專利名稱：一種汽車自動變速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車傳動變速機構，尤其是主要由離心式離合器、操縱撥桿、齒輪、傳動軸、軸承和外殼組成的汽車傳動變速裝置。
汽車的傳動系統自動變速裝置，在國外，如德國的奔馳、寶馬、日本的凌志、馬自達、豐田等，車上的自動變速裝置都是用電腦控制油壓及油管開關，使油在一個方向上有壓力，產生摩擦力，從而實現傳動變速。這種自動變速裝置技術要求高，結構復雜以及制造工藝要求也高，價格昂貴，只限于用在豪華高級的汽車上。在國內，自動變速裝置大多數是利用多級減速單元與離心式離合器配合，每一級減速單元配一個離心式離合器，整個構造復雜，體積龐大，實用價值不大。
本實用新型的任務是提供一種汽車自動變速裝置，車在向前行走時的檔位變換是自動實現的，不需駕駛員操作，駕駛員只需掌握好方向盤和油門即可；此裝置傳動性能穩定，結構簡單，成本低，可用于豪華的汽車上，也可用于普通的車及載重車上。
為完成上述任務，本實作新型的技術方案為發動機的動力經一個離心式離合器輸給本裝置，駕駛員通過操縱桿撥動換向齒輪與前進檔或倒車檔齒輪的嚙合來選擇是前進或者后退；在前進的檔位中，進檔和退檔都是自動的，無需駕駛員的操作，車在前進時，由車速傳感器將車速情況傳給車速儀，車速儀上在不同的車速范圍內控制著二檔和三檔的兩個液壓電磁閥，而這兩個電磁閥又分別控制著二檔和三檔的差速器，二、三檔的差速器在不同的車速時，分別通過兩個特別的內外卡式齒輪向外傳出動力，其中一個是二、三檔共用的。這一系列的控制都是自動完成的。
車速儀上有兩個觸點，即5公里/時、40公里/時分別是二檔和三檔傳動的工作點，當儀表指針指到5公里/時，通過指針，接通二檔的液壓電磁閥，打開了通往控制二檔差速器的液體輸導管，使該差速器的一半軸上的摩擦片與摩擦器的摩擦力增大而趨向靜止，另一半軸在差速器中的四個行量齒輪的自轉加公轉的帶動下，經兩內外卡式齒輪向外傳出動力；差速器為目前汽車上通用的差速器。當車速儀指針指到40公里/時時，則接通三檔的液壓電磁閥，打開了通往控制三檔差速器的液體輸導管，以下的工作過程與二檔的相同，只是經過共用的內外卡式齒輪時，內外卡式齒輪的內卡盤和外緣工作順序相反而已。
兩個內外卡式齒輪可分為從動內外卡式和連接內外卡式齒輪。從動內外卡式齒輪由環狀外緣齒輪和內卡盤組成，內卡盤與所在軸為靜配合，盤邊上有三個卡子，可作一定角度的轉動；環狀外緣齒輪的內側有連續一周的斜凹卡槽，卡子可卡在此斜凹卡槽上，帶動內卡盤轉動。內卡盤和外緣齒輪是同向轉動的，當內卡盤的轉動慢過外緣齒輪時，則外緣齒輪帶動內卡盤及軸一起轉動，即卡子卡住斜凹卡槽，內外只有一種轉速；當內卡盤及軸的轉速快過外緣齒輪時，卡子從斜凹卡槽滑過，則內和外各自轉動，有兩種轉速，從動式內外卡式齒輪為一檔的輸出齒輪。連接內外卡式齒輪，由外緣齒輪和內卡盤組成，內卡盤與所在軸為靜配合，外緣齒輪通過側邊的鋼板與另一軸靜配合，即內外不同一軸；但是，外緣齒輪的內側結構，以及內卡盤結構與從動式內外卡式齒輪的相似，但，卡子和斜卡槽卡向與從動內外卡式齒輪相反，作用也相反；當內卡盤轉動快過外緣齒輪時，由內卡盤帶動外緣齒輪一起轉動，兩個軸同速轉動；當內卡盤慢過外緣齒輪時，則內外部份各自轉動，兩軸轉速不同。
采用以上結構的汽車自動變速裝置，駕駛員在前進的操作中只須掌握好方向和盤和油門即可，進退檔是自動的，減輕了駕駛員的大部份操作負擔，車速在二檔速比為52∶15的情況下，車速可達到80公里/時。本裝置結構簡單，成本低，無高尖端技術，故障率低，可用于各種類型的大小車上。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1所示，為本實用新型實施方式的結構示意圖。
圖2所示，為一檔從動內外卡式齒輪結構示意圖。
圖3所示，為二、三檔共用連接內外卡式齒輪結構示意圖。
圖4所示，為控制開關電路示意圖。
在
圖1的裝置結構示意圖中，發動機的動力，通過軸53傳給離心式離合器54，又由離合器54傳給一半在外殼1外，一半在外殼1內的軸2，再由軸2傳給殼1內的與軸2為靜配合的齒輪4，軸2由兩個軸承3支承，軸承3固定在外殼1上。齒輪5、8和10安裝在由軸承支承的花鍵軸6上，齒輪5與軸6為靜配合，由有撥桿槽的圓筒9連接起來的齒輪8和10，可在軸6上滑動，當滑動至齒輪8與齒輪7嚙合時為前進檔；當滑動至齒輪10與齒輪11嚙合時為倒車檔。齒輪11由其獨立的軸和軸承支承，它與齒輪12為常嚙合。軸14由兩軸承支承，軸14上有與之為靜配合的齒輪7、12、13、16、和17。齒輪7為前進檔動力輸入齒輪，齒輪13為二檔動力輸入齒輪，齒輪16為三檔動力輸入齒輪，齒輪17為一檔動力輸入齒輪，它們都與相應的齒輪嚙合均為常嚙合。輸出軸23上有與之為靜配合的齒輪29的內卡盤44和內外卡式齒輪34的外緣側鋼板33，齒輪29和34的結構分別見圖2和圖3；軸23上還有處于外殼1外面的液壓器帶動齒輪24，也與軸23的靜配合。二檔差速器36為現在汽車上使用的差速器，它的一半軸35與內外卡式齒輪34的內卡盤47為靜配合，另一半軸37與二檔從動齒輪38為動配合，并伸殼1外與摩擦片40靜配合。三檔變速組成在
圖1中為涂黑部分，說明處于另一平面上，三檔差速器30與二檔差速器36相同，它的一半軸18伸出殼1外與摩擦片20靜配合，另一半軸31與三檔從動輪32為動配合，與齒輪15為靜配合。在殼1外面，摩擦片20的兩側裝有摩擦器19，它受液泵21的控制，一旦有液體的壓力，則與摩擦片20產生很大的摩擦力。同理，在摩擦片40的兩側也裝有摩擦器39與液泵41，其工作性質與摩擦器19、液泵21的一樣。液壓器27通過齒輪24和齒輪25的帶動，使液體貯儲器28中的液體產生壓力，由液壓輸導管控制開關電路26來控制，控制何時使液壓流向液泵21以及41，液體由輸導管22輸送。控制開關電路26見圖4。
圖2可知，一檔從動內外卡式齒輪29，由外緣42、卡槽43、內卡盤44和卡子45構成，環狀外緣42的外側為齒輪，內側為多個連續的斜凹卡槽43，每個卡槽逆時針方向從淺至深凹；內卡盤44與軸23為靜配合，內卡盤44上裝有可作一定角度轉動的三個卡子45，卡尖逆時針指向卡槽43的深凹。在工作時，外緣42與內卡盤43及軸23都是順時針同時轉動的，當內卡盤44轉動慢過外緣42時，卡子45卡入卡槽43的凹深處，由外緣42帶動內卡盤44及輸出軸23轉動，即內外部份只有一種轉速；當內卡盤44轉動快過外緣42時，卡子45碰到卡槽43的凸處，可作一定角度的轉動而滑過卡槽43，使內、外各自轉動，即外緣42與卡盤44有各自的轉速。當然，外緣42與內卡盤44與卡子45之間還有一些連接的措施，以保證它們之間的相對位置。
圖3的二、三檔共用的連接內外卡式齒輪34，其結構與齒輪29相似，它由側鋼板33、外緣46、卡槽47、內卡盤48和卡49構成，從
圖1可知，外緣46左側鋼板33將外緣46與軸23連成一體，外緣46內側的斜凹卡槽47的斜凹方向與卡槽43的相反，內卡盤48上的卡子49的卡尖指向也與卡子45的指向相反，內卡盤48與軸35為靜配合。在工作時內、外都是順時針轉動的，當內卡盤48轉動慢過外緣46時，卡子49不起作用，外緣46與內卡盤48有各自的轉速；當內卡盤48轉動快過外緣46時，卡子49卡入卡槽47的深凹外，內卡盤48帶動外緣46轉動，內外只有一種轉速。保證各部件之間相對位置的措施與齒輪29的相同。
由圖4的控制開關電路示意圖中可知，電路由二、三檔兩個液控電磁閥50和51、電源，以及車速儀52上的5公里/時和40公里/時的觸點構成，電磁閥50和51相同，為市售的液體電磁閥，使用電源為汽車上具有的直流電，如24V、12V。在車速儀表52上的5公里/時和40公里/時處設置有觸點，通過車速儀指針與觸點的接觸來接通電磁閥的電源，使電磁閥開閥，液體經過電磁閥和輸導管流向液泵，以控制二檔或三檔差速器的工作。當然，控制開關電路中還有觸點的保持電路。
在使用本裝置時，若要車前進，在發動機起動后，則撥動撥桿，將圓筒9上的齒輪8與齒輪7嚙合，然后，慢慢加大油門，使發動機輸出軸53的轉速達到使離心式離合器54合的速度，則動力由離合器54傳給軸2，從輸入到輸出的傳動線路為軸2→齒輪4→齒輪5→軸6→齒輪8→齒輪7→軸14→齒輪17→齒輪29的外緣42→內卡盤44→軸23→動力輸出。若繼續加大速度，當車速儀表52上的指針指到5公里/時時，接通了電磁閥50的電源，電磁閥50開閥，液壓通過輸導管22到液泵41，液壓使摩擦器39與摩擦片40產生摩擦力，差速器36的一半軸37轉動受阻，根據差速器的工作原理，二檔差速器36工作，動力從齒輪13傳至齒輪38，齒輪38傳給差速器36，在其輸出軸35上得到的轉速是輸入轉速的2倍。這個轉速的動力經齒輪34的內卡盤48，傳給其外緣46，而外緣46是與輸出軸23為一體的，則可向外輸出動力。同理，當車速儀52上的指針指到40公里/時時，三檔電磁閥51得電，閥門打開，液壓使摩控片19與摩擦器20產生摩擦力，使三檔差速器30的一半軸18受阻差速器30工作，動力從齒輪16傳給齒輪32，齒輪32將動力傳差速器30，根據差速器的工作原理，在其另一半軸31上則得到是輸入轉2倍轉速，這轉速的動力由與軸31為靜配合的齒輪15，傳給內外卡式齒輪34的外緣46，此時外緣46的轉速決于內卡盤48的，則動力從外緣46傳到輸出軸23，從而完成動力的傳輸。
本實用新型傳動性能穩定，在將進入工作的檔位和將退出工作的檔位更換時，進和退檔是同時進行的，當退的檔位還沒退完時，進的檔位已經進入了最佳工作狀態了，車子在行走時自動變換檔位很平穩，無換檔的感覺，適用于各種豪華的汽車，以及普通的和載重汽車。
權利要求1.一種由離合器、操縱撥桿、外殼、軸承、傳動齒輪和軸構成的汽車自動變速裝置，其特征為動力由發動機輸出軸(53)經離合器(54)傳給軸(2)輸入到變速箱殼(1)內，在殼(1)內的傳動線路依序為軸(2)、齒輪(4)、齒輪(5)、軸(6)、齒輪(8)、齒輪(7)、軸(14)，到此分三個檔的線路，一檔為齒輪(17)、齒輪(29)的外緣(42)、齒輪(29)的內卡盤(44)到輸出軸(23)；二檔為軸(14)、齒輪(13)、齒輪(38)、軸(37)、差速器(36)、軸(35)、齒輪(34)內卡盤(48)、齒輪(34)的外緣(46)、側鋼板(33)到輸出軸(23)；三檔為軸(14)、齒輪(16)、齒輪(32)、差速器(30)、軸(31)、齒輪(15)、齒輪(34)的外緣(46)、側鋼板(33)到輸出軸(23)；車速儀(52)的指針與電源正極電源連接，車速儀(52)上的5公里/時和40公里/時處設置有可與指針電接觸的觸點，這兩個觸點分別與電磁閥(50)和(51)線圈的一端電連接，兩電磁閥線圈的另一端都與電源負極電連接；電磁閥(50)和(51)分別控制液壓泵(41)和(21)；液泵(41)通過輸液管(22)，控制設在二檔差速器(36)輸入軸(37)端部的摩擦器(40)兩側的摩察片(39)；液泵(21)通過輸液管(22)，控制設在三檔差速器(30)輸入軸(18)端部的摩擦器(20)兩側的摩擦片(19)。
2.根據權利要求1所述的汽車自動變速裝置，其特征在于二、三檔輸出動力共用齒輪(34)為內外卡式齒輪，其外緣側面鋼板(33)將外緣(46)與輸出軸(23)固定連成一體，外緣(46)為齒輪，內側為連續的斜凹卡槽(47)，為順時針方向由淺至凹深；內卡盤(48)上的卡子(49)卡尖指向為順時針。
3.根據權利要求1所述的汽車自動變速裝置，其特征在于一檔輸出動力齒輪(29)為內外卡式齒輪，其外緣(42)外側為齒輪，內側為連續的斜凹卡槽(43)，卡槽(43)為逆時針方向由淺至凹深內卡盤(44)上的卡子(45)卡尖指向為逆時針。
4.根據權利要求1所述的汽車自動變速裝置，其特征在于液壓器(27)的動力齒輪與過齒輪(25)嚙合，齒輪(25)又和齒輪(24)嚙合，而齒輪(24)與輸出軸(23)為靜配合。
5.根據權利要求1所述的汽車自動變速裝置。其特征為有撥桿槽的圓筒(9)兩端分別與齒輪(8)和齒輪(10)的一側固定連接，并與它們中心的花鍵軸(6)動配合。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車自動變速裝置,它通過車速儀上的指針和兩個電觸點,控制兩個液泵,兩個液泵又分別控制變速箱內的兩個差速器,兩個差速器分別工作于不同速度的檔位,通過兩個內外卡式齒輪,輸出不同速度的動力,其進檔和退檔都是自動的。駕駛者只需通過操縱桿撥動前進或后退的檔位,控制油門和方向盤即可,汽車在行走時根據車速自動平穩地變檔,適用于各種豪華的汽車,以及普通的和載重汽車。
文檔編號B60K17/10GK2334625SQ9724910
公開日1999年8月25日 申請日期1997年12月30日 優先權日1997年12月30日
發明者潘新軍 申請人:潘新軍