CN2382594Y - 汽车多功能惯性力自动滑行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种配合汽车变速箱使用的滑行器,用以简化变速换档操作扩大发动机动力的使用范围,节省燃油,降低了车体磨损、使行车更安全。本设计由前主轴单元组合体、后主轴单元组合体、正变速单元组合体及负变速单元组合体构成整体,前连变速箱、后连传动系统具有座档、滑行、正变速及负变速四个功能,座档与目前传动结构相同,滑行档不同离合器,可充分利用惯性力滑动,正负变速档可以提高汽车档位二倍,能使车速提高或减少30%,扩大动力使用范围。

Description

汽车多功能惯性力自动滑行器

本实用新型涉及一种汽车传动系统中的配件组合体，确切说是一种安装于变速器后、并与之配合使用的多功能惯性力自动滑行器。

汽车在行驶过程中，司机要根据行驶的具体情况，经常不断地变化行驶速度，因此就必须频繁地踩离合器进行换档，操作复杂烦琐、运作困难，这是问题之一；问题之二是汽车在空档滑行后需要挂档加速行驶时，产生的拖档现象会严重的磨损整车，直接损坏零部件；问题之三是踩离合器换档在操作上的烦琐性，往往使司机在高速驾车时，使用空档滑行的实施率相当低，致使汽车燃油大量浪费，严重地污染了环境，也大大增强了发动机和传动系统的磨损。四是目前汽车差速器的盆齿与角齿转速比普遍为6∶36，因此限制了变速箱的档位数，使发动机动力不能充分利用。五是汽车气缸的气压力及机械磨损力对汽车行驶产生的惯性力的阻力很大，影响了汽车动力和惯性力的充分发挥。

本实用新型的目的在于：解决汽车在行驶过程中，由于变速换档而不得不频繁地使用离合器的技术难题，为广大用户提供一种能有效地节省燃油，减少汽车运行磨损，简化变速换档操作，制造成本又低廉的多功能惯性力自动滑行器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种汽车用多功能惯性力自动滑行器，由前主轴单元组合体、后主轴单元组合体、正负变速单元组合体、拔叉单元组合体以及外壳等部分构成。其中，前主轴单元组合体由前主轴、前主轴轴承、前主轴过桥齿轮、滑行齿座边盖、滑行齿座、灯笼轴承、滑行倾斜齿槽等主要部件构成。前主轴由前至后呈同轴四级园柱形状，头部园柱直径最小，有丝牙，二段园柱直径第三，有凸齿槽和轴承光滑面，三段园柱直径最大，长度居中，四段园柱短直径居第二，在四段园柱外表面制有贯通的凸齿槽，槽内开有一个装置灯笼轴承的园柱形空腔；过桥齿轮、滑行齿座、齿座边盖三个部件内孔径与前主轴三段园柱外径相匹配，而过桥齿轮外径及齿槽与正负变速过桥齿轮相同相啮合；滑行齿座边盖为偏园盘形，其内孔径与前主轴三段园柱外径相匹配，外径与滑行倾斜齿槽外径相同，用螺丝联接，并在对应滑行倾斜齿槽一侧的侧面上制有钢球滚动的园形轨道槽，与装在滑行倾斜齿槽内的滑行齿座一面上的钢球轨道槽相匹配；滑行齿座呈园形空心偏园柱，在内孔表面上制有与前主轴三段园柱相匹配的长方形销槽，在外园缘的柱形面上，开有上、下、左、右四个对称的斜槽，按斜槽的倾斜方向设计，使滑行齿座受上下跳动齿卡的控制，只能按顺时针方向转动，槽底开有直洞装置张力弹簧，槽内角度狭窄的一个侧面装置齿卡，其卡尾在该侧面底部成为支点，而齿卡体则压在张力弹簧上，在滑行齿座的外侧园面(对应滑行齿座边盖的一侧)上，制有园形钢球轨道，可以与滑行齿座边盖上的钢球轨道配合成一体；滑行倾斜齿槽其外形呈侧平放的一个

型园柱体，其外径大的部分，开有柱形空腔，腔体的形状大小与整个滑行齿座相容，空腔的柱面内壁上制有斜齿槽，该齿槽的形状结构与滑行齿座上能上下跳动的齿卡相匹配，在滑行倾斜齿槽外径小的部分园柱上，开有两底平面贯通的柱形空腔，该空腔与大园柱的空腔相连通，在小空腔的柱形内壁上制有贯通的凹形齿槽，其空腔孔径与拔叉内外拔动齿套的外径相配合；滑行齿座装置在滑行倾斜齿槽的大空腔内，彼此通过弹性齿卡和斜齿槽相匹配而联成一体。灯笼轴承是一个园柱体，其柱内为两端贯通的园柱形空腔，轴承外径小于前主轴四段园柱内腔的孔径，轴承空睦内径略大于后主轴园柱形端头的直径。

前主轴单元组合体各组件的结构关系：

前主轴过桥齿轮位于前主轴三段园柱上与滑行齿座边盖紧靠，滑行齿座与滑行倾斜齿槽组合体，位于前主轴三、四段园柱的尾部，且滑行齿座紧靠滑行齿座边盖，通过滑行齿座内孔壁上的凹型销槽与前主轴三段园柱面上的凸型齿槽用长方体销钉固定，并通过稳定销使过桥齿轮、滑行齿座与前主轴三段柱固定联接。灯笼轴承位于前主轴四段柱空腔内，作为与后主轴单元组合体的接合部件。

后主轴单元组合体由后主轴、拔叉内外拔动齿套、正变速小齿轮、负变速大齿轮等主要部件构成。其中后主轴的形状类似于一个三级前后直径大小相同变化的园柱体(依园柱直径大小，直径最小的园柱为一级，直径次之的园柱为二级，直径最大的园柱为三级)，三级园柱表面上有前后贯通的凸齿槽，后尾部二级园柱中一段为用于装轴承的光滑面，靠尾部的另一段为装连接盘的凸齿槽，主轴前部一级二级柱面为光滑面。一级段的直径略小于灯笼轴承的内孔径，二级段的直径等于前主轴尾部内腔直径，三级段的直径与拔叉内外拔动齿套的内腔直径相匹配，三级段园柱表面上的凸齿槽与拔叉内外拔动齿套内腔壁的凹齿槽相匹配。拔叉内外拔动齿套为一个具有园柱形空腔的园柱体，空腔内壁制有贯通的凹齿槽，该齿槽与后主轴三级段柱面上的凸齿槽相匹配，在该齿套的外表面上制有一段凸齿槽，该段凸齿槽的长度与滑行倾斜齿槽小径园柱段内壁的凹齿槽长相等，且与该凹齿槽相匹配。而该齿套的外径与正变速小齿轮及负变速大齿轮的内径相匹配，齿套内径与后主轴三段柱的直径相吻合。

后主轴单元组合体的结构关系：

正变速小齿轮与负变速大齿轮依次套装于拔叉内外拔动齿套上，两齿轮间有正负变速拔档时的适当位置，且负变速大齿轮固定在该齿套的端部。

该组件套装在后主轴上，使后主轴表面上的凸齿槽与该组件中拔叉内外拔动齿套内腔壁上的凹齿槽相匹配而成一体，通过拔叉的推动力，齿套可在后主轴上前后拔动。正、负变速大小齿轮，大轮与小轮齿数比为30∶20，大小齿轮内径与拔叉内外拔动齿套的外径相同，用长方形销钉固定联接。

正负变速单元组合体由正负变速转轴，正负变速过桥齿轮、正变速大齿轮、负变速小齿轮等主要部件构成。正负变速转轴为园柱体，其上依次套装有正负变速过桥齿轮，正变速大齿轮和负变速小齿轮，正负变速过桥齿轮装置在轴的一端，而负变速小齿轮则装置在轴的另一端，正变速大齿轮介于两齿轮之间彼此保持适当距离，使其与正负变速拔档时的位置相一致。正负变速过桥齿轮与前主轴过桥齿轮大小相同，正变速大齿轮与正变速小齿轮的齿数比为30∶20，负变速小齿轮与正变速小齿轮大小相同，正变速大齿轮与负变速大齿轮大小相同。

拔叉单元组合体由拔叉、拔叉轴、滑行器操作杆构成。拔叉的柄部与拔叉轴连接，拔叉轴一端依等距离开有4个能容纳钢球的半球孔，轴的中部装置滑行器操作杆。

拔叉轴上四个半球孔间的距离等于拔叉内外拔动齿套四个确定的位移距离，拔叉轴上的第一孔位，相当于滑行器固定座档档位，即是拔叉内外拔动齿套前端的凹齿槽啮合前主轴尾部后凸齿槽，而且是正负变速大小齿轮位置相互错开的距离状态。拔叉轴上的第二个孔位，相当于滑行器的滑行档位，即拔叉内外拔动齿套前端的内齿槽与前主轴尾部后凸齿槽正好断开，而正负变速大小齿轮是错开时的状态。拔叉轴上的第三个孔位相当于滑行器的正变速档位。拔叉内外拨动齿套前端已退到滑行倾斜齿槽小园柱内的凹齿槽部位，而正变速小齿轮已移动到与正变速大齿轮相啮合。拔叉轴上的第4孔位相当于负变速档位，即拔叉内外拔动齿套前端已退出滑行倾斜齿槽小园柱内的凹齿槽部位，而正变速小齿轮与正变速大齿轮脱离，同时负变速大齿轮与负变速小齿轮相啮合。

滑行器整体结构及安装：

1、前后主轴单元组合体形成整体及安装，通过前主轴尾端空腔内的灯笼轴承与后主轴头部相配合，以及前主轴上的滑行倾斜齿槽内壁的凹齿槽与后主轴上的拔叉内外拔动齿套外表面上的凸齿槽啮合，使前主轴单元组合体与后主轴单元组合体联成一体。前主轴的头部与后主轴的尾部装上轴承后，将整个联成体安装在滑行器外壳的两壁上，将前后主轴外壳安装于主轴轴承两端，使其固定并与外壳联成整体。将里程表内外齿轮套装在后主轴尾部的凸齿槽上，外齿与里程表小齿啮合，前后主轴两个连接盘分别装置在前后主轴的头部及尾部，连接盘的凹齿槽与它们的凸齿槽啮合，并由锁紧螺母固定，穿上保险丝；而刹车鼓与后主轴尾部连接盘的四个孔用螺丝接成整体。

2、正负变速转轴两端装上轴承后固定在滑行器外壳的两壁上(与安装前后主轴是相同的两壁)。使轴上的正负变速过桥齿轮与前主轴上的前主轴过桥齿轮相啮合，当后主轴上的拔叉内外拔动齿套前端的凹齿槽处在啮合前主轴尾部凸齿槽位置时，后主轴上的正负变速大小齿轮与正负变速转轴上的正负变速大小齿轮相互错开，当拔叉内外拔动齿套前端的凹齿槽与前主轴尾部凸齿槽正好断开时，后主轴上的正负变速小大齿轮与正负变速转轴上的正负变速大小齿轮相互错开。当拔叉内外拔动齿套前端处于滑行倾斜齿槽的小园柱内的凹齿槽部位，正变速小齿轮处于正变速大齿轮位置，并相啮合；当拔叉内外拔动齿套前端处于滑行倾斜齿槽小园柱外部位时，正变速小齿轮与正变速大齿轮相脱离，而负变速大齿轮与负变速小齿轮相啮合。

3、拔叉单元组合体中的滑行器拔叉，安装于拔叉内外拔动齿套上，在拔叉的推动下控制拔叉内外拔动齿套凹齿槽与前主轴尾部凸齿槽或啮合或断开，同时控制拔叉滑动齿套上的正变速小齿轮及负变速大齿轮与正负变速单元组合体中的正负变速转轴上的正负变速大小齿轮啮合或断开。而拔叉轴安装在滑行器外壳上部的两壁上(与前后主轴同壁)，拔叉轴一端伸出壁外，在壁上开有一竖直孔直通拔叉轴，孔内装有钢球和弹簧，钢球落入拔叉轴上的半球孔内。

4、滑行器操作杆安装于操作杆外壳上，使操作杆一头插入拔叉轴的控制槽内，使拔叉控制拔叉内外拔动齿套形成四次拔动位置。第一次为固定座档控制位，第二次为自动滑行档位控制位，第三次为正变速档位控制位，第四次为负变速档位控制位。

5、将滑行器前主轴连接盘与变速箱尾部连接盘连接，将滑行器后主轴连接盘与汽车传动轴连接盘连接，将滑行器固定于大梁架上，滑行器操作杆连接于驾驶室内。

本实用新型的优点在于：

1、由于滑行器设有滑行档位，汽车减油行驶不必踏离合器就可任意换档，而提高车速时只需踩油门，大大简化了驾驶操作时的程序。

2、在滑行档位下，可以充分利用发动机的最大动力和产生的惯性力，减油时呈自动滑行状态，达到最大节油效果，减少燃油污染以及传动系统的磨损。

3、利用滑行器的负变速档位可以提高汽车发动机的牵引力。目前汽车行驶速度受变速箱有限档位数的限制，不能将发动机的动力充分发挥出来，本实用新型具有正、负变速两个功能档，能够把目前变速箱的档位数提高2倍，在正变速档位时汽车的时速能提高30％，在负变速档位车速减慢30％，且有效地节省了油耗。

4、消除了由于汽车发动机气缸的气压力以及机械磨损力，对汽车行驶的惯性力所产生的巨大阻力。

本实用新型有如下附图：

图1为前、后主轴单元组合体的构件图，上为构件分解图，下为4个主要的构件的立体视图；

图2为固定档位状态下各构件组合关系立体视图；

图3为滑行档位状态下各构件组合关系立体视图；

图4为正变速档位状态下各构件组合关系立体视图；

图5为负变速档位状态下各构件组合关系立体视图。

图中标记：1为前主轴，2为前主轴过桥齿轮，3为滑行齿座边盖，4为滑行齿座，5为滑行倾斜齿槽，6为灯笼轴承，7为拔叉内外拔动齿套，8为正变速小齿轮，9为负变速大齿轮，10为后主轴，11为正负变速过桥齿轮，12为正负变速转轴，13为正变速大齿轮，14为拔叉，15为负变速小齿轮，16为轴承，17为前主轴连接盘，18为手刹车鼓，19为拔叉轴，20为拔叉轴上的半球孔，21为张力弹簧，22为滑行器操作杆，23为里程表大齿轮，24为里程表小齿轮，25为后主轴连接盘，26为滑行器外壳。

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例中：

前后主轴全长350mm

前主轴过桥齿轮外径φ80mm，内孔径φ50mm；滑行齿座边盖外园φ140mm，内孔径φ50mm；滑行齿座外园φ130mm，内孔径φ50mm；滑行倾斜齿槽大园φ140mm，小园φ70mm；拔叉内外拔动齿套长160mm，外园φ70mm，内径φ45mm；正变速小齿轮外园φ75mm，内孔径φ70mm；负变速大齿轮外园φ100mm，内孔径φ70mm。

本实用新型有4个拔动档位，对应于结构上具有四种功能。

当拉动滑行器操作杆22，推动拔叉轴19移动，使钢球与弹簧落入拔叉轴19上的第一孔位置时，拔叉轴19带动拔叉14，推动拔叉内外拔动齿套7，移动到其前端凹齿槽啮合前主轴1尾部后凸齿槽的位置，此时正负变速大小齿轮8、9、13、15位置处于相互断开的状态，(见附图2)，而前主轴1与后主轴10呈固定连结，称此档位为固定档档位，滑行器处于这个档位时，变速箱则可以处于任何档位，使汽车利用机器气缸的气压力，机械磨损力配合刹车、控制车速，以保证行车安全。此种座档适于汽车下陡坡或高速行驶控制车连用。

当拉动滑行器操作杆22，推动拔叉轴19移动，使钢球与弹簧落入拔叉轴19上的第二孔位置时，拔叉轴19带动拔叉14，推动拔叉内外拔动齿套7，移动到其前端的内齿槽与前主轴1尾部凸齿槽正好断开，而正负变速大小齿轮8、9、13、15是处于断开的状态，拔叉轴上的这个孔位称为滑行档位。此时前主轴尾部凸齿槽内孔中装置的灯笼轴承6将前后主轴断开，可以自由转动，使滑行齿座4与滑行倾斜齿槽5受上下跳动齿卡弹簧的控制，按机器转动的方向使汽车加速行驶或凭惯性力自动滑行。同时消除由于气缸气压力、机械磨损力对汽车行驶的惯性力的阻力作用。

拔叉轴上的第三孔位置相当于滑行器的正变速档位，当拉动滑行器操作杆22推动拔叉轴19移动，钢球与弹簧落入拔叉轴19上的第三孔位置时，拔叉轴19带动拔叉14，推动拔叉内外拔动齿套7移动到其前端已退到滑行倾斜齿槽5的小园柱内的凹齿槽部位，而正变速小齿轮8已移动到正变速大齿轮位置并相啮合。由于前主轴过桥齿轮2与正负变速过桥齿轮11是一样大小且始终处于啮合状态，因此当发动机转动时，通过两个过桥齿轮的啮合，带动正负变速轴12转动，而正变速大齿轮13与正变速小齿轮8的齿数比为30∶20，则小齿轮转速被提高30％，通过后主轴连接盘25使汽车传动系统转速提高，而档位数就被提高了一倍。

同样原因，称拔叉轴上的第4孔位置，为滑行器的负变速档位。当拉动滑行器操作杆22使拔叉轴处于这个位置时，滑行器中的拔叉内外拔动齿套7的前端已退至滑行倾斜齿槽5小园柱外部位，而正变速小齿轮8与正变速大齿轮13已脱离，同时负变速大齿轮9与负变速小齿轮15相啮合，由于两者齿轮齿数比为30∶20，因此后主轴10上的负变速大齿轮9比正负变速轴12上的负变速小齿轮15转速减慢了30％，变速箱在任何档位上，汽车的行驶速度都减慢了30％，这就大大提高了发动机的牵引力，减少了发动机的负荷量。滑行器的这个档位称为负变速档位。

本实用新型的结构由于具有这四个档位从而给汽车驾驶增加了四个新的功能，它不但简化了变速操作，增加或减慢了30％的车速，扩大了动力的使用范围，降低了车体磨损，大大节省了油耗，减少了环境污染，消除了气缸压力及机械磨损力对汽车行驶惯性力的阻力作用，也使汽车行驶更安全。

Claims (5)

1、一种汽车多功能惯性力自动滑行装置，包括有装置外壳，安装在外壳外部的前后主轴连接盘、里程表大小齿轮、手刹车鼓、前后主轴固定外壳、操作杆及其外壳，以及滑行装置外壳内固定于装置外壳上和前后主轴外壳上的装置芯体等组件构成，其特征在于：装置芯体由前主轴单元组合体、后主轴单元组合体、正负变速单元组合体和拔叉单元组合体构成，其中前主轴单元组合体，通过前主轴(1)尾部的空腔和腔内装有的灯笼轴承(6)，及滑行倾斜齿槽(5)内壁凹齿槽，与后主轴单元组合体中的后主轴(10)的端头，及拔叉内外拔动齿套(7)外表面的凸齿槽相匹配，使两个单元组合体联成整体，正负变速单元组合体，通过组合体中的正负变速过桥齿轮(11)与前主轴单元组合体中的前主轴过桥齿轮(2)相啮合，在后主轴单元组合体中的拔叉内外拔动齿套(7)前端凹齿槽，处在啮合前主轴单元组合体中的前主轴尾部凸齿槽时，后主轴单元组合体中的正负变速大小齿轮(8)、(9)与正负变速单元组合体中的正负变速大小齿轮(13)、(15)相互错开位置，在拔叉内外拔动齿套(7)前端的凹齿槽，正好处于与前主轴尾部凸齿槽断开的位置，后主轴单元组合体中的正负变速大小齿轮与正负变速单元组合体中的正负变速大小齿轮相互错开；在拔叉内外拔动齿套(7)前端处于前主轴单元组合体中的滑行倾斜齿槽(5)的小园柱内的凹齿槽部位，后主轴单元组合体中的正变速小齿轮(8)处于正负变速单元组合体中正变速大齿轮(13)的位置，并相互啮合，拔叉内外拔动齿套(7)前端处于前主轴单元组合体中的滑行倾斜齿槽(5)小园柱外部位置，后主轴单元组合体中的正变速小齿轮(8)与正负变速单元组合体中的正变速大齿轮(13)相脱离，而后主轴单元组合体中的负变速大齿轮(9)与正负变速单元组合体中的负变速小齿轮(15)相啮合，拔叉单元组合体通过其拔叉轴(19)上的拔叉(14)装置在后主轴单元组合体中的拔叉内外拔动齿套(7)的外壁上。

2、按照权利要求1所述的汽车多功能惯性力自动滑行装置，其特征在于：前主轴单元组合体由前主轴(1)、前主轴过桥齿轮(2)、滑行齿座边盖(3)、滑行齿座(4)、灯笼轴承(6)及滑行倾斜齿槽(5)等部件构成，以上过桥齿轮(11)、齿座边盖(3)、齿座(4)、倾斜齿槽(5)依次装置在前主轴(1)上，前主轴尾部有空腔装有灯笼轴承(6)，滑行齿座(4)外柱面上开有多个对称的槽口，槽内装置弹簧与齿卡，滑行倾斜齿槽(5)内腔壁上制有与滑行齿座齿卡相匹配的斜齿槽，齿座(4)整体装在滑行倾斜齿槽(5)的内腔里，形成齿座与齿槽既可以整体转动也可以使齿座单独转动的整体组合件。

3、按照权利要求2所述的汽车多功能惯性力自动滑行装置，其特征在于：后主轴单元组合体由后主轴(10)、拔叉内外拔动齿套(7)、正负变速大小齿轮(8)与(9)等部件构成，其中正变速小齿轮(8)与负变速大齿轮(9)分别依次套装在拔叉内外拔动齿套(7)上形成组件，该组件套装在后主轴(10)上并可以将其沿后主轴表面前后推动。

4、按照权利要求3所述的汽车多功能惯性力自动滑行装置，其特征在于：正负变速单元组合体由正负变速转动(12)、正负变速过桥齿轮(11)、正变速大齿轮(13)和负变速小齿轮(15)等部件构成，其中过桥齿轮(11)、正变速大齿轮(13)及负变速小齿轮(15)依次套装在正负变速转轴(12)上，过桥齿轮(11)与前主轴单元组合体中的过桥齿轮(2)相互啮合。

5、按照权利要求4所述的汽车多功能惯性力自动滑行装置，其特征在于：拔叉单元组合体由拔叉(14)、拔叉轴(19)及滑行器操作杆(22)构成，拔叉(14)一端装在拔叉内外拔动齿套(7)上，另一端连接在拔叉轴(19)上，而操作杆(22)装置在拔叉轴(19)上，拔叉轴的一端制有用作固定档位、滑行档位、正变速档位、负变速档位4个档位的四个半球孔及孔内装置的钢球与弹簧。

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