專(zhuān)利名稱(chēng)：變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛傳動(dòng)的變速器，尤其涉及小型人力車(chē)、電動(dòng)車(chē)、機(jī)動(dòng)車(chē)的自動(dòng)式和 手動(dòng)式的傳動(dòng)變速裝置，其屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器機(jī)械效率低，易損壞，造價(jià)高，性能不穩(wěn)定；機(jī)械式自動(dòng)變速 器體積大，換檔品質(zhì)差；液力自動(dòng)變速器傳動(dòng)效率低，價(jià)格昂貴；機(jī)械式手動(dòng)變速器操作繁 瑣，機(jī)械效率低，使用不夠方便。已有技術(shù)中，中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL200820015549. 8)公告的全自動(dòng)變速器，它是由變速拉桿在飛錘的離心力和撥叉的杠桿作用下在空心軸腔內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，從而變 速拉桿帶動(dòng)活動(dòng)花鍵在棘爪的各個(gè)凹槽，即各個(gè)變速擋區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)變速目的。該全自動(dòng) 變速器不適合機(jī)動(dòng)車(chē)使用，只適合低轉(zhuǎn)速的人力車(chē)使用。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00910067026. 7)公開(kāi)的汽車(chē)雙離合器式自動(dòng)變速 器傳動(dòng)裝置，它主要由雙離合器總成、前后離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和變速齒輪箱組成。其造價(jià)高， 體積大，只能有兩個(gè)檔位，摩擦式離合器使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高，且不適合兩輪車(chē)輛。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00910107640. 1)公開(kāi)的六檔自動(dòng)變速器及其傳動(dòng) 系統(tǒng)，它包括動(dòng)力輸入軸、行星排、殼體、換擋部件和一級(jí)減速系統(tǒng)。其造價(jià)高，體積大，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，機(jī)械效率低，不適合小型電動(dòng)車(chē)和輕型機(jī)動(dòng)車(chē)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決當(dāng)前變速器技術(shù)中存在造價(jià)高、體積大、功能少、檔數(shù)少、 機(jī)械效率低、壽命短、性能不穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種傳動(dòng)效率高、體積 小、檔數(shù)可多可少、可全自動(dòng)或手動(dòng)變速、使用壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用低的變速器。本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種變速器可全自動(dòng)變速或手動(dòng)變速，包括檔位齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系 統(tǒng)。其中所述變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)中的檔位軸裝配有變檔梭，變檔梭裝置有頂凸，檔位軸裝 置有滑鍵，頂凸的一端面與滑鍵的一端面可摩擦配合，頂凸可推動(dòng)滑鍵，滑鍵的移動(dòng)可使檔 位齒輪與檔位軸實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的接合或分離，檔位軸裝配有至少兩個(gè)檔位的齒輪。所述檔位齒 輪傳動(dòng)系統(tǒng)為雙軸常嚙合式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)或周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，所述檔位齒輪包括裝 配在檔位軸上的主動(dòng)齒輪或太陽(yáng)齒輪。所述主動(dòng)齒輪或太陽(yáng)齒輪在牙嵌離合器中為齒輪結(jié)
I=I 丁 O所述雙軸常嚙合式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)主動(dòng)齒輪分別通過(guò)鍵離合器或牙嵌離合 器裝配在檔位軸上，可呈寶塔形的軸向排列，多個(gè)從動(dòng)齒輪分別通過(guò)單向離合器裝配在從 動(dòng)軸上，主動(dòng)齒輪分別與從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)軸上可固定有動(dòng)力輸出齒輪或鏈輪，動(dòng)力輸 入齒輪可裝配在檔位軸上。所述檔位軸還裝配有變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)。所述周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)太陽(yáng)齒輪可分別通過(guò)鍵離合器或牙嵌離合器裝配在檔位軸上，可呈寶塔形的軸向排列，太陽(yáng)齒輪可與多個(gè)相應(yīng)的行星齒輪以及多個(gè)相 應(yīng)的內(nèi)齒圈相嚙合，多個(gè)內(nèi)齒圈與外殼固定或分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼內(nèi)，檔位軸 可與車(chē)體或變速箱固定，動(dòng)力輸入鏈輪或齒輪可裝配在行星架上，外殼上可裝配動(dòng)力輸出 齒輪或與車(chē)輪連接固定。所述檔位軸還裝配有變檔梭。所述變檔梭的推拉桿還可以與手動(dòng) 操作件、電動(dòng)件或液壓推動(dòng)件連接。為了增大變速比，所述周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)還可以是多個(gè) 太陽(yáng)齒輪分別通過(guò)鍵 離合器或牙嵌離合器裝配在檔位軸上，呈軸向排列，所述太陽(yáng)齒輪與內(nèi)行星齒輪嚙合，內(nèi)齒 圈與外行星齒輪嚙合，內(nèi)行星齒輪與外行星齒輪重疊固定或通過(guò)相應(yīng)的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)傳 動(dòng)，內(nèi)齒圈與外殼固定或分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼內(nèi)，動(dòng)力輸入鏈輪或齒輪裝配在 行星架上，外殼裝配動(dòng)力輸出齒輪或與車(chē)輪連接固定，所述檔位軸還裝配有變檔梭，所述行 星架與檔位軸還裝配有轉(zhuǎn)速變檔裝置，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)變速。所述變檔梭的推拉桿可與手動(dòng) 操作件、電動(dòng)件或液壓推動(dòng)件連接。周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在多個(gè)內(nèi)齒圈與外殼固定的結(jié)構(gòu)中，還可以將動(dòng)力輸入鏈 輪或齒輪裝配在外殼上，行星架上裝配動(dòng)力輸出齒輪或與車(chē)輪連接。適合于電動(dòng)車(chē)的變速。所述行星架與檔位軸裝配有轉(zhuǎn)速變檔裝置，行星架的一軸向端可固定有凸耳圈， 凸耳圈固定有凸耳，凸耳設(shè)有軸孔，拐臂一端設(shè)置有拉簧與滑齒套連接并固定有飛塊，另一 端固定有撥叉，拐臂彎曲部設(shè)有軸孔，拐臂通過(guò)軸孔與凸耳的軸孔由銷(xiāo)軸活動(dòng)連接。檔位軸 設(shè)有長(zhǎng)孔并活套有外環(huán)槽套，外環(huán)槽套設(shè)有外環(huán)槽和軸孔，變檔梭的推拉桿一端設(shè)有軸孔， 銷(xiāo)軸穿過(guò)外環(huán)槽套的軸孔、檔位軸的長(zhǎng)孔和推拉桿的軸孔并與外環(huán)槽套固定，滑齒套活套 在外環(huán)槽套上，滑齒套的滑齒與外環(huán)槽套上的環(huán)槽配合，滑齒套可相對(duì)外環(huán)槽套靈活轉(zhuǎn)動(dòng)， 滑齒套上固定有軸桿，拐臂的撥叉可對(duì)稱(chēng)的叉在滑齒套的軸桿上。如果將變檔梭的推拉桿 與自動(dòng)控制的電動(dòng)件或液壓推動(dòng)件連接，則可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自動(dòng)檔至十幾個(gè)自動(dòng)檔的全自動(dòng)變 速。所述檔位軸可作動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)或作太陽(yáng)齒輪軸與車(chē)體固定，檔位軸滑槽里的變檔 梭的兩端可彎曲分別伸進(jìn)檔位軸的中心腔與彈簧連接。在多個(gè)從動(dòng)齒輪分別通過(guò)單向離合 器裝配在從動(dòng)軸上或多個(gè)內(nèi)齒圈分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)中，低速檔即一 檔主動(dòng)齒輪或太陽(yáng)齒輪可與檔位軸固定。所述變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)包括扭矩變檔裝置、轉(zhuǎn)速變檔裝置、檔位執(zhí)行裝置和檔位 穩(wěn)定裝置，其技術(shù)要點(diǎn)是其中所述扭矩變檔裝置是動(dòng)力輸入齒輪與外套固定，外套的滑齒裝在檔位軸外圓 環(huán)槽上，滑動(dòng)套與外套由螺旋齒條配合，滑動(dòng)套與檔位軸由直齒條或螺旋齒條配合，滑動(dòng)套 裝配在止推內(nèi)圈和止推外圈之間，滑動(dòng)套的一軸向端面與檔位軸的止推外圈之間裝有壓縮 彈簧，彈簧可套在檔位軸上，滑動(dòng)套上固定有銷(xiāo)軸，銷(xiāo)軸穿過(guò)檔位軸的長(zhǎng)孔伸過(guò)檔位軸的 腔，銷(xiāo)軸中部與推桿一軸向端接觸。所述轉(zhuǎn)速變檔裝置是檔位軸的一端固定有凸耳圈，凸耳圈固定有凸耳，凸耳設(shè)有 軸孔，拐臂一端設(shè)置有拉簧與檔位軸連接并固定有飛塊，另一端固定有撥叉，拐臂彎曲部設(shè) 有軸孔，拐臂通過(guò)軸孔與凸耳的軸孔由銷(xiāo)軸活動(dòng)連接，變檔梭的推拉桿一端設(shè)有軸桿，撥叉 可對(duì)稱(chēng)的叉在推拉桿的軸桿上。所述檔位執(zhí)行裝置是檔位軸的空心腔或滑槽里裝有變檔梭，變檔梭的一端裝有可以壓縮和拉伸的彈簧和推拉桿，另一端裝有彈簧和推桿，變檔梭上裝有與檔位軸滑鍵對(duì)應(yīng) 的頂凸，檔位軸上裝有與檔位齒輪對(duì)應(yīng)的凸面滑鍵，滑鍵在檔位軸上依次排開(kāi)，檔位齒輪依 次套在檔位軸上，變檔梭移動(dòng)可使相應(yīng)的頂凸依次推動(dòng)相應(yīng)的滑鍵，檔位齒輪的內(nèi)圓面設(shè) 置有弧形鍵槽，檔位軸的滑鍵與鍵槽配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的分離或接合，得到變檔時(shí)產(chǎn)生鍵離合 器的功能。所述檔位穩(wěn)定裝置是裝在檔位軸徑向腔的里角齒壓在變檔梭設(shè)置的角槽條上；或 是裝在檔位軸徑向腔里的頂球壓在變檔梭設(shè)置的凹坑上。角齒裝在檔位軸的徑向腔里，角 齒的齒條端設(shè)有簧座，角齒將彈簧壓縮在腔里，角齒由 彈簧作用壓在角槽條上，角槽條固定 在變檔梭上。還可以采用頂球裝在檔位軸的徑向腔里，頂球?qū)椈蓧嚎s在腔里，頂球由彈簧 作用壓在凹坑上，多個(gè)凹坑可軸向排列設(shè)在變檔梭上。為了傳遞大扭矩，檔位齒輪可分別通過(guò)牙嵌離合器裝配在檔位軸上，齒輪的一軸 向端可設(shè)有內(nèi)圓圈，內(nèi)圓圈套在檔位軸上，齒輪的另一軸向端設(shè)有牙面成為齒輪結(jié)合子并 套在結(jié)合子一端的外圓面上，結(jié)合子與檔位軸可由導(dǎo)向鍵或花鍵連接，齒輪結(jié)合子內(nèi)圓圈 的一軸向端面與結(jié)合子的一端面之間裝有一壓縮的彈簧，結(jié)合子設(shè)有斜面導(dǎo)槽，斜面導(dǎo)槽 與檔位軸的滑鍵斜面配合，滑鍵移動(dòng)可通過(guò)斜面作用推動(dòng)相應(yīng)的結(jié)合子，結(jié)合子軸向移動(dòng) 與齒輪結(jié)合子接合，或由彈簧作用結(jié)合子軸向移動(dòng)與齒輪結(jié)合子分離，實(shí)現(xiàn)牙嵌離合器的 功能。所述齒輪結(jié)合子是裝配在檔位軸上的太陽(yáng)齒輪或主動(dòng)齒輪。所述變檔梭裝置有頂凸，變檔梭可設(shè)有頂凸腔，腔里裝有頂凸壓住彈簧，頂凸由彈 簧作用可以徑向往復(fù)移動(dòng)，變檔梭可裝有一個(gè)頂凸或多個(gè)頂凸，作用于頂凸的彈簧的剛性 大于作用于滑鍵的彈簧的剛性。多個(gè)頂凸的軸向排列距離可為遞減式不等距排列，遞減距 離為變檔梭軸向移動(dòng)依次變檔所需的距離，頂凸與滑鍵的有效接觸面的軸向長(zhǎng)度可大于變 檔梭變檔的軸向移動(dòng)距離，可保證車(chē)輛行駛時(shí)變檔的混檔過(guò)渡，達(dá)到安全舒適的效果。所述 變檔梭的推拉桿還可以與手動(dòng)操作件、電動(dòng)件或液壓推動(dòng)件連接。所述變檔梭裝置有頂凸，頂凸還可以與片簧固定或直接固定在變檔梭上，作用于 頂凸的片簧的剛性大于作用于滑鍵的彈簧的剛性，檔位軸的滑鍵之間排列距離相等時(shí)，多 個(gè)頂凸的軸向排列距離可為遞減式不等距排列，遞減距離為變檔梭軸向移動(dòng)依次變檔所需 的距離，所述變檔梭還可以與手動(dòng)操作件連接。本發(fā)明變速器傳動(dòng)機(jī)械效率在百分之九十七左右，相比現(xiàn)有技術(shù)其傳動(dòng)效率高、 操作簡(jiǎn)便，可全自動(dòng)變速或手動(dòng)變速，在丘陵地區(qū)可越檔操作，機(jī)動(dòng)靈活。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明變速器的有益效果是1.本變速器采用了鍵離合器、牙嵌離合器的瞬間線面受力，其受力面大，省去了復(fù) 雜的同步器、復(fù)合材料摩擦式離合器等機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)變檔梭控制鍵離合器和牙嵌離合器 的分離和接合以及兩個(gè)檔位的混檔過(guò)渡，混檔過(guò)渡時(shí)使離合器結(jié)合時(shí)的轉(zhuǎn)速差變小進(jìn)而使 沖擊變小，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔過(guò)程，保證了動(dòng)力傳遞的連貫性和平穩(wěn)性。2.變檔梭的移動(dòng)通過(guò)彈簧緩沖和檔位穩(wěn)定裝置的作用可將一定轉(zhuǎn)速范圍穩(wěn)定在 一個(gè)檔位，可通過(guò)調(diào)油門(mén)或調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行變檔，可快速越檔，操作簡(jiǎn)便靈活，提高了車(chē)輛 的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，3.扭矩變檔裝置和轉(zhuǎn)速變檔裝置使變檔梭往復(fù)軸向移動(dòng)進(jìn)行變檔，由機(jī)構(gòu)的物理 特性而自動(dòng)的有效的提高傳動(dòng)機(jī)械效率，采用了純機(jī)械傳動(dòng)得到最高的機(jī)械效率，有利于節(jié)能減排，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)繼承性好，成本低。


圖1是本發(fā)明變速器的雙軸常嚙合式三檔全自動(dòng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是圖1的一檔主動(dòng)齒輪與檔位軸的鍵離合器部分的示意圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是本發(fā)明變速器的雙軸常嚙合式帶牙嵌離合器的二檔實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)的 示意圖；圖5是本發(fā)明變速器的自行車(chē)花鼓二檔實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明變速器的周轉(zhuǎn)輪系大變速比二檔全自動(dòng)實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)的示意 圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2和圖3所示，動(dòng)力輸入齒輪3與外套43固定，外套的一端加工有內(nèi)圓 滑齒45和止推內(nèi)圈44，滑齒45裝在檔位軸1 一端的外圓環(huán)槽2上，檔位軸1上固定有止 推外圈6，外套可相對(duì)檔位軸正反轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)套42與外套43由螺旋齒條配合，滑動(dòng)套42與 檔位軸1由直齒條或螺旋齒條配合，滑動(dòng)套42安裝在外套的止推內(nèi)圈44和檔位軸的止推 外圈6之間，滑動(dòng)套可往復(fù)軸向移動(dòng)于外套的止推內(nèi)圈和檔位軸的止推外圈之間?；瑒?dòng)套 42的一軸向端面與檔位軸的止推外圈9之間裝有一壓縮的彈簧7，彈簧7套在檔位軸1上， 滑動(dòng)套42上固定有銷(xiāo)軸40，銷(xiāo)軸40穿過(guò)檔位軸1的長(zhǎng)孔41伸過(guò)檔位軸的腔，銷(xiāo)軸40的 中部可與推桿4接觸，可單向推動(dòng)推桿使彈簧5壓縮，從而移動(dòng)變檔梭8達(dá)到大扭矩變檔的 目的。當(dāng)扭矩大時(shí)，外套對(duì)滑套由螺旋齒產(chǎn)生軸向推力，外套的反作用力通過(guò)滑齒傳遞到檔 位軸的環(huán)槽上，滑動(dòng)套相對(duì)檔位軸滑動(dòng)，固定在滑動(dòng)套42上的銷(xiāo)軸40推動(dòng)推桿4使彈簧壓 縮，彈簧5的彈力作用于變檔梭8，變檔梭的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)從高速檔調(diào)為低速檔，實(shí)現(xiàn)大負(fù)荷時(shí) 扭矩變檔，改善發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的工作狀況。比如解決車(chē)輛起步、爬坡冒黑煙的問(wèn)題。檔位軸1的一端固定凸耳圈20，凸耳圈20上對(duì)稱(chēng)的固定有四個(gè)凸耳22，凸耳設(shè)有 軸孔，拐臂23 —端設(shè)置有拉簧28與檔位軸1連接并固定有飛塊18，另一端固定有撥叉25， 拐臂彎曲部設(shè)有軸孔，拐臂23通過(guò)軸孔與凸耳22的軸孔由銷(xiāo)軸21活動(dòng)連接，變檔梭8的 推拉桿26 —端設(shè)有軸桿24，撥叉25可對(duì)稱(chēng)的叉在推拉桿26的軸桿24上。檔位軸轉(zhuǎn)速的 高低變化可使拐臂旋轉(zhuǎn)的同時(shí)往復(fù)擺動(dòng)，從而使撥叉對(duì)推拉桿產(chǎn)生往復(fù)軸向移動(dòng)的作用， 推拉桿通過(guò)彈簧27的壓縮或拉伸使變檔梭往復(fù)軸向移動(dòng)從而達(dá)到轉(zhuǎn)速變檔的目的。由機(jī) 構(gòu)的物理特性而自動(dòng)的有效的提高傳動(dòng)機(jī)械效率。檔位軸1的空心腔裝有變檔梭8，變檔梭8的一端裝有彈簧27和推拉桿26，推拉 桿26往復(fù)軸向移動(dòng)使彈簧27壓縮或拉伸，另一端裝有彈簧5和推桿4，變檔梭8上裝有與 滑鍵對(duì)應(yīng)的頂凸，變檔梭8設(shè)有頂凸腔，如腔里裝有一檔頂凸30壓住彈簧29，頂凸由彈簧作 用可以徑向往復(fù)移動(dòng)，起到減緩沖擊的作用。檔位軸上裝有與檔位主動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的滑鍵，滑 鍵設(shè)有與頂凸配合的凸面，滑鍵在檔位軸上依次排開(kāi)，三個(gè)主動(dòng)齒輪依次套在檔位軸上，主 動(dòng)齒輪的內(nèi)圓面上均設(shè)置有弧形鍵槽，一檔頂凸30可推動(dòng)一檔滑鍵32，作用于一檔滑鍵的 彈簧31被壓縮，彈簧29的剛性大于彈簧31的剛性，二檔頂凸33可推動(dòng)二檔滑鍵34，三檔頂凸35可推動(dòng)三檔滑鍵36 ；—檔滑鍵可插入一檔主動(dòng)齒輪16的鍵槽17，二檔滑鍵可插入二檔主動(dòng)齒輪14的鍵槽，三檔滑鍵可插入三檔主動(dòng)齒輪12的鍵槽。檔位軸1的徑向腔里裝有彈簧38，角齒39將彈簧38壓縮在腔里，角齒39由彈簧作用與角槽條37配合控制變檔梭8的軸向移動(dòng)。檔位軸1上依次裝配有三個(gè)檔位的主動(dòng)齒輪，三個(gè)主動(dòng)檔位齒輪分別通過(guò)鍵離合 器裝配在主動(dòng)檔位軸1上，呈寶塔形的軸向排列，三個(gè)從動(dòng)齒輪分別通過(guò)單向離合器裝配 在從動(dòng)軸10上，從動(dòng)軸10上固定有動(dòng)力輸出齒輪19。一檔主動(dòng)齒輪16與一檔從動(dòng)齒輪 15嚙合，二檔主動(dòng)齒輪14與二檔從動(dòng)齒輪13嚙合，三檔主動(dòng)齒輪12與三檔從動(dòng)齒輪11嚙 合。圖1所示一檔處于接合狀態(tài)，二檔、三檔處于分離狀態(tài)。如圖4所示，動(dòng)力輸入齒輪3與檔位軸1固定，動(dòng)力輸出齒輪19與從動(dòng)軸10固 定。一檔主動(dòng)齒輪16的一軸向端面設(shè)有內(nèi)圓圈，內(nèi)圓圈套在檔位軸1上，一檔主動(dòng)齒輪16 的另一軸向端設(shè)有牙面成為齒輪結(jié)合子，并套在結(jié)合子51 —端的外圓面上，結(jié)合子51與檔 位軸1由花鍵連接，一檔主動(dòng)齒輪16內(nèi)圓圈的一軸向端面與結(jié)合子51的一端面之間裝有 一壓縮的彈簧48，結(jié)合子51設(shè)有斜面導(dǎo)槽50，斜面導(dǎo)槽50與檔位軸的滑鍵斜面49配合， 滑鍵32的徑向往復(fù)移動(dòng)通過(guò)斜面配合使結(jié)合子51軸向往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)牙嵌式軸向離 合器使檔位軸1與一檔主動(dòng)齒輪16的動(dòng)力傳遞的接合和分離。變檔梭8設(shè)置的凹坑47與 檔位軸1的徑向腔里裝置的頂球46配合，頂球46由彈簧作用壓在凹坑47內(nèi)，起到穩(wěn)定檔 位的作用，使車(chē)輛行駛平穩(wěn)舒適。圖4所示二檔處于接合狀態(tài)，一檔處于分離狀態(tài)。如圖5所示，自行車(chē)的檔位軸1裝配有兩個(gè)太陽(yáng)齒輪，行星架53套在檔位軸1上， 行星架的一軸向端固定有動(dòng)力輸入鏈輪57，內(nèi)齒圈分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼52內(nèi)， 外殼52也就是花鼓可與車(chē)輪連接固定。變檔梭8固定有片簧54，片簧54固定有一檔頂凸 30和二檔頂凸33，一檔運(yùn)行時(shí)，一檔頂凸30推動(dòng)一檔滑鍵32，一檔滑鍵32插入一檔太陽(yáng)齒 輪60的弧形鍵槽17，一檔太陽(yáng)齒輪60被控制不轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架53圍繞一檔太陽(yáng)齒輪60轉(zhuǎn) 動(dòng)，行星架上的行星齒輪58帶動(dòng)內(nèi)齒圈56轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈56帶動(dòng)花鼓和車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。從一檔 換二檔時(shí)，一檔頂凸30移動(dòng)離開(kāi)一檔滑鍵32，一檔滑鍵由彈簧31作用回位使一檔太陽(yáng)齒 輪60自由轉(zhuǎn)動(dòng)，二檔頂凸33移動(dòng)推動(dòng)二檔滑鍵34，二檔滑鍵插入二檔太陽(yáng)齒輪61弧形鍵 槽，二檔太陽(yáng)齒輪61被控制不轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架?chē)@二檔太陽(yáng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架上的行星齒 輪59帶動(dòng)內(nèi)齒圈55轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈55帶動(dòng)花鼓及車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5所示一檔處于接合狀態(tài)， 二檔處于分離狀態(tài)。如圖6所示，一檔太陽(yáng)齒輪60的一軸向端面設(shè)有內(nèi)圓圈，內(nèi)圓圈套在檔位軸1上， 一檔太陽(yáng)齒輪60的另一軸向端面設(shè)有牙面成為齒輪結(jié)合子，并套在結(jié)合子51—端的外圓 面上，結(jié)合子51與檔位軸1采用花鍵連接，一檔太陽(yáng)齒輪60內(nèi)圓圈的一軸向端面與結(jié)合子 51的一端面之間裝有一壓縮的彈簧48，結(jié)合子51設(shè)有斜面導(dǎo)槽50，斜面導(dǎo)槽50與檔位軸 的滑鍵斜面49配合，滑鍵32的徑向往復(fù)移動(dòng)可通過(guò)斜面配合使結(jié)合子51軸向往復(fù)移動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)牙嵌式軸向離合器使檔位軸1與一檔太陽(yáng)齒輪60的動(dòng)力傳動(dòng)的接合和分離。一 檔太陽(yáng)齒輪60與內(nèi)行星齒輪62嚙合，內(nèi)行星齒輪62與外行星齒輪63疊合固定并裝配在 行星架53的行星軸上，外行星齒輪63與內(nèi)齒圈56嚙合，內(nèi)齒圈56通過(guò)單向離合器與外殼 52連接。二檔太陽(yáng)齒輪61與內(nèi)行星齒輪72嚙合，內(nèi)行星齒輪72與外行星齒輪64通過(guò)相 應(yīng)的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，外行星齒輪64與內(nèi)齒圈55嚙合，內(nèi)齒圈55通過(guò)單向離合器與外殼52連接。動(dòng)力輸入齒輪3固定在行星架53上，動(dòng)力輸出齒輪19固定在外殼52上。行星架53的一軸向端固定有凸耳圈20，凸耳圈固定有凸耳22，凸耳設(shè)有軸孔，拐臂23 —端設(shè)置有拉簧28與滑齒套65連接并固定有飛塊18，另一端固定有撥叉25，拐臂彎 曲部設(shè)有軸孔，拐臂23通過(guò)軸孔與凸耳22的軸孔由銷(xiāo)軸21活動(dòng)連接。檔位軸1設(shè)有長(zhǎng)孔 70，并活套有外環(huán)槽套67，外環(huán)槽套設(shè)有環(huán)槽68和銷(xiāo)軸孔，變檔梭8的推拉桿26 —端設(shè)有 軸孔73，銷(xiāo)軸69穿過(guò)外環(huán)槽套67的軸孔、檔位軸1的長(zhǎng)孔70和推拉桿26的軸孔73并與 外環(huán)槽套固定，滑齒套65活套在外環(huán)槽套67上，滑齒套的滑齒66與外環(huán)槽套上的環(huán)槽68 配合，滑齒套可相對(duì)外環(huán)槽套靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，滑齒套65上對(duì)稱(chēng)的固定有軸桿71，拐臂23的撥叉 25對(duì)稱(chēng)的叉在滑齒套65的軸桿71上。圖6所示二檔處于接合狀態(tài)，一檔處于分離狀態(tài)。本發(fā)明變速器的變速原理和工作過(guò)程是以雙軸常嚙合式三檔全自動(dòng)變速器的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，如圖1所示，動(dòng)力輸入齒 輪在低轉(zhuǎn)速和大扭矩的情況下，變檔梭軸向移動(dòng)使一檔頂凸與一檔滑鍵的兩個(gè)凸面滑動(dòng)摩 擦，頂凸的徑向彈力作用推動(dòng)滑鍵，滑鍵可徑向移動(dòng)插入一檔齒輪的弧形鍵槽，檔位軸轉(zhuǎn)動(dòng) 通過(guò)滑鍵帶動(dòng)一檔主動(dòng)齒輪，一檔主動(dòng)齒輪帶動(dòng)與其嚙合的一檔從動(dòng)齒輪，一檔從動(dòng)齒輪 通過(guò)單向離合器帶動(dòng)從動(dòng)軸，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使動(dòng)力輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)從動(dòng)軸上的二檔從動(dòng) 齒輪三檔從動(dòng)齒輪由單向離合器的作用可自由滑動(dòng)，當(dāng)動(dòng)力輸入齒輪轉(zhuǎn)速不斷增大時(shí)，變檔梭被推動(dòng)而軸向移動(dòng)，使二檔頂凸與二檔 滑鍵的兩個(gè)凸面滑動(dòng)摩擦，頂凸的徑向彈力作用推動(dòng)滑鍵，滑鍵可徑向移動(dòng)插入二檔齒輪 的弧形鍵槽，檔位軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)滑鍵帶動(dòng)二檔主動(dòng)齒輪，二檔主動(dòng)齒輪帶動(dòng)與其嚙合的二檔 從動(dòng)齒輪，二檔從動(dòng)齒輪通過(guò)單向離合器帶動(dòng)從動(dòng)軸，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使動(dòng)力輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此 時(shí)檔位軸上的一檔主動(dòng)齒輪由于一檔滑鍵的回位而自由滑動(dòng)，一檔從動(dòng)齒輪和三檔從動(dòng)齒 輪由單向離合器的作用可自由滑動(dòng)，當(dāng)動(dòng)力輸入齒輪轉(zhuǎn)速再不斷增大時(shí)，變檔梭再次被推動(dòng)而軸向移動(dòng)，使三檔頂凸 與三檔滑鍵的兩個(gè)凸面滑動(dòng)摩擦，頂凸的徑向彈力作用推動(dòng)滑鍵，滑鍵可徑向移動(dòng)插入三 檔齒輪的弧形鍵槽，檔位軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)滑鍵帶動(dòng)三檔主動(dòng)齒輪，三檔主動(dòng)齒輪帶動(dòng)與其嚙合 的三檔從動(dòng)齒輪，三檔從動(dòng)齒輪通過(guò)單向離合器帶動(dòng)從動(dòng)軸，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使動(dòng)力輸出齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)檔位軸上的二檔主動(dòng)齒輪由于二檔滑鍵的回位而自由滑動(dòng)，一檔從動(dòng)齒輪和二 檔從動(dòng)齒輪由單向離合器的作用可自由滑動(dòng)，在換檔過(guò)程中，兩個(gè)檔位的滑鍵可同時(shí)分別處于檔位主動(dòng)齒輪的弧形鍵槽里，即 混檔時(shí)以高速檔傳動(dòng)輸出動(dòng)力，相對(duì)以高速齒輪傳動(dòng)為動(dòng)力傳動(dòng)，由對(duì)應(yīng)的兩個(gè)從動(dòng)軸上 的單向離合器自動(dòng)切換，排除了轉(zhuǎn)速差的剛性沖擊。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，變檔梭被推拉桿和彈簧拉動(dòng)而軸向移動(dòng)，使三檔頂凸與三檔滑鍵 的兩個(gè)凸面滑動(dòng)摩擦分離，三檔滑鍵與三檔齒輪的弧形鍵槽由于傳動(dòng)咬合力可能不會(huì)分 離，此時(shí)通過(guò)減小油門(mén)或調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速而減小滑鍵與弧形鍵槽的傳動(dòng)咬合力使其分離，由 單向離合器的自動(dòng)切換作用，二檔傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作。以自行車(chē)花鼓二檔變速器實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，如圖5所示，其屬于周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳 動(dòng)系統(tǒng)，一檔運(yùn)行時(shí)，頂凸移動(dòng)推動(dòng)一檔滑鍵，一檔滑鍵插入一檔太陽(yáng)齒輪弧形鍵槽，一檔 太陽(yáng)齒輪被控制不轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架?chē)@一檔太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架上的行星齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒花 鼓轉(zhuǎn)動(dòng)。從一檔換二檔時(shí)，頂凸移動(dòng)離開(kāi)一檔滑鍵，一檔滑鍵回位使一檔太陽(yáng)齒輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，頂凸移動(dòng)推動(dòng)二檔滑鍵，二檔滑鍵插入二檔太陽(yáng)齒輪弧形鍵槽，二檔太陽(yáng)齒輪被控制不轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架?chē)@二檔太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架上的行星齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒花鼓轉(zhuǎn)動(dòng)，花鼓進(jìn)而帶 動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā) 明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種變速器，包括檔位齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)，其特征是所述變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)中的檔位軸裝配有變檔梭，變檔梭裝置有頂凸，檔位軸裝置有滑鍵，頂凸的一端面與滑鍵的一端面配合，頂凸推動(dòng)滑鍵，滑鍵的移動(dòng)使檔位齒輪與檔位軸實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的接合或分離，檔位軸裝配有至少兩個(gè)檔位的齒輪；所述檔位齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為雙軸常嚙合式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)或周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是所述雙軸常嚙合式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè) 主動(dòng)齒輪分別通過(guò)鍵離合器或牙嵌離合器裝配在檔位軸上，呈寶塔形的軸向排列，多個(gè)從 動(dòng)齒輪分別通過(guò)單向離合器裝配在從動(dòng)軸上，主動(dòng)齒輪分別與從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)軸固 定有動(dòng)力輸出齒輪或鏈輪，動(dòng)力輸入齒輪裝配在檔位軸上，所述檔位軸還裝配有變檔機(jī)構(gòu) 執(zhí)行系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是所述周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)太陽(yáng) 齒輪分別通過(guò)鍵離合器或牙嵌離合器裝配在檔位軸上，呈寶塔形軸向排列 >太陽(yáng)齒輪與相 應(yīng)的行星齒輪以及相應(yīng)的內(nèi)齒圈相嚙合，多個(gè)內(nèi)齒圈與外殼固定或分別通過(guò)單向離合器裝 配在外殼內(nèi)，檔位軸與車(chē)體或變速箱固定，動(dòng)力輸入鏈輪或齒輪裝配在行星架上，外殼裝配 動(dòng)力輸出齒輪或與車(chē)輪連接固定，所述檔位軸還裝配有變檔梭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是所述周轉(zhuǎn)輪系齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)太陽(yáng) 齒輪分別通過(guò)鍵離合器或牙嵌離合器裝配在檔位軸上，呈軸向排列，所述太陽(yáng)齒輪與內(nèi)行 星齒輪嚙合，內(nèi)齒圈與外行星齒輪嚙合，內(nèi)行星齒輪與外行星齒輪重疊固定或通過(guò)相應(yīng)的 齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，內(nèi)齒圈與外殼固定或分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼內(nèi)，動(dòng)力輸入鏈 輪或齒輪裝配在行星架上，外殼裝配動(dòng)力輸出齒輪或與車(chē)輪連接固定，所述檔位軸還裝配 有變檔梭，所述行星架與檔位軸還裝配有轉(zhuǎn)速變檔裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器，其特征是所述變檔機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)包括扭矩變檔裝 置、轉(zhuǎn)速變檔裝置、檔位執(zhí)行裝置和檔位穩(wěn)定裝置，其中所述扭矩變檔裝置是動(dòng)力輸入齒輪與外套固定，外套的滑齒裝在檔位軸外圓環(huán)槽 上，滑動(dòng)套與外套由螺旋齒條配合，滑動(dòng)套與檔位軸由直齒條或螺旋齒條配合，滑動(dòng)套裝配 在止推內(nèi)圈和止推外圈之間，滑動(dòng)套的一軸向端面與檔位軸的止推外圈之間裝有壓縮的彈 簧，彈簧套在檔位軸上，滑動(dòng)套上固定有銷(xiāo)軸，銷(xiāo)軸穿過(guò)檔位軸的長(zhǎng)孔伸過(guò)檔位軸的腔，銷(xiāo) 軸中部與推桿一軸向端接觸；所述轉(zhuǎn)速變檔裝置是檔位軸的一端固定有凸耳圈，凸耳圈固定有凸耳，凸耳設(shè)有軸孔， 拐臂一端設(shè)置有拉簧與檔位軸連接并固定有飛塊，另一端固定有撥叉，拐臂彎曲部設(shè)有軸 孔，拐臂通過(guò)軸孔與凸耳的軸孔由銷(xiāo)軸活動(dòng)連接，變檔梭的推拉桿一端設(shè)有軸桿，撥叉對(duì)稱(chēng) 的叉在推拉桿的軸桿上；所述檔位執(zhí)行裝置是檔位軸的空心腔或滑槽里裝有變檔梭，變檔梭的一端裝有可以壓 縮和拉伸的彈簧和推拉桿，另一端裝有彈簧和推桿，變檔梭上裝有與滑鍵對(duì)應(yīng)的頂凸，檔位 軸上裝有與檔位齒輪對(duì)應(yīng)的滑鍵，滑鍵在檔位軸上依次排開(kāi)，檔位齒輪依次套在檔位軸上， 變檔梭移動(dòng)使相應(yīng)的頂凸依次推動(dòng)相應(yīng)的滑鍵，檔位齒輪的內(nèi)圓面設(shè)置有弧形鍵槽，檔位 軸的滑鍵與鍵槽配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的分離或接合；所述檔位穩(wěn)定裝置是裝在檔位軸徑向腔里的角齒壓在變檔梭設(shè)置的角槽條上，或是裝 在檔位軸徑向腔里的頂球壓在變檔梭設(shè)置的凹坑上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的變速器，其特征是所述牙嵌離合器是齒輪的一軸 向端設(shè)有內(nèi)圓圈，內(nèi)圓圈套在檔位軸上，齒輪的另一軸向端設(shè)有牙面成為齒輪結(jié)合子并套 在結(jié)合子一端的外圓面上，結(jié)合子與檔位軸由導(dǎo)向鍵或花鍵連接，齒輪結(jié)合子內(nèi)圓圈的一 軸向端面與結(jié)合子的一端面之間裝有一壓縮的彈簧，結(jié)合子設(shè)有斜面導(dǎo)槽，斜面導(dǎo)槽與檔 位軸的滑鍵斜面配合，所述齒輪結(jié)合子是太陽(yáng)齒輪或主動(dòng)齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的變速器，其特征是變檔梭裝置有頂凸，變檔梭設(shè)有 頂凸腔，腔里裝有頂凸壓住彈簧，變檔梭裝有一個(gè)頂凸或多個(gè)頂凸，作用于頂凸的彈簧的剛 性大于作用于滑鍵的彈簧的剛性，多個(gè)頂凸的軸向排列距離為遞減式不等距排列，遞減距 離為變檔梭軸向移動(dòng)依次變檔所需的距離，頂凸與滑鍵的有效接觸面的軸向長(zhǎng)度大于變檔 梭變檔的軸向移動(dòng)距離，所述變檔梭的推拉桿與手動(dòng)操作件或液壓推動(dòng)件連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的變速器，其特征是變檔梭裝置有頂凸，頂凸與片簧 固定或直接固定在變檔梭上，作用于頂凸的片簧的剛性大于作用于滑鍵的彈簧的剛性，多 個(gè)頂凸的軸向排列距離為遞減式不等距排列，遞減距離為變檔梭軸向移動(dòng)依次變檔所需的 距離，所述變檔梭與手動(dòng)操作件連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的變速器，其特征是行星架與檔位軸裝配有轉(zhuǎn)速變檔裝 置，行星架的一軸向端固定有凸耳圈，凸耳圈固定有凸耳，凸耳設(shè)有軸孔，拐臂一端設(shè)置有 拉簧與滑齒套連接并固定有飛塊，另一端固定有撥叉，拐臂彎曲部設(shè)有軸孔，拐臂通過(guò)軸孔 與凸耳的軸孔由銷(xiāo)軸活動(dòng)連接，檔位軸設(shè)有長(zhǎng)孔并活套有外環(huán)槽套，外環(huán)槽套設(shè)有外環(huán)槽 和軸孔，變檔梭的推拉桿一端設(shè)有軸孔，銷(xiāo)軸穿過(guò)外環(huán)槽套的軸孔、檔位軸的長(zhǎng)孔和推拉桿 的軸孔并與外環(huán)槽套固定，滑齒套活套在外環(huán)槽套上，滑齒套的滑齒與外環(huán)槽套上的環(huán)槽 配合，滑齒套上固定有軸桿，拐臂的撥叉叉在滑齒套的軸桿上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任何一項(xiàng)所述的變速器，其特征是在多個(gè)從動(dòng)齒輪分別通 過(guò)單向離合器裝配在從動(dòng)軸上或多個(gè)內(nèi)齒圈分別通過(guò)單向離合器裝配在外殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)中， 低速檔即一檔主動(dòng)齒輪或太陽(yáng)齒輪與檔位軸固定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種變速器，可解決現(xiàn)變速器體積大、操作繁瑣、維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種傳動(dòng)機(jī)械效率在百分之九十七左右、操作簡(jiǎn)便的變速器。其特征是動(dòng)力輸入齒輪可與外套固定，滑動(dòng)套與外套由螺旋齒條配合，滑動(dòng)套與檔位軸由直齒條配合，滑動(dòng)套的銷(xiāo)軸與變檔梭的推桿接觸，拐臂與凸耳由銷(xiāo)軸活動(dòng)連接，撥叉叉在推拉桿的軸桿上，檔位軸的空心腔或滑槽里裝有變檔梭，變檔梭上裝有頂凸，檔位軸上裝有滑鍵，檔位軸裝配有角齒與角槽條配合，檔位軸裝配多個(gè)檔位齒輪，檔位齒輪可分別與從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)齒輪裝配在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸固定有動(dòng)力輸出齒輪。本發(fā)明可應(yīng)用于周轉(zhuǎn)輪系，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)至十幾個(gè)檔的全自動(dòng)變速。
文檔編號(hào)B60K17/06GK101818804SQ20101016426
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者向永川 申請(qǐng)人:向永川