自动变速器的制作方法

专利名称：自动变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机动车辆传动中变档变速的自动变速器，尤其涉及电动车、燃油车、混合动力车的全自动式变档变速装置，其属于机械传动技术领域。
背景技术：
现有无级自动变速器机械效率低，易损坏，性能不稳定；机械式自动变速器体积大，控制系统繁多，不适合小型车辆；液力自动变速器传动效率低，价格昂贵；机械式手动变速器操作繁琐，使用不够方便。已有技术中，中国发明专利申请(申请号:201010164267.6)公开的变速器，其转速变档装置是档位轴的一端固定有凸耳圈，凸耳圈固定有凸耳，凸耳设有轴孔，拐臂一端设置有拉簧与档位轴连接并固定有飞块，另一端固定有拨叉，拐臂弯曲部设有轴孔，拐臂通过轴孔与凸耳的轴孔由销轴活动连接，变档梭的推拉柱一端设有轴杆，拨叉对称的叉在推拉柱的轴杆上；其中的拉簧回位结构在使用中存在摩擦部位面积小且受力集中，易损坏、使用寿命短。中国发明专利申请(申请号:201210125541.8)公开的自动变速器，其包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统，变档机构执行系统包括操纵装置、反向动作装置、传动切换装置，所述档位齿轮传动系统是双轴常啮合齿轮传动系统或多轴常啮合齿轮传动系统或传动式周转轮系齿轮传动系统或轮毂式周转轮系齿轮传动系统。拨叉与档位轴上的同步器结合套或移动结合套配合，同步器或移动结合套装配在档位轴上的一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，同步器或移动结合套可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接。以上的同步器或移动结合套可切换传动连接，会产生转速差的冲击，电动车驱动桥的转速差很大，产生的冲击也大，现有的同步器所需要的轴向力很大。以上结构不是冲击过大损坏部件就是变档的轴向力太大而达不到平顺变档的效果。以上两项专利申请是本专利申请人申请的，在研制时遇到变档冲击和零部件加工以及工艺装配的实际问题，本自动变速器就是为了使以上问题得到解决。

实用新型内容本实用新型的目的在于:解决当前自动变速器技术中变档时冲击力大、维护费用高等问题，本实用新型提供一种性能稳定、变档平顺行车舒适的自动变速器。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现:一种自动变速器，是装配于车辆的机壳内或驱动桥或变速箱，其包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统，所述变档机构执行系统包括操纵装置、档位稳定装置、变档切换装置、传动缓冲装置，所述操纵装置是钢球斜面装置或飞锤曲拐装置，所述档位稳定装置是弹性角齿装置或反向动作装置，所述变档切换装置是键离合器或结合套离合器，所述传动缓冲装置是扭矩限制器或弹性联轴器；所述档位齿轮传动系统包括变速箱式齿轮传动系统或驱动桥式齿轮传动系统或周转轮系齿轮传动系统；[0009]所述变速箱式齿轮传动系统是档位轴装配有键离合器，档位轴上装配有多个档位的主动齿轮，呈宝塔形的轴向排列，各个主动齿轮分别与从动齿轮啮合，各个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，所述档位轴装配有扭矩限制器，所述从动轴装配有弹性联轴器，档位轴动力输入，从动轴动力输出，所述键离合器是装在档位轴上的钢球斜面装置或飞锤曲拐装置与推拉柱连接，推拉柱与变档弹簧连接，变档弹簧与变档梭或变档梭固定的簧座柱连接，变档梭可轴向往复移动，变档梭固定的顶凸与滑键的角齿配合，变档梭固定的角槽与档位轴装配的弹性角齿配合，滑键可相对档位轴轴心线的垂直方向往复移动，滑键移动可使档位轴与主动齿轮实现传动连接的结合或分离，从而实现变档变速；所述驱动桥式齿轮传动系统是档位轴装配有结合套离合器，档位轴上装配有两个档的滑动齿轮，分别与两个从动齿轮啮合，从动齿轮固定在从动轴上，从动轴上还固定有与驱动桥差速器大齿轮相啮合的小齿轮，所述档位轴装配有扭矩限制器，档位轴动力输入，从动轴固定的小齿轮动力输出，所述周转轮系齿轮传动系统是档位轴装配有结合套离合器，档位轴上装配有两个档的滑动中心齿轮，分别与相应的行星齿轮啮合，行星齿轮相应的转动配合装配在行星架上，行星架与半空心轴固定，行星齿轮相应的分别与机壳固定的两个内齿圈啮合，半空心轴与档位轴和机壳转动配合，所述档位轴装配有扭矩限制器，档位轴动力输入，半空心轴动力输出，所述结合套离合器是钢球斜面装置与反向动作装置中的主动架连接，主动架与从动架弹性连接可产生快速反向动作，从动架与装配在档位轴上的结合套离合器中的钢片同步式结合套或弹性结合套或钢片同步式弹性结合套连接，可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接或档位轴与一档中心齿轮和档位轴与二档中心齿轮的传动连接，从而实现变档变速。所述变速箱式齿轮传动系统是单键传动系统或双键传动系统或多键传动系统，所述单键传动系统是多个主动齿轮分别通过单键离合器装配在档位轴上，档位轴中部外圆面设有滑槽，滑槽里设有小开口槽，滑槽一端设有深槽与空心腔贯通，滑槽轴向分布设有滑键通孔和弹簧腔，滑键通孔装有滑键，弹簧套在滑键上并被压缩在弹簧腔内，弹簧的两端分别与滑键通孔的小孔端面和滑键的大头端面接触，滑键大头端及角齿设有开口槽或缺口，角齿与变档梭的顶凸适配，变档梭顶凸背面与盖板滑动配合，盖板设有凸面与挡圈的内圆面接触定位,变档梭一端弯曲形成小曲拐穿过深槽伸入到档位轴的空心腔,小曲拐设有螺丝孔并装配有簧座柱，簧座柱通过螺旋齿与变档弹簧的一端固定，变档弹簧的另一端通过螺旋齿与推拉柱固定，推拉柱与操纵装置连接；顶凸轴向移动可通过角齿推动滑键，滑键的一端伸入到档位齿轮内圆面的圆弧形键槽，滑键的移动使档位齿轮与档位轴实现传动的结合或分离，开口槽或缺口和小开口槽里装有一个钢条，钢条可防止滑键相对于档位轴转动，多个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，主动齿轮分别与从动齿轮相啮合，从动轴的动力输出端还装配有弹性联轴器，档位轴的动力输入端还装配有扭矩限制器，所述档位轴还装配有飞锤曲拐装置或钢球斜面装置和弹性角齿装置；所述双键传动系统是多个主动齿轮分别通过双键离合器装配在档位轴上，每个主动齿轮通过两个滑键与档位轴传动连接,档位轴的轴心设有空心腔并装配有变档梭,变档梭一端设有螺旋齿与变档弹簧的一端固定，变档弹簧的另一端与推拉柱的螺旋齿固定，推拉柱与操纵装置连接；档位轴轴向分布对称的设有滑键通孔，每个通孔装有一个设有切面的滑键，切面与通孔之间的空腔装有一个弹簧，切面与档位轴端向两侧的开口槽中的一面在同一个面上，开口槽中装配有长钢条簧座，弹簧的两端分别与长钢条和滑键切面的垂直面接触，长钢条设有凸面与挡圈的内圆面接触定位，滑键的大头端设有与顶凸适配的角齿，变档梭的两个面对称的设有顶凸，每两个顶凸分别同时推动相应的两个滑键，两个滑键的移动使档位齿轮与档位轴实现传动的结合或分离，多个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，主动齿轮分别与从动齿轮啮合，从动轴固定有动力输出齿轮或链轮，从动轴的动力输出齿轮或链轮与从动齿轮之间装配有弹性联轴器，动力输入齿轮装配在档位轴上，档位轴的动力输入齿轮与主动齿轮之间装配有扭矩限制器，所述档位轴装配有钢球斜面装置和弹性角齿装置；所述多键传动系统是每个主动齿轮通过三个滑键或四个滑键与档位轴传动连接，档位轴的空心腔装配有变档梭，档位轴装配的每一个主动齿轮的端向圆周均匀布置三个滑键或四个滑键，变档梭设有圆形顶凸，每个顶凸的外圆端面与滑键的梯形角齿端面适配，每个顶凸同时推动相应的三个或四个滑键，滑键与适配的主动齿轮键槽的结合面以同一个旋转方向布置且设有防脱档倒角，多键传动系统的其它结构与双键传动系统相同，只是相应的增加了相同的零部件。所述弹性角齿装置是单角齿装置或双角齿装置，所述单角齿装置是档位轴的滑槽里设有一个角齿腔并通过压簧装配角齿成为弹性角齿，弹性角齿的大头角齿端设有至少一个平面与钢条滑动配合，弹性角齿压在变档梭的角槽里，变档梭根据档位数按轴向等距分布设有多个角槽，每两个角槽之间设有一个平面齿，平面齿设有一个快速平面，每两个角槽之间的轴向距离是变档梭依次往复变档所需要移动的有效距离，平面齿快速平面的轴向长度是每两个角槽之间轴向长度的三分之一至二分之一，在变档时，变档弹簧被拉伸或压缩而储能，当弹性角齿滑到快速平面时，其阻力瞬间变小，变档弹簧储能快速释放使弹性角齿快速滑过快速平面而压在另一个角槽里，实现快速变档和稳定档位的作用；所述双角齿装置是档位轴端向对称设有两个通孔，通孔里分别通过压簧装配角齿而成为弹性角齿，两个弹性角齿大头端的角齿相向对压在档位轴空心腔里的变档梭的两个背向的角槽里，两个弹性角齿的背向端分别设有一个开口，开口相向的两个平面与长钢条滑动配合，压簧套在角齿的圆柱体部位，压簧的两端分别与角齿大头端的环形端面和长钢条接触，或是在长钢条上加一个圆环形垫片并套在弹性角齿开口端，变档梭的两面根据档位数按轴向等距分布对称的设有多个角槽，每两个角槽之间固定有一个平面齿，平面齿设有一个快速平面，平面齿快速平面的轴向长度与滑键角齿一个斜面对应的轴向长度相当，当弹性角齿与快速平面接触时档位轴与两个档位的主动齿轮处于结合状态，每两个角槽之间的轴向距离是变档梭依次往复变档所需要移动的有效距离；变档梭轴向均匀分布角槽之间的平均距离是档位轴轴向均匀分布滑键角齿之间的平均距离比变档梭轴向均匀分布顶凸之间的平均距离小于或大于变档梭依次往复变一个档所需要移动的有效距离。所述飞锤曲拐装置是飞锤曲拐内拨叉式转速变档机构，是档位轴通过花键和定位圈固定套座，套座对称的固定有凸耳，每两个凸耳之间形成长形开口，长形开口与档位轴的长形孔贯通，曲拐装置于两个凸耳之间并穿过长形孔，曲拐与凸耳通过销轴活动连接，曲拐一端固定有飞锤，另一端设有一个叉口，叉口伸入到档位轴空心腔里装配的推拉柱的开口中，叉口叉在开口中的销轴上，两个曲拐相向而对称的将两个叉口叉在两个销轴上或不对称的叉在同一个销轴上，推拉柱的开口部位端向对称的固定两个销轴或一个销轴，推拉柱的开口背向端设有螺旋齿簧座和圆形端面簧座，推拉柱通过螺旋齿旋入变档弹簧的一端与变档弹簧固定连接，变档弹簧的另一端旋入到簧座柱的螺旋齿上或是旋入到变档梭一端设的螺旋齿上，所述簧座柱通过螺丝与变档梭的小曲拐部位固定，推拉柱的圆形端面与档位轴空心腔的内凸圆圈端面之间装配有一个使飞锤曲拐回位的大压簧，大压簧套在变档弹簧的外部。所述驱动桥式齿轮传动系统是拨叉式齿轮传动系统或导杆式齿轮传动系统，所述拨叉式齿轮传动系统是档位轴装置有钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置的从动架设有外环槽，外环槽间歇滑动配合装配有被动拨叉，被动拨叉与拨叉联动，拨叉与档位轴上装配的结合套离合器中的拨叉槽滑动配合，结合套离合器通过花键间歇配合装配在档位轴上的一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，并可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴上固定的一档从动齿轮啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮啮合，档位轴动力输入，从动轴动力输出；所述导杆式齿轮传动系统是档位轴装置有钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置中的从动架装有销轴，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆一端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆另一端的销轴孔里装配有第二销轴，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔，第二销轴的两端固定在结合套离合器的内花键套中部的两个销轴孔里，结合套离合器装配在一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，并可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴上固定的一档从动齿轮啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮啮合，档位轴动力输入，从动轴动力输出。所述周转轮系齿轮传动系统是档位轴装置有外套式扭矩变档机构执行系统或钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置中的从动架装有销轴，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆一端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆另一端的销轴孔里装配有第二销轴，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔，第二销轴的两端固定在结合套离合器的内花键套中部的两个销轴孔里，档位轴上间歇滑动配合装有一档中心齿轮和二档中心齿轮，一档中心齿轮和二档中心齿轮之间装配有结合套离合器，并可切换档位轴与一档中心齿轮和档位轴与二档中心齿轮的传动连接，一档中心齿轮与行星架装配的大行星轮啮合，大行星轮与机壳固定的大内齿圈啮合，二档中心齿轮与行星架装配的小行星轮啮合，小行星轮与机壳固定的小内齿圈啮合，行星架中部固定的半空心轴的内圆面与档位轴一端的外圆面之间装有轴承,档位轴动力输入,半空心轴动力输出。所述结合套离合器是钢片同步式弹性结合套或钢片同步式结合套或弹性结合套，所述钢片同步式弹性结合套是内花键座滑动配合套在主动轴的外花键上，内花键座的一端固定有外圆板，内花键座的外圆面上与外圆板的一端面上按圆周均勻分布固定有至少两个外挡块，在内花键座上通过多个橡胶块紧密配合镶嵌结合套座，结合套座的两端部位的内圆面上各固定有结合齿，结合套座的内圆面一端固定有内圆板，内圆板设有圆孔，内圆板与内圆面中部按圆周均勻分布固定有至少两个内挡块，内挡块与外挡块相应的端向设有开口，可相向装配，每个内挡块与每个外挡块之间装配有橡胶块或压簧，在结合套座的内圆板对应位置设置有内卡簧凹槽圈，内卡簧装配在凹槽圈上，内卡簧的一端面与外圆板的一端面紧密接触定位，或是在内花键座的外圆板对应位置设置有外卡簧凹槽圈，外卡簧装配在凹槽圈上，外卡簧的一端面与内圆板的一端面紧密接触定位，在结合套座的外圆面正中位置凸出固定一个钢片座圈，钢片座圈的外圆两端部位向外凸出形成两个外凸圈，在两个外凸圈之间的外圆面的中间设有一个凹槽圈，钢片座圈呈端向按圆周均匀分布设置有镶嵌钢片的缝隙开口，开口开向外圆面，钢片镶嵌在钢片座圈的缝隙开口里，钢片设有缺口与钢片座圈的凹槽圈吻合，钢片开有缺口的面与两个外凸圈之间的外圆面吻合，在凹槽圈里及相应的每个钢片的缺口里共同镶嵌一个圆圈弹簧，在两个外凸圈之间的外圆面上紧密装配一个斜开口弹性钢圈，钢圈将钢片及圆圈弹簧压在其内圆面上；所述钢片同步式结合套是其与钢片同步式弹性结合套不同的是内花键座与结合套座直接固定，也就是内花键座的外圆面中部与结合套座内圆面中部通过圆环形圈直接固定或是一个整体件，其它部位相同；所述弹性结合套是其与钢片同步式弹性结合套不同的是结合套座外圆面没有其它零部件或只有拨叉槽。所述结合套离合器装配在一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间或是所述一档中心齿轮和二档中心齿轮之间装配有结合套离合器，所述结合套离合器是钢片同步式结合套或钢片同步式弹性结合套，其所结合或分离的滑动齿轮或中心齿轮，其齿轮的一端与结合齿圈之间还固定有同步爪圈，同步爪圈的外圆设有与结合齿圈的结合齿齿数相等或少于其数量的同步爪，同步爪端轴向向结合齿伸出，每一个结合齿的圆周中心线与相对应同步爪的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上；钢片的轴向向同步爪的一端为折弯弧形面，钢片及折弯弧形面的圆周中心线与相对应的结合套座的内结合齿的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上，同步爪的碰撞端面为弧形面，钢片端面与同步爪的端面的最小距离比结合套座的结合齿与齿轮固定的结合齿的最小距离小，所述钢片中部宽两端窄呈梭形，防止工作时应力集中易折断。所述扭矩限制器是锥面摩擦式联轴器，在圆环形端面体的一端面分别固定有外凸圈、外锥面体和花键套，外凸圈一端设有不使螺栓头凸出端面的空隙，外凸圈圆周对称分布多个螺栓孔，在第二圆环形端面体与圆环形端面体对应的一端面固定有内锥面体和第二花键套，内锥面体的外圆面中部设有一个外挡圈，在内锥面体的外圆面上还套有一个罩帽，罩帽一端设有内挡圈，内挡圈的内圆面与内锥面体的外圆面滑动间歇配合，在外挡圈与内挡圈之间装配有多个碟簧和多个圆环形垫片，套帽的另一端设有第二外凸圈，第二外凸圈与外凸圈的螺栓孔对应位置设有螺丝孔，多个螺栓穿过螺栓孔固定在螺丝孔中，增加垫片或减少垫片而调节最大的传动扭矩，在花键套和第二花键套的两个相向的端面之间装有轴向定位的垫片，[0037]所述外凸圈与第二外凸圈相向的结合面设有牙嵌定位，所述外锥面体与内锥面体的两个锥形面是直接接触或是两个锥形面之间装配有锥形套，所述锥形套是铜质材料或是耐摩擦的复合材料。所述钢球斜面装置是单组钢球斜面转速变档机构或双组加力式钢球斜面转速变档机构或双组加距式钢球斜面转速变档机构，所述单组钢球斜面转速变档机构是档位轴通过花键和定位圈固定套座，套座对称的固定有钢球管，钢球管设有斜面爪穿过的开口，开口设在钢球管的正中位置，钢球管的轴心线与档位轴的轴心线垂直或倾斜，斜面爪固定在加力圈的内圆面上，钢球管装有钢球，钢球与斜面爪、钢球管和档位轴接触，加力圈的一端固定力臂，力臂与移动架固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的回位锥形压簧，锥形压簧的大头端装于移动架固定的圆圈内圆面上，大头端设有270°至330°的圆弧型大圈，圆弧型大圈镶嵌在移动架固定的圆圈内起到径向定位的作用，锥形压簧的小头端设有270°至330°的圆弧型小圈，圆弧型小圈紧密的套在档位轴的外圆面上，锥形压簧的螺旋向外扩大是每圈依次大于两倍以上压簧钢丝的截面直径，锥形压簧可压缩的最小轴向长度等于或略大于压簧钢丝的截面直径；力臂的一端固定拨爪，拨爪伸入到反向动作装置主动架的凹槽，或是移动架通过连接件直接与主动架连接固定，主动架的移动可使从动架反向移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位，或是移动架固定销轴，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱的销轴孔，推拉柱的移动可使变档梭移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位；所述双组加力式钢球斜面转速变档机构是档位轴在装配有单组钢球斜面转速变档机构的基础上轴向前后布置增加了第二组钢球斜面转速变档机构，档位轴固定有套座和第二套座，第二套座对称的固定有第二钢球管，里面装有第二钢球，第二钢球管设有第二斜面爪穿过的开口，第二斜面爪分别固定在第二加力圈的内圆面上，钢球与斜面爪斜面接触的位置和第二钢球与第二斜面爪斜面接触的位置相同，加力圈和第二加力圈之间通过力臂固定，力臂与移动架固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的锥形压簧，第二加力圈固定第二力臂和拨爪，拨爪伸入到反向动作装置主动架的凹槽，主动架的移动可使从动架反向移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位，或是移动架固定销轴，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱的销轴孔，推拉柱的移动可使变档梭移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位；所述双组加距式钢球斜面转速变档机构是其与双组加力式钢球斜面转速变档机构不相同的是钢球与斜面爪斜面接触的位置和第二钢球与第二斜面爪斜面接触的位置不相同，第二斜面爪还设有滑动平面，斜面爪斜面轴向移动的有效距离比第二斜面爪的滑动平面有效滑动的轴向距离大，也就是钢球还在斜面上时第二钢球就已经进入斜面，起到连续推动移动架的作用，所述斜面是弧形面或几个斜面连接而成。与现有技术相比，本实用新型自动变速器的有益效果是:1.本自动变速器采用了操纵装置与反向动作装置或变档弹簧配合弹性角齿装置连接，实现键离合器或结合套离合器的功能，其动作灵敏可靠，通过钢片同步式结合套或弹性结合套或钢片同步式弹性结合套切换档位实现变速，保证了行车平稳，反向动作装置或变档弹簧配合弹性角齿装置可将一定转速范围稳定在一个档位，行驶中可通过加速或减速进行变档，操作简便灵活；2.操纵装置与反向动作装置或变档弹簧配合弹性角齿装置连接进行变档，由机构的物理属性决定而自动的与动力适配从而有效的提高传动机械效率；3.采用了纯机械传动得到最高的机械效率，有利于节能减排，而且结构简单，其档位齿轮传动系统中的档位轴装配扭矩限制器，尤其钢片同步式弹性结合套具有延时同步再结合传动和缓冲的功能，使自动变速器的零部件使用寿命得到延长，降低了使用成本。

图1是本实用新型自动变速器的单键离合器四档变速的实施例结构示意图；图2是图1中的二档单键离合器部分的左视示意图；图3是图1中的单角齿装置部分的放大示意图；图4是本实用新型自动变速器的锥面摩擦式联轴器的结构示意图；图5是本实用新型自动变速器的锥面摩擦式联轴器增大扭矩的结构示意图；图6是本实用新型自动变速器的双键离合器四档变速的实施例结构示意图；图7是图6中的二档双键离合器部分的左视示意图；图8是本实用新型自动变速器的变档梭变档的四键离合器的部分示意图；图9是本实用新型自动变速器的导杆式齿轮传动系统二档变速的实施例结构示意图；图10是本实用新型自动变速器的双组加力式钢球斜面转速变档机构的部分结构示意图；图11是本实用新型自动变速器的钢片同步式弹性结合套部分的结构示意图；图12是本实用新型自动变速器的弹性结合套部分的结构示意图；图13是图12的左视示意图；图14是本实用新型自动变速器的拨叉式齿轮传动系统二档变速的实施例结构示意图；图15是本实用新型自动变速器的二档变速电机的实施例结构示意图；图16是本实用新型自动变速器的钢片同步式弹性结合套与档位齿轮的装配示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，是本实用新型自动变速器的单键离合器四档变速的实施例，一档主动齿轮4固定在档位轴I上，二档主动齿轮9、三档主动齿轮105和四档主动齿轮106分别通过单键离合器装配在档位轴上，档位轴设有滑槽102，滑槽里设有小开口槽，滑槽右端设有深槽103与空心腔104贯通，滑槽轴向分布设有三个滑键通孔和弹簧腔，右边的滑键通孔装有滑键13，弹簧17套在滑键上，弹簧的两端分别与滑键通孔的小孔端面和滑键的大头端面接触，每个滑键大头端及角齿都设有缺口，角齿131与变档梭11的顶凸111适配，变档梭顶凸背面与盖板15滑动配合，盖板设有凸面与挡圈7的内圆面接触定位，变档梭右端弯曲形成小曲拐112穿过深槽伸入到档位轴的空心腔，小曲拐设有螺丝孔；缺口和小开口槽里装置一个钢条23 ；[0064]一档从动齿轮6、二档从动齿轮10、三档从动齿轮和四档从动齿轮依次分别通过单向离合器装配在从动轴5上，主动齿轮分别与从动齿轮相啮合，从动轴固定的动力输出齿轮12与从动齿轮之间装配有弹性联轴器22，档位轴固定的的动力输入齿轮3与主动齿轮之间装配有扭矩限制器8 ;档位轴右端装配飞锤曲拐装置2，档位轴通过花键和定位圈固定套座91，套座对称的固定有凸耳，每两个凸耳之间形成长形开口，长形开口与档位轴的长形孔107贯通，曲拐装置于两个凸耳之间并穿过长形孔，曲拐49与凸耳47通过销轴活动连接，曲拐左端固定有飞锤48，右端设有一个叉口 18，叉口伸入到档位轴空心腔104里装配的推拉柱16的开口 161中，叉口叉在开口中的销轴46上，两个曲拐相向将两个叉口叉在同一个销轴上，推拉柱的开口背向端设有一个螺旋齿簧座和圆形端面簧座，推拉柱通过螺旋齿旋入变档弹簧20的右端实现固定连接，变档弹簧左端旋入到簧座柱14的螺旋齿上，簧座柱通过螺丝与变档梭11的小曲拐112固定，推拉柱16左边的圆形端面与档位轴空心腔里的内凸圆圈101右边端面之间装配有一个使飞锤曲拐回位的大压簧19，大压簧套在变档弹簧的外部；为了使变档快速和速度稳定，设有图3所示的单角齿装置，档位轴的滑槽里设有一个角齿腔并通过压簧装配角齿成为弹性角齿21，弹性角齿的大头角齿端设有一个平面与钢条23滑动配合，弹性角齿压在变档梭的角槽里，变档梭根据档位数按轴向等距分布设有四个角槽114，每两个角槽之间设有一个平面齿113，平面齿设有一个快速平面，在变档时，变档弹簧被拉伸或压缩而储能，当弹性角齿滑到快速平面时，其阻力瞬间变小，变档弹簧储能快速释放使弹性角齿快速滑过快速平面而压在另一个角槽里，实现快速变档和稳定档位的作用；为了减缓键离合器结合时的传动冲击，在档位轴上设有如图4和图5所示的锥面摩擦式联轴器，在圆环形端面体82的右端面分别固定有外凸圈83、外锥面体81和花键套80，外凸圈左端设有不使螺栓头凸出端面的空隙，外凸圈圆周对称分布四个螺栓孔，在第二圆环形端面体86与圆环形端面体对应的左端面固定有内锥面体85和第二花键套84，内锥面体的外圆面中部设有一个外挡圈87，在内锥面体的外圆面上还套有一个罩帽801，罩帽一端设有内挡圈803,内挡圈的内圆面与内锥面体的外圆面滑动间歇配合,在外挡圈与内挡圈之间装配八个碟簧片88和六个圆环形垫片89，套帽的左端设有第二外凸圈802，第二外凸圈与外凸圈的螺栓孔对应位置设有四个螺丝孔，四个螺栓804分别穿过螺栓孔固定在螺丝孔中，可以通过增加垫片或减少垫片而调节最大的传动扭矩，外凸圈与第二外凸圈相向的结合面设有牙嵌定位，外锥面体与内锥面体的两个锥形面之间装配锥形套806，在花键套和第二花键套的两个相向的端面之间装有轴向定位的垫片805 ；变档梭的顶凸轴向移动通过角齿推动滑键，滑键的一端伸入到二档主动齿轮9内圆面的圆弧形键槽91，使二档主动齿轮与档位轴实现传动的结合，图1所示二档处于传动结合状态；本实用新型自动变速器的单键离合器四档变速的实施例可作为四个档的自动变速器装配于两轮车辆中，其造价低、体积小，大部分零部件可采用优质合金钢材而得到使用寿命延长。如图6和图7所示，是本实用新型自动变速器的双键离合器四档变速的实施例，一档主动齿轮4固定在档位轴I上，二档主动齿轮9、三档主动齿轮105和四档主动齿轮106分别通过双键离合器装配在档位轴上，档位轴的轴心设有空心腔104并装配有变档梭11，档位轴轴向分布对称的设有六个滑键通孔，每个通孔装有一个设有切面的滑键13，切面与通孔之间的空腔装有一个弹簧17，切面与空腔内圆面还可设有与弹簧17适配的弧形凹面槽，便于装配弹簧17，切面与档位轴端向两侧的开口槽中的一面在同一个面上，开口槽中装配有长钢条231簧座，长钢条设有凸面232与挡圈7的内圆面接触定位，弹簧的两端分别与长钢条和滑键切面的垂直面接触，滑键的大头端设有与顶凸111适配的角齿131，变档梭的两个面对称的设有六个顶凸，每两个顶凸分别同时推动相应的两个滑键，两个滑键的移动使档位齿轮与档位轴实现传动的结合或分离，一档从动齿轮6、二档从动齿轮10、三档从动齿轮和四档从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴5上，主动齿轮分别与从动齿轮相啮合，从动轴的动力输出齿轮12与从动齿轮之间装配弹性联轴器22，档位轴的动力输入齿轮3与主动齿轮之间装配扭矩限制器8 ；为了使变档梭轴向往复移动的距离加大而获得更多的变档档位，档位轴装配有双组加距式钢球斜面转速变档机构，档位轴装配有钢球斜面装置90中的单组钢球斜面转速变档机构的基础上轴向前后布置增加了第二组钢球斜面转速变档机构，套座91对称的固定有钢球管92，钢球管设有斜面爪穿过的开口，开口设在钢球管的正中位置，钢球管的轴心线与档位轴的轴心线垂直，斜面爪94固定在加力圈95的内圆面上，钢球管里面装有钢球93，钢球与斜面爪、钢球管和档位轴接触，加力圈的一端固定力臂，力臂与移动架904固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的回位锥形压簧96，锥形压簧右端设有330°的圆弧型大圈装于移动架固定的圆圈902内圆面上，锥形压簧左端设有330°的圆弧型小圈套在档位轴I的外圆面上，锥形压簧的螺旋向外扩大的圆弧外径是每圈依次大于三倍压簧钢丝的截面直径；力臂的右端与第二组钢球斜面转速变档机构的第二加力圈连接固定，第二套座98对称的固定有第二钢球管，里面装有第二钢球901，第二钢球管设有第二斜面爪99穿过的开口，第二斜面爪分别固定在第二加力圈的内圆面上，第二斜面爪设有滑动平面903，斜面爪斜面轴向移动的有效距离比第二斜面爪的滑动平面有效滑动的轴向距离大2毫米；为了使变档快速和速度稳定，还设有双角齿装置，档位轴端向对称设有两个通孔，通孔里分别通过压簧装配角齿而成为弹性角齿21，两个弹性角齿大头端的角齿相向对压在档位轴空心腔里的变档梭的两个背向的角槽里，两个弹性角齿的背向端分别设有一个开口，开口相向的两个平面与长钢条231滑动配合，压簧套在角齿的圆柱体部位，压簧的两端分别与角齿大头端的环形端面和长钢条接触，变档梭的两面根据档位数按轴向等距分布对称的设有八个角槽114,每两个角槽之间固定有一个平面齿113 ；为了使键离合器的传递扭矩加大，还可以装配四键离合器，如图8所示二档主动齿轮9通过滑键13、第二滑键132、第三滑键133和第四滑键134与档位轴I传动连接，档位轴的空心腔装配有变档梭11，档位轴端向圆周均匀布置四个滑键，变档梭设有圆形顶凸111，每个顶凸的外圆端面与滑键的梯形角齿131端面适配，每个顶凸同时推动相应的四个滑键，滑键与键槽91的结合面以同一个旋转方向布置且设有防脱档倒角；移动架固定销轴971，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱16的销轴孔，变档梭右端通过螺旋齿与变档弹簧20的左端固定，变档弹簧的右端旋入推拉柱16的螺旋齿而固定，移动架的移动可使变档梭移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位；为了得到足够的变档轴向力，如图10所示可以做成双组加力式钢球斜面转速变档机构，钢球93与斜面爪94斜面接触的位置和第二钢球901与第二斜面爪99斜面接触的位置相同，可以使变档梭加力变档，移动架固定销轴971，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱16的销轴孔，推拉柱的移动可使左端连接的变档弹簧20压缩或拉伸，迫使变档弹簧左端连接的变档梭移动从而切换档位齿轮传动系统中的档位，其变档梭的变档轴向力相应的增大，可确保键离合器分离和结合的快速性和可靠性；图6所示滑键13和第二滑键132同时结合传递动力，可以作为四档的自动变速器装配于三轮摩托车、混合动力车，其体积小、传递扭矩大、传动效率高，使用可省油省电。如图9、图11、图12、图13和图16所示，是本实用新型自动变速器的导杆式齿轮传动系统二档变速的实施例，档位轴I左端装置钢球斜面装置90和反向动作装置122，反向动作装置中的从动架装有销轴97，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔104，销轴中部穿过导杆28左端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆右端的销轴孔里装配有第二销轴2 9，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔217，第二销轴的两端固定在结合套离合器200的内花键套216中部的两个销轴孔里，结合套离合器装配在一档滑动齿轮24与二档滑动齿轮25之间，并可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴5上固定的一档从动齿轮26啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮27啮合，档位轴右端设有外花键31与内花键套连接实现动力输入，从动轴右端固定的动力输出齿轮12与差速器的大齿轮啮合；由于结合套离合器在传动结合时会因为较大的转速差而产生冲击，将结合套离合器200做成钢片同步式弹性结合套，如图11、图16所示，其所啮合的一档滑动齿轮和二档滑动齿轮都要增加同步爪圈及同步爪，比如二档滑动齿轮25左端与结合齿圈251之间固定同步爪圈252，同步爪圈的外圆设有与结合齿齿数相等的同步爪253，同步爪端轴向向结合齿圈251固定的结合齿254伸出，每一个结合齿的圆周中心线与相对应同步爪的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上；相应的钢片213的轴向向同步爪的一端为折弯弧形面，钢片213及折弯弧形面的圆周中心线与相对应的结合套座204内圆面固定的内结合齿214的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上，同步爪的碰撞端面为弧形面，钢片端面与同步爪的端面的最小距离比结合套座的内结合齿与齿轮固定的结合齿的最小距离小0.7毫米；钢片同步式弹性结合套是内花键座216滑动配合套在主动轴I的外花键上，内花键座左端固定有外圆板201，内花键座的外圆面上与外圆板右端面上按圆周均匀分布固定有三个外挡块202，在内花键座上通过六个橡胶块203紧密配合镶嵌结合套座204，结合套座的两端部位的内圆面上各固定有内结合齿214，结合套座的内圆面右端固定有内圆板205，内圆板设有圆孔，内圆板与内圆面中部按圆周均匀分布固定有三个内挡块206，内挡块与外挡块相应的端向设有开口而相向装配，每个内挡块与每个外挡块之间装配有橡胶块，在结合套座的内圆板对应位置设置有内卡簧凹槽圈，内卡簧207装配在凹槽圈上，内卡簧的右端面与外圆板的左端面紧密接触定位，根据装配和便于加工的需要，还可以如图12所示，在内花键座216的外圆板对应位置设置有外卡簧凹槽圈220，外卡簧219装配在凹槽圈上，外卡簧的右端面与内圆板的左端面紧密接触定位；在结合套座的外圆面正中位置凸出固定一个钢片座圈208，钢片座圈的外圆两端部位向外凸出形成两个外凸圈221,在两个外凸圈之间的外圆面的中间设有一个凹槽圈209，钢片座圈呈端向布置按圆周均匀分布设置有镶嵌钢片的缝隙开口，开口开向外圆面，钢片213镶嵌在钢片座圈的缝隙开口里，钢片设有缺口 223与钢片座圈的凹槽圈吻合，钢片开有缺口的面与两个外凸圈之间的外圆面吻合，在凹槽圈里及相应的每个钢片的缺口里共同镶嵌一个圆圈弹簧210，在两个外凸圈之间的外圆面上紧密装配一个斜开口弹性钢圈211，钢圈的开口端各设有螺栓孔222，钢圈将钢片及圆圈弹簧压在其内圆面上并固定在钢片座圈上，螺栓通过钢圈螺栓孔和钢片座圈的螺丝孔将其固定；为了得到足够的变档轴向力，如图10所示可以做成双组加力式钢球斜面转速变档机构，档位轴在装配有单组钢球斜面转速变档机构的基础上轴向前后布置增加了第二组钢球斜面转速变档机构，档位轴固定有套座91和第二套座98，第二套座对称的固定有第二钢球管，里面装有第二钢球901，第二钢球管设有第二斜面爪99穿过的开口，第二斜面爪分别固定在第二加力圈905的内圆面上，钢球93与斜面爪94斜面接触的位置和第二钢球与第二斜面爪斜面接触的位置相同，加力圈和第二加力圈之间通过力臂固定，力臂与移动架904固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的锥形压簧96，在第二加力圈905的右端固定第二力臂906，第二力臂右端设有拨爪伸入到反向动作装置122主动架的凹槽，反向动作装置中的从动架装有销轴97，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆28左端的销轴孔，其导杆的变档轴向力相应的增大，可确保钢片同步式弹性结合套分离和结合的快速性和可靠性；为了便于装配,档位轴做成台阶轴形成台阶面218配合轴向定位圈30装配二档滑动齿轮25，以及相应的方法装配钢片同步式弹性结合套、一档滑动齿轮；图9所示可以应用于电动车的驱动桥，方便电动机正反转实现前行或倒车，造价低、体积小、传动效率高，可增加电动车的续航能力和爬坡能力。如图14所示，是本实用新型自动变速器的拨叉式齿轮传动系统二档变速的实施例，档位轴I装置有钢球斜面装置90，其中的移动架904与反向动作装置122中的主动架连接，反向动作装置的从动架123设有外环槽，外环槽间歇滑动配合装配有被动拨叉124，被动拨叉与拨叉125联动，拨叉与档位轴上装配的结合套离合器中的拨叉槽212滑动配合，拨叉槽可以直接固定在如图12和图13所示的结合套座204轴向中部的外圆面上；还可以如图11所示在钢片座圈208的外圆左端部位向外凸出形成一个外凸圈221,在钢片座圈的外圆右端部位向里设置一个大凹槽圈224,在大凹槽圈里装配一个大卡簧219，在外凸圈与大卡簧之间紧密装配一个大钢圈211，大钢圈的外圆中部设有拨叉槽212，大钢圈将钢片及圆圈弹簧压在其内圆面上并固定在钢片座圈上；结合套离合器200通过花键间歇配合装配在档位轴I上的一档滑动齿轮24与二档滑动齿轮25之间，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴5上固定的一档从动齿轮26啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮27啮合，档位轴右端装配扭矩限制器8，档位轴右端的外花键与动力输入的电动机连接，从动轴固定的动力输出齿轮12与驱动桥差速器的大齿轮啮合；可方便电动机正反转运行，图14所示一档处于接合状态，可装配于电动三轮车、电动轿车，便于电动车起步和爬坡而扩大电动车的适用范围。如图15所示，是本实用新型自动变速器的二档变速电机的实施例，档位轴I装置有钢球斜面装置90和反向动作装置122，从动架装有销轴97，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆28左端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆右端的销轴孔里装配有第二销轴29，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔，第二销轴的两端固定在结合套离合器200的内花键套中部的两个销轴孔里，档位轴I上间歇滑动配合装有一档中心齿32轮和二档中心齿轮33，一档中心齿轮和二档中心齿轮之间装配有结合套离合器200，一档中心齿轮与行星架60装配的大行星轮56啮合，大行星轮与机壳57固定的大内齿圈62啮合；二档中心齿轮与行星架装配的小行星轮59啮合，小行星轮与机壳固定的小内齿圈63啮合，行星架中部固定的半空心轴58的内圆面与档位轴右端的外圆面之间装有轴承，机壳通过轴承和油封55与档位轴和半空心轴装配密封,档位轴的左端装配扭矩限制器8和电机的转子35,转子的外圆部位在机壳里面固定有电机线圈34,其机壳与后桥外壳密封固定，半空心轴上可固定主动齿轮与后桥差速器的从动大齿轮啮合。尤其还可方便电机反转实现倒车。图15所示一档处于接合状态，可装配于电动三轮车、电动轿车，便于电动车起步和爬坡，可提高电机的机械效率。本实用新型自动变速器的变速原理和操作过程是:以自动变速器的双键离合器四档变速的实施例进行说明，如图6所示动力输入齿轮在低转速的情况下，锥形压簧的作用使双组加距式钢球斜面转速变档机构处于初始状态，变档梭的顶凸不与滑键角齿滑动摩擦，滑键由弹簧作用使二、三、四档主动齿轮与档位轴处于分离状态而自由滑动，一档主动齿轮带动与其啮合的一档从动齿轮，一档从动齿轮通过单向离合器带动从动轴，从动轴上的二、三、四档从动齿轮由单向离合器的作用自由滑动，从动轴转动使动力输出齿轮转动而便于车辆起步和爬坡；当动力输入齿轮转速不断增大时，钢球管的钢球由于离心力增大，钢球向外对斜面爪产生轴向力的作用，使斜面爪从右向左轴向移动，同时力臂与移动架相应的从右向左移动，回位锥形压簧被压缩，移动架推动销轴，销轴推动推拉柱，推拉柱推动变档弹簧，变档弹簧推动变档梭，变档梭的顶凸轴向移动通过角齿推动滑键，滑键径向移动插入二档齿轮的弧形键槽，档位轴转动通过滑键带动二档主动齿轮，二档主动齿轮带动与其啮合的二档从动齿轮，二档从动齿轮通过单向离合器带动从动轴，从动轴转动使动力输出齿轮转动，此时一档从动齿轮通过单向离合器随一档主动齿轮转动，二档传递动力；当动力输入齿轮转速再不断增大时，变档梭再次被推动而轴向移动，使三档传递动力；转速再一步提高，使四档传递动力。当转速不断降低时，由于回位锥形压簧的作用而使变档梭返回轴向移动，传递动力的档位将从四档依次变为三档、二档、一档，直到自动离合器分离而停车或电机停止转动而停车；在换档过程中，两个档位的滑键可同时分别处于档位主动齿轮的弧形键槽里，SP混档时以高速档传动输出动力，相对以高速齿轮传动为动力传动，由从动轴上对应的两个单向离合器自动切换，从动轴装配的弹性联轴器和档位轴装配的扭矩限制器自动消除了转速差而产生的刚性冲击危害，使车辆行驶安全舒适。以自动变速器的导杆式齿轮传动系统二档变速的实施例进行说明，如图9所示，其属于转速自动变档，档位轴装有钢球斜面装置，钢球在转速增高时，由于离心力增大，钢球向外对斜面爪产生力的作用，使斜面爪从右向左轴向移动，同时力臂与移动架相应的从右向左移动，锥形压簧被压缩，力臂的拨爪拉动反向动作装置中的主动架，主动架移动会使从动架快速反向动作而依次推动销轴、导杆、第二销轴、钢片同步式弹性结合套，使档位轴与一档滑动齿轮传动分离而变为档位轴与二档滑动齿轮传动结合，加速由一档变为二档；在需要减速时，锥形压簧回味，力臂的拨爪推动反向动作装置中的主动架，主动架移动会使从动架快速反向动作而依次拉动销轴、导杆、第二销轴、钢片同步式弹性结合套，使档位轴与二档滑动齿轮传动分离而变为档位轴与一档滑动齿轮传动结合，减速由二档变为一档；图9所示一档处于接合状态，说明自动变速器是处于低转速的运行状态。变档的操作是从低速档变为高速档的操作是先加速再减速，从高速档变为低速档的操作是先减速再加速，原理是使同步器或移动结合套在传动中的咬合力得到消除而自动变档。尽管结合附图对本实用新型进行了上述描述，但是本实用新型并不局限于上述具体实施方式
，上述具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，比如本实用新型中的钢片同步式弹性结合套或钢片同步式结合套或弹性结合套可以应用而替代中国发明专利申请(申请号:201210125541.8)公开的自动变速器中的所述同步器或移动结合套；还比如本实用新型中的变档弹簧旋入到簧座柱的螺旋齿上、推拉柱的圆形端面与档位轴空心腔的内凸圆圈端面之间装配有一个使飞锤曲拐回位的大压簧、键离合器的装配可以应用到中国发明专利申请(申请号:201010164267.6)公开的变速器中；本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之列。
权利要求1.一种自动变速器，是装配于车辆的机壳内或驱动桥或变速箱，其包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统，其特征是:所述变档机构执行系统包括操纵装置、档位稳定装置、变档切换装置、传动缓冲装置，所述操纵装置是钢球斜面装置或飞锤曲拐装置，所述档位稳定装置是弹性角齿装置或反向动作装置，所述变档切换装置是键离合器或结合套离合器，所述传动缓冲装置是扭矩限制器或弹性联轴器；所述档位齿轮传动系统包括变速箱式齿轮传动系统或驱动桥式齿轮传动系统或周转轮系齿轮传动系统； 所述变速箱式齿轮传动系统是档位轴装配有键离合器，档位轴上装配有多个档位的主动齿轮，呈宝塔形的轴向排列，各个主动齿轮分别与从动齿轮啮合，各个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，所述档位轴装配有扭矩限制器，所述从动轴装配有弹性联轴器，档位轴动力输入，从动轴动力输出， 所述键离合器是装在档位轴上的钢球斜面装置或飞锤曲拐装置与推拉柱连接，推拉柱与变档弹簧连接，变档弹簧与变档梭或变档梭固定的簧座柱连接，变档梭可轴向往复移动，变档梭固定的顶凸与滑键的角齿配合，变档梭固定的角槽与档位轴装配的弹性角齿配合，滑键可相对档位轴轴心线的垂直方向往复移动，滑键移动可使档位轴与主动齿轮实现传动连接的结合或分离，从而实现变档变速； 所述驱动桥式齿轮传动系统是档位轴装配有结合套离合器，档位轴上装配有两个档的滑动齿轮，分别与两个从动齿轮啮合，从动齿轮固定在从动轴上，从动轴上固定有与驱动桥差速器大齿轮相啮合的小齿轮，所述档位轴装配有扭矩限制器，档位轴动力输入，从动轴固定的小齿轮动力输出， 所述周转轮系齿轮传动系统是档位轴装配有结合套离合器，档位轴上装配有两个档的滑动中心齿轮，分别与相应的行星齿轮啮合，行星齿轮相应的转动配合装配在行星架上，行星架与半空心轴固定，行星齿轮相应的分别与机壳固定的两个内齿圈啮合，半空心轴与档位轴和机壳转动配合，所述档位轴装配有扭矩限制器，档位轴动力输入，半空心轴动力输出， 所述结合套离合器是钢球斜面装置与反向动作装置中的主动架连接，主动架与从动架弹性连接可产生快速反向动作，从动架与装配在档位轴上的结合套离合器中的钢片同步式结合套或弹 性结合套或钢片同步式弹性结合套连接，可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接或档位轴与一档中心齿轮和档位轴与二档中心齿轮的传动连接，从而实现变档变速。
2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是:所述变速箱式齿轮传动系统是单键传动系统或双键传动系统或多键传动系统， 所述单键传动系统是多个主动齿轮分别通过单键离合器装配在档位轴上，档位轴中部外圆面设有滑槽，滑槽里设有小开口槽，滑槽一端设有深槽与空心腔贯通，滑槽轴向分布设有滑键通孔和弹簧腔，滑键通孔装有滑键，弹簧套在滑键上并被压缩在弹簧腔内，弹簧的两端分别与滑键通孔的小孔端面和滑键的大头端面接触，滑键大头端及角齿设有开口槽或缺口，角齿与变档梭的顶凸适配，变档梭顶凸背面与盖板滑动配合，盖板设有凸面与挡圈的内圆面接触定位，变档梭一端弯曲形成小曲拐穿过深槽伸入到档位轴的空心腔，小曲拐设有螺丝孔并装配有簧座柱，簧座柱通过螺旋齿与变档弹簧的一端固定，变档弹簧的另一端通过螺旋齿与推拉柱固定，推拉柱与操纵装置连接；顶凸轴向移动可通过角齿推动滑键，滑键的一端伸入到档位齿轮内圆面的圆弧形键槽，滑键的移动使档位齿轮与档位轴实现传动的结合或分离，开口槽或缺口和小开口槽里装有一个钢条，多个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，主动齿轮分别与从动齿轮相啮合，从动轴的动力输出端装配有弹性联轴器，档位轴的动力输入端装配有扭矩限制器，所述档位轴装配有飞锤曲拐装置或钢球斜面装置和弹性角齿装置； 所述双键传动系统是多个主动齿轮分别通过双键离合器装配在档位轴上，每个主动齿轮通过两个滑键与档位轴传动连接,档位轴的轴心设有空心腔并装配有变档梭,变档梭一端设有螺旋齿与变档弹簧的一端固定，变档弹簧的另一端与推拉柱的螺旋齿固定，推拉柱与操纵装置连接；档位轴轴向分布对称的设有滑键通孔，每个通孔装有一个设有切面的滑键，切面与通孔之间的空腔装有一个弹簧，切面与档位轴端向两侧的开口槽中的一面在同一个面上，开口槽中装配有长钢条簧座，弹簧的两端分别与长钢条和滑键切面的垂直面接触，长钢条设有凸面与挡圈的内圆面接触定位，滑键的大头端设有与顶凸适配的角齿，变档梭的两个面对称的设有顶凸，每两个顶凸分别同时推动相应的两个滑键，两个滑键的移动使档位齿轮与档位轴实现传动的结合或分离，多个从动齿轮分别通过单向离合器装配在从动轴上，主动齿轮分别与从动齿轮啮合，从动轴固定有动力输出齿轮或链轮，从动轴的动力输出齿轮或链轮与从动齿轮之间装配有弹性联轴器，动力输入齿轮装配在档位轴上，档位轴的动力输入齿轮与主动齿轮之间装配有扭矩限制器，所述档位轴装配有钢球斜面装置和弹性角齿装置； 所述多键传动系统是每个主动齿轮通过三个滑键或四个滑键与档位轴传动连接，档位轴的空心腔装配有变档梭，档位轴装配的每一个主动齿轮的端向圆周均匀布置三个滑键或四个滑键，变档梭设有圆形顶凸，每个顶凸的外圆端面与滑键的梯形角齿端面适配，每个顶凸同时推动相应的三个或四个滑键，滑键与适配的主动齿轮键槽的结合面以同一个旋转方向布置且设有防脱档倒角。
3.根据权利要求2所述的自动变速器，其特征是:所述弹性角齿装置是单角齿装置或双角齿装置， 所述单角齿装置是档位轴的滑槽里设有一个角齿腔并通过压簧装配角齿成为弹性角齿，弹性角齿的大头角齿端设有至少一个平面与钢条滑动配合，弹性角齿压在变档梭的角槽里，变档梭根据档位数按轴向等距分布设有多个角槽，每两个角槽之间设有一个平面齿，平面齿设有一个快速平面，每两个角槽之间的轴向距离是变档梭依次往复变档所需要移动的有效距离，平面齿快速平面的轴向长度是每两个角槽之间轴向长度的三分之一至二分之 所述双角齿装置是档位轴端向对称设有两个通孔，通孔里分别通过压簧装配角齿而成为弹性角齿，两个弹性角齿大头端的角齿相向对压在档位轴空心腔里的变档梭的两个背向的角槽里，两个弹性角齿的背向端分别设有一个开口，开口相向的两个平面与长钢条滑动配合，压簧套在角齿的圆柱体部位，压簧的两端分别与角齿大头端的环形端面和长钢条接触，或是在长钢条上加一个圆环形垫片并套在弹性角齿开口端，变档梭的两面根据档位数按轴向等距分布对称的设有多个角槽，每两个角槽之间固定有一个平面齿，平面齿设有一个快速平面，平面齿快速平面的轴向长度与滑键角齿一个斜面对应的轴向长度相当，当弹性角齿与快速平面接触时档位轴与两个档位的主动齿轮处于结合状态，每两个角槽之间的轴向距离是变档梭依次往复变档所需要移动的有效距离； 变档梭轴向均匀分布角槽之间的平均距离是档位轴轴向均匀分布滑键角齿之间的平均距离比变档梭轴向均匀分布顶凸之间的平均距离小于或大于变档梭依次往复变一个档所需要移动的有效距离。
4.根据权利要求2所述的自动变速器，其特征是:所述飞锤曲拐装置是飞锤曲拐内拨叉式转速变档机构，是档位轴通过花键和定位圈固定套座，套座对称的固定有凸耳，每两个凸耳之间形成长形开口，长形 开口与档位轴的长形孔贯通，曲拐装置于两个凸耳之间并穿过长形孔，曲拐与凸耳通过销轴活动连接，曲拐一端固定有飞锤，另一端设有一个叉口，叉口伸入到档位轴空心腔里装配的推拉柱的开口中，叉口叉在开口中的销轴上，两个曲拐相向而对称的将两个叉口叉在两个销轴上或不对称的叉在同一个销轴上，推拉柱的开口部位端向对称的固定两个销轴或一个销轴，推拉柱的开口背向端设有螺旋齿簧座和圆形端面簧座，推拉柱通过螺旋齿旋入变档弹簧的一端与变档弹簧固定连接，变档弹簧的另一端旋入到簧座柱的螺旋齿上或是旋入到变档梭一端设的螺旋齿上，所述簧座柱通过螺丝与变档梭的小曲拐部位固定，推拉柱的圆形端面与档位轴空心腔的内凸圆圈端面之间装配有一个使飞锤曲拐回位的大压簧，大压簧套在变档弹簧的外部。
5.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是:所述驱动桥式齿轮传动系统是拨叉式齿轮传动系统或导杆式齿轮传动系统， 所述拨叉式齿轮传动系统是档位轴装置有钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置的从动架设有外环槽，外环槽间歇滑动配合装配有被动拨叉，被动拨叉与拨叉联动，拨叉与档位轴上装配的结合套离合器中的拨叉槽滑动配合，结合套离合器通过花键间歇配合装配在档位轴上的一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，并可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴上固定的一档从动齿轮啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮啮合，档位轴动力输入，从动轴动力输出； 所述导杆式齿轮传动系统是档位轴装置有钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置中的从动架装有销轴，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆一端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆另一端的销轴孔里装配有第二销轴，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔，第二销轴的两端固定在结合套离合器的内花键套中部的两个销轴孔里，结合套离合器装配在一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，并可切换档位轴与一档滑动齿轮和档位轴与二档滑动齿轮的传动连接，档位轴上装配的一档滑动齿轮与从动轴上固定的一档从动齿轮啮合，档位轴上装配的二档滑动齿轮与从动轴上固定的二档从动齿轮啮合，档位轴动力输入，从动轴动力输出。
6.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是:所述周转轮系齿轮传动系统是档位轴装置有外套式扭矩变档机构执行系统或钢球斜面装置和反向动作装置，反向动作装置中的从动架装有销轴，销轴穿过档位轴的径向长形孔和轴向空心腔，销轴中部穿过导杆一端的销轴孔，导杆装在档位轴的空心腔里，导杆另一端的销轴孔里装配有第二销轴，第二销轴穿过档位轴的径向长形孔，第二销轴的两端固定在结合套离合器的内花键套中部的两个销轴孔里，档位轴上间歇滑动配合装有一档中心齿轮和二档中心齿轮，一档中心齿轮和二档中心齿轮之间装配有结合套离合器，并可切换档位轴与一档中心齿轮和档位轴与二档中心齿轮的传动连接，一档中心齿轮与行星架装配的大行星轮啮合，大行星轮与机壳固定的大内齿圈啮合，二档中心齿轮与行星架装配的小行星轮啮合，小行星轮与机壳固定的小内齿圈啮合，行星架中部固定的半空心轴的内圆面与档位轴一端的外圆面之间装有轴承，档位轴动力输入，半空心轴动力输出。
7.根据权利要求5或6所述的自动变速器，其特征是:所述结合套离合器是钢片同步式弹性结合套或钢片同步式结合套或弹性结合套， 所述钢片同步式弹性结合套是内花键座滑动配合套在主动轴的外花键上，内花键座的一端固定有外圆板，内花键座的外圆面上与外圆板的一端面上按圆周均匀分布固定有至少两个外挡块，在内花键座上通过多个橡胶块紧密配合镶嵌结合套座，结合套座的两端部位的内圆面上各固定有内结合齿，结合套座的内圆面一端固定有内圆板，内圆板设有圆孔，内圆板与内圆面中部按圆周均匀分布固定有至少两个内挡块，内挡块与外挡块相应的端向设有开口，可相向装配，每个内挡块与每个外挡块之间装配有橡胶块或压簧， 在结合套座的内圆板对应位置设置有内卡簧凹槽圈，内卡簧装配在凹槽圈上，内卡簧的一端面与外圆板的一端面紧密接触定位，或是在内花键座的外圆板对应位置设置有外卡簧凹槽圈，外卡簧装配在凹槽圈上，外卡簧的一端面与内圆板的一端面紧密接触定位， 在结合套座的外圆面正中位置凸出固定一个钢片座圈，钢片座圈的外圆两端部位向外凸出形成两个外凸圈，在两个外凸圈之间的外圆面的中间设有一个凹槽圈，钢片座圈呈端向按圆周均匀分布设置有镶嵌钢片的缝隙开口，开口开向外圆面，钢片镶嵌在钢片座圈的缝隙开口里，钢片设有缺口与钢片座圈的凹槽圈吻合，钢片开有缺口的面与两个外凸圈之间的外圆面吻合，在凹槽圈里及相应的每个钢片的缺口里共同镶嵌一个圆圈弹簧，在两个外凸圈之间的外圆面上紧密装配一个斜开口弹性钢圈，钢圈将钢片及圆圈弹簧压在其内圆面上； 所述钢片同步式结合套是其与钢片同步式弹性结合套不同的是内花键座与结合套座直接固定，也就是内花键座的外圆面中部与结合套座内圆面中部通过圆环形圈直接固定或是一个整体件，其它部位相同； 所述弹性结合套是其与钢片同步式弹性结合套不同的是结合套座外圆面没有其它零部件或只有拨叉槽。
8.根据权利要求5或6所述的自动变速器，其特征是:所述结合套离合器装配在一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间或是所述一档中心齿轮和二档中心齿轮之间装配有结合套宦人興闲pu荷， 所述结合套离合器是钢片同步式结合套或钢片同步式弹性结合套，其所结合或分离的滑动齿轮或中心齿轮，其齿轮的一端与结合齿圈之间还固定有同步爪圈，同步爪圈的外圆设有与结合齿圈的结合齿齿数相等或少于其数量的同步爪，同步爪端轴向向结合齿伸出，每一个结合齿的圆周中心线与相对应同步爪的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上； 钢片的轴向向同步爪的一端为折弯弧形面，钢片及折弯弧形面的圆周中心线与相对应的结合套座的内结合齿的圆周中心线与档位轴的轴心线在一个平面上，同步爪的碰撞端面为弧形面，钢片端面与同步爪的端面的最小距离比结合套座的内结合齿与齿轮固定的结合齿的最小距离小，所述钢片中部宽两端窄呈梭形。
9.根据权利要求2或5或6所述的自动变速器，其特征是:所述扭矩限制器是锥面摩擦式联轴器，在圆环形端面体的一端面分别固定有外凸圈、外锥面体和花键套，外凸圈一端设有不使螺栓头凸出端面的空隙，外凸圈圆周对称分布多个螺栓孔，在第二圆环形端面体与圆环形端面体对应的一端面固定有内锥面体和第二花键套，内锥面体的外圆面中部设有一个外挡圈，在内锥面体的外圆面上还套有一个罩帽，罩帽一端设有内挡圈，内挡圈的内圆面与内锥面体的外圆面滑动间歇配合，在外挡圈与内挡圈之间装配有多个碟簧和多个圆环形垫片，套帽的另一端设有第二外凸圈，第二外凸圈与外凸圈的螺栓孔对应位置设有螺丝孔，多个螺栓穿过螺栓孔固定在螺丝孔中，增加垫片或减少垫片而调节最大的传动扭矩，在花键套和第二花键套的两个相向的端面之间装有轴向定位的垫片， 所述外凸圈与第二外凸圈相向的结合面设有牙嵌定位，所述外锥面体与内锥面体的两个锥形面是直接接触或是两个锥形面之间装配有锥形套，所述锥形套是铜质材料或是耐摩擦的复合材料。
10.根据权利要求2或5或6所述的自动变速器，其特征是:所述钢球斜面装置是单组钢球斜面转速变档机构或双组加力式钢球斜面转速变档机构或双组加距式钢球斜面转速变档机构， 所述单组钢球斜面转速变档机构是档位轴通过花键和定位圈固定套座，套座对称的固定有钢球管，钢球管设有斜面爪穿过的开口，开口设在钢球管的正中位置，钢球管的轴心线与档位轴的轴心线垂直或倾斜，斜面爪固定在加力圈的内圆面上，钢球管装有钢球，钢球与斜面爪、钢球管和档位轴接触，加力圈的一端固定力臂，力臂与移动架固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的回位锥形压簧，锥形压簧的大头端装于移动架固定的圆圈内圆面上，大头端设有圆弧型大圈，圆弧型大圈镶嵌在移动架固定的圆圈内起到径向定位的作用，锥形压簧的小头端设有圆弧型小圈，圆弧型小圈紧密的套在档位轴的外圆面上，锥形压簧的螺旋向外扩大是每圈依次大于两倍以上压簧钢丝的截面直径，力臂的一端固定拨爪，拨爪伸入到反向动作装置主动架的凹槽，或是移动架通过连接件直接与主动架连接固定，主动架的移动可使从动架反向移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位，或 是移动架固定销轴，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱的销轴孔，推拉柱的移动可使变档梭移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位； 所述双组加力式钢球斜面转速变档机构是档位轴在装配有单组钢球斜面转速变档机构的基础上轴向前后布置增加了第二组钢球斜面转速变档机构，档位轴固定有套座和第二套座，第二套座对称的固定有第二钢球管，里面装有第二钢球，第二钢球管设有第二斜面爪穿过的开口，第二斜面爪分别固定在第二加力圈的内圆面上，钢球与斜面爪斜面接触的位置和第二钢球与第二斜面爪斜面接触的位置相同，加力圈和第二加力圈之间通过力臂固定，力臂与移动架固定，移动架通过花键间歇配合套在档位轴上，移动架与套座之间装有压缩的锥形压簧，第二加力圈固定第二力臂和拨爪，拨爪伸入到反向动作装置主动架的凹槽，主动架的移动可使从动架反向移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位，或是移动架固定销轴，销轴穿过档位轴的长形通孔和推拉柱的销轴孔，推拉柱的移动可使变档梭移动，从而切换档位齿轮传动系统中的档位； 所述双组加距式钢球斜面转速变档机构是其与双组加力式钢球斜面转速变档机构不相同的是钢球与斜面爪斜面接触的位置和第二钢球与第二斜面爪斜面接触的位置不相同，第二斜面爪设有滑动平面，斜面爪斜面轴向移动的有效距离比第二斜面爪的滑动平面有效滑动的轴向距离大， 所述斜面是弧形面或几个斜 面连接而成。
专利摘要本实用新型公开了一种自动变速器，包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统，其特征是变档机构执行系统包括操纵装置、档位稳定装置、变档切换装置、传动缓冲装置，档位稳定装置是弹性角齿装置或反向动作装置，变档切换装置是键离合器或结合套离合器，操纵装置与反向动作装置或变档弹簧配合弹性角齿装置连接，实现键离合器或结合套离合器的功能，迫使档位齿轮传动系统变档而实现变速；结合套离合器中钢片同步式弹性结合套装配在一档滑动齿轮与二档滑动齿轮之间，档位轴装配扭矩限制器。本实用新型自动变速器造价低、传动效率高、使用寿命长，可装配于多种车辆和农业机械，使用可省电省油。
文档编号F16H59/02GK203082136SQ201320068179
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者向永川 申请人:向永川