多凸轮自适应多档自动变速器

摘要

本发明公开了一种多凸轮自适应多档自动变速器，包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，还包括自适应变速的高速档总成、一档总成和输出转速低于高速档总成高于一档总成且自适应变速的n档总成，n档总成为二档、三档……和n档；本发明具有现有凸轮自适应自动变速装置的全部优点，且采用多凸轮多档的结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；同时，本发明中利用动力输出轴、凸轮以及凸轮之间的配合关系，锁紧锥面离合器分离，利于消除传动部件之间的传动间隙，提高传动精度和效率，节约驱动能源。

权利要求

1.一种多凸轮自适应多档自动变速器，包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴和动力输出轴设置于箱体与其转动配合，其特征在于：还包括高速档总成、一档总成和输出转速低于高速档总成高于一档总成的n档总成，n档总成为二档、三档……和n档；

高速档总成为高速机械智能化自适应变速总成a，包括圆环体轴向外锥套a、圆环体轴向内锥套a和变速弹性元件a；

所述圆环体轴向内锥套a与动力输入轴传动配合，圆环体轴向内锥套a设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套a，圆环体轴向外锥套a设有与圆环体轴向内锥套a的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；圆环体轴向外锥套a外套于动力输出轴并与其通过传动凸轮副传动配合；

所述一档总成和n档总成均包括带有超越离合器的中间减速传动机构，圆环体轴向内锥套a与中间减速传动机构的动力输入端传动配合，中间减速传动机构的动力输出端与圆环体轴向外锥套a之间通过凸轮副组a传动配合，所述凸轮副组a包括至少一个凸轮副；

变速弹性元件a对圆环体轴向外锥套a施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套a的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出轴输出快挡动力时，所述传动凸轮副产生向圆环体轴向外锥套a的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件a预紧力方向相反；所述动力输出轴输出n档动力时，所述传动凸轮副以及凸轮副组a产生向圆环体轴向外锥套a的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件a预紧力方向相反；

超越离合器分为一档超越离合器和n档超越离合器；一档总成还包括一档传动轴，所述一档超越离合器外圈与圆环体轴向内锥套a传动配合，一档超越离合器内圈与传动轴传动配合，一档传动轴作为一档动力输出端与凸轮副组a传动配合；

n档总成中，还包括n档支撑轴和n档机械智能化自适应变速总成，n档支撑轴转动配合支撑于箱体，n档机械智能化自适应变速总成包括n档圆环体轴向外锥套、n档圆环体轴向内锥套和n档变速弹性元件；n档圆环体轴向内锥套设有轴向内锥面且外套于n档圆环体轴向外锥套，n档圆环体轴向外锥套设有与n档圆环体轴向内锥套的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；n档圆环体轴向外锥套外套于n档支撑轴，n档超越离合器外圈与圆环体轴向内锥套a传动配合，n档超越离合器内圈与n档圆环体轴向内锥套传动配合；n档圆环体轴向外锥套通过n档凸轮副组将n档动力输出至作为n档动力输出端的凸轮副组a，该n档凸轮副组在n档传动时，所述动力输出轴输出n档动力时，所述n档凸轮副组产生向n档圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反。

2.根据权利要求1所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：n档超越离合器内圈还通过n档锁紧凸轮副与n档圆环体轴向外锥套配合，且n档圆环体轴向外锥套与该n档锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；n档锁紧凸轮副对n档圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反。

3.根据权利要求2所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：n档锁紧凸轮副由n档锁紧凸轮套与n档超越离合器内圈之间通过n档锁紧端面凸轮配合形成，n档锁紧凸轮套与n档圆环体轴向外锥套之间轴向接触且圆周方向转动配合，n档圆环体轴向内锥套设有用于与n档超越离合器内圈传动配合的n档圆环体轴向内锥套直筒段，所述n档锁紧凸轮套内套于n档圆环体轴向内锥套直筒段且其外圆开有环形限位槽，至少一个n档限位螺钉沿径向旋入n档圆环体轴向内锥套直筒段并通过n档限位滚珠顶入环形限位槽，所述环形限位槽的轴向宽度大于n档限位滚珠直径。

4.根据权利要求3所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：n档支撑轴分别为二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴，所述一档传动轴、二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴呈行星结构围绕在动力输出轴周围，形成五档变速器；二档机械智能化自适应变速总成、三档机械智能化自适应变速总成和四档机械智能化自适应变速总成分别对应设置于二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴；一档传动轴通过一档主动齿轮和空套于动力输出轴的一档从动齿轮形成的一档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，二档凸轮副组通过空套于二档支撑轴上的二档主动齿轮和空套于动力输出轴上的二档从动齿轮形成的二档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，三档凸轮副组通过空套于三档支撑轴上的三档主动齿轮和空套于动力输出轴上的三档从动齿轮形成的三档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，四档凸轮副组通过空套于四档支撑轴上的四档主动齿轮和空套于动力输出轴上的四档从动齿轮形成的四档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a；所述一档齿轮啮合副、二档齿轮啮合副、三档齿轮啮合副和四档齿轮啮合副的传动比依次减小。

5.根据权利要求4所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：所述一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮和四档从动齿轮固定连接形成联体从动齿轮，空套于动力输出轴设有至少两个凸轮套a，每个凸轮套a两端均设有端面波轮，凸轮套a之间、凸轮套a与圆环体轴向外锥套a之间以及凸轮套a与联体从动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组a，每个凸轮套a两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组a的全部凸轮套a的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐增大；空套于n档支撑轴设有至少两个n档凸轮套，每个n档凸轮套两端均设有端面波轮，n档凸轮套之间、n档凸轮套与n档圆环体轴向外锥套之间以及n档凸轮套与n档主动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成n档凸轮副组，每个n档凸轮套两端的端面波轮的形线升角不同，且形成n档凸轮副组的全部n档凸轮套的端面波轮由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：超越离合器均包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于与滚动体啮合或分离的啮合空间，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；

所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈和内圈之间。

7.根据权利要求6所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：所述辅助辊支架包括对应于辅助辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供辅助辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述辅助辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述撑环I和撑环II均位于外圈和内圈之间，且撑环I和撑环II的轴向外侧分别设有用于使外圈和内圈转动配合的径向轴承。

8.根据权利要求7所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：所述变速弹性元件a和n档变速弹性元件均为变速蝶簧；变速弹性元件a和n档变速弹性元件分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘，所述调节盘设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销抵紧变速碟簧。

9.根据权利要求8所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：所述圆环体轴向外锥套a与动力输出轴之间的传动凸轮副为螺旋凸轮副；形成凸轮副组a的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐由24°增大至60°；形成n档凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°。

10.根据权利要求9所述的多凸轮自适应多档自动变速器，其特征在于：所述变速弹性元件a和n档变速弹性元件均通过分别滑动配合外套于动力输入轴的平面轴承和滑动配合外套于n档支撑轴的平面轴承顶住圆环体轴向外锥套a和n档圆环体轴向外锥套一轴向端部；

所述辅助辊的直径小于滚动体的直径的二分之一；所述啮合空间由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；所述径向轴承为滚动轴承，撑环I和撑环II分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环；

所述n档超越离合器内圈转动配合外套于n档凸轮套外圆，n档圆环体轴向外锥套的n档锁紧端面凸轮位于其外表面形成的台阶上；圆环体轴向内锥套a转动配合外套于凸轮套a设有直筒段，一档超越离合器外圈和n档超越离合器外圈均为外齿圈，所述圆环体轴向内锥套a的直筒段设有与一档超越离合器外圈啮合传动的第一传动齿轮，与n档超越离合器外圈啮合传动的第二啮合齿轮。

说明书

多凸轮自适应多档自动变速器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机动驱动的变速器结构，特别涉及一种多凸轮自适应多档自动变速器。

背景技术

[0002] 现有技术中，汽车、摩托车、电动自行车基本上都是通过调速手柄或加速踏板直接控制节气门或电流控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现变速。手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与车行状况不匹配，致使电机或发动机运行不稳定，出现发动机堵转现象。

[0003] 机动车在由驾驶者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题：1.在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加，迫使电机或发动机转速下降在低效率区工作。2.由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围；3.驱动轮处安装空间小，安装了发动机或电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术；4.不具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误；5.在车速变化突然时，必然造成电机或发动机功率与行驶阻力难以匹配。6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。

[0004] 为了解决以上问题，本发明的发明人发明了一系列的凸轮自适应自动变速装置，利用行驶阻力驱动凸轮，达到自动换挡和根据行驶阻力自适应匹配车速输出扭矩的目的，具有较好的应用效果；前述的凸轮自适应自动变速器虽然具有上述优点，稳定性和高效性较现有技术有较大提高，但是部分零部件结构较为复杂，变速器体积较大，特别是没有形成多档传动的结构，不适用于载重汽车；同时，由于传动路线较长，特别是慢档，影响传动效率，稳定性依然不够理想；且通过凸轮离合过程中会有卡涩，影响自动换挡过程的顺畅性；在使用寿命上虽然较现有技术有所提高，但根据结构上的分析，使用寿命仍有改进空间。

[0005] 因此，需要一种对上述凸轮自适应自动变速装置进行改进，适用于所有汽车以至载重的汽车，不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决扭矩-转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，平稳性好，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果；还能够根据行驶阻力实现多档自动变速，进一步减小顿挫感并节约驱动能耗；同时，换挡过程顺畅无卡涩，反应灵敏，节约驱动能源，降低能耗，并进一步提高使用寿命，适用于所有机动车辆使用，使得整车形势更为平稳。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种多凸轮自适应多档自动变速器，适用于所有汽车以至载重的汽车，不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决扭矩-转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，平稳性好，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果；还能够根据行驶阻力实现多档自动变速，进一步减小顿挫感并节约驱动能耗；同时，换挡过程顺畅无卡涩，反应灵敏，节约驱动能源，降低能耗，并进一步提高使用寿命，适用于所有机动车辆使用，使得整车形势更为平稳。

[0007] 本发明的多凸轮自适应多档自动变速器，包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴和动力输出轴设置于箱体与其转动配合，还包括高速档总成、一档总成和输出转速低于高速档总成高于一档总成的n档总成，n档总成为二档、三档……和n档；

[0008] 高速档总成为高速机械智能化自适应变速总成a，包括圆环体轴向外锥套a、圆环体轴向内锥套a和变速弹性元件a；

[0009] 所述圆环体轴向内锥套a与动力输入轴传动配合，圆环体轴向内锥套a设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套a，圆环体轴向外锥套a设有与圆环体轴向内锥套a的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；圆环体轴向外锥套a外套于动力输出轴并与其通过传动凸轮副传动配合；

[0010] 所述一档总成和n档总成均包括带有超越离合器的中间减速传动机构，圆环体轴向内锥套a与中间减速传动机构的动力输入端传动配合，中间减速传动机构的动力输出端与圆环体轴向外锥套a之间通过凸轮副组a传动配合，所述凸轮副组a包括至少一个凸轮副；

[0011] 变速弹性元件a对圆环体轴向外锥套a施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套a的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出轴输出快挡动力时，所述传动凸轮副产生向圆环体轴向外锥套a的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件a预紧力方向相反；所述动力输出轴输出n档动力时，所述传动凸轮副以及凸轮副组a产生向圆环体轴向外锥套a的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件a预紧力方向相反；

[0012] 超越离合器分为一档超越离合器和n档超越离合器；一档总成还包括一档传动轴，所述一档超越离合器外圈与圆环体轴向内锥套a传动配合，一档超越离合器内圈与传动轴传动配合，一档传动轴作为一档动力输出端与凸轮副组a传动配合；

[0013] n档总成中，还包括n档支撑轴和n档机械智能化自适应变速总成，n档支撑轴转动配合支撑于箱体，n档机械智能化自适应变速总成包括n档圆环体轴向外锥套、n档圆环体轴向内锥套和n档变速弹性元件；n档圆环体轴向内锥套设有轴向内锥面且外套于n档圆环体轴向外锥套，n档圆环体轴向外锥套设有与n档圆环体轴向内锥套的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；n档圆环体轴向外锥套外套于n档支撑轴，n档超越离合器外圈与圆环体轴向内锥套a传动配合，n档超越离合器内圈与n档圆环体轴向内锥套传动配合；n档圆环体轴向外锥套通过n档凸轮副组将n档动力输出至作为n档动力输出端的凸轮副组a，该n档凸轮副组在n档传动时，所述动力输出轴输出n档动力时，所述n档凸轮副组产生向n档圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反。

[0014] 进一步，n档超越离合器内圈还通过n档锁紧凸轮副与n档圆环体轴向外锥套配合，且n档圆环体轴向外锥套与该n档锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；n档锁紧凸轮副对n档圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反；

[0015] 进一步，n档锁紧凸轮副由n档锁紧凸轮套与n档超越离合器内圈之间通过n档锁紧端面凸轮配合形成，n档锁紧凸轮套与n档圆环体轴向外锥套之间轴向接触且圆周方向转动配合，n档圆环体轴向内锥套设有用于与n档超越离合器内圈传动配合的n档圆环体轴向内锥套直筒段，所述n档锁紧凸轮套内套于n档圆环体轴向内锥套直筒段且其外圆开有环形限位槽，至少一个n档限位螺钉沿径向旋入n档圆环体轴向内锥套直筒段并通过n档限位滚珠顶入环形限位槽，所述环形限位槽的轴向宽度大于n档限位滚珠直径；

[0016] 进一步，n档支撑轴分别为二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴，所述一档传动轴、二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴呈行星结构围绕在动力输出轴周围，形成五档变速器；二档机械智能化自适应变速总成、三档机械智能化自适应变速总成和四档机械智能化自适应变速总成分别对应设置于二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴；一档传动轴通过一档主动齿轮和空套于动力输出轴的一档从动齿轮形成的一档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，二档凸轮副组通过空套于二档支撑轴上的二档主动齿轮和空套于动力输出轴上的二档从动齿轮形成的二档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，三档凸轮副组通过空套于三档支撑轴上的三档主动齿轮和空套于动力输出轴上的三档从动齿轮形成的三档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，四档凸轮副组通过空套于四档支撑轴上的四档主动齿轮和空套于动力输出轴上的四档从动齿轮形成的四档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a；所述一档齿轮啮合副、二档齿轮啮合副、三档齿轮啮合副和四档齿轮啮合副的传动比依次减小；

[0017] 进一步，所述一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮和四档从动齿轮固定连接形成联体从动齿轮，空套于动力输出轴设有至少两个凸轮套a，每个凸轮套a两端均设有端面波轮，凸轮套a之间、凸轮套a与圆环体轴向外锥套a之间以及凸轮套a与联体从动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组a，每个凸轮套a两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组a的全部凸轮套a的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐增大；空套于n档支撑轴设有至少两个n档凸轮套，每个n档凸轮套两端均设有端面波轮，n档凸轮套之间、n档凸轮套与n档圆环体轴向外锥套之间以及n档凸轮套与n档主动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成n档凸轮副组，每个n档凸轮套两端的端面波轮的形线升角不同，且形成n档凸轮副组的全部n档凸轮套的端面波轮由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐增大；

[0018] 进一步，超越离合器均包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于与滚动体啮合或分离的啮合空间，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；

[0019] 所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈和内圈之间；

[0020] 进一步，所述辅助辊支架包括对应于辅助辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供辅助辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述辅助辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述撑环I和撑环II均位于外圈和内圈之间，且撑环I和撑环II的轴向外侧分别设有用于使外圈和内圈转动配合的径向轴承；

[0021] 进一步，所述变速弹性元件a和n档变速弹性元件均为变速蝶簧；变速弹性元件a和n档变速弹性元件分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘，所述调节盘设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销抵紧变速碟簧；

[0022] 进一步，所述圆环体轴向外锥套a与动力输出轴之间的传动凸轮副为螺旋凸轮副；形成凸轮副组a的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐由24°增大至60°；形成n档凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°；

[0023] 进一步，所述变速弹性元件a和n档变速弹性元件均通过分别滑动配合外套于动力输入轴的平面轴承和滑动配合外套于n档支撑轴的平面轴承顶住圆环体轴向外锥套a和n档圆环体轴向外锥套一轴向端部；

[0024] 所述辅助辊的直径小于滚动体的直径的二分之一；所述啮合空间由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；所述径向轴承为滚动轴承，撑环I和撑环II分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环；

[0025] 所述n档超越离合器内圈转动配合外套于n档凸轮套外圆，n档圆环体轴向外锥套的n档锁紧端面凸轮位于其外表面形成的台阶上；圆环体轴向内锥套a转动配合外套于凸轮套a设有直筒段，一档超越离合器外圈和n档超越离合器外圈均为外齿圈，所述圆环体轴向内锥套a的直筒段设有与一档超越离合器外圈啮合传动的第一传动齿轮，与n档超越离合器外圈啮合传动的第二啮合齿轮。

[0026] 本发明的有益效果是：本发明的多凸轮自适应多档自动变速器，采用多档的自适应变速结构，具有现有凸轮自适应自动变速装置的全部优点，如能根据行驶阻力检测驱动扭矩-转速以及行驶阻力-车速信号，使电机或发动机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制，在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速；可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机或发动机负荷变化平缓，机动车辆运行平稳，提高安全性；且采用多凸轮多档的结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；

[0027] 同时，本发明中利用动力输出轴、凸轮以及凸轮之间的配合关系，锁紧锥面离合器的分离，同时，还利于消除传动部件之间的传动间隙，提高传动精度和效率，节约驱动能源，结构布置简单紧凑，传动链科学合理，平稳性好，且传动轴具有较好的支撑稳定性，使得整车形势更为平稳，具有更好的节能降耗效果，并减小体积。

附图说明

[0028] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

[0029] 图1为本发明布置示意图；

[0030] 图2为图1沿A-A向剖面结构示意图；

[0031] 图3为图1沿B-B向剖面结构示意图；

[0032] 图4为圆环体轴向外锥套a和n档圆环体轴向外锥套结构示意图；

[0033] 图5为凸轮套a和n档凸轮套结构示意图；

[0034] 图6为凸轮套a和n档凸轮套的端面凸轮展开示意图；

[0035] 图7为图2C处放大图；

[0036] 图8为超越离合器结构示意图；

[0037] 图9为图8E处放大图；

[0038] 图10为图8沿D-D向剖视图。

具体实施方式

[0039] 图1为本发明布置示意图，图2为图1沿A-A向剖面结构示意图，图3为图1沿B-B向剖面结构示意图，图4为圆环体轴向外锥套a和n档圆环体轴向外锥套结构示意图，图5为凸轮套a和n档凸轮套结构示意图，图6为凸轮套a和n档凸轮套的端面凸轮展开示意图，图7为图2C处放大图，图8为超越离合器结构示意图，图9为图8E处放大图，图10为图8沿D-D向剖视图，如图所示：本发明的多凸轮自适应多档自动变速器，包括箱体45、动力输入轴1和动力输出轴30，所述动力输入轴1和动力输出轴30设置于箱体45与其转动配合，如图所示，动力输入轴1和动力输出轴30同轴设置且均与箱体转动配合并形成支撑，需设有必要的径向滚动轴承；还包括高速档总成、一档总成和输出转速低于高速档总成高于一档总成的n档总成，n档总成为二档、三档……和n档；也就是，在高速档总成和一档总成之间还有n个档，二档、三档等，当n为四时，高速档总成和一档总成之间具有二档三档、四档，加上高速档总成和一档总成，则构成五档变速器；

[0040] 高速档总成为高速机械智能化自适应变速总成a，包括圆环体轴向外锥套a13、圆环体轴向内锥套a16和变速弹性元件a7；

[0041] 所述圆环体轴向内锥套a16与动力输入轴1传动配合，圆环体轴向内锥套a16设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套a13，圆环体轴向外锥套a13设有与圆环体轴向内锥套a16的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；通过锥套结构进行配合传动，内锥面和外锥面至少之一需具有一定的粗糙度，属于本领域技术人员根据本记载能够知道的，在此不再赘述；圆环体轴向外锥套a13外套于动力输出轴并与其通过传动凸轮副传动配合；传动凸轮副可以是螺旋凸轮副或者加工成端面凸轮副，均能实现传动的目的；

[0042] 所述一档总成和n档总成均包括带有超越离合器的中间减速传动机构，圆环体轴向内锥套a与中间减速传动机构的动力输入端传动配合，中间减速传动机构的动力输出端与圆环体轴向外锥套a13之间通过凸轮副组a传动配合，所述凸轮副组a包括至少一个凸轮副；也就是，凸轮副组a由凸轮副依次传递动力构成，对于离合换档过程来说可较为柔顺，特别适用于多档换档操作，并且换档后，与传动凸轮副相互配合具有较好的多重锁紧功能，避免圆环体轴向外锥套a13来回窜动；

[0043] 变速弹性元件a7对圆环体轴向外锥套a13施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套a16的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出轴输出快挡动力时，所述传动凸轮副产生向圆环体轴向外锥套a13的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件a7预紧力方向相反，传动凸轮副在进行传动的同时还对圆环体轴向外锥套a13施加轴向力并该轴向力作用于变速弹性元件a；所述动力输出轴输出n档动力时，所述传动凸轮副以及凸轮副组a产生向圆环体轴向外锥套a的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反，上述凸轮副轴向分力可消除凸轮副的配合间隙，有效提高传动精度；

[0044] 超越离合器分为一档超越离合器和n档超越离合器；一档总成还包括一档传动轴61，所述一档超越离合器外圈60与圆环体轴向内锥套a16传动配合，一档超越离合器内圈
59与传动轴传动配合，一档传动轴61作为一档动力输出端与凸轮副组a传动配合；

[0045] n档总成中，还包括n档支撑轴(本实施例为五档结构，n档支撑轴则分为二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5)n档机械智能化自适应变速总成(五档结构中则为，二档档机械智能化自适应变速总成、三档机械智能化自适应变速总成和四档机械智能化自适应变速总成)n档支撑轴(二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5)转动配合支撑于箱体45，n档机械智能化自适应变速总成包括n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)、n档圆环体轴向内锥套(二档圆环体轴向内锥套50、三档圆环体轴向内锥套37和四档圆环体轴向内锥套10)和n档变速弹性元件(二档变速弹性元件47、三档变速弹性元件41和四档变速弹性元件6)；n档圆环体轴向内锥套(二档圆环体轴向内锥套50、三档圆环体轴向内锥套37和四档圆环体轴向内锥套10)设有轴向内锥面且外套于n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)，当然是一一对应的，在此不再赘述，n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)设有与n档圆环体轴向内锥套(二档圆环体轴向内锥套
50、三档圆环体轴向内锥套37和四档圆环体轴向内锥套10)的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)外套于n档支撑轴(二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴
5)，n档超越离合器外圈(如图所示，二档超越离合器外圈55、三档超越离合器外圈33和四档超越离合器外圈18)与圆环体轴向内锥套a16传动配合，n档超越离合器内圈(如图所示，二档超越离合器内圈56、三档超越离合器内圈34和四档超越离合器内圈20)与n档圆环体轴向内锥套(二档圆环体轴向内锥套50、三档圆环体轴向内锥套37和四档圆环体轴向内锥套10)传动配合；n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)通过n档凸轮副组(二档凸轮副组、三档凸轮副组和四档凸轮副组)将n档动力输出至作为n档动力输出端的凸轮副组a，该n档凸轮副组(二档凸轮副组、三档凸轮副组和四档凸轮副组)在n档传动时，所述动力输出轴30输出n档(二档、三档和四档)动力时，所述n档凸轮副组产生向n档圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反。

[0046] 本实施例中，n档超越离合器内圈(二档超越离合器内圈56、三档超越离合器内圈34和四档超越离合器内圈20)还通过n档锁紧凸轮副(二档锁紧凸轮副、三档锁紧凸轮副和四档锁紧凸轮副)与n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)配合，且n档圆环体轴向外锥套与该n档锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；n档锁紧凸轮副对n档圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与n档变速弹性元件预紧力方向相反；在n档圆环体轴向外锥套和n档圆环体轴向内锥套之间分离时，利用n档超越离合器内圈所产生的牵引力通过轴向分力对n档圆环体轴向外锥套在分离后辅助锁紧，防止其往复离合，保证换档的平顺性和稳定性。

[0047] 本实施例中，n档锁紧凸轮副(二档锁紧凸轮副、三档锁紧凸轮副和四档锁紧凸轮副)由n档锁紧凸轮套(二档锁紧凸轮套51、三档锁紧凸轮套39和四档锁紧凸轮套11)与n档超越离合器内圈(二档超越离合器内圈56、三档超越离合器内圈34和四档超越离合器内圈20)之间通过n档锁紧端面凸轮(二档锁紧端面凸轮、三档锁紧端面凸轮和四档锁紧端面凸轮)配合形成，n档锁紧凸轮套(二档锁紧凸轮套51、三档锁紧凸轮套39和四档锁紧凸轮套11)与n档圆环体轴向外锥套(二档圆环体轴向外锥套48、三档圆环体轴向外锥套40和四档圆环体轴向外锥套8)之间轴向接触且圆周方向转动配合，n档圆环体轴向内锥套设有用于与n档超越离合器内圈传动配合的n档圆环体轴向内锥套直筒段，所述n档锁紧凸轮套内套于n档圆环体轴向内锥套直筒段且其外圆开有环形限位槽，至少一个n档限位螺钉(如图所示，二档限位螺钉、三档限位螺钉和四档限位螺钉)沿径向旋入n档圆环体轴向内锥套直筒段并通过n档限位滚珠(二档限位螺钉对应二档限位滚珠52、三档限位螺钉对应三档限位滚珠38和四档限位螺钉对应四档限位滚珠12)顶入环形限位槽，所述环形限位槽的轴向宽度大于n档限位滚珠直径；实际使用时，需沿圆周方向设置多个n档限位螺钉，保证平衡性；对n档锁紧凸轮套进行轴向限位，避免由牵引力输入端的n档锁紧端面凸轮导致的过多的轴向位移，实现较好的稳定性；如图所示，在n档圆环体轴向外锥套和n档锁紧凸轮套之间设有滚珠，以保证平顺性和稳定性。

[0048] 本实施例中，n档支撑轴分别为二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5，所述一档传动轴61、二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5呈行星结构围绕在动力输出轴30周围，形成五档变速器；如图所示，一档传动轴61、二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5分别通过各自的径向滚动轴承支撑于箱体45并与箱体45转动配合，当然，n档超越离合器相应的也为二档超越离合器、三档超越离合器和四档超越离合器；n档机械智能化自适应变速总成也对应为二档机械智能化自适应变速总成、三档机械智能化自适应变速总成和四档机械智能化自适应变速总成，且分别对应设置于二档支撑轴46、三档支撑轴44和四档支撑轴5；一档传动轴61通过一档主动齿轮62和空套于动力输出轴30的一档从动齿轮29形成的一档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，二档凸轮副组通过空套于二档支撑轴46上的二档主动齿轮58和空套于动力输出轴30上的二档从动齿轮25形成的二档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，三档凸轮副组通过空套于三档支撑轴44上的三档主动齿轮31和空套于动力输出轴30上的三档从动齿轮27形成的三档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a，四档凸轮副组通过空套于四档支撑轴5上的四档主动齿轮24和空套于动力输出轴30上的四档从动齿轮28形成的四档齿轮啮合副将动力输出至凸轮副组a；所述一档齿轮啮合副、二档齿轮啮合副、三档齿轮啮合副和四档齿轮啮合副的传动比依次减小；该布置结构使得五档变速器结构紧凑，体积较小，降低整体重量，利于节约驱动能源，适用于轻卡等小型载重汽车；

[0049] 本实施例中，所述一档从动齿轮29、二档从动齿轮25、三档从动齿轮27和四档从动齿轮28固定连接形成联体从动齿轮，联体从动齿轮可以是一体成形，也可以是通过机械手段固定连接；如图所示，本实施例中，二档从动齿轮25、三档从动齿轮27和四档从动齿轮28一体成形，一档从动齿轮29则采用螺栓固定与其连接，方便加工；空套于动力输出轴设有至少两个凸轮套a，每个凸轮套a两端均设有端面波轮，凸轮套a之间、凸轮套a与圆环体轴向外锥套a13之间以及凸轮套a与联体从动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组a，每个凸轮套a两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组a的全部凸轮套a的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a13逐渐增大；如图所示，凸轮套a共有三个，分别为凸轮套a19、21、23；如图所示，以凸轮套a19为例，其两端的端面波轮19a和端面波轮19b，圆环体轴向外锥套a13的端面波轮13b，联体从动齿轮的端面波轮
26，端面波轮26通过机械连接的方式固定连接于联体从动齿轮，方便加工；凸轮副组a的升角采用逐渐增大的结构，利于形成足够大的轴向分力和周向驱动力，并能避免卡涩；也就是说，对于每个凸轮套a来说，按照上述方向两端的端面波轮一个升角小另一个升角大，如图所示，凸轮套a的端面波轮19a升角α小于端面波轮19b升角β，升角β的保证周向驱动力，而升角α的保证周向错位并实现对圆环体轴向外锥套a13的灵敏轴向驱动；采用多端面波轮的传动结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，行车顺畅，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；

[0050] 空套于n档支撑轴设有至少两个n档凸轮套(如图所示，本实施例二档支撑轴上为三个二档凸轮套53、54、57；三档支撑轴上为三个三档凸轮套36、35、32，四档支撑轴上为三个四档凸轮套14、17、22)，每个n档凸轮套(二档凸轮套53、54、57，三档凸轮套36、35、32，四档凸轮套14、17、22)两端均设有端面波轮，n档凸轮套(二档凸轮套53、54、57，三档凸轮套36、35、32，四档凸轮套14、17、22)之间、n档凸轮套(与n档圆环体轴向外锥套相配合的)与n档圆环体轴向外锥套之间以及n档凸轮套(与n档主动齿轮相配合的)与n档主动齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成n档凸轮副组，每个n档凸轮套(二档凸轮套
53、54、57，三档凸轮套36、35、32，四档凸轮套14、17、22)两端的端面波轮的形线升角不同，且形成n档凸轮副组的全部n档凸轮套的端面波轮由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐增大；产生的效果与凸轮套a相同，均是利于形成足够大的轴向分力和周向驱动力，并能避免卡涩，并且采用多端面波轮的传动结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，行车顺畅，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；n档凸轮套的结构与凸轮套a19、21、23相类似，如图5所示，在此不再赘述。

[0051] 在进行传动时，传动凸轮副、凸轮副组a和n档凸轮副组起到共同传动的效果，轴向分力可消除传动件之间的配合间隙，有效提高传动精度；因而，该结构不但能够达到慢档传动时较好的分离锁紧效果，还在传动时提高配合精度，减小配合余量。

[0052] 本实施例中，如图8、9、10所示，由于一档超越离合器与n档超越离合器结构相同，因此，以四档超越离合器为例进行说明：超越离合器均包括外圈18、内圈20和滚动体65，所述外圈18和内圈20之间形成用于与滚动体65啮合或分离的啮合空间63，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线(同时也是内圈20和外圈18的轴线)并与滚动体间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向(同时也是内圈20和外圈18的圆周方向)可运动的方式设置；此处的超越离合器结构包括了一档超越离合器和n档超越离合器，结构不再单独阐述；该设置方式具有多种结构，也就是采用现有的机械结构，能够实现辅助辊在超越离合器圆周方向随动即可，在此不再赘述；当然，所述辅助辊66直径应该小于外圈18内圆和内圈20外圆之间的距离；使辅助辊66具有相对自由的径向活动空间，避免发生运行干扰，从而保证滚动体65以致整个超越离合器的稳定顺畅运行。

[0053] 所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊66以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈18和内圈20之间；保证辅助辊66的转动或者滑动自由度，从而进一步保证辅助辊66的浮动特性，使得滚动体65与辅助辊
66之间在超越离合器运行时形成滚动摩擦，减少功耗，并使得超越离合器的稳定性较好。

[0054] 本实施例中，所述辅助辊支架包括对应于辅助辊66两端设置的撑环I64和撑环II68，所述撑环I64和撑环II68分别设有用于供辅助辊66两端穿入的沿撑环I64和撑环II68圆周方向的环形槽(图3中表示出了撑环I64上的环形槽64a，撑环II68上的环形槽68a与撑环I64上的环形槽64a结构类似并均向内)，所述辅助辊66两端与对应的环形槽滑动配合，即辅助辊66的一端穿入撑环I64上的环形槽64a，另一端穿入撑环II68上的环形槽；采用环形槽的安装结构，结构简单，装配容易，进一步使得超越离合器的结构简化，降低成本；

[0055] 所述撑环I64和撑环II68均位于外圈18和内圈20之间，且撑环I64和撑环II68的轴向外侧分别设有用于使外圈18和内圈20转动配合的径向轴承(图中分别为径向轴承67和径向轴承69)，撑环I64和撑环II68的轴向外侧指的是沿轴向向超越离合器两端的方向；采用径向轴承结构对超越离合器的内圈和外圈形成支撑，当然，该支撑应该具有一定的径向间隙，以保证超越离合器正常啮合或者脱离啮合；由于具有径向轴承的支撑，可有效防止超越离合器的反向啮合，从而保证超越离合器的正常运行。

[0056] 本实施例中，所述辅助辊66的直径小于滚动体的直径的二分之一；较小的辅助辊尺寸可以更多的布置滚动体，提高超越离合器的运行稳定性和提高承载能力。

[0057] 本实施例中，所述啮合空间63由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；简化加工工艺，提高加工效率，并降低加工成本；本领域技术人员根据超越离合器原理，可将形成啮合空间的楔形槽也设置于外圈，虽然加工方式有可能较为繁琐，但是整体技术方案能够达到相同的技术效果，属于对本技术方案的等同替换。

[0058] 本实施例中，所述滚动体65为滚柱；如图所示，辅助辊66与滚柱之间平行设置，即辅助辊66与滚柱沿轴向形成线接触，从而辅助辊对滚柱形成稳定支撑，避免现有技术中对滚柱支撑力不平衡的问题。

[0059] 本实施例中，所述径向轴承(径向轴承67和径向轴承69)为滚动轴承，撑环I64和撑环II68分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环，即撑环I64的轴向凸缘顶住径向轴承67的内环，撑环II68的轴向凸缘顶住径向轴承69的内环；既保证本超越离合器的顺畅运行，还能保证其轴向紧凑性。

[0060] 本实施例中，所述辅助辊66的直径小于滚动体的直径的三分之一。

[0061] 本实施例中，所述外圈18外圆一体成型设有外齿轮，利于传动。

[0062] 本实施例中，所述变速弹性元件a7和n档变速弹性元件(二档变速弹性元件47、三档变速弹性元件41和四档变速弹性元件6)均为变速蝶簧，变速弹性元件a7外套于动力输出轴30，二档变速弹性元件47、三档变速弹性元件41和四档变速弹性元件6外套于对应的二档支撑轴、三档支撑轴和四档支撑轴；变速弹性元件a7和n档变速弹性元件(二档变速弹性元件47、三档变速弹性元件41和四档变速弹性元件6)分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘(如图所示的调节盘3、调节盘72、调节盘43和调节盘70)，所述调节盘(调节盘3、调节盘72、调节盘43和调节盘70)设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销(调节盘3对应调节销4、调节盘72对应调节销73、调节盘43对应调节销42和调节盘70对应调节销71)抵紧变速碟簧；变速弹性元件a7和n档变速弹性元件的预紧力调节组件结构相同，在此不再重复阐述；当圆环体轴向内锥套10和圆环体轴向外锥套8的接合面发生磨损时，可通过旋转调节盘70，利用端面凸轮槽驱动调节销71向变速蝶簧以及圆环体轴向外锥套8的方向移动，如图所示，调节销71与变速蝶簧之间设有径向滚动轴承，实现预紧力的恒定不变，以保证车辆的正常行驶。

[0063] 本实施例中，所述圆环体轴向外锥套a13与动力输出轴30之间的传动凸轮副为螺旋凸轮副，如图所示，圆环体轴向外锥套a13内圆设有螺旋凸轮13a，动力输出轴30设有与其配合的螺旋凸轮15；螺旋凸轮副是本实施例的优选结构，也可采用现有的其它凸轮副驱动，比如端面凸轮等等，但螺旋凸轮副能够使本结构更为紧凑，制造、安装以及维修更为方便，并且螺旋结构具有无可比拟的稳定性和顺滑性，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果，较大的控制车辆排放，更适用于轻便的两轮车等轻便车辆使用；螺旋凸轮的旋向与动力输出转动方向有关，本领域技术人员根据上述记载，在得知传动轴动力输出方向的前提下，能够得知螺旋凸轮何种旋向能够施加何种方向的轴向分力，在此不再赘述；

[0064] 形成凸轮副组a的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a13逐渐由24°增大至60°；形成n档凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由n档主动齿轮至n档圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°；如图所示，凸轮套a和n档凸轮套均为三个，以凸轮套a为例，由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a，第一个凸轮套a23两端的端面波轮升角分别为24°和36°，第二个凸轮套a21两端的端面波轮升角分别为36°和48°，第三个凸轮套a19两端的端面波轮升角分别为48°和60°，n档凸轮套与其相同，在此不再赘述；升角角度分布合理，更利于实现轴向分力和圆周驱动力之间的合理分配，保证节约驱动能源的前提下实现平顺换档。

[0065] 本实施例中，所述变速弹性元件a7和n档变速弹性元件均通过分别滑动配合外套于动力输入轴的平面轴承和滑动配合外套于n档支撑轴的平面轴承顶住圆环体轴向外锥套a13和n档圆环体轴向外锥套一轴向端部；此处为一一对应的关系，在此不再赘述；

[0066] 所述辅助辊66的直径小于滚动体的直径的二分之一；所述啮合空间63由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；所述径向轴承67、68为滚动轴承，撑环I64和撑环II68分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环；

[0067] 所述n档超越离合器内圈(二档超越离合器内圈56、三档超越离合器内圈34和四档超越离合器内圈20)转动配合外套于n档凸轮套(二档凸轮套53、54、57，三档凸轮套36、35、32，四档凸轮套14、17、22)外圆，n档圆环体轴向外锥套的n档锁紧端面凸轮位于其外表面形成的台阶上；圆环体轴向内锥套a16转动配合外套于凸轮套a19、21、23设有直筒段，一档超越离合器外圈60和n档超越离合器外圈(二档超越离合器外圈55、三档超越离合器外圈33和四档超越离合器外圈18)均为外齿圈，所述圆环体轴向内锥套a16的直筒段设有与一档超越离合器外圈60啮合传动的第一传动齿轮74，与n档超越离合器外圈(二档超越离合器外圈55、三档超越离合器外圈33和四档超越离合器外圈18)均啮合传动的第二啮合齿轮75

[0068] 本实施例中，如图所示，所述变速弹性元件a7设置在圆环体轴向外锥套a13的左侧，此时，所述圆环体轴向外锥套a13的内螺旋凸轮和动力输出轴的外螺旋凸轮的展开方向由左向右与传动轴动力输出旋转方向相同；动力输入轴与圆环体轴向内锥套a16之间通过传动架传动连接，变速弹性元件a7位于传动架与动力输出轴之间的空间内；二档支撑轴、三档支撑轴等n档支撑轴与n档圆环体轴向外锥套之间也通过n档螺旋凸轮副配合，虽然，n档支撑轴为随动结构，但该n档螺旋凸轮副在n档圆环体轴向外锥套和圆环体轴向内锥套a16分离时起到了阻止其回弹的作用，与锁紧凸轮副、n档端面凸轮副一起实现离合器的分离锁定。

[0069] 以上实施例只是本发明的最佳结构，并不是对本发明保护范围的限定；比如，传动连接可采用花键、平键等连接方式，转动连接一般可采用轴承配合，只是在连接方式上有所调整，等等一些技术特征都可做相应改变，而不影响本发发明目的的实现。

[0070] 本实施例的高速档动力传递路线：

[0071] 动力输入轴1→圆环体轴向内锥套a16→圆环体轴向外锥套a13→传动凸轮副→动力输出轴30→输出；

[0072] 此时一档超越离合器和n档超越离合器内圈超越外圈，且阻力传递路线：动力输出轴30→传动凸轮副→圆环体轴向外锥套a13→压缩变速弹性元件a7；

[0073] 通过传动凸轮副对圆环体轴向外锥套a13施加轴向力并压缩变速弹性元件(变速蝶簧)，当行驶阻力加大到一定时，该轴向力大于变速碟簧设定的预紧力并压缩变速碟簧，使圆环体轴向内锥套a16和圆环体轴向外锥套a13分离，动力通过下述路线传递，即四档动力传递路线：

[0074] 动力输入轴1→圆环体轴向内锥套a16→四档超越离合器外圈18→四档超越离合器内圈20→四档圆环体轴向内锥套10→四档圆环体轴向外锥套8→四档凸轮副→四档主动齿轮24→联体从动齿轮→凸轮副组a→圆环体轴向外锥套a13→传动凸轮副→动力输出轴30→输出动力；而此时阻力始终作用于传动凸轮副，且牵引力通过凸轮副组a施加压缩变速蝶簧(变速弹性元件)的轴向力，保证圆环体轴向外锥套a13和圆环体轴向内锥套a16分离；

[0075] 同时，四档凸轮副对四档凸轮套和四档圆环体轴向外锥套施加轴向分力，当阻力增加到设定参数，四档变速弹性元件被压缩，四档圆环体轴向外锥套和四档圆环体轴向内锥套分离；动力输出根据上述路线传递原理以三档路线传递；

[0076] 动力传递按三档输出传递时，牵引力还通过下列路线传递：四档超越离合器内圈→四档锁紧凸轮副→四档锁紧凸轮套→四档圆环体轴向外锥套→压缩变速蝶簧，防止三档传动过程中出现四档圆环体轴向内锥套和四档圆环体轴向外锥套贴合的现象；此时，三档动力还经过下列传递路线：三档从动齿轮→联体从动齿轮→四档主动齿轮24→四档凸轮副→四档圆环体轴向外锥套8→压缩四档变速弹性元件；通过四档凸轮副、四档锁紧凸轮副的作用，保持三档传动时四档圆环体轴向内锥套10和四档圆环体轴向外锥套8的分离；

[0077] 三档到二档到一档，均与上述原理相同，在此不再赘述。

[0078] 上述传递路线可以看出，本发明在运行时，圆环体轴向内锥套a16的内锥面与圆环体轴向外锥套a13的外锥面在变速弹性元件作用下紧密贴合，形成一个保持一定压力的自动变速机构，并且可以通过调整调节盘来调整离合器啮合所需压力，且补偿磨损，达到传动目的；超越离合器的超越方向设置根据本发明的传动原理即能实现，在此不再赘述。

[0079] 假定动力输出轴输出方向从左向右看为逆时针，机动车启动时阻力大于驱动力，阻力迫使动力输出轴顺时针转动一定角度，在传动凸轮副的作用下，圆环体轴向外锥套a13压缩变速弹性元件；圆环体轴向外锥套a13和圆环体轴向内锥套a16分离，同步，四档超越离合器啮合，四档输出，阻力进一步加大，则依次以三档、二档直至一档传动；因此，自动实现了低速挡起动，缩短了起动时间，减少了起动力。与此同时，变速弹性元件a7和n档变速弹性元件吸收运动阻力矩能量，为恢复快挡挡位传递动力蓄备势能。

[0080] 启动成功后，行驶阻力减少，当分力减少到小于变速弹性元件a7和n档变速弹性元件所产生的压力时，因被运动阻力压缩而产生变速弹性元件a7和n档变速弹性元件压力迅速依次从二档、三档、四档、高速档释放推动下，完成圆环体轴向外锥套a13的外锥面和圆环体轴向内锥套a16的内锥面恢复紧密贴合状态，其他档位超越离合器处于超越状态。

[0081] 行驶过程中，随着运动阻力的变化自动换挡原理同上，在不需要剪断驱动力的情况下实现变挡，使整个机车运行平稳，安全低耗，而且传递路线简单化，提高传动效率。

[0082] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。