CN211314908U - 螺旋双向超越离合器及大功率自动变速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋双向超越离合器及大功率自动变速系统，离合器包括单向防转构件、螺旋花键同步套和一具有控制柄的控制环，控制环弹性地环抱在同步套上，并与同步套形成摩擦连接；单向防转构件通过静止构件设置，包括活动挡块，活动挡块铰接在静止构件上，并由扭簧和限位块形成单向限位结构；铰接轴的轴线与同步套轴线平行；活动挡块向外转动形成避让控制柄的空间；活动挡块被限位块阻止向内转动。系统具有由轴和齿轮两种动力输入方式，并包括前述离合器。本实用新型的有益效果是，离合器正反转切换响应速度快、可靠性好，且正转高速运行噪音小。变速系统具有前述螺旋双向超越离合器相同的有益效果，且结构体积小，布局紧凑，利于整车布局。

Description

螺旋双向超越离合器及大功率自动变速系统

技术领域

本实用新型涉及车用变速装置，特别是一种螺旋双向超越离合器及大功率自动变速系统。

背景技术

螺旋双向超越离合器的螺旋花键同步套通过弹性元件和棘齿形牙嵌离合结构形成低速状态的结合，以及高速状态的超越；通过制动装置施加摩擦阻力的方式和螺旋结构形成正转和反转的切换。其结构简单、布局紧凑，且负载能力强，使用寿命长，特别适用于大功率变速系统。制动装置通过单向防转构件使弹性抱夹在螺旋花键同步套上的制动环仅可随同步套按设定方向转动，以在制动环被限制转动时，利用主动构件反向转动使螺旋花键同步套反向移动后与另一构件结合，达到反向动力传递目的。但现有单向防转构件为上下翻转结构，螺旋花键同步套正转时，制动环上径向延伸的控制柄将单向防转构件向下压迫，使其向下摆动，继而从单向防转构件上滑过；螺旋花键同步套反向旋转时，控制柄推动单向防转构件上翻，单向防转构件形成对制动环旋转的阻挡，从而阻止制动环转动。但这种结构使用一段时间，在控制柄或单向防转构件出现一定程度的摩擦磨损后，螺旋花键同步套反转时，制动环容易从单向防转构件上滑过，存在防转构件不能阻止制动环转动的防转失效隐患，导致防转可靠性差；制动环可能要数次滑过后才能被阻挡，用于车辆时，导致车辆倒挡响应时间长，甚至导致倒挡功能失效。另外，由于离合结构采用棘齿形牙嵌离合结构，在超越状态，两个分离的构件之间形成相互转动，由于弹性元件的作用，二者棘齿齿顶间歇接触，进而产生“咔咔咔”的碰撞噪声。为此，需要进一步改进。

发明内容

本实用新型的第一目的就是针对现有螺旋双向超越离合器的单向防转可靠性差，甚至存在失效的不足，提供一种螺旋双向超越离合器，该离合器通过将制动装置的单向防转构件的转轴线按平行于螺旋花键同步套轴线的方向设置，以在被正向推压时向外转动，用以提供制动环转动所需径向空间，反向推压时向内转动，形成对制动环转动的阻止。进而通过设在双重防转结构的方式提高可靠性；并通过在被动棘齿上嵌设缓冲环的方式，避免在超越时两个金属棘齿的齿顶直接接触，从而消除噪声。本实用新型的第二目的是提供一种具有前述螺旋双向超越离合器的变速系统。

为实现第一目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种螺旋双向超越离合器，包括单向防转构件、螺旋花键同步套和一具有控制柄的控制环，控制环通过螺旋花键同步套上的环形槽呈弹性地环抱在螺旋花键同步套上，并与所述螺旋花键同步套形成摩擦连接关系；所述单向防转构件通过静止构件设置，单向防转构件包括活动挡块，活动挡块通过铰接轴铰接在静止构件上，并通过扭簧和限位块形成单向限位结构；所述铰接轴的轴线与螺旋花键同步套轴线平行；活动挡块向外转动形成避让控制柄的空间；活动挡块被限位块阻止向内转动，进而阻止控制环转动。

采用前述技术方案的本实用新型离合器，活动挡块在扭簧的弹性力作用下抵靠在限位块上，其反向转动被限位块阻止。在螺旋花键同步套正转时，控制环通过控制柄推动活动挡块正面克服扭簧的弹性力而向外转动，形成避让控制柄的空间，相应控制环随螺旋花键同步套同步转动；在所述螺旋花键同步套反转时，控制环的控制柄在反向旋转的一周范围内，迅速抵靠在活动挡块上背面，活动挡块通过控制柄阻挡控制环转动，控制环与螺旋花键同步套之间形成摩擦阻力，在螺旋花键同步套的螺旋花键配合结构作用下，螺旋花键同步套轴向移动，并迅速与反向动力传递的构件结合形成反向动力传递，用于车辆时，可实现倒车功能。由于控制环正反转时，均在高度上不脱离活动挡块，只需在正转时活动挡块向外转动形成避让，反转时迅速被阻挡，其可靠性显著提高，及时磨损也仅仅极少量的减小径向尺寸，这种减小并不会影响被阻挡的可靠性，因此，其使用时间长。

优选的，所述静止构件上设有两个所述单向防转构件。通过设置双重功能构件，进一步提高可靠性，同时，控制环的控制柄能够在反向旋转的半周范围内被阻挡，提高相应速度。

优选的，还包括能够与所述螺旋花键同步套形成超越的第一从动构件，且该第一从动构件具有与螺旋花键同步套形成结合的嵌合齿；所述第一从动构件由第一从动件本体和嵌合在第一从动件本体上的缓冲体；所述嵌合齿一部分形成在第一从动件本体上，另一部分形成在所述缓冲体上，且形成在缓冲体上的部分高出形成在第一从动件本体上的部分0.3mm～0.4mm。以通过缓冲体避免螺旋花键同步套与第一从动构件形成超越时，棘齿的金属齿顶相互接触、碰撞，从而有效消除超越状态噪声。

优选的，还包括可转动地套装在换挡轴上，并构成低速挡动力接入的主动件，主动件具有盘状体部分和轴颈部分；主动件的轴颈通过螺旋花键结构与所述螺旋花键同步套连接；所述第一从动构件与所述换挡轴固定连接，第一从动构件位于主动件的盘状体端外部；所述螺旋花键同步套靠近盘状体的端面上形成有多个啮合爪，啮合爪能够从盘状体上设置的镂空部伸出；螺旋花键同步套通过所述啮合爪与所述第一从动构件形成第一单向牙嵌离合器结构；所述换挡轴上还固定连接有第二从动件，第二从动件位于主动件的轴颈端外部，螺旋花键同步套与所述第二从动件之间形成第二单向牙嵌离合器结构，且在二者之间设有第一弹性元件，以使第一单向牙嵌离合器形成常闭结构，第二单向牙嵌离合器形成常开结构；所述换挡轴上还设有高速挡动力接入构件，高速挡动力接入结构用于带动所述换挡轴高速正转；在低速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于结合状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴低速正转；在高速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于超越状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴高速正转；在反转动力由主动件接入时，第一单向牙嵌离合器分离，第二单向牙嵌离合器结合，换挡轴低速反转。以构成完整结构的螺旋双向超越离合器，并方便可用于车辆变速箱。

为实现第二目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种大功率自动变速系统，包括主动轴、从动轴和实现第一发明目的的螺旋双向超越离合器；所述从动轴由所述换挡轴构成，从动轴上设有输出齿轮，并通过输出齿轮连接有差速器；其中，静止构件由变速箱的箱体构成；所述主动轴上设有低速挡主动齿轮和高速挡主动齿轮；所述螺旋双向超越离合器的主动件与低速挡主动齿轮常啮合；所述高速挡动力接入构件呈齿轮结构，并与高速挡主动齿轮常啮合；且所述换挡轴呈择一方式由主动件或由高速挡动力接入构件驱动转动。

采用前述技术方案的本实用新型自动变速系统，通过高速挡和低速挡传动结构实现两挡变速，并利用螺旋双向超越离合器实现高低速和反向驱动的变速结构，并利用差速器形成车辆驱动桥结构，以及利用螺旋双向超越离合器的高可靠性和超越状态的低噪音提高运行可靠性、高速低噪音，反向动力输出的快速响应特性，提高车辆倒车响应的敏捷性，且使用手寿命长。且利用螺旋双向超越离合器径向结构尺寸小的特点，可减小变速系统中各级变速动力轴之间的中心距，相应减小变速箱结构尺寸，利于紧凑化布局。

优选的，所述高速挡动力接入构件与螺旋双向超越离合器的第一从动构件形成一体结构；所述低速挡主动齿轮和高速挡主动齿轮呈择一方式向换挡轴输出动力。通过高速挡动力接入构件与第一从动构件的一体化结构提高结构紧凑性，便于减小变速箱体积，利于车辆布局；通过低速挡主动齿轮和高速挡主动齿轮动力的择一输出，满足螺旋双向超越离合器三种工作状态下的动力输入要求，确保功能可靠。

进一步优选的，所述低速挡主动齿轮固定连接在所述主动轴上，所述高速挡主动齿轮空套在所述主动轴上；所述高速挡主动齿轮与主动轴之间设有可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，主动轴通过高速挡主动齿轮向换挡轴输出动力，在分离状态下，主动轴通过低速挡主动齿轮向换挡轴输出动力。可控超越离合器是现有技术中一种通过操控构件进行控制的单向离合器，包括内外套结构形式和牙嵌结构形式。牙嵌结构具有同步套，同步套与固定构件之间通过单向齿啮合形成离合器的结合；同步套呈可移动的设置，通过操控构件推动同步套移动实现离合控制；同步套的移动配合结构通常为花键，当花键采用螺旋结构时，该可控单向离合器构成可控单向螺旋离合器，可提高离合器的结合与分离的相应速度，也利于提高负载能力。因此，牙嵌结构的可控单向离合器具有径向尺寸小，负载能力强的特点。通常离合器的结合通过外力推动，离合器的分离由弹簧类的弹性储能元件的弹性力推动。其中，制动外力可利用电磁线圈对作为导磁铁芯的同步套产生磁力进行推动，也可通过拨叉拨动同步套移动，并保持其牙嵌离合器结合或分离。可控超越离合器最好采用可控单向螺旋离合器，以进一步利用其径向结构尺寸小的特点，减小变速系统中各级变速动力轴之间的中心距，相应减小变速箱结构尺寸，利于紧凑化布局。

优选的，所述低速挡主动齿轮和高速挡主动齿轮均固定连接或一体形成在所述主动轴上；所述高速挡动力接入构件由高速挡从动齿轮构成，高速挡从动齿轮空套在所述换挡轴上；所述高速挡从动齿轮与所述换挡轴设有可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，换挡轴随高速挡从动齿轮同步转动，在分离状态下，换挡轴随第一从动构件同步转动。低速挡主动齿轮和高速挡主动齿轮均固定连接或一体形成在所述主动轴上，可有效简化作为驱动轴的主动轴的结构，降低制造难度；相应将螺旋单向离合器和螺旋双向离合器同时设在换挡轴上，便于集中管理和维修保养。

优选的，所述主动轴一端通过花键配合结构连接有动力输入电机；或者，所述主动轴通过一级齿轮传动结构连接有动力输入电机，且在高速挡主动齿轮固定连接或一体形成在所述主动轴上的方案中，所述高速挡主动齿轮构成一级齿轮传动结构的从动齿轮。主动轴一端通过花键配合结构连接有动力输入电机的方案，可进一步提高结构紧凑性；主动轴通过一级齿轮传动结构连接有动力输入电机的方案可通过增加一级传动结构进行降速增扭，提高负载能力，适用于更大功率的变速箱，并且利用高速挡主动齿轮构成一级齿轮传动结构的从动齿轮，可减少构件数量，降低制造成本。

进一步优选的，所述制动外力由电磁线圈产生的电磁力构成；所述电磁线圈依据转速信号进行控制。通过电磁力作为制动力，可实现自动控制；通过转速信号控制电磁线圈得电的方式进行变速控制，可实现变速的精确控制，当被检测轴的转速高于某一设定值时，控制系统使电磁线圈得电产生电磁力，实现由低速挡到高速挡的切换；当被检测轴的转速低于某一设定值时，控制系统使电磁线圈失，电磁力消失，实现由高速挡到低速挡的切换。

本实用新型的有益效果是，螺旋双向超越离合器切换成反转时，响应速度快、可靠性好，且正转高速运行噪音小。变速系统具有前述螺旋双向超越离合器相同的有益效果，且结构体积小，布局紧凑，利于整车布局。

附图说明

图1是本实用新型中螺旋双向超越离合器的结构示意图。

图2是本实用新型中螺旋双向超越离合器的第一从动构件的部分结构示意轴测图。

图3是本实用新型中螺旋双向超越离合器正转状态下的结构示意轴测图。

图4是本实用新型中螺旋双向超越离合器反转状态下的结构示意轴测图。

图5是本实用新型中自动变速系统第一种布局形式的结构示意图。

图6是本实用新型图5中的A部放大图。

图7是本实用新型中自动变速系统第二种布局形式的结构示意图。

图8是本实用新型图7中的B部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1、图2、图3、图4，一种螺旋双向超越离合器，包括单向防转构件、螺旋花键同步套1和一具有控制柄2a的控制环2，控制环2通过螺旋花键同步套1上的环形槽呈弹性地环抱在螺旋花键同步套1上，并与所述螺旋花键同步套1形成摩擦连接关系；所述单向防转构件通过静止构件12设置，单向防转构件包括活动挡块3，活动挡块3通过铰接轴11铰接在静止构件12上，并通过扭簧4和限位块5形成单向限位结构；所述铰接轴11的轴线与螺旋花键同步套1轴线平行；活动挡块3向外转动形成避让控制柄2a的空间；活动挡块3被限位块5阻止向内转动，进而阻止控制环2转动；且静止构件12上设有两个所述单向防转构件。其中，铰接轴11为台阶螺栓结构，通过前端的螺杆部分与静止构件12螺合固定，螺栓头部与螺杆之间为圆柱段，其长度大于活动挡块3设置铰接孔部分的厚度，铰接轴11通过该圆柱段与活动挡块3的铰接孔形成轴孔配合的铰接连接。

还包括能够与所述螺旋花键同步套1形成超越的第一从动构件6，且该第一从动构件6具有与螺旋花键同步套1形成结合的嵌合齿；所述第一从动构件6由第一从动件本体6a和嵌合在第一从动件本体6a上的缓冲体6b；所述嵌合齿一部分形成在第一从动件本体6a上，另一部分形成在所述缓冲体6b上，且形成在缓冲体6b上的部分高出形成在第一从动件本体6a上的部分0.3mm～0.4mm。

还包括可转动地套装在换挡轴7上，并构成低速挡动力接入的主动件8，主动件8具有盘状体部分和轴颈部分；主动件8的轴颈通过螺旋花键结构与所述螺旋花键同步套1连接；所述第一从动构件6与所述换挡轴7固定连接，第一从动构件6位于主动件8的盘状体端外部；所述螺旋花键同步套1靠近盘状体的端面上形成有多个啮合爪1a，啮合爪1a能够从盘状体上设置的镂空部伸出；螺旋花键同步套1通过所述啮合爪1a与所述第一从动构件6形成第一单向牙嵌离合器结构；所述换挡轴7上还固定连接有第二从动件9，第二从动件9位于主动件8的轴颈端外部，螺旋花键同步套1与所述第二从动件9之间形成第二单向牙嵌离合器结构，且在二者之间设有第一弹性元件10，以使第一单向牙嵌离合器形成常闭结构，第二单向牙嵌离合器形成常开结构；所述换挡轴7上还设有高速挡动力接入构件，高速挡动力接入结构用于带动所述换挡轴7高速正转；在低速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于结合状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴7低速正转；在高速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于超越状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴7高速正转；在反转动力由主动件8接入时，第一单向牙嵌离合器分离，第二单向牙嵌离合器结合，换挡轴7低速反转。

实施例2，参见图5，结合图1、图2、图3、图4，一种大功率自动变速系统，包括主动轴13、从动轴和实施例1的螺旋双向超越离合器；主动轴13一端通过花键配合结构连接有动力输入电机16；所述从动轴由所述换挡轴7构成，从动轴上设有输出齿轮14，并通过输出齿轮14连接有差速器15；其中，静止构件12由变速箱的箱体构成；所述主动轴13上设有低速挡主动齿轮17和高速挡主动齿轮18；所述螺旋双向超越离合器的主动件8与低速挡主动齿轮17常啮合；所述高速挡动力接入构件呈齿轮结构，并与高速挡主动齿轮18常啮合；且所述换挡轴7呈择一方式由主动件8或由高速挡动力接入构件驱动转动。

其中，所述高速挡动力接入构件与螺旋双向超越离合器的第一从动构件6形成一体结构；所述低速挡主动齿轮17和高速挡主动齿轮18呈择一方式向换挡轴7输出动力；其中，低速挡主动齿轮17固定连接在所述主动轴13上，高速挡主动齿轮18空套在所述主动轴13上；所述高速挡主动齿轮18与主动轴13之间设有由可控单向螺旋离合器构成的可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件19共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，主动轴13通过高速挡主动齿轮18向换挡轴7输出动力，在分离状态下，主动轴13通过低速挡主动齿轮17向换挡轴7输出动力。所述制动外力由电磁线圈20产生的电磁力构成；所述电磁线圈20依据霍尔元件21检测到的换挡轴7的转速信号进行控制，霍尔元件21通过第二从动件9上固定的磁铁24获得换挡轴7的转速信号。其中，可控超越离合器的结构参见中国专利公开号CN205173288U，公开日期2015年12月02日公开的单向超越离合器结构及两挡变速系统中的单向超越离合器。

参见图6，可控超越离合器包括单向螺旋花键结合套25、结合子26和加载弹簧27，单向螺旋花键结合套25通过螺旋花键配合结构与主动轴13连接；并通过内台阶设置所述第二弹性元件19，第二弹性元件19另一端抵靠在主动轴13的轴肩上；结合子26通过螺旋花键配合结构与高速挡主动齿轮18的轴颈连接；加载弹簧27设在高速挡主动齿轮18与结合子26的相向端面之间；单向螺旋花键结合套25与结合子26的相向端面之间设有棘齿。电磁线圈20与单向螺旋花键结合套25形成电磁铁结构，单向螺旋花键结合套25构成电磁铁的铁芯，利用棘齿的单向特性，在电磁线圈20带电时，单向螺旋花键结合套25与结合子26结合，主动轴13通过该可控超越离合器带动高速挡主动齿轮18转动，从而形成高速挡动力输出。主动轴13反转时，该离合器处于超越状态，主动轴13与高速挡主动齿轮18形成相对转动。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

本实施例中，可控单向螺旋离合器中，用于推动的外力也可通过拨叉拨动同步套移动，并保持其牙嵌离合器结合或分离。

参见图7，本实施例中，主动轴13可通过一级齿轮传动结构连接有动力输入电机16，可通过增加一级传动结构进行降速增扭，提高负载能力。其中，动力输入电机16的输出轴上设有一级主动齿轮23，一级主动齿轮23与高速挡主动齿轮18啮合。

实施例3，参见图7，并结合图1、图2、图3、图4和图5，所述主动轴13通过一级齿轮传动结构连接有动力输入电机16，所述高速挡主动齿轮18构成一级齿轮传动结构的从动齿轮。所述低速挡主动齿轮17和高速挡主动齿轮18均固定连接或一体形成在所述主动轴13上；所述高速挡动力接入构件由高速挡从动齿轮22构成，高速挡从动齿轮22空套在所述换挡轴7上；所述高速挡从动齿轮22与所述换挡轴7设有可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件19共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，换挡轴7随高速挡从动齿轮22同步转动，在分离状态下，换挡轴7随第一从动构件6同步转动。其中，动力输入电机16的输出轴上设有一级主动齿轮23，一级主动齿轮23与高速挡主动齿轮18啮合。

参见图8，可控超越离合器包括单向螺旋花键结合套25、结合子26和加载弹簧27，单向螺旋花键结合套25通过螺旋花键配合结构与换挡轴7连接；并通过内台阶设置所述第二弹性元件19，第二弹性元件19另一端抵靠在换挡轴7的轴肩上；结合子26通过螺旋花键配合结构与高速挡从动齿轮22的轴颈连接；加载弹簧27设在高速挡从动齿轮22的内台阶与结合子26的相向端面之间；单向螺旋花键结合套25与结合子26的相向端面之间设有棘齿。电磁线圈20与单向螺旋花键结合套25形成电磁铁结构，单向螺旋花键结合套25构成电磁铁的铁芯，利用棘齿的单向特性，在电磁线圈20带电时，单向螺旋花键结合套25与结合子26结合，高速挡从动齿轮22通过该可控超越离合器带动换挡轴7同步高速转动，从而形成高速挡动力传递。主动轴13反转时，高速挡从动齿轮22反转，该离合器处于超越状态，换挡轴7与高速挡从动齿轮22形成相对转动。

本实施例的其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。

参见图5，本实施例中，也可采用主动轴13一端通过花键配合结构连接有动力输入电机16的方案，以省去一级减速结构，达到简化和紧凑结构的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种螺旋双向超越离合器，包括单向防转构件、螺旋花键同步套（1）和一具有控制柄（2a）的控制环（2），控制环（2）通过螺旋花键同步套（1）上的环形槽呈弹性地环抱在螺旋花键同步套（1）上，并与所述螺旋花键同步套（1）形成摩擦连接关系；所述单向防转构件通过静止构件（12）设置，单向防转构件包括活动挡块（3），活动挡块（3）通过铰接轴（11）铰接在静止构件（12）上，并通过扭簧（4）和限位块（5）形成单向限位结构；其特征在于，所述铰接轴（11）的轴线与螺旋花键同步套（1）轴线平行；活动挡块（3）向外转动形成避让控制柄（2a）的空间；活动挡块（3）被限位块（5）阻止向内转动，进而阻止控制环（2）转动。

2.根据权利要求1所述的螺旋双向超越离合器，其特征在于，所述静止构件（12）上设有两个所述单向防转构件。

3.根据权利要求1所述的螺旋双向超越离合器，其特征在于，还包括能够与所述螺旋花键同步套（1）形成超越的第一从动构件（6），且该第一从动构件（6）具有与螺旋花键同步套（1）形成结合的嵌合齿；所述第一从动构件（6）由第一从动件本体（6a）和嵌合在第一从动件本体（6a）上的缓冲体（6b）；所述嵌合齿一部分形成在第一从动件本体（6a）上，另一部分形成在所述缓冲体（6b）上，且形成在缓冲体（6b）上的部分高出形成在第一从动件本体（6a）上的部分0.3mm～0.4mm。

4.根据权利要求3所述的螺旋双向超越离合器，其特征在于，还包括可转动地套装在换挡轴（7）上，并构成低速挡动力接入的主动件（8），主动件（8）具有盘状体部分和轴颈部分；主动件（8）的轴颈通过螺旋花键结构与所述螺旋花键同步套（1）连接；所述第一从动构件（6）与所述换挡轴（7）固定连接，第一从动构件（6）位于主动件（8）的盘状体端外部；所述螺旋花键同步套（1）靠近盘状体的端面上形成有多个啮合爪（1a），啮合爪（1a）能够从盘状体上设置的镂空部伸出；螺旋花键同步套（1）通过所述啮合爪（1a）与所述第一从动构件（6）形成第一单向牙嵌离合器结构；所述换挡轴（7）上还固定连接有第二从动件（9），第二从动件（9）位于主动件（8）的轴颈端外部，螺旋花键同步套（1）与所述第二从动件（9）之间形成第二单向牙嵌离合器结构，且在二者之间设有第一弹性元件（10），以使第一单向牙嵌离合器形成常闭结构，第二单向牙嵌离合器形成常开结构；所述换挡轴（7）上还设有高速挡动力接入构件，高速挡动力接入结构用于带动所述换挡轴（7）高速正转；在低速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于结合状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴（7）低速正转；在高速挡正转动力接入时，第一单向牙嵌离合器处于超越状态，第二单向牙嵌离合器分离，换挡轴（7）高速正转；在反转动力由主动件（8）接入时，第一单向牙嵌离合器分离，第二单向牙嵌离合器结合，换挡轴（7）低速反转。

5.一种大功率自动变速系统，其特征在于，包括主动轴（13）、从动轴和权利要求1～4中任意一项所述的螺旋双向超越离合器；所述从动轴由换挡轴（7）构成，从动轴上设有输出齿轮（14），并通过输出齿轮（14）连接有差速器（15）；其中，静止构件（12）由变速箱的箱体构成；所述主动轴（13）上设有低速挡主动齿轮（17）和高速挡主动齿轮（18）；所述螺旋双向超越离合器的主动件（8）与低速挡主动齿轮（17）常啮合；所述高速挡动力接入构件呈齿轮结构，并与高速挡主动齿轮（18）常啮合；且所述换挡轴（7）呈择一方式由主动件（8）或由高速挡动力接入构件驱动转动。

6.根据权利要求5所述的自动变速系统，其特征在于，所述高速挡动力接入构件与螺旋双向超越离合器的第一从动构件（6）形成一体结构；所述低速挡主动齿轮（17）和高速挡主动齿轮（18）呈择一方式向换挡轴（7）输出动力。

7.根据权利要求6所述的自动变速系统，其特征在于，所述低速挡主动齿轮（17）固定连接在所述主动轴（13）上，所述高速挡主动齿轮（18）空套在所述主动轴（13）上；所述高速挡主动齿轮（18）与主动轴（13）之间设有可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件（19）共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，主动轴（13）通过高速挡主动齿轮（18）向换挡轴（7）输出动力，在分离状态下，主动轴（13）通过低速挡主动齿轮（17）向换挡轴（7）输出动力。

8.根据权利要求5所述的自动变速系统，其特征在于，所述低速挡主动齿轮（17）和高速挡主动齿轮（18）均固定连接或一体形成在所述主动轴（13）上；所述高速挡动力接入构件由高速挡从动齿轮（22）构成，高速挡从动齿轮（22）空套在所述换挡轴（7）上；所述高速挡从动齿轮（22）与所述换挡轴（7）设有可控超越离合器，可控超越离合器由制动外力和第二弹性元件（19）共同作用形成离合状态控制，并在结合状态下，换挡轴（7）随高速挡从动齿轮（22）同步转动，在分离状态下，换挡轴（7）随第一从动构件（6）同步转动。

9.根据权利要求5～8中任意一项所述的自动变速系统，其特征在于，所述主动轴（13）一端通过花键配合结构连接有动力输入电机（16）；或者，所述主动轴（13）通过一级齿轮传动结构连接有动力输入电机（16），且在高速挡主动齿轮（18）固定连接或一体形成在所述主动轴（13）上的方案中，所述高速挡主动齿轮（18）构成一级齿轮传动结构的从动齿轮。

10.根据权利要求7或8所述的自动变速系统，其特征在于，所述制动外力由电磁线圈产生的电磁力构成；所述电磁线圈依据转速信号进行控制。

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