阅读说明：本技术 一种双向双速变速装置 (Bidirectional double-speed change gear ) 是由 李清宇 孙军 孙妍 李昔墨 杨勇 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：一种双向双速变速装置,属于电动车领域,包括高速齿轮和低速齿轮,其间设置有自动离心装置,它包括花键套、碗状离心机构以及单向离合器,碗状离心机构包括内碗和外碗,内碗底套内周设有内螺旋花键啮合在花间套上,内碗底套上设置有高速棘齿,内碗碗边设置有低速棘齿,高速齿轮和低速齿轮上分别设置有棘齿对应的凹槽,外碗底套外周设置有带柄的环形阻尼弹簧,内碗和外碗的碗边分别固定有单向离合器的内圈或外圈,珠盖与内碗之间设置有多个甩珠,高速齿轮内侧设置有环形阵列弧形引导条,本装置可减少手动操作程序,增加运行档次,根据道路和负载选择运行速度,根据需要自动切换行驶速度。(A bidirectional double-speed variator for electric car is composed of high-speed gear, low-speed gear, automatic centrifugal unit consisting of spline sleeve, bowl-shaped centrifugal mechanism consisting of internal and external bowls, internal spiral spline on bottom sleeve of internal bowl engaged with said spline sleeve, high-speed ratchet on bottom sleeve of internal bowl, low-speed ratchet on bowl edge of internal bowl, the recesses on high-speed gear and low-speed gear, annular damping spring with handle on bottom sleeve of external bowl, the inner and outer rings of one-way clutch, multiple throwing balls between ball cover and internal bowl, and the arc guide strips in high-speed gear, the running speed is automatically switched as required.)

一种双向双速变速装置

技术领域

本发明涉及一种变速装置，特别涉及一种双向双速变速装置，属于电动车领域。

背景技术

由于电动车在低速运行状态下，具有大扭矩，在高速运行状态下，扭矩小的特点，在具体的运行过程中，可根据路况或负载大小选择不同的运行速度，例如：在负载大或爬坡时，可选用低速运行方式，以此获得大扭矩；电动三轮车更是如此，在平台道路或小负荷下，可选用高速行驶方式，以此节约行驶时间，由于不同速度能够满足不同道路或牵引力的需求，以往只能运行在平坦道路上的电动车，开始行驶在丘陵地区，甚至可以运行在山区道路上，为偏僻山区的居民提供了一种走出山区的快捷交通运输工具，到目前为止，不同速度之间的切换，一般是手动移动拨叉改变不同运行档次，获得不同速度，但是，作为一般的老百姓而言，操作起来比较繁琐，需要在熟练的情况下才能灵活驾驶电动车，对于老年人、妇女而言，常常害怕引起操作失误，引起暴走等不必要的行驶问题，对手动换挡装置具有一定的操作陌生感，甚是排斥，都不希望在驾驶过程中，分散注意力去切换档次，但是，不切换速度又无法应对高负荷或坡度道路，一道课题摆在了技术人员的面前需要去克服。

在电动车技术方面，之前，申报了申请号为2020211876585的一种螺旋离合挂档装置，图8是螺旋离合挂档装置的整体结构示意图、图9是挂档齿轮的侧面结构示意图、图10是变档轴上设置的螺旋离合挂档机构的分解图。本发明的螺旋离合挂档装置包括动力齿50，动力齿50上连接有动力传输机构，动力传输机构与低速齿轮41转动连接，所述低速齿轮41周向滑动设置在变档轴54上，变档轴54外周设置有挂档外花键51a，低速齿轮41的侧面设置有外侧环形阵列斜边凹槽44和一个低速拨杆43，外侧环形阵列斜边凹槽44的外侧斜边45均在周向上倾斜，低速齿轮41侧的变档轴54上设置有螺旋离合机构42，螺旋离合机构42从变档轴54向外周依次设置有挂档花键套51、挂档螺旋花键套124、带环柄121a的挂档环形阻尼弹簧121，挂档螺旋花键套124朝向低速齿轮41一侧设置有挂档棘齿124a，挂档棘齿124a与外侧环形阵列斜边凹槽44相对设置且相互吻合，低速齿轮41转动时，低速拨杆43拨动环柄121a转动，换档轴上固定连接有换档输出齿53。

在本实施例中，所述动力传输机构包括双联轴40、双联轴40上固定连接有双联齿一40a和双联齿二40b，双联齿二40b上啮合有低速齿轮41b，双联齿一40a上可利用本发明原理设置与之啮合的另外一个挂档齿轮。

除此之外，所述的动力传输机构也可以在以低速齿轮41b外周垂直中心为对称轴，在变档轴54上低速齿轮41b的相反侧对称设置与上述螺旋离合机构42相同的装置，使之沿变档轴54靠近低速齿轮41b另外一面，利用同样的对称挂档棘齿124a与低速齿轮41b实施连动，达到动力传输机构的目的。

所述挂档花键套51的内周为挂档内花键51b，花键套51外周为外螺旋花键套127，挂档螺旋花键套124啮合在花键套51的外周，挂档螺旋花键套124内周为内挂档螺旋花键126，外周为光滑结构，挂档螺旋花键套124的外周为挂档单向离合器56，挂档单向离合器56的挂档外圈122上设置有环形阻尼弹簧凹槽，其内设置有带环柄121a的挂档环形阻尼弹簧121，125为挂档滚珠，挂档外圈122外侧设置有挂档外圈档环130。

所述挂档棘齿124a的倾斜角度与外侧环形阵列斜边凹槽44的外侧斜边45倾角一致，挂档棘齿124a的数量与外侧环形阵列斜边凹槽44的数量一致，挂档棘齿124a端部面积小于等于与外侧环形阵列斜边凹槽44的底面积。

所述挂档单向离合器46的挂档外圈122和挂档内圈123之间的锁止旋转方向与挂档旋转方向一致。

所述挂档内圈123固定连接在挂档螺旋花键套124的外周，使挂档内圈123和挂档螺旋花键套124形成一体结构。另外，也可以利用过盈配合，将挂档内圈123和挂档螺旋花键套124相轴承内圈与轴之间配合在一起。

所述挂档螺旋花键套124的挂档旋转方向为朝向低速齿轮41b移动的旋转方向，挂档螺旋花键套124的挂档旋转方向与挂档单向离合器46的锁止旋转方向以及低速齿轮41b的挂档旋转方向一致。

本来只有沿倒转时才能使棘齿和阵列型环形凹槽啮合在一起实现低速后退的结构，通过利用螺旋离合挂档装置可在正转状况下，将原本在正转时处于滑动状况的结构，在外周挂档单向离合器46的作用下，正转时使挂档单向离合器46的外圈与内圈之间锁止，也就是说在正向转动的状态下，可使本来不会转动的挂档螺旋花键套124转动，使挂档棘齿124a与外侧环形阵列斜边凹槽44之间相互啮合在一起，实现前进状态下的低速前进，将原来只有在高速齿轮侧才能前进的结构，变成了在低速齿轮正转时的前进方向低速前进，利用该装置拓宽了电动车的行驶档次。

如何能够在自动状况下通过改变电机速度，实现多个档次之间的切换时目前的一个课题。

发明内容

针对一些老年人、妇女对换挡操作有一定抵触情绪的实际情况，如何改变电机速度，实现多个档次之间的切换问题，本发明提供一种双向双速变速装置，其目的是减少手动操作程序，增加运行档次，根据道路和负载选择运行速度，根据需要自动切换行驶速度。

本发明的技术方案是：一种双向双速变速装置，包括螺旋离合机构、电机输出轴上设置的动力齿、高速齿轮和低速齿轮，所述高速齿轮与低速齿轮转动设置在变档轴上，变档轴上一体设置有变档输出齿轮，所述动力齿到高速齿轮之间设置的中间齿轮数量与动力齿到低速齿轮之间设置的中间齿轮数量相差数量为奇数个，与低速齿轮相对的高速齿轮内侧端面上设置有周向倾斜的环形阵列弧形引导条，高速齿轮与低速齿轮之间的变档轴上设置有自动离心装置，自动离心装置包括花键套、碗状离心机构以及单向离合器，花键套设置在变档轴上，花键套外周设置有外螺旋花键，碗状离心机构包括叠加在一起的一对带底套的内碗和外碗，内碗底套内周设有内螺旋花键啮合在花间套上，内碗底套朝向高速齿轮侧设置有高速棘齿，内碗碗边轴向上设置有低速棘齿，高速齿轮和低速齿轮上分别设置有棘齿对应的凹槽，外碗底套外周设置有带柄的环形阻尼弹簧，环形阻尼弹簧的柄端所在的径向位置大于环形阵列弧形引导条的外径，内碗和外碗的碗边轴向上分别固定有单向离合器的内圈或外圈，内碗的碗内侧设置有珠盖，珠盖与内碗之间设置有多个甩珠，自动离心装置使高速棘齿与低速棘齿在轴向移动，移动后，分别与高速齿轮侧面凹槽或低速齿轮侧面凹槽啮合连接，啮合后分别进行正向或反向转动，低速齿轮外侧的换档轴上设置有螺旋离合机构，换档输出齿轮上啮合有差速器输入齿轮；

进一步，高速齿轮与低速齿轮相对的内侧分别设置有环形阵列斜边凹槽，环形阵列斜边凹槽与自动离心装置两侧设置的高速棘齿和低速棘齿吻合，高速齿轮内侧端面上设置的环形阵列弧形引导条倾斜方向在周向上一致，高速棘齿和低速棘齿的倾斜角度相反，高速棘齿与高速齿轮的环形阵列斜边凹槽正向转动时啮合，低速棘齿与低速齿轮的环形阵列斜边凹槽反向转动时啮合，低速齿轮外侧设置有低速拨杆和外侧环形阵列斜边凹槽，低速齿轮与螺旋离合机构连动，进行低速正向转动；

进一步，所述变档轴外周为直线外花键，直线外花键上配套有花键套，花键套外周为外螺旋花键，与外螺旋花键匹配的内螺旋花键设置在内碗的底套内周，且与内碗底套为一体结构，内螺旋花键的轴向长度小于内碗底套轴向长度，内碗底套内还有设置弹力弹簧的空间，弹力弹簧的空间与内螺旋内花键之间设置有台阶；

进一步，所述环形阵列弧形引导条之间在周向上的间距大于等于自动离心装置内设置的带柄阻尼弹簧的柄部直径，环形阵列弧形引导条在周向上的倾斜方向一致；

进一步，所述高速齿轮内侧的环形阵列斜边凹槽的环形直径小于低速齿轮内侧的环形阵列斜边凹槽的环形直径；

进一步，所述高速齿轮与自动离心装置内碗底套内台阶之间设置有轴向弹力弹簧，外碗底套外周设置有环形阻尼弹簧，环形阻尼弹簧外径小于环形阵列弧形引导条的内径；

进一步，所述低速齿轮外侧设置有与螺旋离合机构上棘齿对应的外侧环形阵列斜边凹槽，螺旋离合机构通过花键设置在低速齿轮外侧的换档轴上，外侧环形阵列斜边凹槽的外侧斜边倾斜方向与高速齿轮上的环形阵列斜边凹槽的高速齿凹槽斜边倾斜方向一致均为正向转动啮合；

进一步，低速棘齿构成的圆环直径大于高速棘齿构成的圆环直径，低速棘齿构成的圆环固定在内碗边内侧轴向上，低速棘齿圆环直径小于单向离合器内圈直径，珠盖设置在低速棘齿的内周。

本发明具有的积极效果是：通过在动力齿到高速齿轮之间设置的中间齿轮数量与动力齿到低速齿轮之间设置的中间齿轮数量相差数量为奇数个，而且高速齿轮和低速齿轮上设置的环形阵列斜边凹槽倾斜方向相反，高速棘齿和低速棘齿也相反，因此，可保证高速齿轮以及低速齿轮与高速棘齿以及低速棘齿之间的正向啮合和反向啮合，实现正向高速转动和反向低速转动，从而实现车辆的前进与后退；通过在低速齿轮相对的高速齿轮内侧端面上设置周向倾斜的环形阵列弧形引导条，能够在反向转动时，使环形阵列弧形引导条引导外碗底套外周设置的环形阻尼弹簧的柄部沿着其斜边进入弧形引导条在周向上的间距内，处于待机状态，有利于电机正向转动时，通过自动离心装置内的螺旋花键带动下，使高速棘齿进入高速齿轮内侧设置的环形阵列斜边凹槽内，实现高速正向转动；通过在高速齿轮和低速齿轮之间设置自动离心装置可利用电机的速度变化，使碗状离心机构内的甩珠通过速度的变化产生的离心力沿着径向移动，反向高速时，甩珠甩向内碗的碗边一侧，由于碗盖和内碗之间间隙是轴心宽碗边一侧窄，而且碗边一侧小于甩珠直径，甩珠会将内碗和外碗挤向高速齿轮一侧，使内碗带动外碗及其底套沿轴向移向高速齿轮一侧，使外碗底套以及其外周设置的环形阻尼弹簧沿着周向转动，同时，环形阻尼弹簧的柄部在转动中沿着环形阵列弧形引导条的斜边逐渐移动滑向弧形引导条在周向上的间距内待机，此时由于为反向转动，高速棘齿并未与高速齿轮之间啮合，不能与高速齿轮同步旋转，与此同时，由于弹力弹簧的反向作用，也不会带来冲击；在这种状况下，当电机切换正向转动时，自动离心装置在螺旋花键的带动下，移动向高速齿轮的一侧，正向状态下也能够使高速齿轮和高速棘齿之间啮合一起转动，由于单向离合器是在正向转动下内圈与外圈之间锁止，同时内碗被高速棘齿带动，在锁止状态下带动螺旋花键套、花键套、变档轴以及换挡输出齿同步转动，也就是实现了同步正向高速转动。

相反，当速度降低时，甩珠会沿着内碗滚向轴心一侧，在这种情况下，完成了高速的切换任务。当电机反向转动时，利用包括花键、螺旋花键，使碗状离心机构以及单向离合器在内的自动离心装置移动到低速齿轮一侧，低速齿轮侧面与低速棘齿之间啮合，实施低速反向转动。

如果在低速齿轮外侧没有设置螺旋离合机构，低速齿轮只能在反向转动时带动低速棘齿实施反向的低速转动，无法实现正向的低速转动，如背景技术中所述，当设置螺旋离合机构后，低速棘齿靠近低速齿轮一侧，只要电机在正向转动时，通过低速齿轮外侧的低速拨杆拨动螺旋离合机构设置的挂挡单向离合器的挂挡外圈，实现挂挡单向离合器的锁止，从而在低速齿轮经挂挡棘齿带动下经挂挡单向离合器带动螺旋离合机构内部的螺旋花间、花键，将动力传递到变档轴上，从换挡输出齿轮将动力输出实现正向转动状况下的低速转动。

从上述内容可知，在正向转动下可实现低速和高速转动，在反向转动时可实现单向旋转，在高速与低速的切换过程中，利用碗状离心机构可实现高低速度之间的自动切换。

附图说明

图1 本发明的整体结构示意图1。

图2本发明的整体结构示意图2。

图3自动离心装置内的碗状离心机构剖面图1。

图4自动离心装置内的碗状离心机构剖面图2。

图5自动离心装置的剖面示意图。

图6自动离心装置的分解示意图。

图7 内碗和外碗之间的单向离合器结构示意图。

图8螺旋离合挂档装置的整体结构示意图。

图9挂档齿轮的外侧结构示意图。

图10变档轴上设置的螺旋离合机构的分解图。

标号说明：环形阵列弧形引导条11、间距11a、环形阻尼弹簧12、柄部12a、弹力弹簧13、外碗14、外圈15、外螺纹花键16、内碗17、内圈18、珠盖19、甩珠20、低速齿环形阵列斜边凹槽21、低速齿凹槽斜边22、高速齿环形阵列斜边凹槽23、高速齿凹槽斜边24、高速棘齿25、低速棘齿26、外花键27、台阶28、缺口29、离合珠30、离合弹簧31、外碗底套32、内外底套33、双联轴40、双联输入齿40a、双联输出齿40b、高速齿轮41a、低速齿轮41b、螺旋离合机构42、低速拨杆43、外侧环形阵列斜边凹槽44、外侧斜边45、过渡轴47、过渡齿轮48、动力齿50、挂档花键套51、挂档外花键51a、挂档内花键51b、换档输出齿53、变档轴54、差速器输入齿55、挂档环形阻尼弹簧121、环柄121a、挂档外圈122、挂档内圈123、 挂档螺旋花键套124、挂档棘齿124a、挂档滚珠125、内挂档螺旋花键126、外挂档螺旋花键127、挂档外圈档环130。

具体实施方式

以下参照附图就本发明的技术方案进行详细说明，在本说明中，所述正向可以理解为前进方向，反向可以理解为倒退方向，正向可在两个个速度（高速和低速）之间切换前行，反向只有一个低速，高速由高速齿轮侧提供动力，低速由低速齿轮侧提供动力。

本发明的技术方案是一种双向双速变速装置，图1是本发明的整体结构示意图1、图2是本发明的整体结构示意图2、图3是自动离心装置内的碗状离心机构剖面图1、图4是自动离心装置内的碗状离心机构剖面图2。双向双速变速装置包括螺旋离合机构42、电机输出轴上设置的动力齿50、高速齿轮41a和低速齿轮41b，所述高速齿轮41a与低速齿轮41b转动设置在变档轴54上，变档轴54上一体设置有变档输出齿轮53，所述动力齿50到高速齿轮41a之间设置的中间齿轮数量与动力齿50到低速齿轮41b之间设置的中间齿轮数量相差数量为奇数个，与低速齿轮41b相对的高速齿轮41a内侧端面上设置有周向倾斜的环形阵列弧形引导条11，高速齿轮41a与低速齿轮41b之间的变档轴54上设置有自动离心装置，自动离心装置包括花间套、碗状离心机构以及单向离合器，碗状离心机构包括叠加在一起的一对带底套的内碗17和外碗14，内碗底套33内周设有内螺旋花键，内碗底套33朝向高速齿轮41a侧设置有高速棘齿25，内碗17碗边朝向低速齿轮41b的轴向上设置有低速棘齿26，高速齿轮41a和低速齿轮41b上分别设置有对应的凹槽，外碗底套32外周设置有带柄的环形阻尼弹簧12，环形阻尼弹簧12的柄端所在的径向位置大于环形阵列弧形引导条11的外径，内碗17和外碗14的碗边朝向低速齿轮41b一侧的轴向上分别固定有单向离合器的内圈18或外圈15，内碗17的碗内侧设置有珠盖19，珠盖19与内碗17之间设置有多个甩珠20，自动离心装置使高速棘齿25以及低速棘齿26在轴向移动，移动后，分别与高速齿轮41a侧面凹槽或低速齿轮41b凹槽啮合连接，啮合后分别进行正向或反向转动，低速齿轮41b外侧的换档轴上设置有螺旋离合机构42，换档输出齿53轮上啮合有差速器输入齿55轮。

在本实施力中，所述动力齿50上啮合有过渡齿轮48，过渡齿轮48固定连接在过渡轴47上，过渡齿轮48同时啮合并将动力输出至高速齿轮41a和双联轴40上固定的双联输入齿40a，双联轴40上同时固定连接的双联输出齿40b，双联输出齿40b与低速齿轮41b啮合，通过这种结构，将动力从动力齿50传递到低速齿轮41b的齿轮数比动力齿50将动力传递到达高速齿轮41a中经过的齿轮数多了一个，最终会达到高速齿轮41a和低速齿轮41b在动力作用下的转动方向相反，可实现正向为快速，反向为慢速的转动。在实际应用中，将正向转动定为车辆的前进方向，反向定为车辆的倒退方向。

高速齿轮41a和低速齿轮41b需要将动力传递到变档轴54，最后传递到变档输出齿53，然后传递到差速器，差速器两端的半轴带动车轮转动。

从高速齿轮41a或低速齿轮41b经过中间设置的自动离心装置实现不同速度下的车轮转动。

图5是自动离心装置的剖面示意图。所述单向离合器包括连接在外碗14边上朝向低速齿轮41b一侧的外圈15和连接在内碗17边上朝向低速齿轮41b一侧的内圈18，内圈18上设置有多个三角形缺口29，缺口29内设置有离合珠30、离合珠后面设置有离合弹簧31，单向离合器在正向转动时内圈18和外圈15之间为锁止状态，内圈18和外圈15同时转动，反向转动时内圈18和外圈15之间为自由状态，内圈18与外圈15之间不会连动。

高速齿轮41a与低速齿轮41b相对的内侧分别设置有高速齿环形阵列斜边凹槽23、和低速齿环形阵列斜边凹槽21，高速齿环形阵列斜边凹槽23和低速齿环形阵列斜边凹槽21以及自动离心装置两侧设置的高速棘齿25和低速棘齿26吻合，高速齿轮41a内侧端面上设置的多个环形阵列弧形引导条11倾斜方向在周向上一致，高速棘齿25和低速棘齿26的倾斜角度相反，高速棘齿25与高速齿环形阵列斜边凹槽23正向转动时啮合，高速棘齿25外侧倾角与高速齿凹槽斜边24角度一致；低速棘齿26与低速齿轮环形阵列斜边凹槽21反向转动时啮合，低速棘齿26外侧倾角与高速齿凹槽斜边22角度一致，低速齿轮41b外侧设置有低速拨杆43以及外侧环形阵列斜边凹槽44，低速齿轮41b通过低速拨杆43以及外侧环形阵列斜边凹槽44与螺旋离合机构42连动，可实现低速正向转动。

图6是自动离心装置的分解示意图。所述变档轴54通过外周设置的外花键27上设置有花键套，花键套内周为直线型内花键，其外周通过外周设置的外螺旋花键16设置有内螺旋花键，内螺旋花键一体设置在内碗底套33的内周，螺旋内花键的轴向长度小于内碗底套33的轴向长度，内碗底套33与螺旋内花键之间设置有台阶28，内碗底套33台阶28上设置有弹力弹簧13的一端，弹力弹簧13的另外一端在轴向上与高速齿轮接触。

所述环形阵列弧形引导条11之间在周向上的间距11a大于等于自动离心装置内设置的带柄阻尼弹簧的柄部12a直径，多个环形阵列弧形引导条11在周向上的倾斜方向一致。

所述高速齿轮41a内侧的高速齿环形阵列斜边凹槽23的环形直径小于低速齿轮41b内侧的低速齿环形阵列斜边凹槽21的环形直径。

所述高速齿轮41a与自动离心装置内碗底套33内台阶28之间设置有轴向弹力弹簧13，外碗底套32外周设置有环形阻尼弹簧12，环形阻尼弹簧12外径小于环形阵列弧形引导条11的内径。

所述低速齿轮41b外侧设置有与螺旋离合机构上棘齿对应的外侧环形阵列斜边凹槽44，螺旋离合机构42通过花键设置在低速齿轮41b外侧的换档轴54上，外侧环形阵列斜边凹槽44的外侧斜边45的倾斜方向与高速齿轮41a上的高速齿环形阵列斜边凹槽23的高速齿凹槽斜边24倾斜方向一致均可在正向转动时啮合。

在上述自动离心装置中，变档轴54上设置有直线外花键27，直线外花键27上设置有花间套，花间套内周为直线内花键，花键套外周加工有外螺旋花键16，外螺旋花键16与内碗底套33内周设置的内螺旋花键啮合，内螺旋花键与内碗底套33为一体结构，但内碗底套33的一部分为内螺旋花键，另外一部分用于设置弹力弹簧13一端的空间，弹力弹簧13的空间与内螺旋花键之间设置有台阶28，空间内径大于内螺旋花键的内径。

低速棘齿26构成的圆环直径大于高速棘齿25构成的圆环直径，低速棘齿26构成的圆环固定在朝向低速齿轮41b的内碗17边内侧轴向上，低速棘齿26圆环直径小于单向离合器内圈18直径，珠盖19设置在低速棘齿26的内周，低速棘齿26构成的环形直径小于内圈18直径。

本发明通过在动力齿50到高速齿轮41a之间设置的中间齿轮数量与动力齿50到低速齿轮41b之间设置的中间齿轮数量相差数量为奇数个，而且高速齿轮41a上设置的高速齿环形阵列斜边凹槽23斜边和低速齿轮41b上设置的低速齿环形阵列斜边凹槽21斜边倾斜方向相反，高速棘齿25和低速棘齿26也相反，因此，可保证高速齿轮41a以及低速齿轮41b与高速棘齿25以及低速棘齿26之间的正向啮合和反向啮合，实现正向高速转动和反向低速转动，从而实现车辆的前进与后退；通过在低速齿轮41b相对的高速齿轮41a内侧端面上设置有周向倾斜的环形阵列弧形引导条11，能够在反向转动时，使环形阵列弧形引导条11引导外碗底套32外周设置的环形阻尼弹簧12的柄部12a沿着其斜边进入弧形引导条在周向上的间距11a内，处于待机状态，有利于变速装置在正向转动时，通过自动离心装置内的螺旋花键带动下，使高速棘齿25进入高速齿轮41a内侧设置的环形阵列斜边凹槽内，实现高速正向转动；通过在高速齿轮41a和低速齿轮41b之间设置自动离心装置可利用电机的速度变化，使碗状离心机构内的甩珠20通过速度的变化产生的离心力沿着径向移动，反向高速时，甩珠20甩向内碗17的碗边一侧，由于碗盖和内碗17之间间隙是轴心宽碗边一侧窄，而且碗边一侧间隙小于甩珠20直径，甩珠20会将内碗17和外碗14挤向高速齿轮41a一侧，使内碗17带动外碗14及其底套沿轴向移向高速齿轮41a一侧，使外碗底套32以及其外周设置的环形阻尼弹簧12沿着螺旋花键周向转动，同时，环形阻尼弹簧12的柄部12a在转动中沿着环形阵列弧形引导条11的斜边逐渐移动滑向弧形引导条在周向上的间距11a内待机，由于设置有压缩弹力弹簧13，移动不会带来冲击，此时由于为反向转动，高速棘齿25并未与高速齿轮41a之间啮合，不能与高速齿轮41a同步旋转；在这种状况下，当电机切换正向转动时，自动离心装置在螺旋花键的带动下，移向高速齿轮41a的一侧，正向状态下也能够使高速齿轮41a和高速棘齿25之间啮合一起转动，由于单向离合器是在正向转动下内圈18与外圈15之间锁止，内碗17被高速棘齿25带动，在锁止状态下依次带动螺旋花键套、花键套、变档轴54以及换挡输出齿53同步转动，也就是实现了同步正向高速转动。

相反，当速度降低时，甩珠20会沿着内碗17滚向轴心一侧，在这种情况下，完成了高速的切换任务。当电机反向转动时，利用包括花键、螺旋花键，使碗状离心机构以及单向离合器在内的自动离心装置移动到低速齿轮41b一侧，低速齿轮41b侧面设置的低速齿环形整列斜边凹槽21与低速棘齿26之间啮合，实施低速反向转动。

如果在低速齿轮41b外侧没有设置螺旋离合机构42，低速齿轮41b只能在反向转动时带动低速棘齿26实施反向的低速转动，无法实现正向的低速转动，如背景技术中所述，当设置螺旋离合机构42后，低速棘齿26靠近低速齿轮41b一侧，只要电机在正向转动时，通过低速齿轮41b外侧低速拨杆43拨动螺旋离合机构42设置的挂挡单向离合器的挂挡外圈15，实现挂挡单向离合器的锁止，从而在低速齿轮41b经挂挡棘齿带动下经挂挡单向离合器带动螺旋离合机构42内部的挂档螺旋花间、花键，将动力传递到变档轴54上，从换挡输出齿轮53将动力输出实现正向转动状况下的低速转动。

从上述内容可知，在正向转动下可实现低速和高速转动，在反向转动时可实现单向旋转，在高速与低速的切换过程中，利用碗状离心机构可实现高低速度之间的自动切换。

尽管在本实施力中所述自动离心装置中利用了甩珠，根据该原理，也可以使用甩块等类似的部件实现上述动作，最终实现高速棘齿与高速齿轮的连动，低速棘齿与低速齿轮之间的连动。