CN104704264B - 主换挡杆上的阻尼器 - Google Patents

Abstract

公开了一种复合变速器换挡机构。该换挡机构包括配置在至少一个变速器轴上的多个齿轮，及具有构造成接合所述多个齿轮中的至少两个齿轮的至少一个同步器。该换挡机构包括构造成接合同步器并且将同步器定位成与所述多个齿轮中的所述至少两个齿轮对齐的控制系统。此外，该换挡机构包括配置在控制系统上并与同步器操作性地连接的至少一个阻尼组件。

Description

主换挡杆上的阻尼器

技术领域

技术领域总体上涉及手动复合变速器的多导轨换挡机构，并且具体涉及手动复合变速器内的档位选择系统。

背景技术

手动复合变速器用于各种车辆应用。此类复合变速器通常包括多档主部，其包含用于各种范围和负荷传动构型的多个档位。

手动复合变速器通常位于与具有至少一个旋转驱动轴的主驱动单元邻近的传动系内。这些复合变速器通常包括从变速器延伸以与操作者交互的换档装置或档位选择器。该复合变速器可包括旋转和滑动组件，其构造成接合在操作者移动换档装置或档位选择器时设定的期望档位。具体地，在手动复合变速器中，操作者通过将换挡杆推向或拉向期望的换挡滑槽(shift gate)而经由档位选择器来选择适当的档位。固定在主换挡导轨上的导轨选择器构造成将换挡杆的移动转移到换挡拨叉。导轨选择器由延伸通过导轨选择器的中央位置的滚销固定在主换挡导轨上。对换挡杆的作用使得一组换挡导轨移动至少一个换挡拨叉，该换挡拨叉使得换挡套环在适当的旋转齿轮上滑动以同步并启用期望的传动比范围。

在选择期望的传动比范围时换档品质是手动复合变速器的一个重要因素。存在许多影响换档品质的因素，例如但不限于换档力、凸块和棘爪的松旷(notchness)、响齿(nibble)以及旋转和滑动构件的精度，例如但不限于终端止挡感和背隙。响齿可定义为在成功的同步动作之后的一种形式的局部碰撞。它可由在用于期望档位的齿的旋转对位(indexing)和最终接合之间的时期内产生的速度差引起。遗憾的是，上述影响换档品质的因素典型地直接传递通过旋转构件和换档导轨，因为先前的设计包括直接固定在换档导轨上的换档构件。这些因素直接传递通过所述构件、换挡杆并最终传递到操作者。

换档品质对于通过换挡杆为操作者提供表明复合变速器接合在适当的齿轮组中的适当反馈而同时防止可潜在地损坏变速器或缩短变速器寿命的误换挡或其它失准来说很重要。换档品质对于防止操作者的疲劳和可能的伤害也很重要，因为经换挡杆传送的反馈可能引起对操作者的手、手腕、手臂或肩部的伤害。

因此，希望提供一种手动复合变速器系统，其允许啮合构件的改善的同步，同时提供另外的阻尼机构以提高换档品质和操作者的换档体验，由此提供防止操作者疲劳的平顺的终端止挡感并提供延长的变速器寿命。

发明内容

本发明涉及手动复合变速器的换档品质。手动复合变速器包括与至少一个换档导轨互连以使换档导轨移动的换挡杆，所述换挡导轨接合多个换档环以接合至少一个齿轮。示例性换档机构可构造成过滤掉或消除至少两种众所周知的现象，其被已知为在换档机构接合拨叉时形成的松旷和在换档环与所述至少一个齿轮同步时形成的响齿，这两者都可在换挡杆中感觉到。

示例性换挡机构还可构造成在操作者选择特定档位时提供平顺的终端止挡感。该换挡机构可包括构造成具有至少一个导轨选择器的换档导轨。导轨选择器可沿纵向定位在换档导轨上，其中至少一个阻尼部件邻近导轨选择器的前缘和导轨选择器的后缘中的至少一者配置在换档导轨上。可通过任何已知的方法将导轨选择器在换档导轨上锁定就位。具体地，可利用至少一个止挡销和至少一个突片垫圈来防止导轨选择器在主换档导轨上前后滑动。

此外，该换挡机构可包括协助防止档位选择期间产生响齿的改进的同步特征结构。该改进的同步特征结构可包括弹性机构，其中利用配置在弹簧外侧的至少一个卡环将弹簧保持在换档导轨上。该换挡机构可包括滑套，该滑套当在旁边移动时经由支柱或预加力器将阻挡环推靠在目标齿轮上。阻挡环在被推靠在齿轮锥面上时(由于摩擦)而旋转，直至遇到固定的毂窗的壁。在该位置，接合斜面(chamfer)与滑套的斜面对齐，其中同步阶段在斜面旋转对位/对齐的情况下开始。一旦同步完成，阻挡环和滑套便(经由各斜面)啮合。换挡机构释放滑套以朝向目标齿轮前移。滑套和齿轮锥面的花键彼此碰撞并且花键由于接合斜面的作用而再次啮合且然后完成接合。

附图说明

图1是外壳被部分地剖开的复合手动变速器的未按比例绘制的透视图；

图2是用于复合手动变速器的示例性换档导轨阻尼器系统的透视图；

图3是配置在主换档导轨上的放大的换档导轨阻尼器组件的透视图；

图4是示例性换档导轨阻尼器系统的分解透视图；

图5是示例性旋转组件的局部剖视图；

图6示出用于示例性手动复合变速器的示例性同步器的分解图；

图7示出具有成角度的滚子元件的示例性预加力器的剖视图；

图8A示出处于中间位置的示例性预加力器和同步器的剖视图；

图8B示出处于同步位置的示例性预加力器和同步器的剖视图；

图8C示出处于接合位置的示例性预加力器和同步器的剖视图；

图9示出处于啮合位置的示例性同步器的顶视图；

图10示出处于部分接合位置的示例性同步器的顶视图；以及

图11示出处于接合位置的示例性同步器的顶视图。

具体实施方式

现在参见接下来的说明以及附图，详细示出了所公开的系统和方法的例述性方案。虽然附图示出了一些可能的方案，但附图不一定按比例绘制并且某些特征可能被夸大、略去或部分地剖开以更好地图示和说明本发明。此外，在此进行的描述并非旨在穷举或者以其它方式将权利要求限制或约束为图中所示和下文的详细描述中所公开的精确形式和构型。

本说明书中对“示例性图示”和“示例”或类似语言的谈及意味着结合示例性方案描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个图示中。用语“在一图示中”或相似类型的语言在本说明书中各处的出现不一定全都指的是同一图示或示例。

根据本文描述的各种示例性图示，公开了一种系统和方法。具体地，公开了一种用于复合手动变速器的示例性换挡机构。该复合手动变速器包括输入轴和输出轴，该输入轴可构造成接合原动机(未示出)，而该输出轴可包括用于接合驱动部件(未示出)的叉(yoke)。该复合手动变速器包括配置在变速器壳体中的主轴、副轴和多个齿轮。主轴可配置在输入轴和端叉之间，所述端叉可配置在该复合手动变速器的后部。该主轴可包括配置在主轴周围并与配置在副轴上的第二多个齿轮旋转对齐的第一多个齿轮。通常将轴和齿轮称作旋转组件。

换挡杆可从配置在变速杆壳体上的控制台延伸，所述变速杆壳体可安装在复合变速器壳体的上部上。变速杆壳体可构造成将至少一个换档导轨定位在旋转组件附近，由此将换挡杆和至少一个换挡拨叉可滑动地连接到旋转组件。该至少一个换档导轨可配置有用于减轻或消除松旷、响齿或可能形成不良的换档品质的其它问题的至少一个阻尼元件。该阻尼元件可呈可配置在所述至少一个换档导轨上的弹簧、低摩擦套管、线性滚珠轴承或其它已知的阻尼元件的形式。换挡杆和旋转组件之间的连接允许操作者选择期望的齿轮组，因为该杆可与复合变速器内的齿轮直接连接。下文更详细地说明的该至少一个换档导轨可包括导轨选择器和配置在该至少一个换档导轨的主换档导轨上的所述至少一个阻尼元件。通过该至少一个换档导轨的移动，换档拨叉可接合下文更详细地说明的至少一个同步器，以与所选择的齿轮组啮合，这有助于延长复合变速器的寿命并且最大限度地减轻可与齿轮切换相关的响齿。

包括输入轴、主轴、副轴和同步器的旋转组件可构造成将转矩从原动机经期望的齿轮组传递到输出叉。主轴可包括多个花键齿，花键齿可构造成接合同步器的固定毂并最终接合可由输入轴驱动的副轴上的多个齿轮。同步器可包括至少一个齿轮凸缘、至少一个阻挡环或同步环、固定毂、滑套和预加力器构件。所述凸缘、阻挡环、环和毂全都包括在各者的外径表面中切出的齿或嵌齿并且这些齿构造成与在滑套的内径表面中切出的对应的齿或嵌齿接合和啮合。齿各自具有协助与滑套齿上的对应斜面对齐的接合斜面。因而，在操作中，当各斜面旋转对位/对齐时，同步阶段开始。此外，预加力器构件可包括支柱、滚子、柱塞和弹簧中的至少一者。

当滑套在旁边移动时，它经由支柱或预加力器将阻挡环推靠在目标齿轮上。当被推靠在期望的齿轮锥面上时，阻挡环(由于摩擦而)旋转，直至遇到固定毂的壁。在该位置，接合斜面可与配置在滑套的齿上的斜面对齐。因而，在各斜面旋转对位/对齐的情况下，同步开始。一旦同步完成，阻挡环和滑套便(经由斜面)啮合，这释放滑套以朝向齿轮前移。滑套和齿轮锥面花键彼此碰撞并且花键由于斜面之间的接合作用而再次啮合，由此完成接合。因而，在操作中，操作者定位换挡杆以选择预定的齿轮组。档位选择通过操纵换挡杆以使主换档导轨滑动、由此将换档导轨与同步器并最终与齿轮连接而发生。导轨选择器提供推动或拉动换档拨叉的线性力，由此使换档拨叉的至少一部分靠着滑套的外径上的外接合凹槽滑动以进行同步并接合期望的齿轮组。

参见图1，示出了复合手动变速器100。变速器100可包括输入轴110和输出轴112，输入轴110可构造成接合原动机(未示出)，而输出轴112可包括用于接合被驱动部件(未示出)的叉114。下文更详细地说明的复合手动变速器100包括输出轴主轴116、副轴118和配置在轴116、118周围的多个齿轮120、122。主轴116和副轴118在构造成在变速器壳体124的前方延伸的输入轴110和构造成在变速器壳体124的后方延伸的端叉114之间配置在变速器壳体124内并与输入轴110和端叉114接合。主轴116可包括配置在主轴116周围并与配置在副轴118上的第二多个齿轮122可旋转地对齐的第一多个齿轮120。输入轴110、输出轴112、主轴116和副轴118可由壳体124经多个轴承126支承。主轴116可包括用于接合预定的输出速度的至少一个同步单元或同步器140(下文更详细地说明)。

继续参考图1，上壳体部128可构造成接纳变速杆壳体130。此外，控制台132从变速杆壳体130延伸到换挡杆134。控制台132可包括具有轴向调节元件的十字接头，以增加换档选择而同时减小换挡杆134中的任何自由游隙。变速杆壳体130可构造成保持和对齐齿轮切换控制系统136。控制系统136可构造成从换挡杆134将移动转移到至少一个换档拨叉138以从多个齿轮120、122选择期望的齿轮组，从而确定预定的输出。此外，换档拨叉138可构造成接合同步器140的至少一部分以选择下文更详细地说明的预定的齿轮组。

图2示出了可包括至少一个主换挡导轨210的控制系统136的详图。主换档导轨210可包括第一端部212、中部214和第二端部216。如图所示，该控制系统包括多个换档导轨。具体地，是第二换档导轨218、第三换档导轨220和第四换档导轨222。然而，该图示仅为示例并且可使用任何数量的换档导轨。此外，各换档导轨216、218、220可包括如下文将更详细地说明的相应的换档拨叉138、138’、138”。主换档导轨210可包括下文将更详细地说明的接合机构230和导轨选择器阻尼组件260。

接合机构230可用于将换档杆134与主换档导轨210互连。接合机构230可根据控制台132的具体位置而配置在主换档导轨第一端212或主换档导轨第二端216上。接合机构230可构造成接纳换挡杆134的一端并且可包括至少一个调节机构240。该至少一个调节机构240可配置在接合机构230的至少一侧以协助最大限度地减小或消除自由游隙而同时改善换档品质。此外，控制台132可包括十字接头(未示出)，以同样帮助增加齿轮选择而同时减小或消除自由游隙。调节机构240可包括构造成偏置接合机构230的移行以提高换档清晰度并减小换挡杆134的自由游隙的弹性偏压部件或止动柱塞242中的一者，和具有重现用于换挡杆移行的偏置模式的凹槽和通道而允许接合机构230维持规定的换档模式的偏压板246，所述规定的换挡模式提高了换档清晰度并且减小或消除了自由游隙。

此外，止动柱塞242可包括偏压部件248和套管250。偏压部件248可以是配置在止动柱塞242和套管250或其它固定点之间的弹簧、弹性体或其它已知的偏压装置。已发现，止动柱塞242和止动斜坡244的长度可改善咬入式换档，而同时减小杆游隙。咬入式换档是指，代替推动所述杆以完成接合的驱动，在换档的一些阶段，换挡杆推动驾驶者的手，就好像该杆自动地自己完成换档一样。止动斜坡244可构造成配置有具有向外倾斜的斜坡的凹进的(凹凸状的，indented)中央区段，所述斜坡以约23°至26°的预定角度倾斜，使得斜坡向上倾斜至凹进的中央区段，如图2所示。然而，应该认识到，可使用其它斜坡尺寸和形状来提供与止动柱塞242的刚性接合。通过广泛的测试已表明，止动柱塞242可具有构造成接合止动斜坡244的凹进的中央区段的圆形突起。此外，止动柱塞242可具有约25mm至40mm的长度，最佳范围为约30mm至35mm，已证实该长度大幅减小了杆游隙以有助于减轻操作者疲劳。

主换档导轨210、第二换档导轨218、第三换档导轨220和第四换档导轨222中的至少一者可以可滑动地配置在变速杆壳体130中。换档导轨210、218、220、222可包括至少一个抗摩擦元件224，其可提供另外的咬入改善而同时有助于减轻或消除导轨210、218、220、222在壳体130中滑动时的松旷。抗摩擦元件224可以是但不限于润滑涂层(特氟龙)、套管、线性滚珠轴承、滚子轴承或其它已知的抗摩擦机构。主换档导轨210可构造成接纳至少一个导轨选择器阻尼组件260。如图所示，单个导轨选择器阻尼组件260大致配置在主换档导轨210的中部214。然而，导轨选择器阻尼组件260的数量和位置不限于单个组件或一个特定区域。因而，导轨选择器阻尼组件260可根据具体的手动变速器100的设计的需要配置在沿主换档导轨210的任何部位。如图所示，导轨选择器阻尼组件260包括构造成接合邻近换档导轨218、220、222配置的至少一个连接元件270的至少一个接合部262。连接元件270和接合部262之间的接合允许主换档导轨210与第二换档导轨218、第三换档导轨220和第四换档导轨222中的至少一者操作性地连接。

导轨选择器阻尼组件260可具有嵌合在变速杆壳体130的覆盖范围内的任何尺寸和形状。导轨选择器阻尼组件260可构造成将换挡杆134的移动经主换挡导轨210和换挡拨叉138、138’、138”转移以选择期望的齿轮组。此外，换挡拨叉138、138’、138”可构造成直接或通过与连接元件270的直接接合而与相应的换挡导轨210、218、220、222连接。因而，如上所述，控制系统136将换挡杆134与齿轮120、122操作性地连接，由此提供用于操作者选择预定的齿轮组的机构。

图3和4示出了控制系统136的另外的细节。具体地，图3示出了导轨选择器阻尼组件260的详图，而图4示出了在组装到主换挡导轨210上之前的导轨选择器阻尼组件310的分解图。如图3所示的示例性导轨选择器阻尼组件260可构造成具有导轨选择器310。导轨选择器310可包括圆柱形主体362，其具有沿侧向延伸的第一翼板364和沿侧向延伸的第二翼板366。第一翼板364和第二翼板366可根据具体应用而偏移并且不限于任何特定规格或尺寸。翼板364、366被图示为镜像，同时沿共同的平面从导轨选择器310的主体362伸出。翼板364、366从主体外表面368向外渐缩至接合区域370。示例性接合区域370被构造为大致平坦的上表面372和有凹口的底面374，接合区域370可包括大致平坦的侧面376。示例性导轨选择器310的构型允许主换挡导轨210同时接合至少两个连接元件270。然而，图示的构型不是限制性的，并且任何已知的形状可用于导轨选择器310，使得该构型可将换挡杆134的移动传递到所述至少一个换挡拨叉138、138’、138”。

导轨选择器310的主体362还可包括垂直地延伸穿过第一导轨选择器端部352和第二导轨选择器端部354中的一者的至少一部分的至少一个安装凹部380。安装凹部380可以是用于接纳止挡销382的切口，所述止挡销382将导轨选择器310止挡在主换挡导轨210上的预定位置。安装凹部380构造成在止挡销382周围提供间隙，该间隙允许导轨选择器310沿纵向滑动预定距离以提供阻尼作用。止挡销382滑动穿过配置在主换挡导轨210中的孔口424(图4)以接合安装凹部380。止挡销382可构造成防止导轨选择器310无意地绕主换挡导轨210旋转，由此提供与连接元件270的刚性接合。止挡销382靠着套管或滑动元件412(参看图4)定位并由配置在突片垫圈386上的至少一个定位突片384保持。套管412可构造成支承导轨选择器310并且提供可允许导轨选择器310在换挡导轨210上无约束地移动的耐磨元件。如图3所示，导轨选择器阻尼组件260还包括邻近突片垫圈386配置并配置在突片垫圈套管390的至少一部分上的阻尼元件388。突片垫圈386、阻尼元件388和突片垫圈套管390全都由保持元件392沿纵向保持在主换挡导轨上。保持元件392可为任何已知的换挡导轨保持机构，例如但不限于卡环、销或其它这样的元件。

阻尼元件388被图示为弹性弹簧元件。然而，阻尼元件388可由任何弹性吸收元件构成，例如但不限于弹性体、液压或气动缸、硅树脂、橡胶和聚合物。此外，突片垫圈386、套管383、突片垫圈套管390和保持元件392不限于任何已知的材料并且可由复合材料、刚性塑料、钢、铝、黄铜和青铜构成。

具体参考图4，主换挡导轨210构造成具有用于接纳保持元件392的至少两个周向槽422和如上所述的至少两个孔口424。导轨选择器阻尼组件260的分解图显示了导轨选择器阻尼组件260如何配置在主换挡导轨210上的布置。因而，如上所述的导轨选择器阻尼组件260可包括滑到主换挡导轨210上并在周向槽422中就位的至少一个保持元件392。保持元件392不限于为可拆下的元件，并且可以是永久固定在主换挡导轨210上的止挡件。突片垫圈套管390然后滑到主换挡导轨210上而抵接保持元件392。一旦突片垫圈套管390就位，便将阻尼元件388和突片垫圈386滑到主换挡导轨210上，阻尼元件388也滑到突片垫圈套管390上并且在一端抵接套管390上的唇部并在相对端抵接突片垫圈386。一旦突片垫圈386定位，便沿向后的方向对组装好的元件导入预定压力以将各元件压缩允许止挡销382滑入孔口424中的预定距离。一旦止挡销382就位，便解除压力以允许各元件沿向前的方向扩张，由此对止挡销382施加预定压力以防止止挡销382从孔口424滑出。现在可将导轨选择器310滑到主换挡导轨210上并且能以相反的方式配置一组重复的元件。

导轨选择器310可包括内部滑动表面410，其可包括至少一个滑动元件412。滑动元件412被图示为配置在导轨选择器内表面410和主换挡导轨210之间的低摩擦套管。然而，滑动元件412不限于套管并且可以是抗摩擦涂层、轴承或其它这样的机构，其由诸如但不限于黄铜、铝或允许导轨选择器310在主换挡导轨210上沿纵向滑动的复合材料之类的材料构成。当使用时，滑动元件412在主换挡导轨210上滑动到导轨选择器310内的预定位置以抵接止挡销382。

如图4所示和上文所述，各元件在导轨选择器310的前后重复以在两个方向上提供阻尼。具体地，图示的导轨选择器阻尼组件260包括定位在前向孔口426中和配置在导轨选择器310上的前向安装凹部480中的前向止挡销482。具有定位突片484的前向突片垫圈486定位成将前向止挡销482保持就位并且前向阻尼元件488和前向突片垫圈套管490靠着前向突片垫圈486定位。一旦各元件组装好，便施加预定量的压力以压缩该组件，由此允许前向保持元件492定位在主换挡导轨210上和前向周向槽428中。一旦组装好，导轨选择器阻尼组件260便变成与主换挡导轨210结合的单元以吸收和限制当主换挡导轨210向前或向后移向换挡拨叉138、138’、138”、同步器140以及第一和第二多个齿轮120、122时操作者在换挡杆134处感觉到的松旷和其它冲击，这带来改善的换挡品质。

现在转到图5，示出了旋转组件510。旋转组件510可包括直接或通过副轴118间接地与输出轴112操作性地连接的输入轴110。旋转组件510还可包括第一多个齿轮120、第二多个齿轮122和至少一个同步器140。输入轴110包括用于接合原动机(未示出)的第一端512以及第二中空端514，该第二中空端514具有配置在中空端514上的输入齿轮516和定位在中空端514中的油盘轴承518。油盘轴承518构造成在前端520处支承主轴116，并且轴承524在后端522处支承主轴116。带齿轮的外装件516构造成接合配置在副轴118上的前齿轮526。输入轴110可由至少一个轴承528支承在壳体124中，而输出轴112可由油盘轴承518和轴承524支承在壳体124中。副轴112可分别由配置在壳体124中的前轴承530和后轴承532支承。轴承518、524、528、530、532不限于特定类型或尺寸，而是可以包括锥形轴承、止推轴承、滚子轴承、滚珠轴承、滚针轴承或其它类型的已知轴承。

副轴118还可包括前中间齿轮534、后中间齿轮536和后齿轮538，这些全都与副轴118固定地连接。因而，第二多个齿轮122可包括前齿轮526、前中间齿轮534、后中间齿轮536和后齿轮538，第二多个齿轮122可构造成将来自输入轴110的转矩传递到第一多个齿轮120，其可包括可旋转地安装在主轴116上的主前齿轮540、主中间齿轮542和主后齿轮544。齿轮540、542、544可包括配置在齿轮540、542、544和主轴116之间的滚子轴承546。滚子轴承546可以是允许齿轮540、542、544绕主轴116旋转的滚针轴承。因而，第一多个齿轮120与副轴118和第二多个齿轮122旋转对齐。所使用的齿轮数不限于特定组，而是由变速器的尺寸和设计决定。齿轮120、122可具有任何已知的齿轮设计并且被图示为螺旋齿轮。

如上所述，多个齿轮120、122将来自输入轴110的转矩传递到在变速器100的后方配置在主轴110上的叉114。因而，可通过与前齿轮526啮合的输入齿轮516之间的相互作用限定转矩流动路径，以传递通过副轴118，或通过同步器140的齿轮凸缘548，以直接传递通过主轴110。图5示出了旋转组件510不限于用来传递该转矩的同步器140的数量，因为可包括前同步器140’和后同步器140”以提供通过副轴118和主轴116的附加转矩路径。同步器140’、140”通过花键连接来接合主轴116。具体地，主轴116包括前花键550和中间花键552，其用于传递来自同步器140’、140”的转矩并通过主轴116以最终经叉114将旋转转矩传递出来。仅出于示范目的，下文将更详细地说明一般的同步器140。

如图5-10中进一步所示，现在将更详细地说明示例性同步器140及其操作。可包括同步器140以提供复合手动变速器100内的不同换挡阶段和档位选择之间的平顺过渡。同步器140可构造成消除在切换齿轮时存在且可由操作者在换挡杆134中感觉到的“响齿”效应。如图6所示，同步器140可包括定位在两个阻挡环或同步环612之间的固定的同步毂610。同步毂610和同步环612定位在两个单独的齿轮凸缘614之间。齿轮凸缘614和同步毂610两者都包括内部花键616、618。具体地，同步毂610包括内部花键616，其构造成接合配置在主轴116上的花键550、552中的至少一者。齿轮凸缘614包括内部花键618，其构造成与在多个齿轮120的边缘中切出的对应花键接合。花键提供旋转构件之间的刚性接合以传递转矩，如上所述。

此外，同步毂610、同步环612和齿轮凸缘614全都在各者的外表面上包括外齿轮齿620或其它已知的驱动特征结构。外齿轮齿620可构造成接合配置在滑套624的内表面上的对应特征结构或内齿轮齿622。内齿轮齿622可设置在滑套624的内径626上，而周向凹槽628可配置在滑套624的外表面630中以接纳换挡拨叉138的一部分。滑套内齿轮齿622可构造成与同步毂610、同步环612和齿轮凸缘614啮合并沿径向定位在它们周围。齿轮齿620、622可构造成具有减小的径向间隙以改善滑套624开始接合齿轮凸缘614时的松旷。

同步器140还可包括预加力器640，其可配置在同步毂610内以在同步和接合期间施加另外的力。预加力器640可包括滚子642、柱塞644和弹簧646。预加力器640可接纳在沿径向向内延伸至距所述毂的外齿轮齿620的径向外表面预定距离处的孔口648或空腔中。预加力器640可使用插入空腔648中的弹簧646组装，接着可插入柱塞644，并且然后插入滚子642。可通过使用配置在滑套624的内径626上的凹槽或通道632来保持预加力器640。同步器构件可由诸如但不限于钢、铝、钛的已知金属材料、碳纤维、塑料或其它已知材料构成。齿轮可例如通过模制、铸造、机加工或其它已知的可用工艺在制造各构件的过程中形成。

图7示出了示例性预加力器740。具体地，预加力器740可包括成角度的滚子742、柱塞744和弹簧746。预加力器740可接纳在沿径向向内延伸至距所述毂的外齿轮齿720的径向外表面750预定距离处的孔口748或空腔中。预加力器740可使用插入空腔748中的弹簧746组装，接着可插入柱塞744，并且然后插入成角度的滚子742。可通过使用配置在滑套724的内径726上的凹槽或通道732来保持预加力器740。同步器构件可由诸如但不限于钢、铝、钛的已知金属材料、碳纤维、塑料或其它已知材料构成。齿轮可例如通过模制、铸造、机加工或其它已知的可用工艺在制造各构件的过程中形成。

图8A-8C示出了包括定位在周向凹槽628内的换挡垫810的换挡拨叉138在完全组装好时的示例性操作顺序。换挡垫810通常是定位在换挡拨叉138上的接触面周围的塑料或特氟龙套筒。换挡垫810用于防止摩擦阻止换挡拨叉138使滑套624移动。换挡拨叉138和所包括的换挡垫810可构造成将线性运动从换挡杆134传递到滑套624，以允许同步器140选择如上所述的预定的齿轮组。具体地，换挡拨叉138的向前或向后移动施加预定力以传递通过齿轮切换控制系统136而施加至滑套624。滑套624的移动启动同步器140的同步和齿轮接合。在同步阶段期间，滑套的移动通常导致形成高水平的力，进一步引起阻尼元件388、488中的一个被充分压缩。然而，改进的止动柱塞242和止动斜坡244可通过将该力从大约29N减至大约13N来协助该高水平的力的减小。图8B和8C示出了换挡拨叉138沿向前的方向的这种移动，其在滑套624移动滚子642、柱塞644和弹簧646时提供阻力，由此迫使同步环612靠在目标齿轮上。

此外，同步环612由于旋转组件510的摩擦而旋转，直至同步环612遇到固定的同步毂610的壁650。在该位置，多个接合斜面652对齐并且同步开始。一旦同步开始，被压缩的阻尼元件388、488便突然解除该压缩，由此允许所储存的能量使阻尼元件388、488移动，这将阻尼元件388、488恢复为系统动态。所释放的能量加速了滑套624接合各齿轮，同时该速度有助于防止与齿轮的接合相关的响齿。一旦滑套624加速并且同步进行，同步环612和滑套624便经由斜面652啮合并且齿轮凸缘614上的外齿轮齿620也经由斜面652对齐并在滑套624朝向齿轮前移时与滑套624充分接合。一旦内齿轮齿622与齿轮凸缘614接触，外齿轮620便经由斜面652啮合，从而允许滑套624充分接合齿轮凸缘614并通过该特定齿轮切换开始转矩传递。

具体参见图9-11，其示出了如上所述的啮合的顶视图。图9示出了在斜面652使齿对齐时与同步环612充分接合的滑套624。图10示出了与齿轮凸缘614的斜面652接合的滑套624的斜面652在充分接合之前的初始啮合。图11示出了滑套624与齿轮凸缘614的充分接合以形成如上所述的转矩路径。同步器140的分离以相反的次序发生。

关于文中所述的过程、系统、方法、启示等，应当理解的是，尽管已将这些过程等的步骤描述为根据特定排序的顺序发生，但这些过程可通过与文中所述次序不同的次序执行的所述步骤来实施。还应当理解的是，可同时执行特定步骤，可增加其它步骤，或者可省略文中所述的特定步骤。换句话说，文中对过程的描述是为了说明特定实施例而提供的，而不应当解释为对主张专利权的发明进行限制。

因此，应该理解的是，以上说明旨在例述而非加以限制。在阅读以上说明后，不同于所提供的示例的许多实施例和应用将是显而易见的。本发明的范围不应参照以上说明来确定，而应当参照所附权利要求及这些权利要求享有的等同方案的全部范围来确定。预期和计划本文所述的技术中将产生未来的发展，且所公开的系统和方法将结合在这些未来的实施方式中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变更。

权利要求中使用的所有术语旨在给出它们最宽泛的合理结构和它们的如本文所述的领域中的技术人员所理解的普通含义，除非文中清楚地作出相反的指示。特别地，单数冠词如“一”、“该”、“所述”等的使用应当理解为叙述一个或多个所表示的元件，除非权利要求明确地作出相反的限制。

本说明书中对“一个示例”、“一示例”、“一个方案”或“一种应用”的谈及意味着结合示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个示例中。本说明书中各处的用语“在一个示例中”不一定在每次出现时都是指的是同一示例。

已参考前文仅例述了用于实施本发明的最佳模式的说明具体示出和描述了本发明。本领域的技术人员应理解，在实施本发明的过程中可以采用本文记载的对本发明的例述的各种替代方案而不脱离如附后权利要求中限定的本发明的精神和范围。附后权利要求旨在限定本发明的范围并且在这些权利要求的范围内的方法和装置以及它们的等同方案旨在由其涵盖。在此对本发明的描述应该理解为包括文中所述的要素的所有新颖和非显而易见的组合，并且在本申请和后来的申请中可以对这些要素的任何新颖和非显而易见的组合提出权利要求。

此外，前述说明是例述性的，并且没有单个特征或要素对于可以在本申请或今后的申请中要求保护的所有可能的组合来说是必不可少的。因此，本发明并非旨在局限于作为为实施本发明而设想的最佳模式所公开的具体实施例，而是本发明将包括处于权利要求的范围内的所有实施方式。本发明可采用不同于具体说明和图示的方式来实施而不脱离其精神或范围。本发明的范围仅受附后权利要求的限制。

Claims (17)

1.一种复合变速器换挡机构，包括：

配置在至少一个变速器轴上的多个齿轮；

构造成接合所述多个齿轮中的至少两个齿轮的至少一个同步器；

控制系统，所述控制系统构造成接合所述同步器并且将所述同步器定位成与所述多个齿轮中的所述至少两个齿轮对齐；和

配置在所述控制系统上并且与所述同步器操作性地连接的至少一个阻尼组件，

其中，所述阻尼组件包括至少一个导轨选择器，所述至少一个导轨选择器具有配置在第一侧的第一侧向延伸的翼板和配置在与所述第一侧相对的第二侧的第二侧向延伸的翼板，所述翼板与构造成接合所述至少一个同步器的至少一个换挡拨叉操作性地连接。

2.根据权利要求1所述的复合变速器换挡机构，其中，所述控制系统包括与至少一个换挡拨叉操作性地连接的多个换挡导轨。

3.根据权利要求2所述的复合变速器换挡机构，其中，所述控制系统包括主换挡导轨，所述主换挡导轨支承所述阻尼组件。

4.根据权利要求2所述的复合变速器换挡机构，其中，所述控制系统包括与所述多个换挡导轨中的至少一个换挡导轨互连的至少一个调节机构。

5.根据权利要求4所述的复合变速器换挡机构，其中，所述至少一个调节机构包括经止动斜坡与主换挡导轨操作性地连接的至少一个止动柱塞，所述调节机构构造成进行最大限度地减小或消除使所述复合变速器换挡时的自由游隙中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的复合变速器换挡机构，其中，所述止动斜坡包括凹进的中央区段，所述凹进的中央区段具有配置在所述凹进的中央区段的前方和后方的向外和向内倾斜的斜坡。

7.根据权利要求5所述的复合变速器换挡机构，其中，所述止动柱塞具有25mm至40mm的长度。

8.根据权利要求1所述的复合变速器换挡机构，其中，所述阻尼组件包括由吸收元件构成并且构造成吸收所述多个齿轮中的至少一个齿轮中的移动的至少一个阻尼元件。

9.一种变速器换挡机构，包括：

配置在至少一个变速器轴上的多个齿轮；

构造成接合所述多个齿轮中的至少两个齿轮的至少一个同步器；和

换挡导轨机构，其包括操作性地连接成接合所述同步器并且将所述同步器定位成与所述多个齿轮中的所述至少两个齿轮对齐的主换挡导轨阻尼组件，

其中，所述主换挡导轨阻尼组件包括至少一个导轨选择器，所述至少一个导轨选择器具有配置在第一侧的第一侧向延伸的翼板和配置在与所述第一侧相对的第二侧的第二侧向延伸的翼板，所述翼板与构造成接合所述至少一个同步器的至少一个换挡拨叉操作性地连接。

10.根据权利要求9所述的换挡机构，其中，所述至少一个同步器包括构造成具有滚子、柱塞和弹簧中的至少一者的预加力器。

11.根据权利要求10所述的换挡机构，其中，所述滚子是构造成与滑套上的凹部接合的成角度的突起和球形滚子中的至少一者。

12.根据权利要求10所述的换挡机构，其中，所述至少一个同步器包括配置在定位于两个齿轮凸缘之间的至少两个同步环之间的至少一个固定的同步毂。

13.根据权利要求9所述的换挡机构，其中，所述至少一个同步器还包括同步环和滑套，它们构造成通过相应地配置在各者上的多个有斜面的齿轮彼此接合和啮合。

14.根据权利要求9所述的换挡机构，还包括控制机构，所述控制机构包括与多个换挡导轨中的至少一个换挡导轨互连的至少一个调节机构。

15.根据权利要求14所述的换挡机构，其中，所述至少一个调节机构包括经止动斜坡与主换挡导轨操作性地连接的至少一个止动柱塞，所述调节机构构造成进行最大限度地减小或消除使复合变速器换挡时的自由游隙中的至少一者。

16.根据权利要求15所述的换挡机构，其中，所述止动斜坡包括凹进的中央区段，所述凹进的中央区段具有配置在所述凹进的中央区段的前方和后方的向外和向内倾斜的斜坡。

17.根据权利要求15所述的换挡机构，其中，所述止动柱塞具有30mm至35mm的长度。