[发明专利]一种具有止逆功能的自动变速器

权利要求书

1.一种具有止逆功能的自动变速器，包括外壳(1)、蜗杆(2)、第四锥齿轮(3)、蜗轮(4)、输出轴(5)、电机(6)、螺纹杆(7)、第三锥齿轮(8)、第二齿轮塔(9)、第一齿轮塔(10)、第二锥齿轮(11)、第一锥齿轮(12)、输入轴(13)、滑动架(14)、第一保持杆(15)、从动齿轮(16)、从动副齿轮(16.1)、第二保持杆(17)、传动齿轮(17.1)、驱动齿轮(18)、驱动副齿轮(18.1)、密封盖(19)、保持片(20)、电推杆(21)，其特征在于：外壳(1)是支撑主体，输入轴(13)与外壳(1)构成转动副，并通过第一锥齿轮(12)和第二锥齿轮(11)驱动第一齿轮塔(10)旋转，第一齿轮塔(10)通过由滑动架(14)、第一保持杆(15)、从动齿轮(16)、从动副齿轮(16.1)、第二保持杆(17)、传动齿轮(17.1)、驱动齿轮(18)、驱动副齿轮(18.1)、保持片(20)构成的传动装置驱动第二齿轮塔(9)旋转，第二齿轮塔(9)通过第三锥齿轮(8)驱动第四锥齿轮(3)和蜗杆(2)转动，蜗杆(2)驱动蜗轮(4)和输出轴(5)转动，电推杆(21)用于控制第一齿轮塔(10)与第二齿轮塔(9)之间传动的通断，电机(6)安装于密封盖(19)上，并通过旋转螺纹杆(7)改变滑动架(14)的位置，从而实现输入轴(13)与输出轴(5)之间的档位变换。

2.根据权利要求1所述的一种具有止逆功能的自动变速器，其特征在于：所述的外壳(1)是变速器的支撑主体，其内部两侧壁倾斜设置有四条导轨，密封盖(19)通过螺钉紧固安装于外壳(1)左侧，输入轴(13)安装于外壳(1)上侧并通过三个轴承与外壳(1)构成转动副，第一锥齿轮(12)与输入轴(13)下端同轴紧固连接，输出轴(5)安装于外壳(1)右端并通过两个轴承与外壳(1)构成转动副，蜗轮(4)与输出轴(5)左端同轴紧固连接，蜗杆(2)水平安装于外壳(1)内部并构成转动副，蜗杆(2)与蜗轮(4)构成蜗轮蜗杆啮合传动关系，第四锥齿轮(3)与蜗杆(2)左端同轴紧固连接；

所述的第一齿轮塔(10)上设有五层齿轮结构，五层齿轮结构的分度圆直径成等差数列并构成五个档位，第一齿轮塔(10)安装于外壳(1)内部并构成转动副，且大端向左小端向右，第二锥齿轮(11)与第一齿轮塔(10)左端同轴紧固连接，第二锥齿轮(11)与第一锥齿轮(12)构成齿轮啮合传动，第二齿轮塔(9)上设有的五层齿轮结构的参数与第一齿轮塔(10)上的五层齿轮结构相同，第二齿轮塔(9)安装于外壳(1)内部并构成转动副，且大端向右小端向左，第二齿轮塔(9)位于第一齿轮塔(10)上方，且两者的中心轴线相互平行，第三锥齿轮(8)与第二齿轮塔(9)右端同轴紧固连接，第三锥齿轮(8)与第四锥齿轮(3)构成齿轮啮合传动；

滑动架(14)安装于外壳(1)内部，滑动架(14)左端设有的两个滑块结构和右端设有的两个滑块结构分别与外壳(1)内部两侧壁的四条导轨配合安装，使滑动架(14)与外壳(1)构成移动副，滑动架(14)靠近左端位置设置有螺纹孔(14.1)，靠近其中间位置设有圆孔(14.2)和长槽孔(14.3)，第二保持杆(17)安装于圆孔(14.2)内构成转动副，两个传动齿轮(17.1)分别同轴紧固安装于第二保持杆(17)两端，第一保持杆(15)可在长槽孔(14.3)内滑动，驱动齿轮(18)位于第一保持杆(15)和第二保持杆(17)之间下侧，两个驱动副齿轮(18.1)分别同轴紧固安装于驱动齿轮(18)两端，驱动齿轮(18)两端通过两个保持片(20)与第一保持杆(15)转动连接，并且驱动齿轮(18)两端还通过两个保持片(20)与第二保持杆(17)转动连接，使驱动副齿轮(18.1)始终与传动齿轮(17.1)啮合，从动齿轮(16)位于第一保持杆(15)和第二保持杆(17)之间上侧，两个从动副齿轮(16.1)分别同轴紧固安装于从动齿轮(16)两端，从动齿轮(16)两端通过两个保持片(20)与第一保持杆(15)转动连接，并且从动齿轮(16)两端还通过两个保持片(20)与第二保持杆(17)转动连接，使从动副齿轮(16.1)始终与传动齿轮(17.1)啮合；

电机(6)后端通过螺钉紧固安装于密封盖(19)右侧，电机(6)的输出轴与螺纹杆(7)紧固连接，螺纹杆(7)与螺纹孔(14.1)配合安装构成螺纹传动，电机(6)通过驱动螺纹杆(7)转动以改变滑动架(14)的档位位置，电推杆(21)左端与第一保持杆(15)构成转动副，电推杆(21)右端与滑动架(14)右端固定连接；

初始状态时，电推杆(21)伸长并推动第一保持杆(15)在长槽孔(14.3)内向左滑动，在八个保持片(20)的推力作用下，驱动齿轮(18)向下移动并与第一齿轮塔(10)的一个齿轮啮合，从动齿轮(16)向上移动并与第二齿轮塔(9)上相对应的一个齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的一种具有止逆功能的自动变速器，其特征在于：来自发动机或电动机的动力驱动输入轴(13)转动后，第一锥齿轮(12)通过第二锥齿轮(11)驱动第一齿轮塔(10)转动，第一齿轮塔(10)通过齿轮啮合关系使驱动齿轮(18)和驱动副齿轮(18.1)转动，驱动副齿轮(18.1)通过与传动齿轮(17.1)、从动副齿轮(16.1)之间的齿轮啮合关系，驱动从动副齿轮(16.1)和从动齿轮(16)转动，从动齿轮(16)通过与第二齿轮塔(9)的齿轮啮合关系，驱动第二齿轮塔(9)和第三锥齿轮(8)转动，第三锥齿轮(8)通过第四锥齿轮(3)驱动蜗杆(2)转动，蜗杆(2)通过蜗轮(4)驱动输出轴(5)转动，输出轴(5)再将动力传递至车轮或其他执行机构；

由于蜗轮蜗杆传动结构具有自锁的功能，使动力只能从输入轴(13)传递至输出轴(5)而不能逆向传递，从而使变速器具有止逆功能，有利于在斜坡上稳定驻车，也能防止坡起时溜车的状况；

当需要变换档位时，首先电推杆(21)收缩并拉动第一保持杆(15)向右移动，在八个保持片(20)的拉力作用下，驱动齿轮(18)向上移动并与第一齿轮塔(10)上的齿轮脱离啮合，从动齿轮(16)向下移动并与第二齿轮塔(9)上的齿轮脱离啮合，之后电机(6)通过螺纹杆(7)使滑动架(14)移动至合适的档位后，电推杆(21)伸长并推动第一保持杆(15)向左移动，在八个保持片(20)的推力作用下，驱动齿轮(18)向下移动并与第一齿轮塔(10)上的对应齿轮啮合，从动齿轮(16)向上移动并与第二齿轮塔(9)上的对应齿轮啮合，从而完成换档动作；左端档位传动比最小，适用于高速行驶，右端档位传动比最大，适用于低速行驶。