專利名稱：一種機(jī)動車自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動車自動變速器，尤其是一種由離心塊式滾柱超越離合器、太陽齒輪、行星齒輪、行星架、齒圈、軸承組成的自動變速器。
目前機(jī)動車上所使用的自動變速器都是由液力變矩器與行星齒輪變速器組成的液力機(jī)械變速器。它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、造價高、轉(zhuǎn)動效率低，造成機(jī)動車油耗高，維修困難。只能在高檔次轎車上配套使用。
本實(shí)用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小、造價低、加速性能好，傳動效率高，油耗低的機(jī)動車自動變速器。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是由離心塊式滾柱超越離合器和一套行星齒輪組合來實(shí)現(xiàn)低速檔與直接檔的變換，由發(fā)條彈簧變矩器來實(shí)現(xiàn)部分無級變速。它的離心塊式滾柱超越離合器的外星輪的兩端面分別安裝有轉(zhuǎn)動環(huán)，轉(zhuǎn)動環(huán)的外面有蓋板，蓋板和外星輪通過鉚釘固定在離合器主動盤上。轉(zhuǎn)動環(huán)上有斜槽，外星輪的內(nèi)工作面與離合器內(nèi)轉(zhuǎn)軸所組成的楔角內(nèi)有滾柱，滾柱安裝在滾柱保持架的滾柱孔內(nèi)，滾柱保持架通過鉚釘與兩端面的轉(zhuǎn)動環(huán)相連接。外星輪內(nèi)有離心快，外星輪與離合器外轉(zhuǎn)鼓之間的凹部有分別與離心塊相對應(yīng)的同步摩擦塊，離心塊的兩端有撥動銷柱，撥動銷柱穿越離心塊的撥動銷柱孔插入轉(zhuǎn)動環(huán)的斜槽內(nèi)，離心塊的中部有彈簧槽，彈簧槽內(nèi)有彈簧，彈簧的一端與離心塊相連接，另一端與同步磨擦塊相連接；離合器的內(nèi)轉(zhuǎn)軸與外轉(zhuǎn)鼓成一體結(jié)構(gòu)，通過齒鍵與離合器輸出軸相連接。它的發(fā)條彈簧變矩器內(nèi)有發(fā)條彈簧，發(fā)條彈簧的內(nèi)端通過內(nèi)軸緊套在離合器輸出軸上、另一端固定在變矩器外殼內(nèi)。
它的變速檔內(nèi)的離心塊式滾柱超越離合器的外星輪的外工作面與外環(huán)之間所組成的楔角內(nèi)有外滾柱，外滾柱安裝在滾柱保持架的滾柱孔內(nèi)，滾柱保持架通過鉚釘與兩端面的轉(zhuǎn)動環(huán)相連接。外環(huán)與行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸之間有發(fā)條彈簧，發(fā)條彈簧的一端與外環(huán)相連接，另一端通過連接套的內(nèi)花鍵與行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸相連接。外星輪的內(nèi)工作面與太陽齒軸之間所組成的楔角內(nèi)有內(nèi)滾柱。變速檔離心塊式滾柱超越離合器的蓋板和外星輪通過鉚釘固定在發(fā)條彈簧變矩器的外殼的底盤上。
本實(shí)用新型取消了現(xiàn)時機(jī)動車所使用的液力變矩器，活塞式多盤液壓離合器，以及極為復(fù)雜的油路板，油路開關(guān)繼電器、電腦控制板，使自動變速箱體積減少一半，造價只有現(xiàn)時機(jī)動車所使用的液力機(jī)械變速器的十分之一實(shí)現(xiàn)了離合器無磨擦片結(jié)構(gòu)，使磨擦系數(shù)成倍增加，實(shí)現(xiàn)了機(jī)動車能在發(fā)動機(jī)增速工況下增速換檔無沖擊，獲得明顯優(yōu)于人工操縱換檔的低油耗水平。很適合我國所發(fā)展的小型轎車，面包車、微型貨車、輕型貨車配套使用，使這類低檔車提高它的檔次，提高這類汽車在國際市場競爭力。
下面結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明圖(1)是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理圖。
圖(2)是本實(shí)用新型實(shí)施例的離心塊式滾柱超越離合器結(jié)構(gòu)圖。
圖(3)是本實(shí)用新型實(shí)施例離合器轉(zhuǎn)動環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
圖(4)是本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)條彈簧變矩器結(jié)構(gòu)圖。
圖(5)是本實(shí)用新型實(shí)施例變速檔離心塊式滾柱超越離合器結(jié)構(gòu)圖。
圖(6)是本實(shí)用新型實(shí)施例變速檔離合器轉(zhuǎn)動環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
一、空檔在圖(1)所示的實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理中，發(fā)動機(jī)啟動時處于怠速狀態(tài)。發(fā)動機(jī)曲軸通過離合器輸入轉(zhuǎn)軸(1)以及離合器主動盤(2)帶動通過鉚釘(6)固定在主動盤上的蓋板(10)和外星輪(5)、以及外星輪內(nèi)的離心塊(11)、轉(zhuǎn)動環(huán)(8)(9)與轉(zhuǎn)動環(huán)通過鉚釘(56)相連接的滾柱保持架(55)、滾柱(4)、離心塊上的撥動銷柱(57)、彈簧(12)、同步磨擦塊(13)、蓋板(10)一起旋轉(zhuǎn)。彈簧(12)輕微地壓著離心塊和同步摩擦塊、滾柱(4)與離合器內(nèi)轉(zhuǎn)軸(3)處于分離位置，離合器處于分離狀態(tài)。另外手動液壓換向閥處于空檔位置，制動活塞(24)(38)內(nèi)的壓力油被泄放，齒圈轉(zhuǎn)鼓(44)的制動帶(45)以及行星架轉(zhuǎn)鼓(31)的制動帶(32)松開，行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，不能輸出動力。此時機(jī)動車處于空檔。
二、低速檔當(dāng)手動液壓換向閥處于前進(jìn)檔位置時，齒圈制動活塞(38)的進(jìn)油道被接通，在壓力油的作用下，活塞(38)將齒圈轉(zhuǎn)鼓的制動帶(45)收緊，齒圈轉(zhuǎn)鼓(44)被鎖定，而行星架轉(zhuǎn)鼓(31)的制動活塞(24)內(nèi)的壓力油被泄放，行星架轉(zhuǎn)鼓的制動帶(32)處于松開狀態(tài)，行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)處于由太陽齒輸入，行星架(35)輸出動力的正向減速傳動狀態(tài)。同時爪式離合器(54)的活塞腔無壓力油，彈簧(55)以支撐套(58)為支撐點(diǎn)將爪式離合器右端凸爪(48)壓入行星架輸出軸(46)的端面凹槽(47)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)行星架輸出軸(46)與變速器輸出軸(59)相連接。
當(dāng)駕駛員加大油門，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加，離合器主動盤的轉(zhuǎn)速跟著增加，離心塊(11)開始向外移動，它通過彈簧(12)緊壓同步摩擦塊(13)，同步摩擦塊向外壓緊離合器外轉(zhuǎn)鼓(7)增加轉(zhuǎn)動摩擦力。同時由于離心塊向外運(yùn)動，離心塊上的撥動銷柱(57)通過轉(zhuǎn)動環(huán)上的斜糟(64)帶動轉(zhuǎn)動環(huán)，(8)(9)轉(zhuǎn)動一個角度，與它相連的滾柱保持架(55)跟著轉(zhuǎn)動一個角度，滾柱保持架將滾柱(4)推入外星輪(5)的內(nèi)工作面與離合器內(nèi)轉(zhuǎn)軸(3)所組成的楔角內(nèi)。滾柱(4)與內(nèi)轉(zhuǎn)軸(3)處于結(jié)合狀態(tài)，外星輪便通過同步摩擦塊，滾柱帶動離合器內(nèi)轉(zhuǎn)軸以及與內(nèi)轉(zhuǎn)軸成一體結(jié)構(gòu)的離合器外轉(zhuǎn)鼓(7)一起轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)通過離心塊式滾柱超越離合器輸出軸(14)輸出動力。
離合器輸出軸(14)通過齒鍵與發(fā)條彈簧變矩器的內(nèi)軸(15)相連接。變矩器內(nèi)的發(fā)條彈簧(16)的內(nèi)端與內(nèi)軸(15)相連。外端固定在變矩器外殼(17)上。發(fā)動機(jī)的輸出功部份轉(zhuǎn)換為發(fā)條彈簧的彈性變形能。當(dāng)發(fā)條彈簧工作時，發(fā)條彈簧的變形能被釋放，驅(qū)動外殼輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)發(fā)條彈簧變矩器的輸出轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速有轉(zhuǎn)速差時，變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩等于發(fā)動機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩與發(fā)條彈簧釋放轉(zhuǎn)矩之和，變矩器起增大轉(zhuǎn)矩作用。變矩器根據(jù)輸入與輸出的轉(zhuǎn)速差不斷改變輸出轉(zhuǎn)矩的大小，使機(jī)動車適應(yīng)在不同路況下行駛。
變速檔離心塊式滾柱超越離合器的蓋板(23)和外星輪(27)通過鉚釘固定在發(fā)條彈簧變矩器的外殼(17)的底盤(18)上，外星輪內(nèi)的離心塊(21)，離心塊上的撥動銷柱(60)、彈簧(20)、外星輪兩端面的轉(zhuǎn)動環(huán)(19)(22)、以及通鉚釘(61)與轉(zhuǎn)動環(huán)相連接的外滾柱保持架(62)、外滾柱(28)，跟隨著變矩器外殼一起旋轉(zhuǎn)。外星輪(27)的內(nèi)工作面與變速檔太陽齒軸(25)之間所組成的楔角內(nèi)的內(nèi)滾柱(26)緊壓太陽齒軸(25)，太陽齒輪(40)也跟隨著變距器外殼一起旋轉(zhuǎn)。變速檔的行星齒輪組合由太陽齒輪(40)、太陽齒軸(25)、行星齒輪(37)、行星齒軸(39)、齒圈(36)、行星架(35)、行星架輸出軸(46)、行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸(43)、行星架轉(zhuǎn)鼓(31)組成。由于齒圈轉(zhuǎn)鼓(44)被制動，而行星架轉(zhuǎn)鼓(31)松開，變速檔形成由太陽齒輸入，行星架輸出的減速轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過行星架輸出軸(46)和與其相連接的爪式離合器的凸爪(48)行星架輸出軸凹槽(47)、花鍵(49)帶動變速器輸出軸(59)輸出動力。自動變速器在低速檔工作時總傳動比可在3-6范圍內(nèi)連續(xù)變化。
三、直接檔當(dāng)駕駛員繼續(xù)加大油門時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩增大。當(dāng)機(jī)動車的里程速度超過20公里/小時，變速檔的離心塊式滾柱超越離合器內(nèi)的離心塊(21)的離心力克服彈簧(20)的壓力，離心塊上的撥動銷柱(60)通過轉(zhuǎn)動環(huán)(19)(22)上的斜槽(63)帶動轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動一個角度，與轉(zhuǎn)動環(huán)相連的外滾柱保持架(62)也跟著轉(zhuǎn)動相同角度，保持架將安裝在保持架內(nèi)的外滾柱(28)推入外星輪(27)與外環(huán)(30)所組成的楔角內(nèi)。外滾柱緊壓外環(huán)，外環(huán)通過與它相連接的發(fā)條彈簧(33)和連接套(34)帶動行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸(43)旋轉(zhuǎn)。此時變速檔變?yōu)橛尚行羌苤苯虞斎?，太陽齒超越的工作狀態(tài)。變速器通過行星架輸出軸和爪式離合器帶動變速器輸出軸(59)直接輸出發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。變速器在直接檔工作時，總傳動比可以在1-2的范圍內(nèi)連續(xù)變化。
四、倒檔當(dāng)駕駛員需要倒車時，手動液壓換向閥操縱在倒車位置，此時變速檔行星架轉(zhuǎn)鼓制動活塞(24)的進(jìn)油道被接通，在壓力油的作用下，活塞(24)將行星架轉(zhuǎn)鼓的制動帶(32)收緊，行星架轉(zhuǎn)鼓(31)被鎖定。同時齒圈轉(zhuǎn)鼓的制動活塞(38)內(nèi)的壓力油被泄放，齒圈轉(zhuǎn)鼓的制動帶(45)放松，變速檔的行星齒輪組合變?yōu)樾行羌芄潭ǎ桚X為主動件，齒圈為被動件的反向減速傳動結(jié)構(gòu)。同時爪式離合器進(jìn)油管(53)被接通，壓力油經(jīng)油道(52)進(jìn)入爪式離合器活塞(56)的油腔內(nèi)，在壓力油的作下，活塞通過推力軸承(57)推動爪式離合器(54)向左移動，爪式離合器的右凸爪(48)與行星架輸出軸(46)分離，左凸爪(50)壓入齒圈轉(zhuǎn)軸(41)的端面板(42)的凹槽(51)內(nèi)。齒圈(36)通過爪式離合器(54)的花鍵(49)帶動變速器輸出軸(59)輸出反方向轉(zhuǎn)矩。變速器在倒檔工作時總傳動比可以在3-6范圍內(nèi)連續(xù)變化。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小、造價低，轉(zhuǎn)動效率高。實(shí)現(xiàn)了自動變速的機(jī)動車比手動變速機(jī)動車省油的高技術(shù)水平。機(jī)動車急剎車時，利用手動液壓換向閥的停止位置配合機(jī)動車的剎車裝置可實(shí)現(xiàn)雙重剎車功能。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動車自動變速器，它由離心塊式滾柱超越離合器、太陽齒輪、齒圈、行星齒輪、行星架、軸承組成，其特征在于它的離心塊式滾柱超越離合器的外星輪(5)的兩端面分別安裝有轉(zhuǎn)動環(huán)(8)(9)，轉(zhuǎn)動環(huán)的外面有蓋板(10)，蓋板和外星輪通過鉚釘固定在離合器主動盤(2)上；轉(zhuǎn)動環(huán)上有斜槽(64)；外星輪的內(nèi)工作面與離合器內(nèi)轉(zhuǎn)軸(3)所組成的楔角內(nèi)有滾柱(4)，滾柱安裝在滾柱保持架(55)的滾柱孔內(nèi)；滾柱保持架通過鉚釘(56)與兩端面的轉(zhuǎn)動環(huán)相連接；外星輪內(nèi)有離心快(11)，外星輪與離合器外轉(zhuǎn)鼓(7)之間的凹部有分別與離心塊相對應(yīng)的同步摩擦塊(13)，離心塊的兩端有撥動銷柱(57)，撥動銷柱穿越離心塊的撥動銷柱孔插入轉(zhuǎn)動環(huán)的斜槽(64)內(nèi)，離心塊的中部有彈簧槽，彈簧槽內(nèi)有彈簧(12)，彈簧的一端與離心塊相連接，另一端與同步磨擦塊相連接；離合器的內(nèi)轉(zhuǎn)軸(3)與外轉(zhuǎn)鼓(7)成一體結(jié)構(gòu)，通過齒鍵與離合器輸出軸(14)相連接；它的發(fā)條彈簧變矩器內(nèi)有發(fā)條彈簧(16)，發(fā)條彈簧的內(nèi)端通過內(nèi)軸(15)緊套在離合器輸出軸(14)上，另一端固定在變矩器外殼(17)內(nèi)；它的變速檔內(nèi)的離心塊式滾柱超越離合器的外星輪(27)的外工作面與外環(huán)(30)之間所組成的楔角內(nèi)有外滾柱(28)，外滾柱安裝在滾柱保持架(62)的滾柱孔內(nèi)，滾柱保持架通過鉚釘(61)與兩端面的轉(zhuǎn)動環(huán)(19)(22)相連接；外環(huán)(30)與行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸(43)之間有發(fā)條彈簧(33)，發(fā)條彈簧的一端與外環(huán)(30)相連接，另一端通過連接套(34)的內(nèi)花鍵與行星架內(nèi)轉(zhuǎn)軸(43)相連接；外星輪的內(nèi)工作面與太陽齒軸(25)之間所組成的楔角內(nèi)有內(nèi)滾柱(26)；變速檔離心塊式滾柱超越離合器的蓋板(23)和外星輪(27)通過鉚釘固定在發(fā)條彈簧變矩器的外殼(17)的底盤(18)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)動車自動變速器，其特征在于它的變速檔離心塊式滾柱超越離合器的蓋板和外星輪也可以固定在離合器輸出轉(zhuǎn)鼓的底盤上，離合器的輸入軸通過減速齒輪或減速傳動帶、鏈條與發(fā)條彈簧變矩器輸出端相連接，發(fā)條彈簧變矩器的輸入軸與發(fā)動機(jī)曲軸相連接，組成摩托車自動變速器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)動車自動變速器。它是一種由離心塊式滾柱超越離合器和發(fā)條彈簧變矩器與一組行星齒輪組成。它采用液壓制動帶對齒圈、行星架的制動或放松實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、倒車、停車的變換，采用離心塊式滾柱超越離合器實(shí)現(xiàn)低速檔與直接檔的變換，采用發(fā)條彈簧變矩器實(shí)現(xiàn)部分無級變速。它實(shí)現(xiàn)了低造價、高效率，使機(jī)動車既具有高駕駛性能又比手動變速的機(jī)動車省油的高技術(shù)水平。提高國產(chǎn)微型轎車、面包車、微型貨車的市場競爭力。
文檔編號B60K20/00GK2585780SQ0229192
公開日2003年11月12日 申請日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者黃兆煥 申請人:黃兆煥