本公開(kāi)涉及變速器，且更具體地涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的手動(dòng)變速器，其具有兩個(gè)軸以建立至少六個(gè)齒輪速度和一個(gè)反向齒輪速度。

背景技術(shù)：

此章節(jié)的陳述僅旨在提供與本公開(kāi)內(nèi)容相關(guān)的背景信息，而且可能會(huì)或不會(huì)構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

通常的具有副軸和共面齒輪組的多速變速器使用具有不同的專(zhuān)用齒輪對(duì)或組的副軸齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)前進(jìn)檔速比。因此，在該通常的設(shè)計(jì)中所需要的齒輪的總數(shù)量是前進(jìn)檔速度的數(shù)量的兩倍加上倒檔所需的三個(gè)。這需要大量所需的齒輪對(duì)，尤其是在具有相對(duì)大量的前進(jìn)檔速度比的減速器中。

盡管當(dāng)前的變速器達(dá)到它們的預(yù)期目標(biāo)，但是新的和改進(jìn)的變速器配置(其展示出了改進(jìn)的性能，尤其是從效率、響應(yīng)度和平整性、以及改進(jìn)的封裝(主要是指減小的尺寸和重量)的角度出發(fā))的需求基本上是不變的。因此，本領(lǐng)域需要在提供期望的齒輪比和扭矩范圍的同時(shí)具有改進(jìn)的封裝的變速器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面提供了一種手動(dòng)變速器。該變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、六個(gè)共面齒輪組、三個(gè)扭矩傳輸裝置和變速器殼體。更具體地，變速器的輸出構(gòu)件平行于輸入構(gòu)件。六個(gè)共面齒輪組中的每個(gè)齒輪組具有與第二齒輪相互嚙合的第一齒輪。六個(gè)共面齒輪組中的每個(gè)第一齒輪被固定以與輸入構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。六個(gè)共面齒輪組中的每個(gè)第二齒輪被選擇性地耦接至輸出構(gòu)件。第一雙向同步器選擇性地將第一共面齒輪組的第二齒輪和第二共面齒輪組的第二齒輪中的一者與輸出構(gòu)件相連接。第二雙向同步器選擇性地將第三共面齒輪組的第二齒輪和第四共面齒輪組的第二齒輪中的一者與輸出構(gòu)件相連接。第三雙向同步器選擇性地將第五共面齒輪組的第二齒輪和第六共面齒輪組的第二齒輪中的一者與輸出構(gòu)件相連接。變速器殼體至少部分地支撐輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件。為了實(shí)現(xiàn)六個(gè)前進(jìn)檔齒輪比中的一個(gè)，第一扭矩傳輸裝置、第二扭矩傳輸裝置和第三扭矩傳輸裝置中的一個(gè)被激活以與六個(gè)共面齒輪組的第二齒輪中的一個(gè)相連接，以實(shí)現(xiàn)與輸出構(gòu)件的共同旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，變速器包括固定至變速器殼體的結(jié)構(gòu)變速器罩。結(jié)構(gòu)變速器罩可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的部分。

在本發(fā)明的另一方面，輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件各自具有第一端、中間部分、和第二端。輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件中的每個(gè)構(gòu)件的第一端由變速器殼體可旋轉(zhuǎn)地支撐。輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的第二端由結(jié)構(gòu)變速器罩可旋轉(zhuǎn)地支撐。

在本發(fā)明的又一方面中，變速器殼體經(jīng)由第一軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件的第一端，經(jīng)由第二軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出構(gòu)件的第一端，經(jīng)由第三軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件的中間部分，以及經(jīng)由第四軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出構(gòu)件的中間部分。

在本發(fā)明的又一方面中，結(jié)構(gòu)變速器罩經(jīng)由第五軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件的第二端，以及經(jīng)由第六軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出構(gòu)件的第二端。

在本發(fā)明的又一方面，第一共面齒輪組、第二共面齒輪組、第三共面齒輪組和第四共面齒輪組的第二齒輪的選擇性接合提供第一前進(jìn)檔齒輪比、第二前進(jìn)檔齒輪比、第三前進(jìn)檔齒輪比和第四前進(jìn)檔齒輪比，而且第一共面齒輪組、第二共面齒輪組、第三共面齒輪組和第四共面齒輪組中的每一個(gè)由變速器殼體圍封。

在本發(fā)明的又一方面，第五共面齒輪組和第六共面齒輪組的第二齒輪的選擇性接合提供第五前進(jìn)檔齒輪比和第六前進(jìn)檔齒輪比，而且第五共面齒輪組和第六共面齒輪組中的每一個(gè)由結(jié)構(gòu)變速器罩圍封。

在本發(fā)明的又一方面，第四共面齒輪組被設(shè)置為接近于輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的第一端，而且第一共面齒輪組被設(shè)置為接近于輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的中間部分。

在本發(fā)明的又一方面，變速器殼體包括安裝凸緣、其中該安裝凸緣支撐第三軸承和第四軸承，且第五共面齒輪組被設(shè)置為鄰近于安裝凸緣。

在本發(fā)明的又一方面，結(jié)構(gòu)變速器罩包括密封凹槽、多個(gè)緊固件凸起以及第一軸承和第二軸承支撐部分，其中第五軸承和第六軸承分別被設(shè)置在第一軸承支撐部分和第二軸承支撐部分中。

在本發(fā)明的又一方面，變速器進(jìn)一步包括具有換檔桿和換檔叉的同步換檔機(jī)構(gòu)。同步換檔機(jī)構(gòu)致動(dòng)第三雙向同步器。換檔叉包括固定至變速器殼體的安裝凸緣的樞轉(zhuǎn)支架。

參考以下說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的另外的方面、實(shí)例和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，其中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件、構(gòu)件或特征。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的六速手動(dòng)變速器的實(shí)例的剖視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的六速手動(dòng)變速器的齒輪和軸布置的平面視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的手動(dòng)變速器的部分平面視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的手動(dòng)變速器的罩的透視圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明的六速手動(dòng)變速器的齒輪和軸布置的部分的透視圖；

具體實(shí)施方式

參考圖1和2，由附圖標(biāo)記10表示的多速手動(dòng)變速器被示出且現(xiàn)在將被描述。變速器10包括輸入構(gòu)件或軸12、輸出構(gòu)件或軸14、至少部分地由變速器殼體18圍封的齒輪布置16、和結(jié)構(gòu)變速器罩44。輸入構(gòu)件12可選擇性地通過(guò)手動(dòng)致動(dòng)的離合器連接至發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的輸出構(gòu)件。輸入構(gòu)件12通過(guò)飛輪或阻尼器(未示出)進(jìn)一步與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出構(gòu)件相隔離，以改善從發(fā)動(dòng)機(jī)到減速器10的振動(dòng)傳輸。輸出構(gòu)件14通過(guò)差速器組件20將扭矩傳遞至驅(qū)動(dòng)輪。

如本文將描述的，齒輪布置16包括各個(gè)軸或構(gòu)件、共面相互嚙合的齒輪組、和選擇性地可接合的同步器。例如，齒輪布置16包括第一、第二、第三、第四、第五和第六共面齒輪組22、24、26、28、30、32，每個(gè)齒輪組具有第一齒輪22A、24A、26A、28A、30A、32A和第二齒輪22B、24B、26B、28B、30B、32B。第一齒輪22A、24A、26A、28A、30A、32A中的每個(gè)齒輪被固定至輸入構(gòu)件12，以實(shí)現(xiàn)與輸入構(gòu)件12共同旋轉(zhuǎn)。第二齒輪22B、24B、26B、28B、30B、32B中的每個(gè)齒輪由輸出構(gòu)件14可旋轉(zhuǎn)地支撐且選擇性地可連接至輸出構(gòu)件14。此外，共面齒輪組22、24、26、28、30、32中的每個(gè)齒輪組的第一齒輪22A、24A、26A、28A、30A、32A與各自的共面齒輪組22、24、26、28、30、32的相應(yīng)的第二齒輪22B、24B、26B、28B、30B、32B相互嚙合。另外，齒輪布置16包括固定至輸出構(gòu)件14以實(shí)現(xiàn)共同旋轉(zhuǎn)的輸出齒輪42。輸出齒輪42與差速器組件20的差速器殼體相互嚙合。

齒輪布置16還包括多個(gè)同步器組件，以選擇性地將共面齒輪組22、24、26、28、30、32的第二齒輪22B、24B、26B、28B、30B、32B連接至輸出構(gòu)件14，以實(shí)現(xiàn)共同旋轉(zhuǎn)。例如，第一同步器組件50設(shè)置在輸出構(gòu)件14上，且選擇性地將第一共面齒輪組22的第二齒輪22B和第二共面齒輪組24的第二齒輪24B中的一者齒輪連接至輸出構(gòu)件14。第二同步器組件52設(shè)置在輸出構(gòu)件14上，且選擇性地將第三共面齒輪組26的第二齒輪26B和第四共面齒輪組28的第二齒輪28B中的一者齒輪連接至輸出構(gòu)件14。第三同步器組件54設(shè)置在輸出構(gòu)件14上，且選擇性地將第五共面齒輪組30的第二齒輪30B和第六共面齒輪組32的第二齒輪32B中的一者連接至輸出構(gòu)件14。

輸入構(gòu)件12和輸出構(gòu)件14通過(guò)多個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體18中。例如，輸入構(gòu)件12由殼體18通過(guò)第一軸承34和第二軸承36可旋轉(zhuǎn)地支撐。輸出構(gòu)件14由殼體18通過(guò)第三軸承38和第四軸承40可旋轉(zhuǎn)地支撐。第一軸承34被設(shè)置為鄰近于第一共面齒輪組22。第二軸承36和第四軸承40被設(shè)置在第四共面齒輪組與第五共面齒輪組之間。第三軸承38被設(shè)置為鄰近于輸出齒輪42。第五軸承46和第六軸承48各自可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件12和輸出構(gòu)件14的端部。第五軸承46被設(shè)置在變速器罩44中并且可旋轉(zhuǎn)地支撐輸入構(gòu)件12中鄰近于第六共面齒輪組32的第一齒輪32A的端部。第六軸承48被設(shè)置在變速器罩44中靠近第五軸承46、鄰近于第六共面齒輪組32的第二齒輪32B，并且可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出構(gòu)件14的端部。

變速器10還包括空轉(zhuǎn)構(gòu)件或軸58上的倒檔齒輪或空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)56。倒檔齒輪機(jī)構(gòu)56包括第一齒輪60和第二齒輪62。第一齒輪60固定地連接至空轉(zhuǎn)軸58并且與第四共面齒輪組28的第一齒輪28A相互嚙合。第二齒輪62滑動(dòng)地連接至空轉(zhuǎn)軸58并且與空轉(zhuǎn)軸58共同旋轉(zhuǎn)。另外，第二齒輪62選擇性地被操控為沿空轉(zhuǎn)軸58軸向地滑動(dòng)以與倒檔齒輪27相互嚙合，所述倒檔齒輪27被固定為與輸出構(gòu)件14共同旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在參考圖2，繼續(xù)參考圖1，詳述并且現(xiàn)在將描述變速器10的齒輪比。變速器10能夠以至少六個(gè)前進(jìn)檔扭矩比和至少一個(gè)倒檔扭矩比將來(lái)自輸入軸構(gòu)件12的扭矩傳輸至輸出構(gòu)件14。前進(jìn)檔扭矩比和倒檔扭矩比中的每一個(gè)是通過(guò)選擇性地接合同步器組件50、52、54中的一個(gè)或多個(gè)而實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的是，不同的速比與每一扭矩比相關(guān)聯(lián)。

應(yīng)當(dāng)明白的是，每個(gè)單個(gè)齒輪組22、24、26、28、30、32在選擇性地接合同步器組件50、52和54時(shí)提供一個(gè)前進(jìn)檔齒輪比。然而，哪個(gè)同步器與哪個(gè)齒輪組與具體的前進(jìn)檔或倒檔速比相關(guān)聯(lián)在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以是不同的。

為了建立第一前進(jìn)檔扭矩比(即，第1齒輪)，輸入構(gòu)件12使第四共面齒輪組28的第一齒輪28A旋轉(zhuǎn)且第二同步器52被啟動(dòng)以將第四共面齒輪組28的第二齒輪28B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第四共面齒輪組28的第一齒輪28A。第四共面齒輪組28的第一齒輪28A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第四共面齒輪組28的第二齒輪28B，其通過(guò)第二同步器52將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第二同步器52傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

為了建立第二前進(jìn)檔扭矩比(即，第2齒輪)，輸入構(gòu)件12使第三共面齒輪組26的第一齒輪26A旋轉(zhuǎn)且第二同步器52被啟動(dòng)以將第三共面齒輪組26的第二齒輪26B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第三共面齒輪組26的第一齒輪26A。第三共面齒輪組26的第一齒輪26A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第三共面齒輪組26的第二齒輪26B，其通過(guò)第二同步器52將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第二同步器52傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

為了建立第三前進(jìn)檔扭矩比(即，第3齒輪)，輸入構(gòu)件12使第二共面齒輪組24的第一齒輪24A旋轉(zhuǎn)且第一同步器50被啟動(dòng)以將第二共面齒輪組24的第二齒輪24B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第二共面齒輪組24的第一齒輪24A。第二共面齒輪組24的第一齒輪24A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第二共面齒輪組24的第二齒輪24B，其通過(guò)第一同步器50將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第一同步器50傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

為了建立第四前進(jìn)檔扭矩比(即，第4齒輪)，輸入構(gòu)件12使第一共面齒輪組22的第一齒輪22A旋轉(zhuǎn)且第一同步器50被啟動(dòng)以將第一共面齒輪組22的第二齒輪22B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第一共面齒輪組22的第一齒輪22A。第一共面齒輪組22的第一齒輪22A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第一共面齒輪組22的第二齒輪22B，其通過(guò)第一同步器50將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第一同步器50傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

為了建立第五前進(jìn)檔扭矩比(即，第5齒輪)，輸入構(gòu)件12使第五共面齒輪組30的第一齒輪30A旋轉(zhuǎn)且第三同步器54被啟動(dòng)以將第五共面齒輪組30的第二齒輪30B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第五共面齒輪組30的第一齒輪30A。第五共面齒輪組30的第一齒輪30A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第五共面齒輪組30的第二齒輪30B，其通過(guò)第三同步器54將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第三同步器54傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

為了建立第六前進(jìn)檔扭矩比(即，第6齒輪)，輸入構(gòu)件12使第六共面齒輪組32的第一齒輪32A旋轉(zhuǎn)且第三同步器54被啟動(dòng)以將第六共面齒輪組32的第二齒輪32B耦合至輸出構(gòu)件14。更具體地，來(lái)自輸入構(gòu)件12的輸入扭矩被傳遞至第六共面齒輪組32的第一齒輪32A。第六共面齒輪組32的第一齒輪32A將扭矩轉(zhuǎn)遞至第六共面齒輪組32的第二齒輪32B，其通過(guò)第三同步器54將扭矩傳遞至輸出構(gòu)件14、從第三同步器54傳遞至輸出齒輪42且從輸出齒輪42傳遞至差速器組件20。

還應(yīng)當(dāng)明白的是，齒輪組22、24、26、28、30、32中的任一個(gè)可以改變以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下產(chǎn)生某個(gè)前進(jìn)檔和倒檔扭矩比。

本發(fā)明預(yù)期多種扭矩比(即，輸出構(gòu)件14與輸入構(gòu)件12的扭矩比)可通過(guò)選擇變速器10的齒輪的齒數(shù)而實(shí)現(xiàn)。此布置提供了與其它變速器相比實(shí)現(xiàn)換檔變速器的機(jī)會(huì)。

現(xiàn)在參考圖3，說(shuō)明并且現(xiàn)在將描述本發(fā)明的變速器10的部分。變速器殼體18進(jìn)一步包括安裝或密封凸緣56。另外，變速器罩44包括滑動(dòng)地連接至變速器殼體18的密封凸緣56的安裝或密封凸緣58。第五共面齒輪組30和第六共面齒輪組32、第五軸承46和第六軸承48以及第三同步器組件54容納在變速器罩44中。

現(xiàn)在參考圖4，說(shuō)明并且現(xiàn)在將描述變速器10的變速器罩44。變速器罩44包括多個(gè)緊固件凸起60、密封凹槽和密封件70以及第一軸承支撐部分62和第二軸承支撐部分64。第五軸承46和第六軸承48分別被設(shè)置在第一軸承支撐部分62和第二軸承支撐部分64中。第五軸承46和第六軸承48是由第一固定環(huán)66和第二固定環(huán)68固定在第一軸承支撐部分62和第二軸承支撐部分64中。在變速器10的組裝期間，第五軸承46和第六軸承48在將變速器罩44的密封凸緣58緊固至變速器殼體18的密封凸緣56之前被安裝在變速器罩44中。變速器罩44是由諸如鑄鋁、沖壓鋼或其它結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)合金形成以對(duì)延伸超出變速器殼體的密封凸緣56的齒輪布置16的部分提供結(jié)構(gòu)支撐。

現(xiàn)在參考圖5，說(shuō)明且現(xiàn)在將描述變速器10的齒輪布置16的部分。變速器10進(jìn)一步包括具有用于操控第三同步器組件54的換檔桿74和換檔叉76的同步器換檔機(jī)構(gòu)72。換檔叉76經(jīng)由支架78可樞轉(zhuǎn)地安裝至變速器殼體18的安裝凸緣56。變速器的此部分被視為無(wú)變速器罩44但又包括第五軸承46和第六軸承48以及第一固定環(huán)66和第二固定環(huán)68。

雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了用于實(shí)行本發(fā)明的最佳模式，但是本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到用于實(shí)踐本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)例均在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。