專利名稱：汽車自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車自動(dòng)變速器，更具體地說是涉及該自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置。
現(xiàn)有公知的汽車自動(dòng)變速器中的齒輪變速裝置大多采用行星齒輪機(jī)構(gòu)。它包括行星齒輪組和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，行星齒輪組由多個(gè)行星排組成。所謂行星排是指包含一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)內(nèi)齒圈、一個(gè)行星架和支撐在該架上的多個(gè)行星齒輪構(gòu)成的齒輪機(jī)構(gòu)。由于單排的行星齒輪機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，因此它沒有固定的傳動(dòng)比，不能用于變速傳動(dòng)。為了組成具有一定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，必須將太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈或行星架中的一個(gè)加以固定；或使其運(yùn)動(dòng)受到一定約束；或?qū)蓚€(gè)元件互相連接，使行星排只有一個(gè)自由度。
上述行星齒輪機(jī)構(gòu)，是通過換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)適當(dāng)?shù)剡x擇行星排的基本元件和約束方式，使行星齒輪組處于不同的嚙合狀態(tài)，以獲得不同的傳動(dòng)比和檔位的。為達(dá)上述目的，所使用的行星齒輪機(jī)構(gòu)，須由多個(gè)行星排和眾多的換檔執(zhí)行器組成，同時(shí)還需有大量的控制元件參與工作，這就使得已知自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，制造、維修過于繁瑣，影響裝置工作的可靠性。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于汽車自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置，通過優(yōu)選的齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能有效地降低變速裝置的復(fù)雜程度，提高了變速裝置工作可靠性，性價(jià)比得到改善。
本發(fā)明所說齒輪變速裝置包括齒輪機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)及輸入、輸出軸，其中輸入軸與液力變矩器的渦輪軸相連，輸出軸通過軸端突緣與傳動(dòng)軸相連，它們位于變速裝置箱體內(nèi)的軸端為中空結(jié)構(gòu)，分別通過花鍵連接齒輪機(jī)構(gòu)中輪徑相同的主、從動(dòng)齒輪。此外，在齒輪機(jī)構(gòu)中還包括輪軸兩端分別納入輸入、輸出軸端孔中的架輪，該輪上(裝)有三根完全相同且互成120度夾角，與輪輻相間，安裝在輪轂與輪輞上座孔中，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的中間傳動(dòng)齒柱(下稱齒柱)。所謂齒柱，是由五個(gè)不同輪徑的齒輪一體加工制成，在架輪上由轂往輞的方向分別被稱為與主、從動(dòng)齒輪共同嚙合的三檔中間輪；與通過軸承安裝在變速裝置箱體蓋端中部，輸出軸軸承座外圓周上的倒檔齒輪嚙合的倒檔中間輪；與通過軸承安裝在裝置體內(nèi)“L”形突起的底部環(huán)行安裝座，內(nèi)、外環(huán)面上的一、二檔齒輪嚙合的一、二檔中間輪；以及與同樣通過軸承安裝在裝置體近變矩器一端的內(nèi)端面上，環(huán)行突起安裝座上的四檔齒輪嚙合的四檔中間輪。相互嚙合齒輪的輪徑比分別為1比2；1比1；1比4；1比8；和1比12。其中，四檔齒輪與主動(dòng)齒輪同側(cè)，其余檔位齒輪與位于架輪另一側(cè)的從動(dòng)齒輪同側(cè)。依照本發(fā)明，上述涉及齒輪均為圓錐齒輪。
至于控制機(jī)構(gòu)則包含一組電磁繼動(dòng)器、作用杠桿、制動(dòng)帶及位于方向盤上的手動(dòng)/自動(dòng)控制開關(guān)。其中制動(dòng)帶位于齒輪機(jī)構(gòu)架輪及各檔位齒輪輪輞的外圓周環(huán)行凹槽中，兩端分別被固定在裝置體內(nèi)的安裝座及作用杠桿一端。
本發(fā)明的齒輪變速裝置，主要是利用齒輪機(jī)構(gòu)的差速工作原理，依照給定的條件來改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的。通常情況是裝置的控制機(jī)構(gòu)在根據(jù)汽車的行駛要求，選擇適當(dāng)?shù)臋n位時(shí)，釋放或制動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)中的架輪或相應(yīng)的檔位齒輪，并通過相關(guān)齒輪間的共同作用來產(chǎn)生不同的檔位，達(dá)到變速之目的。例如，當(dāng)架輪被制動(dòng)，則主動(dòng)齒輪在驅(qū)動(dòng)與之嚙合的三檔中間輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于齒柱為架輪所限，只能繞軸自轉(zhuǎn)，同時(shí)迫使從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力即由主動(dòng)齒輪經(jīng)三檔中間輪至從動(dòng)齒輪被原速輸出。此時(shí)其它檔位齒輪，則被齒柱上與之嚙合的中間輪驅(qū)動(dòng)繞軸空轉(zhuǎn)(各檔時(shí)情況類似，下略)。當(dāng)齒輪機(jī)構(gòu)中架輪和檔位齒輪均呈自由狀態(tài)時(shí)，主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)三檔中間輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)無(wú)論從動(dòng)齒輪處于何種狀態(tài)，中間輪均不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，僅能沿從動(dòng)齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)并通過齒柱拖動(dòng)架輪繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，動(dòng)力不能被輸出而形成空檔。而當(dāng)一檔齒輪被制動(dòng)時(shí)，主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)三檔中間輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒柱上與一檔齒輪嚙合的一檔中間輪繞一檔齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)，并通過齒柱拖動(dòng)架輪以一定的速度隨同轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)架輪轉(zhuǎn)向與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相反時(shí)，對(duì)該齒輪起減速作用，因此，在輸出軸端得到一個(gè)比輸入軸端低許多的反向轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到降低檔位和變速的目的。
二檔時(shí)情形與此類似，只是架輪的轉(zhuǎn)速比一檔時(shí)慢而已。應(yīng)該指出的是架輪在上述轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的轉(zhuǎn)速達(dá)到并超過一定的值后，輸出軸將相對(duì)其他檔位時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。本發(fā)明裝置的倒檔情形即是如此。至于第四檔，由于四檔齒輪與主動(dòng)齒輪同側(cè)，所以主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)三檔中間輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，四檔中間輪繞四檔齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)并通過齒柱拖動(dòng)架輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此時(shí)架輪轉(zhuǎn)向與從動(dòng)齒輪同向，因此從動(dòng)齒輪得到架輪的加速度，從而使輸出軸端轉(zhuǎn)速高于輸入軸而形成超速檔。
此外在上述裝置中，當(dāng)有兩根制動(dòng)帶同時(shí)作用時(shí)，尤其當(dāng)架輪與任一檔位齒輪或架輪兩側(cè)各有一檔位齒輪被制動(dòng)帶制動(dòng)時(shí)，齒輪機(jī)構(gòu)不能工作，于此形成駐車檔。
最后，在本發(fā)明的齒輪變速裝置中，控制機(jī)構(gòu)的手動(dòng)/自動(dòng)控制開關(guān)，采用位于方向盤上，裝有工作狀態(tài)指示燈的鍵式安鈕的形式比較合適。它應(yīng)包括自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換及能滿足汽車使用要求的各檔位控制開關(guān)，并能適時(shí)地向控制系統(tǒng)電腦傳送控制開關(guān)的有關(guān)信息，使其據(jù)此對(duì)自動(dòng)變速器實(shí)施有效地?fù)Q檔及模式控制。
本發(fā)明的齒輪變速裝置用于汽車自動(dòng)變速器時(shí)，可顯現(xiàn)出較大的優(yōu)越性。它能夠在較大的范圍內(nèi)選擇各檔有效的，符合汽車使用要求的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)汽車使用全過程對(duì)不同檔位的設(shè)置要求。同時(shí)，通過優(yōu)化的齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，使自動(dòng)變速器的總體結(jié)構(gòu)也隨之簡(jiǎn)化，性價(jià)比得到改善，工作可靠性進(jìn)一步提高。
將控制機(jī)構(gòu)的手動(dòng)/自動(dòng)控制開關(guān)制成位于方向盤上，有工作狀態(tài)指示燈的鍵式安鈕的形式，操作較為方便，有利于駕駛者減少體力支出。
本發(fā)明隨后將通過優(yōu)選的實(shí)施例結(jié)合附圖加以說明，其中

圖1表示本發(fā)明所述齒輪變速裝置的主要零件圖；圖2表示本發(fā)明所述齒輪變速裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；參照?qǐng)D1齒輪變速裝置的主要零件圖，齒輪變速裝置的箱體2縱剖面呈拱門形，箱內(nèi)前端部中心有輸入軸孔及軸承安裝座4，以及環(huán)形突起的四檔齒輪安裝座6；中部有“L”形突起的環(huán)行一、二當(dāng)齒輪安裝座8；上部有作用杠桿及制動(dòng)帶安裝座10；下部中間有縱向的油池12，在其兩側(cè)為電磁繼動(dòng)器安裝座14；在箱的后端突起的邊緣有螺栓連接孔16，通過密封圈18與中部有輸出軸孔及軸承座20的箱蓋22連接。此外，還有位于箱內(nèi)的輸入軸及主動(dòng)齒輪24，輸出軸及從動(dòng)齒輪26，以及到檔齒輪28、一檔齒輪30、二檔齒輪32、四檔齒輪34和架輪36，該架輪36上有三個(gè)相同的中間傳動(dòng)齒柱38，柱上的五個(gè)齒輪由架輪36的轂向輞的方向分別為三檔中間輪40、倒檔中間輪42、一檔中間輪44、二檔中間輪46及四檔中間輪48。另外還有軸承50、制動(dòng)帶52、電磁繼動(dòng)器54和作用杠桿56。
在上述齒輪變速裝置的主要零件中，所涉及齒輪均為圓錐齒輪。架輪36與各檔位齒輪的輪輞外圓周上均有制動(dòng)帶環(huán)形凹槽58。此外，一檔齒輪30和倒檔齒輪28的齒弧在其側(cè)端。
為了更好地理解本發(fā)明的齒輪變速裝置及其工作原理，圖2給出了齒輪變速裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。在圖2中，輸入軸及主動(dòng)齒輪24，通過軸承50裝于箱體2近變矩器一端中部輸入軸孔及軸承座4內(nèi)；輸出軸及從動(dòng)齒輪26，通過軸承50安裝在箱蓋22中部輸出軸孔及軸承座20內(nèi)。架輪36位于上述兩者之間，其輪軸分別納入輸入軸和輸出軸的端孔中，而輪上的三根齒柱38互成120度夾角并與輪輻相間，活裝在架輪36的轂與輞上的座孔內(nèi)。四檔齒輪34與主動(dòng)齒輪位于架輪36的同側(cè)，通過軸承50裝在箱內(nèi)的安裝座6上。一檔齒輪30、二檔齒輪32、倒檔齒輪28則位于架輪36的另一側(cè)，它們分別通過軸承50安裝在箱體2內(nèi)的中部“L”形突起的底部?jī)?nèi)、外環(huán)形安裝座8上，以及箱蓋22中部輸出軸孔及軸承座20的外環(huán)面上。而箱蓋22通過突緣上的栓孔16經(jīng)密封圈18與箱體2結(jié)合。
在上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中所示各檔齒輪、軸承及安裝座三者間均為過盈裝配，各檔位齒輪與相應(yīng)的中間輪處于常嚙合狀態(tài)，同時(shí)在各檔齒輪、架輪36的輪輞外環(huán)面凹槽58內(nèi)均包有制動(dòng)帶52。
以下結(jié)合附圖具體說明齒輪變速裝置的工作原理。在詳細(xì)論述本發(fā)明前，對(duì)涉及齒輪傳動(dòng)原理的相關(guān)問題，提出如下考慮由于本發(fā)明的前述中已指明，主、從動(dòng)齒輪同徑，與共同嚙合的三檔中間輪40的輪徑比為2比1。因此，在仔細(xì)分析該三者間相互作用的關(guān)系時(shí)，當(dāng)僅以三檔中間輪40繞軸自轉(zhuǎn)一周的工作時(shí)段，作為考察三者間相互作用關(guān)系的起始界限時(shí)，能使分析過程變得更加明了。
當(dāng)汽車按使用要求，自動(dòng)或手動(dòng)選擇三檔檔位時(shí)，齒輪變速裝置的控制機(jī)構(gòu)中電磁繼動(dòng)器54工作，收緊制動(dòng)帶52，架輪36被制動(dòng)。動(dòng)力由輸入軸及主動(dòng)齒輪24導(dǎo)入并驅(qū)動(dòng)三檔中間輪40及齒柱38轉(zhuǎn)動(dòng)，在這里，由于架輪36被固定，所述三檔中間輪40及齒柱38的轉(zhuǎn)動(dòng)，僅指其為繞軸自轉(zhuǎn)，因此，三檔中間輪40能將主動(dòng)齒輪的作用力傳至從動(dòng)齒輪，使之發(fā)生與主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)三檔中間輪40自轉(zhuǎn)一周，與主動(dòng)齒輪嚙合弧長(zhǎng)等于自身周長(zhǎng)且在主動(dòng)齒輪上對(duì)應(yīng)角度為180度時(shí)，由齒輪傳動(dòng)原理的一般知識(shí)可知從動(dòng)齒輪也應(yīng)轉(zhuǎn)過半周。主、從動(dòng)齒輪角速度相同，是為直接檔。
上述事例僅給出了本發(fā)明的齒輪變速裝置三檔時(shí)一工作片斷，而實(shí)際上，汽車在三檔條件下使用是上述過程不斷重復(fù)的結(jié)果。
當(dāng)空檔被選擇后，控制機(jī)構(gòu)的電磁繼動(dòng)器54及制動(dòng)帶52均不工作，各檔位齒輪及架輪36處于自由狀態(tài)。輸入軸及主動(dòng)齒輪24驅(qū)動(dòng)三檔中間輪40及齒柱38轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，三檔中間輪40繞從動(dòng)齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)，并拖動(dòng)架輪36轉(zhuǎn)動(dòng)。如果此刻輸出軸及從動(dòng)齒輪26的角速度為零，那么當(dāng)三檔中間輪40自轉(zhuǎn)一周的同時(shí)在從動(dòng)齒輪上行過的弧長(zhǎng)，將對(duì)應(yīng)從動(dòng)齒輪180度角。也即架輪36轉(zhuǎn)過180度時(shí)，由齒輪傳動(dòng)原理的一般知識(shí)可知相應(yīng)的，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)角則應(yīng)達(dá)360度?？梢姶藭r(shí)主動(dòng)齒輪的作用力并沒有經(jīng)三檔中間輪40由從動(dòng)齒輪傳輸出去，僅用于維持三檔中間輪40沿從動(dòng)齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)的需要了。
為了方便敘述，上述事例僅給出了空檔時(shí)，從動(dòng)齒輪角速度為零的這種特殊情況，而實(shí)際上空檔的形成與從動(dòng)齒輪處于何種狀態(tài)并無(wú)關(guān)系。
當(dāng)一檔被選擇，一檔齒輪30被制動(dòng)，主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)三檔中間輪40及齒柱38轉(zhuǎn)動(dòng)，齒柱38上一檔中間輪44沿一檔齒輪30的齒弧公轉(zhuǎn)，同時(shí)通過齒柱38使架輪36繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于一檔齒輪30與一檔中間輪44的輪徑比為4比1，所以，當(dāng)一檔中間輪44自轉(zhuǎn)一周時(shí)，在一檔齒輪30上公轉(zhuǎn)行程等于一檔齒輪30周長(zhǎng)的1/4，對(duì)應(yīng)角度為90度，此時(shí)架輪也轉(zhuǎn)過90度，相對(duì)應(yīng)地，三檔中間輪40也應(yīng)在從動(dòng)齒輪的齒弧上行過90度所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)。在本實(shí)施例中，由于一檔中間輪44與一檔齒輪30這種相互作用的結(jié)果，使得三檔中間輪40轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，其架輪36的轉(zhuǎn)角既不是零(架輪被固定，如三檔時(shí))，也不是180度(未固定，如空檔時(shí))，而是處于上述二者之間的90度，因此，從動(dòng)齒輪便不會(huì)像三檔時(shí)那樣與主動(dòng)齒輪反向等速轉(zhuǎn)動(dòng)，也不會(huì)像空檔時(shí)那樣保持原有狀態(tài)，而這種情形是緣于架輪36及齒柱38的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角變化，即架輪36受一檔齒輪30與一檔中間輪44相互作而呈現(xiàn)出的一種“半制動(dòng)”狀態(tài)。因而，三檔中間輪40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它對(duì)從動(dòng)齒輪有力的作用，使從動(dòng)齒輪以較主動(dòng)齒輪慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)齒輪傳動(dòng)原理的一般知識(shí)可知此時(shí)，當(dāng)三檔中間輪40僅自轉(zhuǎn)一周時(shí)，主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角應(yīng)分別為270度(180度+90度)和90度(180度-90度)二者角速度比為3比1。
二檔時(shí)與上述一檔情形類似，只是此時(shí)架輪36的轉(zhuǎn)速比一檔時(shí)要小。如依照本實(shí)施例給出的二檔齒輪32與二檔中間輪46的輪徑比為6比1時(shí)，那么，當(dāng)三檔中間輪40自轉(zhuǎn)一周時(shí)，主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角應(yīng)分別為225度(180度+45度)和135度(180度-45度)，二者角速度比為1.66比1。
四檔時(shí)，由于四檔齒輪34與主動(dòng)齒輪都位于架輪36的同一側(cè)，因此當(dāng)四檔齒輪34被制動(dòng)，輸入軸及主動(dòng)齒輪24驅(qū)動(dòng)三檔中間輪40及齒柱38轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒柱38上四檔中間輪48將沿四檔齒輪34的齒弧公轉(zhuǎn)，并通過齒柱38帶動(dòng)架輪36轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)該指出的是，此時(shí)，架輪36的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與它在其它檔位時(shí)的轉(zhuǎn)向相反，即與主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相反而與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相同。因此，架輪36包括其上的齒柱38和三檔中間輪40同主、從動(dòng)齒輪間的相互作用效果與上述各檔時(shí)相反，但工作原理卻類似。所以，在給定四檔齒輪34與四檔中間輪48的輪徑比為12比1時(shí)，當(dāng)三檔中間輪40自轉(zhuǎn)一周后，主、從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)角應(yīng)分別為150度(180度-30度)和210度(180度+30度)，二者之間角速度比為0.71比1。輸出軸及從動(dòng)齒輪26的轉(zhuǎn)速高于輸入軸及主動(dòng)齒輪24的轉(zhuǎn)速。
這里，在對(duì)上述各檔時(shí)，主、從動(dòng)齒輪與三檔中間輪40之間的相互作用效果進(jìn)行比較時(shí)可發(fā)現(xiàn)當(dāng)僅以三檔中間輪40自轉(zhuǎn)一周的過程為例時(shí)，其對(duì)從動(dòng)齒輪的作用效果(從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角速度)隨架輪36的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角在-30度(指定與主動(dòng)齒輪同向時(shí)為正，-30度為四檔時(shí)的轉(zhuǎn)角)至180度(空檔時(shí))間逐漸增大而減小。而架輪36轉(zhuǎn)角為小于等于180度時(shí)是從動(dòng)齒輪保持正方向(在本實(shí)施例中同時(shí)也指定從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)向當(dāng)與主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)向相反時(shí)為其正方向)轉(zhuǎn)動(dòng)的極限值。同時(shí)還可以看出，此時(shí)主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角之和總是等于360度。由此可知，當(dāng)架輪36轉(zhuǎn)角小于180度時(shí)，從動(dòng)齒輪就會(huì)在三檔中間輪40力的作用下正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
倒檔時(shí)，倒檔齒輪28被固定，主動(dòng)軸及主動(dòng)齒輪24驅(qū)動(dòng)三檔中間輪40及齒柱38轉(zhuǎn)動(dòng)，齒柱38上倒檔中間輪42沿倒檔齒輪28的齒弧公轉(zhuǎn)并通過齒柱38使架輪36轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在本實(shí)施例中給出倒檔齒輪28與倒檔中間輪42的輪徑比為1比1，因此，當(dāng)三檔中間輪40轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，倒檔中間輪42繞行倒檔齒輪28的齒弧一周，架輪36轉(zhuǎn)動(dòng)360度。此時(shí)三檔中間輪40沿從動(dòng)齒輪的齒弧公轉(zhuǎn)弧度與自轉(zhuǎn)角度的比值，相對(duì)其它檔位時(shí)要大許多。所以，當(dāng)架輪36轉(zhuǎn)角為180度時(shí)，三檔中間輪40自轉(zhuǎn)角度僅為180度，比空檔時(shí)低一半，從而使從動(dòng)齒輪不能保持原有狀態(tài)，即此時(shí)三檔中間輪40對(duì)從動(dòng)齒輪有力的作用。其原因是三檔中間輪40自轉(zhuǎn)速度的二個(gè)因素在架輪36的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上均被延長(zhǎng)了。這種時(shí)延使三檔中間輪40在輸入軸及主動(dòng)齒輪24、架輪36、倒檔齒輪28及倒檔中間輪42的共同作用下，雖然轉(zhuǎn)向未變，但會(huì)以齒背反壓并迫使從動(dòng)齒輪與架輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)。即主、從動(dòng)齒輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)三檔中間輪40轉(zhuǎn)動(dòng)360度時(shí)，主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角，由齒輪傳動(dòng)原理的一般知識(shí)中可知，此時(shí)主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)分別為540度(180度+360度)和-180度(180度-360度)，二者之和仍為360度，角速度比為3比1。
最后，需要指出的是本發(fā)明的齒輪變速裝置，在多個(gè)檔位上工作時(shí)，齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)基本相同，因而在換檔時(shí)齒輪嚙合比較柔和。同時(shí)，控制機(jī)構(gòu)采用以脈沖式電磁繼動(dòng)器為動(dòng)力源的控制方式，可以使制動(dòng)作用變的更加迅速和準(zhǔn)確。
至于上述實(shí)施例中給出的各檔位齒輪與相對(duì)應(yīng)的中間輪的輪徑比，以及籍此而形成的架輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角值，當(dāng)以整數(shù)倍擴(kuò)大或縮小時(shí)，各檔原有傳動(dòng)比保持不變。反之，則可根據(jù)需要而改變相應(yīng)檔位的傳動(dòng)比。此外，駐車檔用于起車時(shí)效果較好。
權(quán)利要求
1.一種汽車自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置，它包括一個(gè)齒輪機(jī)構(gòu)，一個(gè)控制機(jī)構(gòu)，一個(gè)與變矩器渦輪相連的輸入軸和一個(gè)利用軸端突緣與傳動(dòng)軸相連的輸出軸，其特征在于，所說輸入軸和輸出軸位于變速裝置箱體(2)內(nèi)的一端均為中空結(jié)構(gòu)，所說齒輪機(jī)構(gòu)由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、倒檔齒輪(28)、一檔齒輪(30)、二檔齒輪(32)、四檔齒輪(34)和架輪(36)組成，其中，主、從動(dòng)齒輪的輪徑相同，分別以花鍵與輸入、輸出軸相連，而架輪(36)則位于上述二者之間，其輪軸兩端分別納入輸入、輸出軸的端孔中，架輪(36)上有三根完全相同的中間傳動(dòng)齒柱(38)，它們互成120度夾角，與輪輻相間，活裝于架輪的輪轂和輪輞上的座孔內(nèi)。所謂中間傳動(dòng)齒柱(38)，是由五個(gè)不同輪徑的齒輪一體加工制成，在架輪(36)上由輪轂向輪輞的方向，它們分別被稱為與主、從動(dòng)齒輪同時(shí)嚙合的三檔中間輪(40)，與安裝在箱蓋(22)內(nèi)端中部，輸出軸孔及軸承座(20)外圓周上的倒檔齒輪(28)嚙合的倒檔中間輪(42)，與安裝在箱體(2)內(nèi)，“L”形突起的底部，環(huán)行安裝座(8)的內(nèi)、外環(huán)面上的一、二檔齒輪(30)、(32)嚙合的一、二檔中間輪(44)、(46)，以及與安裝在箱體(2)近變矩器的一端的內(nèi)端面上，環(huán)行突起安裝座(6)上的四檔齒輪(34)嚙合的四檔中間輪(48)以上所說齒輪均為圓錐齒輪，各檔齒輪均通過軸承(50)固定于安裝座上，其中四檔齒輪(34)位于主動(dòng)齒輪的同側(cè)，其余檔位齒輪(28、30、32)則與從動(dòng)齒輪同側(cè)，而倒檔齒輪(28)與一檔齒輪(30)的齒弧都位于它們輪轂的側(cè)端，它們與常嚙合的中間傳動(dòng)齒輪間存在確定的輪徑比例關(guān)系，至于所說的控制機(jī)構(gòu)則由一組電磁繼動(dòng)器(54)、作用杠桿(56)、制動(dòng)帶(52)及位于方向盤上的手動(dòng)控制開關(guān)組成，其中，作用杠桿(56)一端與同被固定在箱體(2)上制動(dòng)帶及作用杠桿安裝座(60)上的制動(dòng)帶(52)相連，另一端與電磁繼動(dòng)器(54)銜鐵相連，制動(dòng)帶(52)則容于架輪(36)和檔位齒輪的輪輞外環(huán)面上凹槽(58)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說裝置的箱體(2)縱剖面呈拱門形，其底部有矩形油池(12)，油池(12)兩側(cè)為電磁繼動(dòng)器安裝座(14)，箱體(2)近傳動(dòng)軸一端突起的邊緣上有栓孔(16)，經(jīng)密封圈(18)與箱蓋(20)結(jié)合。
3.據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說齒輪機(jī)構(gòu)中的各檔位齒輪(28、30、32、34)、軸承(50)及安裝座，三者之間均為過盈裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說各檔齒輪(主或從齒輪、28、30、32、34)與相嚙合的中間傳動(dòng)齒輪(40、42、44、46、48)之間存在確定的比例關(guān)系，由架輪(36)上三檔中間輪(40)往四檔中間輪(48)方向，其輪徑比分別是2、1、4、8和12。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說控制機(jī)構(gòu)的電磁繼動(dòng)器(54)，為脈沖式電磁繼動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說控制機(jī)構(gòu)的制動(dòng)帶(52)，帶寬為35厘米～40厘米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說控制機(jī)構(gòu)的手動(dòng)控制開關(guān)，采用位于方向盤上，有工作狀態(tài)指示燈的鍵式按鈕，它包括有自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換，各檔位及模式控制手動(dòng)開關(guān)的形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的齒輪變速裝置，其特征在于，架輪(36)和檔位齒輪(28、30、32、24)的輪輞外環(huán)面上的制動(dòng)帶凹槽(58)，是由許多細(xì)密排列的細(xì)筋條構(gòu)成的滑面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所說的齒輪變速裝置，其特征在于，檔位齒輪與中間傳動(dòng)齒輪間的輪徑比，在權(quán)利要求4所給出的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，呈整數(shù)倍擴(kuò)大或縮小時(shí)，各檔傳動(dòng)比保持不變，反之，則可根據(jù)需要改變檔位的傳動(dòng)比。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所說的齒輪變速裝置，其特征在于，所說控制機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，所說變速裝置為空檔，當(dāng)架輪(36)被制動(dòng)時(shí)，裝置工作在三檔；當(dāng)其它任一檔位齒輪被制動(dòng)時(shí)，所說齒輪變速裝置便處于相應(yīng)檔位的工作狀態(tài)；當(dāng)在架輪(36)兩側(cè)同時(shí)各有一檔位齒輪或架輪(36)與任一檔位齒輪被同時(shí)制動(dòng)時(shí)，所說齒輪變速裝置形成駐車檔，以駐車檔起車較為合適。
全文摘要
一種汽車自動(dòng)變速器的齒輪變速裝置，含齒輪機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)、輸入及輸出軸。其中，位于裝置體內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)由主、從動(dòng)齒輪、架輪及四個(gè)檔位齒輪組成；控制機(jī)構(gòu)由一組電磁繼動(dòng)器、作用杠桿、制動(dòng)帶及自動(dòng)/手動(dòng)控制開關(guān)組成。它利用齒輪的差速傳動(dòng)原理，依照給定的條件進(jìn)行工作改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，并以此形成不同的檔位，以滿足汽車的使用要求。
文檔編號(hào)B60K20/00GK1515436SQ0313204
公開日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者周立新 申請(qǐng)人:周立新