一种机械自动变速机构的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001 ] 本发明属于机械变速器领域的一种机械自动变速机构
二、【背景技术】
[0002]汽车自动变速器目前在国际上已成为发展趋势。与传统的手动变速器相比，汽车自动变速器在节能、可操控和驾驶舒适性等方面有显著优势。因此，自动变速器在汽车工业发达国家和地区的市场占有率越来越高。我国提倡开发自动变速器已多年，但令人遗憾的是，国内市场上至今很少有完全自主开发、经过市场长期检验、形成产业化的自动变速器。核心技术缺失是困扰我国汽车零部件行业的关键问题之一，在自动变速器领域，这一问题尤为突出。
[0003]目前，主流的自动变速器主要有AT(液力自动变速器)、CVT (无级变速器)、AMT (电控机械式自动变速器)、DCT (双离合器自动变速器)。
[0004]从我国的实际情况来看，对这些产品的开发主要存在着下面的问题。
[0005]1、AT (液力自动变速器)开发的主要困难是控制系统的开发，近几年，少数汽车零部件企业通过技术引进，推出了自主生产的AT产品，但没有形成产业化。开发AT的难点主要体现在控制系统的开发上，尤其是发动机控制系统与变速器控制系统的速比匹配问题。控制系统的开发需要以大量的原始数据积累为基础，国内目前在这方面存在明显欠缺。
[0006]2、CVT (无级变速器)钢带制造和液压阀控制技术突破难，CVT的开发难点主要集中在钢带制造和液压阀控制技术两个方面。CVT的钢带，目前国际上只有博世等个别零部件巨头企业具备生产能力，国内企业短时间内实现自主生产的可能性很小。自主企业生产CVT，钢带只能从国外采购。再者，CVT的液压阀控制技术开发难度也非常大，其控制系统的开发恐怕是几种自动变速器中最难的。自主CVT迟迟不能产业化，液压阀控制技术是主要的难点。
[0007]3、AMT(电控机械式自动变速器)开发进展得相对顺利，但是，行业内人士指出，国内对AMT核心技术的掌握仍处于初级阶段。与很多汽车零部件一样，AMT开发的难点仍然集中在控制系统和执行机构上。要实现电控换挡，AMT对选换挡执行机构、离合器执行机构以及变速器的加工精度要求较高，国内目前在这方面还存在欠缺，根本问题是加工工艺水平较低。虽然已有企业实现量产，但自主AMT还没有经历市场的考验，可靠性如何，还有待进一步观察。
[0008]4、DCT(双离合器自动变速器)，目前国内自主开发的难点主要是液压模块和双离合器两方面，核心问题还是加工工艺水平低，控制系统开发能力较弱。
[0009]综上所述，在我国，自动变速器的开发已经形成了一种瓶颈现象，所以，开发出一种适应性相对较强自动变速器，就成为了很有必要的事情。
[0010]目前，随着目前一些新技术的出现，使得这种新的自动变速器的开发成为了可能。
[0011]例如，自2008年以来，在我国，陆续出现了专利号为:200810139747.x，专利名称为:离心式机械离合器，专利号为:201020114834.2，专利名称为:新型滚柱离心离合器，专利申请号为:201210234880.X，专利申请名称为:一种离心离合器的一些专利技术(其中，新型滚柱离心离合器是离心式机械离合器的附属专利)，这些专利(或专利申请)技术的出现，使得开发一种新的机械自动变速机构成为了可能。
三、
【发明内容】
[0012]本发明的目的是在上述专利或专利申请的技术方案的基础上，提出一种结构相对简单，制造难度相对较低，可靠性相对较高，节能效果相对较好的一种机械自动变速机构的原理性技术方案。
[0013]本发明是这样实现的，机构中具有外环上制有或固定装有齿轮的新型滚柱离心离合器机构，其特征在于:在通过轴承安装在机构箱体3内的动力输入轴I上，沿轴向依次固定同轴装有多个按不同齿数排列的外环6上制有或固定装有主动齿轮的内星轮9与输入轴I作固定连接的新型滚柱离心离合器2，在通过轴承与动力输入轴I轴线平行安装在机构箱体3内的输出轴4上，依次装有多个与动力输入轴I上的主动齿轮对应的且相互啮合的从动齿轮5，动力输入轴I上各新型滚柱离心离合器2中的滚柱7按一定的换挡规律分别采用不同的结合转速。
[0014]将原新型滚柱离心离合器中的弹簧顶销机构去掉，在原弹簧顶销机构位置附近的内星轮9的滚柱7的工作面上靠近滚柱7的位置处，在与滚柱7的工作面垂直方向上开一个沿内星轮9轴线方向的矩形通槽，并由该槽的槽底向上，依次装有多个压缩弹簧10、长度与滚柱7长度对应的矩形垫块11和圆柱型压紧轴12，其中，压缩弹簧10上端的一部分长度装入垫块11下平面上对应制有的盲孔中，下端紧顶在槽底部，处于垫块11上面的顶在滚柱7上的压紧轴12在压缩弹簧10的作用下处于可将滚柱7顶向脱开方向的位置上。
[0015]当本发明用于汽车变速器时，必要时也可以在机构输入动力的发动机的加速拉杆22的附近，装有一端固定在机架上，另一端通过拉伸弹簧联接在加速拉杆22上的可沿减速方向瞬时拉动加速拉杆22的电磁铁16，电磁铁16接通与断开的控制过程是通过转速传感器TG将动力输入轴I的转速信号转换成电压信号输送到单片机STC12LE4052AD的Pl.0 口(19脚)，单片机经AD转换将模拟电压信号转换成数字电压信号并与设定的多个档位的阀值相比较，不足阀值时循环等待，达到阀值时，Pl.1 口置0，光耦Al导通，控制电磁铁16动作，动作完成后电磁铁16自动复位，进入下一循环。
[0016]可将多组动力输入轴I及沿轴向依次固定同轴装有多个按不同齿数排列的外环6上制有或固定装有主动齿轮的内星轮9与输入轴I作固定连接新型滚柱离心离合器2，沿以输出轴4的轴心为圆心，输出轴4与输入轴I轴心的距离为半径画出的圆周上与输出轴4平行分布，并通过轴向与输出轴4同轴的外端与发动机连接的内端通过与其固定联接的主动齿轮24与固定安装在各输入轴I的输入端上的传动齿轮23做常啮合连接的中心输入轴25联接起来，在输出轴4上，依次装有多个与多个动力输入轴I上的各自不同齿数的主动齿轮分别对应且相互啮合的从动齿轮5，各动力输入轴I上的各新型滚柱离心离合器2中的滚柱7按整体统一的换挡规律分别采用不同的结合转速。
[0017]可将多个分别与不同发动机连接的动力输入轴I及沿其轴向依次固定同轴装有多个按不同齿数排列的外环6上制有或固定装有主动齿轮的内星轮9与输入轴I作固定连接的新型滚柱离心离合器2，沿以输出轴4的轴心为圆心，输出轴4与输入轴I的轴心距离为半径画出的圆周上与输出轴4平行分布，在各输入轴I上安装的主动齿轮其排列顺序和技术参数均相同，在输出轴4上，依次装有多个与各动力输入轴I上的各档主动齿轮对应并相互常啮合的从动齿轮5，各动力输入轴I上各新型滚柱离心离合器2中的滚柱7按相同的换挡规律分别使各对应档位的结合转速相同。
[0018]还有一种技术方案，机构中具有外星轮上制有或固定装有齿轮的一种离心离合器机构，其特征在于:在通过轴承安装在机构箱体28内的动力输入轴26上，沿轴向依次固定同轴装有多个按不同齿数排列的输入齿轮27，在通过轴承与动力输入轴26轴线平行安装在机构箱体28内的输出轴29上，依次装有多个与动力输入轴26上的输入齿轮27对应的且相互啮合的外星轮31上制有或固定装有从动齿轮的一种离心离合器30，其中，外星轮31上制有或固定装有从动齿轮的一种离心离合器30是通过其内环32同轴固定安装在输出轴29上的，输出轴29上各一种离心离合器30中的滚柱34按一定的换挡规律分别采用不同的结合转速。
[0019]根据上述的技术方案，可将原一种离心离合器中的弹簧机构去掉，在原弹簧机构位置附近的外星轮31的滚柱34的工作面上靠近滚柱34的位置处，在与滚柱34的工作面垂直方向上开一个沿外星轮31轴线方向的矩形通槽，并由该槽的槽底向上，依次装有多个压缩弹簧37、长度与滚柱34长度对应的矩形垫块36和圆柱型压紧轴35，其中，压缩弹簧37上端的一部分长度装入垫块36下平面上对应制有的盲孔中，下端紧顶在槽底部，处于垫块36上面并顶在滚柱34上的压紧轴35在压缩弹簧37的作用下处于可将滚柱34顶向脱开方向的位置上。
[0020]还有一种技术方案，机构中具有外星轮上制有或固定装有齿轮的一种离心离合器机构，其特征在于:在多个分别通过其内环固定安装在通过轴承安装在箱体48上的多个中间轴45的外端轴段上的外星轮上制有或固定装有相同齿数齿轮的一种离心离合器机构43，沿以通过轴承安装在箱体48上的输出轴47的轴心为为圆心，输出轴47与中间轴45的轴心距离为半径画出的圆周上与输出轴47平行分布，输出轴47沿轴向固定同轴装有按一定换挡规律排列的多个输出齿轮46，各中间轴45上分别固定装有一个与输出齿轮46中的一个输出齿轮46成常啮合状态的输入齿轮44，各外星轮上制有或固定装有相同齿数齿轮的一种离心离合器机构43上的齿轮同时和固定在与发动机连接的位于输出轴外侧的并与输出轴47的轴线重合的动力输入轴41上的输入齿轮42做常啮合连接。
[0021]也可以将机构中的输入齿轮44去掉，在各中间轴45上，分别装有多个与多个输出齿轮46中的一个输出齿轮46按一定的换挡规律单独啮合的外环上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器49，各外环上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器49中滚柱的结合转速，根据整体统一的换挡规律分别设定。
[0022]下面，通过对上述技术方案用于汽车变速器时的工作过程做一个简要的说明，具体的细节，将在【具体实施方式】中根据说明书附图，再做详细的说明。另外，有一点需要说明一下，就是由于本发明提出的只是一种机械自动变速机构的技术方案，并不是全部的变速器方案，所以当本发明用于汽车变速器时，一般情况下，应在本方案的输出轴的前端增加一组传统的带有空档、前进挡和倒挡交换齿轮的机构或副变速器机构，这时本方案中的输出轴一般可理解为中间轴。
[0023]当发动机的动力通过动力输入轴I输入后，外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2在发动机的转速没有达到事先设定的I档的结合转速时，发动机这时处于怠速范围的空转状态，踏动加速踏板(或说油门踏板)，随着发动机转速的提升，当转速达到事先设定好的I档结合转速时，在离心力的作用下，中部离心块8开始克服滚柱7及由压缩弹簧10压紧的压紧轴12的作用力，将滚柱7顶向结合的工作位置，这时，外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2开始工作，通过外环6上的齿轮和输出轴4上的从动齿轮5组成的齿轮副将动力传递给输出轴4，随着发动机转速的提升，当输入轴I的转速达到事先设定的2档的结合转速时，2档位置上的外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2上的滚柱7结合并开始工作，由于2档位置上的齿轮齿数大于I档位置上的齿轮齿数，所以这时随着输出轴4转速的提升，I档位置上的齿轮或说外环6开始做超越转动，而这时其它档位上的外环6由于其滚柱7并没有结合，所以都处于空转状态下。随着输入轴I转速的继续提高，直至达到最高档位。可以明显看出，在机构中，只可能有一个齿轮副处于结合的工作状态下，而其他齿轮副只能处于超越或空转的状态下，因此机