器 包括一挡主动齿轮(4)，在该一挡主动齿轮(4)心部安装有一挡主动凸轮(7)，在该一挡主 动凸轮(7)和一挡主动齿轮(4)之间安装有一挡主动浮动套(5)，在所述一挡主动凸轮(7) 的外圆周上设有一组一挡主动凸轮曲面(7a)和两个一挡主动凸柱(7b)，其中所述一挡主 动凸轮曲面(7a)均为具有升程特性的圆滑曲面，且每个一挡主动凸轮曲面(7a)沿逆时针 分布在所述一挡主动凸轮(7)外圆周上；所述一挡主动浮动套(5)上设有与所述一挡主动 凸轮曲面(7a)和一挡主动凸柱(7b)分别对应的一挡主动滚柱安装缺口(5a)和一挡主动磁 钢安装缺口(5b)，在所述一挡主动滚柱安装缺口(5a)内均安装有一挡主动滚柱(3)，所述 两个一挡主动凸柱(7b)均伸入与其对应的一挡主动磁钢安装缺口(5b)内，所述一挡主动 浮动套(5)与一挡主动凸轮(7)之间安装有一挡主动磁钢，该一挡主动磁钢能够使所述一 挡主动浮动套(5)将所述一挡主动滚柱(3)挤向所述一挡主动凸轮曲面(7a)的升程方向， 所述一挡主动磁钢由第一磁钢(31)、第二磁钢(32)、第三磁钢(33)和第四磁钢(34)构成，所述第一磁钢(31)和第二磁钢(32)分别固定在所述两个一挡主动凸柱(7b)的侧壁上，并 该第一磁钢(31)和第二磁钢(32)分别位于所述两个一挡主动凸柱(7b)中心连线的两侧， 在与所述第一磁钢(31)和第二磁钢(32)相对的所述一挡主动磁钢安装缺口(5b)侧壁上分 别固定所述第三磁钢(33)和第四磁钢(34)； 所述一挡从动单向器包括一挡从动齿轮(17)，在该一挡从动齿轮(17)心部安装有一 挡从动凸轮(20)，在该一挡从动凸轮(20)和一挡从动齿轮(17)之间安装有一挡从动浮动 套(19)，在所述一挡从动凸轮(20)的外圆周上设有一组一挡从动凸轮曲面(20a)和两个一 挡从动凸柱(20b)，其中所述一挡从动凸轮曲面(20a)均为具有升程特性的圆滑曲面，且每 个一挡从动凸轮曲面(20a)沿逆时针分布在所述一挡从动凸轮(20)外圆周上；所述一挡从 动浮动套(19)上设有与所述一挡从动凸轮曲面(20a)和一挡从动凸柱(20b)分别对应的一 挡从动滚柱安装缺口( 19a)和一挡从动磁钢安装缺口(19b)，在所述一挡从动滚柱安装缺 口(19a)内均安装有一挡从动滚柱(18)，所述两个一挡从动凸柱(20b)均伸入与其对应的 一挡从动磁钢安装缺口(19b)内，所述一挡从动浮动套(19)与一挡从动凸轮(20)之间安 装有一挡从动磁钢，该一挡从动磁钢能够使所述一挡从动浮动套(19)将所述一挡从动滚柱 (18)挤向所述一挡从动凸轮曲面(20a)的升程方向，所述一挡从动磁钢由第五磁钢(35)、 第六磁钢(36)、第七磁钢(37)和第八磁钢(38)构成，所述第五磁钢(35)和第六磁钢(36) 分别固定在所述两个一挡从动凸柱(20b)的侧壁上，并该第五磁钢(35)和第六磁钢(36)分 别位于所述两个一挡从动凸柱(20b)中心连线的两侧，在与所述第五磁钢(35)和第六磁钢 (36)相对的所述一挡从动磁钢安装缺口(19b)侧壁上分别固定第七磁钢(37)和第八磁钢(38)；所述一挡主动凸轮(7)经花键固定在所述主动轴(1)上，所述一挡从动凸轮(20)经花 键固定在所述从动轴(15)上，所述一挡主动齿轮(4)和所述一挡从动齿轮(17)啮合。
5.根据权利要求1所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述二挡主动单向器 包括二挡主动轮(10)，在该二挡主动轮(10)心部安装有二挡主动凸轮(12)，该二挡主动凸 轮(12)经花键固定在所述主动轴(1)上，在该二挡主动凸轮(12)和二挡主动轮(10)之间 安装有二挡主动浮动套(11)，在所述二挡主动凸轮(12)的外圆周上设有一组二挡主动凸 轮曲面(12a)和两个二挡主动凸柱(12b)，其中所述二挡主动凸轮曲面(12a)均为具有升程 特性的圆滑曲面，且每个二挡主动凸轮曲面(12a)沿顺时针分布在所述二挡主动凸轮(12) 外圆周上；所述二挡主动浮动套(11)上设有与所述二挡主动凸轮曲面(12a)和二挡主动凸 柱(12b)分别对应的二挡主动滚柱安装缺口( Ila)和二挡主动磁钢安装缺口( 11b)，在所述 二挡主动滚柱安装缺口(Ila)内均安装有二挡主动滚柱(9)，所述两个二挡主动凸柱(12b) 均伸入与其对应的二挡主动磁钢安装缺口(lib)内，所述二挡主动浮动套(11)与二挡主动 凸轮(12)之间安装有二挡主动磁钢，该二挡主动磁钢能够使所述二挡主动浮动套(11)将 所述二挡主动滚柱(9)挤向所述二挡主动凸轮曲面(12a)的升程方向，所述二挡主动磁钢 由第九磁钢(39)、第十磁钢(40)、第i^一磁钢(41)和第十二磁钢(42)构成，所述第九磁钢(39)和第十磁钢(40)分别固定在所述两个二挡主动凸柱(12b)的侧壁上，并该第九磁钢 (39)和第十磁钢(40)分别位于所述两个二挡主动凸柱(12b)中心连线的两侧，在与所述第 九磁钢(39)和第十磁钢(40)相对的所述二挡主动磁钢安装缺口(lib)侧壁上分别固定第 i^一磁钢(41)和第十二磁钢(42)；所述二挡主动轮(10)和所述二挡从动轮(23)间接连接，并所述二挡主动轮(10)驱动 所述二挡从动轮(23)逆时针转动。
6.根据权利要求5所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述二挡主动轮(10) 和所述二挡从动轮(23)为齿轮，在该二挡主动轮(10)和所述二挡从动轮(23)之间固定有 转向齿轮轴(14)，在该转向齿轮轴(14)上固套有转向齿轮(13)，所述转向齿轮(13)均与所 述二挡从动轮(23)、二挡主动轮(10)啮合。
7.根据权利要求5所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述二挡主动轮(10) 和所述二挡从动轮(23)为链轮，在该二挡主动轮(10)和所述二挡从动轮(23)上连接有同 一链条(52)。
8.根据权利要求2所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述棘台机构由花键 套(27)、棘台(48)、压簧(29)、定位套(30)和电磁线圈(28)构成，在所述花键套(27)的左 端设有棘台(48 )，所述花键套(27 )左部经花键套装在所述从动轴(15 )上，在该花键套(27 ) 右部的所述从动轴(15)上套装所述压簧(29 )和定位套(30 )，并所述定位套(30 )固套在所 述从动轴(15 )上，所述压簧(29 ) —端抵在所述花键套(27 )上，另一端抵在所述定位套(30 ) 上，在所述花键套(27 )右部外套所述电磁线圈(28 )。
9.根据权利要求2所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述棘台机构由花键 套(27)、棘台(48)、压簧(29)、定位套(30)、电磁线圈(28)、推板(49)和限位座(50)构成， 在所述花键套(27 )的左端设有棘台(48 )，所述花键套(27 )左部经花键套装在所述从动轴 (15)上，在该花键套(27)右部的所述从动轴(15)上套装所述压簧(29)和定位套(30)，并 所述定位套(30 )固套在所述从动轴(15 )上，所述压簧(29 ) 一端抵在所述花键套(27 )上， 另一端抵在所述定位套(30 )上；所述花键套(27 )右部一侧设有电磁线圈(28 )，另一侧设有 限位座(50)，并该花键套(27)右部设有推斜面(27a)，在该花键套(27)右部外套所述推板 (49)，所述推板(49)的一端左部紧贴所述限位座(50)，右部设有与所述推斜面(27a)紧贴 的斜面，该推板(49 )另一端伸入所述电磁线圈(28 )中。
10.根据权利要求2所述的正反向全超越变挡机构，其特征在于所述棘台机构由花键 套(27)、棘台(48)、压簧(29)、定位套(30)和转动板(51)构成，在所述花键套(27)的左端 设有棘台(48)，所述花键套(27)左部经花键套装在所述从动轴(15)上，在该花键套(27)右 部的所述从动轴(15)上套装所述压簧(29 )和定位套(30 )，并所述定位套(30 )固套在所述 从动轴(15)上，所述压簧(29) —端抵在所述花键套(27)上，另一端抵在所述定位套(30) 上；所述花键套(27)外圆周上开有环向槽(27b)，所述转动板(51)—端伸入该环向槽(27b) 内。
全文摘要
本发明公开了一种正反向全超越变挡机构，包括主动轴和从动轴，在所述主动轴上固套有一挡主动单向器和二挡主动单向器，在所述从动轴上固套一挡从动单向器和安装二挡从动单双向器，其中所述一挡主动单向器中的一挡主动齿轮和一挡从动单向器中的一挡从动齿轮啮合，当所述主动轴顺时针转动时，所述一挡主动单向器驱动所述一挡从动单向器逆时针运转，并该一挡从动单向器带动所述从动轴逆时针转动，当所述主动轴逆时针转动转时，所述二挡主动单向器驱动所述二挡从动单双向器逆时针转动运转，并该二挡从动单双向器带动所述从动轴逆时针转动。本发明结构简单新颖，通过单向器以及单双向器不仅能够可靠的实现换挡功能，而且还能够实现倒挡功能。
文档编号F16H3/10GK101968103SQ20101055454
公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者左佳奇 申请人:左佳奇