专利名称：汽车全自动直线变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于汽车变速的装置，属于汽车工业领域。
自动变速器是国内外汽车工业广泛采用的装置。目前，应用于轿车上的自动变速器主要有两种，一种是将液力变矩器和行星齿轮系统组合使用，另一种是最新式的CVT钢带式自动变速器。这些自动变速器制造工艺复杂，材质要求高，生产成本高，还存在速度范围较小、适用范围窄和体积大、工作效率较低等缺点，使其推广应用受到限制。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于制造、生产成本低、工作效率高且便于维修的汽车全自动直线变速器。
本实用新型是这样实现的。该变速器由直线机械变速体、自动控制系统和手动进退控制器三部分组成。主体部分直线机械变速体包括3个变速区段，第一、二变速区段分为上、下两层装置在动力输入端壳体内，第三变速区段与第二区段相接装置在动力输出端壳体内；每个变速区段内设有主、付变速轴各一，其间设有数个传动齿轮轴以及换档电动机所带动的变速螺杆轴，主、付变速轴和中间的传动齿轮轴在同一平面内平行排列，各螺杆轴与相应的付变速轴平行，分置于其上、下方；各付变速区段的主、付变速轴和传动齿轮轴上分别装有主、付变速齿轮和传动齿轮，并处于啮合状态，其中，主变速轴上设有多个主变速齿轮，分别与相应的各传动齿轮相啮合，传动齿轮与付变速齿轮啮合的一侧齿顶呈直线排列，付变速轴上设置的一个付变速齿轮通过设置在其旁侧的拨叉的拨动可双向平移，并与齿顶成直线排列的各传动齿轮啮合；各变速区段分别设置一锁止开关总承，与变速螺杆轴平行排列，用螺栓固定在变速箱壳体内壁上，与其相对应档位的传动齿轮相对应；第一、第二变速区段的2个区段间传动齿轮分别串装在各自的付、主变速轴上，第二、第三变速区段内设有兼作两区段主、付变速轴的共用长轴；各换档电机安装在螺杆一端变速箱外侧的壳体上，螺杆轴与换档电机以键的形式配合；每个区段的各传动齿轮轴安装在一个整体的轴承座上，轴承座用螺栓锁紧固定在壳体上。该直线机械变速体在上述三个变速区段内共设有10个档位，每两个相邻区段的速度差为3倍，初速度与终速度相差27倍，最低档位和最高档位的最高时速可根据不同车种的需要而定。自动控制系统由测速器、电流放大器、磁力拉动器、电路切换控制盘、油门自控继电器和离合器自控继电器组成，安装在汽车驾驶室前部，与自动变速器主体的换档电机用导线相连接。辅助装置手动进退控制器由壳体、前进主动齿轮、后退主动齿轮、拨叉、传动齿轮、传动齿轮轴、前进被动齿轮、后退被动齿轮、控制器主轴、控制器付轴、进退操纵杆和手动开关组成，安装在汽车离合器与变速器主体之间的壳体内，手动进退控制器的输入端和输出端分别与离合器输出端和变速器主体输入端相连。该变速器的工作过程如下汽车行驶时，由测速器提供一个电流给电流放大器，电流放大后传给磁力拉动器，磁力拉动器拉动杠杆P使电路切换控制盘进入工作状态；电路切换控制盘接通或断开油门自控继电器(换档时使油门进入怠速工作状态)，油门自控继电器控制离合器自控继电器(换档时使离合器进入分离状态)；电路切换控制盘与离合器自控继电器同时将换档电动机电路接通或断开，使变速器主体经齿轮传动进行变速或停止变速。当车辆增速时，电路切换控制盘中的触点组合头M向移动并M向旋转，其上的触点K42将滑道开关K4接通，换档电动机作逆时针旋转，每当触点K40将触点开关K6--K15依次接通一个即增高一档；反之，车辆若减速行驶，则触点组合头N向移动并N向旋转，其上的触点K43将滑道式开关K5接通，换档电机作顺时针旋转，触点K41每将K26--K27依次接通一个即减低一档。三个变速区段换档电机的滑道式切换开关K1、K2、K3由触点组合头上的触点K44接通或断开，换档的锁止由锁止开关K28--K39完成，每当付变速齿轮进入预定档位后，与其相对应的锁止开关被拨叉压下，即将该档位的电路断开，该换档电动机即停止旋转。该变速器可单独使用，也可与其他无级变速器(如液力变矩器、CVT钢带无级变速器等)联合使用。
本实用新型的优点在于工艺性好，变速平稳、可靠，绝无脱档现象；制造成本低，维修方便；耐用性好，工作效率高；中、高速区段速度差小，使发动机工况得以改善，使用寿命延长；油耗较少；适用性强，可适应各种车型汽车的变速需要。
图1为本实用新型直线机械变速体各变速区段上下层排列的轴向剖视图。
图2为第一、二变速区段的径向剖视结构示意图(即
图1的A--A剖视图)、图3为第三变速区段径向剖视结构示意图(即
图1的B--B剖视图)。
图4、图5分别为第一变速区段和第二、三变速区段各齿轮与轴的轴向剖视图(即图2的C--C和D--D剖视图)。
图6为第三变速区段换档电动机、螺杆轴与付变速轴排列关系的轴向剖视图(即图3的E--E图)。
图7为第一、二变速区段间的传动齿轮轴向剖视图。(即图2的F--F剖视图)。
图8为电控系统电路原理示意图。
图9为电路切换控制盘及其自动变速控制的各种开关、线路配置图。
图10为图9中触点组合头57的结构示意图。
图11为磁力拉动器剖视图。
图12为手动进退控制器的各轴与齿轮的径向排列布置图。
图13为手动进退控制器的轴向旋转剖视图。
以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。
如
图1--7所示，本实用新型主体部分直线机械变速体由变速箱壳体1、箱盖2、主变速齿轮3、8、23、主变速轴4、24、长轴5、付变速齿轮6、21、39、付变速轴18、31、变速螺杆轴10、17、46、螺杆轴支架40、传动齿轮12、22、38、传动齿轮轴13、25、34、区段间传动齿轮41、44、双列圆柱滚子轴承7、轴承42、45、轴承盖27、37、轴承座14、26、33、换档电机9、47、48、拨叉11、20、32、变速锁止开关总承19、29、30、螺栓15、36、35、28、档圈43、15组成。其中，设置在第一变速区段的为主变速轴4、付变速轴18、螺杆轴17、螺杆轴支架40、传动齿轮轴13、轴承座14、2个主变速齿轮3、1个付变速齿轮21、2个传动齿轮12、区段间传动齿轮41、拨叉20、变速锁止开关总承19、换档电机48；设置在第二变速区段的有主变速轴24、长轴(本区段付变速轴)5、螺杆轴10、传动齿轮轴25、轴承座26、3个主变速齿轮23、3个传动齿轮22、付变速齿轮6、区段间传动齿轮44、拨叉11、变速锁止开关总承29、换档电机9；第三变速区段内设置有长轴(本区段主变速轴)5、付变速轴31、螺杆轴46、传动齿轮轴34、轴承座33、7个主变速齿轮8、7个传动齿轮38、付变速齿轮39、拨叉32、变速锁止开关总承30、换档电机47。如图8所示，自动控制系统由电路切换控制盘49、档位锁止开关K28--K39、油门自控继电器50、离合器自控继电器51、磁力拉动器52、测速器53、电流放大器54、桥式整流器55、发电机56组成。其中，电路切换控制盘49(见图9)由三个变速区段换档电机48、9、47的滑道式切换开关K1、K2、K3、供电方向滑道式切换开关K4、K5、增速触点开关K6--K15、减速触点开关K17--K26、触点组合头57、弹簧58组成。油门自控继电器50与各换档电机的电路并联，两电路同时串联在各触点开关及锁止开关之后，各触点开关与其相对应的锁止开关串联。离合器自控继电器51与触点开关及锁止开关电路并联。磁力拉动器52(见
图11)由永磁铁60和塑料外壳构成的圆柱形拉杆61、镶有两道石墨环62的导向塑料环63、磁力线圈绕组65、软磁绕组叠钢片骨架67、铝制外壳66、端盖68、螺栓69、接线柱64、挡圈59、70组成，拉杆61装在导向塑料环63内，导向塑料环63装在软磁绕组叠钢片骨架67内，线圈绕组65装在骨架67的凹槽内，骨架67安装在铝制外壳66内。如
图12、13所示，辅助装置手动进退控制器由壳体71、离合器手动开关72、进退操纵杆73、拨叉轴74、拨叉75、前进主动齿轮76、控制器主轴77、付轴79、前进被动齿轮78、传动齿轮80、传动齿轮轴81、后退主动齿轮82、后退被动齿轮83组成，前进主动齿轮76、后退主动齿轮82为制成一体的组合齿轮，其间设有拨叉75可使两齿轮在主轴77上平移，两个被动齿轮78、83固定在付轴79上，主轴77、传动齿轮轴81、付轴79呈三角形排列。
权利要求1.一种汽车全自动直线变速器，由直线机械变速体、自动控制系统和手动进退控制器三部分组成，其特征在于直线机械变速体包括3个变速区段，第一、二变速区段分为上、下两层装置在动力输入端壳体内，第三变速区段与第二区段相接装置在动力输出端壳体内；每个变速区段内设有主、付变速轴各一，其间设有数个传动齿轮轴以及换档电动机所带动的变速螺杆轴，主、付变速轴和中间的传动齿轮轴在同一平面内平行排列，各螺杆轴与相应的付变速轴平行，分置于其上、下方；各变速区段的主、付变速轴和传动齿轮轴上分别装有主、付变速齿轮和传动齿轮，并处于啮合状态，其中，主变速轴上设有多个主变速齿轮，分别与相应的各传动齿轮相啮合，传动齿轮与付变速齿轮啮合的一侧齿顶呈直线排列，付变速轴上设置的一个付变速齿轮通过设置在其旁侧的拨叉的拨动可双向平移，并与齿顶成直线排列的各传动齿轮啮合；各变速区段的锁止开关总承与变速螺杆轴平行排列，用螺栓固定在变速箱壳体内壁上，与其相对应档位的传动齿轮相对应；第一、二变速区段的付、主变速轴上分别装有一个区段间传动齿轮，第二、三变速区段内设有兼作两区段主、付变速轴的共用长轴，各螺杆轴一端变速箱外侧壳体上分别安装有换档电动机，换档电机与螺杆轴以键的形式配合；每个区段的各传动齿轮轴安装在一个整体的轴承座上，轴承座用螺栓锁紧固定在壳体上；自动控制系统与直线机械变速体的换档电机用导线相连接，手动进退控制器的输入和输出端分别与汽车离合器和直线机械变速体输入端相连。
2.根据权利要求1所述的汽车全自动直线变速器，其特征在于，直线机械变速体第一变速区段设置有主变速轴(4)、付变速轴(18)、变速螺杆轴(17)、螺杆轴支架(40)、传动齿轮轴(13)、轴承座(14)、2个主变速齿轮(3)、1个付变速齿轮(21)、2个传动齿轮(12)、区段间传动齿轮(41)、拨叉(20)、变速锁止开关总承(19)、换档电机(48)；第二变速区段设置有主变速轴(24)、长轴(5)、螺杆轴(10)、传动齿轮轴(25)、轴承座(26)、3个主变速齿轮(23)、3个传动齿轮(22)、付变速齿轮(6)、区段间传动齿轮(44)、拨叉(11)、变速锁止开关总承(29)、换档电机(9)；第三变速区段设置有长轴(5)、付变速轴(31)、螺杆轴(46)、传动齿轮轴(34)、轴承座(33)、7个主变速齿轮(8)、7个传动齿轮(38)、付变速齿轮(39)、拨叉(32)、变速锁止开关总承(30)、换档电机(47)。
3.根据权利要求1所述的汽车全自动直线变速器，其特征在于，自动控制系统由电路切换控制盘(49)、档位锁止开关K28--K39、油门自控继电器(50)、离合器自控继电器(51)、磁力拉动器(52)、测速器(53)、电流放大器(54)、桥式整流器(55)、发电机(56)组成，其中，电路切换控制盘(49)由三个变速区段换档电动机(48)、(9)、(47)的滑道式切换开关K1、K2、K3、供电方向滑道式切换开关K4、K5、增速触点开关K6--K15、减速触点开关K17--K26、触点组合头(57)、弹簧(58)组成；油门自控继电器(50)与各换档电机电路并联，两电路同时串联在各触点开关及锁止开关之后，各触点开关与其相对应的锁止开关串联；离合器自控继电器(51)与触点开关及锁止开关电路并联；磁力拉动器(52)由永磁铁(60)和塑料外壳构成的圆柱形拉杆(61)、镶有两道石墨环(62)的导向塑料环(63)、磁力线圈绕组(64)、软磁绕组叠钢片骨架(67)、铝制外壳(66)、端盖(68)、螺栓(69)、接线柱(64)、挡圈(59)、(70)组成，拉杆(61)装在导向塑料环(63)内，导向塑料环(63)装在软磁绕组叠钢片骨架(67)内，线圈绕组(65)装在骨架(67)的凹槽内，骨架(67)安装在铝制外壳(66)内。
4.根据权利要求1所述的汽车全自动直线变速器，其特征在于，手动进退控制器由壳体(71)、离合手动开关(72)、进退操纵杆(73)、拨叉轴(74)、拨叉(75)、前进主动齿轮(76)、控制器主轴(77)、付轴(79)、前进被动齿轮(78)、传动齿轮(80)、传动齿轮轴(81)、后退主动齿轮(82)、后退被动齿轮(83)组成，前进主动齿轮(76)、后退主动齿轮(82)为制成一体的组合齿轮，其间设有可使两齿轮在主轴(77)上平移的拨叉(75)，两个被动齿轮(78)、(82)固定在付轴(79)上，主轴(77)、传动齿轮轴(81)、付轴(79)呈三角形排列。
专利摘要本实用新型涉及一种用于汽车变速的汽车全自动直线变速器,由直线机械变速体、自动控制系统和手动进退控制器三部分组成,其中主体部分直线机械变速体包括3个变速区段,各区段分别设有主、副变速轴、传动齿轮轴、变速螺杆轴及相应的变速齿轮、传动齿轮。此种变速器工艺性好,变速平稳可靠,且耐用性好,工作效率高,还具有制造成本低、维修方便、油耗少、可改善发动机工况并延长其使用寿命等优点。该变速器可应用在各种车型汽车上,可单独使用,亦可与其他无级变速器联合使用。
文档编号B60K20/00GK2395921SQ99249600
公开日2000年9月13日 申请日期1999年10月28日 优先权日1999年10月28日
发明者郭跃生, 张聿龙 申请人:郭跃生