CN2320451Y - 一种机动车自动换档变速传动的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机动车自动换档变速传动的装置,它由安装在转动输出轴上的飞轮盘内各相应速度档的离心力压力油开关跟随转动输出轴的转速自动打开或关闭档位进油孔,并泄放档位油道内的压力油,控制由太阳轮转鼓及转鼓内的滚柱,内星轮,内星轮上的柱塞,摇臂轴,弹簧组成的液压控制的滚柱离合器的离合,实现换档变速传动的目的。它的档位变换能自动跟踪机动车行驶过程中速度变化,换档平稳,传动效率高,结构简单,体积小,造价低,适宜于机动车上使用。

Description

一种机动车自动换档变速传动的装置

本实用新型涉及一种机动车自动换档变速传动装置，尤其是一种由太阳齿轮转鼓、行星齿轮，行星齿轮轴、齿圈、轴承、转动输出轴、内星轮及内星轮内的柱塞、摇臂、弹簧、滚柱、组成各速度档。由压力油泵、压力油开关、飞轮盘及飞轮盘内的离心阀塞、弹簧组成液压控制自动换档或由空心转动输出轴内的滑套，导向套管，钢球、螺杆、司服电机、电脑组成的自动换档变速传动装置。

目前机动车上所使用的自动换档变速传动装置都是由液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械变速器。它的结构复杂、体积大、造价高、传动效率低，造成机动车油耗高，维修困难。只能在高档次轿车上配套使用。

本实用新型旨在提供一种结构简单、体积小、造价低的机动车自动换档变速传动装置。

本实用新型采用的技术方案是：由行星架盘、太阳齿盘、外转圈组成太阳轮转鼓，行星架盘、太阳齿盘、外转圈成一体结构，通过轴承固定在内星轮上，绕内星轮转动。内星轮内有径向柱塞孔，柱塞孔内有柱塞，柱塞孔下端与油槽连通，柱塞的上端紧压着左右摇臂，左右摇臂上相连着复位弹簧，左右摇臂由左右摇臂轴固定安装在内星轮的凹槽内，左右摇臂紧压着凹槽顶部切口内的左右滚柱。由太阳轮转鼓、行星齿轮轴，行星齿轮、齿圈、轴承、转动输出轴，以及转动输出轴上的内星轮，内星轮内的滚柱、柱塞、摇臂、弹簧组成各速度档。各速度档串连安装在一根转动输出轴上。

离合换档方案之一是：由转动输出轴上的飞轮盘内各相应速度档的离心阀塞、阀杆、弹簧，调节螺母、压力油道、档位连通油道、泄油孔、档位进油孔、档位连通油孔组成离心力压力油开关。各相应速度档的离心力压力油开关跟随转动输出轴的转速自动打开或关闭档位进油孔并池放档位油道内的压力油，控制由太阳轮转鼓，及转鼓内的滚柱，内星轮，内星轮上的柱塞、摇臂、摇臂轴、弹簧组成的液压控制的滚柱离合器的离合达到换档变速传动的目的。

当然离合换档方案也可以是：由空心转动输出轴内的滑套，滑套上的轴承，导向套管、螺杆、导向钢球、伺服电机、电脑组成电控换档。电脑将根据电脑检测到的即时车速与电脑内存的档位、车速数据比较，指令伺服电机正转或反转带动螺杆的正反转，使滑套前进或后退。以此控制由太阳齿轮转鼓和转鼓内的滚柱、内星轮以及内星轮上的柱塞、摇臂、摇臂轴，弹簧组成滑套控制的滚柱离合器的离合，实现换档变速的目的。

本实用新型取消了现时使用机动车自动变速传动装置的极为复杂的液力偶合器，活塞式多盘液压离合器，极为复杂的油路板、油路开关继电器、主轴、副轴、使变速箱体积减少一半，可以应用于摩托车上。造价只有原液力机械变速器的三分之一。它上档迅速，能快速跟踪机动车里程速度，适时准确变换档位。换档迅捷平稳，传动效率高，降低了机动车油耗。

下面结合本实用新型的实施例进一步详细说明：

图(1)是本实用新型的第一个实施例结构原理图。

图(2)是图(1)实施例的速度档结构图。

图(3)是图(1)实施例的飞轮盘结构图。

图(4)是另一实施例的结构原理图。

图(5)是图(4)实施例的速度档结构图。

在图(1)所示的实施例结构原理图中，变速传动装置是一种齿圈固定，太阳齿为主动件，行星架为被动件的减速串连传动结构。发动机的转速是通过传动齿轮(1)传动轴(2)太阳齿轮(3)带动三档行星齿轮(4)转动，因三档齿圈(5)被固定，三档行星齿轮便通过三档行星齿轴(6)，三档行星架盘(7)(8)减速传动，带动三档太阳轮转鼓(9)转动。三档太阳轮转鼓的太阳齿(10)再带动二档行星齿轮(11)转动。同样因二档齿圈(12)被固定，二档行星齿通过二档行星齿轴(13)，二档行星架盘(14)(15)减速传动，带动二档太阳轮转鼓(16)转动。二档太阳轮转鼓的太阳齿(17)，带动一档行星齿轮(18)转动，同样因一档齿圈(19)被固定，一档行星齿通过行星齿轴(20)，一档行星架盘(21)(22)减速传动，带动一档太阳轮转鼓(23)转动。

一、空档

在图(1)图(2)图(3)所示的结构原理中，发动机启动时虽然压力油泵(24)已经运转，但由于压力油开关(25)没有接通进油孔，而开关内的泄油孔仍然处于与压力油管(26)接通状态，飞轮盘内的压力油道(27)(28)(29)无压力油。二档，三档的档位连通油道(31)(32)通过泄油孔(34)(35)向飞轮盘腔(36)泄油。一档的档位连通油道(30)与压力油道(27)连通，因而通过压力油开关(25)的泄油孔泄油。保证变速箱各档都处于分离状态，转动输出轴链轮(80)无传动输出，也即发动机处于空档。

二、挂档

当压力油开关(25)接通压力油进油孔时，压力油便通过压力油管(26)接头(37)油道(38)进入飞轮盘(39)内的压力油道(27)(28)(29)内，此时由于转动输出轴没有转动，各档的阀塞无离心力。只有一档的档位连通油道(30)接通，但二档三档仍处于泄放状态。压力油便进入油道(30)油槽(40)柱塞孔(89)推动柱塞(41)，柱塞推动摇臂(42)绕摇臂轴(44)转动一个角度，摇臂使滚柱(45)紧压楔入太阳轮转鼓与内星轮之间的间隙中，使太阳轮转鼓通过滚柱与内星轮卡合。内星轮(47)紧固在转动输出轴(48)上。太阳轮转鼓便通过滚柱、内星轮带动转动输出轴旋转。此时自动换档变速传动装置便挂上了一档。转动输出轴的传动链轮按一档输出动力。

三、进档

当发动机油门加大转速增加时，由于一档的转速也相应增加，因转动输出轴已经挂上了一档，因此转动输出轴的转速也相应增加，飞轮盘内各速度档的阀塞开始产生离心力。当转动输出轴的转速超出一档的控制范围时，飞轮盘内一档阀塞(49)的离心力克服阀杆(50)上弹簧(51)的张力，阀塞向外移动，关闭了压力油进油孔(52)，使档位连通油孔(53)与泄油孔(54)相通，泄放了一档档位油道(30)内的压力油。一档内星轮的柱塞(41)无油压支撑，产生径向收缩。左右摇臂(42)由于摇臂上弹簧(55)的收缩力而转动了一个角度，松开了滚柱(45)的压力，一档太阳轮转鼓与内星轮便自动分离。此时一档阀塞已被档圈(43)档住，无论速度如何增加，也不能再往外移动。同时二档的阀塞(56)的离心力便克服阀杆(57)上的弹簧(58)的张力向外移动，封闭了泄油孔(34)，打开了压力油进油孔(60)，使二档档位连通油孔(61)，档位连通油道(31)，与压力油进油孔(60)相连通。二档内星轮(63)的柱塞(64)受到油槽(65)的油压力推动左右摇臂(66)绕摇臂轴(67)转动一个角度，摇臂便将滚柱(68)紧压楔入二档太阳轮转鼓(16)与内星轮之间的间隙中，使二档太阳轮转鼓与内星轮卡合。转动输出轴的转速由一档进到了二档。

如发动机的转速继续增加，转动输出轴的转速也随着增加，当转速超出二档转速的控制范围转时，二档的阀塞(56)的离心力使其继续向外移动，此时压力油进油孔(60)被封闭，二档的档位连通油孔(62)与泄油孔(69)相连通，二档内星轮油槽(65)内的压力油被泄放，二档的太阳轮转鼓(16)与内星轮(63)就会自动分离。此时三档阀塞(70)在离心力作用下克服阀杆(71)上的弹簧(72)的张力向外移动，泄油孔(35)被封闭，压力油进油孔(74)被打开并接通三档档位连通油孔(75)。压力油使三档的太阳轮转鼓与内星轮卡合。转动输出轴的转速进到了三档。此时二档的阀塞已被设置的限位档圈(76)档住，不能再往外移动，保持二档的分离状态。

四、退档

退档与进档是两个动作相同程予相反的逆过程。当转动输出轴的转速由于发动机的转速下降或因制动、上坡等原因造成转速下降，飞轮盘上各档的阀塞的离心力随之减小。由于各档的弹簧张力选配在各档转速控制范围内，并通过各档阀杆上的调节镙母(77)、(78)、(79)精确调节离心力在相应的转速内。退档时由高速档退入低速档，即飞轮盘内的三档阀塞由开通压力油孔位置退回到关闭，泄放档位连通油孔位置，使三档(即高速档)由卡合退回分离。相应的二档阀塞由关闭压力油进油孔、泄放档位连通油孔位置退回到开通二档压力油进油孔位置，使二档由分离状态退回卡合状态。如果此时仍未能适应转动输出轴的转速，变速传动装置将退回到最低速度档一档。使机动车获得最大的转矩。

根据上述自动换档变速传动的原理，设计出另一种由电脑，伺服电机、以及安装在空心转动输出轴(48)内的滑套(81)、及滑套上的轴承(82)、导向套管(83)、螺杆(84)、导向钢球(85)组成的自动换档变速结构。这种如图(4)、(5)所示的结构原理中，电脑检测到的瞬时车速经与电脑内存档位，速度数据比较，由电脑向伺服电机发出指令，伺服电机正转或反转带动镙杆正转或反转，使滑套前进或后退。滑套进入相应档位时顶起档位柱塞(41)，柱塞便顶起内星轮上的摇臂(42)，摇臂绕摇臂轴(44)转动一个角度，摇臂便压紧滚柱(45)，使滚柱楔紧压在太阳轮转鼓(23)与内星轮(47)之间，使相应的档位卡合。滑套退出相应档位，档位柱塞由于摇臂弹簧(55)的复位力使柱塞下滑，摇臂便松开滚柱，相应档位的太阳轮转鼓便与内星轮分离，由电脑根据车速控制进档或退档。实现自动换档变速的目的。

本实用新型档位的变换，能自动跟踪机动车行驶过程中速度的变化，具有上档迅速，退档自动适应机动车里程速度，使机动车在任何变化的情况下都能获得最佳的转矩和车速。换档迅捷平稳，传动效率高，使发动机节省燃油，并且结构简单、体积小、可靠耐用。是当今较为理想的，一种自动换档变速转动装置。

Claims (5)

1、一种机动车自动换档变速传动装置，它由太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、行星架、齿圈、轴承、转动输出轴、压力油泵、压力油开关组成，其特征在于：

(1)、它的内星轮的左边通过轴承固定安装有行星架盘，行星架盘上有安120度等分的行星齿轴，行星齿轴上有行星齿轮，行星架盘的外园有花键与外转圈的左端面内园键槽紧配合连接；内星轮的右边通过轴承固定安装有太阳齿转盘，太阳齿转盘的外园有花键与外转圈的右端面内园键槽紧配合连接；

(2)、它的内星轮以键槽紧配合安装在转动输出轴上，内星轮内有径向柱塞孔(89)、柱塞孔内有柱塞(41)，柱塞孔下端与油槽(40)相连通，柱塞的上端紧压着左、右摇臂(42)，左右摇臂上有相连着复位弹簧(55)，左右摇臂由摇臂轴固定安装在内星轮的凹槽(46)内，左右摇臂紧压着凹槽顶部切口内的左右滚柱(45)；

(3)、它的转动输出轴(48)上安装有飞轮盘(39)，飞轮盘内有各速度档的离心阀塞，阀塞杆，阀塞杆上有离心力控制弹簧，弹簧外边紧压着离心力调节螺母，飞轮盘内有压力油道，档位连通油道，离心阀塞孔内有档位进油孔，泄油孔，档位连通油孔。

2、根据权利要求1所述的一种机动车自动换档变速传动装置，其特征在于：它由齿圈，太阳轮转鼓，以及太阳轮转鼓上的行星齿轴，行星齿轮、内星轮组成各速度档，各速度档串连安装在一根转动输出轴上。

3、根据权利要求1所述的一种机动车自动换档变速传动装置，其特征在于：它由压力油泵(24)，压力油开关(25)，压力油管(26)组成空档或挂档的变换。

4、根据权利要求1所述的一种机动车自动换档变速传动的装置，其特征在于：它的内星轮柱塞可以是3个或多个，相应的滚柱可以是6个或多个。

5、根据权利要求1所述的一种机动车自动换档变速传动的装置，其特征在于：它的传动输出轴是一个空心轴(48)、空心轴内有滑套(81)、导向套管(83)，滑套上有轴承(82)，有导向钢球(85)，导向套管内有螺杆(84)。

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