CN101954861B - 机动车三元自动变速器 - Google Patents

Abstract

机动车三元自动变速器涉及全机械自动变速器，包括有与发动机的输出轴离合连接的一轴(1)，中间齿轮轴(9)和二轴(2)，二轴(2)上的前进挡从动齿轮(3)采用超越离合器(4)、螺旋离合器(5)和离心离合器(6)等三元机械离合方式，相互配合形成挡位的相对运动和相对静止，实现机动车全机械自动变速。本发明结构简单紧凑，适应现行手动挡变速器的安装位置和尺寸，制造安装方便。由于构造合理，在挡滑行，在节约燃油，降低排放，增加驾乘舒适性和延长发动机及传动系的使用寿命等方面会产生积极效果。

Description

机动车三元自动变速器

一、技术领域

本发明涉及机动车自动变速器，尤其是一种机动车全机械式自动变速器。

二、背景技术

迄今为止机动车的自动变速器局限于轿车。其原理是电脑板通过车速传感器传来的信息控制各个挡位齿轮的离合器、制动器和单向器的液压油路电磁阀，形成同轴(亦叫周转轮)传动的太阳、行星轮和齿圈之间的各种速比，实现自动换挡变速。为了使车体行驶平稳，在发动机输出端和变速器的输入端设置一个液力偶合器，起着离合器的作用。为了克服液力偶合器的液压打滑引起传动效率较低的缺点，通常增大发动机的排量。它不适合于要求传动效率较高的大型车辆和货车。大型车辆和货车的离合器是摩擦式，变速齿轮为异轴(亦叫平行轴或定轴)传动，变速时手动操纵。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，采用离心式全机械变速机构，实现机动车异轴手动变速器的自动变速。

本发明的目的所采用的技术方案是在前进挡从动齿轮中采用超越离合、螺旋离合和离心离合等三元机械离合方式，相互配合形成挡位的相对运动和相对静止，实现机动车全机械自动变速。

超越离合指在前进挡从动齿轮内部装有楔块式或滚柱式或螺旋式等超越离合器。从动齿轮通过超越离合器与驱动轮传动轴连接的二轴之间形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果从动齿轮的转速大于二轴的转速，则相对静止，同步转动；反之，则相对运动，超越离开。

超越离合器的特征是同轴心上从里向外依次排列二轴、结合轴、超越离合器和前进挡从动齿轮；二轴与结合轴滑转连接，超越离合器在结合轴和从动齿轮之间。对于楔块式超越离合器，二轴与从动齿轮同步转动时，楔块式超越离合器的楔块拧紧方向与从动齿轮的转动方向相同；对于滚柱式超越离合器，保持架位于从动齿轮和结合轴之间，其均匀分布的槽口装有圆柱滚子，圆柱滚子位于结合轴的凹槽处；预紧簧的一端插入保持架孔中固定连接，其另一端插入结合轴孔中固定连接，其预紧力方向与从动齿轮的转动方向一致，使保持架转动将圆柱滚子转动到结合轴的偏心凸面处，从动齿轮转动时带动结合轴同步转动，当从动齿轮的转速小于与二轴同步转动的结合轴的转速时，则超越离开。对于螺旋式超越离合器，浮动结合套的外齿与从动齿轮的内齿滑动连接(直齿型)或滑转连接(斜齿型)，浮动结合套的的内螺纹与结合轴的外螺纹滑转啮合，并且其螺纹旋转方向与从动齿轮的转动方向一致，而浮动结合套的外齿与从动齿轮的内齿螺纹(即斜齿)连接，则螺旋角度与结合轴的螺旋角度相同，但螺旋方向相反。当从动齿轮的转速大于与二轴同步转动的结合轴的转速时，则同步转动，反之，则超越离开。

具体的某挡从动齿轮采用某种超越离合器，要根据该挡从动齿轮承受的最大转矩、最大转速和空间尺寸，以及噪声等因素全面设计。

螺旋离合指结合轴的端部外螺纹与螺旋套内螺纹之间形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果两者接触时，由于车体的惯性力或油门松动使得与从动齿轮啮合的超越离合器转速小于螺旋套转速，则螺旋套内螺纹进入结合轴端部外螺纹啮合，相对静止，同步转动；反之，则相对运动，螺旋离开。

螺旋离合器的特征是螺旋套的内螺纹与螺旋套座的外螺纹和结合轴的外螺纹的螺纹参数相同，都能滑转啮合，并且其螺纹的旋转方向与该挡从动齿轮的转动方向一致，并且螺旋套始终在螺旋套座上浮动，其复位簧一端与螺旋套孔连接，另一端与螺旋套座孔固定连接，其复位簧的扭转方向与螺纹旋向一致，并且始终预紧拉住螺旋套与螺旋套座接触。螺旋套座与二轴花键连接，即螺旋套座与螺旋套始终随二轴同步转动。

螺纹的螺距(导程)、齿形、齿深、齿厚、线数等参数要根据螺纹啮合的均等力、空间尺寸和材料的热处理性能全面考虑。

离心离合指离心部件的离心块由于离心拉簧的拉力不同，确定其挡位的车速限位值不同，造成离心块离心外移自动推动螺旋套轴向移动或者缩回原处不推动螺旋套轴向移动，形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果二轴的转速小于离心拉簧的阈值转速，则螺旋套相对静止，同步转动；反之，则同步转动的同时作轴向相对运动。

离心离合器的特征是螺旋套位于离心座一侧，其外圆斜面对应离心块(亦叫飞块)，离心块的一端固定在离心座的偏心处转动连接，另一端与固定在离心座上的离心拉簧连接。离心座与二轴花键连接。离心拉簧的拉力与该挡位车速即二轴转速阈值相关。超过此阈值，则离心块会离心飞出，推动螺旋套斜面，使螺旋套作轴上移动与该挡的结合轴螺纹结合。

在前进挡中，一挡从动齿轮速比最大，起着起步和重载爬坡的作用，故选择一挡作为自动变速器的D挡。一挡超越离合器的特点是，在一挡从动齿轮内部安装螺旋式或楔块式超越离合器，一挡结合轴的端面为直齿形，位于一挡结合轴侧面的D挡离合齿为直齿形。D挡离合齿由手动拨叉操纵控制构成牙嵌式离合器。D挡离合齿与二轴花键连接。

为了防止行驶中习惯手动换挡损坏变速器，在D挡的换挡拨叉钢球处设置一个由门锁电磁铁控制的锁挡销控制D挡换挡轴。门锁电磁铁为常闭，通电时锁舌退回，锁挡销才能松动。只有车速为零时且车钥匙导通时门锁电磁铁才通电退回锁舌，才能操纵换档杆换挡。

沿用现行手动变速器的操纵机构，将一挡改为D挡，倒挡仍为R挡，三挡改为P(停车挡)，中间的空挡仍为N挡。

本发明工作原理是：在异轴变速器中，发动机的输出轴通过摩擦离合器或者液力偶合器与一轴连接，一轴齿轮与中间轴齿轮啮合。二轴上的前进挡从动齿轮中全部安装超越离合器，在一挡从动齿轮侧面安装D挡离合齿，其余前进挡从动齿轮的侧面都安装离心离合器和螺旋离合器；前进挡从动齿轮同时与中间齿轮轴的主动齿轮对应啮合；二轴上的倒挡(R)从动齿轮通过倒挡中间齿轮与中间齿轮轴的倒挡主动齿轮啮合；二轴的花键输出端与传动轴连接，将发动机的转矩传递到驱动轮。

发动机启动后推进D挡使一挡结合轴通过D挡离合齿与二轴结合，关闭摩擦离合器，松开制动器和徐徐脚踏油门踏板，车体就徐徐起动。此时一挡从动齿轮通过超越离合器和D挡离合齿带动二轴同步转动。当车速超过一挡阈值时，二挡离心离合器工作推动二挡螺旋套贴近二挡结合轴的外螺纹端，由于车体惯性力或者松动油门，二轴和与二轴相对静止的二挡螺旋套的转速大于与二挡从动齿轮同步转动的二挡结合轴的转速，二挡螺旋套瞬即与二挡结合轴螺纹啮合，而一挡齿轮的速比大于二挡，即转速小于二挡，故一挡结合轴随同二挡从动齿轮同步转动，而与一挡从动齿轮超越滑转。

同理依次进入三挡、四挡、五挡、直至若干挡。最高挡挡位时，只有最高挡位齿轮在传递发动机转矩，其余都在滑转。

反之，如果二轴的转速低于五挡的阈值，则五挡离心块逐渐回位，五挡螺套座的螺纹旋转力和五挡复位簧的拉力将五挡螺旋套拉回原处，此时退回到四挡状态。以此类推，停车时或上陡坡时又重新回到一挡状态。

增挡时加速运动，减挡时减速运动。无论增挡或减挡，结合轴与从动齿轮之间在挂挡的瞬间没有传递发动机转矩，处于滑转状态，加之螺纹的啮合和离开是相对运动，对挂挡的螺旋套和相关零件不造成冲击力损坏，安全可靠。从力学的角度，这和普通异轴变速器的同步器直齿嵌入，有着本质的区别。

本发明，结构简单紧凑，适应现行手动挡变速器的安装位置和尺寸，制造安装方便。由于构造合理，在挡滑行，在节约燃油，降低排放，增加驾乘舒适性和延长发动机及传动系的使用寿命等方面会产生积极效果。

四、附图说明

下面结合附图进一步说明本发明。

图1是三元自动变速器示意图；图2是图1中超越离合器放大图；图3是图2的楔块式超越离合器示意图；图4是图2的滚柱式超越离合器示意图；图5是图2的螺旋式超越离合器示意图；图6是图1中螺旋离合器放大图；图7是图1中离心离合器放大图；图8是离心离合器正视图；图9是一档放大图；图10是汽车、电车“5+1”(五个前进挡一个倒挡)三元自动变速器；图11是图10的锁挡器安装示意图；图12是图10的换档标识图；图13摩托车四挡三元自动变速器；图14是电动自行车二挡三元自动变速器。

图中，

1——一轴(亦叫四挡齿轮轴)

2——二轴

3——从动齿轮 3-1——一挡从动齿轮部件 3-2——二挡从动齿轮部

件 3-3——三挡从动齿轮部件 3-4——四挡从动齿轮部件

3-5——五挡从动齿轮部件

4——超越离合器 4-1——楔块式超越离合器 4-2——滚柱式超越离合器

4-2-1——保持架 4-2-2——预紧簧 4-2-3——滚柱 4-3——螺

旋式超越离合器 4-3-1——浮动结合套

5——螺旋离合器 5-1——螺旋套 5-2——螺旋套座 5-3——复位簧

6——离心离合器 6-1——离心座 6-2——离心拉簧 6-3——离心块

7——结合轴

8——D挡离合齿 8-1——D挡拨叉轴部件 8-2——钢球 8-3——门锁

电磁铁 8-4——锁销 8-5——锁舌

9——中间齿轮轴 9-1——倒挡主动齿轮 9-2——五挡主动齿轮

10——倒挡从动齿轮 10-1——R挡离合齿

11——C形挡圈

12——车速传感器

13——P挡(驻车)齿轮

14——车速仪表主动齿轮

15——摩托车初级从动齿轮

16——摩托车主动链轮

五、具体实施方式

图1是三元自动变速器示意图。在前进挡从动齿轮3中采用超越离合器4、螺旋离合器5和离心离合器6等三元机械离合方式，相互配合形成挡位的相对运动和相对静止，实现机动车全机械自动变速。

超越离合器4装在前进挡从动齿轮3的内部；在超越离合器4中有楔块式超越离合器4-1(图3)，或滚柱式超越离合器4-2(图4)，或螺旋式超越离合器4-3(图5)等超越离合器。从动齿轮3通过超越离合器4与驱动轮传动轴连接的二轴2之间形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果从动齿轮3的转速大于二轴2的转速，则相对静止，同步转动；反之，则相对运动，超越离开。

如图2所示，超越离合器4的特征是同轴心上从里向外依次排列二轴2、

结合轴7、超越离合器4和前进挡从动齿轮3；二轴2与结合轴7滑转连接，超越离合器4在结合轴7和从动齿轮3之间。如图3所示，对于楔块式超越离合器4-1，二轴2与从动齿轮3同步转动时，楔块式超越离合器4-1的楔块拧紧方向与从动齿轮的转动方向相同。

如图4所示，对于滚柱式超越离合器4-2，保持架4-2-1位于从动齿轮3和结合轴7之间，其均匀分布的槽口装有圆柱滚子4-2-3，圆柱滚子4-2-3位于结合轴7的凹槽处；预紧簧4-2-2的一端插入保持架孔4-2-1中固定连接，其另一端插入结合轴7孔中固定连接，其预紧力方向与从动齿轮3的转动方向一致，使保持架4-2-1转动将圆柱滚子4-2-3转动到结合轴7的偏心凸面处，从动齿轮3转动时带动结合轴7同步转动，当从动齿轮3的转速小于与二轴2同步转动的结合轴7的转速时，则超越离开。

如图5所示，对于螺旋式超越离合器4-3，浮动结合套4-3-1的外齿与从动齿轮3的内齿滑动连接(直齿型)或滑转连接(斜齿型)，浮动结合套4-3-1的内螺纹与结合轴7的外螺纹滑转啮合，并且其螺纹旋转方向与从动齿轮3的转动方向一致，而浮动结合套4-3-1的外齿与从动齿轮3的内齿螺纹(即斜齿)连接，则螺旋角度与结合轴7的螺旋角度相同，但螺旋方向相反。当从动齿轮3的转速大于与二轴2同步转动的结合轴7的转速时，则同步转动，反之，则超越离开。

如图6所示，螺旋离合器5的结合轴7的端部外螺纹与螺旋套5-1内螺纹之间形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果两者接触时，由于车体的惯性力或油门松动使得与从动齿轮3啮合的超越离合器4转速小于螺旋套5-1转速，则螺旋套5-1内螺纹进入结合轴7端部外螺纹啮合，相对静止，同步转动；反之，则相对运动，螺旋离开。

螺旋离合器5的特征是螺旋套5-1的内螺纹与螺旋套座5-2的外螺纹和结合轴7的外螺纹的螺纹参数相同，都能滑转啮合，并且其螺纹的旋转方向与该挡从动齿轮3的转动方向一致，并且螺旋套5-1始终在螺旋套座5-2上浮动，其复位簧5-3一端与螺旋套5-1孔连接，另一端与螺旋套座5-2孔固定连接，其复位簧5-3的扭转方向与螺纹旋向一致，并且始终预紧拉住螺旋套5-1与螺旋套座5-2接触。螺旋套座5-2与二轴2花键连接，即螺旋套座5-2与螺旋套5-1始终随二轴2同步转动。

螺纹的螺距(导程)、齿形、齿深、齿厚、线数等参数要根据螺纹啮合的均等力、空间尺寸和材料的热处理性能全面考虑。

如图7和图8所示，离心离合器6的离心块6-3由于离心拉簧6-2的拉力不同，确定其挡位的车速限位值不同，造成离心块6-3离心外移自动推动螺旋套5-1轴向移动或者缩回原处不推动螺旋套轴向移动，形成相对运动或相对静止实现自动离合。如果二轴2的转速小于离心拉簧6-2的阈值转速，则螺旋套5-1相对静止，同步转动；反之，则同步转动的同时作轴向相对运动。

离心离合器6的特征是螺旋套5-1位于离心座6-1一侧，其外圆斜面对应

离心块6-3(亦叫飞块)，离心块6-3的一端固定在离心座6-1的偏心处转动连接，另一端与固定在离心座6-1上的离心拉簧6-2连接。离心座6-1与二轴2花键连接。

在前进挡中，一挡从动齿轮速比最大，起着起步和重载爬坡的作用，故选择一挡作为自动变速器的D挡，如图9所示。一挡超越离合器的特点是，在一挡从动齿轮3-1内部安装螺旋式超越离合器4-3或楔块式超越离合器4-1，一挡结合轴7-1的端面为直齿形，位于一挡结合轴侧面的D挡离合齿8为直齿形。D挡离合齿8由手动拨叉8-1操纵控制构成牙嵌式离合器。D挡离合齿8与二轴2花键连接。

为了防止行驶中习惯手动换挡损坏变速器，在D挡的换挡拨叉轴8-1钢球8-2处设置一个由门锁电磁铁8-3控制的锁销8-4控制D挡换挡轴8-1。门锁电磁铁8-3为常闭，通电时锁舌8-5退回，锁销8-4才能松动。只有车速为零时且车钥匙导通时门锁电磁铁8-3才通电退回锁舌8-5，才能操纵换档杆换挡，如图12所示。

图10是汽车、电车“5+1”(五个前进挡一个倒挡)三元自动变速器齿轮轴总成。沿用现行手动变速器的操纵机构，将一挡改为D挡，倒挡仍为R挡，三挡改为P(停车挡)，中间的空挡仍为N挡，如图12所示。

其工作原理是：发动机的输出轴通过摩擦离合器或者液力偶合器与一轴1连接，一轴齿轮与中间轴齿轮9啮合。在二轴2上的前进挡从动齿轮3中全部安装超越离合器4，在一挡从动齿轮3-1侧面安装D挡离合齿8，其余前进挡从动齿轮3的侧面都安装螺旋离合器5和离心离合器6；前进挡从动齿轮3同时与中间齿轮轴9的主动齿轮对应啮合；二轴2上的倒挡(R)从动齿轮10通过倒挡中间齿轮与中间齿轮轴9的倒挡主动齿轮9-1啮合；二轴2的花键输出端与传动轴连接，将发动机的转矩传递到驱动轮。

发动机启动后推进D挡使一挡结合轴7-1通过D挡离合齿8与二轴2结合，关闭摩擦离合器，松开制动器和徐徐脚踏油门踏板，车体就徐徐起动。此时一挡从动齿轮3-1通过超越离合器4和D挡离合齿8带动二轴2同步转动。当车速超过一挡阈值时，二挡离心离合器6工作推动二挡螺旋套5-1贴近二挡结合轴7的外螺纹端，由于车体惯性力或者松动油门，二轴2和与二轴2相对静止的二挡螺旋套5-1的转速大于与二挡从动齿轮3-2同步转动的二挡结合轴7的转速，二挡螺旋套5-1瞬即与二挡结合轴7螺纹啮合，而一挡齿轮3-1的速比大于二挡3-2，即转速小于二挡3-2，故一挡结合轴7-1随同二挡从动齿轮3-2同步转动，而与一挡从动齿轮3-1超越滑转。

同理依次进入三挡、四挡、五挡、直至若干挡。最高挡挡位时，只有最高挡位齿轮在传递发动机转矩，其余都在滑转。

反之，如果二轴2的转速低于五挡的阈值，则五挡离心块6-3逐渐回位，五挡螺套座5-2的螺纹旋转力和五挡复位簧5-3的拉力将五挡螺旋套5-1拉回原处，此时退回到四挡3-4状态。以此类推，停车时或上陡坡时又重新回到一挡3-1状态。增挡时加速运动，减挡时减速运动。无论增挡或减挡，结合轴7与从动齿轮3之间在挂挡的瞬间没有传递发动机转矩，处于滑转状态，加之螺纹的啮合和离开是相对运动，对挂挡的螺旋套5-1和相关零件不造成冲击力损坏，安全可靠。

本三元自动变速器在车辆行驶过程中，无论处于何挡，只要松动油门，车体会瞬间进入在挡滑行状态，减轻发动机和传动系的负担，与普通变速器有着本质的区别。

将普通异轴手动变速器改制成三元自动变速器时，一二挡、三四挡、五倒挡成对排列，其螺旋套的转动方向刚好相反，标准化设计时注意与从动齿轮的转动方向一致。

图13是摩托车四挡三元自动变速器。摩托车初级从动齿轮15和变速的四挡齿轮速比以及与摩托车主动链轮16有关的末级速比都不变，曲轴箱体在不影响整车装配尺寸和整车性能的条件下作适当改动，便可完成三元自动变速器。

图14是电动自行车二挡三元自动变速器，目的是解决目前电动自行车爬坡不力等问题。爬坡时一挡可以将速比自动增大数倍以上，一经平路会自动进入二挡恢复常态。

Claims (5)

1.一种机动车三元自动变速器，包括有通过摩擦离合器或者液力偶合器与发动机的输出轴连接的一轴(1)，中间齿轮轴(9)和二轴(2)，二轴(2)上的前进挡从动齿轮(3)与超越离合器(4)、螺旋离合器(5)和离心离合器(6)三元机械离合连接，其特征是从里向外依次同轴排列二轴(2)、结合轴(7)、超越离合器(4)和前进挡从动齿轮(3)，二轴(2)与结合轴(7)滑转连接，螺旋离合器(5)位于前进挡从动齿轮(3)一侧，其螺旋套(5-1)在螺旋套座(5-2)上浮动，螺旋套座(5-2)与二轴(2)花键连接，离心离合器(6)位于螺旋离合器(5)一侧，离心块(6-3)的一端固定在离心座(6-1)的偏心处转动连接，另一端与固定在离心座(6-1)上的离心拉簧(6-2)连接，离心座(6-1)与二轴(2)花键连接，形成挡位的相对运动和相对静止，实现机动车全机械自动变速。

2.如权利要求1所述的机动车三元自动变速器，其特征是超越离合器(4)有楔块式超越离合器(4-1)、或滚柱式超越离合器(4-2)，或螺旋式超越离合器(4-3)；在二轴(2)与从动齿轮(3)同步转动时，楔块式超越离合器(4-1)的楔块拧紧方向与从动齿轮(3)的转动方向相同；滚柱式超越离合器(4-2)的保持架(4-2-1)位于从动齿轮(3)和结合轴(7)之间，其均匀分布的槽口装有圆柱滚子(4-2-3)，圆柱滚子(4-2-3)位于结合轴(7)的凹槽处；预紧簧(4-2-2)的一端插入保持架孔(4-2-1)中固定连接，其另一端插入结合轴(7)孔中固定连接，其预紧力方向与从动齿轮(3)的转动方向一致，使保持架(4-2-1)转动将圆柱滚子(4-2-3)转动到结合轴(7)的偏心凸面处，从动齿轮(3)转动时带动结合轴(7)同步转动，当从动齿轮(3)的转速小于与二轴(2)同步转动的结合轴(7)的转速时，则超越离开；螺旋式超越离合器(4-3)的浮动结合套(4-3-1)的外齿与从动齿轮(3)的内齿螺纹滑转啮合，浮动结合套(4-3-1)的内螺纹与结合轴(7)的外螺纹滑转啮合，并且其螺纹旋转方向与从动齿轮(3)的转动方向一致，而浮动结合套(4-3-1)的外齿与从动齿轮(3)的内齿螺纹啮合的螺旋角度与结合轴(7)的外螺纹螺旋角度相同，但螺旋方向相反，当从动齿轮(3)的转速大于与二轴(2)同步转动的结合轴(7)的转速时，则同步转动，反之，则超越离开。

3.如权利要求1所述的机动车三元自动变速器，其特征是螺旋离合器(5)的螺旋套(5-1)的内螺纹与螺旋套座(5-2)的外螺纹和结合轴(7)的外螺纹的螺纹参数相同，都能滑转啮合，并且其螺纹的旋转方向与该挡从动齿轮(3)的转动方向一致，并且螺旋套(5-1)始终在螺旋套座(5-2)上浮动，其复位簧(5-3)一端与螺旋套(5-1)孔连接，另一端与螺旋套座(5-)孔固定连接，其复位簧(5-3)的扭转方向与螺纹旋向一致，并且始终预紧拉住螺旋套(5-1)与螺旋套座(5-2)接触，螺旋套座(5-2)与二轴(2)花键连接。

4.如权利要求1所述的机动车三元自动变速器，其特征是离心离合器(6)的螺旋套(5-1)位于离心座(6-1)一侧，其外圆斜面对应离心块(6-3)，离心块(6-3)的一端固定在离心座(6-1)的偏心处转动连接，另一端与固定在离心座(6-1)的离心拉簧(6-2)连接，离心座(6-1)与二轴(2)花键连接；离心离合器(6)的离心块(6-3)的离心拉簧(6-2)的拉力由各挡位的车速限位值确定，如果超过或低于该挡车速限位值，离心块(6-3)离心外移自动推动螺旋套(5-1)斜面轴向移动或者缩回原处不推动螺旋套(5-1)轴向移动，形成相对运动或相对静止，实现自动离合。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种机动车三元自动变速器，所述超越离合器为螺旋式超越离合器或楔块式超越离合器，其特征是选择一挡作为自动变速器的D挡，在一挡从动齿轮(3-1)内部安装螺旋式超越离合器(4-3)或楔块式超越离合器(4-1)，一挡结合轴(7-1)的端面为直齿形，位于一挡结合轴(7-1)侧面的D挡离合齿(8)为直齿形，D挡离合齿(8)由手动拨叉(8-1)操纵控制构成牙嵌式离合器，D挡离合齿(8)与二轴(2)花键连接，在D挡的换挡拨叉轴(8-1)钢球(8-2)处设置一个由门锁电磁铁(8-3)控制的锁销(8-4)控制D挡换挡轴(8-1)；门锁电磁铁(8-3)为常闭，通电时锁舌(8-5)退回，锁销(8-4)才能松动换档。

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