[发明专利]一种二档自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体地涉及一种适用于小功率电动车的二挡机械变速器。

背景技术

目前大部分同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，主要是依靠摩擦作用实现同步。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。

但是，这种通过摩擦来实现同步的结构会造成同步锁环和齿轮外锥面冲击较大，磨损严重；而且这种同步式变速器在换档前必须要使用离合器使主动轴的动力中断，操作繁琐，在挡位切换时动力中断使得驾驶人顿挫感明显。

发明内容

本发明的目的是消除换挡过程的冲击和碰撞，保持动力连续以实现稳定的动力传递。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种柔性接合刚性传动的无动力中断机械变速器，包括空心轴、弹簧圈、凸台推杆、活动凸台、主动齿轮、输入轴、接合套、从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ、钢球、输出轴、拨叉、拨叉轴、传动齿轮组、钢球架、弹簧、齿条、圆柱凸轮、螺栓、齿轮和普通平键。

所述空心轴为带有花键轴段的阶梯轴。所述接合套安装在空心轴的花键轴段上。所述花键轴段的左右两边分别是轴段Ⅰ和轴段Ⅱ。所述轴段Ⅰ和轴段Ⅱ各自的圆周上均匀分布四个圆孔。所述空心轴上的每个圆孔内均安装有钢球。所述钢球通过钢球架定位在圆孔内。四个钢球架的底部均设有套挂弹簧圈的弯钩。

所述活动凸台安装在空心轴的内部空腔中。所述活动凸台为两个一端带有锥度的圆柱体分别用弹簧联接在中间的凸台座上，其两端的锥面与钢球架的弯钩接触。所述凸台推杆的两端分别与活动凸台和拨叉轴连接。所述凸台推杆、活动凸台和拨叉轴一同构成U型结构。所述拨叉安装在拨叉轴上。所述拨叉位于接合套的外围。

所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ分别安装在轴段Ⅰ和轴段Ⅱ上。所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ的内侧圆周上都具有若干凹槽。所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ的内侧圆周上的凹槽对应空心轴上的圆孔位置。所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ各自的一侧端面上具有接合齿圈，此接合齿圈的花键大小与空心轴上的花键大小相同。

所述输入轴为齿轮轴，其齿轮轴段与从动齿轮Ⅱ啮合。所述主动齿轮安装在输入轴上，并与从动齿轮Ⅰ啮合。

所述输入轴通过花键与电机相连实现动力输入，将动力传递给空心轴，然后空心轴通过传动齿轮组把动力传递给输出轴。

所述齿条直接与换挡操作杆相连，通过移动齿条使与其啮合的齿轮转动，从而通过平键带动圆柱凸轮转动，使凸台推杆和拨叉轴都沿凸轮上的曲线槽产生向左或向右的位移。

进一步，所述活动凸台的水平移动能够推动钢球架沿垂直方向移动。

进一步，所述弹簧圈为圆形；所述弹簧圈能对钢球架作用一定的推力和拉力，从而引导钢球在空心轴的圆孔内能自由伸缩。

本发明具有如下优点和积极效果：

(1)通过钢球定位可以在不中断动力，即不使用离合器的情况下，钢球进入待接合齿轮的凹槽，使输出轴与齿轮的转速达到同步，然后接合套与待接合齿轮的花键啮合，完成换挡过程，操作简便，顿挫感明显降低；

(2)柔性接合，即通过活动凸台两侧的弹簧的回复力使得凸台能够推动钢球使其进入轴的圆孔内，用钢球定位的方式使接合套的花键和待接合齿轮的花键实现同速同相，为后续进入刚性结合创造了条件，这种接合方式利用钢球良好的顺滑性可以减少接合过程中的冲击碰撞和摩擦；

(3)刚性传动，通过钢球定位后完成接合套和待接合齿轮的结合，进入花键啮合状态，利用花键传递扭矩大的特点来实现稳定的动力传递。

附图说明

图1为变速器的二维装配示意图；

图2为拨叉轴的控制机构；

图3为变速器的三维装配示意图；

图4为钢球、弹簧圈在空心轴内安装结构示意图；

图5为空心轴的结构示意图；

图6为从动齿轮的结构示意图；

图7为接合套的结构示意图。

图中：空心轴1、弹簧圈2、凸台推杆3、活动凸台4、主动齿轮5、输入轴6、接合套7、从动齿轮Ⅰ8、从动齿轮Ⅱ80、钢球9、输出轴10、拨叉11、拨叉轴12、传动齿轮组13、钢球架14、弹簧15、齿条16、圆柱凸轮17、螺栓18、齿轮19、普通平键20。

具体实施方式