本发明专利技术是一种机动车用自动挡齿轮变速器。本发明专利技术首次在自动挡齿轮变速器中使用直线步进电机、花键式同步器和多种传感器。本自动挡齿轮变速器在换挡过程中可以达到“精准同步”的目的。本发明专利技术的优点是：1、自动同步过程快、无摩擦。2、花键式同步器花键齿的数量少、简单可靠、加工和装配容易。3、花键式同步器的使用数量少。如果在一个变速器中采用二级变速，只使用两个花键式同步器，总的变速挡位就可以达到几十个。只要增减齿轮的对数即可增减齿轮变速器的挡位数量。只要挡位数量够多，就可以获得无级变速的效果。
【技术实现步骤摘要】
自动挡齿轮变速器
本专利技术涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种机动车用自动挡齿轮变速器。
技术介绍
目前在机动车上使用的齿轮变速器挡位数量少，一般为4-6挡，换挡时显得生硬，传动比不连续。不能大量增加挡位数量的原因是当前齿轮变速器中使用的同步器设计不科学、过于复杂、体积偏大、依靠摩擦同步导致故障率偏高、同步器使用数量多到每两挡就必须使用一个同步器。用当前技术制造一台16挡齿轮变速器，必须配备8个同步器，齿轮和同步器的比例为2比1。这个比例是任何齿轮变速器都无法承受的。多年来相关领域人员在这方面努力攻关，但收效甚微。本专利技术首次提出“精准同步”的理念。在本专利技术中，“精准同步”就是当花键式同步器的花键与即将被同步齿轮的花键槽对齐时瞬间将二者啮合。“精准同步”的好处有：1、同步过程无摩擦、减少故障率、缩短同步过程用时、同步过程平滑。2、花键式同步器的花键齿数量少、宽大厚实、坚固耐用。3、花键式同步器的结构简单可靠、加工和装配容易。4、花键式同步器使用的数量少。如果同样在一个16挡变速器中，本专利技术只使用1-2个花键式同步器既可满足要求。一般认为，如果在机动车上安装36挡以上的自动挡齿轮变速器，基本上就可以得到无级变速器的效果。本自动挡齿轮变速器只使用2个同步器，再配合两级变速，达到36挡很容易。当前，流行的各种自动挡齿轮变速器无论怎样努力也无法达到这个目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种机动车用自动挡齿轮变速器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：自动挡齿轮变速器，包括中轴(1)、输入轴(4)、一级齿轮组(5－1、2、3、4)、一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)、一级直线位移传感器组(7)、一级圆筒直线步进电机定子(9)、一级花键式同步器(10)、同步齿轮转速和角位移传感器组(11)、二级花键式同步器(12)、二级圆筒直线步进电机定子(13)、同步器转速和角位移传感器(15)、支撑环(16)、二级直线位移传感器组(17)、二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)、二级齿轮组(19－1、2、3、4)、输出轴(20)、轴承组(21)、外壳(22)、电子控制器(23)；其结构是：中轴(1)有一端伸出外壳(22)、在伸出端固定支撑环(16)；一级齿轮组(5－1、2、3、4)套在输入轴(4)上、静配合；一级齿轮组(5－1、2、3、4)的各个齿轮分别和一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；二级齿轮组(19－1、2、3、4)套在输出轴(20)上、静配合；二级齿轮组(19－1、2、3、4)的各个齿轮分别和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)套在中轴(1)的两侧并公用中轴(1)，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键槽(30)与中轴(1)的中轴花键(33)动配合，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)可以轴向自由移动；一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)分别套在一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)上，一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的同步齿轮花键槽(35)与一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键(29)动配合；外壳(22)支撑轴承组(21)，轴承组(21)支撑一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)中各个同步齿轮单独自由旋转；一级圆筒直线步进电机定子(9)和二级圆筒直线步进电机定子(13)固定在外壳(22)的内壁上，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)从一级圆筒直线步进电机定子(9)和二级圆筒直线步进电机定子(13)的中心穿过；一级直线位移传感器组(7)和二级直线位移传感器组(17)靠近一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的直线位移永磁环(27)并固定在外壳(22)的内壁上；同步齿轮转速和角位移传感器组(11)的每个传感器分别对应、靠近一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)每个同步齿轮的同步齿轮永磁镶块组(34-1、2、3、4、5、6、7、8)并固定在外壳(22)的内壁上；同步器转速和角位移传感器(15)靠近支撑环(16)的同步器永磁镶块组(32-1、2、3、4、5、6、7、8)并固定在外壳(22)的外壁上；电子控制器(23)固定在外壳(22)的外壁上；除了同步器转速和角位移传感器(15)、支撑环(16)和电子控制器(23)外，其它零部件都安装在外壳(22)内；所述的一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)由花键套(25)、圆筒直线步进电机动子(26)、直线位移永磁环(27)、接合套(28)、同步器花键(29)和同步器花键槽(30)组成；花键套(25)、圆筒直线步进电机动子(26)和接合套(28)并列固定成为一体；直线位移永磁环(27)套在接合套(28)的一侧、静配合；所述的支撑环(16)上镶有一组同步器永磁镶块组(32-1、2、3、4、5、6、7、8)；所述的一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的每个同步齿轮边缘都镶有一组同步齿轮永磁镶块组(34-1、2、3、4、5、6、7、8)。本专利技术的有益效果是：该自动挡齿轮变速器体积小巧、结构简单、挡位多、可以自动精确测量各个运动中相关零部件的直线位移、角位移和转速、能够根据驾驶员的指令快速而精准的实现几十个挡位的自动换挡；本专利技术采用的是两级换挡方式，两级结构基本相同，公用中轴。第一级4挡：前进3挡，后退1挡，第二级4挡。两级相乘，总计16挡，前进12挡，后退4挡。每一级主要包括一根轴、4对齿轮和一个能自动换挡的花键式同步器。本专利技术虽然是十六挡自动挡齿轮变速器。但是只要增加齿轮的对数即可增加本自动挡齿轮变速器的挡位数量，无须再增加同步器的数量。只要本自动挡齿轮变速器的挡位数量增加够多，就可以获得无级变速的效果。附图说明图1：自动挡齿轮变速器平面结构简图；图2：花键同步器剖视图；图3：同步器永磁镶块组(32-1、2、3、4、5、6、7、8)安装图；图4：同步齿轮永磁镶块组(34-1、2、3、4、5、6、7、8)安装图；在图中：1、中轴；4、输入轴；(5－1、2、3、4)、一级齿轮组；(6－1、2、3、4)、一级同步齿轮组；7、一级直线位移传感器组；8、一级花键式同步器拨叉；9、一级圆筒形直线步进电机定子；10、一级花键式同步器；11、同步齿轮转速和角位移传感器组；12、二级花键式同步器；13、二级圆筒形直线步进电机定子；14、二级花键式同步器拨叉；15、同步器转速和角位移传感器；16、支撑环；17、二级直线位移传感器组；(18－1、2、3、4)、二级同步齿轮组；(19－1、2、3、4)、二级齿轮组；20、输出轴；21、轴承组；22、外壳；23、电子控制器；25、花键套；26、圆筒形直线步进电机动子；27、直线位移永磁环；28、接合套；29、同步器花键；30、同步器花键槽；(32-1、2、3、4、5、6、7、8)、同步器永磁镶块；33、中轴花键；(34-1、2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.自动挡齿轮变速器，其特征是：包括中轴(1)、输入轴(4)、一级齿轮组(5－1、2、3、4)、一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)、一级直线位移传感器组(7)、一级圆筒直线步进电机定子(9)、一级花键式同步器(10)、同步齿轮转速和角位移传感器组(11)、二级花键式同步器(12)、二级圆筒直线步进电机定子(13)、同步器转速和角位移传感器(15)、支撑环(16)、二级直线位移传感器组(17)、二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)、二级齿轮组(19－1、2、3、4)、输出轴(20)、轴承组(21)、外壳(22)、电子控制器(23)；其结构是：中轴(1)有一端伸出外壳(22)、在伸出端固定支撑环(16)；一级齿轮组(5－1、2、3、4)套在输入轴(4)上、静配合；一级齿轮组(5－1、2、3、4)的各个齿轮分别和一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；二级齿轮组(19－1、2、3、4)套在输出轴(20)上、静配合；二级齿轮组(19－1、2、3、4)的各个齿轮分别和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)套在中轴(1)的两侧并公用中轴(1)，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键槽(30)与中轴(1)的中轴花键(33)动配合，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)可以轴向自由移动；一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)分别套在一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)上，一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的同步齿轮花键槽(35)与一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键(29)动配合；外壳(22)支撑轴承组(21)，轴承组(21)支撑一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)中各个同步齿轮单独自由旋转；一级圆筒直线步进电机定子(9)和二级圆筒直线步进电机定子(13)固定在外壳(22)的内壁上，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)从一级圆筒直线步进电机定子(9)和二级圆筒直线步进电机定子(13)的中心穿过；一级直线位移传感器组(7)和二级直线位移传感器组(17)靠近一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的直线位移永磁环(27)并固定在外壳(22)的内壁上；同步齿轮转速和角位移传感器组(11)的每个传感器分别对应、靠近一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)每个同步齿轮的同步齿轮永磁镶块组(34‑1、2、3、4、5、6、7、8)并固定在外壳(22)的内壁上；同步器转速和角位移传感器(15)靠近支撑环(16)的同步器永磁镶块组(32‑1、2、3、4、5、6、7、8)并固定在外壳(22)的外壁上；电子控制器(23)固定在外壳(22)的外壁上；除了同步器转速和角位移传感器(15)、支撑环(16)和电子控制器(23)外，其它零部件都安装在外壳(22)内。...
【技术特征摘要】
1.自动挡齿轮变速器，其特征是：包括中轴(1)、输入轴(4)、一级齿轮组(5－1、2、3、4)、一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)、一级直线位移传感器组(7)、一级圆筒直线步进电机定子(9)、一级花键式同步器(10)、同步齿轮转速和角位移传感器组(11)、二级花键式同步器(12)、二级圆筒直线步进电机定子(13)、同步器转速和角位移传感器(15)、支撑环(16)、二级直线位移传感器组(17)、二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)、二级齿轮组(19－1、2、3、4)、输出轴(20)、轴承组(21)、外壳(22)、电子控制器(23)；其结构是：中轴(1)有一端伸出外壳(22)、在伸出端固定支撑环(16)；一级齿轮组(5－1、2、3、4)套在输入轴(4)上、静配合；一级齿轮组(5－1、2、3、4)的各个齿轮分别和一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；二级齿轮组(19－1、2、3、4)套在输出轴(20)上、静配合；二级齿轮组(19－1、2、3、4)的各个齿轮分别和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的各个同步齿轮对应啮合旋转；一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)套在中轴(1)的两侧并公用中轴(1)，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键槽(30)与中轴(1)的中轴花键(33)动配合，一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)可以轴向自由移动；一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)分别套在一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)上，一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4)的同步齿轮花键槽(35)与一级花键式同步器(10)和二级花键式同步器(12)的同步器花键(29)动配合；外壳(22)支撑轴承组(21)，轴承组(21)支撑一级同步齿轮组(6－1、2、3、4)和二级同步齿轮组(18－1、2、3、4...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏元峰，
申请(专利权)人：夏元峰，
类型：发明
国别省市：山东,37
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