驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器的製作方法
2023-05-19 03:41:51
專利名稱：驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機動車或機械動力設備的變速器，特別涉及一種驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器。
背景技術：
現有技術中，電動汽車、摩託車、電動自行車基本上都是通過調速手柄或 加速踏板直接控制電流或油門控制速度，或採用手控4幾械自動變速機構方式實 現變速。手柄或加速踏板的操作完全取決於駕駛人員的操作，常常會造成操作 與車行狀況不匹配，致使發動機熄火或電機運行不穩定，出現堵轉現象。
機動車需要實現對電流或節氣門的智能化控制控制，而負荷、扭矩或轉速
是重要的參數。對這個指標的測量普遍採用多種傳感器分別獲得相關參數，再 進行判斷。如採用節氣門位置傳感器和速度傳感器來判斷負荷，或採用進氣歧 管壓力傳感器和轉速傳感器判斷負荷。這兩種負荷檢測系統均是在傳感器不直 接參與傳動、車輛沒有承受載荷的情況下間接側得，並且是在發動機上獲得信 息。這種測量對發動^l的一致性要求嚴格，往往廠家無法保證。由於沒有4姿入 傳動系統參與傳動，不具備自適應功能，僅對傳動和扭矩變化情況的局部檢測，
控制器所做的判斷和指令不完全合理和準確。專利號為ZL20G520009329. 0、名 稱為"摩託車霍爾差動式自適應傳動傳感裝置"的實用新型專利公開了一種自 適應傳動傳感裝置，該裝置能在直接參與傳動的同時，同步檢測扭矩和速度信 號，為摩託車控制器提供數據，使控制系統具備了自適應的功能。但是這種傳 感裝置從結構上設計是安裝在輪轂上的，小型摩託車或電動自行車重量較輕， 如果安裝在後輪中央處重心後傾,對安全行駛性帶來影響，並且不能自動換擋。其他由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據經驗操作控制的傳動傳
感裝置，難免存在以下問題l.在啟動、上坡和大負栽時、由於4亍駛阻力增加， 迫使電機或發動機轉速下降在低效率區工作，造成電池增大供電電流工況下，電 機堵轉、發熱、甚至停止轉動。致使整車電氣控制系統受到損害，縮短了電機、 蓄電池和控制器(ECU)等重要部件的壽命，直接影響電動車的動力性、經濟性 和和安全性。2.由於沒有驅動扭矩-行駛阻力傳感器，缺乏"路感"，不能反應 電動機驅動力矩，傳動系機械效率損耗和運動阻力，以及車輪與傳動系迴轉部 件的傳動慣性大小變化，難以實現驅動力與阻力矩平銜二控制。不能解決電動車 電機轉矩-轉速特性，與車輛對行駛的要求很不適應，往往與之相反，且難以實 現精確控制的科學問題。3.由於沒有機械變速器調整扭矩和速度，完全依賴電 池大電流供電必然縮短電池使用壽命，只能在平原地區推廣使用，不能滿足山 區、丘陵和重負荷條件下使用，縮小了使用範圍；4.輪轂式電機一般安裝在後輪 中央處重心後傾，對安全行駛性帶來影響；5.驅動輪處安裝空間小，安裝了電機 後很難再容納自動變速器和其它新技術；6.控制系統不具備自適應的功能，不 能自動檢測、修正和排除駕駛員的操作錯誤；7.在車速變化突然時，會使電機 處於非穩態工況下運轉，必然造成電機功率與行駛阻力難以匹配。8.控制系統 功能單一，難以集成智能同步準確控制轉向和制動，行駛安全性差；9.續行距 離短、爬坡能力差，適應範圍小。
因此，需要一種傳動傳感自動化自動變速器，傳感裝置能直接接入傳動系 統參與傳動，精確檢測扭矩一阻力信號，能自適應隨行駛阻力變化不切斷驅動 力的情況下自動進行換擋變速，解決發動機或電動機扭矩一轉速變化小不能滿 足複雜條件下道路使用。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的是提供一種驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔 自動變速器，傳感裝置可接入傳動機構中，既是傳感裝置，又是傳動構件，精確檢測扭矩一阻力信號，為控制器做出準確判斷提供可靠的基礎，能實時控制 發動機或電動機動力輸出，使發動機或電機輸出功率與車輛行^_狀況始終處於
最佳匹配狀態，實現車輛驅動力矩與綜合行駛阻力的平銜二控制；並且能夠在不
需要切斷驅動力的情況下自適應隨行駛阻力變化自動進行換擋變速，能滿足山 區、丘陵和重負荷條件下使用，車速變化穩緩。
本發明的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器，包括箱體、平 行設置的主動軸和從動軸，還包^^設置在主動軸上的自適應傳動傳感驅動總成
和設置在從動軸上的自適應自動換擋變速總成；
a. 自適應傳動傳感驅動總成包括設置在箱體內與箱體相對固定的固定軸、 傳感滾動體、傳感圓環體軸向凸輪機構、傳感彈簧和安裝在固定軸上的傳感器， 所述主動軸為套在固定軸上與固定軸為轉動配合的傳動軸套；
傳感圓環體軸向凸輪機構通過傳感滾動體與傳動軸套之間以徑向嚙合軸向 可移動的方式配合；位移推環間隙配合地套在固定軸上，設置在傳感圓環體軸 向凸輪機構和傳動軸套的左側；
主動快擋齒輪套在傳動軸套外圓與其轉動配合，左側與傳感圓環體軸向凸 輪機構相配合，在阻力的作用下可以使位移推環向左移動，右側與間隙配合套 在傳動軸套外圓的主動慢擋齒輪在圓周方向上固定配合；
霍爾傳感器固定設置在固定軸上，磁鋼傳感元件設置在霍爾傳感器右側， 相對固定軸可軸向移動，位移推環與磁鋼傳感元件轉動配合設置在其右側；
傳感彈簧右側緊靠位移推環，左側與箱體左端蓋之間轉動配合，回位彈簧 設置於傳感彈簧與固定軸之間的空腔內套在固定軸上，右側緊靠》茲鋼傳感元件， 左側與箱體左端蓋之間轉動配合；
b. 自適應同步齒輪自動換擋變速總成包括快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合 器、慢擋超越離合齒輪機構和變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪機構；所述從動 軸為圓周上均布設置有一個以上由高到低的徑向凹槽的從動凸輪軸；
I .快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器包括與主動快擋齒輪保持嚙合的快擋超越離合齒輪、從動凸輪軸、 一個以上頂杆、與頂杆數量相同的嚙合滾柱、軸
向截面為T形的左快擋軸承託環以及右快擋軸承託環、快擋超越離合滾柱、套 在從動凸輪軸上的嚙合滾柱撥環、快擋變速滾柱；
所述從動凸輪軸外圓周上的徑向凹槽與頂杆數量相同，徑向凹槽由高到低 的方向與從動凸輪軸旋轉方向相同，嚙合滾柱撥環外圓設置有撥環環形凸臺， 撥環環形凸臺圓周上均布設置有與頂杆數量相同的嚙合通孔，嚙合滾柱通過齧 合通孔放入從動凸輪軸的徑向凹槽中，頂杆穿入嚙合滾柱撥環上的嚙合通孔， 頂住嚙合滾柱，頂杆另一端頂住與快擋超越離合齒輪保持超越嚙合接觸狀態的 快擋超越離合滾柱；
左快擋軸承託環和右快擋軸承託環以T形端面向外的方式分別設置於頂杆 以及快擋超越離合滾柱左右兩側，左、右快擋軸承託環外圓託住快擋超越離合 滾柱，內圓與嚙合滾柱撥環外圓之間通過快擋變速滾柱)轉動配合；
II. 慢擋超越離器與快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器並列設置；慢擋超越 離合器包括與主動慢擋齒輪保持嚙合的慢擋超越離合齒輪、與慢擋超越離合齒 輪保持超越嚙合狀態的慢擋超越離合滾柱和慢擋超越離合內圈，慢擋超越離合 內圈外圓頂住慢擋超越離合滾柱，內圓套在從動凸輪軸上；
III. 變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪機構包括從動凸輪軸、變速圓環體軸向 凸輪機構、變速彈簧和變速滾動體；
變速圓環體軸向凸輪機構通過變速滾動體與從動凸輪軸之間以徑向嚙合軸 向可移動的方式配合；變速圓環體軸向凸輪機構與快擋嚙合滾柱撥環或慢擋超 越離合器內圈配合；變速彈簧間隙配合套在從動凸輪軸上，變速彈簧作用在變 速圓環體軸向凸輪機構上，能夠使快擋凸輪頂杆式超越離合器嚙合。
進一步，所述慢擋超越離合內圈內圓間隙配合套在從動凸輪軸上，左側與 嚙合滾柱撥環右側在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪 機構設置在快擋凸輪頂杆式超越離合器左側，變速圓環體軸向凸輪機構包括變 速圓環體軸向端面波輪，變速圓環體軸向端面波輪右側加工有展開形狀為等腰梯形的端面波輪，與嚙合滾柱撥環左端端面加工的端面波輪嚙合，變速圓環體
軸向端面波輪與嚙合滾柱撥環嚙合後端面波輪的波峰和波谷存在距離；變速圓 環體軸向端面波輪內圓設置有一個以上與變速滾動體相配合的軸向直槽，從動 凸輪軸外圓設置有一個以上與變速滾動體相配合的軸向直槽；變速圓環體軸向 端面波輪與從動凸輪軸之間通過變速滾動體以徑向。齒合軸向可移動的方式配 合；變速彈簧緊壓變速圓環體軸向端面波輪左端面；變速圓環體軸向端面波輪 波峰與傳動軸套旋轉方向相反一側緊靠嚙合滾柱撥環端面加工的端面波輪波峰
與傳動軸套旋轉方向相同 一側，在變速彈簧作用下使快擋凸輪頂杆式超越離合 器嚙合；
進一步，所述慢擋超越離合內圈內圓間隙配合套在從動凸輪軸上，左側與 嚙合滾柱撥環右側在圓周方向固定配合；所述變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪 機構設置在快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器左側，變速圓環體軸向凸輪機構包 括變速圓環體軸向凸輪、變速圓環體凸輪座和變速凸輪銷；
變速圓環體凸輪座套在從動凸輪軸外圓，內圓設置與變速滾動體相配合的 軸向直槽；從動凸輪軸外圓設置有與變速滾動體相配合的軸向直槽；變速圓環 體凸輪座與從動凸輪軸之間通過變速滾動體以徑向嚙合軸向可移動的方式配 合；
變速彈簧間隙配合套在從動凸輪軸上，緊靠變速圓環體凸輪座端面；變速 圓環體軸向凸輪右端與嚙合滾柱撥環左端在圓周方向上固定配合；
變速圓環體軸向凸輪上設置有一個以上螺旋凸輪槽孔；變速圓環體凸輪座 上設置有一個以上變速銷孔；變速凸輪銷穿過變速圓環體軸向凸輪上螺旋凸輪 槽孔插入變速圓環體凸輪座上的變速銷孔；螺旋凸輪槽孔的旋轉展開方向能夠 使快擋凸輪頂杆式超越離合器在變速彈簧作用下嚙合。
進一步，從動凸輪軸上設置有軸環形凸臺，變速圓環體軸向凸輪右端內圓 設置有變速環形凸臺，變速環形凸臺與嚙合滾柱撥環左端齧^;變速環形凸臺 左側與軸環形凸臺之間通過第四平面軸承轉動配合，右側與左快擋軸承託環之間通過第五平面軸承轉動配合；
變速凸輪槽孔展開方向由左向右與從動凸輪軸旋轉方向相反；變速彈簧左 側緊靠變速圓環體凸輪座右端面，右側緊靠軸環形凸臺；
進一步，所述傳感圓環體軸向凸輪機構包括傳感圓環體軸向端面波輪和右 傳感圓環體軸向端面波輪，傳感圓環體軸向端面波輪右側加工有端面波輪，與 右傳感圓環體軸向端面波輪左端面加工的端面波輪嚙合；右傳感圓環體軸向端 面波輪右側與主動快擋齒輪)徑向嚙合或製成一體；傳感圓環體軸向端面波輪 內圓設置有一個以上與傳感滾動體相配合的軸向直槽，傳動軸套外圓設置有一 個以上與傳感滾動體相配合的軸向直槽，傳感圓環體軸向端面波輪與傳動軸套 之間通過傳感滾動體以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；位移推環右側緊靠傳 感圓環體軸向端面波輪左端面；傳感圓環體軸向端面波輪波峰與傳動軸套旋轉 方向相同 一側緊靠右傳感圓環體軸向波輪波峰與傳動軸套旋轉方向相反一側， 使位移推環在行駛阻力作用下壓縮傳感彈簧向左移動；
進一步，所述傳感圓環體軸向凸輪機構包括傳感圓環體軸向凸輪、傳感凸 輪座和傳感凸輪銷；傳感凸輪座套在傳動軸套外圓，傳感凸輪座內圓和傳動軸 套外圓設置有一個以上與傳感滾動體相配合的軸向直槽，傳感凸l侖座與傳動軸 套之間通過傳感滾動體以徑向嚙合軸向可移動的方式配合，位移推環設置在傳 感凸輪座和傳動軸套的左側；
傳感圓環體軸向凸輪套在傳感凸輪座外圓，在圓周方向分布i殳置一個以上 螺旋展開的凸輪槽孔，凸輪槽孔展開方向由左向右與傳動軸套旋轉方向相反； 傳感凸輪座在圓周方向分布設置有一個以上傳感銷孔，傳感凸輪銷穿過凸輪槽 孔插入傳感凸輪座上的傳感銷孔；
進一步，所述快擋凸輪頂杆式超越離合器為內星輪快擋凸輪頂杆式超越離 合器，星輪工作面設置在快擋頂杆與快擋超越離合滾柱接觸的端面，快擋頂杆 工作端面嚙合面一側設置有徑向高度高於快擋超越離合滾柱半徑的凸臺；
進一步，所述頂杆的數量徑向截面為T形，嚙合滾柱撥環上的頂杆孔徑向截面與^目對應為T形；所述慢擋超越離合器還包括左慢擋軸^U乇環和右慢擋 軸承託環，所述慢擋超越離合內圏上設置有圓環體凸臺，圓環體凸臺頂住慢擋 超越離合滾柱；左慢擋軸承託環和右慢擋軸岸(託環的軸向截面為T形，左慢擋 軸承託環和右慢擋軸承託環以T形端面向外的方式分別設置於圓環體凸臺和慢 擋超越離合滾柱左右兩側，左、右慢擋軸承託環內圓與慢擋超越離合內圈外圓 之間通過慢擋滾柱轉動配合；
左慢擋軸承託環與右快擋軸承託環之間設置有第六平面軸承，右慢擋軸承 託環通過第七平面軸承與箱體右端面之間轉動配合；
進一步，所述傳感彈簧和變速彈簧為蝶簧組，變速彈簧通過調整鎖緊力墊 圈調節與變速圓環體凸輪座或變速圓環體軸向端面波輪之間的壓力；傳感蝶簧
組套在蝶簧組軸套上，傳感蝶簧組左側與箱體左端蓋之間通過第三平面軸承轉 動配合，第三平面軸承軸圈軸向截面為T形，蝶簧組軸套右側套在第一平面軸 承外圓周並與軸圈剛性連接，左側與第三平面軸承軸圈端面存在間隙套在第三 平面軸承軸圈T形截面小頭；回位彈簧與箱體左端蓋之間通過第三平面軸承轉 動配合；固定軸上上設置有環形槽口，霍爾傳感器固定設置在環形槽口左側， ^磁鋼傳感元件設置在槽口右側，位移推環與》茲鋼傳感元件之間通過第 一平面軸 承轉動配合；蝶簧組軸套右側套在第一平面軸承外圓周並與軸圈剛性連接，左 側與第三平面軸承軸圏端面存在間隙套在第三平面軸承軸圈T形截面小頭；回 位彈簧與箱體左端蓋之間通過第三平面軸承轉動配合。
進一步，所述傳感凸輪座或傳感圓環體軸向端面波輪和傳動軸套以及變速 圓環體凸輪座或變速圓環體軸向端面波輪和從動凸輪軸一個以上軸向直槽分別 在圓周上均布；傳感滾動體和變速滾動體為滾珠，相應的傳感凸專侖座或傳感圓 環體軸向端面波輪和傳動軸套以及變速圓環體凸輪座或變速圓環體軸向端面波 輪和從動凸輪軸的軸向直槽的徑向截面為圓弧形，傳感滾珠之間設置有保持架， 變速滾珠之間設置有變速保持架；所述變速圓環體軸向凸輪和傳感圓環體軸向 凸輪的凸輪槽孔圓周方向均布，相應的變速圓環體凸輪座和傳感凸輪座上的銷孔圓周方向均布，/人動凸輪軸上的徑向凹槽徑向截面為直線形； 進一步，所述傳感圓環體軸向凸輪或傳感圓環體軸向端面波輪外圓通過第 二徑向軸承與箱體轉動配合，變速圓環體軸向凸輪或變速圓環體軸向端面波輪 外圓通過第三徑向軸承與箱體之間轉動配合，變速圓環體軸向凸輪或變速圓環 體軸向端面波輪的外圓圓周方向均布設置有一個以上》茲鋼傳感元件，與箱體上 的轉速霍爾傳感器位置對應；
所述傳感圓環體軸向凸輪或傳感圓環體軸向端面波輪與主動快擋齒輪製成 一體；滾柱撥環與慢擋超越離合內圏製成一體；所述固定軸與箱體左端蓋配合 部位加工成扁方軸，相應的左端蓋與之配合為扁方孔形成嚙合；主動快擋齒輪 與主動慢擋齒輪之間、變速圓環體軸向凸輪與快擋嚙合滾柱撥環之間均通過花 鍵槽嚙合；主動快擋齒輪通過快擋軸承與傳動軸套轉動配合；主動慢擋齒輪右 側通過第二平面軸承與箱體轉動配合；傳動軸套外圓周通過第 一徑向軸承與箱 體右端面之間轉動配合，從動凸輪軸左右兩端通過第二徑向軸承和第三徑向軸 承與箱體轉動配合。
本發明的有益效果是本發明的自適應傳動傳感驅動總成的傳感裝置直接 接入傳動機構中，既是傳感裝置，又是傳動構件，能精確檢測扭矩一阻力信號， 為控制器做出準確判斷提供可靠的1^出，能實時控制發動機或電動機動力輸出， 使發動機或電機輸出功率與車輛行駛狀況始終處於最佳匹配狀態，實現車輛驅 動力矩與綜合行駛阻力的平衡控制。能自適應隨行駛阻力變化實時直接檢測所 傳到的發動機或電動機驅動扭矩一轉速和不同路況所產生的行駛阻力一車速信 號，並將轉換成電子信號輸給ECU,為優化控制車輛驅動扭矩-阻力矩和機械動 力設備牽引力-負荷的智能平衡控制提供了計算和控制依據；它不但有利於車 輛和機械動力設備高效節能，還能控制車輛減少排放，大大提高車輛的動力性、 經濟性、駕駛安全性和舒適性。
本發明能夠在不需要切斷驅動力的情況下自適應隨行駛阻力變化自動進行 換擋變速，滿足山區、丘陵和重負荷條件下使用，使發動機或電機負荷變化平緩，機動車輛運行平穩，提高安全性。本發明的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能 化兩檔自動變速器為中置式安裝，重心不會後傾，適合電動自行車及小型摩託 車體積小輕便的特點。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
圖1為本發明第一種實施例軸向剖面結構示意圖2為本發明第二種實施例軸向剖面結構示意圖3為圖1沿A-A向剖視圖4為圖1沿B-B向剖視圖5為圖1沿C-C向剖一見圖6為圖1沿D-D向剖視圖7為圖1沿E-E向剖視圖8為本發明第一種實施例傳感圓環體軸向凸輪俯視圖9為本發明第一種實施例變速圓環體軸向凸輪俯視圖10為本發明第二種實施例嚙合滾柱撥環軸向剖面結構示意圖11為本發明第二種實施例變速圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖12為本發明第二種實施例傳感圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖13為本發明第二種實施例右傳感圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖。
具體實施例方式
圖1為本發明的結構示意圖，如圖所示本實施例的動力設備為電機，工 作時右左向右看逆時針旋轉。電機設置在箱體外部，固定軸11設置在箱體23 內，右端伸出箱體23的部分與電機定子剛性連接，左端與箱體23左端蓋12配 合部位加工成扁方軸，相應的左端蓋12與之配合為扁方孔形成嚙合，通過箱體 左端蓋12固定在箱體上，傳動軸套29通過第一徑向滾動軸承45與固定軸11轉動配合，電機左端蓋31和右端蓋33與電機轉子通過螺釘剛性連接，右端蓋 33與固定軸11之間通過徑向軸承轉動配合，傳動軸套29與電機左端蓋31通過 螺釘剛性連接；從動凸輪軸1兩端通過第二和第三徑向滾動軸承63、 62與箱體 23轉動配合，從動凸輪軸1左端伸出箱體23通過螺母2和定位軸套3緊壓第二 徑向軸承63內圈，第三徑向滾動軸承62內圖通過定位軸套36套在從動凸輪軸 1上，從動凸輪軸1右端伸出箱體23與鏈輪34通過螺栓35固定配合，工作時 順時針轉動。
自適應傳動傳感驅動總成還包括傳感圓環體軸向凸輪373、傳感凸輪座22、 傳感凸輪銷26、傳感滾珠25、傳感彈簧17和安裝在固定軸上的傳感器；
傳動軸套29外圓周通過第一徑向滾動軸承45與箱體23右端面之間轉動配 合，傳感凸輪座22套在傳動軸套29外圓，傳感凸輪座22內圓和傳動軸套29 外圓開有三條在圓周上均布徑向截面為圓弧形的軸向直槽，與傳感滾珠25相配 合使傳感凸輪座22與傳動軸套29之間徑向嚙合軸向可移動配合，每對相配合 直槽內並列設置3個傳感滾珠25,傳感滾珠25之間設置有保持架25a;採用滾 珠更有利於傳感凸輪座22與傳動軸套29之間相對軸向移動。位移推環21間隙 配合套在固定軸11上，設置在傳感凸輪座22和傳動軸套29的左側。
傳感圓環體軸向凸輪373套在傳感凸輪座22外圓，圓周方向均布開有三個 由左向右沿順時針方向螺魂尿開的凸輪槽孔373a，傳感凸輪座22圓周方向均布 開有三個銷孔22a,傳感凸輪銷26穿過傳感圓環體軸向凸輪373上的螺旋凸輪 槽孔插入傳感凸輪座22上的銷孔，傳感圓環體軸向凸輪373外圓通過第二徑向 軸承24與箱體23轉動配合；
主動快擋齒輪27通過快擋軸承39與傳動軸套29轉動配合，左側與傳感圓 環體軸向凸輪373製成一體，右側與間隙配合套在傳動軸套29外圓的主動慢擋 齒輪28嚙合，主動慢擋齒輪28右側通過第二平面軸承30與箱體23右端面之 間轉動配合，主動慢擋齒輪28右側內圓加工有內錐面，套在第二平面軸承30 軸圈的外錐面上；固定軸上11上開有環形槽口 lla,霍爾傳感器18固定設置在環形槽口 lla 左側，磁鋼傳感元件19相對固定軸11可軸向移動設置槽口右側，第一平面軸 承20左側緊靠磁鋼傳感元件19設置在磁鋼傳感元件19和位移推環21之間；
傳感蝶簧組17套在蝶簧組軸套16上，第三平面軸承10軸圏軸向截面為T 形，蝶簧組軸套16右側套在第一平面軸承20外圓周與軸圈剛性連接，左側與 第三平面軸承10軸圈端面存在距離套在第三平面軸承10軸圈T形截面小頭。 傳感蝶簧組17右側緊靠位移推環21,左側通過回零墊圈14緊靠第三平面軸承 IO軸圈，第三平面軸承10座圏與箱體左端蓋12之間相對固定；回位彈簧15設 置於傳感彈簧17與固定軸11之間的空腔內套在固定軸11上，左側依託第三平 面軸承IO,右側緊靠》茲鋼傳感元件19。
如圖1所示，本發明的自適應自動換擋變速總成，包括設置在從動軸上的 快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器和慢擋超越離合齒輪機構、變速彈簧自適應圓 環體凸輪機構；
,凸輪頂杆式齒輪超越離合器包括與主動快擋齒輪27嚙合的快擋超越離合齒 4侖51、從動凸輪軸l、三個徑向截面為T形的頂杆49、三個嚙合滾柱50、軸向 截面為T形的左快擋軸承託環52以及右快擋軸承託環52a、快擋超越離合滾柱 48、套在從動凸輪軸1外圓的嚙合滾柱撥環53、快擋變速滾柱47;
從動凸輪軸1外圓周上均布加工有三個由左向右看順時針方向由高到低的 徑向截面為直線形徑向凹槽lb，嚙合滾柱撥環53圓周上均布加工有三個徑向截 面為T形的嚙合孔，與T形頂杆49相配合，嚙合滾柱50通過嚙合孔放入從動 凸輪軸1的徑向凹槽中，T形頂杆49小頭端穿入嚙合滾柱撥環53上的嚙合孔， 頂住嚙合滾柱50,頂杆49另一端頂住與快擋超越離合齒輪51保持超越嚙合接 觸狀態的快擋超越離合滾柱48,本快擋凸輪頂杆式超越離合器為內星輪快擋凸 輪頂杆式超越離合器，星輪工作面設置在快擋頂杆49與快擋超越離合滾柱48 接觸的端面，快擋頂杆49工作端面嚙合面一側設置有徑向高度高於快擋超越離 合滾柱48半徑的凸臺49a;左快擋軸承託環52和右快擋軸承託環52a以T形端面向外的方式分別設置 於頂杆49以及快擋超越離合滾柱48左右兩側，左、右快擋軸承託環外圓託住 快擋超越離合滾柱48,內圓與嚙合滾柱撥環53外圓之間通過變速滾柱47轉動 配合；
慢擋超越離合器為內星輪超越離合器，包括與主動慢擋齒輪28嚙合的慢擋 超越離合齒輪43、與慢擋超越離合齒輪43保持超越嚙合接觸狀態的慢擋超越離 合滾柱41、慢擋內圈40、軸向截面為T形的左慢擋軸承託環44以及右慢擋軸 承託環44a、慢擋滾柱42;
慢擋內圈40上加工有圓環體凸臺40a,圓環體凸臺40a頂住慢擋超越離合 滾柱41,慢擋內圏40內圓間隙配合套在從動凸輪軸1上，慢擋內圈40左側與 嚙合滾柱撥環53右側製成一體，左慢擋軸承託環44和右慢擋軸承託環44a以T 形端面向外的方式分別設置於圓環體凸臺40a左右兩側，左、右慢擋軸承託環 內圓與慢擋內圈40外圓之間通過慢擋滾柱42轉動配合；
左慢擋軸承託環44與右快擋軸承託環52a之間設置有第六平面軸承46,右 慢擋軸承託環44a與箱體右端面之間設置有第七平面軸承38;
變速彈簧自適應圓環體凸輪機構包括從動凸輪軸1 、變速圓環體軸向凸輪9、 變速圓環體凸輪座5、變速凸輪銷6、變速蝶簧組8、多個變速滾珠59和第四平 面軸承56;
從動凸輪軸1上加工有軸環形凸臺la，變速圓環體軸向凸輪92右端內圓加 工有變速環形凸臺92b,變速環形凸臺92b加工有花4建槽，與嚙合滾柱撥環53 左端加工的花鍵槽嚙合，變速環形凸臺92b左側與軸環形凸臺la之間設置有第 四平面軸承56,右側與左快擋軸承託環52之間設置有第五平面軸承54;
變速圓環體軸向凸輪92圓周方向均布加工有三個由左向右沿逆時針方向螺 旋展開的凸輪槽孔92a;變速圓環體凸輪座5圓周方向均布加工有三個銷孔；變 速凸輪銷6穿過變速圓環體軸向凸輪92上的螺旋凸輪槽孔插入變速圓環體凸輪 座5上的銷孔，變速圓環體軸向凸輪92外圓通過第三徑向軸承55與箱體23之間轉動配合；
變速圓環體凸輪座5內圓圓周方向均布開有三條與變速滾珠59相配合的徑 向截面為圓弧形的軸向直槽；從動凸輪軸l的軸環形凸臺la左側軸段圓周方向 均布開有三條與變速滾珠59相配合的徑向截面為圓弧形的軸向直槽；變速圓環 體凸輪座5與從動凸輪軸1之間通過變速滾珠59以徑向嚙合軸向可移動的方式 配合，每對相配合直槽內放有3個變速滾珠59，變速滾珠59之間並設置有保持 架4;
變速蝶簧組8間隙配合套在從動凸輪軸1上，右側緊靠軸環形凸臺la，左 側緊靠變速圓環體凸輪座5右端面；
變速圓環體軸向凸輪9的外圓圓周方向均布設置有三個》茲鋼傳感元件58, 與箱體上的轉速霍爾傳感器位置對應。
當然，以上說明只是起到對本實施例能夠清楚說明的作用，並非是對本發 明的限制，以上技術特徵可以根據現實情況改變。本實施例中主動慢擋齒輪為 兩個，實踐中可根據不同情況設置為一個或其他數量；傳感滾動體並不局限於 滾珠，也可以是滾柱，相應的傳感凸輪座內圓和傳動軸套左側外圓設置的軸向 直槽橫截面為矩形，也可以達到同樣的效果，但是軸向自由度不如滾珠；傳感 圓環體軸向凸輪上圓周方向的螺旋展開的凸輪槽不局限均勻分布三條，可以是 其他數量，也可以不均勻分布；圓柱軸向凸輪23與主動快擋齒輪27以及慢擋 內圈40與嚙合滾柱撥環53並不局限於製成一體的結構形式，也可以花鍵相齧 合；以上4支術特徵與本實施例有所不同，但都可以達到發明的目的。
頂杆49的徑向截面不局限於T形，也可以是其他如長方體形狀；嚙合滾柱 撥環53與圓環體軸向凸輪9之間也不局限於花鍵嚙合的方式；變速滾珠59、頂 杆49以及軸向直槽的數量都不局限於以上實施方式的數量，都可以改變而同樣 可以達到發明目的。
實施例中的電機也可以改成齒4侖，通過其他傳遞動力4幾構將動力輸入。
本發明的快擋動力傳遞路線電機驅動力經電機左端蓋31 —電機傳動軸套29 —傳感滾珠25及滾珠保持 架25a —傳感凸輪座22 —傳感凸輪銷26 —傳感圓環體軸向凸輪373 —主動快擋 齒輪27 —快擋超越齒輪51 —快擋超越滾柱48 —快擋T型頂杆49 —嚙合滾柱50 —從動凸輪軸1 —鏈輪34 —鏈條至後輪。 慢擋傳遞動力傳遞路線
電機驅動力經電機左端蓋31 —電機傳動軸套29 —傳感滾珠25及滾珠保持架 25a —傳感凸輪座22 —傳感凸輪銷26 —傳感圓環體軸向凸輪373 —主動快擋齒輪 2 7 —主動慢擋齒輪2 8 —慢擋超越離合齒輪4 3 —慢擋超越離合滾柱41 —慢擋內圏 40 —嚙合滾柱撥環53 —變速圓環體軸向凸輪92 —變速凸輪銷6 —變速圓環體凸 輪座5 —變速滾珠59 —從動凸輪軸1 —鏈輪34 —鏈條至後輪。
本發明的快擋傳遞阻力傳遞路線
經鏈輪34 —從動凸輪軸1 —嚙合滾柱50 —快擋T型頂杆49 —快擋超越滾柱 48 —快擋超越齒輪51 —主動快擋齒輪27 —傳感圓環體軸向凸輪373 —傳感凸輪 銷26 —傳感滾珠25及滾珠保持架25a —傳感凸輪座22 —電機傳動軸套29 —電 才幾左端蓋31。
慢擋阻力傳遞路線
經鏈輪34 —從動凸輪軸1 —變速滾珠59 —變速圓環體凸輪座5 —變速凸輪銷 6 —變速圓環體軸向凸輪92 —嚙合滾柱撥環53 —慢擋內圈40 —慢擋超越離合滾 柱41 —慢擋超越離合齒輪43 —主動慢擋齒輪28 —主動快擋齒輪27 —傳感圓環 體軸向凸輪373 —傳感凸輪銷26 —傳感滾珠25及滾珠保持架25a —傳感凸輪座 22 —電機傳動軸套29 —電機左端蓋31。
圖2為本發明第二種實施例軸向剖面結構示意圖，如圖所示本實施例與 第 一種實施例的區別為變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪機構設置在快擋凸輪 頂杆式超越離合器左側，變速圓環體軸向凸輪機構9包括變速圓環體軸向端面 波輪91，變速圓環體軸向端面波輪91右側加工有有展開形狀為等腰梯形的端面 波輪，與嚙合滾柱撥環53左端端面加工的端面波輪嚙合，變速圓環體軸向端面波輪91與嚙合滾柱撥環53嚙合後端面波輪的波峰和波谷存在距離；變速圓環 體軸向端面波輪91內圓設置有三個與變速滾珠59相配合的軸向直槽91a，從動 凸輪軸1外圓設置有三個與變速滾珠59相配合的軸向直槽lc;變速圓環體軸向 端面波輪91與從動凸輪軸1之間通過變速滾珠59以徑向嚙合軸向可移動的方 式配合；變速彈簧8緊壓變速圓環體軸向端面波輪91左端面；變速圓環體軸向 端面波輪91波峰由左向右逆時針一側緊靠嚙合滾柱撥環53端面加工的端面波 輪波峰由左向右順時針一側，在變速彈簧8作用下使快擋凸輪頂杆式超越離合 器嚙合。在左快擋軸承託環52左側設置有擋圈60，快擋滾柱撥環53外圓圓周 上設置有凹槽，凹槽內嵌有擋片61，擋片61將擋圈60和左快擋軸承託環52軸 向固定。
如圖2所示第二種實施例中傳感圓環體軸向凸輪才幾構37包4舌傳感圓環體 軸向端面波輪371，傳感圓環體軸向端面波輪371右側加工有有展開形狀為等腰 梯形的端面波輪，與右傳感圓環體軸向波輪372左端面加工的端面波輪嚙合， 嚙合後端面波輪的波峰和波谷存在距離；右傳感圓環體軸向凸輪372右側與主 動快擋齒輪27製成一體；傳感圓環體軸向端面波輪371內圓設置有一個以上與 傳感滾珠25相配合的軸向直槽371a,傳動軸套29外圓設置有三個與傳感滾動 體25相配合的軸向直槽，傳感圓環體軸向端面波輪371與傳動軸套29之間通 過傳感滾珠25以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；位移推環21右側緊靠傳感 圓環體軸向端面波輪371左端面；傳感圓環體軸向端面波輪371波峰由左向右 看逆時針一側緊靠右傳感圓環體軸向波輪372波峰由左向右看順時針一側，使 位移推環21在行駛阻力作用下壓縮傳感彈簧17向左移動。
第一種實施例中，本機構在運行時，電機轉子32帶動電機左端蓋31，從而 帶動傳動軸套29、傳感凸輪座22、傳感凸輪銷26、傳感圓環體軸向凸輪373逆 時針旋轉，驅動力和運動阻力相交於傳感圓環體軸向凸輪373和傳感凸輪銷26。 在傳動軸套29上的驅動力與主動快擋齒輪27或主動慢擋齒輪28傳到傳感圓環 體軸向凸輪373上的運動阻力的共同作用下，傳感凸輪銷26順著傳感圓環體軸向凸輪373上的凸輪槽孔的凸輪線軸向運動，當阻力增大時，推動傳感凸輪座 22向左移動，於是通過位移推環21和第一平面軸承20 4侏動磁鋼傳感元件19向 左移動，回位彈簧15被壓縮；同時，傳感凸輪座22沿傳動軸套29滾珠槽向左 軸向移動，壓迫傳感蝶簧組17產生彈性變形，運動阻力矩越大，彈性變形越大； 當運動阻力減小時，傳感蝶簧組U所承受的壓力開始釋力丈，推著位移推環21、 傳感凸輪座22向右移動，直至到零位。回位彈簧15 4,動磁鋼傳感元件19、第 一平面軸承20向右，直至到零位。變化的信號轉變成電子信是號傳遞經給中央 處理器ECU，完成傳動傳感的過程。
主動快擋齒輪27與快擋超越離合齒輪51保持嚙合狀態，主動慢擋齒輪28 與慢擋 |離合齒輪43保持嚙合狀態；蝶簧8依託從動凸輪軸1環形凸臺緊推 壓力調整環7，使變速圓環體凸輪座5、變速凸輪銷6沿著從動凸輪軸1軸向直 槽向左直線運動，由於變速圓環體軸向凸輪9中凸輪與從動凸輪軸1軸向直槽 不在一個運動軌跡上，因此迫^[吏變速圓環體軸向凸輪9逆時針旋轉一定角度， 帶動快擋滾柱撥環53也旋轉，使嚙合滾柱50沿著從動凸輪軸1中凸輪凹槽中 凸輪上升，支撐T型頂杆49和快擋超越離合滾柱48與快擋超越離合齒輪51齧 合，形成一個保持一定壓力的自動變速機構，並且可以通過增加調整變速矩調 整環7高度來調整離合器嚙合所需壓力，達到傳動目的，此時，快擋超越離合 齒輪51嚙合帶動從動凸輪軸1運轉，慢擋超越離合齒輪機構處於超越狀態。
在本發明中，機動車啟動時阻力大於驅動力，阻力迫使從動凸輪軸1帶動 變速圓環體凸輪座5、變速凸輪銷6逆時針方向旋轉，變速圓環體軸向凸輪9順 時針轉動一定角度，快擋滾柱撥環53也沿順時針移動一定角度，由於從動凸輪 軸1中凸輪槽直線呈逆時針由低向高上升，因此嚙合滾柱50順著從動凸輪軸1 凹槽下降，T型頂杆49失去支撐，快擋超越離合滾柱48與快擋超越離合齒輪 51迅速脫離嚙合，同步，慢擋超越離合齒輪機構迅速與主動慢擋齒輪嚙合通過 彈簧圓環體凸輪機構繼續傳遞驅動力，因此，自動實現了低速擋起動，縮短了 起動時間，減少了起動力。與此同時，變速圓柱凸輪9上的凸輪推動變速凸輪座5和變速凸輪銷6沿凸輪軸1滾珠花鍵槽直線槽向右軸向移動，壓迫蝶簧組8 吸收運動阻力矩能量，為恢復快擋擋位傳遞動力蓄備勢能。
啟動成功後，行l史阻力減少，當分力減少到小於變速蝶簧組8所產生的變 速蝶簧圓柱凸輪自動變速機構中壓力時，因被運動阻力分力壓縮而產生變速蝶 簧組8推動下，變速圓環體凸輪座5、變速凸輪銷6、變速滾珠及滾珠架4向左 軸向移動，帶動變速園柱凸輪9、快擋滾柱撥環53、嚙合滾柱50順著從動凸輪 軸1凸輪線逆時針旋轉，而從動凸輪軸1快擋凸輪凹槽順時針相對迎著嚙合滾 柱50頂著快擋T型頂杆49上升，直至快檔T型頂杆49頂住快檔檔超越離合滾 柱48，快檔超越離合滾柱48鎖住快檔超越離合器齒輪51。
行駛過程中，隨著運動阻力的變化自動換擋原理同上，在不需要剪斷驅動 力的情況下實現變擋，使整個機車運行平穩，安全低耗。
第二種實施例中傳感和換擋原理與第一實施例相同，通過梯形端面波輪完
成傳感和換擋工作，變速圓環體軸向端面波輪91的軸向直槽91a,運動軌跡和 變速圓環體軸向端面波輪91波峰側面軌跡不一致，在變速彈簧8作用下使快擋 凸輪頂杆式超越離合器脫開或嚙合，傳感圓環體軸向端面波輪371的軸向直槽 371a，運動軌跡和傳感圓環體軸向端面波輪371波峰側面軌跡不一致，當阻力 迫使其順時針旋轉時，傳感圓環體軸向端面波輪371推動位移推環21向左移動。 圖3為圖1沿A-A向剖視圖，即為凸輪頂杆式齒輪超越離合器和主動快擋 齒輪的徑向剖面圖，本剖面圖為由右向左，如圖所示凸輪頂杆式齒輪超越離 合器設置在箱體23內，從動凸輪軸l圓周上均布三個逆時針方向由高到低的直 線形徑向凹槽lb,從動凸輪軸1上的高到低的徑向凹槽lb的，嚙合滾柱撥環 53外圓加工有撥環環形凸臺53a,撥環環形凸臺53a圓周上均布加工有三個徑 向通透的嚙合孔，嗜合滾柱50通過嚙合孔放入徑向凹槽lb中，T形頂杆49小 頭端穿入嚙合滾柱撥環53上的嚙合孔53a,頂住嚙合滾柱50，頂杆49另一端 頂住與快擋超越離合齒輪51保持超越嚙合接觸狀態的快擋超越離合滾柱48，星 輪工作面設置在快擋頂杆49與快擋超越離合滾柱48接觸的端面，快擋頂杆49工作端面嚙合面一側設置有徑向高度高於快擋超越離合滾柱48半徑的凸臺49a; 傳動軸套29間隙配合套在固定軸11外圓，主動快擋齒輪27與主動慢擋齒輪28 在圓周方向嚙合，間隙配合套在傳動軸套29外圓，快擋超越離合齒輪51與主 動快擋齒輪27保持嚙合狀態。
圖4為圖1沿B-B向剖視圖，即為內星輪慢擋超越齒輪43和主動慢擋齒輪 28的徑向剖面圖，本剖面圖為由右向左，如圖所示在箱體23內，內星輪f曼擋 超越齒輪43與和主動慢擋齒輪28保持嚙合，慢擋內圈40內圓間隙配合套在從 動凸輪軸1上，主動慢擋齒輪28與傳動軸套29間隙配合，傳動軸套29間隙配 合套在固定軸ll上；慢擋內圏40上加工有圓環體凸臺40a，圓環體凸臺40a頂 住慢擋超越離合滾柱41。
圖5為圖1沿C-C向剖視圖，傳感凸輪座22套在傳動軸套29外圓，傳感 凸輪座22內圓和傳動軸套29外圓開有三條在圓周上均布徑向截面為圓弧形的 軸向直槽，與傳感滾珠25相配合使傳感凸輪座22與傳動軸套29之間徑向嚙合 軸向可移動配合，傳感滾珠25之間設置有保持架25a;採用滾J朱更有利於傳感 凸輪座22與傳動軸套29之間相對軸向移動。傳感圓環體軸向凸輪373套在傳 感凸輪座22外圓，圓周方向均布開有三個凸輪槽孔37a,傳感圓環體軸向凸輪 373外圓通過第二徑向軸承24與箱體23轉動配合；變速圓環體軸向凸輪9套在 第四平面軸承56外圓周，變速圓環體軸向凸輪9外圓通過第三徑向軸承55與 箱體23轉動配合。
圖6為圖1沿D-D向剖視圖，為固定軸11與箱體左端蓋12連接示意圖， 如圖所示，端蓋12內孔與固定軸11以扁方軸的形式相嚙合。當然，實踐中可 以採取花鍵嚙合等其他嚙合方式。
圖7為圖1沿E-E向剖^L圖；為自適應圓環體凸輪^L構徑向剖面圖，如圖 所示變速圓環體軸向凸輪92上加工有凸輪槽孔92a;變速圓環體凸輪座5上 開有銷孔5a;變速凸輪銷6穿過變速圓環體軸向凸輪9上的螺旋凸輪槽孔92a 穿入變速圓環體凸輪座5上的銷孔5a;變速圓環體凸輪座5內圓開有徑向截面為圓弧形的軸向直槽5b;從動凸輪 軸1外圓開有徑向截面為圓弧形的軸向直槽lc;變速滾珠59設置於兩直槽之間， 對變速圓環體凸輪座5和從動凸4侖軸1以徑向嚙合軸向可移動的方式配合，多 個變速滾珠59之間設置有保持架4。
傳感凸輪座22與傳感圓環體軸向凸輪373以及傳動軸套29的配合方式與 圖7所示方式結構相同。
圖8為本發明第一種實施例傳感圓環體軸向凸輪俯視圖，主動快擋齒輪27 與傳感圓環體軸向凸輪373製成一體，傳感圓環體軸向凸4侖373上開有由左向 右沿順時針方向螺旋展開的凸輪槽孔373a。當然，實踐中並不局限於動快擋齒 輪27與傳感圓環體軸向凸輪373製成一體，可以是花鍵嚙合等其他連接方式。
圖9為本發明第一種實施例變速圓環體軸向凸輪俯視圖，如圖所示變速 圓環體軸向凸輪92上加工有由左向右軸向沿逆時針方向螺旋展開的凸輪槽孔 92a。
圖10為本發明第二種實施例嚙合滾柱撥環軸向剖面結構示意圖，結合圖3， 嚙合滾柱撥環53外圓設置有撥環環形凸臺53a,撥環環形凸臺53a圓周上均布 設置有3個徑向截面為T形的徑向通透的嚙合通孔53b，嚙合滾柱撥環53左端 加工有端面波專侖。
圖11為本發明第二種實施例變速圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖，如 圖所示變速圓環體軸向端面波輪91右端設置成端面波輪結構，變速圓環體軸 向端面波輪內圓設置有軸向直槽91a。
圖12為本發明第二種實施例傳感圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖，圖 13為本發明第二種實施例右傳感圓環體軸向端面波輪剖面結構示意圖，如圖所 示傳感圓環體軸向端面波輪371右端和右傳感圓環體軸向軸向端面波輪372 左端設置成端面波輪結構，右傳感圓環體軸向端面波4侖372與快擋主動齒輪27 製成一體，傳感圓環體軸向端面波輪371內圓設置有軸向直槽37la。
最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解， 可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的 宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1. 一種驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器，包括箱體(23)、平行設置的主動軸和從動軸，其特徵在於還包括設置在主動軸上的自適應傳動傳感驅動總成和設置在從動軸上的自適應自動換擋變速總成；a. 自適應傳動傳感驅動總成包括設置在箱體內與箱體相對固定的固定軸(11)、傳感滾動體(25)、傳感圓環體軸向凸輪機構(37)、主動快擋齒輪(27)、主動慢擋齒輪(28)、傳感彈簧(17)和安裝在固定軸上的傳感器，所述主動軸為套在固定軸(11)上與固定軸(11)為轉動配合的傳動軸套(29)；傳感圓環體軸向凸輪機構(37)通過傳感滾動體(25)與傳動軸套(29)之間以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；位移推環(21)間隙配合地套在固定軸(11)上，設置在傳感圓環體軸向凸輪機構(37)和傳動軸套(29)的左側；主動快擋齒輪(27)套在傳動軸套(29)外圓與其轉動配合，左側與傳感圓環體軸向凸輪機構(37)相配合，在阻力的作用下可以使位移推環(21)向左移動，右側與間隙配合套在傳動軸套(29)外圓的主動慢擋齒輪(28)在圓周方向上固定配合；所述傳感器包括霍爾傳感器(18)和磁鋼傳感元件(19)，霍爾傳感器(18)固定設置在固定軸(11)上，磁鋼傳感元件(19)設置在霍爾傳感器(18)右側，相對固定軸(11)可軸向移動，位移推環(21)與磁鋼傳感元件(19)轉動配合設置在其右側；傳感彈簧(17)右側緊靠位移推環(21)，左側與箱體(23)左端蓋(12)之間轉動配合，回位彈簧(15)設置於傳感彈簧(17)與固定軸(11)之間的空腔內套在固定軸(11)上，右側緊靠磁鋼傳感元件(19)，左側與箱體(23)左端蓋(12)之間轉動配合；b. 自適應同步齒輪自動換擋變速總成包括快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器、慢擋超越離合齒輪機構和變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪機構；所述從動軸(1)為圓周上均布設置有一個以上由高到低的徑向凹槽(1b)的從動凸輪軸；I. 快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器包括與主動快擋齒輪(27)保持嚙合的快擋超越離合齒輪(51)、從動凸輪軸(1)、一個以上頂杆(49)、與頂杆數量相同的嚙合滾柱(50)、軸向截面為T形的左快擋軸承託環(52)以及右快擋軸承託環(52a)、快擋超越離合滾柱(48)、套在從動凸輪軸(1)上的嚙合滾柱撥環(53)、快擋變速滾柱(47)；所述從動凸輪軸(1)外圓周上的徑向凹槽(1b)與頂杆(49)數量相同，徑向凹槽(1b)由高到低的方向與從動凸輪軸(1)旋轉方向相同，嚙合滾柱撥環(53)外圓設置有撥環環形凸臺(53a)，撥環環形凸臺(53a)圓周上均布設置有與頂杆數量相同的嚙合通孔(53b)，嚙合滾柱(50)通過嚙合通孔(53b)放入從動凸輪軸(1)的徑向凹槽(1b)中，頂杆(49)穿入嚙合滾柱撥環(53)上的嚙合通孔(53b)，頂住嚙合滾柱(50)，頂杆(49)另一端頂住與快擋超越離合齒輪(51)保持超越嚙合接觸狀態的快擋超越離合滾柱(48)；左快擋軸承託環(52)和右快擋軸承託環(52a)以T形端面向外的方式分別設置於頂杆(49)以及快擋超越離合滾柱(48)左右兩側，左、右快擋軸承託環外圓託住快擋超越離合滾柱(48)，內圓與嚙合滾柱撥環(53)外圓之間通過快擋變速滾柱(47)轉動配合；II. 慢擋超越離器與快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器並列設置；慢擋超越離合器包括與主動慢擋齒輪(28)保持嚙合的慢擋超越離合齒輪(43)、與慢擋超越離合齒輪(43)保持超越嚙合狀態的慢擋超越離合滾柱(41)和慢擋超越離合內圈(40)，慢擋超越離合內圈(40)外圓頂住慢擋超越離合滾柱(41)，內圓套在從動凸輪軸(1)上；III. 變速彈簧自適應圓環體軸向凸輪機構包括從動凸輪軸(1)、變速圓環體軸向凸輪機構(9)、變速彈簧(8)和變速滾動體(59)；變速圓環體軸向凸輪機構(9)通過變速滾動體(59)與從動凸輪軸(1)之間以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；變速圓環體軸向凸輪機構(9)與快擋嚙合滾柱撥環(53)或慢擋超越離合器內圈(40)配合；變速彈簧(8)間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，變速彈簧(8)作用在變速圓環體軸向凸輪機構(9)上，能夠使快擋凸輪頂杆式超越離合器嚙合。
2. 根據權利要求1所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於所述慢擋超越離合內圈(40)內圓間隙配合套在從動凸輪軸(l)上，左側與嚙合滾柱撥環(53)右側在圓周方向固定配合；所述變速彈簧 自適應圓環體軸向凸輪機構設置在快擋凸輪頂杆式超越離合器左側，變速圓環 體軸向凸輪機構(9)包括變速圓環體軸向端面波輪(91)，變速圓環體軸向端 面波輪(91 )右側加工有展開形狀為等腰梯形的端面波輪，與嚙合滾柱撥環(53 ) 左端端面加工的端面波輪嚙合，變速圓環體軸向端面波輪(91)與嚙合滾柱撥 環(53 )嚙合後端面波輪的波峰和波谷存在距離；變速圓環體軸向端面波輪(91) 內圓設置有一個以上與變速滾動體(59)相配合的軸向直槽(91a),從動凸輪 軸(1)外圓設置有一個以上與變速滾動體(59)相配合的軸向直槽(lc);變 速圓環體軸向端面波輪(91)與從動凸輪軸(1)之間通過變速滾動體(59 )以 徑向嚙合軸向可移動的方式配合；變速彈簧(8)緊壓變速圓環體軸向端面波輪 (91)左端面；變速圓環體軸向端面波輪(91)波峰與傳動軸套旋轉方向相反 一側緊靠嚙合滾柱撥環(53)端面加工的端面波輪波峰與傳動軸套旋轉方向相 同一側，在變速彈簧(8)作用下使快擋凸輪頂杆式超越離合器嚙合。
3. 根據權利要求1所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於所述慢擋超越離合內圏(40)內圓間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，左側與嚙合滾柱撥環(53)右側在圓周方向固定配合；所述變速彈簧 自適應圓環體軸向凸輪機構設置在快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器左側，變速 圓環體軸向凸輪機構(9)包括變速圓環體軸向凸輪(92)、變速圓環體凸輪座(5)和變速凸輪銷(6);變速圓環體凸輪座(5)套在從動凸輪軸(1)外圓，內圓設置與變速滾動 體(59)相配合的軸向直槽(5b);從動凸輪軸(1)外圓設置有與變速滾動體(59 )相配合的軸向直槽(lc );變速圓環體凸輪座(5 )與從動凸輪軸(1 )之 間通過變速滾動體(59)以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；變速彈簧(8)間隙配合套在從動凸輪軸(1)上，緊靠變速圓環體凸輪座(5)端面；變速圓環體軸向凸輪(92)右端與嚙合滾柱撥環(53)左端在圓周 方向上固定配合；變速圓環體軸向凸輪(92)上設置有一個以上螺旋凸輪槽孔(92a);變速 圓環體凸輪座(5)上設置有一個以上變速銷孔(5a);變速凸輪銷(6)穿過變 速圓環體軸向凸輪(92)上螺旋凸輪槽孔(92a)插入變速圓環體凸輪座(5) 上的變速銷孔(5a);螺旋凸輪槽孔(92a)的旋轉展開方向能夠使快擋凸輪頂 杆式超越離合器在變速彈簧(8)作用下嚙合。
4. 根據權利要求3所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於從動凸輪軸(1)上設置有軸環形凸臺(la)，變速圓環體軸 向凸輪(92)右端內圓設置有變速環形凸臺(92b),變速環形凸臺(92b)與齧 合滾柱撥環(53)左端嚙合；變速環形凸臺(92b)左側與軸環形凸臺(la)之 間通過第四平面軸承(56)轉動配合，右側與左快擋軸承託環(34)之間通過 第五平面軸承(54)轉動配合；變速凸輪槽孔(92a)展開方向由左向右與從動凸輪軸(1)旋轉方向相反; 變速彈簧(8)左側緊靠變速圓環體凸輪座(5)右端面，右側緊靠軸環形凸臺 (la)。
5. 根據權利要求1至4任一權利要求所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能 化兩檔自動變速器，其特徵在於所述傳感圓環體軸向凸輪^L構(37)包括傳 感圓環體軸向端面波輪(371)和右傳感圓環體軸向端面波輪(372 ),傳感圓環 體軸向端面波輪(371)右側加工有端面波輪，與右傳感圓環體軸向端面波輪(372 )左端面加工的端面波輪嚙合；右傳感圓環體軸向端面波4侖(372 )右側 與主動快擋齒輪(27 )徑向嚙合或製成一體；傳感圓環體軸向端面波輪(371) 內圓設置有一個以上與傳感滾動體(25)相配合的軸向直槽(371a),傳動軸套(29)外圓設置有一個以上與傳感滾動體(25)相配合的軸向直槽，傳感圓環 體軸向端面波輪(371)與傳動軸套(29 )之間通過傳感滾動體(25 )以徑向齧 合軸向可移動的方式配合；位移推環(21)右側緊靠傳感圓環體軸向端面波輪(371)左端面；傳感圓環體軸向端面波輪(371)波峰與傳動軸套(29)旋轉 方向相同一側緊靠右傳感圓環體軸向波輪(372 )波峰與傳動軸套(29)旋轉方 向相反一側，使位移推環(21)在行駛阻力作用下壓縮傳感彈簧(17)向左移 動。
6. 根據權利要求1至4任一權利要求所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能 化兩檔自動變速器，其特徵在於所述傳感圓環體軸向凸輪機構(37)包括傳 感圓環體軸向凸輪(373 )、傳感凸輪座(22)和傳感凸輪銷(26);傳感凸輪座(22)套在傳動軸套(29)外圓，傳感凸輪座(22)內圓和傳動軸套(29)外 圓設置有一個以上與傳感滾動體(25)相配合的軸向直槽，傳感凸輪座(22) 與傳動軸套(29)之間通過傳感滾動體(25)以徑向嚙合軸向可移動的方式配 合，位移推環(21)設置在傳感凸輪座(22)和傳動軸套(29)的左側；傳感圓環體軸向凸輪(373 )套在傳感凸輪座(22)外圓，在圓周方向分布 設置一個以上螺旋展開的凸輪槽孔(373a ),凸輪槽孔(373a )展開方向由左向 右與傳動軸套(29)旋轉方向相反；傳感凸輪座(22)在圓周方向分布設置有 一個以上傳感銷孔(22a),傳感凸輪銷(26)穿過凸輪槽孔(373a)插入傳感 凸輪座(22 )上的傳感銷孔(22a )。
7. 根據權利要求5所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於所述快擋凸輪頂杆式超越離合器為內星輪快擋凸輪頂杆式超 越離合器，星輪工作面設置在快擋頂杆(49)與快擋超越離合滾柱(48)接觸 的端面，快擋頂杆(49)工作端面嚙合面一側設置有徑向高度高於快擋超越離 合滾柱(48)半徑的凸臺(49a)。
8. 根據權利要求6所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於所述快擋凸輪頂杆式超越離合器為內星輪快擋凸輪頂杆式超越離合器，星輪工作面設置在快擋頂杆(49)與快擋超越離合滾柱(48)接觸 的端面，快擋頂杆(49)工作端面嚙合面一側設置有徑向高度高於快擋超越離 合滾柱(48)半徑的凸臺(49a)。
9.根據權利要求7或8所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變 速器，其特徵在於所述頂杆(49 )的數量徑向截面為T形，嚙合滾柱撥環(53 ) 上的頂杆孔徑向截面與之相對應為T形；所述慢擋超越離合器還包括左慢擋軸 承託環(44)和右慢擋軸承託環(44a),所述慢擋超越離合內圈(40)上設置 有圓環體凸臺(40a),圓環體凸臺(40a)頂住慢擋超越離合滾柱(41);左慢 擋軸承託環(44)和右慢擋軸承託環(44a)的軸向截面為T形，左慢擋軸承託 環(44)和右'漫擋軸承託環(44a)以T形端面向外的方式分別"i殳置於圓環體凸 臺(40a)和慢擋超越離合滾柱(41)左右兩側，左、右慢擋軸承託環內圓與慢 擋超越離合內圈(40)外圓之間通過慢擋滾柱(42)轉動配合；左慢擋軸承託環(44)與右快擋軸承託環(52a)之間設置有第六平面軸承 (46)，右慢擋軸承託環(44a)通過第七平面軸承(38)與箱體右端面之間轉 動酉己合。
10.根據權利要求9所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變 速器，其特徵在於所述傳感彈簧(17)和變速彈簧(8)為蝶簧組，變速彈簧(8)通過調整鎖緊力墊圈(7)調節與變速圓環體凸輪座(5)或變速圓環體軸 向端面波輪(91)之間的壓力；傳感蝶簧組(17)套在蝶簧組軸套(16)上， 傳感蝶簧組(17)左側與箱體(23)左端蓋(12)之間通過第三平面軸承(10) 轉動配合，第三平面軸承(10)軸圈軸向截面為T形，蝶簧組軸套(16)右側 套在第一平面軸承(20)外圓周並與軸圈剛性連接，左側與第三平面軸承(10) 軸圈端面存在間隙套在第三平面軸承(10)軸圈T形截面小頭；回位彈簧(15) 與箱體(23)左端蓋(12)之間通過第三平面軸承(10)轉動配合；固定軸上(ll)上設置有環形槽口 (lla)，霍爾傳感器U8)固定設置在環形槽口 (lla) 左側，磁鋼傳感元件(19)設置在槽口右側，位移推環(21)與》茲鋼傳感元件(19)之間通過第一平面軸承(20)轉動配合。
11. 根據權利要求10所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速 器，其特徵在於所述傳感凸輪座(22)或傳感圓環體軸向端面波輪(371)和 傳動軸套(29)以及變速圓環體凸輪座(5)或變速圓環體軸向端面波輪(91) 和從動凸輪軸(1) 一個以上軸向直槽分別在圓周上均布；傳感滾動體(25)和 變速滾動體(59)為滾珠，相應的傳感凸輪座(22)或傳感圓環體軸向端面波 輪(371)和傳動軸套(29 )以及變速圓環體凸輪座(5 )或變速圓環體軸向端 面波輪(91)和從動凸輪軸(1)的軸向直槽的徑向截面為圓弧形，傳感滾珠(25 ) 之間設置有保持架(25a)，變速滾珠(59)之間設置有變速保持架(4);所述 變速圓環體軸向凸輪(92)和傳感圓環體軸向凸輪(373 )的凸輪槽孔圓周方向 均布，相應的變速圓環體凸輪座(5)和傳感凸輪座(22)上的銷孔圓周方向均 布，從動凸輪軸(1)上的徑向凹槽(lb)徑向截面為直線形。
12. 根據權利要求11所述的驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變 速器，其特徵在於所述傳感圓環體軸向凸輪(373 )或傳感圓環體軸向端面波 輪(371)外圓通過第二徑向軸承(24)與箱體(23)轉動配合，變速圓環體軸 向凸輪(92)或變速圓環體軸向端面波輪(91)外圓通過第三徑向軸承(55) 與箱體(23)之間轉動配合，變速圓環體軸向凸輪(92)或變速圓環體軸向端 面波輪(91)的外圓圓周方向均布設置有一個以上磁鋼傳感元件(58)，與箱體 上的轉速霍爾傳感器(57)位置對應；所述傳感圓環體軸向凸輪(373 )或傳感圓環體軸向端面波輪(371)與主 動快擋齒輪(27)製成一體；滾柱撥環(53)與慢擋超越離合內圈(40)製成 一體；所述固定軸(11)與箱體(23)左端蓋(12)配合部位加工成扁方軸， 相應的左端蓋(12)與之配合為扁方孔形成嚙合；主動快擋齒輪(27)與主動 慢擋齒輪(28)之間、變速圓環體軸向凸輪(92)與快擋嚙合滾柱撥環(53) 之間均通過花鍵槽嚙合；主動快擋齒輪(27 )通過快擋軸承(39 )與傳動軸套 (29 )轉動配合；主動慢擋齒輪(28 )右側通過第二平面軸承(30 )與箱體(23 )轉動配合；傳動軸套(29)外圓周通過第一徑向軸承(45)與箱體(23)右端 面之間轉動配合，從動凸輪軸(1)左右兩端通過第二徑向軸承(63)和第三徑 向軸承(62)與箱體(23)轉動配合。
全文摘要
本發明公開了一種驅動扭矩-阻力矩傳動傳感智能化兩檔自動變速器，包括箱體、與箱體相對固定的固定軸、套在固定軸上的傳動軸套、從動凸輪軸、設置在傳動軸套上的自適應傳動傳感驅動總成和設置在從動軸上的自適應自動換擋變速總成，傳感裝置設置在固定軸上；自適應自動換擋變速總成包括並列設置在從動軸上的快擋凸輪頂杆式齒輪超越離合器、慢擋超越離合齒輪機構和變速彈簧自適應圓環體凸輪機構；本發明中傳感裝置同時還是傳動構件，能根據行駛阻力檢測驅動扭矩——轉速以及行駛阻力——車速信號，在不切斷驅動力的情況下自動完成兩檔換檔，避免發動機或電機非穩態運轉，能滿足山區、丘陵和重負荷條件下使用，提高機車動力性、經濟性、安全性和舒適性。
文檔編號F16H3/08GK101440863SQ20071009265
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月22日 優先權日2007年11月22日
發明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學