CN109386577B - 一种双向自动变速器的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向自动变速器的传动机构，属于机械技术领域。它解决了现有的双向自动变速器工作稳定性不足的问题。它包括主轴、周向固定在主轴上的内环、套在内环外的外环以及套在主轴上的结合套，外环与结合套之间设有脱开结构，外环内通过定位结构周向连接有联结盘，内环外侧设有让位段以及结合段一，联结盘上定位有滚柱一，结合套下端穿过联结盘并插入内环上端面内，当外环沿使车辆前进方向转动时滚柱一位于让位段处且内环与外环打滑，当外环沿使车辆倒退方向转动时结合套下端缩入联结盘内，且联结盘带动滚柱一移动至结合段一处并使内环与外环周向连接。它具有工作稳定性高、结构简单等优点。

Description

一种双向自动变速器的传动机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种双向自动变速器，尤其涉及一种双向自动变速器的传动机构。

背景技术

传统的双向自动变速电机通过单向卡头和前进单向器以及后退单向器的配合来实现电动三轮车的前进或倒退，但是，这种结构的双向自动变速电机存在着结构不紧凑、零部件分布分散、空间占用过多等问题。基于这些问题，本申请人曾对现有技术进行改进并申请过一种双向自动变速电机传动装置[申请号：201510424829.9]，该专利在实现电动三轮车正倒车功能的前提下，很好地减小了整个传动装置所占用的空间，使整个结构变得更加简单。但是，它也存着比较明显的缺陷，那就是其中与正倒车相关的分离机构对于各零部件的装配精度要求极高，一旦装配不到位就会使整个装置出现故障而影响到使用时的安全性。

为此，申请人针对上述方案存在的问题进行了改进，并重新设计出了一种双向自动变速电机传动装置[申请号：201610662924.7]，它包括传动轴以及套设在传动轴上的传动齿，传动齿上固定有连接套，传动轴上通过花键连接有传动套，传动套位于连接套上方，传动套与连接套之间设有结合机构以及脱开机构，连接套外设有单向环，连接套与单向环之间设有单向机构，单向环上具有向上凸起的阻挡部，传动套下端边沿具有向下凸出的抵靠部，抵靠部能够抵靠在阻挡部上并使传动套保持与传动轴脱开状态，且在抵靠部与阻挡部之间设有当输入轴顺时针转动时使抵靠部与阻挡部保持抵靠状态的阻挡结构。它通过在传动套的下端一体加工出抵靠部，并在抵靠部与单向环的阻挡部之间形成阻挡结构来降低装配时对加工精度的要求，提高使用时的安全性。

然而，抵靠部与阻挡部是处于一个相对转动的状态，也就是要求阻挡部转动至靠近抵靠部后才能形成阻挡部与抵靠部相抵靠的状态，但是根据实际经验可知，两个相互分开的部件要在转动后形成抵靠对于转动的角度以及部件之间的高度位置要求都是非常高的，这造成在使用过程中经常出现阻挡部与抵靠部配合不到位或者是配合不够稳定，从而出现阻挡部与抵靠部抵靠后又分离的情况，导致整个变速装置的工作稳定性变差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种双向自动变速器的传动机构，所要解决的技术问题是如何提高工作稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种双向自动变速器的传动机构，包括主轴、周向固定在主轴上的内环、套在内环外的外环以及套在主轴上的结合套，外环与结合套之间设有当外环沿使车辆倒退方向转动时使结合套向远离外环方向移动的脱开结构，其特征在于，所述的外环内通过定位结构周向连接有联结盘，内环外侧设有让位段以及结合段一，联结盘上定位有滚柱一，结合套下端穿过联结盘并插入内环上端面内，当外环沿使车辆前进方向转动时滚柱一位于让位段处且内环与外环打滑，当外环沿使车辆倒退方向转动时结合套下端缩入联结盘内，且联结盘带动滚柱一移动至结合段一处并使内环与外环周向连接。

车辆前进时，外环向一个方向转动，此时滚柱一位于让位段处而使内环与外环打滑，同时结合套下端穿过联结盘并与插入内环的上端面内而使得联结盘也与内环形成了周向连接，因此外环与联结盘之间也克服定位结构的作用而打滑。当车辆倒退时，外环向另一个方向转动，结合套在脱开结构的作用下向远离外环方向移动，这样一来结合套下端便缩入联结盘内而与内环相分离，失去了结合套的连接而使联结盘的转动不再受内环的约束，这样一来外环便可在定位结构的作用下带动联结盘转动，联结盘带动滚柱一从让位段移动至结合段一处而使内环与外环通过滚柱一形成周向连接，同时结合套下端缩入联结盘内意味着结合套也相对于内环转动，这样一来结合套下端面就会抵靠在内环的上端面上而对结合套的脱开进行支撑，而且在滚柱一将内环与外环周向固定后，外环、联结盘、结合套及内环是同步转动的，因此能够使结合套始终保持脱开的状态。

相比于现有技术中采用抵靠部在边转动边向上移动过程中抵靠在阻挡部上来使结合套保持脱开状态而言，由于结合套下端在抵靠在内环的上端面上后外环、联结盘、结合套及内环便形成同步转动的，也就是说在车辆倒退过程中结合套下端是一直保持抵靠在内环上端面的状态，因此不存在结合套下端在车辆切换倒退过程中重新插入内环上端面内的问题，大大降低了配合要求，很好地提高了工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的结合套包括套筒以及轴向限位在套筒外且能够转动的配合环，配合环外轴向限位有定位环，双向自动变速器包括壳体，定位环与壳体周向固定，脱开结构设于配合环下端与外环上端之间，且外环与配合环沿外环使车辆前进的转动方向周向连接，配合环与定位环之间设有单向结构。

结合套包括套筒以及轴向限位在套筒外且能够转动的配合环，当车辆前进时，外环与配合环周向连接并使配合环克服单向结构的作用而相对于定位环转动，同时套筒、联结盘及内环周向固定而使内环与外环之间打滑；当车辆倒退时，配合环与定位环通过单向结构的作用周向固定，这样配合环无法被外环转动同时在脱开结构的作用下使得配合环向远离外环的方向移动，配合环轴向限位在套筒上，因此使得套筒向远离外环的方向移动，从而使得联结盘不再被内环给固定，这样外环便带动联结盘转动至滚柱一将内环与外环周向连接，并使套筒在车辆倒退时始终保持抵靠在内环上端面的状态，解决了现有技术中存在着的脱开后又意外结合在一起的问题，很好地保证了工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的配合环包括环体以及设于环体下端外侧的环形凸肩，套筒外侧设有环形凸部，环体下端面直接或间接抵靠在环形凸部上端面，定位环的下端面抵靠在环形凸肩的上端面，定位环的上端内侧设有环状挡肩，环体的上端面与环状挡肩的下端面相抵靠，且在套筒上端外侧设有卡簧，卡簧的下端面与环状挡肩的上端面相抵靠。

装配时，先将配合环套在套筒外，配合环的环形凸肩抵靠在外环上端面上，然后将定位环套在配合环的环体外，定位环的下端面会抵靠在环形凸肩的上端面上，同时定位环上端内侧的环状挡肩下端面抵靠在环体的上端面上，最后在套筒上端外设置卡簧并使卡簧的下端面与环状挡肩的上端面相抵靠，这样一来定位环、配合环及套筒便轴向限位在了一起，那么当外环沿车辆倒退方向转动时，脱开结构就可以使定位环、配合环以及套筒一同向远离外环的方向移动以解除对联结盘的限制，从而使套筒能够随着内环一同转动来保持抵靠在内环上端面的状态，保证了工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的外环上端面沿周向设有若干凸出的卡块，环体下端面沿周向对应设有若干缺口，各卡块嵌入对应的缺口内，缺口的一侧内壁为竖直面，卡块的一侧外壁为竖直抵靠面且竖直抵靠面朝向竖直面，所述的脱开结构包括设于缺口内的斜面以及设于卡块上的倾斜抵靠面，倾斜抵靠面与竖直抵靠面相背设置且倾斜抵靠面朝向斜面。

各卡块嵌入对应的缺口内，外环沿使车辆前进方向转动时卡块外侧的竖直抵靠面与缺口内侧的竖直面相抵靠，此时外环与配合环周向连接且配合环在外环的带动下相对于定位环及套筒转动，确保套筒不向远离外环的方向移动；外环沿使车辆倒退方向转动时，外环上的倾斜抵靠面与配合环上的斜面相抵靠，由于配合环在单向结构的作用下与定位环周向连接，因此倾斜抵靠面会随着外环的持续转动而沿着斜面移动，从而将配合环及套筒向远离外环的方向推动，使得联结盘不再被内环给固定，这样外环就可以带动联结盘转动至滚柱一将内环与外环周向连接，并使套筒在车辆倒退时始终保持抵靠在内环上端面的状态以保证工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，各缺口内侧的竖直面与环体的下端面之间连接有倾斜的导向面，导向面的倾斜方向与缺口内侧斜面的倾斜方向相反，且在定位环与环体之间设有摩擦结构。

一般来说，缺口内侧的竖直面与环形凸肩的下端面之间是形成直角的，卡块的上端面与卡块外侧的竖直抵靠面之间也是形成直角的，当车辆从倒退切换到前进时，外环要相对于配合环转动至卡块通过斜面与倾斜抵靠面的配合滑入对应的缺口内，但在实际测试过程中发现会有若干次出现刚好缺口内侧的竖直面与环形凸肩下端面之间形成的直角抵靠在卡块上端面与卡块外侧的竖直抵靠面之间形成的直角上情况，而且此时配合环又是相对于定位环打滑的，因此很可能造成卡块未滑入缺口内但配合环在摩擦力的作用下已经随着外环一同转动的情况，也就是可能存在切换未到位的情况。

因此，在缺口内侧的竖直面与环形凸肩的下端面之间连接有倾斜的导向面，导向面的倾斜方向与缺口内侧斜面的倾斜方向相反，并在定位环与配合环之间设置摩擦结构。当车辆从倒退切换到前进时，由于在缺口内侧的竖直面与环形凸肩的下端面之间设置了倾斜的导向面，当外环正好转动至卡块外侧的竖直抵靠面与卡块上端面之间的直角与导向面相抵靠的位置时，由于摩擦结构的存在克服使得外环难以通过摩擦力带动配合环转动，因此卡块会直接沿着导向面移动并将配合环向外推一点直到卡块滑入到缺口内。通过这样的设置，确保了车辆能够切换到位，从而保证本传动机构的可靠性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的摩擦结构包括若干沿周向设于环体外壁的凹口以及若干沿周向设于定位环内壁上的安装孔，安装孔的数量与凹口相同且一一对应，各安装孔内均设有小弹簧与钢球，各钢球在小弹簧的弹力作用下部分嵌入对应的凹口内。

在外环沿使车辆前进方向转动时，配合环随着外环一同转动，钢球在环体外侧壁的挤压下克服小弹簧的弹力而缩入安装孔内，也就是说此时钢球不影响到配合环的正常转动；在外环沿车辆倒退方向转动时，配合环是通过单向结构与定位环周向固定，而不是钢球，也就是说在车辆前进及车辆倒退过程中是不受摩擦结构影响的。

当车辆从倒退切换到前进时，由于在缺口内侧的竖直面与环形凸肩的下端面之间设置了倾斜的导向面，当外环正好转动至卡块外侧的竖直抵靠面与卡块上端面之间的直角与导向面相抵靠的位置时，钢球在小弹簧的弹力作用下嵌入凹口内正好可以形成一定的阻力以抵消外环与配合环之间的摩擦力，从而确保了车辆能够切换到位。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，作为另一种技术方案，所述的摩擦结构包括嵌在定位环内侧壁上的磁铁，环体通过磁铁吸附在定位环上。

磁铁对环体的吸力比较小，当车辆前进或倒退时，磁铁均不产生作用。当车辆从倒退切换到前进时，由于在缺口内侧的竖直面与环形凸肩的下端面之间设置了倾斜的导向面，当外环正好转动至卡块外侧的竖直抵靠面与卡块上端面之间的直角与导向面相抵靠的位置时，磁铁对配合环的吸力正好可以抵消外环与配合环之间的摩擦力，从而确保了车辆能够切换到位。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的套筒下端面沿周向设有若干插脚，所述的联结盘上沿周向贯穿设置有若干联结孔，内环上端面沿周向设有若干连接孔，各插脚穿过对应的联结孔并插入对应的连接孔内。

外环沿使车辆倒退方向转动时结合套在脱开结构的作用下向远离外环的方向移动，套筒下端的插脚缩入联结盘上的联结孔内，此时联结盘与内环不再周向固定但联结盘与套筒仍保持周向固定，然后外环带动联结盘及套筒相对于内环转动，套筒下端的插脚与内环上的连接孔错开而抵靠在内环的上端面上，接着外环与内环通过滚柱一周向连接而使外环、联结盘、套筒及内环同步转动，从而使结合套下端能够始终保持抵靠在内环的上端面来保证车辆工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，所述的定位结构包括嵌设在外环内侧顶壁上的磁块，所述的联结盘通过磁块吸附在外环上。

外环沿车辆前进方向转动时，结合套下端穿过联结盘并插入内环的上端面，此时外环与联结盘之间克服磁块的吸力而形成相对转动；外环沿车辆倒退方向转动时，结合套在脱开结构的作用下远离外环，结合套下端缩入联结盘内，此时外环与联结盘之间通过磁块的磁力而形成周向连接，从而使联结盘能够带动滚柱一移动至结合段一处将外环与内环周向连接并使结合套随着联结盘及内环一同转动，从而使结合套下端能够始终保持抵靠在内环的上端面来保证车辆工作的稳定性。

在上述的双向自动变速器的传动机构中，作为另一种技术方案，所述的定位结构包括设于外环内侧顶壁的若干凸头以及若干沿周向设于联结盘上端面的凹槽，凸头形状与凹槽相同且凸头具有弹性，凸头数量少于凹槽的数量，各凹槽呈连续分布且相邻的两凹槽之间呈圆弧过渡。

外环沿车辆前进方向转动时，结合套下端穿过联结盘并插入内环的上端面，此时外环与联结盘之间通过凸头不断挤过各凹槽来形成相对转动；外环沿车辆倒退方向转动时，结合套在脱开结构的作用下远离外环，结合套下端缩入联结盘内，此时外环与联结盘之间通过凸头与凹槽的配合而形成周向连接，从而使联结盘能够带动滚柱一移动至结合段一处将外环与内环周向连接并使结合套随着联结盘及内环一同转动，从而使结合套下端能够始终保持抵靠在内环的上端面来保证车辆工作的稳定性。

与现有技术相比，本双向自动变速器的传动机构在外环内通过定位结构周向连接联结盘，并使结合套下端穿过联结盘并插入内环的上端面内，在车辆切换至倒退时利用滚柱一将内环与外环周向连接，并在车辆倒退时使外环、内环、联结盘及套筒同步转动来使套筒能够始终保持脱开状态，车辆倒退过程中不会出现套筒下端重新插入内环上端面内的情况，很好地提高了车辆工作的稳定性。

另外，将结合套设置为配合环以及套筒，同时在配合环外设置定位花，既保证了结合套的正常脱开，又保证套筒在脱开后能够抵靠在内环上端面并与内环同步转动来保持脱开状态。

附图说明

图1是本双向自动变速器的传动机构的示意图。

图2是实施例一中本双向自动变速器的传动机构的分解图。

图3是实施例一中本双向自动变速器的传动机构另一角度的分解图。

图4是实施例一中车辆低速前进时外环、内环及滚柱一之间的仰视示意图。

图5是实施例一中车辆高速前进时外环、内环及滚柱一之间的仰视示意图。

图6是实施例一中车辆倒退时外环、内环及滚柱一之间的仰视示意图。

图7是实施例一中外环与联结盘的连接示意图。

图8是实施例一中内环的示意图。

图9是图1中A处的局部放大图。

图10是实施例一中车辆倒退时定位环与配合环之间的横向剖视图。

图11是实施例一中主轴、套筒、配合环及定位环之间的纵向剖视图。

图中，1、主轴；2、内环；2a、让位槽；2a1、结合段一；2a2、结合段二；2a3、让位段；2b、连接孔；2c、定位孔；3、外环；3a、本体；3b、凸起部；3b1、卡块；3b11、竖直抵靠面；3b12、倾斜抵靠面；4、结合套；5、联结盘；5a、联结孔；5b、定位部；6、滚柱一；7、套筒；7a、插脚；7b、环形凸部；8、配合环；8a、环体；8a1、缺口；8a11、竖直面；8a12、斜面；8a13、导向面；8b、环形凸肩；9、定位环；9a、环状挡肩；9b、安装孔；9c、定位槽；10、卡簧；11、小弹簧；12、钢球；13、磁块；14、大弹簧；15、二档传动结构；15a、定位凸块；16、滚柱二；17、垫圈；18、弹簧座。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2、图3和图11所示，一种双向自动变速器的传动机构，包括主轴1以及均套设在主轴1上的内环2与结合套4，主轴1上固定有输出齿轮，内环2呈圆环状且内环2与主轴1周向固定，内环2外套设有呈圆环状的外环3，结合套4与外环3之间设有当外环3沿使车辆倒退方向转动时能够使结合套4向远离外环3方向移动的脱开结构，且在主轴1上设有能使结合套4具有向外环3靠近的大弹簧14。

如图2所示，主轴1上设有二档传动结构15(二档传动结构15的具体结构可参照申请号为201711099388.5所公开的自动变速电机的传动机构，是由申请人曾提出过的有关二档传动结构15的相关专利，因此二档传动结构15在本申请中不再赘述)，二档传动结构15与主轴1周向固定，内环2抵靠在二档传动结构15上，且在二档传动结构15的上端设有若干定位凸块15a，内环2上贯穿设置有若干数量与定位凸块15a相同且一一对应的定位孔2c，各定位凸块15a分别嵌入对应的定位孔2c内，这样一来内环2便与主轴1也形成了周向固定。

如图2-图8所示，外环3内通过定位结构周向连接有联结盘5，内环2外侧沿周向设有若干让位槽2a，各让位槽2a内均设有滚柱一6，各滚柱一6均定位在联结盘5上且联结盘5能够带动各滚柱一6沿着对应的让位槽2a移动，各让位槽2a朝向外环3的槽壁均包括结合段一2a1、结合段二2a2以及连接于结合段一2a1与结合段二2a2之间的让位段2a3，结合套4下端穿过联结盘5并插入内环2上端面内，当滚柱一6位于结合段一2a1处时，结合段一2a1及外环3内壁均与滚柱一6的外壁相抵靠，内环2与外环3通过滚柱一6周向连接；当滚柱一6位于让位段2a3处时，让位段2a3到外环3内壁的垂直距离大于滚柱一6的外径，内环2与外环3相打滑；当滚柱一6位于结合段二2a2处时，结合段二2a2及外环3内壁均与滚柱一6的外壁相抵靠，内环2与外环3也通过滚柱一6周向连接。

如图2和图3所示，联结盘5位于内环2的上方，联结盘5外侧边缘沿周向设有若干向下的定位部5b，定位部5b的数量与让位槽2a相同且一一对应，各定位部5b插入内环2上对应的让位槽2a内，且各定位部5b能够沿着对应的让位槽2a移动，各定位部5b上均贯穿设置有卡槽，各滚柱均设于定位部5b的卡槽内。在本实施例中，定位结构嵌设在外环3内侧顶壁上的磁块13，联结盘5通过磁块13吸附在外环3上。

如图2、图3和图11所示，结合套4包括套筒7以及轴向限位在套筒7外且能够转动的配合环8，配合环8外轴向限位有定位环9，双向自动变速器包括壳体，定位环9与壳体周向固定，脱开结构设于配合环8下端与外环3上端之间，且外环3与配合环8沿外环3使车辆前进的转动方向周向连接，配合环8与定位环9之间设有单向结构。在本实施例中，主轴1靠近套筒7上端处设有弹簧座18，套筒7的内侧壁设有环状台阶，大弹簧14套在主轴1上，大弹簧14部分伸入套筒7内且大弹簧14的两端分别作用在环状台阶和弹簧座18上。

如图4所示，内环2的上端面设有若干呈弧形的连接孔2b，联结盘5上沿周向贯穿设置有若干联结孔5a，套筒7的下端面沿周向设有若干插脚7a，插脚7a、连接孔2b及联结孔5a的数量相同且一一对应，各插脚7a均穿过对应的联结孔5a并插入对应的连接孔2b内，且各插脚7a均能够沿着对应的连接孔2b移动。

如图10和图11所示，配合环8包括环体8a以及设于环体8a下端外侧的环形凸肩8b，套筒7外侧设有环形凸部7b，套筒7上套设有垫圈17，垫圈17下端面抵靠在环形凸部7b上端面，环体8a下端面抵靠在垫圈17上端面，定位环9的下端面抵靠在环形凸肩8b的上端面，定位环9的上端内侧设有环状挡肩9a，环体8a的上端面与环状挡肩9a的下端面相抵靠，且在套筒7上端外侧设有卡簧10，卡簧10的下端面与环状挡肩9a的上端面相抵靠。单向结构包括沿周向设于定位环9内壁上的定位槽9c以及设置于各定位槽9c内的滚柱二16，定位槽9c呈弧形且各滚柱二16能够沿着对应的定位槽9c移动，定位槽9c朝向环体8a外壁的槽壁为外凸弧面，且外凸弧面到环体8a外壁之间的垂直距离沿外环3使车辆前进的转动方向逐渐增大。单向结构还可采用申请号为201120359287.9所公开的一种滚柱式单向器、申请号为201320760985.9所公开的双向自动变速电机传动机构中涉及的后退单向器等。

如图2、图3和图9所示，外环3包括呈环状且外侧具有齿牙的本体3a以及呈环状凸出于本体3a上端面的凸起部3b，套筒7穿过凸起部3b至外环3的本体3a内。凸起部3b的上端面沿周向设有若干凸出的卡块3b1，环体8a的下端面沿周向对应设有若干缺口8a1，各卡块3b1嵌入对应的缺口8a1内，缺口8a1的一侧内壁为竖直面8a11，卡块3b1的一侧外壁为竖直抵靠面3b11，竖直抵靠面3b11朝向竖直面8a11。脱开结构包括设于缺口8a1内的斜面8a12以及设于卡块3b1上的倾斜抵靠面3b12，倾斜抵靠面3b12与竖直抵靠面3b11相背设置，且倾斜抵靠面3b12朝向斜面8a12。

本双向自动变速器的传动机构工作时，由外侧具有齿牙的外环3持续接收传递的动力，由主轴1通过输出齿轮输出动力。

如图4所示，车辆切换至低速前进时，外环3接收传递动力并作逆时针低速转动，滚柱一6位于结合段二2a2与外环3内壁之间而使内环2与外环3形成周向连接，外环3的动力直接通过内环2传递至主轴1处输出动力。在此传动过程中，外环3通过卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11与缺口8a1内侧的竖直面8a11相抵靠而带动配合环8转动，同时配合环8在单向结构的作用下相对于定位环9打滑，此时外环3与配合环8未脱开，套筒7下端的插脚7a插在连接孔2b内，外环3、联结盘5、内环2及套筒7均同步转动。

如图5所示，车辆切换至二档前进时，由二档传动机构将动力传递至主轴1上，通过主轴1高速转动将动力输出，此时，固定在主轴1上的内环2随着主轴1高速逆时针转动，内环2的转速高于外环3，并且由于连接孔2b是呈弧形的，因此内环2与联结盘5及套筒7之间会出现相对转动同时插脚7a沿着连接孔2b移动一段距离。当内环2逆时针转动至插脚7a与连接孔2b的另一侧壁相抵靠后，联结盘5、内环2与套筒7又沿逆时针方向周向固定在一起，同时滚柱一6在内环2相对于联结盘5转动的过程中位于让位段2a3与外环3内壁之间，这样一来，内环2便带动联结盘5及套筒7克服磁块13的磁力做逆时针高速转动，内环2与外环3之间打滑。

如图6所示，当车辆切换至倒档时，外环3接收动力顺时针转动，且在外环3转动过程中卡块3b1上的倾斜抵靠面3b12与缺口8a1内侧的斜面8a12相抵靠，此时配合环8与定位环9通过单向结构形成周向固定，而定位环9又是与壳体周向固定，因此随着外环3的进一步转动倾斜抵靠面3b12会沿着斜面8a12移动而将配合环8向远离外环3的方向推动。配合环8会推动套筒7向远离外环3的方向移动，套筒7下端的插脚7a便缩入联结盘5的联结孔5a内，联结盘5不再与内环2周向连接在一起，这样外环3便会在磁块13的吸力作用下带动联结盘5做顺时针转动，联结盘5转动使滚柱一6移动至位于结合段一2a1与外环3内壁之间，外环3通过滚柱一6与内环2周向连接而使内环2做顺时针转动；并且在联结盘5带动滚柱一6移动的过程中套筒7是与联结盘5一同转动的，因此套筒7下端的插脚7a会与内环2上端面的连接孔2b错开而抵靠在内环2的上端面上，由于内环2与外环3之后又通过滚柱一6周向连接在一起，因此套筒7与内环2最终会同步转动而使插脚7a始终保持抵靠在内环2上端面的状态。

如图9和图11所示，各缺口8a1内侧的竖直面8a11与环体8a的下端面之间连接有倾斜的导向面8a13，导向面8a13的倾斜方向与缺口8a1内侧斜面8a12的倾斜方向相反，且在定位环9与环体8a之间设有摩擦结构。摩擦结构包括若干沿周向设于环体8a外壁的凹口以及若干沿周向设于定位环9内壁上的安装孔9b，安装孔9b的数量与凹口相同且一一对应，各安装孔9b内均设有小弹簧11与钢球12，各钢球12在小弹簧11的弹力作用下部分嵌入对应的凹口内。

一般来说，缺口8a1内侧的竖直面8a11与环形凸肩8b的下端面之间是形成直角的，卡块3b1的上端面与卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11之间也是形成直角的，当车辆从倒档切换至前进状态时，外环3要相对于配合环8转动至卡块3b1通过斜面8a12与倾斜抵靠面3b12的配合滑入对应的缺口8a1内，但在实际测试过程中发现会有若干次出现刚好缺口8a1内侧的竖直面8a11与环形凸肩8b下端面之间形成的直角抵靠在卡块3b1上端面与卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11之间形成的直角上情况，而且此时配合环8又是相对于定位环9打滑的，因此很可能造成卡块3b1未滑入缺口8a1内但配合环8在摩擦力的作用下已经随着外环3一同转动的情况，也就是可能存在切换未到位的情况。

因此，在本传动机构中，缺口8a1内侧的竖直面8a11与环形凸肩8b的下端面之间连接有倾斜的导向面8a13，导向面8a13的倾斜方向与缺口8a1内侧斜面8a12的倾斜方向相反，且在定位环9与环体8a之间设有摩擦结构。摩擦结构包括若干沿周向设于环体8a外壁的凹口以及若干沿周向设于定位环9内壁上的定位孔2c，定位孔2c的数量与凹口的数量相同且一一对应，各定位孔2c内均设有小弹簧11与钢球12，各钢球12在小弹簧11的弹力作用下部分嵌入对应的凹口内。

在车辆前进时，由于卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11与缺口8a1内侧的竖直面8a11相抵靠，使得配合环8能够克服摩擦结构的作用而相对于定位环9进行转动，也就是说摩擦结构并不影响配合环8的正常转动。当车辆从倒车切换到前进时，由于在缺口8a1内侧的竖直面8a11与环形凸肩8b的下端面之间设置了倾斜的导向面8a13，当外环3正好转动至卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11与卡块3b1上端面之间的直角与导向面8a13相抵靠的位置时，由于摩擦结构的存在克服使得外环3难以通过摩擦力带动配合环8转动，因此卡块3b1会直接沿着导向面8a13移动并将配合环8向外推一点直到卡块3b1滑入到缺口8a1内。通过这样的设置，确保了车辆能够切换到位，从而保证本传动机构的可靠性。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，摩擦结构包括嵌设在定位环9内侧壁上的磁铁，配合环8的环体8a通过磁铁吸附在定位环9上。磁铁对环体8a的吸力比较小，当车辆前进或倒退时，磁铁均不产生作用。当车辆从倒退切换到前进时，由于在缺口8a1内侧的竖直面8a11与环形凸肩8b的下端面之间设置了倾斜的导向面8a13，当外环3正好转动至卡块3b1外侧的竖直抵靠面3b11与卡块3b1上端面之间的直角与导向面8a13相抵靠的位置时，磁铁对配合环8的吸力正好可以抵消外环3与配合环8之间的摩擦力，从而确保了车辆能够切换到位。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，定位结构包括设于外环3内侧顶壁的若干凸头以及若干沿周向设于联结盘5上端面的凹槽，凸头形状与凹槽相同且凸头具有弹性，凸头数量少于凹槽的数量，各凹槽呈连续分布且相邻的两凹槽之间呈圆弧过渡。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种双向自动变速器的传动机构，包括主轴（1）、周向固定在主轴（1）上的内环（2）、套在内环（2）外的外环（3）以及套在主轴（1）上的结合套（4），外环（3）与结合套（4）之间设有当外环（3）沿使车辆倒退方向转动时使结合套（4）向远离外环（3）方向移动的脱开结构，主轴（1）上设有能使结合套（4）具有向外环（3）靠近的大弹簧（14），其特征在于，所述的外环（3）内通过定位结构周向连接有联结盘（5），内环（2）外侧设有让位段（2a3）以及结合段一（2a1），联结盘（5）上定位有滚柱一（6），结合套（4）下端穿过联结盘（5）并插入内环（2）上端面内，当外环（3）沿使车辆前进方向转动时滚柱一（6）位于让位段（2a3）处且内环（2）与外环（3）打滑，当外环（3）沿使车辆倒退方向转动时结合套（4）下端缩入联结盘（5）内，且联结盘（5）带动滚柱一（6）移动至结合段一（2a1）处并使内环（2）与外环（3）周向连接；结合套（4）包括套筒（7）以及轴向限位在套筒（7）外且能够转动的配合环（8），配合环（8）外轴向限位有定位环（9），双向自动变速器包括壳体，定位环（9）与壳体周向固定，脱开结构设于配合环（8）下端与外环（3）上端之间，且外环（3）与配合环（8）沿外环（3）使车辆前进的转动方向周向连接，配合环（8）与定位环（9）之间设有单向结构，配合环（8）包括环体（8a）以及设于环体（8a）下端外侧的环形凸肩（8b），套筒（7）外侧设有环形凸部（7b），环体（8a）下端面直接或间接抵靠在环形凸部（7b）上端面，定位环（9）的下端面抵靠在环形凸肩（8b）的上端面，定位环（9）的上端内侧设有环状挡肩（9a），环体（8a）的上端面与环状挡肩（9a）的下端面相抵靠，且在套筒（7）上端外侧设有卡簧（10），卡簧（10）的下端面与环状挡肩（9a）的上端面相抵靠，外环（3）上端面沿周向设有若干凸出的卡块（3b1），环体（8a）下端面沿周向对应设有若干缺口（8a1），各卡块（3b1）嵌入对应的缺口（8a1）内，缺口（8a1）的一侧内壁为竖直面（8a11），卡块（3b1）的一侧外壁为竖直抵靠面（3b11）且竖直抵靠面（3b11）朝向竖直面（8a11），所述的脱开结构包括设于缺口（8a1）内的斜面（8a12）以及设于卡块（3b1）上的倾斜抵靠面（3b12），倾斜抵靠面（3b12）与竖直抵靠面（3b11）相背设置且倾斜抵靠面（3b12）朝向斜面（8a12），各缺口（8a1）内侧的竖直面（8a11）与环体（8a）的下端面之间连接有倾斜的导向面（8a13），导向面（8a13）的倾斜方向与缺口（8a1）内侧斜面（8a12）的倾斜方向相反，且在定位环（9）与环体（8a）之间设有摩擦结构，定位结构包括嵌设在外环（3）内侧顶壁上的磁块（13），所述的联结盘（5）通过磁块（13）吸附在外环（3）上。

2.根据权利要求1所述的双向自动变速器的传动机构，其特征在于，所述的摩擦结构包括若干沿周向设于环体（8a）外壁的凹口以及若干沿周向设于定位环（9）内壁上的安装孔（9b），安装孔（9b）的数量与凹口相同且一一对应，各安装孔（9b）内均设有小弹簧（11）与钢球（12），各钢球（12）在小弹簧（11）的弹力作用下部分嵌入对应的凹口内。

3.根据权利要求1所述的双向自动变速器的传动机构，其特征在于，所述的摩擦结构包括嵌在定位环（9）内侧壁上的磁铁，环体（8a）通过磁铁吸附在定位环（9）上。

4.根据权利要求2或3所述的双向自动变速器的传动机构，其特征在于，所述的套筒（7）下端面沿周向设有若干插脚（7a），所述的联结盘（5）上沿周向贯穿设置有若干联结孔（5a），内环（2）上端面沿周向设有若干连接孔（2b），各插脚（7a）穿过对应的联结孔（5a）并插入对应的连接孔（2b）内。