CN1136147A - 连续自动变速的传动装置 - Google Patents

Abstract

一种连续自动变速传动装置，有一个接受旋转动力的输入中心齿轮14，输入差动齿轮38A与输入中心齿轮14啮合，输出差动齿轮42及反转差动齿轮46A都与输入差动齿轮38A制成一体，传动差动齿轮54A与输入差动齿轮38A啮合，中速差动齿轮58A与传动差动齿轮54A制成一体，同步销36A、52A和差动轮架32、34支承着各个差动齿轮，输出中心齿轮24与输出轴22制成一体并与输出差动齿轮42A的内侧啮合，中速中心齿轮28与中速控制轴26制成一体并与中速差动齿轮58A的内侧啮合，反转中心齿轮18与反转控制轴16制成一体并与反转差动齿轮46A的内侧啮合，低速控制轴30与差动轮架32制成一体以便进行低速控制，低速、中速和反转制动器62、64、66以及联锁装置70用来实现各种状态的变速。

Description

连续自动变速的传动装置

本发明涉及传动装置，特别是一种连续自动变速的传动装置，其结构使得需要变速或反转时，输给输入轴的动力能够换向并输出到输出轴，以此提供正、反转而不必为此脱开或改变啮合齿轮。

一般来说，传动装置是以手动方式选择预定的传动比来进行变速。变速时由于齿轮要滑移(脱开和改变啮合)，因此需要格外小心。现有的自动传动装置都很复杂，需要很大的安装空间，而且制造成本昂贵。

为了解决上述问题，1991年11月5日公开了一篇美国专利US5,062,823，其名称为“带有控制制动器的无级变速器”。然而，该专利中的变速器需要单独的机构来实现反向操作，即向后运动。

美国专利的系列申请，1992年6月23日提出的07/903137；1992年7月28日提出的07/921050和1992年7月28日提出的07/920892揭示了一种传动装置，它包括一个能反向转动的输出轴。

本发明对上述系列申请中的传动装置结构作了很大改进。这就是，上述系列申请中的输出轴与差动轮架制成一体，而在本发明中，输出轴上设有一个输出中心齿轮。

因此，本发明的目的是提供一种连续自动变速的传动装置，它能够解决所有的上述问题，能够不通过离合器或复杂的机构而迅速地响应负载的变化，能够平稳地将旋转力传递到输出轴，便于平稳地换向并且结构简单。

上述这些目的应该看作仅仅表示了本发明最主要的特征和应用。以不同的方式来应用这里所公开的发明，或者在所公开的范围内对本发明加以修改，都能够获得许多其它的有益结果。因此，通过参阅本发明的概述和下文的详细说明书，可以进一步了解本发明以及本发明的其它目的。下文的说明书结合附图描述了本发明的较佳实施例，以及通过权利要求书确定了本发明的范围。

本发明的连续自动变速传动装置是以附图所示的特定实施例通过权利要求书加以确定的。本发明可以概括为：一种自动变速传动装置，它包括一个有第一端12A和第二端12B的输入轴12，用以接受来自汽油发动机或类似机器的旋转输入运动。输入轴还包括一个固定在输入轴上并位于该输入轴的第一端12A和第二端12B之间的输入中心齿轮14，以保证中心齿轮14和输入轴一起转动。反转控制轴16转动地共轴安装在输入轴上，以保证相对于输入轴12独立地转动。控制轴16还包括一个固定在轴16上的反转中心齿轮18，这保证中心齿轮18和反转控制轴16一起转动。输出轴22具有第一端22A和第二端22B，以及固定在输出轴22第一端22A上的输出中心齿轮24。一个轴向孔20设在输出轴的第一端上，用来同轴地将输入轴12的第二端12B容纳在孔中，以保证输出轴22和输入轴12独立地同轴转动。中速控制轴26具有第一端26A和第二端26B，中速中心齿轮28固定在轴26的第一端26A上。轴26转动地共轴安装在输出轴22上，以保证相对于输出轴22独立地转动。所用的低速控制轴30具有第一端30A和第二端30B。第一差动轮架32固定在轴30的第一端30A上。低速控制轴转动地共轴安装在反转控制轴16上，以保证相对于反转控制轴立地转动。第二差动轮架34转动地共轴安装在中速控制轴26上，以保证相对于中速控制轴26独立地转动。采用一组同步销36、52，这组同步销36、52中的每一个同步销36A、52A都固定到第一和第二差动轮架32、24上并把两个差动轮架连接到一起，以保证两个差动轮架32、34一起转动。采用一组反转差动齿轮46，其中的每一个反转差动齿轮46A都与反转中心齿轮18机械啮合。还采用了一组输出差动齿轮42，其中的每一个输出差动齿轮42A都与输出中心齿轮24机械啮合。以及采用一组输入差动齿轮38，其中的每个输入差动齿轮38A与上述那组齿轮反转差动齿轮46中的一个反转差动齿轮46A相连接，而且还与上述那组输出差动齿轮42中的一个输出差动齿轮42A相连接。相互连接的输入差动齿轮38A、输出差动齿轮42A和反转差动齿轮46A转动安装在上述那组同步销36中的一个同步销36A上，以保证同时相对于同步销36A而转动。每一个输入差动齿轮38A都与输入中心齿轮14机械啮合。还采用了一组传动差动齿轮54，其中每一个传动差动齿轮54A与输入差动齿轮38A机械啮合。采用一组中速差动齿轮58，其中的每个中速差动齿轮58A与上述那组传动差动齿轮54中的一个传动差动齿轮54A相连接。相互连接的中速差动齿轮58A和传动差动齿轮54A转动地安装在上述那组同步销52中的一个同步销52A上，以保证同时相对于同步销52A而转动。每一个中速差动齿轮58A都与中速中心齿轮28机械啮合。采用低速制动器62向低速控制轴30施加转动阻力，以实现输出轴22的低速转动。采用中速制动器向中速控制轴26施加转动制动力，以实现输出轴22的中速转动。采用一个联锁装置70来连接输入轴12和反转控制轴16之间的转动，以便在逐渐联锁时逐渐增加输出轴的转速，以及在完全联锁即输入轴和反转控制轴16同速转动时实现输出轴的高转速。采用反转制动器66向反转控制轴16施加转动制动力，以实现输出轴22的反向转动。

在本发明的第二实施例中，自动变速传动装置包括一个具有第一端12A和第二端12B的，用来接受转动输入的输入轴12，还包括一个固定在输入轴的第一端12A和第二端12B之间的输入中心齿轮14。中速控制轴26具有第一端26A和第二端26B，中速中心齿轮28固定在控制轴26的第一端26A上，轴26转动地共轴安装在输入轴12的第一端12A上。输出轴22具有第一端22A和第二端22B。输出中心齿轮24固定在输出轴22的第一端22A上。一个轴向孔20设在输出轴的第一端22A上，用来同轴地将输入轴12的第二端22A容纳在孔中。输入轴和输出轴的这种端对端的布置保证了输出轴22和输入轴12之间的独立的同轴转动。反转控制轴16转动地共轴安装在输出轴22上。控制轴16还包括一固定在轴16上的反转中心齿轮18。低速控制轴30具有第一端30A和第二端30B。第一差动轮架32设在轴30的第一端30A上。低速控制轴转动地共轴安装在中速控制轴26上。第二差动轮架34转动地共轴安装在反转控制轴16上，以保证相对于轴16独立地转动。采用一组同步销36、52，这组同步销中的每一个同步销36A、52A都固定到第一和第二差动轮架上并把两个差动轮架互锁到一起，以保证两个差动轮架32、34一起转动。采用一组输入差动齿轮38，其中的每个输入差动齿轮38A都与输入中心齿轮14机械啮合。采用一组反转差动齿轮46，其中的每一反转差动齿轮46A都与反转中心齿轮18机械啮合。采用一组输出差动齿轮42。其中的每个输出差动齿轮42A与上述那组输入差动齿轮42中的一个输入差动齿轮38A相连接，而且还与上述那组反转差动齿轮46中的一个反转差动齿轮46A相连接。这样得到的相互连接的输出差动齿轮42A、输入差动齿轮38A和反转差动齿轮46A转动安装在上述那组同步销36中的一个同步销36A上，以保证同时相对于该同步销36A而转动。每一输出差动齿轮42A都与输出中心齿轮24机械啮合。采用一组中速差动齿轮58′，其中的每个中速差动齿轮58A′转动地安装在上述那组同步销52中的一个同步销52A上。每个中速差动齿轮58A′都与中速中心齿轮28机械啮合，并且与上述那组输入差动齿轮38中的一个机械啮合。采用低速制动器62向低速控制轴30施加转动制动力，以实现输出轴22的低速转动。采用中速制动器64向中速控制轴26施加转动制动力，以实现输出轴22的中速转动。采用一个联锁装置70来连接输入轴12和中速控制轴26之间的转动，以便在不完全联锁时逐渐增加输出轴的转速，以及在完全联锁即输入轴和中速控制轴同一速转动时，实现输出轴的高速转动。采用反转制动器66向反转控制轴16施加转动制动力，以实现输出轴22的反向转动。

在本发明的第三实施例中，自动变速传动装置包括一个具有第一端112A和第二端112B的用来接受转动输入的输入轴112。输入中心齿轮114固定在输入轴112上并位于输入轴的第一端112A和第二端112B之间。低速控制轴120具有第一端120A和第二端120B，低速中心齿轮122固定在轴120的第一端120A上。轴120转动地共轴安装在轴入轴的第一端112A上。反转控制轴130转动地共轴安装在低速控制轴120上。轴130还包括一个固定在该轴上的反转中心齿轮132，以保证与反转控制轴130一起转动。输出轴138具有第一端138A和第二端138B。输出中心齿轮140固定在输出轴138的第一端138A上。输出轴的第一端上还设有一个轴向孔136，用以同轴地将输入轴112的第二端112B容纳在孔中，以保证输出轴138和输入轴112独立地同轴转动。第一差动轮架142转动地共轴安装在反转控制轴130上。第二差动轮架144转动地共轴安装在输出轴138上。采用一组同步销146、148，这组同步销146、148中的每个同步销146A、148A都固定到第一和第二差动轮架142、144上并把这两个差动轮架互锁到一起，以保证第一、第二差动轮架142、144一起转动。采用一组输入差动齿轮150，其中的每个输入差动齿轮150A转动地安装在上述那组同步销146中的一个同步销146A上，每个输入差动齿轮150A都与输入中心齿轮114机械啮合。采用一组输出差动齿轮158，其中的每个输出差动齿轮158A都与输出中心齿轮140机械啮合。采用一组反转差动齿轮160，其中的每一反转差动齿轮160A都与中心齿轮132机械啮合。采用一组低速差动齿轮154，其中的每个低速差动齿轮154A与上述那组反转差动齿轮160中的一个反转差动齿轮160A相连接，而且还与输出差动齿轮158中的一个输出差动齿轮158A相连接。相互连接的低速差动齿轮154A、反转差动齿轮160A和输出差动齿轮158A转动地安装在每一同步销148A上，以保证同时相对于同步销148A转动。每一低速差动齿轮154A都与低速中心齿轮122机械啮合，并且与上述那组输入差动齿轮150中的一个机械啮合。采用低速制动器向低速控制轴120施加回转制动力，以实现输出轴的低速转动。采用一个联锁装置170把输入轴112连接到低速控制轴120上，以便在两轴不完全连接时增加输出轴的转速，以及在两轴完全连接即输入轴与低速控制轴120同速转动时实现输出轴的高速回转。采用反转制动器164向反转控制轴130施加转动制动力，以实现输出轴的反转。

就上述的各个实施例来说，较佳的实施方式如下所述：低速制动器最好是一单向离合器。联锁装置可以是一个液体离合器、扭矩转换器、或电子离合器。

低速差动齿轮、输出差动齿轮和反转差动齿轮最好制成一体。

为了更好地工作，输入差动齿轮、输出差动齿轮和反转差动齿轮相互间最好具有不同的齿数。

输出差动齿轮和反转差动齿轮分别具有一定的齿数，反转差动齿轮的齿数最好小于输出差动齿轮的齿数，输出中心齿轮和反转中心齿轮分别具有一定的齿数，输出中心齿轮的齿数最好小于反转中心齿轮的齿数。

在本发明的第四实施例中，自动变速传动装置包括一个具有第一端112A和第二端112B的，用来接受转动输入的输入轴112。输入中心齿轮114也固定在轴112上并位于输入轴的第一端112A和第二端112B之间。低速控制轴120具有第一端120A和第二端120B，以及低速中心齿轮122固定在轴120的第一端120A上。轴120转动地共轴安装在输入轴的第一端112A上。输出轴138具有第一端138A和第二端138B，输出中心齿轮140固定在输出轴138的第一端138A上。一个轴向孔136设在输出轴的第一端上，用来同轴地将输入轴112的第二端112B容纳在孔中，以保证输出轴138和输入轴112独立地同轴转动。第一差动轮架142转动地共轴安装在低速控制轴120上。第二差动轮架144转动地共轴安装在输出轴138上。采用一组同步销146、148，这组同步销146、148中的每个同步销146A、148A都固定到第一和第二差动轮架142、144上并把两个差动轮架连接到一起，以保证两个差动轮架142、144一起转动。采用一组输入差动齿轮150，其中的每个输入差动齿轮150A转动地安装在上述那组同步销146中的一个同步销146A上。每个输入差动齿轮150A都与输入中心齿轮114机械啮合。采用一组低速差动齿轮154，其中的每个低速差动齿轮154A与每个输入差动齿轮150A机械啮合，并且还与低速中心齿轮122机械啮合。采用一组输出差动齿轮158，其中的每个输出差动齿轮158A与上述那组低速差动齿轮154中的一个低速差动齿轮154A相连接。相互连接的输出差动齿轮158A和低速差动齿轮154A转动地安装在每一同步销148A上。每一输出差动齿轮与输出中心齿轮140机械啮合。反转齿圈230与输入差动齿轮150A机械啮合。采用低速制动器162向低速控制轴120施加转动制动力，以实现输出轴的低速回转。采用一个联锁装置170把输入轴112连接到低速控制轴120上，以便在轴112、120不完全连接时，增加输出轴的转速，以及实现输出轴的中速和高速回转。采用反转制动器264向反转齿圈230施加转动制动力，以实现输出轴138的反转。

联锁装置170可以选自液体离合器、扭转转换器或电子离合器。

相互连接的输出差动齿轮158A和低速差动齿轮154A最好制成一体。

为了使下文中对本发明的详细描述更易于理解，以及使本发明的贡献能够得到本领域人员的充分肯定，上文中概述了本发明最相关和最重要的特征。下文所述的本发明的其它特征构成了本发明权利要求书的主体。本领域的技术人员能够理解到，这里所述的构思和特定的实施例可以很容易地作为修改和设计其它结构的基础，以实现与本发明相同的目的。本领域的技术人员也可以认识到，那些等效的结构并未超出权利要求书所确定的本发明的精神和范围。

为了更充分理解本发明的性质和目的，应结合附图来阅读下文的详细说明书，其中

图1-图7表示了本发明连续自动变速传动装置的第一实施例；

图1是本发明第一实施例的轴侧图；

图2是本发明第一实施例的截面视图，

图3是本发明连续自动变速传动装置在空档状态下的截面视图；

图4是本发明连续自动变速传动装置在低速状态下的截面视图；

图5是本发明连续自动变速传动装置在中速状态下的截面视图；

图6是本发明连续自动变速传动装置在高速状态下的截面视图；

图7是本发明连续自动变速传动装置在反转状态下的截面视图；

图8是本发明第二实施例的截面视图，其中的反转控制轴和中速控制轴与图2相比交换了位置。

图9-图14表示了本发明的第三实施例；

图9是本发明第三实施例的轴侧图；

图10是本发明第三实施例的截面视图；

图11是本发明第三实施例在空档状态下的截面视图；

图12是本发明第三实施例在向前的低速状态下的截面视图；

图13是本发明第三实施例在高速状态下的截面视图；

图14是本发明第三实施例在反转状态下的截面视图；

图15是本发明第四实施例的截面视图；

在某些附图中，对于相同的零件采用了相同的参考标号。

本发明第一实施例的连续自动变速传动装置10如图1和图2所示，它包括一个输入轴12，旋转驱动力自发动机的驱动轴输向该轴。输入轴12包括第一端12A和第二端12B。输入中心齿轮14与输入轴12制成一体并位于第一端12A和第二端12B之间。具有预定长度的反转控制轴16转动地共轴安装在输入轴12的第一端12A上。反转中心齿轮18的反转控制轴16的一端16A与轴制成一体。装入轴承18B、18B′，使输入轴12和反转控制轴16独立地转动。

输出轴具有第一端22A和第二端22B，输出轴22的第一端22A中设有一个孔20，这样，输入轴12的第二端12B轴向容纳在上述孔中并通过轴承20B独立地转动。输出中心齿轮24在输出轴22的第一端22A与轴制成一体。具有预定长度的中速控制轴26有第一端26A和第二端26B，它被转动地共轴安装在输出轴22上。中速中心齿轮28在中速控制轴26的第一端26A处与轴制成一体。装入轴承28B，28B′，使输出轴22和中速控制轴26独立地转动。

具有第一端30A和第二端30B的低速控制轴30共轴安装在反转控制轴16上并靠近反转中心齿轮18。盘状的第一差动轮架32在低速控制轴30的第一端30A与轴制成一体。装入轴承32B，使低速控制轴30和第一差动轮架32相对干反转控制轴16独立地转动。盘状的第二差动轮架34安装在中速控制轴26上并靠近中速中心齿轮28，以便通过轴承34B自由地转动。一组同步销36、52固定到第一、第二差动轮架32、34上并连接这两个差动轮架，使它们一起转动，见图1和图2。

以凹槽40和44间隔开的输入差动齿轮38A、输出差动齿轮42A和反转差动齿轮46A三者制成一体并具有不同的直径。由差动齿轮38A、42A、46A组成的这种组件转动地安装在每一同步销36A上，以便通过轴承48B、48B′自由地转动。输入差动齿轮38A的后半部与输入中心齿轮14啮合，输出差动齿轮42A与输出中心齿轮24啮合，以及反转差动齿轮46A与反转中心齿轮18啮合。在输出差动齿轮42A的后面可套上套管50，以防止差动齿轮组件沿同步销36A轴向移动。

同样，以凹槽56相互间隔开的传动差动齿轮54A和中速差动齿轮58A制成一体，其中的每个齿轮有其特定的尺寸。由差动齿轮54A、58A构成的这种组件转动地安装在每个同步销52A上，以便通过轴承54B，58B自由地转动。传动差动齿轮54A与输入差动齿轮38A的前半部啮合，中速差动齿轮58A与中速中心齿轮28啮合。在传动差动齿轮54A的前面可套上套管60，以防止差动齿轮组件54A、58A沿同步销52A轴向移动。

为了使组合结构能可靠地转动，使用了两套“第一组合”，每套“第一组合”包括同步销36A，差动齿轮38A，42A，46A构成的组件，以及套管50。同样，为了使组合结构能可靠地运转，使用了两套“第二组合”，每套“第二组合”包括同步销52A，差动齿轮54A、58A构成的组件，以及套管60。当然，“组合”的数量不应被限制。

为了实现输出轴各种状态的速度变化，采用了用来施加制动力的制动器和联锁装置，联锁装置不仅能够使输入轴12和反转控制轴16一起同速转动，而且还能够使两轴之间具有转速差。

首先，带有单向离合器的低速制动器62安装在低速控制轴30上，以便在低速状态中调节第一差动轮架32。中速制动器64安装在中速控制轴26上，以便在中速状态中调节中速中心齿轮28。为了实现高速运转，安装了一个联锁装置70，它能使输入轴12和反转控制轴16一起转动。反转制动器66安装在反转控制轴16上，以便在反向驱动状态中调节反转中心齿轮18。

虽然图中所示的制动器是安装在各个控制轴上的，但它们的安装位置和结构却是可以变化的。还有，上述的低速、中速和反转制动器可以使用自动控制或手动控制、以及电动/电子控制、液压控制或旋转阻力控制，等等。在本实施例中，在低速状态下，低速控制轴30的制动、在中速状态下中速控制轴26的制动、以及在反转状态下反转控制轴16的制动都是通过把制动环压在相应的轴上这种方式来实现的。这是一种相当简便的制动方法。当然，本发明并不仅限于这种方式。

施加转动或制动力之后，为了避免变速时需要重新释放制动力这一不便，以及为了防止低速控制轴30反转，也就是为了保证单向转动，在低速制动器62中采用了单向离合器。

为了实现高速运转，采用了一个联锁装置70，它能使输入轴12和反转控制轴16之间存在转速差，以及/或者能使二者一起同速转动。这个装置可以是某种已知的装置，例如液力离合器，扭矩转换器、电动/电子离合器。为了简便起见，略去对这些已知装置的详细论述。

下面来论述本发是连续自动变速传动装置的动力传递过程以及变速状态，变速状态分为空档、低速、中速、高速和反转状态。

本发明的连续变速传动装置可以与任何一种旋转动力装置配合使用，可以应用于任何一种为适应变截荷而要求动力输出有相应变化的机械中。因此，本发明可以使用在汽车和工程机械等等中，为了说明，本发明的连续变速传动装置结合汽车来加以论述。

在汽车中，旋转力从发动机的驱动轴传递到本发明的输入轴12、输入转速由此转变为低速、中速、中高速或高速，并被传递到输出轴22。

为了便于说明，从附图左侧看去的输入轴转向为逆时针方向。这一转向在图中以“↑”表示。

1、空档状态(图3)、输出轴(22)不转。

输入轴12↑—输入中心齿轮14↑—输入差动

空档是这样一种状态，其中发动机的驱动力不输送到输出轴22，传动装置如图3那样空转。也就是说，假定负载作用在输出轴22上，在这种情况下将旋动力从发动机驱动轴输入本装置，于是输入轴12和与输入轴12制成一体的输入中心齿轮14都沿方向A转动。与输入中心齿轮14相啮合的输入差动齿轮38A沿方向B相对于同步销36A转动，方向B与输入中心齿轮14的转动方向相反。与输入差动齿轮38A制成一体的输出差动齿轮42A和反转差动齿轮46A同输入差动齿轮38A一样，也沿方向B相对于同步销36A转动。

然而，与输出差动齿轮42A相啮合的输出中心齿轮24因负载的缘故而静止，使得输出差动齿轮42A在围绕各自轴线转动的同时，围绕输出中心齿轮24公转，因而使差动轮架32、34沿方向C转动，方向C与输入中心齿轮14的转动方向相反。

同时，与输出差动齿轮42A制成一体的反转差动齿轮46A使得反转中心齿轮18沿着与输入中心齿轮14的转动方向相同的D方向转动，这是因为反转差动齿轮46A绕其自身轴线转动时对反转中心齿轮18施加的作用力大于齿轮46A随同差动轮架32、34公转时对反转中心齿轮18所施加的作用力。

与输入差动齿轮38A前半部啮合的传动差动齿轮54A沿方向E相对于同步销52A转动。方向E与输入中心齿轮14的转向相同。因此，与传动差动齿轮54A制成一体的中速差动齿轮58A也沿方向E相对于同步销52A转动，并使得中速中心齿轮28沿方向F转动，方向F与输入中心齿轮14的转向相反。

这里所有的差动齿轮38A，42A，46A，54A，58A在围绕各自轴线转动的同时，还随同差动轮架32、34公转。

由于输出轴22因负载的缘故而静止，旋转力不能通过输入轴12传递到输出轴22，使得差动轮架32、34反转中心齿轮18和中速中心齿轮28空转。

2、低速状态(图4)：差动轮架32、34和低速控制轴30不转

输入轴12↑—输入中心齿轮14↑—输入差动齿轮38↓—输出差动齿轮42↓—输出中心齿轮24↑—输出轴22↑

低速状态是这样一种状态，其中输出轴22从空档状态逐渐增加其转速。当安装在低速控制轴30上的带有单向离合器的低速制动器62(如前所述那样)施加制动力P₁来调整差动轮架32、34的转速时，在空档状态下沿着与输入轴12转向相反的C方向转动的差动轮架32、34，其转速逐渐下降直至停止。输出轴22的转速逐渐增加并且转速的增加与差动轮架32、34的降速成比例。也就是说，在制动力P₁作用下，输入差动齿轮38A和输出差动齿轮42A随同差动轮架32、34的公转与该差动轮架的减速成比例地降低直至停止，此时差动齿轮仅绕各自的轴线转动。

因此，在输出差动齿轮42A的旋转力作用下，与输出差动齿轮42A相啮合的输出中心齿轮24沿着与输入轴12转向相同的G方向绕其自身的轴线转动，因而与输出中心齿轮24制成一体的输出轴22也沿同一G方向转动。

将低速状态下各齿轮的转动方向与空档状态下的转动方向作一比较：先前沿着与输入轴12转向相反的C方向转动的差动轮架32、34停止了转动；原来静止的输出中心齿轮24现在沿G方向转动；各个差动齿轮38A，42A，46A，54A，58A随同差动轮架的公转逐渐停止，现在仅沿着与空档状态下相同的自转方向绕各自的轴线转动；还有各个中心齿轮18、28也沿着与空档状态下相同的方向转动。

3、中速状态(图5)：中速控制轴26不转

输入轴12↑—输入中心齿轮14↑—输入差动

心齿轮24↑—输出轴22↑

中速状态使输出轴22的转速增加到低状态的转速之上。安装在中速控制轴26上的中速制动器64若施加制动力P₂，先前沿着与输入轴12转向相反的F方向转动的，与中速控制轴26制成一体的中速中心齿轮28将逐渐减速和停转。这说是说，随着中速中心齿轮28的减速的停转，与中速中心齿轮28相啮合的中速差动齿轮58将围绕中速中心齿轮28公转。因而公转作用力使先前在低速状态下静止的差动轮架32、34沿着与输入轴12转向相同的H方向转动。(当然，中速中心齿轮28停转时的公转作用力是齿轮28减速过程中的最大值)。

与此同时，输入差动齿轮38A和输出差动齿轮42A随同差动轮架32、34的公转增加了，因此，与输出差动齿轮42A相啮合的输出中心齿轮24沿着与输入轴12转向相同的转动方向的转速也进一步增加，因而与输出中心齿轮24制成一体的输出轴22也增加了转速。

应指出，由于反转差动齿轮46A随同差动轮架的公转的增加，反转差动齿轮46A进一步增加了反转中心齿轮18沿着与输入轴转向相同的转动方向上的转速。

回顾一下各个齿轮的转动方向：反转中心齿轮18，差动轮架32、34，传动差动齿轮54A和中速差动齿轮58A分别沿方向D，H，E转动，这些转动方向都与输入中心齿轮14的转向相同。

4、高速状态(图6)

高速状态用来进一步由中速状态加速。释放施加在中速控制轴26上的制动力P₂，使用联锁装置70使反转控制轴16和输入轴12一起转动。

在高速状态下，输给输入轴12的旋转力经两条路径输送。一条路径是旋转力经输入轴12和输入中心齿轮14输送给输入差动齿轮38A。第二条路径是由于使用了联锁装置70，输入轴12与反转控制轴16一起转动而使旋转力经反转中心齿轮18输送给反转差动齿轮46A。

经过这两条路径后，旋转力汇集在差动轮架32、34上，驱使输出轴22和与输出差动齿轮42A相啮合的输出中心齿轮24沿着与输入轴12转向相同的转动方向转动。这就是说，由于输给输入中心齿轮14和反转中心齿轮18的旋转力使两者在转速和转向上都相同，这两个中心齿轮不能转动分别与输入中心齿轮14和反转中心齿轮18相啮合的输入差动齿轮38A和反转差动齿轮46A，两个中心齿轮也不能驱动输出差动齿轮42A、传动差动齿轮54A和中速差动齿轮58A，它们只能驱使差动轮架32、34，输出中心齿轮24和输出轴22沿着与输入轴转向相同的转动方向一起转动。

在这一状态下，所有的齿轮和差动轮架32、34以两个中心齿轮14、18为中心形成一个共同的转动体沿方向1转动。

尽管这里所述的联锁装置70被用来连接输入轴12和反转控制轴16，但并不仅限于这样。例如，可以连接反转控制轴16和低速控制轴30，或者连接中速控制轴26和差动轮架34或输出轴22，这都将产生相同的结果。

5、反转状态(图7)：反转控制轴16不转

输入轴12↑—输入中心齿轮14↑—输入差动齿轮38↓—

心齿轮24↓—输出轴22↓(与输入轴转向相反)

反向驱动状态是这样的状态，其中输出轴22的转向与输入中心齿轮14的转向相反。如果在上述空档状态下由安装在反转控制轴16上的反转制动器66施加制动力P₃，那么在空档状态下沿着与输入轴12转向相同的D方向空转着的反转中心齿轮18将停止转动，而输出轴22将沿着与输入中心齿轮14转向相反的转动方向转动。

这就是说，由于制动力P₃，在空档状态下沿D方向转动着的反转中心齿轮18逐渐减速并停止转动，在反转中心齿轮18周围并与反转中心齿轮18相啮合的反转差动齿轮46上的公转作用力将随之成比例地增加，增加的公转作用力进一步增加了沿方向C转动着的差动轮架32、34的转速。(当然，反转中心齿轮18在静止状态下的公转作用力大于其减速过程中的公转作用力)。

与此同时，与反转差动齿轮46A制成一体的输入差动齿轮38A也还自转，输出差动齿轮42A同样也绕自身的轴线转动，而且各差动齿轮随同差动轮架32、34一起沿着与输入中心齿轮14转向相反方向上的公转转速成正比例地增加。

因此，随差动轮架一起公转的输出差动齿轮42A的转速增加了，与输出差动齿轮42A相啮合的输出中心齿轮24不再沿着与输入轴12转向相同的转动方向转动，而是沿着与输入轴12转向相反的J方向转动，这是因为公转作用力的影响变得大于输出差动齿轮42A的自转作用力的影响。因此，当输出中心齿轮24沿J方向转动时，与它制成一体的输出轴22也同样沿J方向转动，该J方向与输入轴12的转动方向相反。

相应地，由于传动差动齿轮54A和中速差动齿轮58A的公转作用力的影响变得大大超过自转作用力的影响，中速中心齿轮28沿着与输入轴12转向相反的F方向上的转速也进一步增加。

应该注意到各齿轮的齿数是可以变化的，本实施例的反转状态是基于这样一种情形，即输出差动齿轮42A的齿数小于反转差动齿轮46A的齿数，输出中心齿轮24的齿数大于反转中心齿轮18的齿数，随着各齿轮齿数的改变，各差动齿轮的公转作用力和自转作用力相互间也会发生改变。

下面讨论本发明的第二实施例。

本发明第二实施例的连续自动变速传动装置10′表示在图8中。在这个实施例中，反转控制轴16和中速控制轴26的位置与第一实施例相比交换了位置。由于操作方法和功能都与第一实施例相同，因此不再对这些内容作详细描述，仅就改变的结构作一简要的论述。

这就是说，比较图2和图8，现在共轴安装在输入轴12上的反转控制轴16、与反转控制轴16制成一体的反转中心齿轮18和反转制动器66均安装在输出轴22上，共轴安装在输出轴22上的中速控制轴26、与中速控制轴26制成一体的中速中心齿轮28和中速制动器64均安装在输入轴12上。与反转中心齿轮18啮合的反转差动齿轮46一体性地制造在输出差动齿轮42A的后面，套管50′安装在先前(第一实施例中)反转差动齿轮46A的位置上，与中速中心齿轮28啮合的中速差动齿轮58A一体性地制造在先前第一实施例中的传动差动齿轮54A的前面，以形成中速差动齿轮58A′，套管60′安装在先前(第一实施例中)中速差动齿轮58A和凹槽56的位置上。

如前所述，需要时可以改变结构。在第二实施例中，中速状态和反转状态的操作方法和转动方向都与第一实施例所述的相同。唯一的区别是交换了两轴的工作位置，以及联锁装置70不再象第一实施例那样将反转控制轴16连接到输入轴12，而是将中速控制轴26连接到输入轴12。见图8所示。

下面讨论本发明的第三实施例。

与第一实例相，第三实施例的输出轴上也有一个输出中心齿轮。

在图9和图10的所示的本发明第三实施例的连续自动变速传动装置100中，输入轴112接受来自发动机驱动轴的旋转动力。输入轴112分为第一端112A和第二端112B。输入中心齿轮114固定在输入轴112上并位于输入轴的两端之间。具有预定长度的低速控制轴120离开输入中心齿轮114一段所需的距离并共轴安装在输入轴112的第一端112A上。低速中心齿轮122固定在低速控制轴120的第一端120A上。装入轴承124B，124B′，以使输入轴112和低速控制轴120能够独立地转动。具有预定长度的反转控制轴130转动地共轴安装在低速控制轴120上。反转中心齿轮132在反转控制轴130的一端130A处与轴制成一体。装入轴承134B，134B′，使低速控制轴120和反转控制轴130能够相互独立地转动。

输出轴138有第一端138A和第二端138B。输出轴138的第一端138A上设有一个预定深度的轴向孔136。孔中装有轴承136B以便于两轴向自独立地转动。输出中心齿轮140固定到输出轴138的第一端138A上。

第一差动轮架142转动地共轴安装在反转控制轴130上并靠近反转中心齿轮132。装入轴承142B以使差动轮架142能够相对于反转控制轴130独立地转动。第二差动轮架144转动地共轴安装在输出轴138上。装入轴承144B以使差动轮架144能够相对于输出轴138独立地转动。

采用一组同步销146、148，每个同步销146A、148A都把第一和第二差动轮架固定和连接到一起，以保证两个差动轮架一起转动，见图9所示。

每个输入差动齿轮150A都通过轴承150B、150B′转动地安装在每个同步销146A上，以保证输入差动齿轮独立地转动。输入中心齿轮114与输入差动齿轮150A的后部相啮合。如图10所示，采用套管152和152′以防止输入差动齿轮150A沿同步销146A移动。

低速差动齿轮154A和输出差动齿轮158A制成一体但各自具有不同的尺寸，两者之间有一凹槽156。凹槽156提供了中心齿轮114的位置空间。反转差动齿轮160A邻近低速差动齿轮154A并与后者制成一体。差动齿轮154A，158A，160A的这个组件通过轴承158B、160B转动地安装在每一同步销148A上。反转差动齿轮160A安装在靠近差动轮架142的地方，输出差动齿轮158安装在靠近差动轮架144的地方，安装低速差动齿轮154A使它能够与低速中心齿轮122和输入差动齿轮150A的前部相啮合。

这里的同步销146A、输入差动齿轮150A和套管152、152′构成一套组合。为保证转动体的稳定性，采用了两套这样的组合。同样，同步销148A、低速差动齿轮154A、输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A构成了另一套组合。也采用了两套这种组合。当然，本领域的技术人员能够理解，这种组合体的数目应不被限制。

每一输入差动齿轮150A的内侧与输入中心齿轮114相啮合、齿轮150A的前部与每个低速差动齿轮154A相啮合。每个低速差动齿轮154A的前部内侧与低速中心齿轮122相啮合，每个输出差动齿轮158A与输出中心齿轮140相啮合，每个反转差动齿轮160A与反转中心齿轮132相啮合。

为了实现各种状态的变速，采用了用来对相应的轴施加转动阻力的制动器，以及采用了联锁装置170，以便输入轴和低速控制轴一起转动或者使这两轴之间存在转速差。

首先，采用一单向离合器限制转动方向的低速制动器162安装在低速控制轴120上，以便控制低速中心齿轮122在低速状态时朝前转动，采用联锁装置170来获得中速和高速。反转制动器164安装在与反转中心齿轮132制成一体的反转控制轴130上，以便在反转状态下控制反转中心齿轮132。

虽然图示的各个制动器安装在相应控制轴的特定位置上，制动器的安装位置和结构却可以依照本领域技术人员的理解而加以改变。低速控制器162中装有单向离合器，这就避免了变速时施加制动力之后再重新释放制动力的不方便，以及防止了低速控制轴120反向转动。

包括液力离合器、扭矩转换器、电动/电子离合器的联锁装置170被用来控制输入轴112和低速控制轴120。然而为了简便起见，对这些已知的结构这里不予详述。

下面讨论本发明连续自动变速传动装置的动力传递过程和变速状态。变速状态分为空档，低速，中速，高速和反转。

1、空档(图11)

输入轴112↑—输入中齿轮114↑—输入差动齿轮150↓—

空档状态是这样一种状态，其中发动机的驱动力不输出到输出轴138上，也就是如图11所示的一种空转状态。这就是说，当输出轴138接负载时，如果输入了发动机驱动轴的旋转力，那么输入轴112和与该轴制成一体的输入中心齿轮114将一起沿A′方向转动，由于输入中心齿轮114的转动，与之相啮合输入差动齿化150A将沿着B′方向相对于同步销146A转动，B′方向与输入中心齿轮114的转动方向相反。与输入差动齿轮150A相啮合的低速差动齿轮154A，以及与低速差动齿轮154A制成一体的输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A三者都将沿着与输入中心齿轮114转向相同的C′方向转动。

由于与输出差动齿轮158A相啮合的输出中心齿轮140因负载的缘故处于静止状态，输出差动齿轮158A在绕自身轴线转动的同时还围绕输出中心齿轮140转动，即围绕中心齿轮140公转，因此，差动轮架142、144沿E′方向转动，E′方向与输入轴112的转向相同。与此同时，与输出差动齿轮158A制成一体的低速差动齿轮154A和反转差动齿轮160A也一起公转。

再来分析一下反转差动齿轮160A：首先，反转差动齿轮160A试图使与之相啮合的反转中心齿轮132沿着与输入轴112转向相反的转动方向转动。然而，由于差动轮160A随同差动轮架142、144一同公转时的公转作用力大于它的自转作用力，差动轮160A最终使得反转中心齿轮132沿F′方向转动，F′方向与输入轴112的转向相同。随后，低速差动齿轮154A使得与之相啮合的低速中心齿轮122沿D′方向转动，D′方向与输入轴112的转向相反。尽管低速差动齿轮154A也随同差动轮架142、144一起公转，但由于它的自转作用力大于其公转作用力，所以使得低速中心齿轮122沿D′方向转动。随着相互啮合的齿轮的齿数变化，公转作用力和自转作用力的相对大小也将发生变化。

如前所述，由于输出轴138负载的缘故而处于静止，输入轴112的旋转力不能输出，只能使低速中心齿轮122、反转中心齿轮132和差动轮架142，144空转，导致所述的空档状态。

2、向前转动的低速状态(图12)

输入轴112↑—输入中心齿轮114↑—输入差动齿轮150—

138↑

向前转动的低速状态是这样一种状态，其中输出轴138从空档汰态逐渐增加转速。如果在上述空档状态下，通过安装在低速控制轴120上的低速制动器162来逐渐施加制动力P1′即利用单向连接来限制转动方向，先前沿着与输入轴112转向相反的D′方向转动着的低速中心齿轮122的转动力逐渐减小，并最终停转。因此，输出轴138的转速随着低速中心齿轮122的转动力的减小，成比例地逐渐增加。这就是说，由于制动力P1′的作用，低速差动齿轮154A绕低速中心齿轮122公转的转速随着低速中心齿轮122的减速而成比例地增加，因而差动轮架142、144沿方向E′更快地转动。与此同时，与低速差动齿轮154A制成一体的输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A一起相对于同步销148A自转，以及随同差动轮架142、144一起公转，公转转速也是成比例地增加。(当然，低速中心齿轮122停转时的公转作用力在于中心齿轮122减速时的公转作用力)。因此，由于随同差动轮架一起公转的输出差动齿轮158A公转转速的增加，输出中心齿轮140不能沿着与输入轴转向相反的方向转动，而只能够沿着与输入轴112转向相同的G′方向增加转速。这是因为输出差动齿轮158A公转作用力的影响变得大于自转作用力的影响。因此，由于输出中心齿轮140沿G′方向转速的增加，与它制成一体的输出轴138也就逐渐增速。

相应地，对于反转差动齿轮160A来说，同样是由于公转作用力的影响变得大于自转作用力的影响，反转中心齿轮132沿着与输入轴转向相同的F′方向上的转速进一步增加了。

为了在向前低速转动状态的基础上进一步提高输出轴138的转速，可以设法使静止的低速控制轴120与输入轴同向地转动，这是靠使用某种已知的装置使输入轴112和低速控制轴120逐渐一同转动，或者使它们成一体地转动。也就是说，采用扭矩转换器，或电动/电子离合器之尖的联锁装置170来实现这种状态。在这种状态下，输出轴138转速的增加是与低速控制轴120在输入轴112转动方向上的转速成比例的。

也就是说，当低速中心齿轮122沿输入轴的转向转动时，与差动轮架142、144一起公转的输入、低速、输出和反转差动齿轮150A、154A、158A、160A的公转力逐渐增加。

3、高速状态(图13)输入轴112↑—

高速状态是用来进一步加速或增加输出的状态。在这个状态下，通过联锁装置170使输入轴112和低速控制轴120成一体地同速转动。

在高速状态下，传给输入轴112的旋转力分两条路径输送。一条路径是旋转力经过输入轴112和转动的输入中心齿轮114传给输入差动齿轮150A。另一条路径是旋转力通过与输入轴112一同沿H′方向旋转的低速控制轴120和低速中心齿轮122传给低速差动齿轮154A。

经过这两条路径之后，旋转力汇集在差动轮架142、144上，以驱动输出轴138沿着与输入轴112转向相同的方向转动。也就是说，由于传给输入中心齿轮114和低速中心齿轮122的旋转输入在速度和方向上都相同，这就不能使输入差动齿轮150A和低速差动齿轮154A分别转动，也就无法使得与低速差动齿轮154A制成一体的输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A转动，只能使差动轮架142、144、输出中心齿轮140和输出轴138沿着与输入轴112转向相同的方向转动。在这一状态下，所有的齿轮以及差动轮架142、144形成一个共同的转动体以两个中心齿轮114、122为中心沿I′方向转动。

尽管希望用联锁装置170连接输入轴112和低速控制轴120，但不是仅限于这样。例如，连接输入轴112和反转控制轴130也将产生同样的效果。

4、反转状态(图14)

输入轴112↑—输入中心齿轮114↑—输入差动齿轮150↓—

—低速差动齿轮154↑—反转差动齿轮160↑—

138↓(与输入轴转向相反)

反转状态是这样一种状态，其中输出轴138沿着与输入中心齿轮114转向相反的方向转动，在上述的空档状态下，若通过安装在反转控制轴130上的反转制动器164施加制动力P₂′，那么先前在空档状态下沿着与输入轴112转向相同的F′方向空转着的反转中心齿轮132将停转。输出轴138将沿着与输入中心齿轮114转向相反的方向转动。

这就是说，随着空档状态下沿F′方向转动的反转中心齿轮132在制动力P₂′作用下逐渐减速和停转，围绕着反转中心齿轮132并与之相啮合的反转差动齿轮160A的公转作用力也成比例地减小，与此同时，与反转差动齿轮160A制成一体地输出差动齿轮158A和低速差动齿轮154A的转速随同差动轮架142、144的公转也成比例地降低。这时，由于输出差动齿轮158A的公转作用力减小，其自转作用力的影响相对增大，驱使输出中心齿轮140和输出轴138沿J′方向转动，也就是沿着与输入轴112转向相反的方向转动。相应地，由于低速差动齿轮154A的公转作用力也减小了，其自转作用力的影响相对增大，驱使低速中心齿轮122沿着与输入轴112转向相反的D′方向转动。

应该注意到每个齿轮的齿数可以改变。本实施例的反转状态是基于这样一种情形，即反转中心齿轮132的齿数大于低速中心齿轮122的齿数，反转中心齿轮132的齿数大于输出中心齿轮140的齿数，以及反转差动齿轮160A的齿数小于输出差动齿轮158A的齿数。根据每个齿轮的齿数的改变。每个差动齿轮的公转作用力和自转作用力相互间也会相互变化。

从某方面来说，依照发明目的经过适当调整后本发明所采用的各个齿轮数能够获得所需的输出轴转数。表1示出了第一实施例中各齿轮的齿数。表2表示了根据表1输出轴的转数(就输入轴每转动一圈而言)。同样，表3给出了第三实施例中各齿轮的齿数，表4表示了根据表3的齿数而获得的输出轴的转数(就输入轴每转动1圈而言)。

表1                    (第一实施例)

	输入中  输入差  输出差  反转差  传动差  中速差  反转中  输出中  中速中心齿轮  动齿轮  动齿轮  动齿轮  动齿轮  动齿轮  心齿轮  心齿轮  心齿轮(14)    (38)    (42)    (46)    (54)    (58)    (18)    (24)    (28)
		1	21      29      18      20      29      27      30      36      23
2	24      30      19      21      30      28      33      35      26
		3	23      31      20      22      31      29      32      34      25

表2    (负号表示与输入轴转向相反)

	低速控制    中速中心齿    反转中心齿轴(30)静止  轮(28)静止    轮(18)静止(低速状态)  (中速状态)    (反转状态)
		1	0.362       0.655         -0.233
2	0.434       0.668         -0.1523
		3	0.436       0.698         -0.15

表3                (第三实施例)

	输入中  输入差  低速差  输出差  反转差  低速中  反转中  输出中心齿轮  动齿轮  动齿轮  动齿轮  动齿轮  心齿轮  心齿轮  心齿轮(114)   (150)   (154)   (158)   (160)   (122)   (132)   (140)
		1	30      24      33      24      18      21      36      30
2	27      23      30      22      18      20      32      28
		3	28      24      30      23      19      22      33      29

表4    (负号表示与输入轴转向相反)

	低速中心齿轮    反转中心齿轮(122)静止       (132)静止(向前转动)      (反转)
		1	0.289           -0.187
2	0.274           -0.133
		3	0.234           -0.131

如前所述，本发明连续自动变速传动装置的优点在于：发动机的动力经输入轴传递并输出到输出轴时，不需要安装离合器来切断动力。通过速比的调整不必改变和脱开齿轮即可满意地获得速度调整，可以方便地获得理解的反转驱动(即倒档)。由于它的结构简单并且比现有传动装置的零件少，因此降低了制造成本。而且本发明的传动装置只需要较小的安装空间。

本发明的连续自动变速传动装置不仅仅限于这里所述的实施例，根据本发明的原理，能将其应用于全部车辆和工程机械中的任何将驱动力传递并输出到输出轴的装置，而且显然在本发明的范围内可以有各种修改和变型。

例如，在第一实施例中，如果反转差动齿轮46的齿数大于输出差动齿轮42的齿数，与反转差动齿轮46相啮合的反转中心齿轮18的齿数大于输出中心齿轮24的齿数，那么，与前述反转状态的情形相反，输出轴将以最低的转速在向前转动的状态下转动。

尽管所安装的联锁装置70和来连接反转控制轴和输入轴，但连接反转控制轴16和低速控制轴30，或者是连接中速控制轴26和差动轮架34或输出轴22，也会产生相同的结果。

在另一个实施例200中，虽然使用反转控制轴130、反转中心齿轮132和反转差动齿轮160作为反转装置，去掉这些，设置一取而代之的反转齿环230与输入差动齿轮150啮合并使用一个反转制动元件264也会产生相同的效果(见图15)。

再看另一个实施例，如果反转差动齿轮160的齿数大于输出差动齿轮158的齿数，与反转差动齿轮160相啮合的反转中心齿轮132的齿数小于输出中心齿轮140的齿数，那么，与前述反转状态的情形相反，输出轴将以最低的转速在向前转动的状态下转动。

尽管所安装的联锁装置170是用来连接低速控制轴120和输入轴112，但作为另一个实施例而连接反转控制轴130和输入轴也会产生相同的结果。

此外，在本发明的实施例中，采用了例如前面所述的简单的制动装置来施加制动器的制动力。然而这些部件的结构、连接方式和安装位置都可以有各种变化。自动控制回路的形式也可以多种多样，例如：可以是液压、气动、电动和电子控制的各种装置，这些都未超出本发明的精神和范围。此外，用于中速和高速态的联锁装置，其结构、连接方式和安装位置也可以有各种变化，扭矩转换器、电动/电子，液压离合器都可用作实现。这一目的的装置。这也没有超出本发明的精神和范围。

尽管本发明是以较佳实施例的方式在某种特定意义上加以描述的，但本领域的技术人员可以理解到，较佳实施例形式的本说明书只是用作举例说明，各零件的结构、组合和布置等详细内容可以有各种变化而不超出本发明的精神和范围。权利要求书中采用了与附图相应的一些参考标号，以便更清楚地确定本发明的范围，但这并不意味着权利要求书的范围仅限于各参考标号所确指的那些零件。

Claims (21)

1、一种自动变速传动装置，包括：一个用来接受旋转输入的具有第一端12A和第二端12B的输入轴12，还包括一个固定在所述输入轴第一端12A和第二端12B之间的与输入轴一同转动的输入中心齿轮14；

一个反转控制轴16转动地共轴安装在所述输入轴上并相对于输入轴12独立地转动，还包括一个固定在所述轴16上与所述反转控制轴16一同转动的反转中心齿轮18；

输出轴22具有第一端22A和第二端22B，输出中心齿轮24固定在所述输出轴22的第一端22A上，所述输出轴的第一端上设有一个轴向孔20，该孔同轴地容纳输入轴12的第二端12B，以保证所述输出轴22和所述输入轴12独立地同轴转动；

中速控制轴26具有第一端26A和第二端26B，中速中心齿轮28固定在所述轴26的第一端26A上，所述轴26转动地共轴安装在所述输出轴22上并相对于所述输出轴22独立地转动；

低速控制轴30具有第一端30A和第二端30B，第一差动轮架32设在所述第一端30A上，所述低速控制轴转动地共轴安装在所述反转控制轴16上并相对于所述反转控制轴独立地转动；

第二差动轮架34转动地共轴安装在所述中速控制轴26上并相于所述中速控制轴26独立地转动；

一组同步销36、52中的每一个同步销36A、52A都固定到所述第一和所述第二差动轮架32、34上，并且把两个差动轮架连接到一起使所述差动轮架32、34一起转动；

一组反转差动齿轮46中的每个所述反转差动齿轮46A都与所述反转中心齿轮18机械啮合；

一组输出差动齿轮42中的每个所述输出差动齿轮42A都与所述输出中心齿轮24机械啮合；

一组输入差动齿轮38中的每个所述输入差动齿轮38A与所述那组反转差动齿轮46中的一个反转差动齿轮46A相连接，而且还与所述那组输出差动齿轮42中的一个输出差动齿轮42A相连接；所述相互连接的输入差动齿轮38A、所述输出差动齿轮42A和所述反转差动齿轮46A转动地安装在所述那组同步销36中的一个同步销36A上，并相对于该同步销36A一起转动，每个所述输入差动齿轮38A都与所述输入中心齿轮14机械啮合；

一组传动差动齿轮54中的每个所述传动差动齿轮54A都与每个所述输入差动齿轮38A机械啮合；

一组中速差动齿轮58中的每个所述中速差动齿轮58A与所述那组传动差动齿轮54中的一个传动差动齿轮54A相连接，所述相互连接的中速差动齿轮58A和所述传动差动齿轮54A转动地安装在所述那组同步销52中的一个同步销52A上，并相对于所述同步销52A一起转动，每个所述中速差动齿轮58A都与所述中速中心齿轮28机械啮合；

一个向所述低速控制轴30施加旋转阻力以实现所述输出轴22低速转动的低速制动器62；

一个向所述中速控制轴26施加旋转阻力以实现所述输出轴22中速转动的中速制动器64；

一个用来将所述输入轴12的转动连接到所述反转控制轴16上的联锁装置70，以便在逐渐连接时实现所述输出轴转速的增加，以及在完全连接即所述输入轴12和所述反转控制轴16同速转动时实现输出轴22的高转速；

一个向所述反转控制轴16施加旋转阻力以实现所述输出轴22反转的反转制动器66。

2、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述低速制动器62包括一个单向离合器。

3、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置70是一个流体离合器。

4、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置70是一个扭矩转换器。

5、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置70是一个电动/电子离合器。

6、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的输入差动齿轮38A、输出差动齿轮42A和反转差动齿轮46A是制成一体的。

7、如权利要求6所述的自动变速装置，其特征在于，所述的输入差动齿轮、输出差动齿轮和反转差动齿轮具有相互不同的齿数。

8、如权利要求1所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述输出差动齿轮42A和所述反转差动齿轮46A各自具有一定的齿数，其中所述反转差动齿轮46A的齿数大于所述输出差动齿轮42A的齿数；以及

所述输出中心齿轮24和所述反转中心齿轮18各自具有一定的齿数，其中所述输出中心齿轮24的齿数大于所述反转中心齿轮18的齿数。

9、一种自动变速传动装置，包括：

一个用来接受旋转输入的具有第一端12A和第二端12B的输入轴12，还包括一个固定在所述输入轴的所述第一端12A和所述第二端12B之间的与所述输入轴一同转动的输入中心齿轮14；

中速控制轴26具有第一端26A和第二端26B，中速中心齿轮28固定在所述轴26的第一端26A上，所述轴26转动地共轴安装在所述输入轴12的所述第一端12A上并相对于所述输入轴独立地转动；

输出轴22具有第一端22A和第二端22B，输出中心齿轮24固定在所述输出轴22的所述第一端22A上，所述输出轴的所述第一端22A上设有一个轴向孔20，该孔同轴地容纳所述输入轴12的所述第二端12B，以保证所述输出轴22和所述输入轴12独立地同轴转动；

反转控制轴16转动地共轴安装在所述输出轴22上并相对于所述输出轴独立地转动，还包括一个固定在反转控制轴16上与该轴一同转动的反转中心齿轮18；

低速控制轴30具有第一端30A和第二端30B，第一差动齿轮架32设在所述第一端30A上，所述的低速控制轴转动地共轴安装在所述中速控制轴26上并相对于所述中速控制轴26独立地转动；

第二差动轮架34转动地共轴安装在反转控制轴16上并相对于所述轴16独立地转动；

一组同步销36、52中的每一个同步销36A、52A都固定到所述第一和第二差动轮架32、34上，并且把两个差动轮架连接到一起使它们一起转动；

一组输入差动齿轮38中的每个输入差动齿轮38A都与所述输入中心齿轮14机械啮合；

一组反转差动齿轮46中的每个反转差动齿轮46A都与所述反转中心齿轮18机械啮合；

一组输出差动齿轮42中的每个所述输出差动齿轮42A与所述那组输入差动齿轮38中的一个输入差动齿轮38A相连接，而且还与所述那组反转差动齿轮46中的一个反转差动齿轮46A相连接；所述相互连接的输出差动齿轮42A、输入差动齿轮38A和反转差动齿轮46A转动地安装在所述那组同步销36中的一个同步销36A上，并相对于该同步销36A一起转动，每个所述输出差动齿轮42A都与所述输出中心齿轮24机械啮合；

一组中速差动齿轮58′中的每个所述中速差动齿轮58A′都转动地安装在所述那组同步销52中的一个同步销52A上，每个所述中速差动齿轮58A都与所述中速中心齿轮28机械啮合，而且还与所述那组输入差动齿轮58中的一个输入差动齿轮38A机械啮合；

一个向所述低速控制轴30施加旋转阻力以实现所述输出轴22低速转动的低速制动器62；

一个向所述中速控制轴26施加旋转阻力以实现所述输出轴22中速转动的中速制动器64；

一个用来将所述输入轴12的转动连接到所述中速控制轴26上的联锁装置70，以便在部分连接时实现所述输出轴转速的增加，以及在完全连接即所述输入轴和所述中速控制轴同速转动时实现所述输出轴的高转速；

一个向所述反转控制轴16施加旋转阻力以实现所述输出轴反转的反转制动器66。

10、一种自动变速传动装置，包括：

一个用来接受旋转输入的具有第一端112A和第二端112B的作为输入轴112，还包括一个固定在所述输入轴112上并位于所述输入轴的所述第一端112A和所述第二端112B之间的与所述输入轴一同转动的输入中心齿轮114；

低速控制轴120具有第一端120A和第二端120B，低速中心齿轮122固定在所述轴120的所述第一端120A上，所述轴120转动地共轴安装在所述输入轴的所述第一端112A上并相对于所述输入轴独立地转动；

反转控制轴130转动地共轴安装在所述低速控制轴120上并相对于所述低速控制轴独立地转动，还包括一个固定在所述反转控制轴130上与该轴一起转动的反转中心齿轮132；

输出轴138具有第一端138A和第二端138B，输出中心齿轮140固定在所述输出轴138的所述第一端138A上，所述输出轴的所述第一端上设有一个轴向孔136，该孔同轴地容纳所述输入轴112的所述第二端112B，以保证所述输出轴138和所述输入轴112独立地同轴转动；

第一差动轮架142转动地共轴安装在所述反转控制轴130上并相对于所述反转控制轴130独立地转动；

第二差动轮架144转动地共轴安装在所述输出轴138上并相对于所述输出轴138独立地转动；

一组同步销146、148中的每一个同步销146A、148A都固定到所述第一和第二差动轮架142、144上，并且把两个差动轮架连接到一起使所述差动轮架142、144一起转动；

一组输入差动齿轮150中的每个所述输入差动齿轮150A都转动地安装在所述那组同步销146中的一个同步销146A上，每个所述输入差动齿轮150A都与所述输入中心齿轮114机械啮合；

一组输出差动齿轮158中的每个输出差动齿轮158A都与所述输出中心齿轮140机械啮合；

一组反转差动齿轮160中的每个所述反转差动齿轮160A都与所述反转中心齿轮132机械啮合；

一组低速差动齿轮154中的每个所述低速差动齿轮154A与所述那组反转差动齿轮160中的一个反转差动齿轮160A相连接，而且还与所述那组输出差动齿轮158中的一个输出差动齿轮158A相连接；所述相互连接的低速差动齿轮154A、反转差动齿轮160A和输出差动齿轮158A转动地安装在每个所述同步销148A上，并相对于该同步销148A一起转动；每个所述低速差动齿轮154A都与所述输入中心齿轮122机械啮合，而且还与所述那组输入差动齿轮150中的一个机械啮合；

一个向所述低速控制轴120施加旋转阻力以实现所述输出轴低速转动的低速制动器162；

一个用来将所述输入轴112连接到所述低速控制轴120上的联锁装置170，以便在部分连接时实现所述输出轴转速的增加，以及在完全连接即所述输入轴和所述低速控制轴120同速转动时实现所述输出轴的高转速；

一个向所述反转控制轴130施加旋转阻力以实现所述输出轴反转的反转制动器164。

11、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的低速制动器162包括一个单向离合器。

12、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个流体离合器。

13、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个扭矩转换器。

14、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个电动/电子离合器。

15、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的低速差动齿轮154A、输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A是制成一体的。

16、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的输入差动齿轮154A，输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A具有相互不同的齿数。

17、如权利要求10所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的输出差动齿轮158A和反转差动齿轮160A各自具有一定的齿数，其中所述反转差动齿轮160A的齿数小于所述输出差动齿轮158A的齿数，以及

所述的输出中心齿轮140和反转动中心齿轮132各自具有一定的齿数，其中所述输出中心齿轮140的齿数小于所述反转中心齿轮132的齿数。

18、一种自动变速传动装置，包括：

一个用来接受旋转输入的具有第一端112A和第二端112B的输入轴112，还包括一个固定在所述轴112上并位于所述输入轴的所述第一端112A和所述第二端112B之间的与所述输入轴一同转动的输入中心齿轮114；

低速控制轴120具有第一端120A和第二端120B，低速中心齿轮122固定在所述轴120的所述第一端120A上，所述轴120转动地共轴安装在所述输入轴的所述第一端112A上并相对于所述输入轴独立地转动；

输出轴138具有第一端138A和第二端138B，输出中心齿轮140固定在所述输出轴138的所第一端138A上，所述输出轴的所述第一端上设有一个轴向孔136，该孔同轴地容纳所述输入轴112的所述第二端112B，以保证所述输出轴138和所述输入轴112独立地同轴转动；

第一差动轮架142转动地共轴安装在所述低速控制轴120上并相对于所述低速控制轴独立地转动；

第二差动轮架144转动地共轴安装在所述输出轴138上并相对于所述输出轴独立地转动；

一组同步销146、148的每个同步销146A、148A都固定到所述第一和所述第二差动轮架142、144上，并且把两个差动轮架连接到一起使所述差动轮架142、144一起转动；

一组输入差动齿轮150中的每个所述输入差动齿轮150A转动地安装在所述那组同步销146中的一个同步销146A上，每个所述输入差动齿轮150A都与所述输入中心齿轮114机械啮合；

一组低速差动齿轮154中的每个所述低速差动齿轮154A都与每个所述输入差动齿轮150A和所述低速中心齿轮122机械啮合；

一组输出差动齿轮158中的每个所述输出差动齿轮158A与所述那组低速差动齿轮154中的一个低速差动齿轮154A相连接；所述相互连接的输出差动齿轮158A和低速差动齿轮154A转动地安装在每个所述同步销148A上；每个所述输出差动齿轮都与所述输出中心齿轮140机械啮合；

反转齿圈230与所述输入差动齿轮150A机械啮合；

一个向所述低速控制轴120施加旋转阻力以实现所述输出轴低速转动的低速制动器162；

一个用来将所述输入轴112连接到所述低速控制轴120上的联锁装置170，以便在所述轴112，120部分连接时实现所述输出轴转速的增加，以及实现所述输出轴的中速和高速；和

一个向所述反转齿圈230施加旋转阻力以实现所述输出轴138反转的反转制动器264。

19、如权利要求18所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个流体离合器。

20、如权利要求18所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个扭矩转换器。

21、如权利要求18所述的自动变速传动装置，其特征在于，所述的联锁装置170是一个电动/电子离合器。

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