專利名稱：汽車節(jié)油變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型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(shù)：
現(xiàn)有的汽車變速器的傳動結(jié)構(gòu)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，中間軸上的擋位齒輪又與輸出軸(亦稱二軸) 上的擋位齒輪嚙合，因此無論在何種狀態(tài)下變速器中的各齒輪都在轉(zhuǎn)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 一般喜歡掛直接擋行駛，即將變速器的輸入軸與輸出軸連接在一起。當(dāng)汽 車變速器掛直接擋時，變速器里的各齒輪處于無負(fù)荷空轉(zhuǎn)狀態(tài)，產(chǎn)生無謂的 能量消耗，特別是空轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)容
本實用新型所要解決的問題是提供一種在掛直接擋時中間軸不轉(zhuǎn)的汽車 節(jié)油變速器。B卩掛直接擋時只有輸入軸、輸出軸及輸出軸上的同步轂轉(zhuǎn)動， 從而使發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)， 中間軸傳動齒輪、中間軸、中間軸上的各擋位齒輪以及輸出軸上的各擋位齒 輪都不轉(zhuǎn)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(shù)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(shè)有的輸入軸齒輪與中間軸的傳動齒輪常嚙合, 中間軸上的各擋位齒輪分別與輸出軸上的各擋位齒輪嚙合，本實用新型的改 進(jìn)之處是輸入軸齒輪空套在輸入軸上，輸入軸上還設(shè)有一個與輸入軸一起轉(zhuǎn) 動的輸入軸同步器，該輸入軸同步器的撥叉通過一個行程放大機(jī)構(gòu)與換擋操 縱機(jī)構(gòu)連接，當(dāng)輸入軸同步器的撥叉向左或向右移動時該輸入軸同步器與輸 入軸齒輪結(jié)合或與輸出軸結(jié)合。當(dāng)輸入軸同步器與輸入軸齒輪結(jié)合后，輸入 軸通過同步器帶動輸入軸齒輪轉(zhuǎn)動，則中間軸轉(zhuǎn)動，此時的變速器就和普通 變速器一樣；當(dāng)輸入軸同步器與輸入軸齒輪脫開而與輸出軸結(jié)合后，輸入軸 通過同步器與輸出軸連接在一起，即處于節(jié)油的直接擋狀態(tài)，此時輸入軸齒 輪不轉(zhuǎn)，則中間軸不轉(zhuǎn)，變速器里的齒輪全部不轉(zhuǎn)動。行程放大機(jī)構(gòu)的作用 是保證輸入軸同步器要么與輸入軸齒輪結(jié)合，要么與輸出軸結(jié)合，而不會停 在中間位置，這就相當(dāng)于一次操作要同時完成摘擋和掛擋，即換擋操縱機(jī) 構(gòu)通過行程放大機(jī)構(gòu)可以使駕駛員在一次掛直接擋操作或摘掉直接擋操作時 讓輸入軸同步器移動相當(dāng)于兩倍的掛擋或摘擋行程，使同步器從一個掛擋位 置越過中間位置而移動到另一個掛擋位置。
上述的行程放大機(jī)構(gòu)可采用最為簡單的杠桿機(jī)構(gòu)，該杠桿的一端與輸入 軸同步器的撥叉連接，杠桿的另一端通過聯(lián)動件與變速桿連接。 一般情況下， 變速器各同步器的掛擋行程是相同的，此時該杠桿的杠桿比為1 : 2。
上述所說的輸入軸同步器也可以用功能相同的滑套替代。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)潤滑效果，本實用新型的變速器輸入軸上還可以安裝一 個油泵，該油泵的進(jìn)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(shè)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(yīng)于輸入軸和輸出軸上各轉(zhuǎn)動部件的運(yùn)
動摩擦面。當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動時，帶動油泵轉(zhuǎn)動，將油送到輸入軸和輸出軸上的
各運(yùn)動摩擦面。上述安裝在變速器輸入軸上的油泵最好采用內(nèi)嚙合齒輪泵。
為了消除駕駛員掛直接擋的操作與掛其它擋位時力量明顯增大的感覺，
輸入軸同步器最好采用雙錐面同步器。
本實用新型在掛直接擋時變速器的齒輪不轉(zhuǎn)動，所以其運(yùn)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(yùn)營成本。由于設(shè)置了行程放大
的直接擋操縱機(jī)構(gòu)，駕駛員的換擋操作和原有的習(xí)慣一樣。


圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示為掛上直接擋后的狀態(tài)。
圖2為本實用新型摘掉直接擋時的狀態(tài)圖。 圖3為本實用新型潤滑系統(tǒng)的一個實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)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(jìn)擋和一個倒擋 (一擋和倒擋傳動與現(xiàn)有的變速器相同，故沒有畫出)，圖中所示的各擋位位 置只是示意性說明，實際的擋位位置可根據(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，中間軸上的各齒輪與中 間軸結(jié)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(shè)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(zhuǎn)動。直接擋撥叉7與輸入軸同步器6連接，通過直接擋撥叉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(jié) 合在一起。圖1所示為同步器6右移后與輸出軸2結(jié)合，此時輸入軸1與輸 出軸2連接為一體，變速器為掛直接擋狀態(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(zhuǎn)，故中間軸3不轉(zhuǎn)，變速器中的各齒輪也都不轉(zhuǎn)動，從而避免了齒輪攪 油所引起的功率損失。
如圖2所示要摘掉直接擋時，直接擋撥叉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(jié)合，輸入軸1通過同步器6帶動齒輪4 轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過中間軸傳動齒輪5帶動中間軸3轉(zhuǎn)動，此時可以掛其它擋。 譬如圖中所示的輸出軸高速擋與次高速擋同步器8右移，與次高速擋齒輪9 結(jié)合后掛次高速擋。如果同步器8左移，則與高速擋齒輪10結(jié)合掛高速擋。 掛其它兩個低速擋可通過第二同步器11的左右移動來實現(xiàn)。
另外，由于變速器在掛直接擋位時其所有齒輪包括中間軸不轉(zhuǎn)，而輸出 軸的轉(zhuǎn)速很高，為了從直接擋轉(zhuǎn)到掛高速擋或次高速擋讓輸出軸與靜止的高 速擋齒輪10或次高速擋齒輪9及中間軸總成迅速同步，輸出軸換擋用同步器 中的高速擋與次高速擋同步器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，本實例的掛直接擋的操縱采用了行程放大機(jī)構(gòu)直接擋 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 步器的掛擋或摘擋行程相同。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移動一個掛擋行程，則直接擋撥叉7將移動兩 倍的掛擋行程，所以一次掛擋操作就可實現(xiàn)同步器6的摘擋和掛擋，加之行 程放大杠桿還具有反向作用，使得駕駛員掛直接擋或從直接擋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(xí)慣。 為了進(jìn)一步增強(qiáng)潤滑效果，本實例還增設(shè)了一各通過輸入軸和輸出軸中心的軸向孔對各運(yùn)動摩擦面供油的潤滑系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)參見圖3。在變速器輸入 軸1上安裝一個內(nèi)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(jié)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(nèi)。齒輪泵的 外齒輪21與內(nèi)齒輪23嚙合，外齒輪21上設(shè)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(shè)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(yùn)動面。輸入軸驅(qū)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(yùn)動面。
權(quán)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)，其中輸入軸齒輪(4)與中間軸的傳動齒輪(5)常嚙合，中間軸上的各擋位齒輪分別與輸出軸上的各擋位齒輪嚙合，輸出軸上設(shè)有換擋用同步器，其特征是輸入軸齒輪(4)空套在輸入軸(1)上，輸入軸上還設(shè)有一個與輸入軸一起轉(zhuǎn)動的輸入軸同步器(6)，該輸入軸同步器的撥叉(7)通過一個行程放大機(jī)構(gòu)與換擋操縱機(jī)構(gòu)連接，當(dāng)輸入軸同步器的撥叉向左或向右移動時該輸入軸同步器(6)與輸入軸齒輪(4)結(jié)合或與輸出軸(2)結(jié)合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是所說的行程放大機(jī)構(gòu)是杠桿 機(jī)構(gòu)，該杠桿(12)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。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是所說的輸入軸同步器(6) 用功能相同的滑套替代。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器，其特征是所說的行程放大杠桿(12) 的杠桿比為1 : 2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4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(quán)利要求5所述的變速器，其特征是所說的輸出軸換擋用同步器 中的高速擋與次高速擋同步器(8)采用三錐面同步器或雙錐面同步器或滑套。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的變速器，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(jìn)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(shè)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(yīng)于輸入軸和輸出軸上各轉(zhuǎn)動部件的運(yùn)動摩擦面。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的變速器，其特征是所說的油泵(20)采用內(nèi)嚙 合齒輪泵。
專利摘要本實用新型是一種汽車節(jié)油變速器，在掛直接擋時其中間軸不轉(zhuǎn)，從而避免不必要的攪油功率損失。本變速器包括輸入軸、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(shè)有一個與輸入軸一起轉(zhuǎn)動的輸入軸同步器，該輸入軸同步器的撥叉通過一個行程放大機(jī)構(gòu)與換擋操縱機(jī)構(gòu)連接，當(dāng)輸入軸同步器的撥叉向右移動時輸入軸同步器與輸入軸齒輪脫開而與輸出軸結(jié)合后，輸入軸與輸出軸連接為一體，此時輸入軸齒輪不轉(zhuǎn)，則中間軸傳動齒輪、中間軸上的各擋位齒輪以及輸出軸上的各擋位齒輪都不轉(zhuǎn)動；當(dāng)輸入軸同步器與輸入軸齒輪結(jié)合后，此時的變速器就和普通變速器一樣。
文檔編號F16H3/08GK201368182SQ20082022272
公開日2009年12月23日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)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(zé)任公司