半自动换挡降扭副变速机构的制作方法

本发明涉及汽车变速器领域，是一种安装在手动变速器上辅助进行半自动换挡的副变速机构。

背景技术：

现在国内无论是重卡、中卡、轻卡还是微面微卡，都使用手动换挡的机械变速器，这种变速器虽然具有结构简单、成本低廉、维修方便以及传动效率高等优点，但由于换挡时需要踏离合器踏板才能实现换挡，在车辆重载、堵车以及城市拥堵工况行驶时、频繁使用离合器不仅会增加驾驶操作强度、同时还容易导致离合器早期磨损，增加车辆的使用维修成本，这是现有手动机械变速自身结构所无法避免的。另外，由于车辆空载时车轻、满载时车重、质量差比较大、超载时更为严重，导致变速器和发动机匹配时难以兼顾，发动机的动力性和经济性难以得到充分发挥。

在个人用车市场也还存在一定数量的手动挡小汽车，手动挡小汽车因为其换挡困难使得新手学习起来很难，需要长时间练习才能熟练换挡。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对手动挡变速箱换挡操作繁琐、对离合器磨损严重等问题，提供了一种副变速结构，将其安装在手动变速箱上可以实现半自动换挡。

本发明采用下述技术方案：

一种半自动换挡降扭副变速机构，包括输入轴和输出轴，输入轴和输出轴同轴布置，输出轴端部插入输入轴轴向的凹槽中，输入轴端部的凹槽中安装有直接挡单向离合器，直接挡单向离合器的外圈和输入轴连接，直接挡单向离合器内圈安装在输出轴上。

输出轴上安装有换挡齿毂和换挡齿套，输入轴端部有直接挡结合齿，调节换挡齿套的位置可以控制换挡齿毂是否联接直接挡结合齿。

输入轴上有主动齿和中间轴的从动齿啮合，中间轴的中间轴主动齿和输出轴从动齿啮合，输出轴从动齿安装在单向离合器的外圈上，单向离合器内圈侧面连接高挡结合齿，单向离合器内圈和高挡结合齿空套在输出轴上。

移动换挡齿套的位置可以控制换挡齿毂是否联接高挡结合齿。

从动齿的直径小于中间轴主动齿直径。

主动齿位于输入轴端部，主动齿轴向开孔用于安装直接挡单向离合器，输出轴穿过直接挡单向离合器内圈并与输入轴端部的凹槽实现滑动配合。

直接挡结合齿固连在主动齿外侧。

输入轴和输出轴通过两个轴承固定安装位置，一个轴承和输入轴配合，另一个轴承和输出轴配合。

副变速机构安装在主变速器侧面，通过电动换挡机构控制换挡齿套的位置，通过手动换挡机构控制主变速器。本副变速机构和住变速器配合使用，输出轴通过其端部的输出轴主动齿将动力传递到主变速器，输出轴最大输出扭矩小于或等于主变速器所能承受的最大输入扭矩。

本发明的有益效果：

由于副变速的低速挡是直接挡，通过它传递的发动机最大扭矩不会增大；而副变速的高速挡是超速挡，通过它传递的发动机最大扭矩只会降低，因此，采用这种半自动换挡降扭副变速机构，不会影响主变速器的可靠性和使用寿命

本发明满足交通安全法规、在车辆行驶需要时，能够可靠利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速、从而保障行车安全，同时还可以优化发动机和变速器之间的匹配，让发动机性能得到更加充分的发挥，从而提高整车的动力性和燃油经济性；还可以改变传统的驾驶模式、减轻汽车驾驶人的劳动强度，在正常行驶时换挡不再需要踩离合器，大大减少操作难度；可以显著延长离合器的使用寿命、节约汽车的使用维修费用；

不需要改变原有的手动挡主变速器结构，只需要将主变速器壳体切开，插入安装本副变速器机构即可完成对现有手动挡变速器的改装。本发明结构简单、成本低廉、制造容易、维修方便、特别适合中国国情，具有较大的社会意义和经济意义，值得推广应用。

附图说明

图1为实施例2副变速机构示意图。

图2为实施例2副变速低挡单向传动示意图。

图3为实施例2副变速直接挡单向传动示意图。

图4为实施例2副变速低挡单向离合器锁止示意图。

图5为实施例3结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

一种半自动换挡降扭副变速机构，包括输入轴(1)和输出轴(2)，输入轴（1）和输入轴（2）同轴布置，输入轴（2）端部插入输入轴（1）轴向的凹槽中，输入轴（1）端部的凹槽中安装有直接挡单向离合器（4），直接挡单向离合器（4）的外圈和输入轴（1）连接，直接挡单向离合器内圈（3）安装在输出轴（2）上。输出轴(2)上安装有换挡齿毂(7)和换挡齿套(8)，输入轴（1）端部有直接挡结合齿(6)，调节换挡齿套(8)的位置可以控制换挡齿毂(7)是否联接直接挡结合齿(6)。

当换挡齿套8仅和换挡齿毂7配合时，输入轴1动力经过单向离合器4、单向离合器内圈3传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下无需脚踏离合器即可直接操纵手柄换挡。

当换挡齿套8一半和换挡齿毂7配合，另一半和直接挡结合齿6配合时，输入轴1动力经过直接挡结合齿6、换挡齿套8、换挡齿毂7传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下单向离合器4内外圈保持同步转动，车辆能够利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，但此时需要踏离合器踏板才能手动换挡。

实施例二：本实施例是在实施例1的基础上增设中间轴进行高挡传动。

输出轴2和输入轴1同轴布置，输入轴1轴向开设凹槽孔，输出轴2插入输入轴1内的凹槽实现滑动配合。输入轴1上安装的主动齿5和中间轴13的从动齿15啮合，中间轴13的中间轴主动齿14和输出轴从动齿10啮合，输出轴从动齿10安装在单向离合器41的外圈上，单向离合器内圈11侧面连接高挡结合齿9，单向离合器内圈11和高挡结合齿9空套在输出轴2上。

输出轴2中部安装有换挡齿毂7，换挡齿毂7位于直接挡结合齿6与高挡结合齿9之间。通过调节换挡齿毂7上换挡齿套8的位置可以控制换挡齿毂7是否联接直接挡结合齿6或高挡结合齿9。

进一步的，如图1，主动齿5位于输入轴1端部，主动齿5轴向开孔，开孔一直贯穿到输入轴1内，直接挡单向离合器4就安装在主动齿5开孔中央，主动齿5和输入轴1连接为一体，直接挡结合齿6位于主动齿5外侧同样固连为一体。

如图2当换挡齿套8位于中间位置时，动力传递线路为：输入轴1动力经过主动齿5、直接挡单向离合器4、直接挡单向离合器内圈3传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下无需脚踏离合器即可直接操纵手柄换挡。

如图3，当换挡齿套8移向主动齿5，使直接挡结合齿6和换挡齿毂7联接时，动力传递线路如下:输入轴1-主动齿5-直接挡结合齿6-换挡齿套8-换挡齿毂7-输出轴2-输出轴主动齿12-主变速器。此时换挡需要脚踏离合器分离，不能半自动换挡，但能够可靠地利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，满足交通法规为行车安全提供了必不可少的结构保障。

如图4，当换挡齿套8移向输出轴从动齿10使高挡结合齿9和换挡齿毂7联接时，发动机的输出扭矩依次通过输入轴1、主动齿5、中间轴从动齿15、中间轴13、中间轴主动齿14、输出轴从动齿10、单向离合器41、单向离合器内圈11、低挡接合齿9、换挡齿套8、换挡齿毂7、主变速输入轴（输出轴2），将发动机的输出扭矩降扭后输入主变速器。此时若要加挡或减挡，不必脚踏使用离合器踏板，此时为高挡工况，在此工况下实际上原有的原手动挡各个挡位均提高一定的转速比。

实施例三：如图5是利用本副变速机构对现有手动挡变速箱进行改装，本副变速机构安装在原有的主变速器侧面，原有的主变速器安装在主变速前壳体21、主变速器壳体24和主变速器后端盖26中并设有手动换挡机构25，将原有主变速前壳体21和主变速器壳体24分离，在两者之间安装副变速壳体22，本副变速机构安装在副变速壳体22中并位于主变速器侧面，将输出轴2上的输出轴主动齿12和主变速器的输入轴上的从动齿啮合起来。在副变速壳体22上安装副变速的电动换挡机构23，通过电动换挡机构23控制换挡齿套8的位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。