CN2191789Y

CN2191789Y - 汽车半自动换挡节油型变速器

Info

Publication number: CN2191789Y
Application number: CN 94202076
Authority: CN
Inventors: 王书镇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2004-02-01

Abstract

本实用新型涉及一种汽车使用的半自动换挡节油型变速器。在汽车固定轴变速器前方加装一个整体的、联锁机构可操纵的楔块式单向离合器。外环和内环均有齿数和齿形相同的外齿圈并有操纵手柄和拨叉带动的内齿套，可实现分离及联锁两种工况。

分离工况松开油门能实现汽车半自动换挡和惯性滑行，节油、省力、延长离合器的使用寿命。联锁工况能实现发动机制动、拖车或推车起动发动机。

Description

本实用新型涉及一种汽车使用的半自动换档节油型变速器。

装有固定轴变速器的现有汽车在行驶过程中驾驶员根据道路条件的变化需要经常、及时地变换变速器的档位，其换档通常须先用脚踩下离合器踏板再用手操纵变速杆换档。没有同步器的变速器从低档换到高档要采用“两脚离合器”，从高档换到低档则要“加空油”才能避免换档冲击。这样换档对驾驶员操作技术要求较高且费时费力，动力中断时间长，影响了汽车动力性能的发挥。

为节油，驾驶员常利用汽车惯性滑行，一般须先踩下离合器踏板，将变速杆挂入空档，再松开离合器踏板，汽车滑行时车轮仍带动传动系运转，这样不仅加速了传动系部件的磨损，在没有挂空档时也增加了发动机的被动磨损和燃料消耗。

本发明人在实用新型“半自动换档方便滑行节油型变速器”（专利号：ZL92242164.1）公开了一种在机动车辆固定轴变速器输入轴上加装一个联锁机均可操纵的，嵌装有镶块、镶套的滚柱式单向自动离合器。这种变速器具有下列优点：

1.在不分离离合器情况下，松开油门即可实现半自动换档，换档迅速、操纵方便省力。离合器主要用于起车，换档不用离合器，延长了离合器的使用寿命。

2.松开油门即可实现车辆惯性滑行节油且操纵轻便。

3.操纵联锁机构，车辆下长坡可利用发动机制动；可采用拖车或推车起动方法起动发动机。

该实用新型具有上述优点但也有以下缺点：

1.受结构限制，滚柱式单向离合器的滚柱个数较少（3～6个），致使滚柱与外环和星形轮、镶块间接触应力较高，承载能力较低，不能满足重型汽车在外形尺寸受限制条件下传递大扭矩的需要。

2.滚柱式单向离合器的自锁性能不及楔块式单向离合器。

3.带有间隔等距、燕尾状凹槽的星形轮（见图1）形状复杂，加工困难且很难保证多个滚柱能均匀地承受扭矩。

4.滚柱在楔紧、解脱两种工况径向有微量位移，利用滚柱作为径向支承是不合理的。

本实用新型的目的是要提供一种改进的半自动换档节油型变速器，其单向离合器的承载能力有很大提高，在外形尺寸受限制条件下能满足重型汽车传递大扭矩的需要。

图2为汽车传动简图，在固定轴变速器和离合器之间、用虚线围成的图框即为联锁机构可操纵的楔块式单向离合器。与离合器被动轴1右端相连的是外环2。与内环3相连的是变速器的输入轴4，其右边即为普通的固定轴变速器9。外环2和内环3之间装有多个楔块5，楔块两侧装有螺旋弹簧13，每组楔块之间还装有一个短滚柱14。外环和内环各有外齿圈6和7，它们的齿数、齿形相同且都可与内齿套8相啮合。内齿套可由拨叉操纵使其左、右移动。6、7、8和手柄19拨叉18组成可操纵的联锁机构。

当拨叉18使内齿套8向右移动时，它同时与内环3外环2的外齿圈6、7相啮合成为联锁状态，内环与外环连成一体。当拨叉左移，内齿套与内环脱开啮合，联锁状态解除，外环与内环可相对旋转。汽车正常行驶时，联锁机构处于分离状态。

图3（a）为带多个楔块的单向离合器，在外环2和内环3之间装有多个楔块，楔块两端面开有倾斜的凹槽，槽中装有螺旋弹簧13（图3b）。在弹簧力作用下，楔块有向箭头方向偏转的趋势，使楔块始终和外环接触。接触点的曲率半径为r。

当ω₂＞ω₃，楔块被楔紧，离合器自动结合，内、外环以ω₂整体旋转。ω₂＜ω₃楔块放松，离合器自动呈分离状态。

汽车正常行驶时，发动机经离合器被动轴1带动外环2，再通过被楔紧的楔块带动内环2、变速器9的输入轴4、传动轴10、主传动11、车轮12驱动汽车行驶。此时单向离合器处于自动结合状态。当驾驶员松开油门踏板，发动机转速下降，外环2转速ω₂随之下降，汽车在惯性作用下继续行驶，车轮12继续转动带动传动系各部件和内环3，使ω₂＜ω₃，单向离合器呈分离状态，此时汽车作惯性滑行。

此时如实施换档，因与被动齿轮相连件的转动惯量大大减少，此时不必分离离合器也能轻便换档。换上档后，只要踏下油门踏板，汽车即可以新的排档行驶。这样就减轻了驾驶员的劳动强度，缩短了换档时动力中断时间，提高了汽车的平均行驶速度。汽车的离合器仅用于汽车起车。换档不用离合器必然会较好的延长离合器的使用寿命。

本实用新型取得了以下的积极效果：

1.单向离合器承载能力有很大提高，在外形尺寸受限制条件下能满足重型汽车传递大扭矩的需要。

2.内、外环的工作表面均为圆柱形，加工工艺性好，成本低。

3.自锁性能及解脱性能均优于滚柱式单向离合器

本实用新型的目的是这样实现的：

图4离合器被动轴1上有花键与被动摩擦片相连，其右端是外环2，它支承在滚动轴承15上并通过弹性卡环16、轴承盖17限定其轴向位置。外环2设有外齿圈6。内环3通过花键与变速器输入轴4相连，内环3也设有外齿圈7，其齿形、齿数和外齿圈6相同，在外齿圈6上套有内齿套8，其上有拨叉18，它由手柄19直接操纵，可使拨叉轴左、右移动。拨叉18、内齿套8移向左侧时，联锁机均呈分离状态；拨叉18、内齿套8移向右侧时，便将外齿圈6和7联锁在一起，使外环2与内环3连成一体成为联锁状态。拨叉18、内齿套8其左、右移动距离由定位弹簧21、定位钢球22及拨叉轴20的两个凹槽间相邻距离确定。在汽车行驶机件振动情况下，拨叉18与内齿套8不会自动移位（脱档）。为密封，手柄19下端设有橡胶制成的护套30。变速器输入轴4左端通过滚针轴承23支承在离合器被动轴1右端的内孔上，右端通过滚动轴承24和弹性卡环25、26支承在箱体27上。楔块5装在内、外环之间，左侧有档圈28和弹性卡环29，楔块5的两侧装有螺旋弹簧13。上述楔块式单向离合器和操纵机构作为一个总成，再与发动机壳体、变速器的箱体用多个螺栓安装连接在一起。

Claims

1、一种汽车使用的半自动换档节油型变速器，其特征在于：在汽车固定轴变速器前方加装一个整体的、联锁机构可操纵的楔块式单向离合器。

2、如权利要求1所述的汽车半自动换档节油型变速器，其特征是：外环2的内圆柱表面和内环3的外圆柱表面间沿周向装有多个楔块5，楔块两侧加装螺旋弹簧13，以保持各楔块的相对位置。

3、如权利要求1所述的汽车半自动换档节油型变速器，其特征是：为保持外环2和内环3有较高同轴精度，保证楔块正常工作，在内、外环之间还装有间距相等的多个短滚柱14。

4、如权利要求1所述的汽车半自动换档节油型变速器，其特征是：外环2与汽车离合器被动轴相连，其上有外齿圈6，它经常与内齿套8相啮合，内环3通过花键与变速器输入轴相连，其上有外齿圈7，其齿数、齿形与外齿圈6相同，内齿套8可通过拨叉18由手柄19操纵向左、右移动以实施外环与内环联锁或分离。

5、如权利要求1所述的汽车半自动换档节油型变速器，其特征是：联锁机构可操纵的楔块式单向离合器装在箱体上成为一个装配总成，再装在汽车发动机、离合器和固定轴变速器之间。