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挡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)。然而，这两类变速器目前均存在着各自的缺陷，如下所述:
(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、特别是换高速挡时，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，挡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。
[0004](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
[0005]此外，目前市面上还出现一种双离合形式的变速器(简称“DCT”)，它基于手动变速器而又不是自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。
[0006]然而，该种双离合变速器同样存在以下缺陷:
(I)成本高。由于双离合变速器的结构复杂，制造工艺要求的也比较高，所以成本比较高，因而目前配备双离合变速器的都是一些中、高档的车型。
[0007]( 2 )扭矩不够大。虽然在可以承受的扭矩上，双离合变速箱已经绝对能满足一般车辆的使用要求，但是在激烈的使用情况还是不够，如果是干式离合，则会产生太多的热量；而如果是湿式离合，则摩擦力不够。
[0008](3)由于电控系统和液压系统的存在，双离合器变速箱的效率仍然不及传统手动变速箱，特别是用于传递大扭矩的湿式双离合器变速箱更是如此。
[0009](4)双离合器变速箱相比传统手动变速箱更重，并且可靠性欠佳。
[0010]综上所述，针对现有变速器的问题，本领域技术人员有必要对其进行改进。
【发明内容】
[0011]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、重量小、可靠性强、操作方便、油耗低、且维护成本低的特点。
[0012]为了实现上述目的，本发明基于一个总的发明构思下，采用了两种技术方案，分别如下:
方案一一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挡控制齿轮排、二挡控制齿轮排和三挡控制齿轮排；所述输入轴无接触贯穿所有的主动环形锥齿轮，并且该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及与该主动环形锥齿轮啮合的从动环形锥齿轮一并转动的卡轮装置，该卡轮装置与一平推机构连接，且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卡轮装置平移；所述输出轴同时与所有的从动环形锥齿轮连接。
[0013]方案二
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挡控制齿轮排、二挡控制齿轮排和三挡控制齿轮排；所述输入轴同时与所有的主动环形锥齿轮连接、并可同时带动主动环形锥齿轮和从动环形锥齿轮转动；所述输出轴无接触贯穿所有的从动环形锥齿轮，并且该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卡轮装置；所述卡轮装置与一平推机构连接，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卡轮装置平移。
[0014]上述方案一中，还包括倒车挡控制齿轮排，该倒车挡控制齿轮排包括由输入轴无接触贯穿的第一倒挡环形锥齿轮，与输出轴连接的第二倒挡环形锥齿轮，以及同时与第一倒挡环形锥齿轮和第二倒挡环形锥齿轮相啮合的惰轮。
[0015]上述方案二中，还包括倒车挡控制齿轮排，该倒车挡控制齿轮排包括与输入轴连接的第一倒挡环形锥齿轮，由输出轴无接触贯穿的第二倒挡环形锥齿轮，以及同时与第一倒挡环形锥齿轮和第二倒挡环形锥齿轮相啮合的惰轮。
[0016]上述方案一中，所述卡轮装置为内环设有卡槽的连接齿轮；所述输入轴外表面设有与卡槽相配合、以使连接齿轮随输入轴一同转动的同时能够平移的卡条；所述一挡控制齿轮排、二挡控制齿轮排、三挡控制齿轮排和倒车挡控制齿轮排各自的主动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。
[0017]上述方案二中，所述卡轮装置为内环设有卡槽的连接齿轮；所述输出轴外表面设有与卡槽相配合、以使连接齿轮随输出轴一同转动的同时能够平移的卡条；所述一挡控制齿轮排、二挡控制齿轮排、三挡控制齿轮排和倒车挡控制齿轮排各自的从动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。
[0018]上述方案一或方案二中，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。
[0019]上述方案一中，另一种卡轮装置的设计结构是，所述卡轮装置包括内置在输入轴中并可顺着其平移的移动杆，设置在该移动杆一端的推块，成排开设在输入轴上、并与第一倒挡环形锥齿轮和所有的主动环形锥齿轮一一位置对应的安装通槽，以及内置在每个安装通槽中、并且均可由推块从安装槽中推出至输入轴外的弹力杆，所述移动杆另一端与平推机构连接；所述第一倒挡环形锥齿轮和所有主动环形锥齿轮的内环上均设有用于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凹槽。
[0020]上述方案二中，另一种卡轮装置的设计结构是，所述卡轮装置包括内置在输出轴中并可顺着其平移的移动杆，设置在该移动杆一端的推块，成排开设在输出轴上、并与第二倒挡环形锥齿轮和所有的从动环形锥齿轮一一位置对应的安装通槽，以及内置在每个安装通槽中、并且均可由推块从安装槽中推出至输出轴外的弹力杆，所述移动杆另一端与平推机构连接；所述第二倒挡环形锥齿轮和所有从动环形锥齿轮的内环上均设有用于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凹槽。
[0021]上述方案一或方案二中，所述平推机构包括一端与卡轮装置连接、并可推动其平移的连接杆，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。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明结构简单、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，在不同挡位的控制下，由卡轮装置结合相应挡位的控制齿轮排，实现了输入、输出轴与某个挡位控制齿轮排三者的连接，从而将输入轴的动能经由挡位控制齿轮排的转速变换后传递至输出轴输出。如此一来，在不同挡位控制齿轮排的作用下，便可实现不同的转速效果，从而达到交通工具(例如汽车)挡位速度变化的目的。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，顺序卡入到各个挡位控制齿轮排(主动环形锥齿轮或从动环形锥齿轮)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。
[0023](2)本发明中的卡轮装置可采用连接齿轮，并与输入轴或输出轴采用卡槽和卡条的方式配合，从而能够实现输入轴带动连接齿轮转动，