專利名稱：汽車節(jié)油變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于可變速比的齒輪傳動裝置，具體地說是一種汽車節(jié)油變速器。
背景技術：
現(xiàn)有的汽車變速器的傳動結構是輸入軸(亦稱一軸)的齒輪(一軸齒 輪)與中間軸傳動齒輪常嚙合，中間軸上的檔位齒輪又與輸出軸(亦稱二軸) 上的檔位齒輪嚙合，因此無論在何種狀態(tài)下變速器中的各齒輪都在轉動。高 速公路目前己經(jīng)成為公路交通的主干，為了多拉快跑，在高速公路上駕駛員 一般喜歡掛直接檔行駛，即將變速器的輸入軸與輸出軸連接在一起。當汽 車變速器掛直接檔時，變速器里的各齒輪處于無負荷空轉狀態(tài)，產(chǎn)生無謂的 能量消耗，特別是空轉著的齒輪還繼續(xù)攪拌著變速器里的齒輪油，而這種攪 油所引起的功率損失還是比較大的。另外，長期高速空轉著的齒輪會使齒輪 的齒面磨損、中間軸軸承磨損，對于單中間軸變速器而言還會使二軸的滾針 軸承磨損，使得變速器出故障的概率增加、產(chǎn)品壽命縮短、噪音加大。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種在掛直接檔時中間軸不轉的汽車節(jié)油 變速器。S卩掛直接檔時只有輸入軸、輸出軸及同步轂轉動，從而使發(fā)動機 的功率直接傳遞到輸出軸上，而變速器里的輸入軸齒輪不轉，中間軸傳動齒 輪、中間軸、中間軸上的各檔位齒輪以及輸出軸上的各檔位齒輪都不轉動， 這樣就能避免普通變速器不必要的攪油功率損失。
解決上述問題的技術方案是所提供的汽車節(jié)油變速器包括輸入軸、輸出軸和中間軸，其中輸入軸上設有的輸入軸齒輪與中間軸的傳動齒輪常嚙合， 中間軸上的各檔位齒輪分別與輸出軸上的各檔位齒輪嚙合，本發(fā)明的改進之 處是輸入軸齒輪空套在輸入軸上，輸入軸上還設有一個與輸入軸一起轉動的 輸入軸同步器，該輸入軸同步器通過換擋操縱機構選擇性的與輸入軸齒輪結 合或與輸出軸結合。當輸入軸同步器與輸入軸齒輪結合后，輸入軸通過同步
器帶動輸入軸齒輪轉動，則中間軸轉動，此時的變速器就和普通變速器一樣；
當輸入軸同步器與輸入軸齒輪脫開而與輸出軸結合后，輸入軸通過同步器與 輸出軸連接在一起，即處于直接檔狀態(tài)，此時輸入軸齒輪不轉，則中間軸傳 動齒輪不轉，中間軸不轉，中間軸上的各檔位齒輪不轉、輸出軸上的各檔位 齒輪也不轉。
本發(fā)明可用于單中間軸變速器和雙中間軸變速器，即上述所說的中間 軸可以是一個，也可以是兩個。
上述所說的同步器也可以用功能相同的滑套替代。
同步器具有三種狀態(tài)兩個掛檔狀態(tài)和一個空檔狀態(tài)，空檔狀態(tài)時同步 器位于中間位置，同步器從空檔到掛檔狀態(tài)需要從中間位置左移或右移一個 掛檔行程。本發(fā)明的輸入軸同步器要么與輸入軸齒輪結合，要么與輸出軸結 合。因此這兩種狀態(tài)轉換時輸入軸同步器要移動相當于兩倍的掛檔行程，艮口 先從一個掛檔位置移動到中間位置(相當于摘檔)，再繼續(xù)移動到另一個掛檔 位置(相當于掛檔)，這種情況反映到駕駛員的操作上就需要將變速桿移動更 多的距離或角度。為了使駕駛員仍保持原有的操作習慣，本發(fā)明進一步的改 進在于在換擋操縱機構中增設一個實現(xiàn)行程放大的杠桿，該杠桿的一端與 輸入軸同步器的撥叉連接，該杠桿的另一端通過聯(lián)動件與變速桿連接，所說 行程放大杠桿的杠桿比是這樣確定的掛直接檔時，當聯(lián)動件移動一個掛檔行程時，輸入軸同步器從其與輸入軸齒輪結合的位置經(jīng)過中間位置而移動到 與輸出軸結合的位置。這樣，當駕駛員掛其它檔位而要摘掉直接檔時，直接 檔導塊移動一個掛檔行程，則直接檔撥叉帶動輸入軸同步器依次完成摘檔和 掛檔，也就是說駕駛員是在不知覺的情況下將該變速器從節(jié)能的直接檔狀態(tài) 變回到中間軸旋轉的普通狀態(tài)。
為了進一步增強潤滑效果，本發(fā)明的變速器輸入軸上還可以安裝一個油 泵，該油泵的進油口延伸到變速器里的齒輪油中，油泵的出油口與變速器輸 入軸的中心軸向孔連通，輸入軸的中心軸向孔通過一個連接管與變速器輸出 軸的中心軸向孔連通，變速器輸入軸和輸出軸上設有多個與其中心軸向孔連 通的徑向孔，這些徑向孔分別對應于輸入軸和輸出軸上各轉動部件的運動摩 擦面。當輸入軸轉動時，帶動油泵轉動，將油送到輸入軸和輸出軸上的各運 動摩擦面。上述安裝在變速器輸入軸上的油泵最好采用內嚙合齒輪泵。
為了消除駕駛員掛直接檔的操作與掛其它檔位時力量明顯增大的感覺，
輸入軸同步器最好釆用雙錐面同步器。
本發(fā)明在掛直接檔時變速器的齒輪不轉動，所以其運行時的噪音較低，不
但節(jié)約燃油、降低能耗，而且也減少了齒輪和軸承的磨損，使變速器能有效
的延長壽命，減少故障，降低汽車的運營成本。由于設置了行程放大的直接
檔操縱機構，駕駛員的換擋操作和原有的習慣一樣。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖，圖中所示為掛上直接檔后的狀態(tài)。
圖2為本發(fā)明摘掉直接檔時的狀態(tài)圖。 圖3為本發(fā)明潤滑系統(tǒng)的一個實施方式的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的內容加以詳細說明。
如圖1所示本實施例為雙中間軸變速器，具有六個前進檔和一個倒檔 (其中一檔和倒檔傳動與現(xiàn)有的變速器相同，故沒有畫出)，圖中所示的各檔 位位置只是示意性說明，實際的檔位位置可根據(jù)要求安排。本節(jié)油變速器具 有輸入軸1、輸出軸2和兩個中間軸3 (圖中只畫出一個中間軸)，輸入軸齒
輪4空套在輸入軸1上，它與中間軸傳動齒輪5常嚙合，中間軸上的各檔位
齒輪與中間軸結合在一起，而輸出軸上的各齒輪空套在輸出軸上。輸入軸1
上設有一個雙錐面鎖環(huán)式同步器6，它與輸入軸1之間為花鍵連接，所以與輸 入軸1 一起轉動。直接檔撥叉7與輸入軸同步器6連接，通過直接檔撥叉7 可以使輸入軸同步器6左右移動，從而實現(xiàn)同步器6與輸入軸齒輪4或與輸 出軸2結合在一起。圖1所示為同步器6右移后與輸出軸2結合，此時輸入 軸1與輸出軸2連接為一體，變速器為掛直接檔狀態(tài)，輸出軸2上的同步器 處于中間位置。由于輸入軸同步器6右移后與輸入軸齒輪4脫開，所以輸入 軸齒輪4不轉，故中間軸3不轉，變速器中的各齒輪也都不轉動，從而避免 了齒輪攪油所引起的功率損失。
如圖2所示要摘掉直接檔時，直接檔撥叉7左移，使輸入軸同步器6 與輸出軸2脫開而與輸入軸齒輪4結合，輸入軸1通過同步器6帶動齒輪4 轉動，進而通過中間軸傳動齒輪5帶動中間軸3轉動，此時可以掛其它檔。 譬如圖中所示的輸出軸高速檔與次高速檔同步器8右移，與次高速檔齒輪9 結合后掛次高速檔。如果同步器8左移，則與高速檔齒輪10結合掛高速檔。 掛其它兩個低速檔可通過第二同步器11的左右移動來實現(xiàn)。
另外，由于變速器在掛直接檔位時其所有齒輪包括中間軸不轉，而輸出 軸的轉速很高，為了從直接檔轉到掛高速檔或次高速檔讓輸出軸與靜止的高 速檔齒輪10或次高速檔齒輪9及中間軸總成迅速同步，輸出軸換擋用同步器 中的高速檔與次高速檔同步器8最好采用同步力矩很大的三錐面同步器，也可采用雙錐面同步器或滑套。
參見圖l、圖2，本實例的掛直接檔的操縱采用了行程放大機構直接檔
撥叉7與一個行程放大杠桿12連接(也可以通過連接件與行程放大杠桿11 連接)，行程放大杠桿12由聯(lián)動件13來帶動，其杠桿比為1 : 2,變速器各同 步器的掛檔或摘檔行程相同。聯(lián)動件13是由變速桿帶動的，由于杠桿12的 行程放大作用，如果聯(lián)動件13移動一個掛檔行程，則直接檔撥叉7將移動兩 倍的掛檔行程，所以一次掛檔操作就可實現(xiàn)同步器6的摘檔和掛檔，加之行 程放大杠桿還具有反向作用，使得駕駛員掛直接檔或從直接檔掛其它擋時的 操作動作與普通變速器的操作動作一樣，即駕駛員不用改變原有的操作習慣。 為了進一步增強潤滑效果，本實例還增設了一各通過輸入軸和輸出軸中 心的軸向孔對各運動摩擦面供油的潤滑系統(tǒng)，其結構參見圖3。在變速器輸入 軸1上安裝一個內嚙合齒輪泵20，該齒輪泵的外齒輪21通過鍵連接與輸入軸 l結合在一起，齒輪泵的泵體22安裝在變速器輸入軸的軸承蓋內。齒輪泵的 外齒輪21與內齒輪23嚙合，外齒輪21上設有相互連通的軸向孔24和徑向 孔25，外齒輪的軸向孔24通過泵體或泵蓋上的配油通道與齒輪泵的壓油腔相 通，外齒輪的徑向孔25通過輸入軸的徑向孔26與輸入軸中心的軸向孔27連 通，輸入軸中心的軸向孔27通過一個連接管28與變速器輸出軸2的中心軸 向孔29連通，在輸出軸2上還設有多個與其中心軸向孔29連通的徑向孔30, 它們分別通向各摩擦運動面。輸入軸驅動齒輪泵，將變速器里的油通過輸入 軸和輸出軸的中心軸向孔和徑向孔送到各摩擦運動面。
權利要求
1、一種汽車節(jié)油變速器，包括輸入軸(1)、輸出軸(2)和中間軸(3)，其中輸入軸上設有的輸入軸齒輪(4)與中間軸的傳動齒輪(5)常嚙合，中間軸上的各檔位齒輪分別與輸出軸上的各檔位齒輪嚙合，輸出軸上設有換檔用同步器，其特征是輸入軸齒輪(4)空套在輸入軸(1)上，輸入軸上還設有一個與輸入軸一起轉動的輸入軸同步器(6)，該輸入軸同步器(6)通過換擋操縱機構選擇性的與輸入軸齒輪(4)結合或與輸出軸(2)結合。
2、 根據(jù)權利要求1所述的變速器，其特征是所說的換擋操縱機構中設有 一個實現(xiàn)行程放大的杠桿(12)，該杠桿的一端與輸入軸同步器(6)的撥叉(7)連接，該杠桿的另一端通過聯(lián)動件(13)與變速桿連接，所說行程放大 杠桿的杠桿比是這樣確定的掛直接檔時，當聯(lián)動件(13)移動一個掛檔行 程時，輸入軸同步器(6)從其與輸入軸齒輪(4)結合的位置經(jīng)過中間位置 而移動到與輸出軸(2)結合的位置。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的變速器，其特征是所說的變速器輸入軸上 還安裝一個油泵(20)，該油泵的進油口延伸到變速器里的齒輪油中，油泵的 出油口與變速器輸入軸的中心軸向孔(27)連通，輸入軸的中心軸向孔通過 一個連接管(28)與變速器輸出軸的中心軸向孔(29)連通，變速器輸入軸 和輸出軸上設有多個與其中心軸向孔(28、 29)連通的徑向孔，這些徑向孔 分別對應于輸入軸和輸出軸上各轉動部件的運動摩擦面。
4、 根據(jù)權利要求3所述的變速器，其特征是所說的油泵(20)采用內嚙 合齒輪泵。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的變速器，其特征是所說的輸入軸同步器(6) 采用雙錐面同步器。
6、 根據(jù)權利要求3所述的變速器，其特征是所說的輸入軸同步器(6) 采用雙錐面同步器。
7、 根據(jù)權利要求1或2所述的變速器，其特征是所說的輸出軸換擋用同 步器中的高速檔與次高速檔同步器(8)采用三錐面同步器或雙錐面同步器或 滑套。
8、 根據(jù)權利要求3所述的變速器，其特征是所說的輸出軸換擋用同步器 中的高速檔與次高速檔同步器(8)采用三錐面同步器或雙錐面同步器或滑套。
9、 根據(jù)權利要求7所述的變速器，其特征是所說的輸出軸換擋用同步器 中的高速檔與次高速檔同步器(8)采用三錐面同步器或雙錐面同步器或滑套。
全文摘要
本發(fā)明是一種汽車節(jié)油變速器，所要解決的問題是在掛直接檔時中間軸不轉，從而避免不必要的攪油功率損失。本發(fā)明的變速器包括輸入軸、輸出軸和中間軸，輸入軸齒輪與中間軸的傳動齒輪常嚙合，但輸入軸齒輪空套在輸入軸上，輸入軸上還設有一個與輸入軸一起轉動的輸入軸同步器，該輸入軸同步器通過換檔操縱機構選擇性的與輸入軸齒輪結合或與輸出軸結合。當輸入軸同步器與輸入軸齒輪脫開而與輸出軸結合后，輸入軸通過同步器與輸出軸連接在一起，此時輸入軸齒輪不轉，則中間軸傳動齒輪、中間軸上的各檔位齒輪以及輸出軸上的各檔位齒輪都不轉動；當輸入軸同步器與輸入軸齒輪結合后，此時的變速器就和普通變速器一樣。
文檔編號B60K17/06GK101412367SQ20081023253
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權日2008年12月2日
發(fā)明者孫智金, 李大開, 林 楊, 王順利 申請人:陜西法士特齒輪有限責任公司