CN205824146U - 自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动变速器，其变档机构执行系统包括自动离合器、端面齿棘轮机构；其特征是：端面齿棘轮机构是螺旋齿推压式离合器或弹簧推压式离合器，螺旋齿推压式离合器的从动齿轮设有外螺旋齿套装在从动轴上，正转主动棘轮设有内螺旋齿套与外螺旋齿套装配，内螺旋齿套与弧形块适配，弧形块装有箍簧，从动棘轮通过花键装在从动轴上，从动棘轮设有正转从动棘齿、还设有外滑套轴向滑动配合装配有反转从动棘轮圈，从动齿轮设有反转主动棘齿；弹簧推压式离合器装配有离心反推装置能降低噪音。超越状态弧形块自动分离减小了摩擦阻力，本实用新型自动变速器传动机械效率高，用于电动车可节电。

Description

自动变速器

技术领域

本实用新型涉及电动车传动中变档变速的自动变速器，尤其涉及电动车的驱动轮毂和驱动桥差速电机的全自动变档变速装置，其属于机械传动技术领域。

背景技术

现有电动车的驱动轮毂有的实现电子变档或手动变档，其造价成本高、使用不方便；现有电动车驱动桥差速电机手动变档操作繁琐，影响行车安全，传动效率低；电机式自动变档价格昂贵，性能不稳定，使用不够方便。

已有技术中，中国发明专利申请(申请号：201510198365.4)公开的一种超越离合器、变速装置和自动变速系统，其主动件的轴颈上通过螺旋花键配合有螺旋花键套，螺旋花键套连接有一向其施加摩擦阻力的制动装置，制动装置包括具有卡圈柄的C形卡圈，该卡圈通过C形夹持部抱持在所述螺旋花键套设有的环槽内。其中摩擦阻力的制动装置在传动中始终消耗功率，降低了变速装置的机械效率，不符合节能减排的发展要求。

中国实用新型专利申请(申请号：201520367985.1)公开的自动变速器，其包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统、动力连接系统，变档机构执行系统包括操纵装置、反向动作装置、变档切换装置；动力连接系统是超越倒档联轴器或锥面缓冲联轴器或超越倒档缓冲联轴器或锥面圈缓冲装置；反向动作装置是联动内反向装置或一体式内反向装置或一体式联动内反向装置；变档切换装置是从动架套在档位轴上、从动架滑套与导杆的曲拐装配、导杆与移动结合体装配，移动结合体与旋转结合体结合或分离实现档位切换而变速。其反向动作装置变档时噪音大、传动冲击大，不适合装配于高档的电动轿车。

以上两项专利申请不能解决电动车的驱动轮毂和驱动桥差速电机高效节电和行车舒适的实际问题，本自动变速器就是为了使以上问题得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：解决当前自动变速器技术在驱动轮毂和驱动桥差速电机的应用中存在造价高、机械效率低且维护费用高等问题，本实用新型提供一种应用于驱动轮毂和驱动桥差速电机使其车辆变档变速的性能稳定、机械效率高且变档平顺行车舒适的自动变速器。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种自动变速器，包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统；所述变档机构执行系统包括自动离合器、端面齿棘轮机构；所述自动离合器是扭矩自适应离合器或蹄块式离合器或多片式离合器或锥面式离合器，所述档位齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动，所述扭矩自适应离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置，所述锥面式离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置。

所述端面齿棘轮机构是螺旋齿推压式离合器或弹簧推压式离合器；

所述螺旋齿推压式离合器是大圆螺旋推压离合器或小圆螺旋推压离合器，

所述小圆螺旋推压离合器是螺旋推压单侧离合器或螺旋推压双侧离合器；

所述弹簧推压式离合器是单向反推超越离合器或双向反推超越离合器；

所述螺旋推压单侧离合器是从动齿轮设有外螺旋齿套转动配合装配在从动轴上，从动棘轮设有套座通过花键装配在从动轴上，外螺旋齿套右端面与从动棘轮套座左端面接触滑动配合，从动棘轮左端面设有正转从动棘齿、还设有外滑套通过花键轴向滑动配合或通过螺旋齿旋转滑动配合装配反转从动棘轮圈，反转从动棘轮圈设有阻挡隔并装配有弧形块，正转主动棘轮右端面设有正转主动棘齿与从动棘轮的正转从动棘齿适配，正转主动棘轮左端面设有内螺旋齿套与外螺旋齿套装配，内螺旋齿套外圆面与弧形块适配，弧形块外环凹槽装配有箍簧，内螺旋齿套外圆左边设有外卡簧槽装配外卡簧，外卡簧右端面与挡圈接触，挡圈与弧形块的左端面接触滑动配合，挡圈与阻挡隔左端面接触滑动配合，正转主动棘轮左端面与弧形块的右端面滑动配合，正转主动棘轮外圆部分的左端圆环面与反转从动棘轮圈的右端面接触滑动配合，从动齿轮右端面设有反转主动棘齿与反转从动棘轮圈左端面的反转从动棘齿适配；

所述螺旋推压双侧离合器是正转从动棘轮设有阻挡隔并装配有弧形块，所述阻挡隔是T形阻挡隔或螺旋齿形阻挡隔；

所述大圆螺旋推压离合器是正转从动棘轮设有螺旋齿形阻挡隔装配有弧形块，弧形块设有斜面或螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的斜面或螺旋面适配，弧形块与螺旋齿形阻挡隔装配形成外环凹槽装配箍簧或箍簧和控制环；

所述弹簧推压式离合器是从动齿轮设有套座与从动轴转动配合，从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，从动棘轮的一端面设有从动棘齿，还装配有离心反推装置，离心反推装置在转速高的状态迫使从动棘轮移动与从动齿轮分离，从动棘轮的另一端面装配有压缩的弹簧，从动齿轮的端面设有主动棘齿，主动棘齿与从动棘齿适配。

所述螺旋推压双侧离合器是从动齿轮与外螺旋齿套左端部位装配固定，外螺旋齿套转动配合装配在从动轴上，从动齿轮与外螺旋齿套固定部位的外圆圆周排列设有多个通孔，内螺旋主动棘轮的动力爪分别穿过通孔可与反转从动棘轮适配啮合，反转从动棘轮左端通过外挡圈或轴承端面定位装配在从动轴上，正转从动棘轮右端通过外挡圈或轴台阶或小齿轮端面接触定位装配在从动轴上，正转从动棘轮左端圆周排列装配固定至少二个螺旋齿形阻挡隔，圆周排列螺旋齿形阻挡隔与弧形块相间装配，弧形块通过箍簧套在内螺旋主动棘轮上，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面或斜面与正转从动棘齿的螺旋面或斜面一致，也就是螺旋齿形阻挡隔的螺旋角与外螺旋齿套的螺旋角方向相反，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面或斜面与弧形块的螺旋面或斜面适配滑动配合，螺旋齿形阻挡隔与弧形块配合设有外环凹槽装配箍簧或箍簧和控制环；

正转从动棘轮和反转从动棘轮分别通过花键装配在从动轴上，外螺旋齿套右端与正转从动棘轮接触，外螺旋齿套左端与反转从动棘轮接触，正转从动棘轮左端面设有正转从动棘齿，正转从动棘齿的外圆部位装配固定或加工形成螺旋齿形阻挡隔，外螺旋齿套与内螺旋主动棘轮装配，内螺旋主动棘轮右端设有正转主动棘齿、左端设有动力爪，动力爪左端设有反转主动棘齿，内螺旋主动棘轮外圆设有外环槽，外环槽与弧形块的内凸齿适配，弧形块的弧形凹槽里还可设有安装控制环的小弧形凹槽，箍簧置于弧形凹槽的小弧形凹槽的外圆部位，内螺旋主动棘轮的轴向往复行程比弧形块与螺旋齿形阻挡隔的滑动结合面的轴向长度小。

所述单向反推超越离合器是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮设有套座，从动齿轮右端面设有正转主动棘齿，正转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈左端面设有正转从动棘齿与正转主动棘齿适配，正转从动棘轮左端面还设有小凸圈，小凸圈左端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘通过花键与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，正转从动棘轮右端面设有压缩的花瓣形钢片簧，花瓣形钢片簧的右端面与外卡簧接触；或是花瓣形钢片簧用漩涡形钢片簧替换。

所述双向反推超越离合器是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮设有套座，从动齿轮右端面设有正转主动棘齿，正转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈左端面设有正转从动棘齿与正转主动棘齿适配，正转从动棘轮左端面还设有小凸圈，小凸圈左端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘通过花键与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，正转从动棘轮右端面设有压缩的正转花瓣形钢片簧，正转花瓣形钢片簧的右端面与外卡簧接触；

从动齿轮左端面设有反转主动棘齿，反转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，反转从动棘轮右端面设有大凸圈，大凸圈右端面设有反转从动棘齿与反转主动棘齿适配，反转从动棘轮右端面还设有小凸圈，小凸圈右端面与小钢球接触，小钢球装配在反转圆环盘的锥面环形凹槽里，反转圆环盘通过花键与从动轴装配，反转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，反转从动棘轮左端面设有压缩的反转花瓣形钢片簧，反转花瓣形钢片簧的左端面与挡圈或外卡簧接触；

反转从动棘轮与从动齿轮分离所需的转速比正转从动棘轮与从动齿轮分离所需的转速低，正转花瓣形钢片簧的刚性比反转花瓣形钢片簧的刚性大，或是反转圆环盘里装配的钢球总质量比正转圆环盘里装配的钢球总质量大，或是反转圆环盘的锥面锥度比正转圆环盘的锥面锥度大。

所述离心反推装置是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮端面设有主动棘齿，从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，从动棘轮一端面设有大凸圈和小凸圈，大凸圈端面设有从动棘齿，小凸圈端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘设有内花键并通过挡圈或外卡簧与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布设有至少两个阻挡片，小凸圈设有缺口与阻挡片适配，从动棘轮另一端面与压缩的花瓣形钢片簧接触，花瓣形钢片簧与外卡簧或轴台阶或挡圈接触定位；或是小钢球用锥面滑块替换，锥面滑块装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里。

所述阻挡隔是T形阻挡隔或螺旋齿形阻挡隔，

所述T形阻挡隔是阻挡隔的端面为T形设有外凸台阶，弧形块设有内凸台阶，外凸台阶与内凸台阶适配接触定位，T形阻挡隔与弧形块配合设有外环凹槽，外环凹槽装配C形箍簧，C形箍簧的开口置于弧形块的外环凹槽中的凸块两侧，C形箍簧置于T形阻挡隔的开口与弧形块装配形成的外环凹槽；

所述螺旋齿形阻挡隔是从动棘轮在设有从动棘齿的一端面圆周排列设有螺旋齿形阻挡隔，螺旋齿形阻挡隔的螺旋角与从动棘齿的螺旋面的螺旋角方向一致，螺旋齿形阻挡隔与弧形块圆周排列相间装配，弧形块设有螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的螺旋面适配，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽，外环凹槽里装配箍簧或箍簧和控制环；

或是弧形块的弧形凹槽里设有安装控制环的小弧形凹槽；

或是螺旋齿形阻挡隔的外圆面加设有凹槽，凹槽与内凸曲拐弹簧的内凸曲拐适配，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成的外环凹槽里装配箍簧、控制环和内凸曲拐弹簧，当内凸曲拐落入螺旋齿形阻挡隔的凹槽时，端面齿棘轮机构处于超越分离的运行状态。

所述单向反推超越离合器或双向反推超越离合器，其正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈内圆镶嵌有橡胶棘轮，橡胶棘轮一端面设有橡胶棘齿与正转从动棘齿按圆周排列并列分布，橡胶棘齿端面凸出正转从动棘齿端面，从动齿轮的正转主动棘齿与从动棘轮的正转从动棘齿和橡胶棘齿适配，橡胶棘轮外圆设有凸圈装配在大凸圈设有的内凹槽环里，橡胶棘轮另一端面圆周分布设有多个凸柱插入在正转从动棘轮圆周分布的小孔中。

所述锥面式离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置，操纵装置采用钢球斜面转速变档，左半壳设有穿过档位轴的圆孔和法兰盘，圆筒罩与法兰盘固定，圆筒罩底部设有轴承座，机壳里面通过轴承装配档位轴，外锥面体设有内花键座通过花键滑动配合装配在档位轴上，内花键座左端与橡胶垫接触，外锥面体的外锥筒与二档主动齿轮装配的内锥面套适配，内锥面套的内锥面镶嵌固定有锡青铜或磷化铜锥面圈或耐摩擦的复合材料锥面圈，内锥面套设在盘座一端的外圆部位，盘座另一端的内圆部位设有内花键套与二档主动齿轮的外花键筒通过外卡簧装配，钢球爪右端设有与轴心线垂直的圆环圈，圆环圈右端面与橡胶垫接触，圆环圈内圆面与档位轴滑动配合。

所述大圆螺旋推压离合器是正转从动棘轮设有螺旋齿形阻挡隔装配有弧形块，正转从动棘轮在设有正转从动棘齿的一端面圆周排列装配固定或加工形成螺旋齿形阻挡隔，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面或斜面与正转从动棘齿的螺旋面或斜面的倾斜方向一致，螺旋齿形阻挡隔与弧形块圆周排列相间装配，弧形块设有斜面或螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的斜面或螺旋面适配，弧形块形成的内圆面与主动棘轮的圆筒套座的外圆面适配，弧形块与螺旋齿形阻挡隔装配形成外环凹槽里装配箍簧和控制环；

或是主动棘轮的圆筒套座设有外环槽，弧形块的内圆面上设有内凸齿，内凸齿装配在外环槽里，弧形块的弧形凹槽里设有安装控制环的小弧形凹槽，箍簧置于弧形凹槽的小弧形凹槽的外圆部位，主动棘轮的轴向往复行程比弧形块与螺旋齿形阻挡隔的滑动结合面的轴向长度小；

或是主动棘轮外圆筒的外圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽，外圈套内圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽并装配有直形钢丝弹簧，直形钢丝弹簧与主动棘轮外圆筒的凹槽适配。

所述外滑套通过花键轴向滑动配合或通过螺旋齿旋转滑动配合装配反转从动棘轮圈，反转从动棘轮圈外圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽，外滑套内圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽并装配有直形钢丝弹簧，直形钢丝弹簧与反转从动棘轮圈的凹槽适配，反转从动棘轮圈左端内圆面圆周分布设有三个阻挡隔，弧形块端面凸台的端面与阻挡隔的端面接触定位，圆周排列弧形块的缺角面与阻挡隔的侧面接触定位。

与现有技术相比，本实用新型自动变速器的有益效果是：

1.本自动变速器采用了锥面摩擦装置，使变档变速时的加减速所产生的传动冲击得到有效缓冲，采用端面齿棘轮机构，保证了动力传递的连贯性和可靠性，采用钢球斜面操纵变档，使车辆起步平稳，自动变速的性能更优良；

2.采用纯机械齿轮传动得到最高的机械效率，有利于节能减排，尤其是在传动超越的工况中，转速高的情况下使弧形块与主动棘轮的套座分离，有效减小电机的负载，提高了机械效率，本技术二档差速电机可装配于现有的电动车，生产继承性好，开发、制造成本低。

附图说明

图1是本实用新型自动变速器的二档差速电机第一实施例的结构示意图；

图1a是图1中的双向反推超越离合器的轴向剖视图；

图1b是图1a的右视图；

图1c是图1a的右视零部件分解示意图；

图1d是图1a的左视零部件分解示意图；

图1e是正转从动棘轮的示意图；

图1f是橡胶棘轮的示意图；

图1g是一档从动齿轮的正转主动棘齿端的示意图；

图1h是正转从动棘轮与橡胶棘轮装配的示意图；

图1i是漩涡形钢片簧的示意图；

图1j是锥面滑块的示意图。

图2是螺旋推压单侧离合器的轴向剖视图；；

图2a是图2的左视零部件分解示意图；

图2b是图2的右视零部件分解示意图；

图2c是图2中弧形块的第二结构示意图；

图2d是图2a中A部的局部放大图。

图3是大圆螺旋推压离合器的示意图；

图3a是图3的轴向剖视图；

图3b是图3a中的主动棘轮的示意图；

图3c是图3a中的外圈套的示意图；

图3d是图3a的左视零部件分解示意图。

图4是本实用新型自动变速器的二档差速电机第二实施例的结构示意图；

图4a是图4中螺旋推压双侧离合器的结构示意图；

图4b是图4a的零部件分解示意图；

图4c图4b中正转从动棘轮的结构示意图；

图4d是内螺旋齿主动棘轮的第一结构示意图；

图4e是内螺旋齿主动棘轮的第二结构示意图；

图4f是与螺旋齿形阻挡隔装配的弧形块的第二结构示意图；

图4g是内凸曲拐弹簧的示意图；

图4h是正转从动棘轮与T形阻挡隔及C形箍簧的装配示意图；

图4i是与T形阻挡隔装配的弧形块的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g、图1h、图1i和图1j所示，图1所示是本实用新型自动变速器的二档差速电机第一实施例，可装配于电动车的驱动桥。

为了使车辆起步平稳，采用锥面式离合器转速变档，左半壳241设有穿过档位轴1的圆孔和法兰盘，圆筒罩43与法兰盘固定，圆筒罩底部设有轴承座，机壳249的右半壳243与电机44装配固定，机壳里面通过轴承装配档位轴、从动轴4和差速器大齿轮271总成，档位轴装配有操纵装置9、锥面摩擦装置17，档位轴右端通过外花键与电机44的转动轴46连接；外锥面体设有内花键座32通过花键滑动配合装配在档位轴1上，内花键座左端与橡胶垫157接触，橡胶垫左端与圆环圈3接触，外锥面体的外锥筒31与二档主动齿轮21装配的内锥面套83适配，内锥面套的内锥面镶嵌固定有锡青铜锥面圈45，内锥面套设在盘座82的外圆左边，盘座右端的内圆设有内花键套81与二档主动齿轮的外花键筒211通过外卡簧34装配，二档主动齿轮的右端与轴台阶101接触滑动配合，二档主动齿轮的外花键筒与档位轴转动配合，外花键筒的左端与外卡簧84接触滑动配合，外卡簧84装配在档位轴的外卡簧槽里，外卡簧84的左端与圆环垫圈85接触，圆环垫圈85的左端与外锥面体的圆环面之间装配有压缩的压簧15，压簧左边套在外锥面体的内花键座32上，钢球爪37右端设有与轴心线垂直的圆环圈3，圆环圈与档位轴滑动配合，圆环圈与橡胶垫157接触。

一档主动齿轮20在档位轴上加工形成，二档主动齿轮21与二档从动齿轮27啮合，一档主动齿轮20与一档从动齿轮26啮合，二档从动齿轮固定在从动轴4上，一档从动齿轮26通过端面齿棘轮机构12装配在从动轴4上，从动轴中部设有小齿轮41与差速器大齿轮271啮合；操纵装置9中的钢球槽与钢球爪37配合，钢球架91设有套座，套座设有内花键装配在档位轴的外花键上，套座外圆呈圆周分布设有多个钢球槽，钢球架外圆右端设有定位爪，定位爪向右端凸出，多个定位爪与多个定位滑块滑动配合，多个定位滑块和多个钢球爪圆周分布设在移动套36的内圆面，钢球槽的圆弧面设有开口，圆周分布钢球槽之间设有V形开口；钢球槽与相应的钢球爪装配，钢球槽装的钢球92与钢球爪37工作面接触，钢球爪设有与轴心线垂直的圆环圈3，圆环圈内圆面与档位轴1滑动配合。

端面齿棘轮机构12采用弹簧推压式离合器中的双向反推超越离合器，从动轴4通过外卡簧槽401装外卡簧110和外卡簧槽402装外卡簧118而轴向定位装配一档从动齿轮26，一档从动齿轮设有套座263与从动轴转动配合，一档从动齿轮右端面设有正转主动棘齿264，正转从动棘轮127与从动轴4通过花键131滑动配合，正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈左端面设有正转从动棘齿133与正转主动棘齿264适配，正转从动棘轮左端面还设有小凸圈132，小凸圈左端面与小钢球121接触，小钢球装配在正转圆环盘128的锥面环形凹槽182里，正转圆环盘通过花键183与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有四个阻挡片181，正转从动棘轮右端面装配有压缩的正转花瓣形钢片簧116，正转花瓣形钢片簧的右端面与外卡簧119接触，外卡簧119装在外卡簧槽403里；

一档从动齿轮左端面设有反转主动棘齿265，反转从动棘轮114与从动轴通过花键143滑动配合，反转从动棘轮右端面设有大凸圈，大凸圈右端面设有反转从动棘齿141与反转主动棘齿265适配，反转从动棘轮右端面还设有小凸圈142，小凸圈右端面与小钢球111接触，小钢球装配在反转圆环盘11的锥面环形凹槽里，反转圆环盘通过花键与从动轴装配，反转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有四个阻挡片，反转从动棘轮左端面装配有压缩的反转花瓣形钢片簧117，反转花瓣形钢片簧的左端面与挡圈接触；反转圆环盘里装配的钢球总个数比正转圆环盘里装配的钢球总个数多四个。图1a所示的双向反推超越离合器处于超越运行状态。

为了更好的降低噪音，如图1e、图1f、图1g、图1h、图1i和图1j所示，还可在正转从动棘轮127左端面的大凸圈内圆镶嵌有橡胶棘轮135，橡胶棘轮一端面设有橡胶棘齿136与正转从动棘齿133按圆周排列并列分布，橡胶棘齿端面凸出正转从动棘齿端面，一档从动齿轮26的正转主动棘齿264与正转从动棘轮127的正转从动棘齿和橡胶棘齿适配，橡胶棘轮外圆设有凸圈138装配在大凸圈设有的内凹槽环139里，橡胶棘轮另一端面圆周分布设有十二个凸柱137插入在正转从动棘轮圆周分布的小孔134中。正转花瓣形钢片簧还可以用漩涡形钢片簧335替换，反转圆环盘里装配的钢球还可以用锥面滑块129替换。

端面齿棘轮机构12还可以是单侧螺旋推压离合器，如图2、图2a、图2b、图2c和图2d所示，一档从动齿轮26设有外螺旋齿套611转动配合装配在从动轴4上，从动棘轮72设有套座722通过花键装配在从动轴4上，外螺旋齿套右端面与从动棘轮套座左端面接触滑动配合，从动棘轮左端面设有正转从动棘齿721、还设有外滑套725，外滑套通过花键轴向滑动配合装配有反转从动棘轮圈71，反转从动棘轮圈设有阻挡隔713并装配有弧形块35，正转主动棘轮613右端面设有正转主动棘齿614与从动棘轮左端面的正转从动棘齿721适配，正转主动棘轮左端面设有内螺旋齿套616与外螺旋齿套611装配，内螺旋齿套616外圆面与弧形块35适配，弧形块外环槽351装配有箍簧357，内螺旋齿套外圆左边设有外卡簧槽615装配外卡簧618，外卡簧右端面与圆环挡圈接触，圆环挡圈与弧形块35的左端面接触滑动配合，圆环挡圈与阻挡隔713左端面接触滑动配合，正转主动棘轮左端圆环面与弧形块的右端面滑动配合，正转主动棘轮外圆部分的左端圆环面617与反转从动棘轮圈71的右端面接触滑动配合，一档从动齿轮右端面设有反转主动棘齿612与反转从动棘轮圈左端面的反转从动棘齿712适配；

为了使单侧螺旋推压离合器的性能更加优良，还可对部分零部件做改进，外滑套725还可通过螺旋齿旋转滑动配合装配反转从动棘轮圈71，反转从动棘轮圈外圆弧形面圆周方向对称分布设有二个弧形凹槽714，外滑套内圆弧形面圆周方向对称分布设有二个弧形凹槽726并装配有直形钢丝弹簧724，直形钢丝弹簧724与弧形凹槽714适配，反转从动棘轮圈左端内圆面圆周分布设有三个阻挡隔713，弧形块35端面凸台的端面352与阻挡隔713的右端面接触定位，圆周排列弧形块的缺角面353与阻挡隔的侧面接触定位。

端面齿棘轮机构12还可以是大圆螺旋推压离合器，如图3、图3a、图3b、图3c和图3d所示，正转从动棘轮38设有内花键装配在从动轴上，正转从动棘轮左端设有正转从动棘齿383，圆周排列还装配固定有三个螺旋齿形阻挡隔385，三个螺旋齿形阻挡隔装配三个弧形块35，螺旋齿形阻挡隔385的螺旋面与正转从动棘齿383的螺旋面的倾斜方向一致，螺旋齿形阻挡隔与弧形块圆周排列相间装配，弧形块的螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的螺旋面适配滑动配合，三个弧形块装配在三个螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽351并装配箍簧357和控制环349；三个弧形块形成的内圆面与主动棘轮73的圆筒套座737的外圆面适配可以滑动摩擦，主动棘轮73右端设有正转主动棘齿739与正转从动棘轮38的正转从动棘齿383适配，主动棘轮73左端设有反转主动棘齿734与反转从动棘轮74的反转从动棘齿适配，主动棘轮的外圆筒738的外圆设有外螺旋齿731与一档从动齿轮26的外圈套33的内圆面的内螺旋齿槽331适配；

反转从动棘轮74设有内花键与从动轴4装配，反转从动棘轮右端面外圆部位与一档从动齿轮26的外圈套33的左端面接触滑动配合，正转从动棘轮左端面与一档从动齿轮的外圈套33右端的凹环圈端面332接触滑动配合，反转从动棘轮左端面与小齿轮右端面接触定位，正转从动棘轮右端面与垫圈接触，垫圈与轴承接触定位。

为了使大圆螺旋推压离合器在超越运行的状态使其性能稳定可靠，主动棘轮的外圆筒的外圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽735，外圈套33内圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽333并装配有直形钢丝弹簧334，直形钢丝弹簧334与凹槽735适配。还可在主动棘轮73的圆筒套座737的外圆加设外环槽736，在弧形块35的内圆面上加设内凸齿552，外环槽736与弧形块的内凸齿552适配。

如图4、图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f、图4g、图4h和图4i所示，图4所示是本实用新型自动变速器的二档差速电机的第二实施例，为了使自动变速器的体积缩小，降低生产成本。采用扭矩自适应离合器配合端面齿棘轮机构12实现自动变档，扭矩自适应离合器由操纵装置9和锥面摩擦装置17构成。一档从动齿轮26与外螺旋齿套55左端部位装配固定，外螺旋齿套滑动配合装配在从动轴4上，一档从动齿轮与外螺旋齿套固定部位的外圆圆周排列设有三个通孔563，内螺旋主动棘轮561一端的三个动力爪446分别穿过通孔，每个动力爪设有两个反转主动棘齿443，动力爪的反转主动棘齿与反转从动棘轮74的反转从动棘齿适配啮合，反转从动棘轮左端通过轴承端面定位装配在从动轴上，内螺旋主动棘轮另一端设有正转主动棘齿441与正转从动棘轮38的正转从动棘齿389适配，正转从动棘轮38右端通过外挡圈接触定位装配在从动轴上，正转从动棘轮左端圆周排列装配固定三个螺旋齿形阻挡隔385，圆周排列螺旋齿形阻挡隔与弧形块相间装配，弧形块35通过箍簧357套在内螺旋主动棘轮561上，螺旋齿形阻挡隔的螺旋角与正转从动棘齿389的螺旋面的螺旋角方向一致，也就是螺旋齿形阻挡隔385的螺旋角与外螺旋齿套55的螺旋角方向相反，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面与弧形块的螺旋面滑动配合，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽装配箍簧357和控制环349，弧形块的内圆面与内螺旋主动棘轮561的外圆面适配滑动摩擦。

档位轴1装配操纵装置9中的螺旋齿弹簧装置、锥面摩擦装置17，一档主动齿轮20与档位轴1滑动配合，一档主动齿轮右端固定盘座，盘座右端的滑套203外花键与外锥面套25左端的动滑套259内花键滑动配合，外锥面套25通过螺旋齿装配在档位轴1固定的滑轴108上，外锥面套左端内腔与圆环垫圈24之间装配有压缩的弹簧15，圆环垫圈左端面与装配在档位轴外卡簧槽上的外卡簧接触，外锥面套25与二档主动齿轮21左端固定的内锥面套211适配，二档主动齿轮与档位轴1转动配合，二档主动齿轮与二档从动齿轮27啮合，一档主动齿轮20与一档从动齿轮26啮合，一档从动齿轮26通过端面齿棘轮机构12中的双侧螺旋推压离合器装配在从动轴4上，二档从动齿轮27与从动轴4装配固定，从动轴装配小齿轮41与差速器大齿轮271啮合输出动力。

为了使双侧螺旋推压离合器的正反转变档灵活，如图4b、图4c、图4e、图4f和图4g所示，在内螺旋主动棘轮外圆设有外环槽554，外环槽与弧形块的内凸齿552适配，弧形块35的弧形凹槽351里设有安装控制环的小弧形凹槽556，箍簧357置于弧形凹槽的小弧形凹槽的外圆部位，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面388与弧形块的螺旋面555接触适配滑动配合，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽装配箍簧357和控制环349；内螺旋主动棘轮561的轴向往复行程比弧形块与螺旋齿形阻挡隔的滑动结合面的轴向长度小三毫米；

为了使端面齿棘轮机构12中的双侧螺旋推压离合器在运行中性能稳定可靠，还可在螺旋齿形阻挡隔的外圆面加设有凹槽447，凹槽与内凸曲拐弹簧557的内凸曲拐适配，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽351里装配箍簧357、控制环349和内凸曲拐弹簧557，当内凸曲拐弹簧557的内凸曲拐落入螺旋齿形阻挡隔的凹槽447时，双侧螺旋推压离合器处于超越分离的运行状态。

为了使零部件加工简单而降低成本，如图4h和图4i所示，阻挡隔还可以加工成为T形阻挡隔，在正转从动棘轮38的左端面加工出的阻挡隔385端面为T形设有外凸台阶386，弧形块35设有内凸台阶359，外凸台阶与内凸台阶适配接触定位，阻挡隔与弧形块配合设有外环凹槽351，外环凹槽装配C形箍簧357，C形箍簧的开口置于弧形块的外环凹槽中的凸块358两侧，C形箍簧置于阻挡隔的开口与弧形块装配形成的外环凹槽351里。

在正转从动棘轮转速低或停止转动时，弧形块由箍簧的作用而与内螺旋主动棘轮的外圆面贴合在一起，在转速高时，弧形块由于离心力作用克服箍簧的抱紧力而与内螺旋主动棘轮分离或滑动而减小滑动摩擦力。

本发明自动变速器的变速原理和操作过程是：

以自动变速器的二档差速电机的第二实施例进行说明，如图4、图4a、图4b、图4c和图4d所示，其属于扭矩自适应离合器自动变档，档位轴1装配的操纵装置9在扭矩增大时，螺旋齿的作用力加大，迫使外锥面套25向左端移动，压簧15被压缩，动滑套259轴向向左移动与滑套203滑动摩擦，同时旋转迫使盘座带动一档主动齿轮20旋转，一档主动齿轮与一档从动齿轮26啮合传动，一档从动齿轮通过端面齿棘轮机构12中的双侧螺旋推压离合器带动从动轴4转动，由于二档主动齿轮固定的内锥面套211与外锥面套25分离，二档主动齿轮在档位轴上滑动旋转，从动轴与小齿轮转动带动差速器大齿轮转动，实现一档大扭矩驱动。当车辆的行车阻力减小后，螺旋齿的作用力减小，压簧15复位迫使外锥面套25向右端移动与二档主动齿轮固定的内锥面套211接触，二档主动齿轮21得到动力使二档从动齿轮27加速旋转，从动轴4加速旋转又使小齿轮41带动差速器大齿轮271驱动车辆加速前行，实现二档高速行驶；二档从动齿轮27带动从动轴高速旋转，迫使双侧螺旋推压离合器与一档从动齿轮26自动超越分离。当行车的阻力增大，又会自动的从二档变回一档传动，由此周而复始，实现本发明自动变速器的二档自动变速传动；图4所示二档处于结合状态，说明自动变速器是处于小扭矩的高转速的运行状态或停车状态。

尽管结合附图对本实用新型进行了上述描述，但是本实用新型并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，比如本实用新型所述的端面齿棘轮机构12还可以装配应用于本专利申请人在以前申请的中国实用新型专利申请(申请号：201520367985.1、申请号：201320068179.5和申请号：201620017202.1)中的部分实施例中，比如二档轮毂电机的实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之列。

Claims (10)

1.一种自动变速器，包括档位齿轮传动系统、变档机构执行系统；所述变档机构执行系统包括自动离合器、端面齿棘轮机构；所述自动离合器是扭矩自适应离合器或蹄块式离合器或多片式离合器或锥面式离合器，所述档位齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动，所述扭矩自适应离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置，所述锥面式离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置；其特征是：

所述端面齿棘轮机构是螺旋齿推压式离合器或弹簧推压式离合器；

所述螺旋齿推压式离合器是大圆螺旋推压离合器或小圆螺旋推压离合器，

所述小圆螺旋推压离合器是螺旋推压单侧离合器或螺旋推压双侧离合器；

所述弹簧推压式离合器是单向反推超越离合器或双向反推超越离合器；

所述螺旋推压单侧离合器是从动齿轮设有外螺旋齿套转动配合装配在从动轴上，从动棘轮设有套座通过花键装配在从动轴上，外螺旋齿套右端面与从动棘轮套座左端面接触滑动配合，从动棘轮左端面设有正转从动棘齿、还设有外滑套通过花键轴向滑动配合或通过螺旋齿旋转滑动配合装配反转从动棘轮圈，反转从动棘轮圈设有阻挡隔并装配有弧形块，正转主动棘轮右端面设有正转主动棘齿与从动棘轮的正转从动棘齿适配，正转主动棘轮左端面设有内螺旋齿套与外螺旋齿套装配，内螺旋齿套外圆面与弧形块适配，弧形块外环凹槽装配有箍簧，内螺旋齿套外圆左边设有外卡簧槽装配外卡簧，外卡簧右端面与挡圈接触，挡圈与弧形块的左端面接触滑动配合，挡圈与阻挡隔左端面接触滑动配合，正转主动棘轮左端面与弧形块的右端面滑动配合，正转主动棘轮外圆部分的左端圆环面与反转从动棘轮圈的右端面接触滑动配合，从动齿轮右端面设有反转主动棘齿与反转从动棘轮圈左端面的反转从动棘齿适配；

所述螺旋推压双侧离合器是正转从动棘轮设有阻挡隔并装配有弧形块，所述阻挡隔是T形阻挡隔或螺旋齿形阻挡隔；

所述大圆螺旋推压离合器是正转从动棘轮设有螺旋齿形阻挡隔装配有弧形块，弧形块设有斜面或螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的斜面或螺旋面适配，弧形块与螺旋齿形阻挡隔装配形成外环凹槽装配箍簧或箍簧和控制环；

所述弹簧推压式离合器是从动齿轮设有套座与从动轴转动配合，从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，从动棘轮的一端面设有从动棘齿，还装配有离心反推装置，离心反推装置在转速高的状态迫使从动棘轮移动与从动齿轮分离，从动棘轮的另一端面装配有压缩的弹簧，从动齿轮的端面设有主动棘齿，主动棘齿与从动棘齿适配。

2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述螺旋推压双侧离合器是从动齿轮与外螺旋齿套左端部位装配固定，外螺旋齿套转动配合装配在从动轴上，从动齿轮与外螺旋齿套固定部位的外圆圆周排列设有多个通孔，内螺旋主动棘轮的动力爪分别穿过通孔与反转从动棘轮适配，反转从动棘轮左端通过外挡圈或轴承端面定位装配在从动轴上，正转从动棘轮右端通过外挡圈或轴台阶或小齿轮端面接触定位装配在从动轴上，正转从动棘轮左端圆周排列装配固定至少二个螺旋齿形阻挡隔，圆周排列螺旋齿形阻挡隔与弧形块相间装配，弧形块通过箍簧套在内螺旋主动棘轮上，螺旋齿形阻挡隔的螺旋角与外螺旋齿套的螺旋角方向相反，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面或斜面与弧形块的螺旋面或斜面适配滑动配合，螺旋齿形阻挡隔与弧形块配合设有外环凹槽装配箍簧或箍簧和控制环；

正转从动棘轮和反转从动棘轮分别通过花键装配在从动轴上，外螺旋齿套右端与正转从动棘轮接触，外螺旋齿套左端与反转从动棘轮接触，正转从动棘轮左端面设有正转从动棘齿，正转从动棘齿的外圆部位装配固定或加工形成螺旋齿形阻挡隔，外螺旋齿套与内螺旋主动棘轮装配，内螺旋主动棘轮右端设有正转主动棘齿、左端设有动力爪，动力爪左端设有反转主动棘齿，内螺旋主动棘轮外圆设有外环槽，外环槽与弧形块的内凸齿适配，弧形块的弧形凹槽里设有安装控制环的小弧形凹槽，箍簧置于弧形凹槽的小弧形凹槽的外圆部位，内螺旋主动棘轮的轴向往复行程比弧形块与螺旋齿形阻挡隔的滑动结合面的轴向长度小。

3.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述单向反推超越离合器是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮设有套座，从动齿轮右端面设有正转主动棘齿，正转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈左端面设有正转从动棘齿与正转主动棘齿适配，正转从动棘轮左端面还设有小凸圈，小凸圈左端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘通过花键与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，正转从动棘轮右端面设有压缩的花瓣形钢片簧，花瓣形钢片簧的右端面与外卡簧接触；

或是花瓣形钢片簧用漩涡形钢片簧替换。

4.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述双向反推超越离合器是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮设有套座，从动齿轮右端面设有正转主动棘齿，正转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈左端面设有正转从动棘齿与正转主动棘齿适配，正转从动棘轮左端面还设有小凸圈，小凸圈左端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘通过花键与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，正转从动棘轮右端面设有压缩的正转花瓣形钢片簧，正转花瓣形钢片簧的右端面与外卡簧接触；

从动齿轮左端面设有反转主动棘齿，反转从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，反转从动棘轮右端面设有大凸圈，大凸圈右端面设有反转从动棘齿与反转主动棘齿适配，反转从动棘轮右端面还设有小凸圈，小凸圈右端面与小钢球接触，小钢球装配在反转圆环盘的锥面环形凹槽里，反转圆环盘通过花键与从动轴装配，反转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布固定有至少两个阻挡片，反转从动棘轮左端面设有压缩的反转花瓣形钢片簧，反转花瓣形钢片簧的左端面与挡圈或外卡簧接触；

反转从动棘轮与从动齿轮分离所需的转速比正转从动棘轮与从动齿轮分离所需的转速低，正转花瓣形钢片簧的刚性比反转花瓣形钢片簧的刚性大，或是反转圆环盘里装配的钢球总质量比正转圆环盘里装配的钢球总质量大，或是反转圆环盘的锥面锥度比正转圆环盘的锥面锥度大。

5.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述离心反推装置是从动轴通过挡圈或外卡簧轴向定位转动配合装配从动齿轮，从动齿轮端面设有主动棘齿，从动棘轮与从动轴通过花键滑动配合，从动棘轮一端面设有大凸圈和小凸圈，大凸圈端面设有从动棘齿，小凸圈端面与小钢球接触，小钢球装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里，正转圆环盘设有内花键并通过挡圈或外卡簧与从动轴装配，正转圆环盘的锥面环形凹槽里圆周分布设有至少两个阻挡片，小凸圈设有缺口与阻挡片适配，从动棘轮另一端面与压缩的花瓣形钢片簧接触，花瓣形钢片簧与外卡簧或轴台阶或挡圈接触定位；

或是小钢球用锥面滑块替换，锥面滑块装配在正转圆环盘的锥面环形凹槽里。

6.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述阻挡隔是T形阻挡隔或螺旋齿形阻挡隔，

所述T形阻挡隔是阻挡隔的端面为T形设有外凸台阶，弧形块设有内凸台阶，外凸台阶与内凸台阶适配接触定位，T形阻挡隔与弧形块配合设有外环凹槽，外环凹槽装配C形箍簧，C形箍簧的开口置于弧形块的外环凹槽中的凸块两侧，C形箍簧置于T形阻挡隔的开口与弧形块装配形成的外环凹槽；

所述螺旋齿形阻挡隔是从动棘轮在设有从动棘齿的一端面圆周排列设有螺旋齿形阻挡隔，螺旋齿形阻挡隔的螺旋角与从动棘齿的螺旋面的螺旋角方向一致，螺旋齿形阻挡隔与弧形块圆周排列相间装配，弧形块设有螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的螺旋面适配，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成外环凹槽，外环凹槽里装配箍簧或箍簧和控制环；

或是弧形块的弧形凹槽里设有安装控制环的小弧形凹槽；

或是螺旋齿形阻挡隔的外圆面加设有凹槽，凹槽与内凸曲拐弹簧的内凸曲拐适配，弧形块装配在螺旋齿形阻挡隔上形成的外环凹槽里装配箍簧、控制环和内凸曲拐弹簧。

7.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述单向反推超越离合器或双向反推超越离合器，其正转从动棘轮左端面设有大凸圈，大凸圈内圆镶嵌有橡胶棘轮，橡胶棘轮一端面设有橡胶棘齿与正转从动棘齿按圆周排列并列分布，橡胶棘齿端面凸出正转从动棘齿端面，从动齿轮的正转主动棘齿与从动棘轮的正转从动棘齿和橡胶棘齿适配，橡胶棘轮外圆设有凸圈装配在大凸圈设有的内凹槽环里，橡胶棘轮另一端面圆周分布设有多个凸柱插入在正转从动棘轮圆周分布的小孔中。

8.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述锥面式离合器包括操纵装置、锥面摩擦装置，机壳里面通过轴承装配档位轴，外锥面体设有内花键座通过花键滑动配合装配在档位轴上，内花键座左端与橡胶垫接触，外锥面体的外锥筒与二档主动齿轮装配的内锥面套适配，内锥面套的内锥面镶嵌固定有锡青铜或磷化铜锥面圈或耐摩擦的复合材料锥面圈，内锥面套设在盘座一端的外圆部位，盘座另一端的内圆部位设有内花键套与二档主动齿轮的外花键筒通过外卡簧装配，钢球爪右端设有与轴心线垂直的圆环圈，圆环圈右端面与橡胶垫接触，圆环圈内圆面与档位轴滑动配合。

9.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述大圆螺旋推压离合器是正转从动棘轮设有螺旋齿形阻挡隔装配有弧形块，正转从动棘轮在设有正转从动棘齿的一端面圆周排列装配固定或加工形成螺旋齿形阻挡隔，螺旋齿形阻挡隔的螺旋面或斜面与正转从动棘齿的螺旋面或斜面的倾斜方向一致，螺旋齿形阻挡隔与弧形块圆周排列相间装配，弧形块设有斜面或螺旋面与螺旋齿形阻挡隔的斜面或螺旋面适配，弧形块形成的内圆面与主动棘轮的圆筒套座的外圆面适配，弧形块与螺旋齿形阻挡隔装配形成外环凹槽里装配箍簧和控制环；

或是主动棘轮的圆筒套座设有外环槽，弧形块的内圆面上设有内凸齿，内凸齿装配在外环槽里，弧形块的弧形凹槽里设有安装控制环的小弧形凹槽，箍簧置于弧形凹槽的小弧形凹槽的外圆部位，主动棘轮的轴向往复行程比弧形块与螺旋齿形阻挡隔的滑动结合面的轴向长度小；

或是主动棘轮外圆筒的外圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽，外圈套内圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽并装配有直形钢丝弹簧，直形钢丝弹簧与外圆筒的凹槽适配。

10.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征是：所述外滑套通过花键轴向滑动配合或通过螺旋齿旋转滑动配合装配反转从动棘轮圈，反转从动棘轮圈外圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽，外滑套内圆面圆周方向对称分布设有二个凹槽并装配有直形钢丝弹簧，直形钢丝弹簧与反转从动棘轮圈的凹槽适配，反转从动棘轮圈左端内圆面圆周分布设有三个阻挡隔，弧形块端面凸台的端面与阻挡隔的端面接触定位，圆周排列弧形块的缺角面与阻挡隔的侧面接触定位。