專利名稱：靜止?fàn)顟B(tài)同步變速器的制作方法
汽車變速器作為傳動系中的一個主要部件之一，目前按其傳動類型可劃規(guī)為兩大類a、液力傳動;b、機械傳動。本發(fā)明是關(guān)于機械傳動同步變速器中不設(shè)歷來的各類同步器，通過為其齒輪軸設(shè)計一套制動機構(gòu)，并且在被動軸與輸出軸之間設(shè)置一棘輪機構(gòu)或單向傳動離合器，使該種變速器傳動齒輪在進(jìn)入嚙合前達(dá)到同步，實現(xiàn)同步換擋變速的性能。
自1886年德國人苯茨制造世界第一輛汽車發(fā)展至今100余年的時間里，汽車用機械傳動式變速器的發(fā)展大至經(jīng)歷了非同步變速器到同步變速器兩大階段。在此期間人們經(jīng)過不斷實踐、總結(jié)、研究認(rèn)識到，對于機械傳動式變速器，應(yīng)具備以下性能a、根據(jù)汽車的行駛條件，改變發(fā)動機的扭矩和轉(zhuǎn)速，使汽車獲得所需要的牽引力和車速，b、改變傳動系的動力傳遞旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)汽車的前進(jìn)或倒退;c、在發(fā)動機不熄火的條件下切斷傳動系中的動力傳遞，實現(xiàn)汽車的滑行和起步幾種工況;d、操作方便，使用可靠。已有技術(shù)的汽車用機械傳動式同步變速器，是為了在滿足上述要求的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。然而需要指出的是歷來的同步變速器不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且會因為換擋操作不當(dāng)引起對整個汽車傳動系的沖擊和破壞。另外設(shè)計和生產(chǎn)及制造的成本費用太高。
本發(fā)明人為了解決以上問題，以提供一種結(jié)構(gòu)更為簡單，并且能夠起到對汽車的傳動系具有一定的保護作用的同步變速器，經(jīng)認(rèn)真研究，終于完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造成本費用低廉而且便于使用操作，在一定程度上避免整個汽車傳動系因換擋操作不當(dāng)而引起的沖擊和破壞，同時可以避免汽車在前進(jìn)行駛過程中發(fā)動機做負(fù)功的同步變速器。歷來的同步變速器都是在被同步主被動件處于相對運動的狀態(tài)下實現(xiàn)主被動件的同步，然后再將主被動件掛合傳遞運動和動力。我們知道，這種運動狀態(tài)下同步后的主被動件運動速度的大小是不受限制的，只要掛合前主被動件的運動速度達(dá)到同步即可。根據(jù)這個原理，我們可以把它引申為需要掛合的主被動件都處于靜止?fàn)顟B(tài)亦為同步。這就是說靜止?fàn)顟B(tài)的一對齒輪同樣可以同步進(jìn)入嚙合。上述引申概念我這里稱之為“靜止?fàn)顟B(tài)同步”。
實現(xiàn)“靜止?fàn)顟B(tài)同步”的途徑可以根據(jù)附圖
一和附圖二及附圖三加以詳細(xì)說明。附圖一是表示“靜止?fàn)顟B(tài)同步”變速器的傳動結(jié)構(gòu)示意簡圖。附圖二是表示汽車離合器控制踏板在全部行程中處于三個不同位置的示意圖。附圖三是表示為該變速器所設(shè)計的制動系統(tǒng)原理圖。
根據(jù)附圖一，首先需要加以說明的是齒輪4、5、6、7、14、15、16、17的端面齒形必須具有一定的角度或弧度，以利于一對齒輪進(jìn)入嚙合。齒輪4、5、6、7與被動軸8不能產(chǎn)生任何相對運動。齒輪14與齒輪15為一體，齒輪16與齒輪17為一體，它們分別可以在主動軸9上通過花鍵沿軸向移動。至于棘輪機構(gòu)或單向傳動離合器10的工作原理，這里不予詳細(xì)敘述。它的設(shè)計及裝配應(yīng)考慮到通過其傳動能夠滿足驅(qū)動汽車前進(jìn)工況要求求即可。
假設(shè)現(xiàn)在汽車處于前進(jìn)行駛狀態(tài)，在變速器中是齒輪17與齒輪7處于嚙合傳動狀態(tài)。司機欲改變車速，反映在變速器中是要使齒輪17與齒輪7脫離嚙合，齒輪16與6進(jìn)入嚙合傳動狀態(tài)。首先司機踏下汽車離合器控制踏板20(注本文中提到的阿拉伯?dāng)?shù)標(biāo)記中大小在0～19之間請參閱附圖一;大小在20～29之間者請參閱附圖二，大小生30～39之間者請參閱附圖三)，當(dāng)其行至22的位置時，汽車離合器1將變速器的動力輸入完全切斷。當(dāng)汽車離合器控制踏板20行至23的位置時，通過制動控制系統(tǒng)由汽車離合器控制踏板20的聯(lián)動使控制閥31處于工作狀態(tài)，此時制動執(zhí)行機構(gòu)3進(jìn)行動作，對制動鼓2實施制動。由于棘輪機構(gòu)或單向傳動離合器10的設(shè)置只能使被動軸8在汽車處于前進(jìn)的狀態(tài)下或靜止?fàn)顟B(tài)下驅(qū)動輸出軸18，而輸出軸18在汽車處于前進(jìn)或靜止的狀態(tài)下則不能反過來驅(qū)動被動軸8，此時被動軸8停止運轉(zhuǎn)。由于齒輪17與齒輪7仍處于嚙合狀態(tài)，故齒輪4、5、6、7、14、15、16、17都處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。爾后司機板動排擋桿，通過拔叉使齒輪17與齒輪7脫離嚙合，使齒輪16與齒輪6處于相對靜止的狀態(tài)下進(jìn)入嚙合，“靜止?fàn)顟B(tài)同步”進(jìn)行完畢。司機松開汽車離合器控制踏板20，當(dāng)其回至23與22之間，制動執(zhí)行機構(gòu)3首先解除對制動鼓2的制動。當(dāng)汽車離合器控制踏板20回至21與22之間，汽車離合器1逐步開始結(jié)合并傳遞運動和動力。到此為止，一個完整的換擋過程進(jìn)行完畢。只要是前進(jìn)擋的變更其工作原理均與上述相同。倒擋齒輪11設(shè)在輸出軸18上，以滿足倒車工況的需要。
至于為變速器所設(shè)計的制動系統(tǒng)的工作原理及與換擋過程的協(xié)調(diào)問題，這里以氣控氣動為例加以詳細(xì)說明。當(dāng)汽車離合器控制踏板20行至22與23之間，汽車離合器1已切斷變速器的動力輸入，并且通過汽車離合器控制踏板20的聯(lián)動使控制閥31開啟，壓縮空氣經(jīng)管線和快速排氣閥32進(jìn)入制動伺服馬達(dá)35，使制動機構(gòu)33對制動鼓34實施制動。當(dāng)汽車離合器控制踏板20回至22與21之間，通過聯(lián)動，控制閥31已切斷進(jìn)入制動伺服馬達(dá)35的壓縮空氣來源，制動伺服馬達(dá)35內(nèi)殘余的壓縮空氣通過快速排氣閥32排入大氣，制動執(zhí)行機構(gòu)33已提前解除對制動鼓34的制動。這里需要提請注意的是制動動作的執(zhí)行和解除過程必須是在汽車離合器1處于完全的分離狀態(tài)下來完成的。這一點通過調(diào)整與汽車離合器控制踏板20的聯(lián)動機構(gòu)裝置或控制閥31的按裝位置可以很容易的來實現(xiàn)。
該種同步變速器與已有技術(shù)同步變速器相比，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且易于操作使用。另外它還可以避免整個汽車傳動系統(tǒng)因換擋操作不當(dāng)而引起的沖擊或破壞，同時可以避免發(fā)動機做負(fù)功現(xiàn)象發(fā)生，使換擋前后的車速自然平穩(wěn)的提高或降低。設(shè)計、生產(chǎn)、制造該種同步變速器與設(shè)計、生產(chǎn)、制造已有技術(shù)同步變速器相比費用可得到相當(dāng)程度的降低。
權(quán)利要求
1.一種同步變速器，其特征是同時設(shè)有單向傳動離合器和對傳動齒輪系的制動系統(tǒng)。
2.一個如權(quán)利要求1所述的同步變速器，單向傳動離合器10設(shè)在被動齒輪軸8與輸出軸18之間。
3.一個如權(quán)利要求2所述的同步變速器，不設(shè)已有技術(shù)的各類同步器。
全文摘要
同步變速器，例如汽車用同步變速器。這種同步變速器具有設(shè)在被動軸8與輸出軸18之間的單向傳動離合器10和一套能在換擋操作時對齒輪系的制動系統(tǒng)，可以省去歷來的各類同步器以簡化總體結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)同步換擋變速、降低生產(chǎn)制造成本、保持換擋前后車速的平穩(wěn)、避免因換擋操作不當(dāng)對汽車傳動系的沖擊或破壞。
文檔編號F16H1/20GK1031884SQ87106289
公開日1989年3月22日 申請日期1987年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月8日
發(fā)明者蔣國勇 申請人:蔣國勇