CN108468726A - 一种创新型自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种创新型自动变速器，包括电磁装置、圆轮、齿轮、滚轮、斜块、支撑组件、限位组件和联动组件；电磁装置设置在齿轮的外周；齿轮上设有安装通孔，圆轮设置在安装通孔中；圆轮上固定设有支撑组件，多个滚轮转动安装在支撑组件上，并且滚轮同时与圆轮的外周面外切和安装通孔的内周面内切；限位组件和联动组件设置在间隙内，多个斜块周向分布在间隙内；限位组件与支撑组件固定连接；多个斜块滑动安装在限位组件上，并且均与联动组件转动连接；限位组件与联动组件之间连接有弹簧；当电磁装置产生磁场时，靠近电磁装置的部分斜块受磁力转动，并通过联动组件带动剩余斜块同步转动，斜块的两端分别与齿轮的内周和圆轮的外周紧密贴合。

Description

一种创新型自动变速器
技术领域
本发明涉及变速设备领域，具体涉及一种创新型自动变速器。
背景技术
变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。
变速器中有一个重要的参数就是传动比，当从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之间的关系发生变化时，传动比，在发动机转速不变的条件下，会影响输出轴转速改变，即车轮转速改变。一对相互啮合的齿轮，使用中齿数不会变化，因此它的传动比是固定不变的。若在输入轴上装有若干个齿数不等的齿轮与输出轴上的对应齿数也是变化的齿轮啮合，则可以获得一组传动比不同的有级式变速器。现有技术中要想改变变速器的传动比，由于采用的都是齿轮传动，变速器体积庞大，整体笨重，而且存在着调整复杂、控制不便的问题，因此需要进行改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种创新型自动变速器，主要解决现有变速器整体结构笨重、控制不便的问题。
一种创新型自动变速器，其特征在于：包括电磁装置、用于和动力端连接的圆轮、用于和负载端连接的齿轮、滚轮、斜块、支撑组件、限位组件和联动组件；
电磁装置设置在齿轮的外周，与齿轮间隔有距离；齿轮的端面开有安装通孔，圆轮设置在安装通孔中，并与安装通孔的内周面之间形成环形间隙；圆轮上固定设有支撑组件，多个滚轮转动安装在支撑组件上，并且滚轮同时与圆轮的外周面外切和安装通孔的内周面内切；
限位组件和联动组件设置在环形间隙内，多个斜块周向分布在环形间隙内；限位组件与支撑组件固定连接；多个斜块滑动安装在限位组件上，并且均与联动组件转动连接；限位组件与联动组件之间连接有弹簧；
当电磁装置产生磁场时，靠近电磁装置的部分斜块受磁力转动，并通过联动组件带动剩余斜块同步转动，斜块的两端分别与齿轮的内周和圆轮的外周紧密贴合。
优选的，支撑组件为支撑环。
优选的，限位组件包括第一内环，第一内环同轴套接在圆轮外，第一内环上设有限位轴，斜块在与第一内环相对的表面上开有限位槽，斜块通过限位槽滑动套接在限位轴上。
优选的，支撑组件上固定设有固定轴，滚轮转动套接在固定轴上，限位组件与固定轴固定连接。
优选的，联动组件包括第二内环，第二内环同轴设置在第一内环与圆轮形成的环形间隔之中；第二内环与斜块转动连接；第二内环上设有支撑轴，支撑组件上开有圆弧形的支撑槽，支撑槽的圆心位于第二内环的轴线上，支撑轴的一端滑动套接在支撑槽中。
优选的，圆轮的两个端面上均设有支撑环，优选的，一个支撑环上的滚轮数量至少为2个。
优选的，弹簧的数量至少为1个。
优选的，第一内环的数量为2个，并且两个第一内环彼此通过限位轴固定连接；斜块位于两个第一内环之间，并且限位槽贯穿斜块。
优选的，斜块的长度大于圆轮的外周面与齿轮安装通孔的内周面之间的间隙长度。
优选的，斜块采用高耐磨的铁磁性材料制成。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、提供了一种结构简单，易于操控的变速器：通过控制电磁装置产生磁场，斜块受磁力转动使得斜块的两端分别与齿轮的内周和圆轮的外周紧紧贴合，产生大于齿轮负载端阻力的静摩擦力，从而迫使齿轮随着圆轮同步转动，达到变速的目的；并且通过控制电磁装置可产生不同强度的磁场时，以提高装置的适用性。
2、齿轮和圆轮之间安装有支撑环，支撑环上转动安装有滚轮，并且滚轮同时与圆轮的外周面外切和安装通孔的内周面内切；滚轮用于分离和支撑圆轮和齿轮，并且当圆轮转动时，由于支撑环，滚轮会绕着圆轮的轴线转动，同时还会自转，滚轮与齿轮之间为滚动摩擦力，这个摩擦力一般比较小，在不需要变速时，不会影响到齿轮和负载端的运动情况。
3、还设置了第一内环和第二内环：其中，第一内环用于限定斜块的滑动方向；第二内环用于支撑斜块，同时还能起到联动作用，当其中有部分斜块受磁力转动时迫使第二内环旋转，从而使第二内环带动剩余斜块同步运动，整体结构形式简单可靠。
附图说明
图1是本发明提出的创新型自动变速器的结构示意图；
图2是本发明提出的创新型自动变速器的主视示意图；
图3是本发明提出的创新型自动变速器的圆轮外部的结构示意图；
图4是本发明提出的创新型自动变速器的斜块部位的结构示意图；
附图标记如下：
1、电磁装置；2、齿轮；3、滚轮；4、圆轮；5、斜块；6、第一内环；7、弹簧；8、支撑环；9、支撑槽；10、第二内环；11、支撑轴；12、固定轴；13、限位槽；14、限位轴。
具体实施方式
如图1-4所示的一种创新型自动变速器，包括电磁装置1、用于和动力端连接的圆轮4、用于和负载端连接的齿轮2、滚轮3、斜块5、支撑组件、限位组件和联动组件；
电磁装置1设置在齿轮2的外周，与齿轮2间隔有距离，并且电磁装置1产生的磁场是不均匀磁场，越靠近电磁装置1的位置处，磁感应强度越大，相应的磁力就越大。
齿轮2的中心开有安装通孔，圆轮4设置在安装通孔中，并与安装通孔的内周面之间预留有环形间隙；圆轮4上固定设有支撑组件，多个滚轮3转动安装在支撑组件上，并且滚轮3同时与圆轮4的外周面外切和安装通孔的内周面内切。
本实施例中，圆轮4与动力端的输入轴通过花键连接，支撑组件为支撑环8，并且，圆轮4的前后两个端面上均设有支撑环8，其中，一个支撑环8上设有3个滚轮3，滚轮3均匀分布在圆轮4的外周面上，滚轮3用于分离和支撑圆轮4和齿轮2，并且当圆轮4转动时，由于支撑环8，滚轮3会绕着圆轮4的轴线转动，同时还会自转。
限位组件和联动组件设置在环形间隙内，多个斜块5周向分布在环形间隙内；限位组件与支撑组件固定连接；多个斜块5滑动安装在限位组件上，并且均与联动组件转动连接；限位组件与联动组件之间连接有弹簧7；当电磁装置1产生磁场时，靠近电磁装置的部分斜块5受磁力转动，并通过联动组件带动剩余斜块同步转动，斜块5的两端分别与齿轮2的内周和圆轮4的外周紧密贴合。
具体而言，如图3和图4所示，限位组件包括第一内环6，第一内环6同轴套接在圆轮4外，第一内环6的数量为2个，并且两个第一内环6彼此通过限位轴14固定连接；斜块5位于两个第一内环6之间，斜块5在与第一内环6相对的表面上开有限位槽13，限位槽13贯穿整个斜块5，斜块5通过限位槽13滑动套接在限位轴14上；支撑环8上固定设有固定轴12，滚轮3转动套接在固定轴12上，第一内环6与固定轴12固定连接，当支撑环8随着圆轮4转动时，会通过固定轴12带动第一内环6同步转动，第一内环6进而通过限位轴14推动斜块5绕着圆轮4的轴线转动。
联动组件包括第二内环10，第二内环10同轴设置在第一内环6与圆轮4形成的环形间隔之中；第二内环10与斜块5转动连接；第二内环10上设有支撑轴11，支撑组件上开有圆弧形的支撑槽9，支撑槽9的圆心位于第二内环10的轴线上，支撑轴11的一端滑动套接在支撑槽9中。
本实施例中，第二内环10的数量为2个，并设置在斜块5的两侧，第二内环10的端面上均匀设有3个支撑轴11，相应的，支撑环8上设有与之对应的3个支撑槽9，优选的，支撑槽9贯穿支撑环9；支撑轴11与支撑环8的滑动配合连接既可以支撑起第二内环10和与第二内环10转动连接的所有斜块5，使得斜块5在没有外部磁场时不会与齿轮2和圆轮4接触，同时使得第二内环10可以绕着圆轮4的轴线在一定角度内转动；第一内环6和第二内环10的端面通过弹簧7固定连接，弹簧7的数量至少为1个，弹簧7主要用于第二内环10的复位，为了获得更好更快的复位效果，可根据实际情况增加弹簧7的数量。
斜块5的长度要大于圆轮4的外周面与齿轮2安装通孔的内周面之间的间隙长度，才能在受磁力转动后与齿轮2的内周和圆轮4的外周紧紧贴合，并且斜块5优先采用高耐磨的铁磁性材料，一则可以延长斜块5的使用寿命，二则更容易被磁化，进而增大斜块5与齿轮2的内周和圆轮4的外周之间的挤压程度，提高摩擦力，获得更好的变速效果。
本发明的工作原理如下：圆轮4与动力端的输入轴通过花键连接，齿轮2与负载端的齿轮啮合连接，在弹簧7的正常状态下，斜块5倾斜分布在圆轮4外周与齿轮1内周的环形间隙内，并且不与圆轮4和齿轮1接触；
当电磁装置1不产生磁场时，圆轮4随着输入轴转动，滚轮3绕着圆轮4的轴线转动，同时自身在自转，而第一内环6、第二内环10和斜块5均会随着圆轮4同步转动；此时滚轮3的滚动会给予齿轮2滚动摩擦力，当这个滚动摩擦力大于齿轮2负载端的阻力时，齿轮2转动；当这个滚动摩擦力小于齿轮2负载端的阻力时，齿轮2处于静止状态；
当电磁装置1产生磁场时，靠近电磁装置1的部分斜块5在磁力的作用下转动，同时还在限位轴14上滑动，由于第二内环10的联动作用，剩余斜块5会同步运动，直至斜块5与齿轮2的内周和圆轮3的外周紧紧贴合，从而产生大于齿轮2负载端阻力的静摩擦力，迫使齿轮2随着圆轮4同步转动，并且通过控制电磁装置还可产生不同强度的磁场，以提高装置的适用性。
本发明结构简单，操控方便，适用于轻载场合的变速。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种创新型自动变速器，其特征在于：包括电磁装置(1)、用于和动力端连接的圆轮(4)、用于和负载端连接的齿轮(2)、滚轮(3)、斜块(5)、支撑组件、限位组件和联动组件；
电磁装置(1)设置在齿轮(2)的外周，与齿轮(2)间隔有距离；齿轮(2)的中心开有安装通孔，圆轮(4)设置在安装通孔中，并与安装通孔的内周面之间形成环形间隙；圆轮(4)上固定设有支撑组件，多个滚轮(3)转动安装在支撑组件上，并且滚轮(3)同时与圆轮(4)的外周面外切和安装通孔的内周面内切；
限位组件和联动组件设置在环形间隙内，多个斜块(5)周向分布在环形间隙内；其中，限位组件与支撑组件固定连接；多个斜块(5)滑动安装在限位组件上，并且均与联动组件转动连接；限位组件与联动组件之间连接有弹簧(7)；
当电磁装置(1)产生磁场时，靠近电磁装置的部分斜块(5)受磁力转动，并通过联动组件带动剩余斜块同步转动，斜块(5)的两端分别与齿轮(2)的内周和圆轮(4)的外周紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：支撑组件为支撑环(8)。
3.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：限位组件包括第一内环(6)，第一内环(6)同轴套接在圆轮(4)外，第一内环(6)上设有限位轴(14)，斜块(5)在与第一内环(6)相对的表面上开有限位槽(13)，斜块(5)通过限位槽(13)滑动套接在限位轴(14)上。
4.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：支撑组件上固定设有固定轴(12)，滚轮(3)转动套接在固定轴(12)上，限位组件与固定轴(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：联动组件包括第二内环(10)，第二内环(10)同轴设置在第一内环(6)与圆轮(4)形成的环形间隔之中；第二内环(10)与斜块(5)转动连接；第二内环(10)上设有支撑轴(11)，支撑组件上开有圆弧形的支撑槽(9)，支撑槽(9)的圆心位于第二内环(10)的轴线上，支撑轴(11)的一端滑动套接在支撑槽(9)中。
6.根据权利要求2所述的创新型自动变速器，其特征在于：圆轮(4)的两个端面上均设有支撑环(8)，优选的，一个支撑环(8)上的滚轮(3)数量至少为3个。
7.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：弹簧(7)的数量至少为1个。
8.根据权利要求3所述的创新型自动变速器，其特征在于：第一内环(6)的数量为2个，并且两个第一内环(6)彼此通过限位轴(14)固定连接；斜块(5)位于两个第一内环(6)之间，并且限位槽(13)贯穿斜块(5)。
9.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：斜块(5)的长度大于圆轮(4)的外周面与齿轮(2)安装通孔的内周面之间的间隙长度。
10.根据权利要求1所述的创新型自动变速器，其特征在于：斜块(5)采用高耐磨的铁磁性材料制成。
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