專利名稱：自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變換動力傳動速度的裝置，特別是一種變換旋轉(zhuǎn)動力的快慢及方向的自動變速器。
(二)、技術(shù)背景現(xiàn)有的變速器一般是由復(fù)式傳動箱體結(jié)構(gòu)和同步器組成，例如汽車的變速箱，它的同步器是通過增加齒輪之間的嚙合頻率來實現(xiàn)換檔功能的，這種方式的嚙合并非百次百中，會造成齒輪之間的損傷，甚至完全毀壞，而且操作者操作這類既需要離合器又需要同步器的變速器很不方便，它不能實現(xiàn)自動控制變速換檔。在CN2379343A中公開了一種名稱為“多級行星齒輪變速器”，它主要是在輸入軸上依次設(shè)有左一直齒錐齒輪、左一行星齒輪軸和左二直齒輪錐齒在輸出軸上依次設(shè)有中心行星齒輪軸，右一直齒錐齒輪、右一行星齒輪軸、右二直齒錐齒輪和右三直齒錐齒輪，構(gòu)成四級行星齒輪組，還設(shè)有抱閘裝置。它雖然不需要離合器、同步器就可以實現(xiàn)變速換擋，并且具有傳動平穩(wěn)和操作方便等優(yōu)點，但卻不能實現(xiàn)自動控制變速換檔，而且該變速器存在著加工不便、制造成本高和裝配復(fù)雜等不足。
本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它是輸入軸的左端套有通過軸承與輸入軸連接的輸出軸套，輸入軸、輸出軸套通過軸承分別與右端蓋、左端蓋連接，右端蓋、左端蓋均與殼體固連，殼體內(nèi)的鼠籠行星架通過軸承與輸入軸連接，鼠籠行星架內(nèi)由左至右依次設(shè)置有多個相異的多級檔位行星齒輪，同級行星齒輪在鼠籠行星架的同一橫截面上呈對稱設(shè)置成兩個以上的相同檔位行星齒輪，各個檔位行星齒輪與各自相對應(yīng)的且相異的活動的檔位內(nèi)齒輪和設(shè)置于輸入軸上的與各個檔位行星齒輪相對應(yīng)且相異的檔位中心齒輪相嚙合，鼠籠行星架直接或通過配比傳動機構(gòu)與輸出軸套連接，與各個檔位內(nèi)齒輪相對應(yīng)的位置上設(shè)置有內(nèi)齒輪制動裝置。
上述的內(nèi)齒輪制動裝置只能處于制動或非制動兩種狀態(tài)，它主要控制本發(fā)明中其中一個檔位內(nèi)齒輪處于活動或制動的狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)齒輪制動裝置處于非制動狀態(tài)時，所有檔位內(nèi)齒輪均處于活動狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)齒輪制動裝置處于制動狀態(tài)時，操作者可根據(jù)需要只能使其中一個檔位內(nèi)齒輪處于制動狀態(tài)，而其余檔位內(nèi)齒輪仍處于活動狀態(tài)，也就是說，所有檔位內(nèi)齒輪最多只能有一個處于制動狀態(tài)。
本發(fā)明的工作原理是這樣的1.空檔狀態(tài)內(nèi)齒輪制動裝置處于非制動狀態(tài)，所有檔位內(nèi)齒輪處于活動狀態(tài)，外來動力經(jīng)輸入軸、各個檔位中心齒輪帶動各個檔位行星齒輪轉(zhuǎn)動，各個檔位行星齒輪帶動各自活動的檔位內(nèi)齒輪以各自配比的速度作不確定的空運轉(zhuǎn)，此時，鼠籠行星架因受到驅(qū)動力極小而無法帶動帶有負荷的輸出軸套轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)空檔功能。
2.檔位狀態(tài)內(nèi)齒輪制動裝置處于制動狀態(tài)，操作者根據(jù)需要使其中某一檔位內(nèi)齒輪處于制動狀態(tài)，而其余檔位內(nèi)齒輪仍處于活動狀態(tài)，外來的動力經(jīng)輸入軸、各個檔位中心齒輪帶動各個檔位行星齒輪轉(zhuǎn)動，處于制動狀態(tài)下的檔位內(nèi)齒輪使得該檔位上的檔位中心齒輪、檔位行星齒輪將外來動力以該檔位傳動比的速度傳遞給鼠籠行星架，使鼠籠行星架以該速度繞輸入軸轉(zhuǎn)動，而其余檔位的檔位行星齒輪、檔位內(nèi)齒輪作空運轉(zhuǎn)，受到很大驅(qū)動力而繞輸入軸轉(zhuǎn)動的鼠籠行星架直接或通過配比傳動機構(gòu)帶動輸出軸套轉(zhuǎn)動，將動力傳遞出去，從而實現(xiàn)通過檔位來變速的目的。
內(nèi)齒輪制動裝置除可以采用按鍵操作方式外，還可以采用控制電路控制，這就可以實現(xiàn)自動控制變速換檔。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、功耗低、裝配方便和操作簡單等優(yōu)點，它不需要離合器、同步器就可以實現(xiàn)自動控制變速換檔。
圖2為本發(fā)明第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為

圖1中A-A剖視圖；圖5為圖2中B-B剖視圖。
圖中1.輸入軸；2.軸承；3.輸出軸套；4.軸承；5.右端蓋；6.左端蓋；7.殼體；8.鼠籠行星架；9.軸承；10.檔位行星齒輪；11.檔位內(nèi)齒輪；12.檔位中心齒輪；13.差速級行星齒輪；14.差速級內(nèi)齒輪；15.差速級中心齒輪；16.配速級行星架；17.配速級行星齒輪；18.配速級中心齒輪；19.軸承；20.配速級內(nèi)齒輪；21.開口槽；22.制動件；23.外環(huán)槽；24.制動帶；25.棘爪；26.過渡齒輪。
本發(fā)明的工作原理是這樣的1.空檔狀態(tài)內(nèi)齒輪制動裝置處于非制動狀態(tài)，所有檔位內(nèi)齒輪11處于活動狀態(tài)，外來動力經(jīng)輸入軸1、各個檔位中心齒輪12帶動各個檔位行星齒輪10轉(zhuǎn)動，各個檔位行星齒輪10帶動各自活動的檔位內(nèi)齒輪11以各自配比的速度作不確定的空運轉(zhuǎn)，此時，鼠籠行星架8因受到驅(qū)動力極小而無法帶動帶有負荷的輸出軸套3轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)空檔功能。
2.檔位狀態(tài)內(nèi)齒輪制動裝置處于制動狀態(tài)，操作者根據(jù)需要使其中某一檔位內(nèi)齒輪11處于制動狀態(tài)，而其余檔位內(nèi)齒輪11仍處于活動狀態(tài)，外來的動力經(jīng)輸入軸1、各個檔位中心齒輪12帶動各個檔位行星齒輪10轉(zhuǎn)動，處于制動狀態(tài)下的檔位內(nèi)齒輪11使得該檔位上的檔位中心齒輪12、檔位行星齒輪10將外來動力以該檔位傳動比的速度傳遞給鼠籠行星架8，使鼠籠行星架8以該速度繞輸入軸1轉(zhuǎn)動，而其余檔位的檔位行星齒輪10、檔位內(nèi)齒輪11作空運轉(zhuǎn)，受到很大驅(qū)動力而繞輸入軸1轉(zhuǎn)動的鼠籠行星架8直接或通過配比傳動機構(gòu)帶動輸出軸套3轉(zhuǎn)動，將動力傳遞出去，從而實現(xiàn)通過檔位來變速的目的。
內(nèi)齒輪制動裝置除可以采用按鍵操作方式外，還可以采用控制電路控制，這就可以實現(xiàn)自動控制變速換檔。
如圖2所示，配比傳動機構(gòu)可以是由差速級行星齒輪13、差速級內(nèi)齒輪14、差速級中心齒輪15、配速級行星架16、配速級行星齒輪17、配速級中心齒輪18和配速級內(nèi)齒輪20組成，在鼠籠行星架8左側(cè)的橫截面上呈對稱設(shè)置的兩個以上的差速級行星齒輪13均與活動的差速級內(nèi)齒輪14和設(shè)置于輸入軸1上的差速級中心齒輪15相嚙合，右端通過軸承19與輸入軸1連接的配速級行星架16的右側(cè)外齒與差速級內(nèi)齒輪14相嚙合，設(shè)置于配速級行星架16內(nèi)的并呈對稱設(shè)置的兩個以上配速級行星齒輪17均與設(shè)置于輸出軸套3上的配速級中心齒輪18和跟殼體7固定的配速級內(nèi)齒輪20相嚙合。配比傳動機構(gòu)是這樣工作的在空檔狀態(tài)下，由于所有檔位內(nèi)齒輪11均處于活動狀態(tài)，即使外來動力也經(jīng)輸入軸1、差速級中心齒輪15帶動差速級行星齒輪13轉(zhuǎn)動，也無法將動力經(jīng)差速級內(nèi)齒輪14傳遞出去，因而輸出軸套3處于靜止?fàn)顟B(tài)。在檔位狀態(tài)下，被制動的檔位內(nèi)齒輪11使得外來驅(qū)動力只能通過檔位行星齒輪10、鼠籠行星架8帶動差速級內(nèi)齒輪14轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的差速級內(nèi)齒輪14帶動配速級行星架16轉(zhuǎn)動，并通過配速級行星齒輪17、配速級中心齒輪18帶動輸出軸套3轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)通過檔位變速的目的。
如圖3所示，配比傳動機構(gòu)也可以是由差速級行星齒輪13、差速級內(nèi)齒輪14、差速級中心齒輪(15)和過渡齒輪26組成，在鼠籠行星架8左側(cè)的橫截面上呈對稱設(shè)置的兩個以上的差速級行星齒輪13均與活動的差速級內(nèi)齒輪14和設(shè)置于輸入軸1上的差速級中心齒輪(15)相嚙合，套固于輸出軸套上的過渡齒輪26的右端通過軸承(19)與輸入軸連接，過渡齒輪26的右側(cè)外齒與差速級內(nèi)齒輪14相嚙合。該配比傳動機構(gòu)的工作方式大致與上述的配比傳動機構(gòu)相同，只是通過過渡齒輪26將動力傳遞給輸出軸套3上。
如圖1、2所示，內(nèi)齒輪制動裝置是由控制電路和機械制動機構(gòu)構(gòu)成，機械制動機構(gòu)是在殼體7與檔位內(nèi)齒輪11相對應(yīng)的位置上設(shè)置有開口槽21，各個開口槽21上對應(yīng)的設(shè)置有受控制電路控制并與檔位內(nèi)齒輪11相對應(yīng)的制動件22?？刂齐娐房梢酝ㄟ^測速傳感器測得速度大小經(jīng)過處理來確定是否發(fā)出對相應(yīng)的檔位內(nèi)齒輪進行制動的指令，以實現(xiàn)自動換檔變速的目的。結(jié)合圖4可知，制動件22可以是環(huán)抱在檔位內(nèi)齒輪11外環(huán)槽23上的制動帶24；結(jié)合圖5可知，制動件22也可以是與檔位內(nèi)齒輪11的外圓周棘齒相對應(yīng)的棘爪25；還可以是其它摩擦片式、電磁鐵軸銷方式、液壓方式等形式來實現(xiàn)。
差速級中心齒輪15、各個檔位中心齒輪12與輸入軸1之間呈花鍵連接。鼠籠行星架8與輸出軸套3之間呈花鍵連接。
權(quán)利要求
1.一種自動變速器，其特征在于輸入軸(1)的左端套有通過軸承(2)與輸入軸(1)連接的輸出軸套(3)，輸入軸(1)、輸出軸套(3)通過軸承(4)分別與右端蓋(5)、左端蓋(6)連接，右端蓋(5)、左端蓋(6)均與殼體(7)固連，殼體(7)內(nèi)的鼠籠行星架(8)通過軸承(9)與輸入軸(1)連接，鼠籠行星架(8)內(nèi)由左至右依次設(shè)置有多個相異的多級檔位行星齒輪(10)，同級檔位行星齒輪(10)在鼠籠行星架(8)的同一橫截面上呈對稱設(shè)置成兩個以上的相同檔位行星齒輪(10)，各個檔位行星齒輪(10)與各自相對應(yīng)的且相異的活動的檔位內(nèi)齒輪(11)和設(shè)置于輸入軸(1)上的與各個檔位行星齒輪(10)相對應(yīng)且相異的檔位中心齒輪(12)相嚙合，鼠籠行星架(8)直接或通過配比傳動機構(gòu)與輸出軸套(3)連接，與各個檔位內(nèi)齒輪(11)相對應(yīng)的位置上設(shè)置有內(nèi)齒輪制動裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的自動變速器，其特征在于配比傳動機構(gòu)是由差速級行星齒輪(13)、差速級內(nèi)齒輪(14)、差速級中心齒輪(15)、配速級行星架(16)、配速級行星齒輪(17)、配速級中心齒輪(18)和配速級內(nèi)齒輪(20)組成，在鼠籠行星架(8)左側(cè)的橫截面上呈對稱設(shè)置的兩個以上的差速級行星齒輪(13)均與活動的差速級內(nèi)齒輪(14)和設(shè)置于輸入軸(1)上的差速級中心齒輪(15)相嚙合，右端通過軸承(19)與輸入軸(1)連接的配速級行星架(16)的右側(cè)外齒與差速級內(nèi)齒輪(14)相嚙合，設(shè)置于配速級行星架(16)內(nèi)的并呈對稱設(shè)置的兩個以上配速級行星齒輪(17)均與設(shè)置于輸出軸套(3)上的配速級中心齒輪(18)和跟殼體(7)固定的配速級內(nèi)齒輪(20)相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的自動變速器，其特征在于配比傳動機構(gòu)是由差速級行星齒輪(13)、差速級內(nèi)齒輪(14)、差速級中心齒輪(15)和過渡齒輪(26)組成，在鼠籠行星架(8)左側(cè)的橫截面上呈對稱設(shè)置的兩個以上的差速級行星齒輪(13)均與活動的差速級內(nèi)齒輪(14)和設(shè)置于輸入軸(1)上的差速級中心齒輪(15)相嚙合，套固于輸出軸套上的過渡齒輪(26)的右端通過軸承(19)與輸入軸連接，過渡齒輪(26)的右側(cè)外齒與差速級內(nèi)齒輪(14)相嚙合。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的自動變速器，其特征在于內(nèi)齒輪制動裝置是由控制電路和機械制動機構(gòu)構(gòu)成，機械制動機構(gòu)是在殼體(7)與檔位內(nèi)齒輪(11)相對應(yīng)的位置上設(shè)置有開口槽(21)，各個開口槽(21)上對應(yīng)的設(shè)置有受控制電路控制并與檔位內(nèi)齒輪(11)相對應(yīng)的制動件(22)。
5.如權(quán)利要求4所述的自動變速器，其特征在于制動件(22)是環(huán)抱在檔位內(nèi)齒輪(11)外環(huán)槽(23)上的制動帶(24)。
6.如權(quán)利要求4所述的自動變速器，其特征在于制動件(22)是與檔位內(nèi)齒輪(11)的外圓周棘齒相對應(yīng)的棘爪(25)。
7.如權(quán)利要求4所述的自動變速器，其特征在于差速級中心齒輪(15)、各個檔位中心齒輪(12)與輸入軸(1)之間呈花鍵連接。
8.如權(quán)利要求1所述的自動變速器，其特征在于鼠籠行星架(8)與輸出軸套(3)之間呈花鍵連接。
全文摘要
一種自動變速器,它是輸入軸的左端套有通過軸承與輸入軸連接的輸出軸套,輸入軸、輸出軸套通過軸承分別與跟殼體固連的右端蓋、左端蓋連接,通過軸承與輸入軸連接的鼠籠行星架內(nèi)由左至右依次設(shè)置有多個相異的多級檔位行星齒輪,同級檔位行星齒輪在同一橫截面上呈對稱設(shè)置成兩個以上的相同檔位行星齒輪,各個檔位行星齒輪與活動的檔位內(nèi)齒輪和設(shè)置于輸入軸上的檔位中心齒輪相嚙合,鼠籠行星架直接或通過配比傳動機構(gòu)與輸出軸套連接,與各個檔位內(nèi)齒輪相對應(yīng)的位置上設(shè)置有內(nèi)齒輪制動裝置。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、功耗低、裝配方便和操作簡單等優(yōu)點,它不需要離合器、同步器就可以實現(xiàn)自動控制變速換檔。
文檔編號F16H61/00GK1363786SQ02113359
公開日2002年8月14日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者申冀川 申請人:申冀川