专利名称：汽车节油变速器的制作方法
技术领域：
本发明属于可变速比的齿轮传动装置，具体地说是一种汽车节油变速器。
背景技术：
现有的汽车变速器的传动结构是输入轴(亦称一轴)的齿轮(一轴齿 轮)与中间轴传动齿轮常啮合，中间轴上的档位齿轮又与输出轴(亦称二轴) 上的档位齿轮啮合，因此无论在何种状态下变速器中的各齿轮都在转动。高 速公路目前己经成为公路交通的主干，为了多拉快跑，在高速公路上驾驶员 一般喜欢挂直接档行驶，即将变速器的输入轴与输出轴连接在一起。当汽 车变速器挂直接档时，变速器里的各齿轮处于无负荷空转状态，产生无谓的 能量消耗，特别是空转着的齿轮还继续搅拌着变速器里的齿轮油，而这种搅 油所引起的功率损失还是比较大的。另外，长期高速空转着的齿轮会使齿轮 的齿面磨损、中间轴轴承磨损，对于单中间轴变速器而言还会使二轴的滚针 轴承磨损，使得变速器出故障的概率增加、产品寿命縮短、噪音加大。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种在挂直接档时中间轴不转的汽车节油 变速器。S卩挂直接档时只有输入轴、输出轴及同步毂转动，从而使发动机 的功率直接传递到输出轴上，而变速器里的输入轴齿轮不转，中间轴传动齿 轮、中间轴、中间轴上的各档位齿轮以及输出轴上的各档位齿轮都不转动， 这样就能避免普通变速器不必要的搅油功率损失。
解决上述问题的技术方案是所提供的汽车节油变速器包括输入轴、输出轴和中间轴，其中输入轴上设有的输入轴齿轮与中间轴的传动齿轮常啮合， 中间轴上的各档位齿轮分别与输出轴上的各档位齿轮啮合，本发明的改进之 处是输入轴齿轮空套在输入轴上，输入轴上还设有一个与输入轴一起转动的 输入轴同步器，该输入轴同步器通过换挡操纵机构选择性的与输入轴齿轮结 合或与输出轴结合。当输入轴同步器与输入轴齿轮结合后，输入轴通过同步
器带动输入轴齿轮转动，则中间轴转动，此时的变速器就和普通变速器一样；
当输入轴同步器与输入轴齿轮脱开而与输出轴结合后，输入轴通过同步器与 输出轴连接在一起，即处于直接档状态，此时输入轴齿轮不转，则中间轴传 动齿轮不转，中间轴不转，中间轴上的各档位齿轮不转、输出轴上的各档位 齿轮也不转。
本发明可用于单中间轴变速器和双中间轴变速器，即上述所说的中间 轴可以是一个，也可以是两个。
上述所说的同步器也可以用功能相同的滑套替代。
同步器具有三种状态两个挂档状态和一个空档状态，空档状态时同步 器位于中间位置，同步器从空档到挂档状态需要从中间位置左移或右移一个 挂档行程。本发明的输入轴同步器要么与输入轴齿轮结合，要么与输出轴结 合。因此这两种状态转换时输入轴同步器要移动相当于两倍的挂档行程，艮口 先从一个挂档位置移动到中间位置(相当于摘档)，再继续移动到另一个挂档 位置(相当于挂档)，这种情况反映到驾驶员的操作上就需要将变速杆移动更 多的距离或角度。为了使驾驶员仍保持原有的操作习惯，本发明进一步的改 进在于在换挡操纵机构中增设一个实现行程放大的杠杆，该杠杆的一端与 输入轴同步器的拨叉连接，该杠杆的另一端通过联动件与变速杆连接，所说 行程放大杠杆的杠杆比是这样确定的挂直接档时，当联动件移动一个挂档行程时，输入轴同步器从其与输入轴齿轮结合的位置经过中间位置而移动到 与输出轴结合的位置。这样，当驾驶员挂其它档位而要摘掉直接档时，直接 档导块移动一个挂档行程，则直接档拨叉带动输入轴同步器依次完成摘档和 挂档，也就是说驾驶员是在不知觉的情况下将该变速器从节能的直接档状态 变回到中间轴旋转的普通状态。
为了进一步增强润滑效果，本发明的变速器输入轴上还可以安装一个油 泵，该油泵的进油口延伸到变速器里的齿轮油中，油泵的出油口与变速器输 入轴的中心轴向孔连通，输入轴的中心轴向孔通过一个连接管与变速器输出 轴的中心轴向孔连通，变速器输入轴和输出轴上设有多个与其中心轴向孔连 通的径向孔，这些径向孔分别对应于输入轴和输出轴上各转动部件的运动摩 擦面。当输入轴转动时，带动油泵转动，将油送到输入轴和输出轴上的各运 动摩擦面。上述安装在变速器输入轴上的油泵最好采用内啮合齿轮泵。
为了消除驾驶员挂直接档的操作与挂其它档位时力量明显增大的感觉，
输入轴同步器最好釆用双锥面同步器。
本发明在挂直接档时变速器的齿轮不转动，所以其运行时的噪音较低，不
但节约燃油、降低能耗，而且也减少了齿轮和轴承的磨损，使变速器能有效
的延长寿命，减少故障，降低汽车的运营成本。由于设置了行程放大的直接
档操纵机构，驾驶员的换挡操作和原有的习惯一样。
图1为本发明的结构示意图，图中所示为挂上直接档后的状态。
图2为本发明摘掉直接档时的状态图。 图3为本发明润滑系统的一个实施方式的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的内容加以详细说明。
如图1所示本实施例为双中间轴变速器，具有六个前进档和一个倒档 (其中一档和倒档传动与现有的变速器相同，故没有画出)，图中所示的各档 位位置只是示意性说明，实际的档位位置可根据要求安排。本节油变速器具 有输入轴1、输出轴2和两个中间轴3 (图中只画出一个中间轴)，输入轴齿
轮4空套在输入轴1上，它与中间轴传动齿轮5常啮合，中间轴上的各档位
齿轮与中间轴结合在一起，而输出轴上的各齿轮空套在输出轴上。输入轴1
上设有一个双锥面锁环式同步器6，它与输入轴1之间为花键连接，所以与输 入轴1 一起转动。直接档拨叉7与输入轴同步器6连接，通过直接档拨叉7 可以使输入轴同步器6左右移动，从而实现同步器6与输入轴齿轮4或与输 出轴2结合在一起。图1所示为同步器6右移后与输出轴2结合，此时输入 轴1与输出轴2连接为一体，变速器为挂直接档状态，输出轴2上的同步器 处于中间位置。由于输入轴同步器6右移后与输入轴齿轮4脱开，所以输入 轴齿轮4不转，故中间轴3不转，变速器中的各齿轮也都不转动，从而避免 了齿轮搅油所引起的功率损失。
如图2所示要摘掉直接档时，直接档拨叉7左移，使输入轴同步器6 与输出轴2脱开而与输入轴齿轮4结合，输入轴1通过同步器6带动齿轮4 转动，进而通过中间轴传动齿轮5带动中间轴3转动，此时可以挂其它档。 譬如图中所示的输出轴高速档与次高速档同步器8右移，与次高速档齿轮9 结合后挂次高速档。如果同步器8左移，则与高速档齿轮10结合挂高速档。 挂其它两个低速档可通过第二同步器11的左右移动来实现。
另外，由于变速器在挂直接档位时其所有齿轮包括中间轴不转，而输出 轴的转速很高，为了从直接档转到挂高速档或次高速档让输出轴与静止的高 速档齿轮10或次高速档齿轮9及中间轴总成迅速同步，输出轴换挡用同步器 中的高速档与次高速档同步器8最好采用同步力矩很大的三锥面同步器，也可采用双锥面同步器或滑套。
参见图l、图2，本实例的挂直接档的操纵采用了行程放大机构直接档
拨叉7与一个行程放大杠杆12连接(也可以通过连接件与行程放大杠杆11 连接)，行程放大杠杆12由联动件13来带动，其杠杆比为1 : 2,变速器各同 步器的挂档或摘档行程相同。联动件13是由变速杆带动的，由于杠杆12的 行程放大作用，如果联动件13移动一个挂档行程，则直接档拨叉7将移动两 倍的挂档行程，所以一次挂档操作就可实现同步器6的摘档和挂档，加之行 程放大杠杆还具有反向作用，使得驾驶员挂直接档或从直接档挂其它挡时的 操作动作与普通变速器的操作动作一样，即驾驶员不用改变原有的操作习惯。 为了进一步增强润滑效果，本实例还增设了一各通过输入轴和输出轴中 心的轴向孔对各运动摩擦面供油的润滑系统，其结构参见图3。在变速器输入 轴1上安装一个内啮合齿轮泵20，该齿轮泵的外齿轮21通过键连接与输入轴 l结合在一起，齿轮泵的泵体22安装在变速器输入轴的轴承盖内。齿轮泵的 外齿轮21与内齿轮23啮合，外齿轮21上设有相互连通的轴向孔24和径向 孔25，外齿轮的轴向孔24通过泵体或泵盖上的配油通道与齿轮泵的压油腔相 通，外齿轮的径向孔25通过输入轴的径向孔26与输入轴中心的轴向孔27连 通，输入轴中心的轴向孔27通过一个连接管28与变速器输出轴2的中心轴 向孔29连通，在输出轴2上还设有多个与其中心轴向孔29连通的径向孔30, 它们分别通向各摩擦运动面。输入轴驱动齿轮泵，将变速器里的油通过输入 轴和输出轴的中心轴向孔和径向孔送到各摩擦运动面。
权利要求
1、一种汽车节油变速器，包括输入轴(1)、输出轴(2)和中间轴(3)，其中输入轴上设有的输入轴齿轮(4)与中间轴的传动齿轮(5)常啮合，中间轴上的各档位齿轮分别与输出轴上的各档位齿轮啮合，输出轴上设有换档用同步器，其特征是输入轴齿轮(4)空套在输入轴(1)上，输入轴上还设有一个与输入轴一起转动的输入轴同步器(6)，该输入轴同步器(6)通过换挡操纵机构选择性的与输入轴齿轮(4)结合或与输出轴(2)结合。
2、 根据权利要求1所述的变速器，其特征是所说的换挡操纵机构中设有 一个实现行程放大的杠杆(12)，该杠杆的一端与输入轴同步器(6)的拨叉(7)连接，该杠杆的另一端通过联动件(13)与变速杆连接，所说行程放大 杠杆的杠杆比是这样确定的挂直接档时，当联动件(13)移动一个挂档行 程时，输入轴同步器(6)从其与输入轴齿轮(4)结合的位置经过中间位置 而移动到与输出轴(2)结合的位置。
3、 根据权利要求1或2所述的变速器，其特征是所说的变速器输入轴上 还安装一个油泵(20)，该油泵的进油口延伸到变速器里的齿轮油中，油泵的 出油口与变速器输入轴的中心轴向孔(27)连通，输入轴的中心轴向孔通过 一个连接管(28)与变速器输出轴的中心轴向孔(29)连通，变速器输入轴 和输出轴上设有多个与其中心轴向孔(28、 29)连通的径向孔，这些径向孔 分别对应于输入轴和输出轴上各转动部件的运动摩擦面。
4、 根据权利要求3所述的变速器，其特征是所说的油泵(20)采用内啮 合齿轮泵。
5、 根据权利要求1或2所述的变速器，其特征是所说的输入轴同步器(6) 采用双锥面同步器。
6、 根据权利要求3所述的变速器，其特征是所说的输入轴同步器(6) 采用双锥面同步器。
7、 根据权利要求1或2所述的变速器，其特征是所说的输出轴换挡用同 步器中的高速档与次高速档同步器(8)采用三锥面同步器或双锥面同步器或 滑套。
8、 根据权利要求3所述的变速器，其特征是所说的输出轴换挡用同步器 中的高速档与次高速档同步器(8)采用三锥面同步器或双锥面同步器或滑套。
9、 根据权利要求7所述的变速器，其特征是所说的输出轴换挡用同步器 中的高速档与次高速档同步器(8)采用三锥面同步器或双锥面同步器或滑套。
全文摘要
本发明是一种汽车节油变速器，所要解决的问题是在挂直接档时中间轴不转，从而避免不必要的搅油功率损失。本发明的变速器包括输入轴、输出轴和中间轴，输入轴齿轮与中间轴的传动齿轮常啮合，但输入轴齿轮空套在输入轴上，输入轴上还设有一个与输入轴一起转动的输入轴同步器，该输入轴同步器通过换档操纵机构选择性的与输入轴齿轮结合或与输出轴结合。当输入轴同步器与输入轴齿轮脱开而与输出轴结合后，输入轴通过同步器与输出轴连接在一起，此时输入轴齿轮不转，则中间轴传动齿轮、中间轴上的各档位齿轮以及输出轴上的各档位齿轮都不转动；当输入轴同步器与输入轴齿轮结合后，此时的变速器就和普通变速器一样。
文档编号B60K17/06GK101412367SQ20081023253
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者孙智金, 李大开, 林 杨, 王顺利 申请人:陕西法士特齿轮有限责任公司