一种基于离心力控制的机械自动变速器的制作方法

本发明属于自动变速器技术领域，尤其涉及一种基于离心力控制的机械自动变速器。

背景技术：

目前很多动力行业均使用了变速器，自动变速器作为一种变速器中高技术的自动化技术也逐步普及，汽车作为其中使用自动变速器最多的机器设备，其自动变速器技术随着电子行业的发展已经非常先进，自动变速器相对于传动手动变速器，多了速度识别和变速控制，对于速度识别和控制往往使用了电子技术，使自动变速器具有了很多的电子部分，电子设备作为一种自动变化器变速的检测部分，其可靠性肯定不如机械识别变速可靠。本发明发明了利用机械结构对离心力的感应而达到改变传动比的目的，不需要人工换挡变速。

本发明设计一种基于离心力控制的机械自动变速器解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于离心力控制的机械自动变速器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于离心力控制的机械自动变速器，其特征在于：它包括切换齿轮、切换铰链、切换杆、切换导条、复位弹簧、弹簧卡板、离心块、离心通道、输出轴、输入轴、第一固定板、第一传动齿轮、第一齿环、第二固定板、第二传动齿轮、第三固定板、第二齿环、第三转轴、第三传动齿轮、限位环、第二转轴、离心弹簧、离心套卡块、离心套、离心支柱、切换齿轮导槽，其中输入轴安装在第一固定板上，第一传动齿轮安装在输入轴的一端，第一齿环内表面具有齿，其安装在第一传动齿轮上且第一齿环与第一传动齿轮同心；第二转轴安装在第二固定板上，第二传动齿轮安装在第二转轴一端，第二固定板位于第一齿环和第二传动齿轮之间，第二转轴面向第一齿环的一端上具有齿且与第一齿环的内齿啮合，第二齿环安装在第二传动齿轮上且第二齿环与第二传动齿轮同心；第三转轴安装在第三固定板上，第三传动齿轮安装在第三转轴一端，第三固定板位于第二齿环和第三传动齿轮之间，第三转轴面向第二齿环的一端上具有齿且与第二齿环的内齿啮合；输入轴、第二转轴和第三转轴不同心安装，第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮直径大小依次增加；两个离心通道对称地安装在输出轴的圆柱面上，弹簧卡板安装在输出轴上，限位环安装在输出轴的一端，在限位环和弹簧卡板之间对称安装有两个切换导条，切换齿轮中间的圆孔处对称开有两个切换齿轮导槽，切换齿轮安装在输出轴上且切换齿轮导槽与切换导条配合，复位弹簧安装在输出轴上，且一端安装在切换齿轮上，另一端安装在弹簧卡板上；两个离心通道内部结构及其相关安装结构完全相同，对于其中任意一个，离心支柱安装在离心通道中间，两个离心套卡块对称地安装在离心支柱顶端的外缘面上，离心套内部对称地开有两个离心套卡槽且两个离心套卡槽一端并未穿透离心套；离心套安装在离心通道中且离心套内孔与离心支柱配合，离心套卡块滑动于离心套卡槽中；离心弹簧安装在离心通道与离心套之间，且离心弹簧一端与离心通道底端固定，另一端与安装在离心套顶部的离心块底端固定；切换杆一端通过切换铰链与离心块连接，另一端通过切换铰链与切换齿轮侧面连接；切换齿轮通过在输出轴上移动可以依次与第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述位于离心块处的切换杆一端安装位置高于位于切换齿轮处的切换杆一端。

作为本技术的进一步改进，上述离心块安装切换铰链的一端加工有斜角。

作为本技术的进一步改进，上述两个对称分布的离心通道内部之间没有相通。

相对于传统的自动变速器技术，本发明中切换齿轮通过切换齿轮导槽与输出轴上的切换导条的配合安装在输出轴上，切换齿轮可以在输出轴上滑动，复位弹簧的安装起到了复位切换齿轮与弹簧卡板之间的间距，限位环的安装防止了切换齿轮滑动过程中从输出轴上滑出；套在离心支柱上的离心套可以上下滑动，离心套卡槽没有穿透离心套带来的有意效果是离心套卡块在离心套卡槽中滑动过程中能够防止离心套滑出离心支柱；离心套上离心块具有一定的重量，在输出轴被带动过程中离心力的作用能够使离心块带动离心套在离心支柱上滑动，离心块将沿着离心套的轴线方向移动，移动中通过铰链、切换杆、铰链的依次带动最终驱动切换齿轮在输出轴上滑动，设计两个对称分布的离心通道的目的在于维持输出轴转动过程中的转动平衡。切换齿轮通过依次与第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮的啮合而被驱动旋转，输入轴直接驱动第一传动齿轮，第一传动齿轮通过其上安装的第一齿环与第二转轴的啮合带动第二转轴转动，进而带动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮转动通过自身安装的第二齿环与第三转轴的啮合带动第三转轴转动，进而带动第三传动齿轮转动，齿环的齿数远大于转轴的齿数，所以在输入轴驱动下，第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮的转速依次增加。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是整体部件结构正视图。

图3是整体部件结构剖视图。

图4是离心通道相关结构示意图。

图5是离心块结构示意图。

图6是离心套结构示意图。

图7是限位环及切换导条安装示意图。

图8是离心通道内部结构示意图。

图9是切换齿轮结构示意图。

图10是传动齿轮结构安装示意图。

图11是齿环安装结构示意图。

图中标号名称：1、切换齿轮，2、切换铰链，3、切换杆，4、切换导条，5、复位弹簧，6、弹簧卡板，7、离心块，8、离心通道，9、输出轴，10、输入轴，11、第一固定板，12、第一传动齿轮，13、第一齿环，14、第二固定板，15、第二传动齿轮，16、第三固定板，17、第二齿环，18、第三转轴，19、第三传动齿轮，20、限位环，21、第二转轴，22、离心弹簧，23、离心套卡块，24、离心套，25、离心支柱，26、切换齿轮导槽，31、离心套卡槽。

具体实施方式

如图1、2、3所示，它包括切换齿轮1、切换铰链2、切换杆3、切换导条4、复位弹簧5、弹簧卡板6、离心块7、离心通道8、输出轴9、输入轴10、第一固定板11、第一传动齿轮12、第一齿环13、第二固定板14、第二传动齿轮15、第三固定板16、第二齿环17、第三转轴18、第三传动齿轮19、限位环20、第二转轴21、离心弹簧22、离心套卡块23、离心套24、离心支柱25、切换齿轮导槽26，其中如图1、3、10、11所示，输入轴10安装在第一固定板11上，第一传动齿轮12安装在输入轴10的一端，第一齿环13内表面具有齿，其安装在第一传动齿轮12上且第一齿环13与第一传动齿轮12同心；第二转轴21安装在第二固定板14上，第二传动齿轮15安装在第二转轴21一端，第二固定板14位于第一齿环13和第二传动齿轮15之间，第二转轴21面向第一齿环13的一端上具有齿且与第一齿环13的内齿啮合，第二齿环17安装在第二传动齿轮15上且第二齿环17与第二传动齿轮15同心；第三转轴18安装在第三固定板16上，第三传动齿轮19安装在第三转轴18一端，第三固定板16位于第二齿环17和第三传动齿轮19之间，第三转轴18面向第二齿环17的一端上具有齿且与第二齿环17的内齿啮合；输入轴10、第二转轴21和第三转轴18不同心安装，第一传动齿轮12、第二传动齿轮15和第三传动齿轮19直径大小依次增加；如图4所示，两个离心通道8对称地安装在输出轴9的圆柱面上，如图1所示，弹簧卡板6安装在输出轴9上，如图2、7所示，限位环20安装在输出轴9的一端，在限位环20和弹簧卡板6之间对称安装有两个切换导条4，如图9所示，切换齿轮1中间的圆孔处对称开有两个切换齿轮导槽26，如图1所示，切换齿轮1安装在输出轴9上且切换齿轮导槽26与切换导条4配合，复位弹簧5安装在输出轴9上，且一端安装在切换齿轮1上，另一端安装在弹簧卡板6上；如图4所示，两个离心通道8内部结构及其相关安装结构完全相同，对于其中任意一个，如图8所示，离心支柱25安装在离心通道8中间，如图4、8所示，两个离心套卡块23对称地安装在离心支柱25顶端的外缘面上，如图6所示，离心套24内部对称地开有两个离心套卡槽31且两个离心套卡槽31一端并未穿透离心套24；如图4所示，离心套24安装在离心通道8中且离心套24内孔与离心支柱25配合，离心套卡块23滑动于离心套卡槽31中；离心弹簧22安装在离心通道8与离心套24之间，且离心弹簧22一端与离心通道8底端固定，另一端与安装在离心套24顶部的离心块7底端固定；如图1、5所示，切换杆3一端通过切换铰链2与离心块7连接，另一端通过切换铰链2与切换齿轮1侧面连接；切换齿轮1通过在输出轴9上移动可以依次与第一传动齿轮12、第二传动齿轮15和第三传动齿轮19啮合。

如图2、3所示，上述位于离心块7处的切换杆3一端安装位置高于位于切换齿轮1处的切换杆3一端。

如图5所示，上述离心块7安装切换铰链2的一端加工有斜角。

如图4所示，上述两个对称分布的离心通道8内部之间没有相通。

综上所述，本发明中切换齿轮1通过切换齿轮导槽26与输出轴9上的切换导条4的配合安装在输出轴9上，切换齿轮1可以在输出轴9上滑动，复位弹簧5的安装起到了复位切换齿轮1与弹簧卡板6之间的间距，限位环20的安装防止了切换齿轮1滑动过程中从输出轴9上滑出；套在离心支柱25上的离心套24可以上下滑动，离心套卡槽31没有穿透离心套24带来的有意效果是离心套卡块23在离心套卡槽31中滑动过程中能够防止离心套24滑出离心支柱25；离心套24上离心块7具有一定的重量，在输出轴9被带动过程中离心力的作用能够使离心块7带动离心套24在离心支柱25上滑动，离心块7将沿着离心套24的轴线方向移动，移动中通过铰链、切换杆3、铰链的依次带动最终驱动切换齿轮1在输出轴9上滑动，设计两个对称分布的离心通道8的目的在于维持输出轴9转动过程中的转动平衡。切换齿轮1通过依次与第一传动齿轮12、第二传动齿轮15、第三传动齿轮19的啮合而被驱动旋转，输入轴10直接驱动第一传动齿轮12，第一传动齿轮12通过其上安装的第一齿环13与第二转轴21的啮合带动第二转轴21转动，进而带动第二传动齿轮15转动，第二传动齿轮15转动通过自身安装的第二齿环17与第三转轴18的啮合带动第三转轴18转动，进而带动第三传动齿轮19转动，齿环的齿数远大于转轴的齿数，所以在输入轴10驱动下，第一传动齿轮12、第二传动齿轮15和第三传动齿轮19的转速依次增加。

具体实施方式如下：起初切换齿轮1在复位弹簧5和切换杆3作用下与第一传动齿轮12啮合，输入轴10转动通过第一传动齿轮12转动带动切换齿轮1转动，切换齿轮1通过导槽与导块的配合而带动输出轴9转动，输出轴9的转动会使离心套24和离心块7产生离心力，当输出轴9转速达到一定的速度时，离心块7克服离心弹簧22向离心通道8外侧移动，通过切换杆3拉动切换齿轮1在输出轴9上移动，切换齿轮1移动过程中会因为输出轴9转速的增加依次与第二传动齿轮15、第三传动齿轮19啮合，在输入轴10和输出轴9之间将会建立输出轴9转速和之间传动比的关系，随着输出轴9转速的增加，之间的传动比将会增加，即所设计的自动变速器能够根据输出轴9的转速自动调节输入轴10和输出轴9之间的传动比达到自动变速的目的，具有较高的使用效果。另外第一传动齿轮12、第二传动齿轮15、第三传动齿轮19之间的间距等于切换齿轮1的宽度加1-3mm，为了保证切换齿轮1在切换传动齿轮过程中，不同时与两个传动齿轮啮合，避免了运动干涉。