CN105422756A - 一种机械自动变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明是属于机械变速器领域的一种机械自动变速机构，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1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1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1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1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1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。其特点是结构相对简单，制造难度相对较低，可靠性相对较高，节能效果相对较好。

Description

一种机械自动变速机构

一、技术领域

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

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。

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)。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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1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1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1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1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1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。

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。

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1的转速信号转换成电压信号输送到单片机STC12LE4052AD的P1.0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，P1.1口置0，光耦A1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。

可将多组动力输入轴1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1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1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1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1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1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。

可将多个分别与不同发动机连接的动力输入轴1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1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1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1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1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1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。

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。

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。

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。

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。

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。

当发动机的动力通过动力输入轴1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1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1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1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1档位置上的齿轮齿数，所以这时随着输出轴4转速的提升，1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1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，因此机构任何时候都不会发生干涉现象。另外，由于在发动机的扭振作用下，外力对外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2的作用都会产生一个周期性的微小变化，这种变化将导致外环6也会伴随一个微小的超越过程，从而使机构可以有效的隔离来自发动机的扭振。再加上新型滚柱离心离合器机构的主要是用在大型机械的软启动领域，所以在设计上其结构及主要技术参数与传统的超越离合器是不同的，例如，产品的设计楔角比传统的超越离合器要大许多，一般要求不小于10度，因此，产品在过载时更容易打滑，而且打滑时系统由于外力作用产生的弹性变形量也远小于传统的超越离合器，而且，这种机构在隔离发动机的扭振方面的效果也要比传统的超越离合器好。所以在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，当输入轴1的转速减到小于当前档位的滚柱7的结合转速时，再继续减速时，由于中部离心块8产生的离心力对滚柱7的作用已经小于由压缩弹簧10压紧的压紧轴12对滚柱7的作用力，这时，当机构在发动机的扭振作用下产生微小的超越过程时，由压缩弹簧10压紧的压紧轴12将会将克服中部离心块8产生的离心力将滚柱7推向脱开的位置，所以机构就会自动的减档，从而更好的发挥发动机的动力性能。这种减档过程属于自动减档过程，实际上，在具体驾驶汽车时，驾驶员可以根据自己的经验进行主动减档，主动减档过程是在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，驾驶员可以根据实际情况，当减速到一定程度时，主动的快速小幅度的松一下加速踏板，这时汽车开始有一个突然的幅度稍微大一点的减速过程，这时，由于在松加速踏板前输入轴1的转速已经接近或达到了挡前档位的结合转速，所以这种突然的减速会使外环6在系统惯性的作用下处于一个超越的工作状态下，因此滚柱7在压紧轴12的作用下就脱开了。当汽车需要停车时，松开加速踏板，当发动机转速的降低到一定程度时，机构就会自动退回空档状态。当行驶中遇到紧急情况需要制动停车时，驾驶员松开加速踏板紧急踩下制动踏板，这时，发动机的转速可能不会降到空档状态，所以这时处于当前档位中的滚柱7就开始打滑，有效的保护了发动机和变速机构的安全，提高了机构的使用寿命。由于机构在设计时其打滑转矩的设定是一般不超过其计算转矩的2至3倍，所以，在紧急制动时，系统承受的最大瞬时冲击转矩也不会超过计算转矩的2至3倍，这样就很好了，因为对于传统的手动机械变速器而言，紧急制动时机构所受到的瞬时冲击转矩一般比正常情况下高出十几倍到几十倍，甚至更高。

综上所述，采用本发明的技术方案制造的自动变速器有如下特点，既：机构的操作方便。启动发动机后，将变速器调到前进档位置，踏下加速踏板就可以行使，省去了离合器。而且，由于采用了新型滚柱离心离合器机构，所以可以有效的隔离发动机产生的扭振对机构的影响。行使过程中，踏住加速踏板不变，机构会根据具体的情况自动的升降档，而且，驾驶员也可以根据情况主动的操纵档位的变化，所以使用很方便，同时也减轻了驾驶员的劳动强度，松开加速踏板机构自动降为空档，紧急制动时，由于滚柱7打滑，可有效的保护机构不受到过大的冲击，有效的提高了机构的使用寿命，另外，由于机构除发动机外基本上不需要电控装置，所以结构相对简单，制造难度相对较低，维修比较简单方便。再加上良好的过载保护性能，所以机构的可靠性相对较高。由于采用了自动变速，所以机构的节能效果相对也比较好。而且，本发明应用范围比较广泛，可以用于如汽车、舰船等多个领域，所以，本发明实施后，预计可以产生比较积极的效果。

四、附图说明

本发明有17个附图，其中：图1是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的一种机械自动变速机构的基本原理示意图，图2是图1的标记为A的局部剖视图，图3是图2的标记为A的局部放大图，图4是图1的标记为C的局部放大图，图5是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的一种机械自动变速机构的基本原理简图，图6是图1机构中采用转速传感器通过单片机控制的可使电磁铁瞬时拉动汽车加速踏板拉杆向减速方向局部运动的机构的电原理图，图7是图6中电磁铁安装位置的基本结构示意图，图8是将多组图1中的动力输入轴1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新型滚柱离心离合器2应用在同一个机构的的一种机械自动变速器的基本原理简图，图9是将多组图1中的动力输入轴1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新型滚柱离心离合器2采用多个动力系统驱动的一种机械自动变速器的基本原理简图，图10是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的一种机械自动变速器的基本原理示意图，图11是图10的标记为B的局部剖视图，图12是图10的标记为D的局部放大图，图13是图11的标记为B的局部放大图，图14是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的一种机械自动变速器的基本原理简图，图15是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的并采用多中间轴驱动的一种机械自动变速器的基本原理简图，图16是图15在标记为E的局部剖视图，图17是在图15机构的基础上在机构中增加了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的基本原理简图。

在各图中：1、动力输入轴，2、外环6上制有或固定装有主动齿轮的内星轮9与输入轴1作固定连接的新型滚柱离心离合器、3、箱体、4、输出轴，5、从动齿轮，6、外环，7、滚柱，8、中部离心块，9、内星轮，10压缩弹簧，11、垫块，12、压紧轴，13、滚柱挡圈，14、轴承，15、挡圈，16电磁铁，17、拉杆，18、连动板、19、节气门，20、气缸，21、油门踏板，22、拉杆，23传动齿轮，24、主动齿轮，25、中心输入轴，26、动力输入轴，27、输入齿轮，28箱体，29、输出轴，30一种离心离合器，31外星轮，32、内环，33、离心滚柱，34、滚柱，35压紧轴，36垫块，37、压缩弹簧，38、滚柱挡圈，39、轴承，40、挡圈，41、动力输入轴，42、输入齿轮，43、一种离心离合器机构，44输入齿轮，45中间轴，46、输出齿轮，47、输出轴，48、箱体，49外环上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器。

五、具体实施方式

下面，结合说明书附图，对本发明作进一步的具体说明。

在图1和图5中可以看出，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1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1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1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1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1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。

实际上，本发明就是利用了一个传统的定轴轮系，不同之处在于将输入轴1上的主动齿轮用外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2来替代了原来的普通齿轮，这种新型滚柱离心离合器机构有一个主要的特点就是其启动结合转速可以通过调整中部离心块8的重量和弹簧顶销机构的弹性力的大小来事先确定，而且还具有超越和过载打滑的功能，所以当在同一个输入轴1上固定安装多个外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2时，既可以满足按照不同的输入转速使各档齿轮分别结合进入工作状态，而又不会使机构发生干涉现象，同时，当机构出现由于过载产生的瞬时冲击转矩时，还可以通过滚柱7过载打滑的功能来有效的保护机构不至于受到破坏。并且，由于这种机构是在传统的超越离合器的结构原理上经改进而成的，所以还具有良好的隔离扭振的功能。如果将本发明用于汽车领域，可以看出，对于一般的小型车辆，一般用一个5档的自动变速机构再加上一套传统的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就可以了，这时本方案中的输出轴一般可理解为中间轴。

在图2、图3、图4中可以看出，机构中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。

这样做的原因是由于新型滚柱离心离合器机构设计时主要是用在大型机械的软启动领域，由于作为软启动器，在工作中外环一般是不需要超越功能的，所以，机构中的弹簧顶销机构采用了使顶销与滚柱之间在工作中成低副的滑动摩擦状态，这种设计在软启动领域时合理的同时也是适用的，因为结构相对比较简单，而本发明中的技术方案就不同了，在机构的运行过程中，以正在工作的当前档位为准，高于当前档的带齿轮的外环6都处于空转状态，而低于当前档的外环6都处于超越的工作状态下，而且一般情况下，其超越的转速相对而言还是比较高的，所以如果采用原来的弹簧顶销机构，那么，机构的磨损会比较快，这样就影响变速机构整体的使用寿命，所以，将原来的弹簧顶销机构去掉，换一套具有高副的滚动摩擦机构是很有必要的，这样一来，可以看出，滚柱7两侧都是滚动摩擦机构，而且，相对而言两侧对滚柱7的作用力都是很小的，所以，机构就可以有效的适应长时间超越的工况。另外，从图4中可以看出，目前比较常用的新型滚柱离心离合器机构，其滚柱7的两侧都是通过滚柱挡圈13、轴承14和挡圈15来定位和保持稳定运行的，但是，当将这种机构应用在本发明中时，虽然机构稳定可靠，但有时在具体设计时可能会不太方便，因为这种结构一般在长度方向上相对比较长，如果档位比较多，就使得整个变速箱的长度有些不理想，所以在具体设计时，在可能的情况下，建议机构中只采用一侧的滚柱挡圈13、轴承14和挡圈15，另一侧只用一个传统的挡圈就可以了，这样，就可以省去一个轴承的宽度，使机构的轴向长度有比较大的减小，从而减小了变速器的长度尺寸。

在图6、图7中可以看出，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1的转速信号转换成电压信号输送到单片机STC12LE4052AD的P1.0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，P1.1口置0，光耦A1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。

从图7中可以看出，上述机构是安装在一个传统的汽车加速控制机构上的，机构中的拉杆17、连动板18、节气门19、气缸20、油门踏板21、拉杆22都是传统的结构形式，只是增加了一套一端固定在机架上，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，其目的是为了能达到一个主动的快速的瞬间切断或减小发动机供油量或供气量再立即回复目的，而这种装置一般情况下是不需要的，一般只有在设计时由于要求档位比较多，而且相互间的转速间隔又比较小，由于外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2在减档时并不一定会非常准确的在输入轴1的转速刚刚小于结合转速时就立即脱开，而是一般情况下会当输入轴1的转速低于其结合转速一定的数值后才会脱开，所以为了保证变速机构能够准时的脱开，可以采用一个主动的快速的瞬间切断或减小发动机供油量或供气量再立即回复的方法来做到这一点，因为一旦发动机的供油量或供气量被瞬时断开，那么发动机的转速会有一个瞬间的降低，这时，在机构惯性的作用下，当前档位的外环6会立即处于超越状态，这时，只要机构中作用在中部离心快8上作用在滚柱7上的离心力稍微小于由压紧轴12作用于滚柱7的作用力，滚柱7就会立即脱开。实际上，由于目前汽车发动机的电控技术相对已经比较先进了，所以，有很多方法可以达到主动的快速的瞬间切断或减小发动机供油量或供气量再立即回复的动作，所以，一般可在原发动机控制系统中增加一个控制功能就可以了，不用单独的采用一套系统。

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说明，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4一般可理解为中间轴。

当发动机的动力通过动力输入轴1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1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1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通过垫块11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1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1档位置上的齿轮齿数，所以这时随着输出轴4转速的提升，1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1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，因此机构任何时候都不会发生干涉现象。另外，由于在发动机的扭振作用下，外力对外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2的作用都会产生一个周期性的微小变化，这种变化将导致外环6也会在发动机的扭振及机构惯性的作用下伴随一个微小的超越过程，从而使机构可以有效的隔离来自发动机的扭振。再加上新型滚柱离心离合器机构的主要是用在大型机械的软启动领域，所以在设计上其结构及主要技术参数与传统的超越离合器是不同的，例如，产品的设计楔角比传统的超越离合器要大许多，一般要求不小于10度，因此，产品在过载时更容易打滑，而且打滑时系统由于外力作用产生的弹性变形量也远小于传统的超越离合器，而且，这种机构在隔离发动机的扭振方面的效果也要比传统的超越离合器好。所以在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，当输入轴1的转速减到小于当前档位的滚柱7的结合转速时，再继续减速时，由于中部离心块8产生的离心力对滚柱7的作用已经小于由压缩弹簧10压紧的压紧轴12对滚柱7的作用力，这时，当机构在发动机的扭振及机构惯性的作用下产生微小的超越过程时，由压缩弹簧10压紧的压紧轴12将会将克服中部离心块8产生的离心力将滚柱7推向脱开的位置，所以机构就会自动的减档，从而更好的发挥发动机的动力性能。这种减档过程属于自动减档过程。可以看出，在档位匹配合理的情况下，整个换挡过程可以做到平稳无冲击。实际上，在具体驾驶汽车时，驾驶员可以根据自己的经验进行主动减档，主动减档过程是在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，驾驶员可以根据实际情况，当减速到一定程度时，主动的快速小幅度的松一下加速踏板，这时汽车开始有一个突然的幅度稍微大一点的减速过程，这时，由于在松加速踏板前输入轴1的转速已经接近或达到了挡前档位的结合转速，所以这种突然的减速会使外环6在系统惯性的作用下处于一个超越的工作状态下，因此滚柱7在压紧轴12的作用下就脱开了。当汽车需要停车时，松开加速踏板，当发动机转速的降低到一定程度时，机构就会自动退回空档状态。当行驶中遇到紧急情况需要制动停车时，驾驶员松开加速踏板紧急踩下制动踏板，这时，发动机的转速可能不会立即降到空档状态，所以这时处于当前档位中的滚柱7就开始打滑，有效的保护了发动机和变速机构的安全，提高了机构的使用寿命。由于机构在设计时其打滑转矩的设定是一般不超过发动机最大扭矩的2倍，所以，在紧急制动时，系统承受的最大瞬时冲击转矩也不会超过计算转矩或说额定转矩的2倍，这样就很好了，因为对于传统的手动机械变速器而言，紧急制动时机构所受到的瞬时冲击转矩一般比正常情况下高出十几倍到几十倍，甚至更高。另外，为了解决倒拖发动机制动的问题，可以在输入轴1的前端与传统的带有空档、前进挡和倒挡交换齿轮的机构或副变速器机构的输出轴的后端之间，加装一个单向超越离合器，使变速器的输出轴(这里指的输出轴是机构输出端的输出轴)在汽车滑行时就可以倒过来拖动输入轴1，而输入轴任何时候都不能直接驱动输出轴，但是，这里有一个制约条件，就是变速器输出轴的设计输出转速不能大于输入轴1的输入转速，也就是不能有超速档，否则机构将会产生干涉现象。如果需要在变速器中设置超速档，或对发动机制动有一定的要求，可以专门在变速器中增加一个发动机制动机构(或说倒拖机构)，具体的做法是在变速箱内再增加一个通过轴承安装在变速箱箱体上的且与输入轴1平行的制动轴，并在输入轴1上同轴固定安装一个齿轮，这个齿轮与同轴固定安装在制动轴上的齿轮成常啮合状态，在制动轴的靠近输出轴的一端，再同轴固定安装一个齿轮，这个齿轮可以与安装在输出轴上的与之对应的齿轮通过换挡拨叉进行接通与脱开。这样一来，在汽车行驶中，当需要发动机制动时，可以通过拨叉将这个齿轮副接通，这时，就可以通过设置在制动轴和输入轴1上的齿轮机构形成需要的发动机制动力，而这时机构中的其它轴处于空转状态，当不需要发动机制动时，可以通过拨叉将齿轮副分离，从而使变速器进入正常行驶状态。

综上所述，采用本发明的技术方案制造的自动变速器有如下特点，既：机构的操作方便。启动发动机后，将变速器调到前进档位置，踏下加速踏板就可以行使，省去了离合器。而且，由于采用了新型滚柱离心离合器机构，所以可以有效的隔离发动机产生的扭振对机构的影响。行使过程中，踏住加速踏板不变，机构会根据具体的情况自动的升降档，而且，驾驶员也可以根据情况主动的操纵档位的变化，所以使用很方便，同时也减轻了驾驶员的劳动强度，松开加速踏板机构自动降为空档，紧急制动时，由于滚柱7打滑，可有效的保护机构不受到过大的冲击，有效的提高了机构的使用寿命，另外，由于机构除发动机外基本上不需要电控装置，所以结构相对简单，制造难度相对较低，维修比较简单方便。再加上良好的过载保护性能，所以机构的可靠性相对较高。由于采用了自动变速，所以机构的节能效果相对也比较好。而且，本发明应用范围比较广泛，可以用于如汽车、舰船等多个领域。

再来看附图8，机构中将多组动力输入轴1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1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1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1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1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1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。

这样做的主要原因是由于对于档位相对比较多的自动变速器，有时其长度可能会收到空间的限制，设计时可能会出现输出轴4上的齿轮间隔比较大，而动力输入轴1上由于采用了新型滚柱离心离合器2，所以在长度上可能会比较大，因此把新型滚柱离心离合器2分别放在不同的动力输入轴1上，然后在输出轴4的间隔中就可以多插入几组从动齿轮5，这样，就可以有效的将变速器的长度缩短。但是，由于这种结构增加了一组由主动齿轮24及传动齿轮23组成的齿轮副，所以，其效率会受到一点影响。而且，这种结构的宽度尺寸相对也比较大。

从图9中可以看出，可将多个分别与不同发动机连接的动力输入轴1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1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1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1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1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1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。

可以看出，在这种结构中，多个动力输入轴1上的外环6上制有或固定装有主动齿轮的内星轮9与输入轴1作固定连接的新型滚柱离心离合器2，以相同的排列次序及相同的技术参数排列在以输出轴4为圆心的圆周上，而输出轴4上的每个档位上的从动齿轮5，都同时与多个外环6上制有或固定装有主动齿轮相啮合，而每个动力输入轴1都分别与不同的发动机连接。这样，就组成了一个多动力联合驱动的并车驱动机构，可以看出，这种机构在并车运行时，无论各发动机的运行状态如何，都不会发生干涉问题，由于产品具有良好的超越功能，所以，可以在很大程度上自动平衡各原动机输出的转速，使其可以基本上做到输出转速的同步。例如：有一台功率150Kw的柴油发动机和一台300Kw的柴油发动机联合驱动一个系统，系统的有理想工作转速为1000-3000转/分，开始启动时，可同时启动两台发动机或其中的一台，并使其在怠速状态下热机一定时间，这时，由于分别安装在两台发动机上外环6上制有或固定装有主动齿轮的新型滚柱离心离合器2还没有达到启动转速，所以系统处于空转状态下，运行一段时间后，根据负载启动转矩的大小和有关特性，可以同时加速两台发动机或其中的一台，当达到一定的转速后，外环6上制有或固定装有的主动齿轮都进入了结合的工作状态，这时，如果其中第一台发动机的转速有瞬间的微量下降的话，其外环6上制有或固定装有的主动齿轮将处于超越状态下，而第二台发动机将单独驱动系统，这时，根据发动机的特性，其输出转速必然也会随之降低，当达到和第一台发动机的转速同步时，两台发动机又会同时工作了，可以看出，由于机构任何时候都不会发生干涉，所以两台发动机会在相互不干扰的情况下独立工作，因此，系统可以在很大程度上，达到输出转速自动的动平衡的效果，无论两台发动机的技术参数如何，只要是都基本达到了一个大致相同的转速范围，就可以很好的联合工作。这种机构如果用在汽车领域，可以起到较好的节能效果。例如，对于一辆重型的卡车而言，发动机的选择必须考虑到重载情况下汽车的运行条件，所以发动机不能选的很小，但是，这时如果是空载运行的话，其燃油的经济性是无法很好的兼顾的，但是，如果采用了本发明的技术方案，可以采用功率不同的两台小一些的发动机同时运行，当汽车空载运行时，可以采用小发动机单独运行，当汽车处于中等载荷运行时，可以采用大发动机运行，当汽车处于重载运行时，可以两台发动机同时运行，这样，就可以使各发动机基本上都可以运行在比较经济的条件下，在较大程度上节省了燃油，减小了空气的污染。当将本技术方案用于轿车时，尤其是经常在城市中行驶的轿车时，可以有效的起到节能和减少环境污染的作用。试想一下，如果轿车采用双发动机，那么，小一些的发动机在城市的平坦路面上一般就会承担在城市中中、低速行驶的任务，因为两台发动机的总功率一般和采用一台发动机时的发动机功率差不太多，这时小发动机的功率就会小于采用一台发动机时发动机功率的一半，所以这个节能减排的效果相对而言应当上很好的。

从图10和图14中可以看到，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。

可以看出，本技术方案和图1、图5中提出的技术方案其设计思路是基本相同的，都是利用离心力使经改进后的传统的滚柱式超越离合器机构中的滚柱结合后进行工作的，其不同之处在于，图1、图5中的外环6上制有或固定装有齿轮的新型滚柱离心离合器机构是由内星轮9作为主动件的，而本技术方案中的外星轮31上制有或固定装有齿轮的一种离心离合器机构30是由外星轮31作为主动件的，所以，必须把外星轮31上制有或固定装有齿轮的一种离心离合器机构30中的内环32固定装在输出轴29上，才能满足工作要求，实际上，本发明同样是利用了一个传统的定轴轮系，不同之处在于将输出轴29上的主动齿轮用外星轮31上制有或固定装有从动齿轮的一种离心离合器30来替代了原来的普通齿轮，这种一种离心离合器机构有一个主要的特点就是其启动结合转速可以通过调整离心滚柱33的重量和弹簧机构的弹性力的大小来事先确定，而且还具有超越和过载打滑的功能，所以当在同一个输出轴29上固定安装多个外星轮31上制有或固定装有从动齿轮的一种离心离合器30时，既可以满足按照不同的输入转速使各档齿轮分别结合进入工作状态，而又不会使机构发生干涉现象，同时，当机构出现由于过载产生的瞬时冲击转矩时，还可以通过滚柱34过载打滑的功能来有效的保护机构不至于受到破坏。并且，由于这种机构是在传统的超越离合器的结构原理上经改进而成的，所以还具有良好的隔离扭振的功能。如果将本发明用于汽车领域，可以看出，对于一般的小型车辆，一般用一个5档的自动变速机构再加上一套传统的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就可以了，这时本方案中的输出轴29一般可理解为中间轴。

从图11、图12、图13可以看到，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。

这样做的原因是由于一种离心离合器机构设计时主要是用在大型机械的软启动领域，由于作为软启动器，在工作中外星轮一般是不需要超越功能的，所以，机构中的弹簧顶销机构采用了使顶销与滚柱之间在工作中成低副的滑动摩擦状态，这种设计在软启动领域时合理的同时也是适用的，因为结构相对比较简单，而本发明中的技术方案就不同了，在机构的运行过程中，以正在工作的当前档位为准，高于当前档的带齿轮的外星轮31都处于空转状态，而低于当前档的外星轮31都处于超越的工作状态下，而且一般情况下，其超越的转速相对而言还是比较高的，所以如果采用原来的弹簧机构，那么，机构的磨损会比较快，这样就影响变速机构整体的使用寿命，所以，将原来的弹簧机构去掉，换一套具有高副的滚动摩擦机构是很有必要的，这样一来，可以看出，滚柱34两侧都是滚动摩擦机构，而且，相对而言两侧对滚柱34的作用力都是很小的，所以，机构就可以有效的适应长时间超越的工况。另外，从图12中可以看出，目前比较常用的新型滚柱离心离合器机构，其滚柱34的两侧都是通过滚柱挡圈38、轴承38和挡圈40来定位和保持稳定运行的，但是，当将这种机构应用在本发明中时，虽然机构稳定可靠，但有时在具体设计时可能会不太方便，因为这种结构一般在长度方向上相对比较长，如果档位比较多，就使得整个变速箱的长度有些不理想，所以在具体设计时，在可能的情况下，建议机构中只采用一侧的滚柱挡圈38、轴承39和挡圈40另一侧只用一个传统的挡圈就可以了，这样，就可以省去一个轴承的宽度，使机构的轴向长度有比较大的减小，从而减小了变速器的长度尺寸。

可以看出，本技术方案用于汽车时，其工作过程及效果和由图1至图5中提出的技术方案的工作过程和效果是相同的，区别在于是在动力输入轴26上固定安装的是普通齿轮，而在输出轴29上固定安装的是一种离心离合器机构，机构中有超越功能的零件是输出轴29。

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说明，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4一般可理解为中间轴。

当发动机的动力通过动力输入轴26输入后，沿其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，分别与输出轴29上固定装有的其结合转速按一定的档位规律设定好的多个外星轮31上制有或固定装有主动齿轮的一种离心离合器30上的齿轮分别对应啮合，在发动机的转速没有达到事先设定的1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1档结合转速时，在离心力的作用下，离心滚柱33开始克服滚柱34及由压缩弹簧37压紧的压紧轴35的作用力，将滚柱34顶向结合的工作位置，这时，1档位置上的输入齿轮27开始驱动外星轮31上制有或固定装有主动齿轮的一种离心离合器30，将动力传递给输出轴29，随着发动机转速的提升，当动力输入轴26的转速达到事先设定的2档的结合转速时，2档位置上的输出轴29上的一种离心离合器30上的滚柱34结合并开始工作，由于2档位置上的齿轮齿数大于1档位置上的齿轮齿数，所以这时随着输出轴29转速的提升，1档位置上的齿轮或说外星轮开始做超越转动，而这时其它档位上的外星轮由于其滚柱34并没有结合，所以都处于空转状态下。随着输入轴26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，因此机构任何时候都不会发生干涉现象。另外，由于在发动机的扭振作用下，外力对外星轮的作用都会产生一个周期性的微小变化，这种变化将导致外星轮也会在发动机的扭振及机构惯性的作用下伴随一个微小的超越过程，从而使机构可以有效的隔离来自发动机的扭振。在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，当输入轴26的转速减到小于当前档位的滚柱34的结合转速时，再继续减速时，由于离心滚柱33产生的离心力对滚柱34的作用已经小于由压缩弹簧37压紧的压紧轴35对滚柱34的作用力，这时，当机构在发动机的扭振及机构惯性的作用下产生微小的超越过程时，由压缩弹簧37压紧的压紧轴35将会将克服离心滚柱33产生的离心力将滚柱34推向脱开的位置，所以机构就会自动的减档，从而更好的发挥发动机的动力性能。这种减档过程属于自动减档过程，实际上，在具体驾驶汽车时，驾驶员可以根据自己的经验进行主动减档，主动减档过程是在汽车的行驶过程中遇到上坡路面发动机开始减速时，驾驶员可以根据实际情况，当减速到一定程度时，主动的快速小幅度的松一下加速踏板，这时汽车开始有一个突然的幅度稍微大一点的减速过程，这时，由于在松加速踏板前输入轴26的转速已经接近或达到了挡前档位的结合转速，所以这种突然的减速会使外星轮在系统惯性的作用下处于一个超越的工作状态下，因此滚柱34在压紧轴35的作用下就脱开了。当汽车需要停车时，松开加速踏板，当发动机转速的降低到一定程度时，机构就会自动退回空档状态。当行驶中遇到紧急情况需要制动停车时，驾驶员松开加速踏板紧急踩下制动踏板，这时，发动机的转速可能不会立即降到空档状态，所以这时处于当前档位中的滚柱34就开始打滑，有效的保护了发动机和变速机构的安全，提高了机构的使用寿命。由于机构在设计时其打滑转矩的设定是一般不超过发动机最大扭矩的2倍，所以，在紧急制动时，系统承受的最大瞬时冲击转矩也不会超过计算转矩或说额定转矩的2倍，这样就很好了，因为对于传统的手动机械变速器而言，紧急制动时机构所受到的瞬时冲击转矩一般比正常情况下高出十几倍到几十倍，甚至更高。另外，为了解决倒拖发动机制动的问题，可以在输入轴26的前端与传统的带有空档、前进挡和倒挡交换齿轮的机构或副变速器机构的输出轴的后端之间，加装一个单向超越离合器，使变速器的输出轴(这里指的输出轴是机构输出端的输出轴)在汽车滑行时就可以倒过来拖动输入轴26，这时由于输出轴29(或说中间轴)处于超越状态下，所以输入轴任何时候都不能直接驱动输出轴，但是，这里有一个制约条件，就是变速器输出轴的设计输出转速不能大于输入轴26的输入转速，也就是不能有超速档，否则机构将会产生干涉现象。如果需要在变速器中设置超速档，或对发动机制动有一定的要求，可以专门在变速器中增加一个发动机制动机构(或说倒拖机构)，具体的做法是在变速箱内再增加一个通过轴承安装在变速箱箱体上的且与输入轴26平行的制动轴，并在输入轴26上同轴固定安装一个齿轮，这个齿轮与同轴固定安装在制动轴上的齿轮成常啮合状态，在制动轴的靠近输出轴的一端，再同轴固定安装一个齿轮，这个齿轮可以与安装在输出轴上的与之对应的齿轮通过换挡拨叉进行接通与脱开。这样一来，在汽车行驶中，当需要发动机制动时，可以通过拨叉将这个齿轮副接通，这时，就可以通过设置在制动轴和输入轴26上的齿轮机构形成需要的发动机制动力，而这时机构中的其它轴处于空转状态，当不需要发动机制动时，可以通过拨叉将齿轮副分离，从而使变速器进入正常行驶状态。

从图15、图16中可以看到，还有一种技术方案，其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。

这样做的主要原因是由于对于档位相对比较多的自动变速器，有时其长度可能会收到空间的限制，设计时可能会出现输出轴47上的齿轮间隔比较大，而将一种离心离合器机构43都装在输出轴47上，在长度上可能会比较大，因此把一种离心离合器机构43分别放在不同的中间轴45的一端上，然后在输出轴47的间隔中就可以多插入几组从动齿轮5，这样，就可以有效的将变速器的长度缩短。但是，由于这种结构增加了一组由主动齿轮42及一种离心离合器机构43组成的齿轮副，所以，其效率会受到一点影响。而且，这种结构的宽度尺寸相对也比较大。

具体工作时，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作为一级减速机构开始随输入齿轮42转动，由于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中滚柱的结合转速不同，所以各中间中45接通的时间和转速也随之不同，这就可以使各输入齿轮44可以按照事先按一定的换挡规律设定好的结合转速分别与不同的位于输出轴47上的输出齿轮46依次结合，从而达到自动换挡变速的目的，在发动机扭振和机构惯性的作用下，机构也可以顺利的达到减档的目的。在将本技术方案用于汽车时，在行驶中的具体工作过程和操作细节与前面的几个技术方案也基本相同，在这里就不重复了。

从图17中可以看到，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。

可以看出，在图15、图16技术方案的基础上，用与多个输出齿轮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，来替代原来的输入齿轮44，可以在不增加变速器长度尺寸的情况下，同时在中间轴45上安装多个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，这样就可以增大变速器的档位数量，而机构也不会产生干涉，但这种结构相对而言要复杂一些。

Claims (9)

1.一种机械自动变速机构，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(1)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1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(1)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(1)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(1)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。

2.根据权利要求1所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：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(1)的转速信号转换成电压信号输送到单片机STC12LE4052AD的P1.0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，P1.1口置0，光耦A1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。

4.根据权利要求1所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：将多组动力输入轴(1)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1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(1)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(1)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(1)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(1)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。

5.根据权利要求1所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：将多个分别与不同发动机连接的动力输入轴(1)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(1)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(1)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(1)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(1)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(1)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。

6.一种机械自动变速机构，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，沿轴向依次固定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。

7.根据权利要求6所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：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。

8.一种机械自动变速机构，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。

9.根据权利要求8所述的一种机械自动变速机构，其特征在于：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。