一种卡轮式手动变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变速器，具体涉及的是一种卡轮式手动变速器。
【背景技术】
[0002]变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，又称变速箱，是汽车、电动车、摩托车等交通工具的主要零部件之一。
[0003]传统的变速器主要分为手动变速器和无极变速器(CTV) ο然而，这两类变速器目前均存在着各自的缺陷，如下所述:
[0004](I)手动变速器，结构复杂、操作要求高，较难掌握好换挡时机。例如，汽车在驾驶的过程中，如果油门和离合器配合不好的话，耗油较为严重，而且容易驾驶疲劳。同时，手动变速器在换挡、特别是换高速档时，如果变速器和离合器配合不好的话，换挡杆处还会产生明显的“顿挫”感，原因在于快速跳挡时，档位之间的齿轮比较大，齿轮之间较难快速吻合，所以会产生“顿挫”感。
[0005](2)无极变速器，它是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，在主、从动轮相配合的过程中，传动带容易损坏，无法承受较大的载荷，并且维护成本较尚O
[0006]针对现有变速器的上述问题，本领域技术人员有必要对其进行改进。
【发明内容】
[0007]针对上述技术不足，本发明提供了一种卡轮式手动变速器，具有结构简单、操作方便、油耗低、且维护成本低的特点。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0009]一种卡轮式手动变速器，包括变速器外壳，均设置在该变速器外壳内的输入轴和输出轴，以及设置在变速器外壳外部、且一端伸入到变速器外壳中的换挡杆，还包括均由一个主动环形锥齿轮和从动环形锥齿轮相互啮合构成、并且顺序拉直排列的一档控制齿轮排、二档控制齿轮排和三档控制齿轮排；所述输入轴上设有可顺着其平移并紧固主动环形锥齿轮、以使输入轴带动其中一个主动环形锥齿轮转动的第一卡轮装置，所述输出轴上设有可顺着其平移并紧固从动环形锥齿轮、以使其中一个从动环形锥齿轮带动输出轴转动的第二卡轮装置；所述第一卡轮装置和第二卡轮装置同时与一平推机构连接，该平推机构与换挡杆伸入变速器外壳内的一端连接、并可在换挡杆带动下推动第一卡轮装置和第二卡轮装置同时平移。
[0010]进一步地，所述输入轴无接触贯穿所有主动环形锥齿轮的轴心，所述输出轴无接触贯穿所有从动环形锥齿轮的轴心。
[0011]再进一步地，本发明还包括倒车档控制齿轮排，该倒车档控制齿轮排包括由输入轴无接触贯穿轴心的第一倒档环形锥齿轮，由输出轴无接触贯穿轴心的第二倒档环形锥齿轮，以及同时与第一倒档环形锥齿轮和第二倒档环形锥齿轮相啮合的惰轮。
[0012]为有效缩小变速器的整体体积，所述三档控制齿轮排上的主动环形锥齿轮与从动环形锥齿轮之间通过转换齿轮组连接。
[0013]更进一步地，所述一档控制齿轮排、二档控制齿轮排、三档控制齿轮排和倒车档控制齿轮排上均设有可使其悬空定位的定轮片，所有的定轮片均固定在变速器外壳内壁上。
[0014]具体地说，所述第一卡轮装置和第二卡轮装置均为内环设有卡槽的连接齿轮；所述输入轴和输出轴外表面均设有与卡槽相配合、以使连接齿轮随输入轴一同转动的同时能够平移的卡条；所述一档控制齿轮排、二档控制齿轮排、三档控制齿轮排和倒车档控制齿轮排各自的环形锥齿轮的内环上均设有可与连接齿轮的齿部啮合的内齿。
[0015]或者，所述第一卡轮装置包括内置在输入轴中并可顺着其平移的第一移动杆，设置在该第一移动杆一端的第一推块，成排开设在输入轴上、并与第一倒档环形锥齿轮和所有的主动环形锥齿轮一一位置对应的第一安装通槽，以及内置在每个第一安装通槽中、并且均可由第一推块从第一安装槽中推出至输入轴外的第一弹力杆，所述第一移动杆另一端与平推机构连接；所述第一倒档环形锥齿轮和所有主动环形锥齿轮的内环上均设有用于第一弹力杆伸出时插入其中、使输入轴与相应环形锥齿轮连接的第一凹槽。
[0016]更进一步地，所述第二卡轮装置包括内置在输出轴中并可顺着其平移的第二移动杆，设置在该第二移动杆一端的第二推块，成排开设在输出轴上、并与第二倒档环形锥齿轮和所有的从动环形锥齿轮一一位置对应的第二安装通槽，以及内置在每个第二安装通槽中、并且均可由第二推块从第二安装槽中推出至输出轴外的第二弹力杆，所述第二移动杆另一端与平推机构连接；所述第二倒档环形锥齿轮和所有从动环形锥齿轮的内环上均设有用于第二弹力杆伸出时插入其中、使输出轴与相应环形锥齿轮连接的第二凹槽。
[0017]更进一步地，所述连接齿轮的齿部两侧均开设有第一倒角，所有的内齿各自的两侧均开设有与第一倒角互为补角的第二倒角。
[0018]具体地说，所述平推机构包括一端同时与第一卡轮装置和第二卡轮装置连接、并可推动二者同时平移的连接杆，设置在该连接杆另一端的球形罩壳，以及内置在该球形罩壳中、且与换挡杆连接的球体。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0020](I)本发明结构巧妙、设计合理，其通过改变换挡控制的方式，利用换挡杆、平推机构、卡轮装置和输入轴的配合，在不同档位的控制下，由卡轮装置结合相应档位的控制齿轮排，实现了输入轴、输出轴与控制齿轮排的连接，从而将输入轴的动能经控制齿轮排不同程度的转速变换后传递至输出轴输出，进而实现不同的转速效果，达到交通工具(例如汽车)档位速度变化的目的。本发明不仅传动效率高，而且无需与离合器配合便可实现换挡，操作简单、控制方便、油耗低，并且在交通行驶的过程中，由于卡轮装置是在平推机构的控制下，顺序卡入到控制各个档位的齿轮排中的，因此，在交通工具行驶并换挡的过程中，车速的变化相当平稳、连续，不会出现“顿挫”感。
[0021](2)本发明中的卡轮装置可采用连接齿轮，并与输入、输出轴采用卡槽和卡条的方式配合，从而既能实现输入轴带动连接齿轮转动，也能实现连接齿轮带动输出轴转动，同时，连接齿轮还能由平推机构带动作直线移动，这种设计方式不仅可以满足换挡要求，而且易于操作，大幅简化了变速器的结构。
[0022](3)本发明中的卡轮装置还可以设置成移动杆+推块+安装槽+弹力杆的结构形式，在配合齿轮排上的凹槽后，利用平推机构推动移动杆及其上的推块移动，从而利用推块可以将与某个档位的控制齿轮排对应的弹力杆从安装槽中推出输入轴外(输出轴上的弹力杆也被推出)，使弹力杆插入到凹槽中，实现输入、输出轴与该档位控制齿轮排的连接，从而使输入轴与档位控制齿轮排和输出轴之间形成联动，如此一来便同样可以满足换挡的要求。
[0023](4)本发明在三档控制齿轮排的主动环形锥齿轮和从动环形锥齿轮之间设置了转换齿轮组，利用转换齿轮组的转速变化，可以在不影响三档档位转速的同时，可以有效缩小主动环形锥齿轮和从动环形锥齿轮的体积，进而进一步缩小变速器的整体体积。
[0024](5)本发明在连接齿轮的齿部两侧和环形锥齿轮的内环开设有互补的倒角，如此一来，可避免由于输入轴的高速转动而导致卡轮装置上的齿部难以与内齿完全啮合的问题，进一步防止换挡时出现“顿挫”感，同时也避免了因啮合不到位而导致转速不够的问题。
[0025](6)本发明通过球形罩壳与球体的配合，可方便换挡杆在移动至某个档位标识时，通过球体推动连接杆移动，进而带动卡轮装置正好卡入到与该档位相匹配的控制齿轮排中，使输入轴与档位控制齿轮排和输出轴之间形成联动，然后实现与该档位相应的车速控制，如此便可进一步提高换挡杆与交通工具速度的配合度。
[0026](7)本发明体积小巧、维护及批量化生产成本低，适合与发动机形成理想的匹配，因而也很好地降低了油耗和排放，提高了交通工具的经济性和实用性。
【附图说明】
[0027]图1为本发明-实施例1的主视图。
[0028]图2为本发明-实施例1的俯视图。
[0029]图3为一种卡轮装置与齿轮排的配合示意图。
[0030]图4为卡轮装置与齿轮排设置倒角的结构示意图。
[0031]图5为另一种卡轮装置与齿轮排的配合示意图。
[0032]图6为本发明-实施例2的结构示意图。
[0033]图7为转换齿轮组的结构示意图。
[0034]其中，附图标记所对应的零部件名称为:
[0035]1-输入轴，2-输出轴，3-换挡杆，4- 一档控制齿轮排，5- 二档控制齿轮排，6_三档控制齿轮排，7-第一卡轮装置，701-第一移动杆，702-第一推块，703-第一弹力杆，8-第二卡轮装置，801-第二移动杆，802-第二推块，803-第二弹力杆，9-第一倒档环形锥齿轮，10-第二倒档环形锥齿轮，11-惰轮，12-定轮片，13-第一倒角，14-第二倒角，15-连接杆