專利名稱：汽車三元自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動車自動變速器，尤其是一種汽車全機(jī)械式自動變速器。 二背景技術(shù)：
迄今為止機(jī)動車的自動變速器局限于轎車。其原理是電腦板通過車速傳感器傳 來的車速信息控制各個(gè)擋位齒輪的離合器、制動器和單向器的液壓油路電磁閥，形成同軸 (亦叫周轉(zhuǎn)輪)傳動的太陽、行星輪和齒圈之間的各種速比，實(shí)現(xiàn)自動換擋變速。為了使車 體行駛平穩(wěn)，在發(fā)動機(jī)輸出端和變速器的輸入端設(shè)置一個(gè)液壓變矩器，起著液壓離合器的 作用。為了克服液壓離合器的液壓打滑引起傳動效率較低的缺點(diǎn)，通常增大發(fā)動機(jī)的排量。 它不適合于要求傳動效率較高的大型車輛和貨車。大型車輛和貨車的離合器是摩擦式，變 速齒輪為異軸(亦叫平行軸或定軸)傳動，變速時(shí)手動操縱。 三
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，采用全機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)動車異軸 手動變速器的自動變速。 本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是汽車有通過干式摩擦離合器與發(fā)動機(jī)的 輸出軸連接的一軸，中間齒輪軸和二軸，其特征是二軸上的前進(jìn)擋從動齒輪有超越離合器、 螺旋離合器和離心離合器三種機(jī)械離合單元，相互配合形成擋位的相對運(yùn)動和相對靜止， 實(shí)現(xiàn)機(jī)動車全機(jī)械自動變速。 超越離合指在前進(jìn)擋從動齒輪內(nèi)部裝有楔塊式或滾柱式或螺旋式等超越離合器。 從動齒輪通過超越離合器與驅(qū)動輪傳動軸連接的二軸之間形成相對運(yùn)動或相對靜止實(shí)現(xiàn) 自動離合。如果從動齒輪的轉(zhuǎn)速大于二軸的轉(zhuǎn)速，則相對靜止，同步轉(zhuǎn)動；反之，則相對運(yùn) 動，超越離開。 超越離合器的特征是同軸心上從里向外依次排列二軸、結(jié)合軸、超越離合器和前 進(jìn)擋從動齒輪；二軸與結(jié)合軸滑轉(zhuǎn)連接，超越離合器在結(jié)合軸和從動齒輪之間。對于楔塊式 超越離合器，二軸與從動齒輪同步轉(zhuǎn)動時(shí)，楔塊式超越離合器的楔塊擰緊方向與從動齒輪 的轉(zhuǎn)動方向相同；對于滾柱式超越離合器，保持架位于從動齒輪和結(jié)合軸之間，其均勻分布 的槽口裝有圓柱滾子，圓柱滾子位于結(jié)合軸的凹槽處；預(yù)緊簧的一端插入保持架孔中固定 連接，其另一端插入結(jié)合軸孔中固定連接，其預(yù)緊力方向與從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向一致，使保 持架轉(zhuǎn)動將圓柱滾子轉(zhuǎn)動到結(jié)合軸的偏心凸面處，從動齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)帶動結(jié)合軸同步轉(zhuǎn)動， 當(dāng)從動齒輪的轉(zhuǎn)速小于與二軸同步轉(zhuǎn)動的結(jié)合軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，則超越離開；對于螺旋式超越 離合器，浮動結(jié)合套的外齒與從動齒輪的內(nèi)齒螺旋嚙合，浮動結(jié)合套的內(nèi)螺紋與結(jié)合軸的 外螺紋嚙合，并且其螺紋旋轉(zhuǎn)方向與從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向一致，而浮動結(jié)合套與從動齒輪 的螺旋角度和與結(jié)合軸的螺旋角度相同，但螺旋方向相反。當(dāng)從動齒輪的轉(zhuǎn)速大于與二軸 同步轉(zhuǎn)動的結(jié)合軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，則同步轉(zhuǎn)動，反之，則超越離開。 螺旋離合指結(jié)合軸的端部外螺紋與螺旋套內(nèi)螺紋之間形成相對運(yùn)動或相對靜止 實(shí)現(xiàn)自動離合。如果兩者接觸時(shí)，由于車體的慣性力或油門松動使得與從動齒輪嚙合的超 越離合器轉(zhuǎn)速小于螺旋套轉(zhuǎn)速，則螺旋套內(nèi)螺紋進(jìn)入結(jié)合軸端部外螺紋嚙合，相對靜止，同步轉(zhuǎn)動；反之，則相對運(yùn)動，螺旋離開。 螺旋離合器的特征是螺旋套的內(nèi)螺紋與螺旋套座的外螺紋和結(jié)合軸的外螺紋的 螺紋參數(shù)相同，都能滑轉(zhuǎn)嚙合，并且其螺紋的旋轉(zhuǎn)方向與該擋從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向一致，并 且螺旋套始終在螺旋套座上浮動，其復(fù)位簧一端與螺旋套孔連接，另一端與螺旋套座孔固 定連接，其復(fù)位簧的扭轉(zhuǎn)方向與螺紋旋向一致，并且始終預(yù)緊拉住螺旋套與螺旋套座接觸。 螺旋套座與二軸花鍵連接，即螺旋套座與螺旋套始終隨二軸同步轉(zhuǎn)動。 離心離合指離心部件的離心塊由于離心拉簧的拉力不同，確定其擋位的車速限位 值不同，造成離心塊離心外移自動推動螺旋套軸向移動或者縮回原處不推動螺旋套軸向移 動，形成相對運(yùn)動或相對靜止實(shí)現(xiàn)自動離合。如果二軸的轉(zhuǎn)速小于離心拉簧的閾值轉(zhuǎn)速，則 螺旋套相對靜止，同步轉(zhuǎn)動；反之，則同步轉(zhuǎn)動的同時(shí)作軸向相對運(yùn)動。 離心離合器的特征是螺旋套位于離心座一側(cè)，其外圓斜面對應(yīng)離心塊(亦叫飛 塊)，離心塊的一端固定在離心座的偏心處轉(zhuǎn)動連接，另一端與固定在離心座上的離心拉簧 連接。離心座與二軸花鍵連接。離心拉簧的拉力與該擋位車速即二軸轉(zhuǎn)速閾值相關(guān)。超過 此閾值，則離心塊會離心飛出，推動螺旋套斜面，使螺旋套作軸上移動與該擋的結(jié)合軸螺紋
^口 口 。 在前進(jìn)擋中，一擋從動齒輪速比最大，起著起步和重載爬坡的作用，故選擇一擋作 為自動變速器的D擋。 一擋超越離合器的特點(diǎn)是，在一擋從動齒輪內(nèi)部安裝螺旋式或楔塊 式超越離合器，一擋結(jié)合軸的端面為直齒形，位于一擋結(jié)合軸側(cè)面的D擋離合齒為直齒形。 D擋離合齒由手動撥叉操縱控制構(gòu)成牙嵌式離合器。D擋離合齒與二軸花鍵連接。 為了防止行駛中習(xí)慣手動換擋損壞變速器，在D擋的換擋撥叉鋼球處設(shè)置一個(gè)由 門鎖電磁鐵控制的鎖擋銷控制D擋換擋軸。門鎖電磁鐵為常閉，通電時(shí)鎖舌退回，鎖擋銷才 能松動。只有車速為零時(shí)且車鑰匙導(dǎo)通時(shí)門鎖電磁鐵才通電退回鎖舌，才能操縱換檔桿換 擋。 沿用現(xiàn)行手動變速器的操縱機(jī)構(gòu)，將一擋改為D擋，倒擋仍為R擋，三擋改為P (停 車擋)，中間的空擋仍為N擋。 在一軸上花鍵連接的干式摩擦離合器與發(fā)動機(jī)飛輪用永磁芯專用螺釘固定連接， 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器固定在變速器箱體上，與永磁芯專用螺釘對應(yīng)，離合器電控機(jī)構(gòu)分離軸 承為螺旋式單元，其螺旋方向與推動分離軸承的蝸輪的轉(zhuǎn)動方向相反，其特征是蝸輪內(nèi)部 與分離軸承螺旋滑轉(zhuǎn)連接，蝸輪外部與蝸桿嚙合，蝸輪背側(cè)有推力軸承連接，蝸桿與減速器 連接，減速器與制動器連接，制動器與電動機(jī)同軸連接。制動器與電動機(jī)受電腦板控制。 二軸的尾端花鍵上連接的車速儀表主動齒輪里側(cè)有與P擋鎖簧對應(yīng)的P擋(駐 車)齒輪，外側(cè)有與位于變速箱體上的車速傳感器對應(yīng)的磁鐵座。 本實(shí)用新型的工作原理是在異軸變速器中，發(fā)動機(jī)的輸出軸通過摩擦離合器與 一軸連接，一軸齒輪與中間軸齒輪嚙合。二軸上的前進(jìn)擋從動齒輪中全部安裝超越離合器， 在一擋從動齒輪側(cè)面安裝D擋離合齒，其余前進(jìn)擋從動齒輪的側(cè)面都安裝離心離合器和螺 旋離合器；前進(jìn)擋從動齒輪同時(shí)與中間齒輪軸的主動齒輪對應(yīng)嚙合；二軸上的倒擋(R)從 動齒輪通過倒擋中間齒輪與中間齒輪軸的倒擋主動齒輪嚙合；二軸的花鍵輸出端與傳動軸 連接，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到驅(qū)動輪。 發(fā)動機(jī)啟動后推進(jìn)D擋使一擋結(jié)合軸通過D擋離合齒與二軸結(jié)合，由電腦板控制自動關(guān)閉摩擦離合器，松開制動器和徐徐腳踏油門踏板，車體就徐徐起動。此時(shí)一擋從動齒
輪通過超越離合器和D擋離合齒帶動二軸同步轉(zhuǎn)動。當(dāng)車速超過一擋閾值時(shí)，二擋離心離
合器工作推動二擋螺旋套貼近二擋結(jié)合軸的外螺紋端，由于車體慣性力或者松動油門，二
軸和與二軸相對靜止的二擋螺旋套的轉(zhuǎn)速大于與二擋從動齒輪同步轉(zhuǎn)動的二擋結(jié)合軸的
轉(zhuǎn)速，二擋螺旋套瞬即與二擋結(jié)合軸螺紋嚙合，而一擋齒輪的速比大于二擋，即轉(zhuǎn)速小于二
擋，故一擋結(jié)合軸隨同二擋從動齒輪同步轉(zhuǎn)動，而與一擋從動齒輪超越滑轉(zhuǎn)。 同理依次進(jìn)入三擋、四擋、五擋、直至若干擋。最高擋擋位時(shí)，只有最高擋位齒輪在
傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，其余都在滑轉(zhuǎn)。 反之，如果二軸的轉(zhuǎn)速低于五擋的閾值，則五擋離心塊逐漸回位，五擋螺套座的螺 紋旋轉(zhuǎn)力和五擋復(fù)位簧的拉力將五擋螺旋套拉回原處，此時(shí)退回到四擋狀態(tài)。以此類推，停 車時(shí)或上陡坡時(shí)又重新回到一擋狀態(tài)。 增擋時(shí)加速運(yùn)動，減擋時(shí)減速運(yùn)動。無論增擋或減擋，結(jié)合軸與從動齒輪之間在掛 擋的瞬間沒有傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，處于滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，加之螺紋的嚙合和離開是相對運(yùn)動，對掛擋 的螺旋套和相關(guān)零件不造成沖擊力損壞，安全可靠。從力學(xué)的角度，這和普通異軸變速器的 同步器直齒嵌入，有著本質(zhì)的區(qū)別。 本發(fā)明，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適應(yīng)現(xiàn)行手動擋變速器的安裝位置和尺寸，制造安裝方 便。由于構(gòu)造合理，在擋滑行，在節(jié)約燃油，降低排放，增加駕乘舒適性和延長發(fā)動機(jī)及傳動 系的使用壽命等方面會產(chǎn)生積極效果。
四以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1是三元自動變速器示意圖；圖2是
圖1中超越離合器放大圖；圖3是圖2的楔 塊式超越離合器示意圖；圖4是圖2的滾柱式超越離合器示意圖；圖5是圖2的螺旋式超越 離合器示意圖；圖6是
圖1中螺旋離合器放大圖；圖7是
圖1中離心離合器放大圖；圖8是 離心離合器正視圖；圖9是一檔放大圖；
圖10是汽車"5+l"(五個(gè)前進(jìn)擋一個(gè)倒擋) 一軸、 二軸、中間齒輪軸總成；
圖11是三元變速器總成；
圖12是圖IIP向視干式摩擦離合器電控 機(jī)構(gòu)圖；
圖13是圖ll干式摩擦離合器電控制機(jī)構(gòu)放大圖；
圖14是
圖11的B-B剖視放大 圖；
圖15是
圖11的鎖擋器放大圖，
圖16是換檔標(biāo)識圖。
圖中， 1——一軸(亦叫四擋齒輪軸) 2-二軸 3——從動齒輪3-1——一擋從動齒輪部件3-2——二擋從動齒輪部件
3- 3——三擋從動齒輪部件3-4——四擋從動齒輪部件3-5——擋從動齒輪部件 4——超越離合器4-1——楔塊式超越離合器4-2——滾柱式超越離合器
4- 2-1——保持架 4-2-2——預(yù)緊簧 4-2-3——滾柱 4_3——螺旋式超越離合器 4-3-1——浮動結(jié)合套 5——螺旋離合器5-1——螺旋套5-2——螺旋套座5-3——復(fù)位簧 6——離心離合器 6-1——離心座 6-2——離心拉簧 6_3——離心塊 7——結(jié)合軸[0034] 8——D擋離合齒8-1——D擋撥叉軸部件8_2——鋼球8_3——門鎖電磁鐵 8-4——鎖銷8-5——鎖舌 9——中間齒輪軸9-1——倒擋主動齒輪9-2——五擋主動齒輪 10——倒擋從動齒輪10-1——R擋離合齒 11——C形擋圈 12——磁鐵座 13——P擋(駐車)齒輪 14——車速儀表主動齒輪 15——離合器電控機(jī)構(gòu) 15-1——電動機(jī) 15-2——制動器 15-3——減速器 15-4——蝸桿 15-5——蝸輪 15-6——分離軸承15-7——推力軸承 16——車速傳感器 17——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器17-1——永磁芯專用螺釘 18——發(fā)動機(jī)飛輪 19——干式離合器 20——變速箱體
五具體實(shí)施方式
圖1是三元自動變速器示意圖。在前進(jìn)擋從動齒輪3中采用超越離合器4、螺旋離 合器5和離心離合器6等三元機(jī)械離合單元，相互配合形成擋位的相對運(yùn)動和相對靜止，實(shí) 現(xiàn)機(jī)動車全機(jī)械自動變速。 超越離合器4裝在前進(jìn)擋從動齒輪3的內(nèi)部；在超越離合器4中有楔塊式超越離 合器4-1 (圖3)，或滾柱式超越離合器4-2 (圖4)，或螺旋式超越離合器4-3 (圖5)等超越
宦A哭 問n琉o 如圖2所示，超越離合器4的特征是同軸心上從里向外依次排列二軸2、結(jié)合軸7、 超越離合器4和前進(jìn)擋從動齒輪3 ;二軸2與結(jié)合軸7滑轉(zhuǎn)連接，超越離合器4在結(jié)合軸7 和從動齒輪3之間。如圖3所示，對于楔塊式超越離合器4-l，二軸2與從動齒輪3同步轉(zhuǎn) 動時(shí)，楔塊式超越離合器4-1的楔塊擰緊方向與從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向相同。 如圖4所示，滾柱式超越離合器4-2的保持架4-2-1位于從動齒輪3和結(jié)合軸7 之間，其均勻分布的槽口裝有圓柱滾子4-2-3，圓柱滾子4-2-3位于結(jié)合軸7的凹槽處；預(yù) 緊簧4-2-2的一端插入保持架孔4-2-1中固定連接，其另一端插入結(jié)合軸7孔中固定連接， 其預(yù)緊力方向與從動齒輪3的轉(zhuǎn)動方向一致，使保持架4-2-1轉(zhuǎn)動將圓柱滾子4-2-3轉(zhuǎn)動 到結(jié)合軸7的偏心凸面處。 如圖5所示，螺旋式超越離合器4-3的浮動結(jié)合套4-3-1的外齒與從動齒輪3的 內(nèi)齒滑動連接(直齒型)或滑轉(zhuǎn)連接(斜齒型)，浮動結(jié)合套4-3-l的內(nèi)螺紋與結(jié)合軸7的 外螺紋滑轉(zhuǎn)嚙合，并且其螺紋旋轉(zhuǎn)方向與從動齒輪3的轉(zhuǎn)動方向一致，浮動結(jié)合套4-3-1的 外齒與從動齒輪3的內(nèi)齒螺紋(即斜齒)連接，則螺旋角度與結(jié)合軸7的螺旋角度相同，但 螺旋方向相反。 如圖6所示，螺旋離合器5的螺旋套5-1的內(nèi)螺紋與螺旋套座5-2的外螺紋和結(jié) 合軸7的外螺紋的螺紋參數(shù)相同，都能滑轉(zhuǎn)嚙合，并且其螺紋的旋轉(zhuǎn)方向與該擋從動齒輪3的轉(zhuǎn)動方向一致，并且螺旋套5-1始終在螺旋套座5-2上浮動，其復(fù)位簧5-3 —端與螺旋套 5-1孔連接，另一端與螺旋套座5-2孔固定連接，其復(fù)位簧5-3的扭轉(zhuǎn)方向與螺紋旋向一致， 并且始終預(yù)緊拉住螺旋套5-1與螺旋套座5-2接觸。螺旋套座5-2與二軸2花鍵連接。 如圖7和圖8所示，離心離合器6的特征是螺旋套5-1位于離心座6_1 —側(cè)，其外 圓斜面對應(yīng)離心塊6-3(亦叫飛塊)，離心塊6-3的一端固定在離心座6-1的偏心處轉(zhuǎn)動連 接，另一端與固定在離心座6-1上的離心拉簧6-2連接。離心座6-1與二軸2花鍵連接。 在前進(jìn)擋中，一擋從動齒輪速比最大，起著起步和重載爬坡的作用，故選擇一擋作 為自動變速器的D擋，如圖9所示。 一擋超越離合器的特點(diǎn)是，在一擋從動齒輪3-l內(nèi)部安 裝螺旋式超越離合器4-3或楔塊式超越離合器4-1 ， 一擋結(jié)合軸7-1的端面為直齒形，位于 一擋結(jié)合軸側(cè)面的D擋離合齒8為直齒形。D擋離合齒8由手動撥叉8-1操縱控制構(gòu)成牙 嵌式離合器。D擋離合齒8與二軸2花鍵連接。 為了防止行駛中習(xí)慣手動換擋損壞變速器，在D擋的換擋撥叉軸8-1鋼球8-2處 設(shè)置一個(gè)由門鎖電磁鐵8-3控制的鎖銷8-4控制D擋換擋軸8-1。門鎖電磁鐵8-3為常閉， 通電時(shí)鎖舌8-5退回，鎖銷8-4才能松動。只有車速為零時(shí)且車鑰匙導(dǎo)通時(shí)門鎖電磁鐵8-3 才通電退回鎖舌8-5，才能操縱換檔桿換擋，如
圖15所示。
圖10是汽車"5+l"(五個(gè)前進(jìn)擋一個(gè)倒擋) 一軸二軸中間齒輪軸總成，
圖11是汽 車三元自動變速器總成。 沿用現(xiàn)行手動變速器的操縱機(jī)構(gòu)，將一擋改為D擋，倒擋仍為R擋，三擋改為P (停 車擋)，中間的空擋仍為N擋，如
圖16所示。 如
圖10、
圖11、
圖12、
圖13所示，在一軸1上花鍵連接的干式摩擦離合器19與發(fā) 動機(jī)飛輪18用永磁芯專用螺釘17-1固定連接，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器17固定在變速器箱體20 上，與永磁芯專用螺釘17-1對應(yīng)，分離軸承15-6為螺旋式單元，其螺旋方向與推動分離軸 承的蝸輪15-5的轉(zhuǎn)動方向相反，其特征是蝸輪15-5內(nèi)部與分離軸承15-6螺旋滑轉(zhuǎn)連接， 蝸輪15-5外部與蝸桿15-4嚙合，蝸輪背側(cè)有推力軸承15-7連接，蝸桿15-4與減速器15_3 連接，減速器15-3與制動器15-2連接，制動器15-2與電動機(jī)15-1同軸連接。制動器15_2 與電動機(jī)15-1受電腦板控制。 如
圖10、
圖11所示，二軸2的尾端上花鍵連接的車速儀表主動齒輪14里側(cè)有與P 擋鎖簧13-1對應(yīng)的P擋(駐車)齒輪13，外側(cè)有與位于變速箱體20上的車速傳感器16對 應(yīng)的磁鐵座12。 其工作原理是發(fā)動機(jī)的輸出軸通過摩擦離合器19與一軸1連接，一軸齒輪與中 間軸齒輪9嚙合。在二軸2上的前進(jìn)擋從動齒輪3中全部安裝超越離合器4，在一擋從動齒 輪3-1側(cè)面安裝D擋離合齒8，其余前進(jìn)擋從動齒輪3的側(cè)面都安裝螺旋離合器5和離心離 合器6 ;前進(jìn)擋從動齒輪3同時(shí)與中間齒輪軸9的主動齒輪對應(yīng)嚙合；二軸2上的倒擋(R) 從動齒輪10通過倒擋中間齒輪與中間齒輪軸9的倒擋主動齒輪9-1嚙合；二軸2的花鍵輸 出端與傳動軸連接，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到驅(qū)動輪。 發(fā)動機(jī)啟動后推進(jìn)D擋使一擋結(jié)合軸7-1通過D擋離合齒8與二軸2結(jié)合，電腦 板控制自動關(guān)閉摩擦離合器，松開制動器和徐徐腳踏油門踏板，車體就徐徐起動。此時(shí)一擋 從動齒輪3-1通過超越離合器4和D擋離合齒8帶動二軸2同步轉(zhuǎn)動。當(dāng)車速超過一擋閾 值時(shí)，二擋離心離合器6工作推動二擋螺旋套5-1貼近二擋結(jié)合軸7的外螺紋端，由于車體慣性力或者松動油門，二軸2和與二軸2相對靜止的二擋螺旋套5-1的轉(zhuǎn)速大于與二擋從 動齒輪3-2同步轉(zhuǎn)動的二擋結(jié)合軸7的轉(zhuǎn)速，二擋螺旋套5-1瞬即與二擋結(jié)合軸7螺紋嚙 合，而一擋齒輪3-1的速比大于二擋3-2，即轉(zhuǎn)速小于二擋3-2，故一擋結(jié)合軸7-l隨同二擋 從動齒輪3-2同步轉(zhuǎn)動，而與一擋從動齒輪3-1超越滑轉(zhuǎn)。 同理依次進(jìn)入三擋、四擋、五擋、直至若干擋。最高擋擋位時(shí)，只有最高擋位齒輪在 傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，其余都在滑轉(zhuǎn)。 反之，如果二軸2的轉(zhuǎn)速低于五擋的閾值，則五擋離心塊6-3逐漸回位，五擋螺套 座5-2的螺紋旋轉(zhuǎn)力和五擋復(fù)位簧5-3的拉力將五擋螺旋套5-1拉回原處，此時(shí)退回到四 擋3-4狀態(tài)。以此類推，停車時(shí)或上陡坡時(shí)又重新回到一擋3-l狀態(tài)。增擋時(shí)加速運(yùn)動，減 擋時(shí)減速運(yùn)動。無論增擋或減擋，結(jié)合軸7與從動齒輪3之間在掛擋的瞬間沒有傳遞發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)矩，處于滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，加之螺紋的嚙合和離開是相對運(yùn)動，對掛擋的螺旋套5-1和相關(guān)零 件不造成沖擊力損壞，安全可靠。 本三元自動變速器在車輛行駛過程中，無論處于何擋，只要松動油門，車體會瞬間 進(jìn)入在擋滑行狀態(tài)，減輕發(fā)動機(jī)和傳動系的負(fù)擔(dān)，與普通變速器有著本質(zhì)的區(qū)別。
權(quán)利要求一種汽車三元自動變速器，包括有通過干式摩擦離合器(19)與發(fā)動機(jī)的輸出軸連接的一軸(1)，中間齒輪軸(9)和二軸(2)，其特征是二軸(2)上的前進(jìn)擋從動齒輪(3)有超越離合器(4)、螺旋離合器(5)和離心離合器(6)三種機(jī)械離合單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車三元自動變速器，其特征是從里向外依次同軸排列二軸 (2)、結(jié)合軸(7)、超越離合器(4)和前進(jìn)擋從動齒輪(3)，二軸(2)與結(jié)合軸(7)滑轉(zhuǎn)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車三元自動變速器，其特征是超越離合器(4)有楔塊式超 越離合器(4-l)、滾柱式超越離合器(4-2)和螺旋式超越離合器(4-3);在二軸(2)與從動 齒輪(3)同步轉(zhuǎn)動時(shí)，楔塊式超越離合器(4-1)的楔塊擰緊方向與從動齒輪(3)的轉(zhuǎn)動方 向相同；滾柱式超越離合器(4-2)的保持架(4-2-1)位于從動齒輪(3)和結(jié)合軸(7)之間， 其均勻分布的槽口裝有圓柱滾子(4-2-3)，圓柱滾子(4-2-3)位于結(jié)合軸(7)的凹槽處；預(yù) 緊簧(4-2-2)的一端插入保持架孔(4-2-1)中固定連接，其另一端插入結(jié)合軸(7)孔中固 定連接，其預(yù)緊力方向與從動齒輪(3)的轉(zhuǎn)動方向一致，使保持架(4-2-1)轉(zhuǎn)動將圓柱滾子 (4-2-3)轉(zhuǎn)動到結(jié)合軸(7)的偏心凸面處；螺旋式超越離合器(4-3)的浮動結(jié)合套(4-3-1) 的外齒與從動齒輪(3)的內(nèi)齒螺旋嚙合，浮動結(jié)合套(4-3-1)的內(nèi)螺紋與結(jié)合軸(7)的外 螺紋嚙合，并且其螺紋旋轉(zhuǎn)方向與從動齒輪(3)的轉(zhuǎn)動方向一致，而浮動結(jié)合套(4-3-1)與 從動齒輪(3)的螺旋角度和與結(jié)合軸(7)的螺旋角度相同，但螺旋方向相反。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車三元自動變速器，其特征是螺旋離合器(5)的螺旋套 (5-1)的內(nèi)螺紋與螺旋套座(5-2)的外螺紋和結(jié)合軸(7)的外螺紋的螺紋參數(shù)相同，都能滑 轉(zhuǎn)嚙合，并且其螺紋的旋轉(zhuǎn)方向與該擋從動齒輪(3)的轉(zhuǎn)動方向一致，并且螺旋套(5-1)始 終在螺旋套座(5-2上)浮動，其復(fù)位簧(5-3) —端與螺旋套(5-1)孔連接，另一端與螺旋 套座(5-2)孔固定連接，其復(fù)位簧(5-3)的扭轉(zhuǎn)方向與螺紋旋向一致，并且始終預(yù)緊拉住螺 旋套(5-1)與螺旋套座(5-2)接觸，螺旋套座(5-2)與二軸(2)花鍵連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車三元自動變速器，其特征是離心離合器(6)的螺旋套 (5-1)位于離心座(6-1) —側(cè)，其外圓斜面對應(yīng)離心塊(6-3)，離心塊(6-3)的一端固定在 離心座(6-1)的偏心處轉(zhuǎn)動連接，另一端與固定在離心座(6-1)上的離心拉簧(6-2)連接， 離心座(6-1)與二軸(2)花鍵連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車三元自動變速器，其特征是一擋為自動變速器的D擋， 在一擋從動齒輪(3-1)內(nèi)部安裝螺旋式超越離合器(4-3)，一擋結(jié)合軸(7-1)的端面為直 齒形，位于一擋結(jié)合軸(7-1)側(cè)面的D擋離合齒(8)為直齒形，D擋離合齒(8)由手動撥叉 (8-1)操縱控制構(gòu)成牙嵌式離合器，D擋離合齒(8)與二軸(2)花鍵連接，在D擋的換擋撥 叉軸(8-1)鋼球(8-2)處設(shè)置一個(gè)由門鎖電磁鐵(8-3)控制的鎖銷(8-4)控制D擋換擋軸 (8-1)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車三元自動變速器，其特征是干式摩擦離合器(19)與一軸 (1)花鍵連接，與發(fā)動機(jī)飛輪(18)用永磁芯專用螺釘(17-1)固定連接，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 (17)固定在變速器箱體(20)上與永磁芯專用螺釘(17-1)對應(yīng)，分離軸承(15-6)為螺旋式 單元，其螺旋方向與推動分離軸承(15-6)的蝸輪(15-5)的轉(zhuǎn)動方向相反，蝸輪(15-5)內(nèi) 部與分離軸承(15-6)螺旋滑轉(zhuǎn)連接，蝸輪(15-5)外部與蝸桿(15-4)嚙合，蝸輪背側(cè)有推 力軸承(15-7)連接，蝸桿(15-4)與減速器(15-)3連接，減速器(15-3)與制動器(15-2) 連接，制動器(15-2)與電動機(jī)(15-1)同軸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車三元自動變速器，其特征是車速儀表主動齒輪(14)與二 軸(2)尾端花鍵連接，其里側(cè)有與P擋鎖簧(13-1)對應(yīng)的P擋(駐車)齒輪(13)與二軸 (2)花鍵連接，外側(cè)有與位于變速箱體(20)上的車速傳感器(16)對應(yīng)的磁鐵座(12)與二 軸(2)花鍵連接。
專利摘要汽車三元自動變速器涉及全機(jī)械自動變速器，包括有與發(fā)動機(jī)的輸出軸離合連接的一軸(1)，中間齒輪軸(9)和二軸(2)，二軸(2)上的前進(jìn)擋從動齒輪(3)有超越離合器(4)、螺旋離合器(5)和離心離合器(6)等三種機(jī)械離合單元，相互配合形成擋位的相對運(yùn)動和相對靜止，實(shí)現(xiàn)機(jī)動車全機(jī)械自動變速。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適應(yīng)現(xiàn)行手動擋變速器的安裝位置和尺寸，制造安裝方便。由于構(gòu)造合理，在擋滑行，在節(jié)約燃油，降低排放，增加駕乘舒適性和延長發(fā)動機(jī)及傳動系的使用壽命等方面會產(chǎn)生積極效果。
文檔編號B60W10/02GK201534544SQ20092012800
公開日2010年7月28日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者何開祥 申請人:何開祥