專利名稱：汽車用不間斷動力的齒輪變速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車用的多檔齒輪變速器，特別是在不需切斷動力時就可以換檔改變傳動比的齒輪變速器。
背景技術：
已有的汽車用齒輪變速器，大多為有級式變速器，可按構造分為移動齒輪式、常嚙合齒輪式和行星齒輪式三種。都有相對傳遞動力的軸，即主動軸和從動軸，主動軸和從動軸之間帶有至少兩檔常嚙合的圓形齒輪機構(特指前進檔)，為了能夠在不同的傳動比的兩檔圓形齒輪機構之間變換，必須在變換時將齒輪變速器與動力部分切斷。一般都是在齒輪變速器與動力機構之間設有操縱離合器(如摩擦片離合器)，在變速換檔時將齒輪變速器與動力機構之間的離合器分離，解除動力傳遞才可以變速換檔，自動檔的齒輪變速器，相互嚙合的行星齒輪機構，通過氣壓或液壓控制系統的離合器操縱機構，通過聯動機構控制同轉向輸出的兩檔離合器同時動作，一個檔的離合器接合另一個檔的離合器分離，形成換檔。換檔過程要么換檔過程兩個離合器有暫時的同時分離或同時半聯動接合狀態。再加上該系統中的液力偶合器和液力變扭器在一定轉速范圍內傳動效率極低，制造成本高。這樣變速器既操縱復雜，又降低了傳動效率，浪費能源。已有的單向傳遞反饋可控傳動機構和鋼帶離合器，是在離合器片總成到變速箱一軸齒輪的傳動鏈設置單向傳遞扭矩機構，單向傳遞扭矩機構包括棘輪機構、單向嚙合機構和鋼帶離合器及其他超越離合器等，可以統稱為超越離合器或單向傳遞扭矩機構。這種傳動機構，在換檔變速時只要減少動力的傳遞或降低主動軸的轉速，就可以使單向傳遞扭矩機構的主動件與從動件單向分離，斷開動力傳動，從而就可以進行換檔變速。但是這種機構在變速過程，也還要長時間的斷開動力的傳動。
發明內容
本發明就是要解決汽車的齒輪變速器在變速過程要間斷動力傳遞的問題，提供一種檔位之間的變換但不須間斷動力的汽車齒輪變速器。
本發明的不間斷動力的汽車齒輪變速器，有齒輪箱體，齒輪箱體通過軸承設置著包含輸入軸、輸出軸在內的至少兩根軸，軸帶有常嚙合的齒輪構成齒輪機構，在輸入軸到輸出軸的傳動鏈含有同轉向輸出的至少兩檔圓形齒輪機構，其特征在于在輸入軸到輸出軸的傳動鏈還含有作為過渡檔的非圓齒輪機構，而且是同轉向輸出的相鄰兩檔圓形齒輪機構與一個同轉向輸出的非圓齒輪機構對應配置；非圓齒輪機構的最大傳動比大于與其對應配置的相鄰兩個檔圓形齒輪機構中低速檔的傳動比，非圓齒輪機構的最小傳動比小于與其對應配置的相鄰兩個檔圓形齒輪機構中高速檔的傳動比；相鄰兩檔的兩個圓形齒輪機構和對應配置的一個作為過渡檔的非圓齒輪機構中，每個齒輪機構都各有一個齒輪與軸或軸與軸之間通過滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器聯接，滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器還帶有離合器操縱機構；離合器操縱機構含有作用在滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器接合元件上的撥爪、控制撥爪相對于滾柱式超越離合器的星輪作周向擺動的控制銷或控制撥爪相對于楔塊式超越離合器的帶有凹圓弧的環作周向擺動的控制銷、與星輪或帶有凹圓弧的環作軸向滑動套接的滑環、與滑環滑動聯接的撥桿，滑環與控制銷聯接，從控制銷到撥桿之間的傳動鏈里帶有使滑環回位的彈性件；離合器操縱機構的撥桿之間帶有聯動機構。達通過操縱機構使超越離合器處于分離狀態，超越離合器就不能正常自動接合，稱之處于非工作狀態。相反通過操縱機構可以恢復超越離合器處于自動結合、自動分離的工作狀態。為了明了地說明本發明，下面先以齒輪機構都是一對齒輪或相當于一對齒輪構成的齒輪機構進行說明。這樣非圓齒輪機構的最大傳動比大于與其對應配置的圓形齒輪機構中相對低速檔的傳動比，非圓齒輪機構的最小傳動比小于與其對應配置的圓形齒輪機構中相對高速檔的傳動比，對于齒輪機構都為一對齒輪的，就是非圓齒輪機構主動齒輪節曲線最小向徑小于與其對應配置的兩檔圓形齒輪機構中低速檔主動齒輪的節圓半徑，非圓齒輪機構主動齒輪節曲線最大向徑大于與其對應配置的兩檔圓形齒輪機構中高速檔主動齒輪的節圓半徑。在變速器穩定的傳遞動力時，其中一檔的圓形齒輪機構的超越離合器接合保持這一檔傳遞動力，其他齒輪機構的超越離合器自動分離(超越)或在離合器操縱機構控制下處于分離狀態。從這一檔向相鄰的其他檔齒輪變速，也就是在兩檔常嚙合的圓形齒輪機構之間進行換檔。如從這一檔向相鄰的高速檔換檔，也就是低速檔向相鄰的高速檔換檔，啟動聯動機構帶動該相鄰兩檔圓形齒輪機構的離合器操縱機構及與其對應的非圓齒輪機構離合器操縱機構。在相應非圓齒輪機構主動輪嚙合到節曲線最小向徑(以下將節曲線向徑簡稱為半徑)附近時，非圓齒輪機構的超越離合器實現超越并使控制銷離開，使該超越離合器恢復到工作狀態。該非圓齒輪機構主動輪的嚙合半徑增加到要大于低速檔主動齒輪節圓半徑(以下簡稱半徑)，非圓齒輪機構的超越離合器就自動接合增速(角速度)傳遞動力，并同時自動使低速檔的超越離合器分離。在相應非圓齒輪機構增速傳遞動力后期，其主動齒輪嚙合到最大半徑附近，高速檔的超越離合器實現超越并使控制銷離開，使該超越離合器恢復到工作狀態。非圓齒輪機構主動齒輪的嚙合半徑減到等于并要小于高速檔主動齒輪半徑，高速檔的超越離合器就自動接合傳遞動力，并自動使非圓齒輪機構的超越離合器分離，實現可以不間斷動力的換檔。在換檔后通過非圓齒輪的離合器操縱機構的鎖住機構彈性自動回位，控制銷回位到限制撥爪擺動的位置，使非圓齒輪機構的超越離合器保持分離狀態。從高速檔向低速檔變速，過程相反。動作聯動機構后，先撥動高速檔圓形齒輪機構滑環，使高速檔圓形齒輪機構超越離合器的控制銷要回到控制位置；后撥動非圓齒輪機構的滑環，使非圓齒輪機構超越離合器的控制銷要離開控制位置。非圓齒輪機構主動齒輪半徑嚙合到最大半徑附近以外的大部分位置，非圓齒輪機構主動齒輪嚙合半徑小于高速檔主動齒輪半徑，其超越離合器就要超越并且控制銷迅速離開控制位置，使超越離合器處于工作狀態的待接合狀態。當非圓齒輪機構主動齒輪半徑嚙合到最大半徑附近位置，由于非圓齒輪機構的主動齒輪最大半徑將要大于高速檔主動齒輪半徑，便可以使非圓齒輪超越離合器自動處于接合狀態開始傳遞動力，并使高速檔主動齒輪的超越離合器自動超越，轉換的非常平穩。高速檔主動齒輪的超越離合器自動超越后，其操縱機構彈性件的作用使控制銷處于限制撥爪擺動位置，保持超越離合器的分離狀態。同樣，當非圓齒輪機構的主動齒輪嚙合半徑轉到接近最小半徑附近時，由于低速檔的超越離合器一直處于超越的待接合狀態，非圓齒輪機構主動齒輪半徑嚙合到等于并要小于低速檔主動齒輪半徑，低速檔的超越離合器又自動接合并使非圓齒輪機構的超越離合器又自動超越，形成平穩的換檔過程。利用非圓齒輪機構的離合器操縱機構的鎖住機構彈性回位特性，在非圓齒輪機構的超越離合器超越分離狀態下控制銷回到限制撥爪擺動的位置，從而保持著分離狀態。這樣，利用非圓齒輪機構具有非等角速傳動的特性和超越離合器自動離合的特性，非圓齒輪機構角速度增高的傳遞過程來過渡相應兩檔圓形齒輪之間由低到高的變速，用非圓齒輪機構角速度降低的傳遞過程來過渡兩檔圓形齒輪之間由高到低的變速，使變速過程保持著動力的傳遞，也就實現了汽車齒輪變速器不間斷動力的變速換檔。在不需要超越離合器參與工作時，就可以通過離合器操縱機構解除超越離合器的接合元件的工作狀態，也就是被迫使超越離合器處于分離狀態。在換檔過程中，相應的目的檔齒輪和相配的非圓齒輪的超越離合器需要參與工作時，就可以通過離合器操縱機構實時恢復超越離合器的接合元件的工作狀態，并隨后實時解除超越離合器的接合元件的工作狀態。
兩檔以上的多檔變速圓形齒輪變速器任意相鄰兩檔變速結構采用本發明的結構，變速過程同上述相類似。下面還是先以超越離合器都設置在主動軸與相應的齒輪來說明本發明。將超越離合器設置在從動齒輪與從動軸或軸與軸之間的，形成的變速過程及結果都是相同的，只是超越離合器的工作過程是在從動軸與從動齒輪之間或軸與軸進行的。下面敘述的各齒輪機構齒輪半徑的關系都是主動輪的半徑之間的關系，從動齒輪之間的半徑關系正好同主動齒輪之間的半徑關系相反。
離合器操縱機構是對離合器的離合進行人為的操縱或控制的機構，使得離合器按照人們的需要處于離或者合的狀態，所以離合器操縱機構也稱控制結構。離合器操縱機構可以根據不同的超越離合器選用不同的操縱機構，對于已有的超越離合器，如棘輪超越離合器、轉鍵超越離合器、滾珠或滾柱或楔塊超越離合器，可以選用已有的相應操縱機構。操縱機構也稱控制結構，如撥動棘爪、壓簧的桿，控制轉鍵轉動的機構，控制滾珠或滾柱或楔塊的撥爪機構等，可以選用本申請人以前申請的單向傳遞反饋可控的傳動機構中單向嚙合器(超越離合器)的操縱機構和鋼帶單向嚙合器的操縱機構，也可以設計新的離合操縱機構。人們操縱離合器操縱機構，可以直接用手搬動離合器操縱機構，還可以通過機械聯動機構控制，也可以通過液壓聯動機構、氣壓聯動傳動機構控制，還可以用電控制電機、電磁鐵等聯動機構。也可以在操縱機構設置電動件、液壓件、氣動件，用這些驅動件形成的相應的離合器操縱機構。
本發明的方案中，離合器操縱機構之間聯有機械聯動機構或電磁聯動機構或液壓聯動機構或氣壓聯動機構。如把原傳遞動力的圓形齒輪機構的檔位稱作起始檔，將要變到的圓形齒輪機構的檔位稱作目的檔，將與兩檔的兩個圓形齒輪機構相配的非圓齒輪稱作過渡檔。這樣聯動機構的控制程序是起始檔超越離合器處于待分離狀態→過渡檔超越離合器處于待接合狀態→目的檔超越離合器處于待接合狀態。可以在相鄰兩檔圓形齒輪機構的操縱機構和相應過渡檔非圓齒輪機構之間單獨設置聯動機構，也可以把各聯動機構聯接成整體的聯動機構。同樣為了準確地控制非圓齒輪機構的超越離合器，通過簡單的聯動機構就可以保證非圓齒輪機構一次完成過渡工作。非圓齒輪機構的離合器操縱機構的滑環與滾柱式超越離合器的星輪之間，或非圓齒輪機構的離合器操縱機構的滑環與楔塊式超越離合器帶有凹圓弧的環之間，還帶有限制滑環軸向回位的鎖住機構，鎖住機構帶有與撥爪控制端作周向位置變化聯動的解鎖機構。
如非圓齒輪超越離合器操縱機構的滑環設置一個杠桿，杠桿帶有回位彈簧，杠桿的一端與控制銷后段之間設置滾珠，控制銷后段開有與滾珠對應的凹槽，杠桿的另一端與星輪的卡座對應或與帶有凹圓弧的環的卡座對應，構成了鎖住機構及解鎖機構。再如非圓齒輪超越離合器操縱機構的撥爪外緣上另有一斜槽結構，星輪或帶有凹圓弧的環帶有凸圓，星輪或帶有凹圓弧的環通過凸圓與滑環滑動套接，凸圓帶有鎖住滑環的滑鍵，滑鍵與斜槽結構對應相聯，斜槽結構構成了與撥爪周向擺動角度變化聯動的解鎖機構。
所謂非圓齒輪機構，就是相對嚙合的偏心齒輪和橢圓齒輪、方齒輪等齒輪，在一圈的傳動過程中，主動齒輪做等角速轉動而從動齒輪的轉動是非等角速轉動的，角速度逐漸變小又逐漸變大或逐漸變大又逐漸變小或者幾個逐漸變大又逐漸變小過程是周期循環的。在一圈的轉動過程有兩個或兩個以上的逐漸變大又逐漸變小過程的，經過一個角速度逐漸變小又逐漸變大或逐漸變大又逐漸變小過程就能完成一次不間斷傳遞動力的平穩過渡變速過程，既換檔一次。本發明中所指的非圓齒輪主要是連續回轉的非圓齒輪。不連續回轉的非圓齒輪只能進行一次換檔，再需要換檔時還要重新擺正不連續回轉的非圓齒輪的位置，才能進行。
對于超越離合器，有的也稱單向傳遞扭矩機構。對于只是單向傳遞動力的變速器，超越離合器只要為單向超越離合器，就可以實現本發明的目的。如果是雙向傳遞動力的變速器，超越離合器則為雙向超越離合器。雙向超越離合器可以是兩個方向相反的單向超越離合器的接合，也可以單個設計雙向超越離合器。這時雙向超越離合器的雙向都需要帶有操縱機構，通過控制操縱機構，保證一個方向處于穩定的分離來實現另一方向的超越離合的正常工作狀態。對于本發明用于汽車變速器，為了防止汽車在冰滑路面行使時側滑調向，利用發動機制動，也要常采用雙向超越離合器。
本發明優選用的摩擦式超越離合器主要是滾珠式超越離合器或滾柱式超越離合器或楔塊超越離合器，而且摩擦式超越離合器為帶撥爪摩擦式超越離合器，帶撥爪摩擦式超越離合器的離合器操縱機構為撥爪及控制撥爪擺動位置的控制機構。控制撥爪擺動位置的控制機構是使撥爪處于或不處于限制滾珠、滾柱或楔塊工作狀態的工作機構。所謂撥爪就是已有帶撥爪的滾柱式超越離合器的撥爪，或者楔塊雙向超越離合器的撥叉(也有稱撥爪的)，像撥爪和撥叉類似，可以統一稱撥爪。撥爪的爪設置在滾柱所在的楔槽里或楔塊所在環槽里，位于滾柱或楔塊的外側，或者撥爪的爪位于滾柱或楔塊端面的開口，或者套在滾柱或楔塊斷面的凸起。超越離合器為滾柱式超越離合器時，撥爪的爪設置在滾柱所在的楔槽，撥爪的控制端與帶有楔槽的星輪控制腔插接，控制端與控制腔之間的空間對應設置可以插入或撥出的控制銷，控制銷可以通過彈簧與滑環聯接。也可以控制銷直接與滑環聯接，彈性元件為彈性撥桿，或撥桿帶有回位彈簧。為了保證控制銷更準確有效的工作，控制銷前端帶有與撥爪控制端對應的凸起，以保證在撥爪控制端擺動后才能確保控制銷離開或回位。同樣，撥爪與控制銷前端凸起對應位置，也就是控制端位置最好帶有傾角；星輪或帶有凹圓弧的環相對撥爪的位置帶有控制腔。為了使非圓齒輪在不參與工作時不隨傳遞動力的軸轉動，本發明最好是非圓齒輪所在的軸與圓形齒輪所在的軸之間設有操縱離合器。可以將單個的非圓齒輪機構所在的軸段與圓形齒輪所在的軸段之間設有操縱離合器，最好是將所有的非圓齒輪機構集中在一對(兩根)軸，圓形齒輪機構集中設置在另一對軸，非圓齒輪機構所在的一對(兩根)軸與圓形齒輪機構所在的另一對(另兩根)軸為對應傳動關系聯接，并且通過操縱離合器聯接。非圓齒輪所在的軸段或軸與圓形齒輪所在的軸段或軸，可以同軸線分布，如通過操縱離合器聯接的對接軸，可以用通過操縱離合器聯接的相互套接的軸；也可以是平行軸線分布的，非圓齒輪所在的兩根軸段或軸與圓形齒輪所在的兩根軸段或軸都是對應通過齒輪等相同傳動關系的傳動機構聯接，使非圓齒輪所在的一根軸段或軸與圓形齒輪所在的對應聯接軸段或軸傳動關系等同于非圓齒輪所在的另一根軸段或軸與圓形齒輪所在的對應聯接軸段或軸傳動關系。這也就是非圓齒輪機構所在的一對(兩根)軸與圓形齒輪機構所在的另一對(另兩根)軸為對應傳動關系聯接，也就是對應軸可以是同步傳動，相當于是同軸，或者對應軸是同傳動比轉向相對的傳動聯接，非圓齒輪機構所在的一對(兩根)軸傳動關系與圓形齒輪機構所在的另一對(另兩根)軸的傳動關系相同。
本發明與已有技術相比，具有汽車在變速過程不間斷傳遞動力，使從動軸先向要變的速度過渡變化后，再由目的檔的圓形齒輪機構傳遞動力；機械磨損和損耗大大降低，提高了變速器的效率，減少了變速過程的能量損耗，并使傳遞動力更加平穩。
附圖表示了本發明的不間斷動力的汽車齒輪變速器結構示意圖和部分結構示意圖。其中，圖1是一種三個檔不間斷動力的汽車齒輪變速器傳動系統簡圖，圖2是這種汽車傳動系統換檔過程傳動比的變化曲線圖，圖3是這種三個檔不間斷動力的汽車齒輪變速器中聯動機構、各離合器操縱機構、從動軸、各從動齒輪及超越離合器的部分結構示意圖，圖4是各檔從動齒輪和超越離合器及部分離合器操縱部件的組裝圖，圖5是各檔從動齒輪和超越離合器及部分離合器操縱部件的分解圖，圖6是可連續回轉非圓齒輪機構從動齒輪和超越離合器及部分離合器操縱部件的組裝圖，圖7是可連續回轉非圓齒輪機構從動齒輪和超越離合器及部分離合器操縱部件的分解圖，圖8-12這種三個檔不間斷動力的齒輪變速器在換檔過程聯動機構及各離合器操縱機構變化過程的示意圖；圖13、14、15帶撥爪雙向超越離合器三種狀態原理示意圖；圖16、17、18、19、20是另一種聯動拉桿式三個檔不間斷動力的齒輪變速器在換檔過程聯動機構及各離合器操縱機構變化過程的示意圖；圖21是四個檔變速不間斷動力的汽車齒輪變速器原理示意圖，圖22.1、22.2、22.3是帶有撥爪的楔塊式雙向超越離合器及部分操縱機構三種狀態的剖視圖；圖23是帶有撥爪的滾柱式雙向超越離合器及操縱機構主局部剖視圖，圖24是帶有撥爪的滾柱式雙向超越離合器及操縱機構B-B向剖視圖，圖25是帶有撥爪的滾柱式雙向超越離合器及操縱機構A向局部剖視圖，圖23.1為非圓齒輪機構所用帶有撥爪的滾柱式雙向超越離合器及操縱機構局部剖主視圖，圖23.2為這種非圓齒輪機構所用帶有撥爪的滾柱式雙向超越離合器及操縱機構局部剖俯視圖；圖26是三個檔不間斷動力的齒輪變速器中非圓齒輪軸與圓形齒輪軸之間操縱離合器分離狀態的示意圖，圖27是三個檔不間斷動力的齒輪變速器中非圓齒輪軸與圓形齒輪軸之間通過操縱離合器接合狀態的示意圖。下面接合附圖的實例進一步說明本發明。
具體實施例實施例一、一種汽車用不間斷動力的齒輪變速器，有齒輪箱體，齒輪箱體通過軸承至少設置著兩根軸，兩根軸帶有設置著嚙合的圓形齒輪和嚙合的非圓齒輪，還設置著倒檔軸及倒檔過橋齒輪。相對轉動的一軸I、二軸II之間帶有三個檔常嚙合的圓形齒輪機構，這三個檔圓形齒輪機構的每相鄰兩檔圓形齒輪機構還配置有一個非圓齒輪機構，非圓齒輪機構也是常嚙合的設置在相對轉動的一軸I、二軸II。圓形齒輪機構、非圓齒輪機構中的主動齒輪4a′、4b′、4d′、5a′、5b′與一軸固定聯接，圓形齒輪機構、非圓齒輪機構中的從動齒輪4a、4b、4d、5a、5b與二軸II通過滾柱式超越離合器聯接。超越離合器還帶有撥爪及其控制銷等構成的操縱機構。在相鄰兩檔圓形齒輪機構和配置的非圓齒輪機構中，主動齒輪5a′、5b′的最小半徑分別小于相鄰兩檔圓形齒輪機構中低速檔的主動齒輪4a′、4b′的半徑，其最大半徑分別大于相鄰兩檔圓形齒輪機構中高速檔的主動齒輪4b′、4d′的半徑。在相鄰兩檔圓形齒輪機構和對應配置的非圓齒輪機構中，非圓齒輪機構的從動齒輪5a、5b的最小半徑小于對應相鄰兩檔圓形齒輪機構的高速檔從動齒輪的半徑，其最大半徑大于對應相鄰兩檔齒輪機構的低速檔從動齒輪的半徑。控制撥爪擺動位置的控制銷是使撥爪處于或不處于限制滾珠、滾柱或楔塊工作狀態的操縱機構的主要部件。非圓齒輪超越離合器操縱機構的撥爪控制機構為使超越離合器處于接合狀態時即處于待分離狀態，并且在進入分離狀態后即構成穩定分離狀態的聯動機構。各滾柱式超越離合器的撥爪控制機構之間帶有著聯動機構。這樣，每相鄰兩檔圓形齒輪機構起始檔、目的檔及配置的非圓齒輪機構過渡輪的超越離合器操縱機構之間帶有按照控制程序控制的聯動機構，控制程序是起始檔超越離合器處于待分離狀態→過渡輪超越離合器處于待接合狀態→目的檔超越離合器處于待接合狀態。過渡輪為非圓齒輪在本發明中作為過渡檔的齒輪的一種簡稱，A、變速器及操縱機構的換檔機構總體結構圖1為變速器的傳動系統簡圖。一軸為輸入軸I，二軸為輸出軸II。齒輪4a-4a’為一檔圓形齒輪機構的齒輪組，傳動比為i1。齒輪4b-4b’為二檔圓形齒輪機構的齒輪組，傳動比為i2(即i1＞i2)。齒輪4c-4c’為三檔圓形齒輪機構的齒輪組，傳動比為i3(即i1＞i2＞i3)；齒輪5a-5a’、5b-5b’分別是用來實現換檔的非圓齒輪機構的兩組非圓齒輪。兩組非圓齒輪的傳動比分別為i4和i5。其中i4在i4min和i4max間連續周期性變化，且i4min略小于i2，而i4max略大于i1；i5在i5min和i5max間連續周期性變化，且i5min略小于i3，而i5max略大于i2，如圖12所示。齒輪4a’、4b’、4c’、5a’、5b’與輸入軸固聯在一起，而齒輪4a、4b、4c、5a、5b通過由變速輪及各操縱機構控制的超越離合器與輸出軸II相聯接。
換檔結構可由聯動機構、操縱機構、滾柱式超越離合器(在此實施例簡稱離合器)構成。如圖3所示，圖中齒輪是簡化表示的，換檔機構總體結構主要包括換檔控制輪57及其鎖位裝置(圖中未示出)，換檔軸58，撥叉及撥叉彈簧(在撥叉轉軸內，圖中未示出)，各檔的圓形齒輪離合器組(見圖4、圖5)，可連續回轉的非圓齒輪離合器組(見圖6、圖7)，動力軸56(輸出軸)等。另外4a、4b、4c分別為一、二、三檔圓形齒輪，5a為一、二檔對應的過渡輪，5b為二、三檔對應的過渡輪。過渡輪是可連續回轉的非圓齒輪另一種稱呼。圖中各齒輪均與輸入軸上固定的相應齒輪保持正常嚙合關系(見圖1，圖3中輸入軸及其上的齒輪均未在圖中畫出)。
換檔控制輪57受換檔操縱機構(可為手動的操縱桿或自動操縱機構)控制發生轉動，并帶動換檔軸58轉動。在換檔軸58上與換檔撥叉相應位置的不同相位上有凸起結構，用以在適當時機撥動撥叉。撥叉(3a、3b、3c、3d、3e)被撥動時，帶動相應操縱機構的滑環(類似撥動撥檔環)動作，以控制相應的超越離合器恢復或將要恢復自動接合再自動分離的工作狀態。而未受到換檔軸上凸起部分作用的撥叉，均在撥叉彈簧的作用下處于使滑環向齒輪靠緊的位置，使相應的超越離合器被控制在穩定的分離狀態。換檔控制輪57、換檔軸58及凸起結構構成了聯動機構。
B、帶有操縱機構的可控超越離合器的構成a)各檔圓形齒輪配套的可控超越離合器組(以下簡稱常規輪離合器組)常規輪離合器組由動力軸(圖中未畫出)、圓形齒輪51、撥爪控制組件及滾柱52、滑環53、邊檔54等主要部件組成，圖4為裝配結構，圖5為各件拆分狀態。
動力軸56與圓形齒輪通過帶撥爪控制組件的滾柱式超越離合器主件聯接，形成可控超越離合器的主體。動力軸為圓截面軸，超越離合器的外套是由內側是星輪結構的齒輪構成，動力軸與星輪結構之間配有滾柱和相間的爪，爪的外端為連成一體的環，環帶有作為控制端的擺桿。這樣就構成具有外星輪結構的摩擦式超越離合器，超越離合器帶有受控制的撥爪。撥爪的爪與動力軸外圓接觸，能通過摩擦方式與動力軸56保持同向運動趨勢。通過對撥爪外緣上凸出部位控制端的控制，以達到控制離合器是否處于工作狀態，能否實現從圓形齒輪到動力軸的動力傳遞。
滑環空套在帶有星輪結構的齒輪輪轂的外圓面上，只可相對圓形齒輪作軸向滑動。其滑動行程由齒輪的端面和邊檔加以限制。滑環上面對齒輪一側有兩個對稱布置的帶鉤的凸起，構成控制銷，用以控制撥爪相對星輪結構的位置。控制銷(與滑環之間可以含彈簧)、滑環及撥桿構成了控制機構，撥爪、控制銷(控制銷和滑環之間可以含彈簧)、滑環、撥桿(可以是彈性撥桿)構成了操縱機構。
b)非圓齒輪配套的可控超越離合器組(以下簡稱過渡輪離合器組)過渡輪離合器組由動力軸56(圖6、7中未畫出該軸)、非圓齒輪71、滾柱撥爪控制組件72、滑鍵73、滑環74、邊檔75等主要部件組成，圖6為裝配狀態，圖7為其各件拆分狀態。
同樣是滑環套在圓形齒輪輪轂的外圓面上，可相對圓形齒輪做軸向滑動。其滑動行程受齒輪的端面、滑鍵和邊檔的限制；滑環上面相對齒輪一側有兩個對稱布置的帶鉤凸起，構成控制銷，用以控制撥爪相對星輪結構的位置，用以對撥爪的位置加以限制。動力軸與非圓齒輪通過滾柱、撥爪控制組件聯接，形成可控超越離合器的主體。動力軸為圓截面軸，非圓齒輪內側是星輪結構，動力軸與星輪結構之間配有滾柱和相間的爪，爪的外端為連為一體的環及作為控制端的擺桿，構成了帶撥爪具有外星輪結構的摩擦式超越離合器。同時撥爪與動力軸間通過接觸摩擦方式保持同向轉動趨勢。通過滑環端面的控制銷對撥爪外緣上凸出控制端的控制，以達到控制離合器是否處于工作狀態，能否從非圓齒輪到動力軸的動力傳遞。
撥爪外緣上另有一斜槽結構，與齒輪輪轂的滑鍵相聯，構成了限制滑環軸向回位的鎖住機構及與撥爪控制端相對星輪作周向變化聯動的解鎖機構。通過聯動機構及撥叉帶動滑環離開撥爪后，當撥爪處于使齒輪與動力軸分離狀態時，滑鍵向側向凸出處于高位，限制滑環回位與撥爪的靠近；而當撥爪處于使齒輪與動力軸接合狀態時，斜槽結構隨撥爪回擺，滑鍵被斜槽結構撥回鍵槽內處于低位，不限制滑環與撥爪的靠近。滑環及控制銷與撥爪靠近后，當使齒輪與動力軸實現自動分離狀態時，撥爪控制端與星輪的空腔邊之間的間隙增大，控制銷插入撥爪擺桿的空當使撥爪處于使齒輪與動力軸保持分離狀態。這相當在上述的圓形齒輪機構超越離合器撥爪控制機構基礎上增加了由斜槽結構、滑鍵構成的鎖住機構及解鎖機構，形成使超越離合器處于接合狀態時即處于待分離狀態，并且在進入分離狀態后立即構成穩定分離狀態的機構。撥爪的斜槽結構、滑鍵、邊檔、滑環及帶鉤凸起構成了非圓齒輪超越離合器操縱機構撥爪的控制機構。
C、換檔過程說明假設該汽車齒輪變速器首先處于一檔工作，動力軸56處于最低工作轉速(見圖8)。此時，與齒輪4a對應的撥叉3a受換檔軸上的凸起作用，4a上的滑環及控制銷離開控制位置，脫離對撥爪及滾柱的作用，該離合器處于穩定接合狀態。其余各撥叉處于受撥叉彈簧控制狀態，其對應的滑環控制相應的撥爪使各離合器保持分離，所以其余離合器處于穩定分離狀態。
換檔軸由一檔標識位置轉動到二檔標識位置的轉動過程中，首先撥叉3a失去換檔軸的控制，在彈簧的作用下，發生轉動并將齒輪4a輪轂上的滑環壓向撥爪。由于齒輪4a的超越離合器主從動件相對運動沒有發生變化，撥爪的位置亦未發生變化，滑環上的控制銷還不能都進入控制間隙，此時的狀態為待分離狀態，一旦撥爪的相對擺動量允許控制銷進入，則會使該超越離合器進入穩定分離狀態。
換檔軸繼續轉動，接著會對撥叉3d作用，使過渡輪5a的滑環及控制銷有拉出的趨勢。控制銷一旦撥出過渡輪5a則會處于待接合狀態，條件成就將會自動接合接替齒輪4a實現動力傳遞功能。(見圖9)由于成對的過渡輪5a實現的是變速比傳動，其傳動比最大值大于一檔的傳動比，而其最小值小于二檔的傳動比。如果此時非圓齒輪5a的角速度低于動力軸的角速度，軸的摩擦力矩使撥爪相對星輪擺動，開口增大，使滑環凸起上的控制銷與撥爪脫開，滑環即被拉出，5a上的離合器就會進入接合狀態，并處于待分離狀態。如果過渡輪5a的角速度高于動力軸的角速度，摩擦力矩使撥爪鉤住滑環上凸起的鉤，滑環暫時不能拉出，只有達到前述狀態時，滑環才會被拉出。
滑環被拉出后，在過渡輪的傳動比減小到與一檔傳動比相同并要大于時，過渡輪接過對動力軸的控制權，動力軸的轉速會隨之提高。此時摩擦力矩會使4a齒輪的撥爪與星輪相對擺動，開口增大，4a齒輪的離合器自動分離，而且4a上滑環的帶鉤凸起被壓入，使離合器的分離進入穩定分離狀態。此后動力軸的轉速會隨過渡輪的速度而變化。
由于換檔軸在此位置沒有停留，故撥叉3d隨即失去換檔軸的控制，被撥叉彈簧推回，過渡輪5a的離合器即進入待分離狀態。為了避免該離合器未經過接合狀態又馬上被鎖住，由撥爪的斜槽控制的滑動鍵在撥叉3d轉動一定角度后即被彈出。限制了撥叉的回位。只有當撥爪確實發生一定的轉角，限位鍵才被斜槽壓回，撥叉及滑環被撥叉彈簧或單設的回位彈簧71推回，保證5a的離合器適時處于待分離狀態。
換檔軸繼續轉動至二檔工作位置時(見圖10)由換檔輪定位裝置鎖止，此時撥叉3b被推開，并使齒輪4b上的滑環有被拉開的趨勢。同樣，由于此時齒輪4b的轉速高于動力軸56的轉速，摩擦力矩使其上的撥爪與滑環上控制銷的鉤住，滑環還不能立即被拉出。受過渡輪控制的動力軸56的轉速逐漸升高，當動力軸的速度高于齒輪4b的轉速時，摩擦力矩使撥爪與星輪相對擺動，開口增大，使滑環上控制銷的鉤與撥爪脫開，滑環在撥叉彈簧作用下向外移開，撥爪隨即處于無限制狀態(即待接合狀態)，過渡輪帶動動力軸56的速度下降至小于齒輪4b的轉速時，4b的離合器轉入接合狀態，動力軸56的速度改由齒輪4b控制；于此同時，齒輪5a的離合器自動分離，摩擦力矩使5a上的撥爪與星輪相對擺動，開口增大，5a上的滑環壓入撥爪與星輪的間隙，并使5a的離合器處于穩定分離狀態。以上實現了從一檔到二檔的換檔過程。
從二檔至一檔的換檔過程與一檔至二檔的換檔過程相反。
二檔、三檔間的換檔過程(見圖11、12)與一檔、二檔的換檔過程相似，所不同之處在于起始檔和目的檔不同，過渡輪5b替換5a參與換檔過程。
換檔過程實際輸入軸與輸出軸間的傳動比變化關系如圖2中虛線所示，實現了不間斷動力的換檔過程。
D、其他說明上述討論基本上是在輸入軸與輸出軸的動力方向關系保持不變的前提下進行的，可以以帶撥爪滾柱式超越離合器為基礎來實現。但在某些實際實用領域中，兩軸的動力方向關系可能會隨時發生逆轉，此時結構中所采用的離合器應為帶撥爪雙向超越離合器，具體結構的實現較上述離合器的結構稍微復雜一些。當汽車的齒輪變速器各檔和過渡檔齒輪機構中采用帶撥爪滾柱式雙向超越離合器(見圖13、14、15)或帶撥爪楔塊式雙向超越離合器(見圖28)時，該變速裝置可利用發動機制動和實現不間斷制動力的連續增減檔，如重載車輛下長陡坡和冰雪路面的行駛，均能滿足工作要求。
實施例二、一種汽車用不間斷動力的齒輪變速器，有齒輪箱體、齒輪箱體的軸承設置著兩根轉動軸I、II，相對轉動的軸之間帶有三對不同傳動比的圓形齒輪，構成了三個檔圓形齒輪機構。每相鄰兩檔圓形齒輪機構的相對轉動的軸之間還設置著相應的成對非圓齒輪構成非圓齒輪機構。圓形齒輪機構、非圓齒輪機構中的主動齒輪與主動轉動軸固定聯接，圓形齒輪機構、非圓齒輪機構中的從動動齒輪4a、4b、4d、5a、5b與從動轉動軸II通過滾柱式超越離合器(見圖23、24、25、23.1、23.2)聯接，在兩根轉動軸I、II之間形成了五個常嚙合的齒輪機構。在超越離合器還帶有平移撥叉、滑環及其控制銷構成的操縱機構。在每個相鄰圓形齒輪機構和配置的非圓齒輪機構中，主動齒輪5a′、5b′的最小半徑小于相鄰圓形齒輪機構中低速檔主動齒輪的半徑，其最大半徑大于相鄰圓形齒輪機構中高速檔主動齒輪的半徑。在相鄰圓形齒輪機構和配置的非圓齒輪機構中，從動齒輪5a、5b的最小半徑小于相鄰圓形齒輪機構中高速檔從動齒輪的半徑，其最大半徑大于相鄰圓形齒輪機構中低速檔從動齒輪的半徑。也可以說超越離合器為帶撥爪滾柱式超越離合器，操縱機構為撥爪及控制撥爪擺動位置的控制機構。控制撥爪周向擺動位置的機構是使撥爪處于或不處于限制滾柱工作狀態的控制機構，見圖23。非圓齒輪超越離合器的控制機構為使超越離合器處于接合狀態時即處于待分離狀態，并且在進入分離狀態后即構成穩定分離狀態的機構，圖23.1、23.2；也就是先使撥爪不處于限制滾珠、滾柱或楔塊工作狀態，在超越離合器進入接合狀態后又進入分離狀態時，使撥爪處于限制滾珠、滾柱或楔塊工作狀態的連動控制機構，最后使超越離合器處于穩定的分離狀態。這種非圓齒輪的超越離合器操縱機構是在圓形齒輪的操縱機構基礎上增加了鎖住機構及解鎖機構，是在兩個并排控制銷對應的位置設置一個杠桿，杠桿帶有回位彈簧；杠桿的一端與并排的控制銷后段對應，并分別與兩控制銷后段之間設置滾珠，兩控制銷后段開有凹槽；杠桿的另一端與軸或軸套的彈簧卡對應。這些部件與滑環、帶彈簧的控制銷一起構成了非圓齒輪超越離合器撥爪的控制機構，與撥爪一起形成了使超越離合器處于接合狀態時即處于待分離狀態，并且在進入分離狀態后即構成穩定分離狀態的機構。彈簧卡、滾珠、凹槽、杠桿及回位彈簧構成了滑環與星輪之間限制滑環軸向回位的鎖住機構及與撥爪擺動位置變化聯動的解除鎖止機構。，圖23.1、23.2內所示的鎖住機構及解鎖機構也適用于楔塊式超越離合器各滾柱式超越離合器的撥爪控制機構之間帶有著聯動機構。這樣，每相鄰兩檔圓形齒輪機構起始檔、目的檔及配置的非圓齒輪機構過渡輪的超越離合器操縱機構之間帶有按照控制程序控制的聯動機構，控制程序是起始檔超越離合器處于待分離狀態→過渡輪超越離合器處于待接合狀態→目的檔超越離合器處于待接合狀態。
這種汽車用不間斷動力齒輪變速器的換檔裝置結構可由聯動機構、各操縱機構、各滾柱式超越離合器(以下可以簡稱離合器)構成，如圖16所示(圖中齒輪是簡化的)。主要包括換檔控制拉桿71及其滑動斜銷裝置72和滑動撥叉73及平行滑軸74構成的聯動機構；還包括各檔的齒輪離合器組75，可連續回轉的非圓齒輪離合器組76，動力軸77(輸出軸)等。另外1a、1b、1c分別為一、二、三檔圓形齒輪，2a為一二檔間過渡輪(過渡輪是可連續回轉的非圓齒輪另一種稱呼)。2b為二三檔間過渡輪。圖中各齒輪均與輸入軸上固定的相應齒輪保持正常嚙合關系。
換檔控制拉桿71受換檔操縱機構(可為手動或自動)控制發生移動，并帶動滑動斜銷裝置72的相應滑動斜銷向下移動或回位，使得相應的滑動撥叉73沿著平行滑軸74移動或回位，帶動相應離合器上的滑環(滑環)動作，以控制相應的超越離合器恢復工作狀態或將要恢復自動接合再自動分離的工作狀態，或者控制相應的超越離合器回到保持分離的狀態。在需要換檔時，拉桿71撥動撥叉73，帶動相應離合器上的滑環動作，以控制相應的超越離合器操縱機構動作或將要動作；而未受到拉桿及滑動斜銷作用的撥叉，均在撥叉彈簧的作用下處于使滑環向齒輪靠緊的位置，使相應的超越離合器被控制在穩定的分離狀態，這就是聯動機構的基本過程。換檔控制拉桿71、滑動斜銷裝置72、滑動撥叉73、平行滑軸74及滑環構成了聯動機構。
聯動機構在從一檔換到二檔再從二檔換到三檔過程的動作過程是按照圖16-圖20過程進行的，并且就完成了相應的不間斷動力的換檔。各相鄰檔位的操縱機構和超越離合器的變換過程與實施例二的過程一樣。
齒輪4a、4b、4d的超越離合器，由與齒輪固定聯接的外殼14、與軸II連為一體的星輪13、設置在星輪與外殼之間的滾柱16構成。星輪與外殼之間還帶有撥爪15，撥爪的爪分布在各滾柱之間。撥爪的控制端插入星輪的控制腔11、12。星輪還套有軸向滑動的滑環(結構與撥檔套、換檔圈相似)17，滑環通過彈簧設置著與控制腔對應的控制銷18、19。控制銷18、19分別與控制腔12、11對應。彈簧、滑環、控制銷、控制腔、撥爪構成了操縱機構。彈簧、滑環、控制銷構成了撥爪相對星輪控制腔擺動位置的控制機構。各超越離合器的這種滾柱式雙向超越離合器，是用于轉動的軸雙向傳遞動力。如果只是單向傳遞動力，只需使用一個方向的部件。也可以采用單向超越離合器，也就相當于將上述雙向超越離合器的控制腔一側空腔11或12用固定物堵死其中一處的情況。
偏心齒輪5a、5b的最大半徑(指節曲線向徑)分別大于齒輪4a、4b的半徑(指節圓半徑)，偏心齒輪5a、5b的最小半徑分別小于齒輪4b、4d的半徑，偏心齒輪5a、5b的AO、BO半徑分別等于齒輪4b、4d的半徑，偏心齒輪5a、5b的CO、DO半徑等于齒輪4a、4b的半徑。齒輪4a、4b、4d超越離合器操縱機構的結構參見圖23、24、25，它們結構是一樣的。在設計控制空間11、12寬度和控制銷19、18厚度及其前端止退鉤時，要達到當控制銷19、18全進入空間11、12后，撥爪15只有擺動到或要靠近控制銷19時控制銷18則才能退出控制空間12；反之撥爪15只有擺動到或要靠近控制銷18時，控制銷19則才能退出控制空間11；否則控制銷19、18一個也退不出各自的控制空間。當其中一個控制銷退出后，撥爪15擺動角度就可以大于上述的角度，更有利于退出另一控制銷。非圓齒輪機構的超越離合器及操縱機構與齒輪4a、4b、4d超越離合器及操縱機構大至一樣，只是在圓形齒輪超越離合器及操縱機構基礎上增加一個鎖住機構及解鎖機構(見圖23.1、23.2)。當要從低速檔的圓形齒輪機構傳遞動力變換到高速檔圓形齒輪機構3、6傳遞動力，就要利用非圓齒輪機構轉動角速度逐漸變大過程。動力傳遞的方向是由軸I向軸II傳遞。這時齒輪4a的超越離合器處于接合狀態，齒輪4b、5a的超越離合器都處于分離狀態。撥動齒輪4a、4b、5a超越離合器的各操縱機構，使齒輪4b、5a的滑環先后都向背離件13的方向移動，還可以使齒輪4a的滑環向著件13的方向移動。要使4b齒輪控制銷19和18退出超越離合器的控制空間11和12。齒輪4b的半徑大于齒輪4a的半徑，所以這時候齒輪4b的轉速是低于軸II轉速的，所以控制銷18暫時退不出空間12，只是彈簧被壓縮等待時機自動退出，這時候控制銷19則退出控制空間11。齒輪4a的超越離合器處于接合狀態，齒輪4a超越離合器中的控制銷19進入空間11，控制銷18暫時沒進入空間12，只是彈簧被壓縮等待時機自動進入。齒輪5a的超越離合器處于分離狀態，齒輪5a的超越離合器控制機構要控制銷19和18退出超越離合器的控制空間11、12。由于這時候齒輪5a與齒輪2嚙合轉動，由D轉到C的這段區間，因為齒輪5a的嚙合半徑小于齒輪4a的半徑，所以這時候齒輪5a的轉速(角速度)是高于軸II轉速(角速度)，所以控制銷19暫時退不出空間11只是彈簧被壓縮等待時機自動退出，控制銷18則退出控制空間12。當齒輪5a與齒輪2嚙合轉動轉到由C轉到A的這段區間，齒輪5a的嚙合半徑逐漸由小變大，角速度也逐漸由大變小并且一開始就要小于軸II角速度，這時齒輪5a就從齒輪4a接過傳遞動力的權力(任務)，并使齒輪4a超越離合器自動超越。同時齒輪4a超越離合器的操縱機構的控制銷18在彈簧的作用下自動進入空間12，齒輪4a的超越離合器處于分離狀態。當齒輪5a嚙合轉動，嚙合由A轉到B的這段區間，齒輪5a的嚙合半徑是大于齒輪4b的半徑，這時候齒輪4b的轉速是高于軸II轉速的，所以齒輪4b超越離合器的操縱機構的控制銷18在彈簧的做用下自動退出空間12。同時操縱齒輪5a的超越離合器操縱機構使齒輪5a的滑環都向著件13的方向移動，使控制銷19進入空間11，控制銷18暫時沒進入空間12，只是彈簧被壓縮等待時機自動進入。當齒輪5a與齒輪2嚙合轉動，由B轉到D的這段區間，齒輪5a的嚙合半徑一開始要小于齒輪4b的半徑，這時候齒輪4b的轉速是要小于軸II轉速的，齒輪4b超越離合器處于接合狀態并使齒輪5a的超越離合器自動超越。這時齒輪4b就完全從齒輪5a接過傳遞動力的權力(任務)。由B轉到D的這段區間，齒輪5a的嚙合半徑是小于齒輪4b的半徑，這時候齒輪5a的轉速是高于軸II轉速，使控制銷18在彈簧的做用下自動進入空間12、使齒輪5a的超越離合器處于分離狀態。這樣從低速檔的圓形齒輪機構傳遞動力變換到高速檔圓形齒輪機構，傳遞動力的任務就在不間斷動力的前提下完成了。降檔的操縱程序是相反的，分別操縱各超越離合器的操縱機構，就可在不間斷動力的前提下，從起始檔到過渡的非圓齒輪再到目的檔，只是各超越離合器的兩個控制銷動作順序相反。反向傳遞動力的升檔操作程序與正向傳遞動力升檔操作程序一樣，也只是各超越離合器的兩個控制銷動作順序相反。以上相鄰兩檔圓形齒輪機構和對應的非圓齒輪機構各超越離合器的操縱機構的操控，用聯動機構(圖16-20、參見8-12)來一次完成，這時的非圓齒輪機構超越離合器的操縱機構采用如圖23.1、23.2的結構，也可采用如圖6、7的結構。
如圖23.1、23.2的結構，非圓齒輪機構超越離合器的操縱機構是在上述齒輪5a操縱機構的滑環設置一個杠桿，杠桿帶有回位彈簧；杠桿的一端與并排的控制銷后段凹槽對應，并且兩者之間分別設置滾珠；杠桿的另一端與軸或軸套的彈簧卡對應。這些部件形成了一個鎖住機構及解鎖機構，并與齒輪5a的滑環、帶彈簧的控制銷一起構成了非圓齒輪5a超越離合器撥爪的控制機構。
當要從高速檔的圓形齒輪機構傳遞動力變到低速檔圓形齒輪機構傳遞動力，主要利用偏心齒輪機構轉動角速度逐漸變小過程。齒輪4a的超越離合器處于接合狀態，并在相對轉動的軸I、II之間傳遞動力。齒輪5a、4b的超越離合器處于分離狀態。撥動齒輪4a、5a、4b超越離合器的聯動機構，使齒輪5a超越離合器的換檔圈移動，要退出超越離合器的控制銷。由于齒輪5a超越離合器處于超越狀態機率較大，控制銷很快就退出，超越離合器中的控制銷18或19退出空間11或12。這就是當齒輪5a嚙合轉動，由A轉到C轉到D再轉到B或由B轉到D轉到C再轉到A，齒輪5a的超越離合器一直經過n向超越狀態，控制銷18或19很容易退出空間12或11。同時聯動機構并使齒輪4b超越離合器的換檔圈移動，要插入超越離合器的控制銷。接著當齒輪5a嚙合轉動，由B轉到A或由A轉到B，其嚙合半徑由OB到OA或OA到OB，嚙合轉動半徑大于齒輪4b半徑，一開始就使齒輪5a的超越離合器接合，由偏心齒輪機構傳遞動力，同時就使齒輪4b的超越離合器達到超越狀態，并使齒輪4b超越離合器的控制銷插入超越運動移動出的控制腔空間11或12，兩控制銷都插入控制腔空間11和12，使齒輪4b保持著分離狀態。偏心齒輪機構傳遞動力后不久，就使從動軸8角速度逐漸減小。同時齒輪5a的操縱機構的控制銷已全部退出控制腔，如圖23.1、23.2表示的解鎖機構使滑環開始向件13回位靠近，控制銷一個進入控制腔、另一個要進入控制腔。當齒輪5a由A轉到C或由B轉到D，其嚙合半徑由OA到OC或OB到OD，嚙合轉動半徑逐漸減小，齒輪4a的超越離合器一直處于n向超越，該超越離合器的控制銷如果沒有退出控制腔，就會在聯動機構已經產生的控制銷彈簧力作用下退出相應控制腔的空間。當齒輪5a由C轉到D或由D轉到C，其嚙合半徑由OC到OD或OD到OC，嚙合半徑要小于齒輪4a半徑，一開始就使齒輪4a的超越離合器接合傳遞動力，齒輪4a的傳遞動力又反過來使齒輪5a形成超越，齒輪5a操縱機構的連動機構使控制銷插入齒輪5a超越離合器的控制腔，使齒輪5a保持著雙向超越的分離狀態，最終實現動力傳遞不間斷的變速過程。
權利要求
1.一種不間斷動力的汽車齒輪變速器，有齒輪箱體，齒輪箱體通過軸承設置著包含輸入軸、輸出軸在內的至少兩根軸，軸帶有常嚙合的齒輪構成齒輪機構，從輸入軸到輸出軸的傳動鏈含有同轉向輸出的至少兩檔圓形齒輪機構，其特征在于從輸入軸到輸出軸的傳動鏈還含有作為過渡檔的非圓齒輪機構，而且是同轉向輸出的相鄰兩檔圓形齒輪機構與一個同轉向輸出的非圓齒輪機構對應配置；非圓齒輪機構的最大傳動比大于與其對應配置的相鄰兩個檔圓形齒輪機構中相對低速檔的傳動比，非圓齒輪機構的最小傳動比小于與其對應配置的相鄰兩個檔圓形齒輪機構中相對高速檔的傳動比；相鄰兩檔的兩個圓形齒輪機構和對應配置的一個作為過渡檔的非圓齒輪機構中，每個齒輪機構都各有一個齒輪與軸或軸與軸之間通過滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器聯接，滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器還帶有離合器操縱機構；離合器操縱機構含有作用在滾柱式超越離合器或楔塊式超越離合器接合元件上的撥爪、控制撥爪相對于滾柱式超越離合器的星輪周向擺動的控制銷或控制撥爪相對于楔塊式超越離合器的帶有凹圓弧的環周向擺動的控制銷、與星輪或帶有凹圓弧的環只軸向滑動套裝的滑環、與滑環滑動聯接的撥桿，滑環與控制銷聯接，從控制銷到撥桿之間的傳動鏈里帶有使滑環回位的彈性件；離合器操縱機構的撥桿之間帶有聯動機構。
2.如權利要求1所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于非圓齒輪超越離合器的離合器操縱機構的滑環與星輪之間或滑環與帶有凹圓弧的環之間還帶有限制滑環軸向回位的鎖住機構，鎖住機構帶有與撥爪作周向擺動變化聯動的解鎖機構。
3.如權利要求2所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于非圓齒輪超越離合器操縱機構的滑環設置一個杠桿，杠桿帶有回位彈簧，杠桿的一端與控制銷后段之間設置滾珠，控制銷后段開有與滾珠對應的凹槽，杠桿的另一端與星輪的卡座對應或與帶有凹圓弧的環的卡座對應，構成了鎖住機構及解鎖機構。
4.如權利要求2所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于非圓齒輪超越離合器操縱機構的撥爪外緣上另有一斜槽結構，星輪或帶有凹圓弧的環帶有凸圓，星輪或帶有凹圓弧的環通過凸圓與滑環滑動套接，凸圓帶有鎖住滑環的滑鍵，滑鍵與斜槽結構對應相聯，斜槽結構構成了與撥爪作周向擺動變化聯動的解鎖機構。
5.如權利要求1或2或3或4所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于控制銷前端帶有與撥爪控制端對應的凸起。
6.如權利要求5所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于撥爪與控制銷前端凸起對應位置帶有傾角。
7.如權利要求6所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于星輪或帶有凹圓弧的環相對撥爪的位置帶有控制腔。
8.如權利要求2或3或4所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于離合器操縱機構之間聯有機械聯動機構或電磁聯動機構或液壓聯動機構或氣壓聯動機構。
9.如權利要求1或2或3或4所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于非圓齒輪所在的軸與圓形齒輪所在的軸之間設有操縱離合器。
10.如權利要求9所說的不間斷動力的齒輪變速器，其特征在于非圓齒輪機構所在的軸與圓形齒輪機構所在的軸為平行軸線或同軸線設置的，非圓齒輪機構所在的軸與圓形齒輪機構所在的軸是對應傳動關系的聯接，并且通過操縱離合器聯接。
全文摘要
不間斷動力的齒輪變速器有齒輪箱體，軸承設置著至少兩根軸，軸帶有齒輪構成齒輪機構，含有至少兩檔圓形齒輪機構，還含有作為過渡檔的非圓齒輪機構，兩檔圓形齒輪機構與一個非圓齒輪機構對應配置；非圓齒輪機構的最大傳動比大于對應的低速檔的傳動比，最小傳動比小于高速檔的傳動比；每個齒輪機構都各有一個齒輪與軸或軸與軸之間通過超越離合器聯接，超越離合器還帶有操縱機構；操縱機構由撥爪、控制銷、滑環、撥桿構成，從控制銷到撥桿之間的傳動鏈里帶有使滑環回位的彈性件；撥桿之間帶有聯動機構。利用變化的傳動比不間斷的過渡起始檔到目的檔，并同步自動接合分離轉換，變速效率高、能耗小、換檔平穩。
文檔編號B60W10/11GK1749603SQ20041005047
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月18日 優先權日2004年9月18日
發明者楊斌彬 申請人:楊斌彬