專利名稱：自適應自動換擋變速總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動換擋變速總成，特別涉及一種自適應自動換擋變速總成。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電動汽車、摩托車、電動自行車變速器種類繁多，但萬變不 離其中，變速器主要包括手動變速器、自動擋變速器和無級變速器。手動變速 器靠駕駛?cè)藛T手動實現(xiàn)變速，對駕駛?cè)藛T的經(jīng)驗要求非常高，駕駛?cè)藛T水平的 高低直接影響行車的安全和車輛的使用壽命，并且對于沒有經(jīng)驗的駕駛?cè)藛T來 說，在車速變化突然時，會使發(fā)動機處于非穩(wěn)態(tài)工況下運轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)脫擋、 熄火等問題。自動擋變速器的傳動比選擇和換檔是自動進行的，機械變速器每 個檔位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行 元件而實現(xiàn)的，駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。但是，自動擋變速器在 換檔的時候還是要經(jīng)過分離和嚙合兩個過程，需要在換擋前切斷驅(qū)動力，因此 能明顯感覺到頓挫感，并且機構(gòu)復雜，修理困難，同時，由于傳感技術(shù)的限制， 是對速度變化反應4交慢，沒有手動擋靈4文。無級變速器可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù) 改變，從而得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，理論上提高整車的燃油經(jīng)濟 性和動力性，改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性，所以在理論上它 是理想的機動車傳動裝置。因此，在現(xiàn)有的踏板摩托車使用較多。但是，無級 變速器應用到摩托車等小型車上基本上都使用皮帶傳動，承載扭矩有限，在需 要扭力大時發(fā)動機有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，直接影響電動車的動力性、經(jīng)濟性和安全性。 養(yǎng)護費用高，使用壽命比普通變速器短?，F(xiàn)有的關(guān)于自動擋和無級變速改進的
專利很多，但是對以上問題都沒有提出實質(zhì)性的建議或改進。
因此，需要一種自適應自動換擋變速總成，能自適應隨行駛阻力變化不切 斷驅(qū)動力自動進行換擋變速。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種自適應自動換擋變速總成，能夠在不 需要切斷驅(qū)動力的情況下自適應隨行駛阻力變化自動進行換擋變速。避免發(fā)動 機或電機處于非穩(wěn)態(tài)工況下運轉(zhuǎn)，滿足山區(qū)、丘陵和重負荷條件下使用，車速 變化穩(wěn)緩。
本發(fā)明的自適應自動換擋變速總成，包括箱體、與箱體滾動配合的從動軸) 和設(shè)置在從動軸上的鏈輪，還包括并列設(shè)置在從動軸上的快擋凸輪頂桿式齒輪
超越離合器、慢擋超越離合齒輪機構(gòu)和變速彈簧自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)；所述 從動軸為圓周山設(shè)置有由高到低的徑向凹槽的從動凸輪軸；
a.凸輪頂桿式齒輪超越離合器包括快擋超越離合齒輪、從動凸輪軸、 一個 以上頂桿、與頂桿數(shù)量相同的嚙合滾柱、軸向截面為T形的左快擋軸承托環(huán)以 及右快擋軸承托環(huán)、快擋超越離合滾柱、套在從動凸輪軸上的嚙合滾柱撥環(huán)、 快擋變速滾柱；
所述從動凸輪軸的徑向凹槽外圓周上均布與頂桿數(shù)量相同，由高到低的方 向與從動凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向相同，嚙合滾柱撥環(huán)外圓設(shè)置有撥環(huán)環(huán)形凸臺，撥環(huán) 環(huán)形凸臺圓周上均布設(shè)置有與頂桿數(shù)量相同的徑向嚙合通孔，嚙合滾柱通過嚙 合孔放入從動凸輪軸的徑向凹槽中，頂桿穿入嚙合滾柱撥環(huán)上的^合孔，頂住 嚙合滾柱，頂桿另一端頂住與快擋超越離合齒輪保持超越嚙合接觸狀態(tài)的快擋 超越離合滾柱；
左快擋軸承托環(huán)和右快擋軸承托環(huán)以T形端面向外的方式分別設(shè)置于頂桿 以及快擋超越離合滾柱左右兩側(cè)，左、右快擋軸承托環(huán)外圓托住快擋超越離合 滾柱，內(nèi)圓與嚙合滾柱撥環(huán)外圓之間通過快擋變速滾柱滾動配合；b. 慢擋超越離器與快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器并列設(shè)置；慢擋超越離 合器包括慢擋超越離合齒輪、與慢擋超越離合齒輪保持超越嚙合狀態(tài)的慢擋超 越離合滾柱和慢擋超越離合內(nèi)圈，慢擋超越離合內(nèi)圈外圓頂住慢擋超越離合滾 柱，內(nèi)圓套在從動凸輪軸上；
c. 變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)包括從動凸輪軸、變速圓環(huán)體軸向 凸輪機構(gòu)、變速彈簧和變速滾動體；
變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)通過變速滾動體與從動凸輪軸之間以徑向嚙合軸 向可移動的方式配合；變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)與快擋嚙合滾柱撥環(huán)或慢擋超 越離合器內(nèi)圈配合；變速彈簧間隙配合套在從動凸輪軸上，變速彈簧作用在變 速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)上，能夠使快擋凸輪頂桿式超越離合器嚙合。
進一步，所述慢擋超越離合內(nèi)圈內(nèi)圓間隙配合套在從動凸輪軸上，左側(cè)與 嚙合滾柱撥環(huán)右側(cè)在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪 機構(gòu)設(shè)置在快擋凸輪頂桿式超越離合器左側(cè)，變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)包括變 速圓環(huán)體軸向端面波輪，變速圓環(huán)體軸向端面波輪右側(cè)加工有展開形狀為等腰 梯形的端面波輪，與嚙合滾柱撥環(huán)左端端面加工的端面波輪嚙合，變速圓環(huán)體 軸向端面波輪與嚙合滾柱撥環(huán)嚙合后端面波輪的波峰和波谷存在距離；變速圓 環(huán)體軸向端面波輪內(nèi)圓設(shè)置有一個以上與變速滾動體相配合的軸向直槽，從動 凸輪軸外圓設(shè)置有一個以上與變速滾動體相配合的軸向直槽；變速圓環(huán)體軸向 端面波輪與從動凸輪軸之間通過變速滾動體以徑向嚙合軸向可移動的方式配 合；變速彈簧緊壓變速圓環(huán)體軸向端面波輪左端面；變速圓環(huán)體軸向端面波輪 波峰與傳動軸套旋轉(zhuǎn)方向相反一側(cè)緊靠嚙合滾柱撥環(huán)端面加工的端面波輪波峰 與傳動軸套旋轉(zhuǎn)方向相同一側(cè)，在變速彈簧作用下使快擋凸輪頂桿式超越離合 器嚙合；
進一步，所述慢擋超越離合內(nèi)圈內(nèi)圓間隙配合套在從動凸輪軸上，左側(cè)與 嚙合滾柱撥環(huán)右側(cè)在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪 機構(gòu)設(shè)置在快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器左側(cè)，變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)包
括變速圓環(huán)體軸向凸輪、變速圓環(huán)體凸輪座和變速凸輪銷；
變速圓環(huán)體凸輪座套在從動凸輪軸外圓，內(nèi)圓設(shè)置與變速滾動體相配合的 軸向直槽；從動凸輪軸外圓設(shè)置有與變速滾動體相配合的軸向直槽；變速圓環(huán) 體凸輪座與從動凸4侖軸之間通過變速滾動體以徑向嚙合軸向可移動的方式配 合；
變速彈簧間隙配合套在從動凸輪軸上，緊靠變速圓環(huán)體凸輪座端面；變速 圓環(huán)體軸向凸輪右端與嚙合滾柱撥環(huán)左端在圓周方向上固定配合；
變速圓環(huán)體軸向凸輪上設(shè)置有一個以上螺旋凸輪槽孔；變速圓環(huán)體凸輪座 上設(shè)置有一個以上變速銷孔；變速凸輪銷穿過變速圓環(huán)體軸向凸輪上螺旋凸輪 槽孔插入變速圓環(huán)體凸輪座上的變速銷孔；螺旋凸輪槽孔的旋轉(zhuǎn)展開方向能夠 使快擋凸輪頂桿式超越離合器在變速彈簧作用下嗜合；
進一步，從動凸輪軸上設(shè)置有軸環(huán)形凸臺，變速圓環(huán)體軸向凸輪右端內(nèi)圓 設(shè)置有變速環(huán)形凸臺，變速環(huán)形凸臺與嚙合滾柱撥環(huán)左端嚙合；變速環(huán)形凸臺 左側(cè)與軸環(huán)形凸臺之間通過第一平面軸承轉(zhuǎn)動配合，右側(cè)與左快擋軸承托環(huán)之 間通過第二平面軸承轉(zhuǎn)動配合；
變速凸輪槽孔展開方向由左向右與從動凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向相反；變速彈簧左 側(cè)緊靠變速圓環(huán)體凸輪座右端面，右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺；
進一步，所述快擋凸輪頂桿式超越離合器為內(nèi)星輪快擋凸輪頂桿式超越離 合器，星輪工作面設(shè)置在快擋頂桿與快擋超越離合滾柱接觸的端面，快擋頂桿 工作端面嚙合面 一側(cè)設(shè)置有徑向高度高于快擋超越離合滾柱半徑的凸臺；
進一步，所述頂桿的數(shù)量徑向截面為T形，嚙合滾柱撥環(huán)上的頂桿孔徑向 截面與之相對應為T形；
進一步，所述慢擋超越離合器還包括左慢擋軸承托環(huán)和右慢擋軸承托環(huán)， 所述慢擋超越離合內(nèi)圈上設(shè)置有圓環(huán)體凸臺，圓環(huán)體凸臺頂住慢擋超越離合滾 柱；左慢擋軸承托環(huán)和右慢擋軸承托環(huán)的軸向截面為T形，左慢擋軸承托環(huán)和 右慢擋軸承托環(huán)以T形端面向外的方式分別設(shè)置于圓環(huán)體凸臺和慢擋超越離合
滾柱左右兩側(cè)，左、右慢擋軸承托環(huán)內(nèi)圓與慢擋超越離合內(nèi)圈外圓之間通過慢
擋滾柱滾動配合；
左慢擋軸承托環(huán)與右快擋軸承托環(huán)之間設(shè)置有第三平面軸承，右慢擋軸承 托環(huán)通過第四平面軸承)與箱體右端面之間滾動配合；
進一步，所述變速彈簧為蝶簧組，變速彈簧通過調(diào)整鎖緊力墊圏調(diào)節(jié)與變 速圓環(huán)體凸輪座或變速圓環(huán)體軸向端面波輪之間的壓力；
進一步，所述變速圓環(huán)體凸輪座或變速圓環(huán)體軸向端面波輪和從動凸輪軸 一個以上軸向直槽分別在圓周上均布；變速滾動體為滾珠，相應的變速圓環(huán)體 凸輪座或變速圓環(huán)體軸向端面波輪和從動凸輪軸的軸向直槽的徑向截面為圓弧 形，變速滾珠之間設(shè)置有變速保持架；所述變速圓環(huán)體軸向凸輪的凸輪槽孔圓 周方向均布，相應的變速圓環(huán)體凸輪座上的銷孔圓周方向均布，從動凸輪軸上 的徑向凹槽徑向截面為直線形；
進一步，所述變速圓環(huán)體軸向凸輪或變速圓環(huán)體軸向端面波輪外圓通過第 一徑向軸承與箱體之間滾動配合，變速圓環(huán)體軸向凸輪或變速圓環(huán)體軸向端面 波輪的外圓圓周方向均布設(shè)置有一個以上磁鋼傳感元件，與箱體上的轉(zhuǎn)速霍爾 傳感器位置對應；
所述快擋滾柱撥環(huán)與慢擋超越離合內(nèi)圈制成一體；所述變速圓環(huán)體軸向凸 輪與快擋嚙合滾柱撥環(huán)之間通過花鍵槽嚙合；從動凸輪軸左右兩端通過第二徑 向軸承和第三徑向軸承與箱體轉(zhuǎn)動配合。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的自適應自動換擋變速總成，能夠在不需要 切斷驅(qū)動力的情況下自適應隨行駛阻力變化實時直接檢測所傳到的發(fā)動機或電 動機驅(qū)動扭矩一轉(zhuǎn)速和不同路況所產(chǎn)生的行駛阻力一車速信號自動進行換擋變 速，滿足山區(qū)、丘陵和重負荷條件下使用，車速變化穩(wěn)緩，使發(fā)動機或電機負 荷變化平緩，使機動車輛運行平穩(wěn)，提高安全性；本發(fā)明反應靈敏，制造成本 低。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
'圖1為本發(fā)明第一種實施例軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明第二種實施例軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1沿A—A向剖;f見圖； 圖4為圖1沿B—B向剖;視圖； 圖5為圖l沿C一C向剖-現(xiàn)圖6為本發(fā)明第一種實施例變速圓環(huán)體軸向凸輪俯^L圖7為本發(fā)明第二種實施例嚙合滾柱撥環(huán)軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明第二種實施例變速圓環(huán)體軸向端面波輪軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，從動凸輪軸1兩端通過第二、第 三徑向滾動軸承35、 34與箱體10滾動配合，第三徑向軸岸義34內(nèi)圈通過定位軸 套18套在從動凸輪軸1上，從動凸輪軸1右端伸出箱體10與鏈輪16通過螺栓 17固定配合，動凸輪軸1左端伸出箱體10通過螺母2和定位軸套3緊壓第二徑 向軸承35內(nèi)圈，工作動凸輪軸1時順時針轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的自適應自動換擋變速 總成，包括設(shè)置在從動軸上的快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器和慢擋超越離合 齒輪機構(gòu)、變速彈簧自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)；
凸輪頂桿式齒輪超越離合器包括快擋超越離合齒輪25、三個徑向截面為T 形的頂桿23、三個嚙合滾柱24、軸向截面為T形的左快擋軸秀W乇環(huán)26以M 快擋軸承托環(huán)26a、快擋超越離合滾柱22、嚙合滾柱撥環(huán)27、快擋變速滾柱21;
從動凸輪軸1外圓周上均布設(shè)置有三個由左向右看順時針方向由高到低的 的徑向截面為直線形徑向凹槽lb，嚙合滾柱撥環(huán)27圓周上均布"i殳置有三個徑向 截面為T形的嚙合孔，與T形頂桿23相配合，噴合滾柱24通過嚙合孔放入從 動凸輪軸1的徑向凹槽中，T形頂桿23小頭端穿入嚙合滾柱撥環(huán)27上的嚙合
孔，頂住嚙合滾柱24，頂桿23另一端頂住與快擋超越離合齒輪25保持超越嚙 合接觸狀態(tài)的快擋超越離合滾柱22，本快擋凸輪頂桿式超越離合器為內(nèi)星輪快 擋凸輪頂桿式超越離合器，星輪工作面設(shè)置在快擋頂桿23與快擋超越離合滾柱 22接觸的端面，快擋頂桿23工作端面嚙合面一側(cè)設(shè)置有徑向高度高于快擋超越 離合滾柱22半徑的凸臺23a;
左快擋軸承托環(huán)26和右快擋軸承托環(huán)26a以T形端面向外的方式分別:&置 于頂桿23以及快擋超越離合滾柱22左右兩側(cè)，左、右快擋軸承托環(huán)內(nèi)圓與嚙 合滾柱撥環(huán)27外圓之間通過變速滾柱21滾動配合；
慢擋超越離合器為內(nèi)星輪超越離合器，包括慢擋超越離合齒輪12、與慢擋 超越離合齒輪12保持超越嚙合接觸狀態(tài)的慢擋超越離合滾柱14、慢擋內(nèi)圈15、 軸向截面為T形的左慢擋軸承托環(huán)11以及右慢擋軸承托環(huán)lla、慢擋滾柱13;
慢擋內(nèi)圈15上設(shè)置有圓環(huán)體凸臺15a，圓環(huán)體凸臺15a頂住慢擋超越離合 滾柱14,慢擋內(nèi)圈15內(nèi)圓間隙配合套在從動凸輪軸1上，慢擋內(nèi)圈15左側(cè)與 嚙合滾柱撥環(huán)27右側(cè)制成一體；左慢擋軸承托環(huán)11和右慢擋軸承托環(huán)lla以T 形端面向外的方式分別設(shè)置于圓環(huán)體凸臺15a左右兩側(cè)，左、右慢擋軸承托環(huán) 內(nèi)圓與慢擋內(nèi)圏15外圓之間通過慢擋滾柱13滾動配合；
左慢擋軸承托環(huán)11與右快擋軸承托環(huán)26a之間設(shè)置有第三平面軸承20,右 慢擋軸承托環(huán)lla通過第四平面軸承19與箱體右端面之間滾動配合；
變速彈簧自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)包括從動凸輪軸1、變速圓環(huán)體軸向凸輪 92、變速圓環(huán)體凸輪座5、變速凸輪銷6、變速蝶簧組8、多個變速滾珠33和第 一平面軸承30;
從動凸輪軸1上設(shè)置有軸環(huán)形凸臺la，變速圓環(huán)體軸向凸輪92右端內(nèi)圓設(shè) 置有變速環(huán)形凸臺92b,變速環(huán)形凸臺92b設(shè)置有花4建槽，與嚙合滾柱撥環(huán)27 左端設(shè)置的花鍵槽嚙合，變速環(huán)形凸臺92b左側(cè)與軸環(huán)形凸臺la之間設(shè)置有第 一平面軸承30，右側(cè)與左快擋軸承托環(huán)26之間設(shè)置有第二平面軸承28;
變速圓環(huán)體軸向凸4侖92圓周方向均布設(shè)置有三個由左向右沿逆時針方向螺
旋展開的凸輪槽孔；變速圓環(huán)體凸輪座5圓周方向均布設(shè)置有三個銷孔；變速 凸輪銷6穿過變速圓環(huán)體軸向凸輪92上的螺旋凸輪槽孔插入變速圓環(huán)體凸輪座 5上的銷孔，變速圓環(huán)體軸向凸輪92外圓通過第一徑向軸承29與箱體10之間 滾動配合；
變速圓環(huán)體凸輪座5內(nèi)圓圓周方向均布開有三條與變速滾珠33相配合的徑 向截面為圓弧形的軸向直槽；從動凸輪軸1的軸環(huán)形凸臺la左側(cè)軸革殳lb圓周 方向均布開有三條與變速滾珠33相配合的徑向截面為圓弧形的軸向直槽；變速 圓環(huán)體凸輪座5與從動凸輪軸1之間通過變速滾J朱33以徑向嚙合軸向可移動的 方式配合，每對相配合直槽內(nèi)并列設(shè)置3個變速滾珠33，變速滾珠33之間設(shè)置 有保持架4;
變速蝶簧組8間隙配合套在從動凸輪軸1上，右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺la，左 側(cè)緊靠變速圓環(huán)體凸輪座5右端面；
變速圓環(huán)體軸向凸輪92的外圓圓周方向均布設(shè)置有三個磁鋼傳感元件32， 與箱體上的轉(zhuǎn)速霍爾傳感器位置對應。
當然，以上說明只是起到對本發(fā)明能夠清楚說明的作用，并非是對本發(fā)明 的限制，以上技術(shù)特征可以根據(jù)現(xiàn)實情況改變。比如，頂桿23的徑向截面不局 限于T形，也可以是其他形狀；嚙合滾柱撥環(huán)27與圓環(huán)體軸向凸輪9之間也不 局限于花鍵嚙合的方式；變速滾珠33、頂桿23以及軸向直槽的數(shù)量都不局限于 以上實施方式的數(shù)量，都可以改變而同樣可以達到發(fā)明目的。
本發(fā)明的快擋動力傳遞路線
快擋超越齒輪25-快擋超越滾柱22 —快擋T型頂桿23 —嚙合滾柱24 —從 動凸輪軸1 —鏈輪16 —鏈條至后輪。 慢擋傳遞動力傳遞路線
慢擋超越離合齒輪12 —慢擋超越離合滾柱14 —慢擋內(nèi)圏15 —嚙合滾柱撥環(huán) 27 —變速圓環(huán)體軸向凸輪92 —變速凸輪銷6 —變速圓環(huán)體凸輪座5 —變速滾珠 33 —從動凸輪軸1—鏈輪16 —鏈條至后輪。
本發(fā)明的快擋傳遞阻力傳遞路線
經(jīng)鏈輪16 —從動凸輪軸l一嚙合滾柱24 —快擋T型頂桿23 —快擋超越滾柱 22 —快擋超越齒輪25。 慢擋阻力傳遞路線
經(jīng)鏈輪34 —從動凸輪軸1 —變速滾珠33 —變速圓環(huán)體凸輪座5 —變速凸輪 銷6 —變速圓環(huán)體軸向凸輪9 2 一嚙合滾柱撥環(huán)5 3 —慢擋內(nèi)圈15 — ^"曼擋超越離合 滾柱14 —慢擋超越離合齒輪12。
圖2為本發(fā)明第二種實施例軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實施例與 第一種實施例的區(qū)別為變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)設(shè)置在快擋凸輪 頂桿式超越離合器左側(cè)，變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)9包括變速圓環(huán)體軸向端面 波輪91，變速圓環(huán)體軸向端面波輪91右側(cè)加工有有展開形狀為等腰梯形的端面 波輪，與嚙合滾柱撥環(huán)27左端端面加工的端面波輪嚙合，變速圓環(huán)體軸向端面 波輪91與嚙合滾柱撥環(huán)27嚙合后端面波輪的波峰和波谷存在距離；變速圓環(huán) 體軸向端面波輪91內(nèi)圓設(shè)置有三個與變速滾珠33相配合的軸向直槽91a，從動 凸輪軸1外圓設(shè)置有三個與變速滾珠33相配合的軸向直槽lc;變速圓環(huán)體軸向 端面波輪91與從動凸輪軸1之間通過變速滾珠33以徑向嚙合軸向可移動的方 式配合；變速彈簧8緊壓變速圓環(huán)體軸向端面波輪91左端面；變速圓環(huán)體軸向 端面波輪91波峰由左向右逆時針一側(cè)緊靠嚙合滾柱撥環(huán)27端面加工的端面波 輪波峰由左向右順時針一側(cè)，在變速彈簧8作用下使快擋凸輪頂桿式超越離合 器嚙合。在左快擋軸承托環(huán)26左側(cè)^沒置有擋圏36,快擋滾柱撥環(huán)27外圓圓周 上設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)嵌有擋片37，擋片37將擋圈36和左快擋軸承托環(huán)26軸 向固定。
本發(fā)明的第一種實施例中，機構(gòu)在運行時蝶簧8依托從動凸輪軸1軸環(huán)形 凸臺緊推壓力調(diào)整環(huán)7，使變速圓環(huán)體凸輪座5、變速凸輪銷6沿著從動凸輪軸 1軸向直槽向左直線運動，由于變速圓環(huán)體軸向凸輪92中凸輪與從動凸輪軸1 軸向直槽不在一個運動軌跡上，因此迫使變速圓環(huán)體軸向凸輪92逆時針旋轉(zhuǎn)一
定角度，帶動快擋滾柱撥環(huán)27也旋轉(zhuǎn)，使嚙合滾柱24沿著從動凸輪軸1中凸 輪凹槽中凸輪上升，支撐T型頂桿23和快擋超越離合滾柱22與快擋超越離合 齒輪25嚙合，形成一個保持一定壓力的自動變速機構(gòu)，并且可以通過增加調(diào)整 變速矩調(diào)整環(huán)7高度來調(diào)整離合器嚙合所需壓力，達到傳動目的，此時，快擋 超越離合齒輪25嚙合帶動從動凸輪軸1運轉(zhuǎn)，慢擋超越離合齒輪機構(gòu)處于超越 狀態(tài)。
在本發(fā)明中，機動車啟動時阻力大于驅(qū)動力，阻力迫4吏從動凸輪軸1帶動 變速圓環(huán)體凸輪座5、變速凸輪銷6逆時針方向旋轉(zhuǎn)，變速圓環(huán)體軸向凸輪92 順時針轉(zhuǎn)動一定角度，快擋滾柱撥環(huán)27也沿順時針移動一定角度，由于從動凸 輪軸1中凸輪槽直線呈逆時針由低向高上升，因此嚙合滾柱24順著從動凸輪軸 1凹槽下降，T型頂桿23失去支撐，快擋超越離合滾柱22與快擋超越離合齒 輪25迅速脫離嚙合，同步慢擋超越離合齒輪機構(gòu)迅速與動力裝置嚙合通過軸鄉(xiāng) 凸輪機構(gòu)繼續(xù)傳遞驅(qū)動力，因此，自動實現(xiàn)了低速擋起動，縮短了起動時間， 減少了起動力。與此同時，變速圓環(huán)體軸向凸輪92上的凸輪推動變速凸輪座5 和變速凸輪銷6沿凸輪軸1滾珠花鍵槽直線槽向右軸向移動，壓迫蝶簧組8吸 收運動阻力矩能量，為恢復快擋擋位傳遞動力蓄備勢能。
啟動成功后，行駛阻力減少，當分力減少到小于變速蝶簧組8所產(chǎn)生的變 速蝶簧圓柱凸輪自動變速機構(gòu)中壓力時，因被運動阻力分力壓縮而產(chǎn)生變速蝶 簧組8推動下，變速圓環(huán)體凸輪座5、變速凸輪銷6、變速滾珠及滾珠架4向左 軸向移動，帶動變速園柱凸輪92、快擋滾柱撥環(huán)27、嚙合滾柱24順著從動凸 輪軸1凸輪線逆時針旋轉(zhuǎn)，而從動凸輪軸1快擋凸輪凹槽順時針相對迎著嚙合 滾柱24頂著快擋T型頂桿23上升，直至快檔T型頂桿23頂住快檔檔超越離合 滾柱22,快檔超越離合滾柱22鎖住快檔超越離合器齒輪25。
行駛過程中，隨著運動阻力的變化自動換擋原理同上，在不需要剪斷驅(qū)動 力的情況下實現(xiàn)變擋，使整個機車運行平穩(wěn)，安全低耗。
第二種實施例中換擋原理與第一實施例相同，通過梯形端面波輪完成換擋
工作，變速圓環(huán)體軸向端面波輪91的軸向直槽91a，運動軌跡和變速圓環(huán)體軸 向端面波輪91波峰側(cè)面軌跡不一致，在變速彈簧8作用下使快擋凸輪頂桿式超 越離合器脫開或嚙合。
圖3為圖1沿A—A向剖視圖，即為內(nèi)星輪凸輪頂桿式齒輪超越離合器徑向 剖面圖，本剖面圖為由右向左，如圖所示凸輪頂桿式齒輪超越離合器設(shè)置在 箱體10內(nèi)，從動凸輪軸l圓周上均布三個順時針方向由高到低的直線形徑向凹 槽lb，從動凸輪軸1上的高到低的徑向凹槽lb的，嚙合滾柱撥環(huán)27外圓設(shè)置 有撥環(huán)環(huán)形凸臺27a,撥環(huán)環(huán)形凸臺27a圓周上均布設(shè)置有三個徑向通透的嚙合 孔，嚙合滾柱24通過嚙合孔放入徑向凹槽lb中，T形頂桿23小頭端穿入嚙合 滾柱撥環(huán)27上的嚙合孔27a，頂住嚙合滾柱24，頂桿23另一端頂住與快擋超 越離合齒輪25保持超越嚙合接觸狀態(tài)的快擋超越離合滾柱22;星輪工作面設(shè)置 在快擋頂桿23與快擋超越離合滾柱22接觸的端面，快擋頂桿23工作端面嚙合 面一側(cè)設(shè)置有徑向高度高于快擋超越離合滾柱22半徑的凸臺23a。
圖4為圖1沿B—B向剖視圖，即為內(nèi)星輪f曼擋超越離合齒輪機構(gòu)徑向剖面 圖，本剖面圖為由右向左，如圖所示慢擋超越離合齒輪機構(gòu)設(shè)置在箱體IO內(nèi)， 慢擋內(nèi)圈15外圓周設(shè)置有圓環(huán)體凸臺15a,慢擋內(nèi)圈15內(nèi)圓間隙配合套在從動 凸輪軸1上，圓環(huán)體凸臺15a頂住與慢擋超越離合齒輪12保持超越嚙合接觸狀 態(tài)的慢擋超越離合滾柱14。
圖5為圖1沿C—C向剖視圖；即為自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)徑向剖面圖，如 圖所示，自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)設(shè)置在箱體10內(nèi)，變速圓環(huán)體軸向凸輪92上 設(shè)置有凸輪槽孔92a;變速圓環(huán)體凸輪座5上開有銷孔5a;變速凸輪銷6穿過 變速圓環(huán)體軸向凸輪92上的螺旋凸輪槽孔92a插入變速圓環(huán)體凸輪座5上的銷 孔5a;
變速圓環(huán)體凸輪座5內(nèi)圓開有徑向截面為圓弧形的軸向直槽5b;從動凸輪 軸1外圓開有徑向截面為圓弧形的軸向直槽1 c;變速滾J朱33設(shè)置于兩直槽之間， 對變速圓環(huán)體凸輪座5和從動凸輪軸1以徑向嚙合軸向可移動的方式配合，多
個變速滾珠33之間設(shè)置有保持架4。
圖6為本發(fā)明第一種實施例變速圓環(huán)體軸向凸輪俯視圖，變速圓環(huán)體軸向 凸輪92上設(shè)置有軸向螺旋展開的凸輪槽孔92a。
圖7為本發(fā)明第二種實施例嚙合滾柱撥環(huán)軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖3， 嚙合滾柱撥環(huán)27外圓設(shè)置有撥環(huán)環(huán)形凸臺27a,撥環(huán)環(huán)形凸臺27a圓周上均布 設(shè)置有3個徑向截面為T形的徑向通透的嚙合通孔27b，嚙合漆i主撥環(huán)27左端 加工有端面波輪。
圖8為本發(fā)明第二種實施例變速圓環(huán)體軸向端面波輪軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖所示變速圓環(huán)體軸向端面波輪91右端設(shè)置成端面波輪結(jié)構(gòu)，變速圓環(huán)體 軸向端面波輪內(nèi)圓設(shè)置有軸向直槽91a。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解， 可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明4支術(shù)方案的 宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1. 一種自適應自動換擋變速總成，包括箱體(10)、與箱體轉(zhuǎn)動配合的從動軸(1)和設(shè)置在從動軸上(1)的鏈輪(16)，其特征在于:還包括并列設(shè)置在從動軸上的快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器、慢擋超越離合齒輪機構(gòu)和變速彈簧自適應圓環(huán)體凸輪機構(gòu)；所述從動軸(1)為圓周山設(shè)置有由高到低的徑向凹槽(1b)的從動凸輪軸；a. 凸輪頂桿式齒輪超越離合器包括快擋超越離合齒輪(25)、從動凸輪軸(1)、一個以上頂桿(23)、與頂桿數(shù)量相同的嚙合滾柱(24)、軸向截面為T形的左快擋軸承托環(huán)(26)以及右快擋軸承托環(huán)(26a)、快擋超越離合滾柱(22)、套在從動凸輪軸(1)上的嚙合滾柱撥環(huán)(27)、快擋變速滾柱(21)；所述從動凸輪軸(1)的徑向凹槽(1b)外圓周上均布與頂桿(23)數(shù)量相同，由高到低的方向與從動凸輪軸(1)旋轉(zhuǎn)方向相同，嚙合滾柱撥環(huán)(27)外圓設(shè)置有撥環(huán)環(huán)形凸臺(27a)，撥環(huán)環(huán)形凸臺(27a)圓周上均布設(shè)置有與頂桿數(shù)量相同的徑向嚙合通孔，嚙合滾柱(24)通過嚙合孔放入從動凸輪軸(1)的徑向凹槽(1b)中，頂桿(23)穿入嚙合滾柱撥環(huán)(27)上的嚙合孔，頂住嚙合滾柱(24)，頂桿(23)另一端頂住與快擋超越離合齒輪(25)保持超越嚙合接觸狀態(tài)的快擋超越離合滾柱(22)；左快擋軸承托環(huán)(26)和右快擋軸承托環(huán)(26a)以T形端面向外的方式分別設(shè)置于頂桿(23)以及快擋超越離合滾柱(22)左右兩側(cè)，左、右快擋軸承托環(huán)外圓托住快擋超越離合滾柱(22)，內(nèi)圓與嚙合滾柱撥環(huán)(27)外圓之間通過快擋變速滾柱(21)滾動配合；b. 慢擋超越離器與快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器并列設(shè)置；慢擋超越離合器包括慢擋超越離合齒輪(12)、與慢擋超越離合齒輪(12)保持超越嚙合狀態(tài)的慢擋超越離合滾柱(14)和慢擋超越離合內(nèi)圈(15)，慢擋超越離合內(nèi)圈(15)外圓頂住慢擋超越離合滾柱(14)，內(nèi)圓套在從動凸輪軸(1)上；c. 變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)包括從動凸輪軸(1)、變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)(9)、變速彈簧(8)和變速滾動體(33)；變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)(9)通過變速滾動體(33)與從動凸輪軸(1)之間以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)(9)與快擋嚙合滾柱撥環(huán)(27)或慢擋超越離合器內(nèi)圈(15)配合；變速彈簧(8)間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，變速彈簧(8)作用在變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)(9)上，能夠使快擋凸輪頂桿式超越離合器嚙合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述慢 擋超越離合內(nèi)圈(15 )內(nèi)圓間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，左側(cè)與嚙合滾柱 撥環(huán)(27)右側(cè)在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪機 構(gòu)設(shè)置在快擋凸輪頂桿式超越離合器左側(cè)，變速圓環(huán)體軸向凸輪才幾構(gòu)(9)包括 變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91 )，變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91 )右側(cè)加工有展 開形狀為等腰梯形的端面波輪，與嚙合滾柱撥環(huán)(27)左端端面加工的端面波 輪嚙合，變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)與嚙合滾柱撥環(huán)(27)嚙合后端面波 輪的波峰和波谷存在距離；變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)內(nèi)圓設(shè)置有一個以 上與變速滾動體(33 )相配合的軸向直槽(91a ),從動凸輪軸(1 )外圓設(shè)置有 一個以上與變速滾動體(33)相配合的軸向直槽(lc);變速圓環(huán)體軸向端面波 輪(91)與從動凸輪軸(1)之間通過變速滾動體(33 )以徑向嚙合軸向可移動 的方式配合；變速彈簧(8)緊壓變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)左端面；變速 圓環(huán)體軸向端面波輪(91)波峰與傳動軸套旋轉(zhuǎn)方向相反一側(cè)緊靠嚙合滾柱撥 環(huán)(53)端面加工的端面波輪波峰與傳動軸套旋轉(zhuǎn)方向相同一側(cè)，在變速彈簧(8 )作用下使快擋凸輪頂桿式超越離合器嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述慢 擋超越離合內(nèi)圏(15 )內(nèi)圓間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，左側(cè)與嚙合滾柱 撥環(huán)(27)右側(cè)在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環(huán)體軸向凸輪機 構(gòu)設(shè)置在快擋凸輪頂桿式齒輪超越離合器左側(cè)，變速圓環(huán)體軸向凸輪機構(gòu)(9) 包括變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)、變速圓環(huán)體凸輪座(5)和變速凸輪銷(6);變速圓環(huán)體凸輪座(5)套在從動凸輪軸(1)外圓，內(nèi)圓設(shè)置與變速滾動 體(33)相配合的軸向直槽(5b);從動凸輪軸(1)外圓設(shè)置有與變速滾動體 (33 )相配合的軸向直槽(lc );變速圓環(huán)體凸輪座(5 )與從動凸輪軸(1)之 間通過變速滾動體(59)以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；變速彈簧(8)間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，緊靠變速圓環(huán)體凸輪座 (5)端面；變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)右端與嚙合滾柱撥環(huán)(53)左端在圓周 方向上固定配合；變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)上設(shè)置有一個以上螺S走凸輪槽孔(92a);變速 圓環(huán)體凸輪座(5 )上設(shè)置有一個以上變速銷孔(5a );變速凸輪銷(6 )穿過變 速圓環(huán)體軸向凸輪(92)上螺旋凸輪槽孔(92a)插入變速圓環(huán)體凸輪座(5) 上的變速銷孔(5a);螺旋凸輪槽孔(92a)的旋轉(zhuǎn)展開方向能夠使快擋凸輪頂 桿式超越離合器在變速彈簧(8)作用下嚙合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于從動凸 輪軸(1)上設(shè)置有軸環(huán)形凸臺(la),變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)右端內(nèi)圓設(shè) 置有變速環(huán)形凸臺(92b)，變速環(huán)形凸臺(92b)與嚙合滾柱撥環(huán)(27)左端嚙 合；變速環(huán)形凸臺(92b)左側(cè)與軸環(huán)形凸臺(la)之間通過第一平面軸承(30) 轉(zhuǎn)動配合，右側(cè)與左快擋軸承托環(huán)(34)之間通過第二平面軸承(28)轉(zhuǎn)動配合；變速凸輪槽孔(92a)展開方向由左向右與從動凸輪軸(1)旋轉(zhuǎn)方向相反； 變速彈簧(8)左側(cè)緊靠變速圓環(huán)體凸輪座(5)右端面，右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺 (la)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的自適應自動換擋變速總成，其 特征在于所述快擋凸輪頂桿式超越離合器為內(nèi)星輪快擋凸輪頂桿式超越離合 器，星輪工作面設(shè)置在快擋頂桿(23)與快擋超越離合滾柱(22)接觸的端面， 快擋頂桿(23 )工作端面嚙合面一側(cè)設(shè)置有徑向高度高于快擋超越離合滾柱(22 )半徑的凸臺(23a)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述頂 桿(23)的數(shù)量徑向截面為T形，嚙合滾柱撥環(huán)(27)上的頂桿孔徑向截面與 之相對應為T形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述慢 擋超越離合器還包括左慢擋軸承托環(huán)(11)和右慢擋軸承托環(huán).(lla ),所述慢 擋超越離合內(nèi)圈(15)上設(shè)置有圓環(huán)體凸臺(15a),圓環(huán)體凸臺(15a)頂住慢 擋超越離合滾柱(14 );左慢擋軸承托環(huán)(11)和右慢擋軸承托環(huán)(lla )的軸 向截面為T形，左'f曼擋軸承^^乇環(huán)(11)和右慢擋軸7fU乇環(huán)(lla )以T形端面向 外的方式分別設(shè)置于圓環(huán)體凸臺(15a)和慢擋超越離合滾柱(14)左右兩側(cè)， 左、右慢擋軸承托環(huán)內(nèi)圓與慢擋超越離合內(nèi)圏(15 )外圓之間通過慢擋滾柱(13 ) 滾動配合；左慢擋軸承托環(huán)(11)與右快擋軸承托環(huán)(26a)之間設(shè)置有第三平面軸承 (20),右慢擋軸承托環(huán)(lla)通過第四平面軸承(19)與箱體右端面之間滾 動配合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述變 速彈簧(8 )為蝶簧組，變速彈簧(8 )通過調(diào)整鎖緊力墊圈(7 )調(diào)節(jié)與變速圓 環(huán)體凸輪座(5)或變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)之間的壓力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述變 速圓環(huán)體凸輪座(5 )或變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91 )和從動凸輪軸(1) 一 個以上軸向直槽分別在圓周上均布；變速滾動體(33)為滾珠，相應的變速圓 環(huán)體凸輪座(5 )或變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)和從動凸輪軸(1)的軸向 直槽的徑向截面為圓弧形，變速滾珠(33)之間設(shè)置有變速保持架(4);所述 變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)的凸輪槽孔圓周方向均布，相應的變速圓環(huán)體凸輪 座(5)上的銷孔圓周方向均布，從動凸輪軸(1)上的徑向凹槽(lb)徑向截 面為直線形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適應自動換擋變速總成，其特征在于所述 變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)或變速圓環(huán)體軸向端面波輪(91)外圓通過第一徑 向軸承(29)與箱體(10)之間滾動配合，變速圓環(huán)體軸向凸輪(92)或變速 圓環(huán)體軸向端面波輪(91)的外圓圓周方向均布設(shè)置有一個以上磁鋼傳感元件 (32),與箱體上的轉(zhuǎn)速霍爾傳感器(31)位置對應；所述快擋滾柱撥環(huán)(33)與慢擋超越離合內(nèi)圈(15)制成一體；所述變速 圓環(huán)體軸向凸輪(92)與快擋嚙合滾柱撥環(huán)(33)之間通過花鍵槽嚙合；從動 凸輪軸(1)左右兩端通過第二徑向軸承(35 )和第三徑向軸承(34 )與箱體(10) 轉(zhuǎn)動配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自適應自動換擋變速總成，包括箱體、與箱體滾動配合的從動凸輪軸，從動凸輪軸圓周方向設(shè)置有由高到低的徑向凹槽，凹槽徑向向外依次設(shè)置嚙合滾柱、頂桿、快擋超越離合滾柱和快擋超越離合齒輪，組成快擋超越離合器，嚙合滾柱通過嚙合滾柱撥環(huán)的嚙合孔設(shè)置于徑向凹槽中；變速凸輪銷穿過與嚙合滾柱撥環(huán)嚙合的變速圓環(huán)體軸向凸輪的凸輪槽，插入變速圓環(huán)體凸輪座銷孔，變速圓環(huán)體凸輪座與從動凸輪軸為徑向嚙合軸向可移動配合，變速彈簧左側(cè)緊靠變速圓環(huán)體凸輪座右端面；慢擋超越離合齒輪機構(gòu)并列設(shè)置在快擋超越離合器右側(cè)；本發(fā)明能夠自適應隨行駛阻力變化自動進行不切斷驅(qū)動力換擋變速，使車速變化穩(wěn)緩，運行平穩(wěn)，提高安全性。
文檔編號F16H61/00GK101382184SQ20071009265
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學