半自动变速箱制造技术

一种半自动机械变速齿轮传动系统包括：一个手动操作的非同步机械变速齿轮箱（１２）；一组双位置传感器，这些传感器与传感器斜坡联合作用，用来检测一具体的变速齿轮的啮合或脱开的手动选择情况；用来检测牙嵌式离合器元件的旋转速度的速度传感器；一个动力同步器组件；和与联锁／空档检测组件有关的阻断装置，在与选择变速齿轮的牙嵌式离合器元件没有达到同步旋转时，阻断装置就阻止各变速杆滑杆离开无位移位置轴向移动．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一半自动机械变速齿轮箱。更详细地说，本专利技术涉及一经过改进的半自动机械变速齿轮传动系统，该系统具有对具体变速齿轮的手动选择结果进行检测的装置;也有检测或者计算与被选变速齿轮有关的牙嵌式离合器元件的旋转速度的装置;还有一动力同步装置，该装置用来有选择地使输入轴从动传动元件的转速加速或减速，却不影响原动机的旋转速度;另外还有一用来在所选的牙嵌式离合器的离合元件的同步运动被检测以前防止或阻止变速滑杆的运动的装置。手动变速、非同步的、无阻断的机械恒啮合变速齿轮箱，通常用于由一个奥特循环或柴油发动机驱动的陆地车辆，这在原有技术中已为人熟知。这种变速箱的例子可参见美国专利NOS.3，105，395，3，138，965;3，283，613和3，611，823，上述公开内容可供参考。这种类型的变速箱采用可以有选择地啮合的刚性或牙嵌式离合器，而这种离合器通常是用变速滑杆上的拔叉使其轴向运动实现离合的。这种类型的刚性离合器与摩擦片离合器、同步离合器或阻断离合器相比，其结构较紧凑且价格也低，并且，若与某种类型的同步装置相连，其可靠性也很高。传统的，分离同步或阻断的刚性离合器结构在原有技术中已经有了，这可参见美国专利NOS.3，221，851;3，929，029;4，307，624;4，997，396;3，799，002;4，428，469和4，132，122，上述内容供参考。传统的分离式同步装置，尽管也在变速箱内提供了方便的换挡，但却要在变速箱壳体内有较大的空间，但是由于变速箱壳体内的空间有限，而且有相对来说有限的容量和寿命。这一点对用在载重车辆的变速箱上尤为明显，因为其中涉及的扭矩传递容量和惯量相对来说是很大的。分离式阻断刚性离合器组件，尽管具有相对方便的变速箱换档，但若要产生交叉同步，则的确需要一定的技巧，另外，此传统的非同步、无阻断牙嵌式离合器组件更加复杂而且占用的空间更大。通过操作者对发动机速度的控制来实现传统的非同步无阻断牙嵌式离合器组件的同步，一般要用一输入轴或发动机制动器和双离合器它是一种效率高，已为人们熟知，和广泛使用的齿轮传动换档方法。但是这种机械传动的手动同步装置需要操作者有熟练的技术，也需要细心和力量，因此，它不适宜于在操作者技术差，且操作者的注意力更需要集中到别的事情上(比如交通高度拥挤的情况下的车辆操纵)的场合下使用。自动机械传动系统，其中应用了电子中央处理器，通过自动控制发动机速度和车辆主离合器，自动地使刚性牙嵌式离合器同步，这也可参见美国专利NO.4，361，060，包括其公开供参考。这种控制系统适宜于各自动传动系统而不适宜于半自动传动系统，它需要相当复杂的发动机和主离合器控制，另外，当使牙嵌式离合器同步以便降速度档时，受到发动机调节速度、加速度及响应时间甚至传动输入轴从动牙嵌式离合器元件的速度、加速度和响应时间的限制。半自动机械变速箱，它使用动力同步装置，即使传动元件(如轴，齿轮、牙嵌式离合器元件)加速旋转或减速旋转的装置，此传动元件被一个新型的同步机械变速齿轮箱的输入轴驱动旋转，而不受原动机速度的影响。这种传动装置在原有技术中也已为人们所知道。这种变速传动和动力同步装置的实例参见美国专利NOS.3，478，851;3，736，806和4，032，443，其公开内容可供参考。原有技术中使用这种装置的变速箱一直需要一个辅助外力源，需要变换主传动，或者受到变速箱速比、甚至在往低速变档期间为保持与主轴(或输出轴)的同步所需的输入轴从动元件的加速度和其最高旋转速度的限制。要把一个减速动力同步装置和一个在所选的牙嵌式离合器元件的同步旋转被检测到前防止变速滑杆轴向运动的装置集成在一标准的手动恒定啮合非同步变速箱中，同时又不变换主传动，这已说明是困难的。这是因为标准的变速箱，特别是用于载重车辆的变速箱趋向于各元件密度的高度优化集化，元件密度非常高以便使得变速箱在车辆的框架结构范围以内或者说满足车辆的箱式约束条件，同时仍然允许某些标准的附加特性，比如动力输出、联动变速诸如此类等等。目前买不到使用动力同步装置和变速滑杆阻断装置的半自动机械变速箱，但它的生产是已知存在的。根据本专利技术，原有技术的不足通过使用一半自动机械变速箱得到最大程度的改善和克服。这种半自动机械变速箱基于一现有的手动操作啮合非同步变速箱;同时也使用了检测机构来检测哪个齿轮已被手动选择进入啮合状态，和检测与所选齿轮有关的牙嵌式离合器元件的相对旋转速度;同时还使用了一动力同步机构，该机构适合于有选择地使变速和输入轴从动传动元件加速和减速以达到和保持牙嵌式离合器元件的同步，该机构最好是不影响原动机或驱动发动机的旋转速度;另外，还使用了一阻断机构，该机构用于在牙嵌式离合器元件大致上达到同步旋转以前阻止与所选齿轮有关的变速滑杆的运动;所有这些机构都适合于加到一标准的机械变速齿轮箱上，而又可使对齿轮箱的改动为最小。以上的技术通过使用一动力同步器来实现，该动力同步器最好是由一组行星齿轮和制动带及制动带操纵机构组成，它们组合起来以产生一个低齿形的降速动力同步器，该动力同步器也可包括一升速同步的机构。最佳的动力同步机构包括一与主传动部分中间轴转动连接的太阳轮轴，它最好和主传动部分中间轴同轴，并用花键与中间轴相连以直接随中间轴旋转。变速滑杆壳体组件装有选择传感器，它们最好是双位置传感器，用来检测和发出信号，指示哪一个变速齿轮被手动进入啮合状态或脱开，变速箱装有旋转速度传感器，用来提供指示牙嵌式离合器元件旋转速度的信号。一个阻止或阻断变速滑杆轴向运动的装置，最好配以标准的主传动部分空档检测一联锁机构，该装置的目的是在所选择的牙嵌式离合器元件的同步旋转被检测到以前阻止变速滑杆自空档位置的轴向运动。为了达到和保持要啮合的牙嵌式离合器离合元件准确的或大体上的同步，将太阳转轴支承在变速箱机壳上的制动带或摩擦装置，最好由一电子控制单元用调制方式来控制。制动带或者摩擦装置的控制可能会涉及到应用响应于脉冲宽度调制的调节器或者类似的其他东西。因此，本专利技术的目的之一是要提供一个新型的得到改善的半自动机械变速箱。本专利技术的另一个目的是提供一个新型的、得到改善的半自动机械变速箱，它包括一标准的、手动的非同步机械变速齿轮箱，该变速箱还带有动力同步器，传感器和变速滑杆阻断装置，同时对它的改动最小。本专利技术的所有目的和优点，通过联系附图阅读最佳实施例说明，将会变得更明显。图1是本专利技术半自动机械变速系统的原理图。图2是用来手动变换图1所示的半自动组合式机械变速箱速度的变速杆圆形把手或操纵手柄的俯视图。图3是图1所示的半自动组合式机械变速箱变速杆位置示意图。图4是与本专利技术半自动复合式机械变速箱联用的动力同步机构的一个实施例的原理图。图5是动力同步机构的另一实施例的原理图。图6是图5所示动力同步机械的局部侧剖视图。图7是沿图6中的线7-7的主剖视图。图8是图1所示半自动机械变速箱变速杆壳体组件的局部侧剖视图。图9是沿图8中的线9-9的俯视图。图10是沿图9中的线10-10的主剖视图。在以下的说明中，仅是为了方便和参照，将用到一些术语，但不限于它们。词“向上”、“向下”、“向右”、“左”将指明图中的参考方向。词“向里”、“向外”分别地表示指向或离开所描述的装置或其指定零件和几何中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种型式的半自动机械变速齿轮传动系统（１１）包含：一个机械变速齿轮箱（１２），它包括一变速箱壳体（６８），一输入轴（２２），它旋转地支承在所说的壳体上并通过一非刚性联轴器（１６）由一发动机（１４）驱动，一旋转地支承在所说的壳体上的输出轴 （２８），和一组可选择的变速齿轮（８２、８４、８６、８８），在某一时刻可选择其中一个变速齿轮，通过非同步刚性牙嵌式离合器组件（８２ｃ、８４ｃ、８６ｃ、８８ｃ）和第一传动元件（２６）啮合，从而在所说的输入轴和输出轴之间得到一组手动选择的变速比，所说的每丈个牙嵌式离合器组件都包括与所说的第一传动元件旋转地联接）的第一组牙嵌式离合器元件（８２Ｂ、８４Ｂ、８６Ｂ、８８Ｂ）以及与第二传动元件旋转地联接的第二组牙嵌式离合器元件（８２Ａ、８４Ａ、８６Ａ、８８Ａ），每一个所说的第一组牙嵌式离合器元件作相对于所说的第一传动元件作轴向移动；使所说的非刚性联轴器结合和脱开的手动操作装置；使被选变速齿轮与所说的第一传动元件啮合和脱开的手动操作变速装置（３０、３２），所说的变速装置至少包括一个轴向移动的变速滑杆（１０４、１０６、 １０８），该变速滑杆被支承在变速滑杆壳体组件（３６）中以作轴向移动，组件（３６）装在所说的变速箱壳体上，所说的变速滑杆带有变速拨叉（９８、１００、１０２），且拨叉轴向地固定在它上面，拨叉有选择地使所说的第一组牙嵌式离合器元件中的至少一个，相对于所说的第一传动元件作轴向移动；用来检测所选择的具体变速齿轮的一致性的选择检测装置（２７８、２８２、２８６），该具体变速齿轮与所说的第一传动元件手动啮合或脱开，并提供一指示信号；用来检测所说的第一和第二传动元件的旋转速度并提供指示 信号的第一和第二旋转速度传感器（４８、５０）；用来有选择地改变所说的第二传动元件和第二牙嵌式离合器元件旋转速度的可选择地操作的动力同步器组件（１０）；具有输入装置的中央处理器（１４４），该输入装置用来接收来自所说的选择传感装置和第一 、第二旋转速度传感器的输入信号，处理装置根据预定的逻辑规则，来处理所说的输入信号，另外还有输出装置，用来发出输出信号，这些信号中，至少包括一个用来操纵所说的动力同步器组件的输出信号。所说的半自动机械变速齿轮传动系统的特征在于：变速滑 杆轴向位移阻断装置（２５４），与所说的变速滑杆壳体组件有关并受所说的中央处理器的命令信号控制，所说的阻断装置包括一阻断元件（２...

【技术特征摘要】
US 1985-5-13 733,423中所规定的本发明精神和目标的情况下，可对其中的各种部件进行更替或重新安排。权利要求1.一种型式的半自动机械变速齿轮传动系统(11)包含一个机械变速齿轮箱(12)，它包括一变速箱壳体(68)，一输入轴(22)，它旋转地支承在所说的壳体上并通过一非刚性联轴器(16)由一发动机(14)驱动，一旋转地支承在所说的壳体上的输出轴(28)，和一组可选择的变速齿轮(82、84、86、88)，在某一时刻可选择其中一个变速齿轮，通过非同步刚性牙嵌式离合器组件(82C、84C、86C、88C)和第一传动元件(26)啮合，从而在所说的输入轴和输出轴之间得到一组手动选择的变速比，所说的每丈个牙嵌式离合器组件都包括与所说的第一传动元件旋转地联接)的第一组牙嵌式离合器元件(82B、84B、86B、88B)以及与第二传动元件旋转地联接的第二组牙嵌式离合器元件(82A、84A、86A、88A)，每一个所说的第一组牙嵌式离合器元件作相对于所说的第一传动元件作轴向移动；使所说的非刚性联轴器结合和脱开的手动操作装置；使被选变速齿轮与所说的第一传动元件啮合和脱开的手动操作变速装置(30、32)，所说的变速装置至少包括一个轴向移动的变速滑杆(104、106、108)，该变速滑杆被支承在变速滑杆壳体组件(36)中以作轴向移动，组件(36)装在所说的变速箱壳体上，所说的变速滑杆带有变速拨叉(98、100、102)，且拨叉轴向地固定在它上面，拨叉有选择地使所说的第一组牙嵌式离合器元件中的至少一个，相对于所说的第一传动元件作轴向移动；用来检测所选择的具体变速齿轮的一致性的选择检测装置(278、282、286)，该具体变速齿轮与所说的第一传动元件手动啮合或脱开，并提供一指示信号；用来检测所说的第一和第二传动元件的旋转速度并提供指示信号的第一和第二旋转速度传感器(48、50)；用来有选择地改变所说的第二传动元件和第二牙嵌式离合器元件旋转速度的可选择地操作的动力同步器组件(10)；具有输入装置的中央处理器(144)，该输入装置用来接收来自所说的选择传感装置和第一、第二旋转速度传感器的输入信号，处理装置根据预定的逻辑规则，来处理所说的输入信号，另外还有输出装置，用来发出输出信号，这些信号中，至少包括一个用来操纵所说的动力同步器组件的输出信号。所说的半自动机械变速齿轮传动系统的特征在于变速滑杆轴向位移阻断装置(254)，与所说的变速滑杆壳体组件有关并受所说的中央处理器的命令信号控制，所说的阻断装置包括一阻断元件(262、306)，在该元件的第一位置上，不阻止所说的变速滑杆的轴向移动，在该元件的第二位置上，可弹性地阻止所说的变速滑杆自空档无轴向位移的位置向有轴向位移位置的轴向移动，因此，在有轴向位移的位置上至少有一个有关的刚性牙嵌式离合器组件啮合，所说的阻断元件在所说的阻断装置处于被操纵状态时被迫弹性地移到第二位置上。2.如权利要求1所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的变速滑杆壳体组件包括一组基本上平行的变速滑杆，它们支承在所说的变速滑杆壳体组件上并可独立地作轴向移动;每一个所说的变速滑杆都带有一与它轴向固定的单个的变速拔叉，并且有一个无轴向位移的位置，在该位置上，至少有一个装设在该处的第一组牙嵌式离合器元件不与和它有关的第二组牙嵌式离合器元件相啮合，并且至少有一个轴向全位移的位置，在该位置上，至少有一个装设在该处的第一组牙嵌式离合器元件与和它有关的第二组牙嵌式离合器元件相啮合;还包括空档联锁装置(258、260、262)，它有一组联锁位置，所说的联锁装置在每一个联锁位置上都能防止除一个之外的所有所说的变速滑杆离开无轴向位移位置的轴向移动;所说的阻断元件弹性地使所说的联锁装置偏置而进入所说的一组联锁位置中的某一联锁位置，并与所说的联锁装置联合作用，弹性地阻止所有变速滑杆离开无轴向位移位置的轴向移动。3.如权利要求2所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的手动操纵的变速装置包括一手动操纵的变速杠杆，所说的联锁机构包括一位于所说的变速滑杆壳体组件上并基本上与所说的变速滑杆轴线成垂直地延伸的孔，至少有一个联锁柱塞滑动地插入其中，柱塞上带有斜坡表面，在变速杆处于无轴向位移的位置时，这些表面与所说的变速滑杆上的补充的联锁凹槽斜坡表面(162、164、166)配合，所说的变速滑杆上的所说的所有联锁凹槽与所说的孔对齐。4.如权利要求3所述的半自动机械变速齿轮传动系统还包括一空档传感器(264)，该传感器有一向里偏置的空挡传感器柱塞，该柱塞与所说的联锁机构联合作用，并在任一所说的变速滑杆发生离开所说的无轴向位移位置的轴向移动时，在向外的方向上受力，所说的阻断元件在第二位置时，向里弹性地加力于所说的空挡传感器柱塞。5.如权利要求4所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的阻断装置有一液体驱动活塞(311)，它使所说的阻断元件偏至第二位置上。6.如权利要求5所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的流体驱动活塞与所说的联锁孔不同心。7.如权利要求1、2、4所述的半自动变速箱，其中，在所说的阻断装置处于操纵状态时，所说的手动操作变速装置能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔詹姆斯胡金斯，蒂莫思约翰莫查克，阿兰理查德戴维斯，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]