一种机械式自动超越离合器及利用该离合器的自动变速箱制造技术

本发明专利技术提供了一种机械式自动超越离合器及利用该离合器的自动变速箱，该离合器包括转动轮、飞轮，飞轮套置在轮面上可转动，轮面上设置有滚珠槽，滚珠槽内设置有滚珠，滚珠在飞轮转动推动下可沿坡面滚出，直至滚珠卡接在飞轮和坡面之间，四级传动自动变速箱将有级变速和自动变速集合到一起，代替传统的自动变速箱里的锁止离合器控制方式，该机械式自动超越离合器结构设计合理，可实现双面离合，自动实现超越变速，应用该离合器的变速箱不需要锁止离合器即可实现自动变速，传动效率更高，节油效果好。

Mechanical automatic overrunning clutch and automatic transmission using the clutch

The present invention provides an automatic mechanical clutch and automatic gearbox with the clutch, the clutch comprises a rotating wheel, the flywheel, the flywheel sleeve can rotate on the wheel surface, the wheel is arranged on the surface of the ball groove, a ball groove is arranged in the ball, the ball in the rotation of the flywheel can be pushed out along the slope until the ball, clamped between the flywheel and the slope, four stage transmission, automatic transmission and automatic transmission will be gathered together, the lock up clutch control mode of automatic gearbox to replace the traditional of the mechanical automatic clutch structure design is reasonable, can realize the double clutch automatic transmission, realize, transmission the application of the clutch box does not need to lock up clutch can realize automatic transmission, high transmission efficiency, good fuel saving effect.

【技术实现步骤摘要】
一种机械式自动超越离合器及利用该离合器的自动变速箱
本专利技术涉及动力设备用传动变速装置，具体为一种机械式自动超越离合器及利用该离合器的变速箱。
技术介绍
离合器类似于开关，有接合或断离动力传递的作用，离合器机构其主动部分与从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动，而目前的离合器结构形式多为单面传动形式的锁止离合器，传动选择单一；变速器是一种通用的传动装置，它能够将不同原动机构的输入参数转化为执行机构所需要的输出参数，因此传动装置的好坏往往决定这个机构的性能。一般的变速器由箱体，轴及拨叉组成，手动变速器需要手动协调控制变速器的传动比，且拨叉容易产生打齿现象，影响变速器的使用寿命，且传动速比有限，耗油量高，而目而液压式自动变速器虽然可自动变速，但是锁止离合器锁住了发动机的大部分功率输出，比普通变速器费油25%以上，且存在结构复杂，成本高，装配维修不方便的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种机械式自动超越离合器及利用该离合器的自动变速箱，该离合器结构设计合理，可实现双面离合，自动实现超越变速，应用该离合器的变速箱不需要锁止离合器即可实现自动变速，传动效率更高，节油效果好。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种机械式自动超越离合器，它包括转动轮、飞轮，转动轮和飞轮同心，转动轮设置有至少一个轮面，飞轮数量与转动轮轮面数量相同，飞轮套置在轮面上可转动，轮面上设置有滚珠槽，滚珠槽内设置有滚珠，滚珠槽底设置有弹性支撑装置，自然状态下，弹性支撑装置将滚珠外推，滚珠的部分球面凸出轮面，滚珠朝向弹性支撑装置方向受压，整个球面可沉入滚珠槽，所述的滚珠槽设置有朝向飞轮旋转方向的坡面，滚珠在飞轮转动推动下可沿坡面滚出，直至滚珠卡接在飞轮和坡面之间。所述的轮面为多组，相应的飞轮为多组，当多组飞轮同时旋转时，最快的那个飞轮会带动滚珠朝向滚珠槽外滚动，并通过滚珠与相应轮面固定连接在一起，其余的轮面会随转动轮一起同转速转动，而相对于各自的飞轮而言，其转速较快，滚珠不会滚出滚珠槽，即除最快的飞轮那组轮面之外，其余的轮面与各自对应的飞轮为滑动连接关系。所述的滚珠槽包括窝槽和坡面，滚珠槽的宽度略大于滚珠的直径，窝槽的深度大于滚珠的直径，弹性支撑装置设置在窝槽底部，从坡面底部到坡顶，坡面与轮面的距离逐渐缩小，当飞轮转速大于转动轮转速时，飞轮内面与滚珠突出的球面接触，并推动滚珠沿坡面向飞轮转动方向滚动，当滚珠所在的坡面与飞轮内面之间的距离小于等于滚珠直径时，滚珠卡接在坡面和飞轮内面之间。所述的滚珠槽的转动轴线垂直的剖面图中，滚珠槽线包括首尾连接的挡面线、窝槽线、坡面线，其中，挡面线不会将滚珠卡接在挡面线所在的挡面和飞轮内面之间，即当轮面转速高于相对应的轮面转速时，滚珠会被飞轮面压向窝槽，而不会卡在挡面和飞轮内面之间。进一步地，从滚珠槽沿到至少滚珠半径的距离段的挡面线与滚珠槽沿处轮面的垂直线重合，这样不管轮面转动多快，飞轮内面总会将滚珠压向槽底，避免轮面转速超过飞轮转速时，滚珠卡死；所述的窝槽线为劣弧，所述的坡面线为直线段。进一步地，所述的飞轮内面为圆面或两个半圆错位面，当飞轮内面为圆面时，飞轮内面与转动轮轮面之间设置有间隙，且间隙距离小于滚珠的半径；当飞轮内面为两个半圆错位面时，两个半圆的半径相同，且半径大于轮面半径，两个半圆沿同一条直径线错位构成错位面结构，半圆面到转动轮轮面的最大距离小于轮面半径与滚珠半径之和。进一步地，所述的飞轮内面可以为多个短圆弧面构成的规则齿面，所有短圆弧面的圆心设置在一个圆上。所述的飞轮内面为两个半圆错位面或多个短圆弧面构成的规则齿面时，飞轮内面距离轮面的最近点与轮面接触滑动连接。一种利用上述超越离合器的自动变速箱，它包括输入轴、传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ、传动轴Ⅲ、传动轴Ⅳ，输入轴设置有主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ、主动齿轮Ⅲ，主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ与输入轴固定连接，主动齿轮Ⅲ通过离心甩块式离合器与输入轴连接，传动轴Ⅰ设置有换挡杆Ⅰ、换挡杆Ⅱ、被动齿轮Ⅰ、被动齿轮Ⅱ、被动齿轮Ⅲ、低速齿轮Ⅰ、高速齿轮Ⅰ，被动齿轮Ⅰ通过机动离合器Ⅰ与传动轴Ⅰ连接，低速齿轮Ⅰ通过机动离合器Ⅱ与传动轴Ⅰ连接，高速齿轮Ⅰ通过机动离合器Ⅲ与传动轴Ⅰ连接，被动齿轮Ⅱ、被动齿轮Ⅲ与超越离合器的两个飞轮固定连接，超越离合器的转动轮通过机动离合器Ⅳ与传动轴Ⅰ连接，换挡杆Ⅰ用以切换机动离合器Ⅰ、机动离合器Ⅳ，换挡杆Ⅱ用以切换机动离合器Ⅱ、机动离合器Ⅲ，控制传动轴Ⅰ低速齿轮输出或高速齿轮输出；传动轴Ⅱ设置有低速齿轮Ⅱ、低速齿轮Ⅲ、高速齿轮Ⅱ，低速齿轮Ⅱ、低速齿轮Ⅲ与传动轴Ⅱ固定连接，高速齿轮Ⅱ通过轴承与传动轴Ⅱ滑动转动连接，低速齿轮Ⅱ与低速齿轮Ⅰ啮合连接，高速齿轮Ⅱ与高速齿轮Ⅰ啮合链接；传动轴Ⅲ设置有换挡杆Ⅲ、机动离合器Ⅴ、低速齿轮Ⅳ、低速齿轮Ⅴ、高速齿轮Ⅲ，低速齿轮Ⅳ与低速齿轮Ⅲ啮合连接，低速齿轮Ⅳ通过机动离合器Ⅴ与传动轴Ⅲ连接，低速齿轮Ⅴ与传动轴Ⅲ固定连接，换挡杆Ⅲ控制机动离合器Ⅴ与传动轴Ⅲ的连接，高速齿轮Ⅲ通过轴承与传动轴Ⅲ滑动转动连接；传动轴Ⅳ设置有机动离合器Ⅵ、倒档齿轮Ⅰ、倒档齿轮Ⅱ，倒档齿轮Ⅰ通过机动离合器Ⅵ与传动轴Ⅳ连接，倒档齿轮Ⅱ与传动轴Ⅳ固定连接；输出轴固定设置有低速输出齿轮、高速输出齿轮，低速输出齿轮同时与倒档齿轮Ⅱ和低速齿轮Ⅴ啮合，高速输出齿轮与高速齿轮Ⅲ啮合连接，输出轴与驱动轮连接。所述的离心甩块式离合器与输入轴固定连接，主动齿轮Ⅲ的内面与甩块式离合器外轮面滑动连接，当输入轴转速逐渐增大时，其内部的甩块会克服拉簧作用力向外突出并与主动齿轮Ⅲ的内轮面压紧连接，甩块通过拉簧向所在离合器的轴心拉紧。所述的机动离合器与专利号201210030303.9内机动离合器功能结构原理相同，均由换挡杆来实现控制，换挡杆与传动轴同轴线，并可沿轴线方向滑动，换挡杆设置有弧形槽，当机动离合器内的销体滑入弧形槽内时，机动离合器连接的齿轮与传动轴为滑动连接状态，当销体被换挡杆向轴外推出时，销体控制机动离合器为合的状态，机动离合器连接传动轴与齿轮。输入轴、传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ、传动轴Ⅲ、传动轴Ⅳ、输出轴构成四级传动六轴变速箱，其中输入轴与传动轴Ⅲ设置在同一轴线上，但传动轴Ⅲ与输入轴的轴体本身不直接连接。所述的换挡杆Ⅰ用以实现切换整个变速箱为有级传动方式或者自动变速传动方式，有级传动方式适用于上下坡；换挡杆Ⅱ用以切换低速模式和高速模式；换挡杆Ⅲ用以控制低速齿轮Ⅳ与传动轴Ⅲ的连接关系，低速齿轮Ⅳ与传动轴Ⅲ传递扭矩时，变速箱为低速模式前进档位状态，当换挡杆Ⅲ控制机动离合器V与低速齿轮Ⅳ分离时，低速齿轮Ⅳ为滑转状态，其分别与低速齿轮Ⅴ和低速齿轮Ⅲ啮合，传递倒档扭矩；换挡杆Ⅳ用以控制机动离合器Ⅵ，即控制低速齿轮Ⅴ和传动轴Ⅳ是否离合，换挡杆Ⅲ控制的机动离合器Ⅴ和换挡杆Ⅳ控制的机动离合器Ⅵ为单选其一离合模式，即机动离合器Ⅴ为合的状态时，机动离合器Ⅵ为分的状态，两个机动离合器可以同时分，即变速箱为空挡状态，但是不能同时合。该变速箱的输入轴通过自动离合器与动力源的输出轴连接，只有当动力源（比如发动机）的输出转速达到指定转速及以上时，才会连接动力源与变速箱的输入轴，该自动离合器与专利号201210030303.9所述的专利方案内的自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械式自动超越离合器，其特征是：它包括转动轮、飞轮，转动轮和飞轮同心，转动轮设置有至少一个轮面，飞轮数量与转动轮轮面数量相同，飞轮套置在轮面上可转动，轮面上设置有滚珠槽，滚珠槽内设置有滚珠，滚珠槽底设置有弹性支撑装置，弹性支撑装置将滚珠外推，滚珠的部分球面凸出轮面，滚珠朝向弹性支撑装置方向受压，整个球面可沉入滚珠槽，所述的滚珠槽设置有朝向飞轮旋转方向的坡面，滚珠在飞轮转动推动下可沿坡面滚出，直至滚珠卡接在飞轮和坡面之间。

【技术特征摘要】
1.一种机械式自动超越离合器，其特征是：它包括转动轮、飞轮，转动轮和飞轮同心，转动轮设置有至少一个轮面，飞轮数量与转动轮轮面数量相同，飞轮套置在轮面上可转动，轮面上设置有滚珠槽，滚珠槽内设置有滚珠，滚珠槽底设置有弹性支撑装置，弹性支撑装置将滚珠外推，滚珠的部分球面凸出轮面，滚珠朝向弹性支撑装置方向受压，整个球面可沉入滚珠槽，所述的滚珠槽设置有朝向飞轮旋转方向的坡面，滚珠在飞轮转动推动下可沿坡面滚出，直至滚珠卡接在飞轮和坡面之间。2.根据权利要求1所述的机械式自动超越离合器，其特征是：所述的滚珠槽包括窝槽和坡面，滚珠槽的宽度略大于滚珠的直径，窝槽的深度大于滚珠的直径，弹性支撑装置设置在窝槽底部，从坡面底部到坡顶，坡面与轮面的距离逐渐缩小，当飞轮转速大于转动轮转速时，飞轮内面与滚珠突出的球面接触，并推动滚珠沿坡面向飞轮转动方向滚动，当滚珠所在的坡面与飞轮内面之间的距离小于等于滚珠直径时，滚珠卡接在坡面和飞轮内面之间。3.根据权利要求1所述的机械式自动超越离合器，其特征是：所述的滚珠槽的转动轴线垂直的剖面图中，滚珠槽线包括首尾连接的挡面线、窝槽线、坡面线，挡面线所在面不会将滚珠卡接在挡面线所在的挡面和飞轮内面之间，即当轮面转速高于相对应的轮面转速时，滚珠会被飞轮面压向窝槽，而不会卡在挡面和飞轮内面之间。4.根据权利要求3所述的机械式自动超越离合器，其特征是：从滚珠槽沿到至少滚珠半径的距离段的挡面线与滚珠槽沿处轮面的垂直线重合；所述的窝槽线为劣弧，所述的坡面线为直线段段。5.根据权利要求1所述的机械式自动超越离合器，其特征是：所述的飞轮内面为圆面或两个半圆错位面，当飞轮内面为圆面时，飞轮内面与转动轮轮面之间设置有间隙，且间隙距离小于滚珠的半径；当飞轮内面为两个半圆错位面时，两个半圆的半径相同，且半径大于轮面半径，两个半圆沿同一条直径线错位构成错位面结构，半圆面到转动轮轮面的最大距离小于轮面半径与滚珠半径之和。6.根据权利要求1所述的机械式自动超越离合器，其特征是：所述的飞轮内面可以为多个短圆弧面构成的规则齿面，所有短圆弧面的圆心设置在一个圆上。7.根据权利要求1所述的机械式自动超越离合器，其特征是：所述的飞轮内面为两个半圆错位面或多个短圆弧面构成的规则齿面时，飞轮内面距离轮面...

【专利技术属性】
技术研发人员：江廷普，张岩，江磊，江小庆，韩笑笑，许丛丛，高峰，史琰赟，宋然冉，宋爱军，
申请(专利权)人：江廷普，
类型：发明
国别省市：山东,37