CN2934772Y - 一种新式汽车节能变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新式汽车节能变速箱，它包括用轴承联结的连接轴(1)和滑行外套(5)，二者间的离合操作机构，一变速箱的输出轴轴联接，另一端和传动轴相连，在转动配合的连接轴和滑行外套间还装有滑行时处于超越状态而加速时可接合的楔块式超越离合器。其特点是：在需要滑行时，它可使汽车传动系统与发动机脱离，需要刹车时，可实现可靠的安全刹车，即便是重载车也非常适用，节能效果好；使用可靠性强，安全性好；结构简单紧凑，工艺性好，特别适合批量生产，传递扭矩大，不易损坏，使用寿命长；传动平稳，噪声小；安装、操作、维修方便；用途极其广泛。可广泛用于卡车、客车、轿车、重载、轻载、汽油、柴油等各种类型的汽车上。

Description

一种新式汽车节能变速箱

技术领域

本实用新型属于汽车变速箱附加装置技术领域，这种装置改变了传统的变速箱性能，减少了阻尼，提高了滑行能力，可节约能源30％左右。

背景技术

目前，汽车发动机驱动系统与车轮传动系统连为一体，当车辆滑行时，不仅加剧了发动机及变速器的被动磨损，减少其寿命，而且阻力大，浪费能源。传统变速箱设计在空档滑行时，后减速传动机构、差速器、传动轴、变速箱内的中间轴、二轴都根着转动，这种转动增加了阻尼和噪音、而且也增加了磨损，减少了使用寿命。目前公布的中国专利Z L 01218754、2号、Z L 002531252、6号。分别按装在4、5档轮上或输入轴上，这两种设计均存在着不足。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新式汽车节能变速箱，在需要滑行时，它可使车轮系统和发动机脱离，节能效果好，并克服了已有技术之不足，其结构简单，使用可靠性、安全性大大提高，传递扭矩大，不易损坏，使用寿命长，传动平稳，噪声小，工艺性好，适合批量生产，便于安装、维修方便，使用性能明显提高，使用范围广，便于普及应用，可广泛适用于卡车、客车、轿车、重载、轻载、汽油、柴油、燃气车等各种类型的汽车上。

本发明的技术方案是：在变速箱的输出轴上加装一种滑行控制装置，此装置按装在汽车变速箱的后部输出轴上，包括用轴承联结的连接轴和滑行外套，二者间的离合操作机构，一端与变速箱的输出轴联接，另一端和传动轴相连，其特征在于转动配合的内连接轴和滑行外套间还装有滑行时处于超越状态而加速时可接合的楔块式超越离合器。

上述的超越离合器的楔块可以为单排、双排或多排。

上述的楔块式超越离合器可以是内环为整圆的楔块式超越离合器，内外环均为光滑柱面，楔块的楔角不超过楔块与内外环之间的最小摩擦角，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。

上述的楔块式超越离合器也可以是内环或外环带凹园槽的楔块超越式离合器，其内环或外环具有与楔块圆弧半径相同的凹圆槽，二者为面接触，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。

上述的楔块式超越离合器，还可以是非接触型超越式离合器，它具有装有弹簧的星轮式内环或装有弹簧的星轮式外环，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。或上述各等效结构。

为使结构紧凑、合理，上述的离合操作机构可以是拨叉式离合器：连接轴上带有花键轴及装有与其轴向滑动配合的花键齿轮，滑行外套上设有可与花健齿轮的外齿相配合的内齿环，也可为花键齿形，齿形也可为渐开线齿形，和操作机构相连的轴向平动拨叉与花齿轮上的圆形拨糟或拔块转动配合。也可以是内齿环与连接轴上和滑行套上的花键齿滑行配合式等结构。

为使操作方便可靠，上述的操作机构可以是平动液压式结构，拨叉与和活塞相连的活塞杆相固定，缸体固定在架体上，进、出油孔通过管路与控制阀及油泵装置相连。

上述的操作机构也可以是平动电磁式结构，平动吸块与拨叉固定，电磁感应筒固定在架体上。或为其他结构。

为使结构紧凑、合理、操作方便，上述的离合操作机构最好为电磁式离合器：在滑行外套和连接轴之间设有离合操作机构一电磁离合器及其控制电路，电磁离合器一端和滑行外套相固定，另一端和连接轴相固定。

上述的电磁离合器可以是干式单片电磁离合器、牙嵌式电磁离合器，也可以是干式多片电磁离合器、湿式多片电磁离合器、湿式单片电磁离合器、定位牙嵌式电磁离合器、失电牙嵌式单片式电磁离合器等。

为了安装、操作方便，最好使电磁离合器带电磁线圈的一端和连接轴相固定，不带电磁线圈的一端和滑行外套相固定。

例如，上述的电磁离合器可为以下结构：电磁离合器不带电磁线圈的一端的被吸盘上通过固定式弹箦片固定有一个非导磁外直齿圈，非导磁外直齿圈和被吸盘上的内直齿圈配合，非导磁内直齿圈固定在滑行外套上；电磁离合器带电磁线圈的一端的吸盘和连接轴相固定，吸盘的另一侧设有通过轴承和连接轴转动配合的装有电磁线圈的静套，吸盘上设有与电磁线圈相对的透磁孔或非导磁材料环，静套设有与车架体固定结构。上述被吸盘上和吸盘上可以设有牙嵌离合齿，构成牙嵌式电磁离合器。为了保证在高速时制动可靠，不损坏牙齿，也可在上述的被吸盘上设有磨擦片，吸盘上设有磨擦另件及其固定件，构成单片式电磁离合器。或改为多片式电磁离合结构等。

为使操作更加方便可靠，上述电磁离合器控制电路的结构可以是：电磁离合器的电磁线圈的正极通过汽车倒档灯自动开关和汽车蓄电池的正极相连，电磁线圈的负极通过地线或零线和蓄电池的负极相连。

为了不仅在倒车时方便地使轴、套结合为一体，而且在下雪天下坡时方便地使轴、套结合为一体，不使滑行器工作，最好将电磁离合器电磁线圈的正极通过手动开关与蓄电池的正极相连，并在电磁线圈的正极和倒车灯正极之间装有二极管，以防止使用手动开关时汽车倒车灯工作(点亮)。

为了在汽车装有节能滑行控制装置时，仍能准确计程或计价，方便适用，上述的与车轮传动系统相连的滑行外套或连接轴作为转数传动件通过传感器与里程计相连。

上述的转数传动件的外圆周上可设有1块以上(最佳为4～12块)等距离的N、S极交叉放置的磁极块，也可挖成若干缺口，并有与其对应的与里程计相连的转速传感器。

上述的转数传动件的外圆周上也可以设有1个以上(最佳为4～12个)等距离的、感应凸起或感应缺口，并有与之匹配的转速传感器。

上述的与里程计或计价器相连的转数传感器或与之对应的转速传感器可以是霍尔式、磁电式、光电式、笛簧开关式、可变磁阻式、多卜勒式等转数传感器。

由于本发明采用了楔块超越式离合结构，故解决了已有技术工作不平稳、噪声大、另件易损坏、刹车不安全、寿命短、难加工、使用范围窄、不能用于重载汽车的难题，可创造巨大经济效益和社会效益，由此可以取得商业上的巨大成功。本发明具有以下突出优点：节能效果好，并克服了现在技术的不足，其结构简单紧凑，使用可靠性、安全性大大提高，使用范围广得多，传递扭矩大，不易损坏，使用寿命长，传动平稳，噪声小，工艺性好，加工容易，特别适合于批量生产；安装、操作、维修方便，使用性能明显提高；在需要滑行时，它可使汽车传动系统与发动机脱离，需要刹车时，可实现可靠的安全刹车，即便是重载车也非常适用，便于普及应用。由于采用了上述的离合器或电磁离合器，以及装在特定位置的与里程计或计价器相连的转速传感器，更增强了其使用性能。本发明可广泛适用于卡车、客车、轿车、重载、轻载、汽油、柴油等各种类型的汽车上。

以下结合实施例及附图作详述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明实施例1(拔叉离合器式)结构示意图。

图2是图1的A-A剖面示意图。

图3是实施例2的横截剖面示意图。

图4是实施例3的横截剖面示意图。

图5是实施例4的横截剖面示意图。

图6是实施例5的横截剖面示意图。

图7是电磁平动式操作机构结构示意图。

图8是手动操作机构结构示意图。

图9是本发明电磁离合器式实施例结构示意图。

图10是图9中电磁离合器的电磁铁控制电路图。

图11是本发明所使用的里程传感装置实施1结构示意图。

图12是本发明所使用的里程传感装置实施2的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，连接轴1通过轴承6(滚动或滑动轴承)和滑行外套5转动联结，花键齿轮4的内花键齿与连接轴上的花键3配合，滑行外套5上有内花健齿，可与轴向移动的花键齿轮4上的外花健齿配合，实现方便离合。拨叉13一端与连接轴1上的拨叉圆槽2滑动配合，另一端连在活塞杆12上，11为活塞，9为油缸，进、出油孔8、10通过管路和控制阀及油泵装置相连，7为减重槽。滑动外套5和连接轴1间装有楔块式超越离合器。

参见图2，18为离合器外环，14为内环，可分别与连接轴1和滑行外套5相固定，弹簧式涨圈15卡入楔块16的槽中，将其定位和复位，17为隔离定位园柱，当N1大于N2时脱开(超越)当N1不大于N2时接合，一起转动。

参见图3，16为其上带弹簧顶柱19的楔块，20为楔块隔离放置环架，可为一排，或上下两排或多排。其余标号同图1。

参见图4，16为带槽楔块，弹簧圈21卡在其槽中定位、复位，22为隔离定位块，23为弹簧，支撑楔块。其余标号同上。

上述的内环为整圆的楔块超越式离合器，除图1～图4结构形式外，楔块放置与复位还可以是其他形式的结构，如用多个定位卡片定位放置、弹簧复位，或用几个弹簧卡定位、复位等。

参见图5，内环26上带凹圆槽，与楔块25下部圆弧面滑动配合，弹簧涨圈24卡在楔块槽中。或为外环带凹圆槽式结构。其余标号同上。

参见图6，内环27为星轮式，其上的弹簧顶柱顶住楔块16。也可以是外环带星槽式结构。定位、复位，在高速运转到一定值时，楔块在离心力作用下，可与内环间产生微小间隙，防止磨损，提高寿命。

上述的内环、外环，可单设，分别和连接轴及滑行外套之一固定连接，或静配合，也可以不单设，而为连接轴及滑行外套本身。

参见图7，平动吸块30与拨叉31固定，电磁感应筒28固定在架件29上。

参见图8，拨叉36通过导套34在轨道33上平动，35为弹簧，32为手动平动拉杆，上带平动定位机构。

参见图9，连接轴1和滑行外套5用轴承6联结，连接轴1和变速箱的输出轴相连，滑行外套5和传动轴相连，连接轴1和滑行外套5间装有滑行时处于超越状态而刹车时可制动的楔块超越式离合器37(或为圆柱式超越离合器、棘轮棘爪超越离合器等)，在滑行外套5和连接轴1之间设有离合操作机构-干式单片式电磁离合器及其控制电路，干式单片式电磁离合器带电磁线圈的一端和连接轴1相固定，不带电磁线圈的一端和滑行外套5相固定。不带电磁线圈的一端的被吸盘40通过固定式弹箦片39固定有一个非导磁外直齿圈38，非导磁外直齿圈38和被吸盘40的内直齿圈配合，非导磁外直齿圈38通过螺钉固定在滑行外套5上；电磁离合器带电磁线圈的一端的吸盘41和连接轴1用键46相固定，吸盘41上的连接套通过轴承45和装有电磁线圈43的静套44转动配合，吸盘41上设有与电磁线圈相对的透磁孔或非导磁材料环42，静套44设有与车架体固定结构，电磁线圈电源线47接电磁铁控制电路，被吸盘40上设有磨擦片50，吸盘41上设有磨擦另件49及其固定件48，构成单片式电磁离合器，二盘开启间隙为δ。

参见图10，电磁离合器的电磁线圈43的正极通过汽车倒档灯自动开关52和汽车蓄电池51的正极相连，电磁线圈43的负极通过地线或零线和蓄电池51的负极相连。电磁离合器电磁线圈43的正极通过手动开关53与蓄电池51的正极相连，并在电磁线圈43的正极和倒车灯55正极之间装有二极管54。

参见图11，5为滑行控制装置中与传动轴相连的滑行外套，它与连接轴间装有自动超越式离合器及手动离合器，滑行外套5外圆周上设有等距离的N、S极交叉放置的8块磁极块56，57为与其匹配的与里程计相连的霍尔转数传感器。

参见图12，滑行控制装置中滑行外套5外圆周上设有等距离的8个磁感凸起58，59为与其匹配的与里程计相连的磁电式传感器。

Claims (10)

1、一种新式汽车节能变速箱，包括用轴承联结的连接轴(1)和滑行外套(5)，二者间的离合操作机构，一端与变速箱的输出轴联接，另一端和传动轴相连，其特征在于转动配合的连接轴(1)和滑行外套(5)间还装有滑行时处于超越状态而加速时可接合的楔块式超越离合器，楔块式超越离合器的楔块为单排、双排或多排。

2、根据权利要求1所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于楔块式超越离合器为内环(14)为整圆的楔块式超越离合器，内外环均为光滑柱面，楔块的楔角不超过楔块与内外环之间的最小摩擦角，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。

3、根据权利要求1所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于楔块式超越离合器为内环或外环带凹园槽的楔块式超越离合器，其内环或外环具有与楔块圆弧半径相同的凹圆槽，二者为面接触，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。

4、根据权利要求1所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于楔块式超越离合器为非接触型超越式离合器，它具有装有弹簧的星轮式内环(27)或装有弹簧的星轮式外环，并具有使楔块放置定位及弹性复位结构。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于所述的离合操作机构结构为拨叉式离合器：连接轴(1)上设有花键(3)与其轴向滑动配合的花键齿轮(4)的内花链齿与连接轴上的花键(3)配合，滑行外套(5)上有内花键齿，可与轴向移动的花键齿轮(4)上的外花键齿相配合实现方便离合，操作机构相连的轴向平动拨叉(13)与花键齿轮(4)上圆形拨槽(2)来回拨动与转动的花键齿轮(4)配合。

6、根据权利要求5所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于所述的操作机构的结构为平动电磁式结构，平动吸块(30)与拨叉(31)固定，电磁感应筒(28)固定在架体(29)上。

7、根据权利要求1、2、3或4所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于所述的离合操作机构结构为电磁式离合器：在滑行外套和连接轴之间设有离合操作机构—电磁离合器及其控制电路，电磁离合器一端和滑行外套相固定，另一端和连接轴相固定。

8、根据权利要求7所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于：所述的电磁离合器，可是干式单片电磁离合器、干式多片电磁离合器、湿式单片电磁离合器、湿式多片电磁离合器、牙嵌式电磁离合器、定位牙嵌式电磁离合器、失电式牙嵌单片电磁离合器。

9、根据权利要求7所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于电磁离合器的结构为：电磁离合器不带电磁线圈的一端的被吸盘(40)通过固定式弹箦片(39)固定有一个非导磁外直齿圈(38)，非导磁外直齿圈(38)和被吸盘(40)上的内直齿圈啮合，非导磁外直齿圈(38)固定在滑行外套(5)上；电磁离合器带电磁线圈的一端的吸盘(41)的连接套用键(46)与连接轴(1)相固定，吸盘(41)的连接套通过轴承(44)和装有电磁线圈(44)的静套(43)转动配合，吸盘(41)上设有与电磁线圈相对的透磁孔或非导磁材料环(42)，静套(43)设有与车架体固定结构，被吸盘上涂有耐磨擦的材料(50)，吸盘(41)上也涂有耐磨擦的材料，零件(49)及其固定件(48)，构成单片式电磁离合器。

10、根据权利要求7所述的一种新式汽车节能变速箱，其特征在于所述的电磁离合器控制电路的结构为：电磁离合器的电磁线圈(43)的正极通过汽车倒档灯自动开关(52)和汽车蓄电池(51)的正极相连，电磁线圈(43)的负极通过地线或零线和蓄电池(51)的负极相连，将电磁离合器电磁线圈(43)的正极通过手动开关(53)与蓄电池(51)的正极相连，并在电磁线圈(43)的正极和倒车灯(55)正极之间装有二极管(54)，与连接轴相连的滑行外套或连接轴作为转数传动件，通过传感器与里程计相连，转数传动件的外圆周上设有1个以上等距离的N、S极交叉放置的磁极块，也可挖成若干缺口，感应凸起或感应缺口，并有与之匹配的转速传感器。

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