專利名稱：通過(guò)采用換檔撥叉對(duì)多檔齒輪變速箱的潤(rùn)滑的制作方法
ai3M用換檔^^t多檔齒輪，箱的潤(rùn)滑
本發(fā)明涉及適用于機(jī)動(dòng)車的多檔雙副軸齒輪^^箱。
傳統(tǒng)地，帶多個(gè)前進(jìn)檔的齒輪魏箱具有同軸的輸入和輸出軸，以及報(bào)
副軸。位于副軸和輸A/輸出軸之間的齒輪副,不同速比，并且可由，駕駛
員一次選擇一個(gè)。這種類型的多檔，箱相對(duì)較長(zhǎng)，因?yàn)辇X輪副沿著變速箱驅(qū) 動(dòng)軸線，灘置。
出于燃油經(jīng)濟(jì)性的原因，最近幾年前進(jìn)檔的數(shù)量有所增加，因此六檔 節(jié)見在受到青睞。這樣的變速箱允許，發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的加速度，同時(shí)在巡
ilM度時(shí)又是經(jīng)濟(jì)的，安靜的。然而，4艮難將單根副軸的六檔z^il箱安裝于橫
置發(fā)動(dòng)in/動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的fm驅(qū)動(dòng)，中，尤其是在因?yàn)榕c驅(qū)動(dòng)輪之間的可用 空間相比，發(fā)動(dòng)#1 箱單^長(zhǎng)的小型車中。
雙副軸變速箱在增加變速箱寬度的代價(jià)下，提供了減小^i箱長(zhǎng)度的可能 性，這^個(gè)問(wèn)題的一個(gè)可育諕軍決方案。
和 箱工樹帀面臨的另一個(gè)問(wèn)題是衝共手動(dòng)和自動(dòng)兩種變型。通常 來(lái)說(shuō)，這^變型按慣例差異較大，但是若兩者具有非常相似尺寸和微，從而 在車輛設(shè)計(jì)時(shí)避免不必要的協(xié)調(diào)，這將是非常有利的。所謂的雙離合器變速箱 提供這種可能，因?yàn)槭謩?dòng)和自動(dòng)變型的內(nèi)部布置可以非常相似。手動(dòng)和連續(xù)的 自動(dòng)變型可具有幾乎一樣的外殼和一樣的速比數(shù)量。
為了以最小的成本生產(chǎn)手動(dòng)和自動(dòng)型式，每種變型都應(yīng)該具有最大數(shù)量的 公共零件。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，,一多檔齒輪M箱，其是兩種變型之一，包 含一輸入， 一輸出和兩根副軸，位于輸入和副軸之間根據(jù)需要可選擇驅(qū)動(dòng)的齒 輪副，并且每根副軸都與所述輸出驅(qū)動(dòng)連接，其中該變速箱具有能提供六個(gè)間 隔前鵬比的六組可選擇齒輪副，輸入包含下列之一
A:所有齒輪副公共的驅(qū)動(dòng)軸，和
B:雙同軸驅(qū)動(dòng)軸， 一根與奇數(shù)檔的齒輪副相關(guān)， 一根與偶數(shù)檔的齒輪副 相關(guān)，其中對(duì)于A和B來(lái)說(shuō)，戶腿齒輪副的五組與同一根副軸相關(guān)，腿比3,4, 或5,6位于戶;M變速箱的外端(outboard end)。
這樣的布置可使A和B兩種變型的輸入，輸出和兩根副軸位于相同中心。 魏一步，戶;M5組齒輪副對(duì)于A和B兩種變型來(lái)說(shuō)是公共的。雌地，B型 的偶數(shù)檔與外部驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)。
在這個(gè)說(shuō)明書中，提出用于兩種^I箱變型的公共零件。采用"公共"我 們指的是除了非常小的和無(wú)關(guān)緊要的特征外，各自相應(yīng)的制j^件在功倉(cāng)讓相 同且^Oi實(shí)質(zhì)相同。典型地，這些軸和齒輪在材料，尺寸和形式方面相同。 選擇器轂部件，軸和撥叉同樣可能包含實(shí)質(zhì)上相同的制麟件。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二速比在變型A中與一副軸相關(guān)聯(lián)，在變型B中 與一不同的副軸相關(guān)聯(lián)。
典型地，副軸軸線相對(duì)于輸入軸線的距離不同；相應(yīng)地在雌實(shí)施例中兩 種變型中的第二速比相同，但是相關(guān)的齒輪副具有不同的直徑。
,地，變型A和B的副軸實(shí)質(zhì)上相同。這ltt,實(shí)施例中每根副軸定 義了與相應(yīng)齒輪副相關(guān)的四個(gè)齒輪位置。使用時(shí)，所述位置與可根據(jù)需要與相 應(yīng)副軸結(jié)合的可自由旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)齒輪相關(guān)。在1 實(shí)施例中兩根副軸上的所述 位置是相同的，從而使用時(shí)這，置位于四個(gè)連續(xù)的橫向面上。最好對(duì)這些位 置進(jìn)行酉瀏，財(cái)卜魏箱進(jìn)一步包含多錯(cuò)驟轂，針都與每組位置對(duì)相關(guān)。 iM地，選擇器轂位于兩個(gè)iil賣的橫向面之間。
典型地，選織轂關(guān)于相應(yīng)的畐鵬軸線可軸向往復(fù)，以結(jié)合與此相關(guān)的兩 個(gè)從動(dòng)齒輪之一。
在雌實(shí)施例中，變型A和B的齒輪副在各自副軸上的jl,是不同的。例 如，在變型A中，第一副軸與速比1,2,5,6相關(guān)，然而在變型B中，同一根畐糊 與速比1,5,6相關(guān)。
在 實(shí)施例中，兩種變型的最末端的速比都是3,5。 tti^地，副$*/輸出 連接在軸向上位于 箱的輸入側(cè)。
本發(fā)明的變速箱對(duì)于多組所述齒輪副來(lái)說(shuō)，具有公共的驅(qū)動(dòng)齒輪。例如， 在這兩個(gè)變型中為速比4,6和3,5提供公共的驅(qū)動(dòng)齒輪。
在優(yōu)選實(shí)施例中，為選擇器撥叉^f共選擇器撥叉桿，撥叉中的每一個(gè)都與 相應(yīng)的選麟轂相關(guān)聯(lián)。選織軸和^X^于變型A和B來(lái)說(shuō)是相同的，并且具有在關(guān)于輸入軸線相同橫向位置上的軸線。優(yōu)^i也，選，轂實(shí)質(zhì)上相同。
tt^i也，樹共倒檔，其包含與一前進(jìn)檔相關(guān)的輸入齒輪，和位于每根副軸 上的順齊的從動(dòng)齒輪，其中中間齒輪是惰輪。
根據(jù)本發(fā)明的 箱，由布置在沿著戶皿輸入軸線的四個(gè)連續(xù)橫向面上的 齒輪系提供六個(gè)前進(jìn)檔和一W到檔。頓一步，四銷擇器轂布置在第一和第 二齒輪面之間以及第三和第四齒輪面之間的兩個(gè)橫向面上。
在本發(fā)明的一個(gè)可選擇方面中，雙副軸魏豐瞎一由復(fù)合齒輪鄉(xiāng)的倒檔， 該復(fù)合齒輪包含并排的且一致旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)齒形。這種布置最好利用一公共的輸 入齒輪，例如第一或第二檔的輸入齒輪，以及一與所述副軸之一相關(guān)的M過(guò) 單個(gè)作用選擇器轂可選擇的輸出齒輪。復(fù)合齒輪設(shè)置在一附加副軸上，且它根 據(jù)輸入齒輪和輸出齒輪的比來(lái)^i共速比的改變。在優(yōu)選實(shí)施例中，復(fù)合齒輪包 括不同直徑的齒形。對(duì)單和雙副軸變速箱之間的共同性質(zhì)的其他優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了保 留。
這種布置允許倒檔輸出齒輪位于與前進(jìn)檔不同的平面上，這在空間利用方 面具有優(yōu)勢(shì)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，倒檔由第一檔輸入齒,過(guò)一獨(dú)立的畐懶和其上的復(fù)合 齒,行驅(qū)動(dòng)，所述第一檔輸入齒輪與所述輸入軸的輸入端直接相鄰，并且倒 檔輸出齒輪的平面位于它的遠(yuǎn)端。
tt^地，關(guān)于戶腿輸入軸的輸入端，速比3,4,5,6設(shè)置在離速比1,2相關(guān)的 齒輪面遠(yuǎn)端的兩個(gè)齒輪面上。這樣四個(gè)齒輪面用于前進(jìn)檔，第五個(gè)齒輪面用于 倒檔齒輪系的輸出齒輪，它的輸入齒輪位于與一前進(jìn)檔相關(guān)的一平面上。倒檔 輸出齒輪平面最好位于兩個(gè)前進(jìn)檔的選擇器轂的中間面上，tte與第一和第二 M相關(guān)的前進(jìn)檔。
根據(jù)接下來(lái)關(guān)于以附圖中的實(shí)例方式表示的雌實(shí)施例的描述，本發(fā)明的
其他t寺征將顯而易見，其中


圖1是六檔，雙副軸單離合器變謹(jǐn)箱的展開示意平面圖。
圖2是表示各軸真實(shí)空間關(guān)系的代表性的端視圖。
圖3與圖1相應(yīng)，其表示六檔；雙副軸雙離合器'魏箱。
圖4與圖2相應(yīng)，但是示出了圖3各軸的真實(shí)布置。
圖5與圖1相應(yīng)，其表^3M:獨(dú)立副軸的倒檔。圖6與圖5相應(yīng)，其表，過(guò)寬的第一檔輸入齒輪的倒檔。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)可選擇實(shí)施例，其表示具有復(fù)合倒檔 惰輪的單離合器^I箱。
參看圖1和2示出了一具有六個(gè)前進(jìn)檔和倒檔速度的單離合器手動(dòng)變速箱。 輸入軸10和兩根副軸11,12之間安魏齒輪副。最佳是如在圖2中示出的那樣， 每根副軸1U2都有與公共最終驅(qū)動(dòng)齒輪15相連的輸出齒輪13,14。
六個(gè)前進(jìn)檔由各自的齒輪副提供，并用數(shù)字"1"6"識(shí)別。每一齒輪副包括 輸入軸10上的驅(qū)動(dòng)輪，和在一根或另一根副軸11,12上可旋轉(zhuǎn)的且 :傳 擇器轂16可連接其上的各自的從動(dòng)輪。從圖l所示的空檔位置，或者向左或者 向右移動(dòng)選擇器轂16以耦合各自的齒輪與與之同軸的畐懶旋轉(zhuǎn)。
倒檔齒輪("R")由兩個(gè)從動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)，每根副軸上各安裝一個(gè)，并且中 間齒輪作為惰輪；在這種方式中，用于倒檔的單獨(dú)的副軸就可以省去。
附圖中示出的齒輪的物sm徑是代表性的；熟練技術(shù)人員將根據(jù)所需的傳
動(dòng)比選擇直徑，并且避免與相鄰齒輪沖突。同樣地，軸各自的中心和其上的齒 輪之間的軸向空間將根據(jù)設(shè)計(jì)需要來(lái)決定。
4頓時(shí)，圖1的魏箱艦傳統(tǒng)地結(jié)合離合器17艦行操作。未示出的選 擇器機(jī)構(gòu)允許選MI轂16根據(jù)需要一次接合一個(gè)，從而限定出從發(fā)動(dòng)機(jī)到 的扭矩傳^S各徑。速比可以任意順序進(jìn)fi^擇。
圖3和4示出一相應(yīng)的雙離合器 箱，其具有由雙離合器組件20的一個(gè) 或另一個(gè)驅(qū)動(dòng)的同軸輸入軸18,19。圖4中明顯地示出，副軸21,22的空間絲 與圖2所示的相同，這意^M箱外殼可以是非常相似的。齒輪副布置得不 同，如t斜己"1-6"和"R"所示。
圖3的^I箱M預(yù)選擇下一期望速比(其必須與非驅(qū)動(dòng)輸入軸相關(guān)聯(lián))， 以及當(dāng)另一個(gè)離合器結(jié)合時(shí)分離一個(gè)離合器來(lái)操作的。速比變化通常是自動(dòng)或 半自動(dòng)控制的。盡管如果需要可蹈敏幾^HI比，但實(shí)際上這種變速箱趨向連續(xù); 例如在劍牛飽時(shí)，^3I箱可允許,A^ 6檔速度變漫到第3檔鵬。
本發(fā)明的一個(gè)重要特征是圖1和3所示的變速箱的部^^很多共同的tiM， 盡管在圖3中"奇數(shù)"和"偶數(shù)"檔(傳動(dòng)比或速比)必須分組從而與各自相 應(yīng)的輸入軸相關(guān)聯(lián)。
如此，下列零件是公共的*第3 ^/第5檔和第4檔/第6檔的輸入齒輪 *除了第2檔的所有副軸齒輪 *兩根副軸
最終驅(qū)動(dòng)齒輪(包括差速器)
*選擇 叉，^X桿，和選#11機(jī)構(gòu)的大多數(shù)零件
*在副軸上的選#^轂
選織鄉(xiāng)件
*較小部件，例如軸斜B密封〈牛
圖5示出圖1的一種變型，其中倒檔通過(guò)支撐有惰輪24的附加副軸23實(shí) 現(xiàn)的。這^f到檔不再使用第一輸出齒輪作為惰輪，并且這種布置能夠降低它所 需的扭矢脈受能力。對(duì)圖3中的，箱做相似的修改也可實(shí)現(xiàn)同樣的布置。
圖5的另一^點(diǎn)在于倒檔不再^#、于第一檔，因此在附加畐懶和惰輪的 代價(jià)下，可以獲得更大的設(shè)計(jì)自由度。
同樣應(yīng)該意識(shí)到圖1,3和5的布置可允許，一步的修改以允許倒檔由第 二速度輸入齒輪而不是第一速度輸入齒輪驅(qū)動(dòng)。根據(jù)物理約束和所需的齒輪換 檔類型，這種選擇性的布置可為倒檔衝共另外的可能。
，一步的可能的改變是允許圖1的前進(jìn)和倒退齒輪比位于相互平行的面 上，但由公共的，寬的輸入齒輪驅(qū)動(dòng)。圖6 i!31^圖5的改變示出這樣一種可 能；第"^J入齒輪25通過(guò)惰輪24驅(qū)動(dòng)倒檔，但是是在一個(gè)與第^I度輸出齒 輪平行的面上。這樣的布置當(dāng)然也可以采用一個(gè)寬的第二皿輸入齒輪。
未示出的進(jìn)一^^擇是為倒檔和第一檔樹共湘啲兩賴入齒輪。實(shí)際上， 圖6的寬齒輪25是分開的，來(lái)為第一禾,檔中的每一個(gè)掛共獨(dú)立的扭矩路徑。 這樣的布置為速比選擇留出進(jìn)一^^5l性。
在魏一步的選擇中，圖1的倒檔齒輪套也可移動(dòng)至佑面，這樣就具有雙 作用。在向右的CT時(shí)，副軸12設(shè)置成與變速箱殼體鎖止，從而就具有等同于 傳統(tǒng)自動(dòng)汽車變速箱中停車位置時(shí)的反旋轉(zhuǎn)特征?？梢院芎玫乩斫鉃椋@樣的 特征能夠取代，媲美傳統(tǒng)的停車制動(dòng)器。
圖7示出一可選擇實(shí)施例，其中倒檔由獨(dú)立的副軸和復(fù)合齒輪31提供，該 復(fù)合齒輪包含并排的且可一致旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)齒形。第一檔和倒檔都由與離合器17 直接相鄰的公共輸入齒輪32驅(qū)動(dòng)。倒檔選，轂33將與和復(fù)合齒輪31嚙合的自由齒輪(loose gear)34與輸出軸11接合。其他前進(jìn)檔布置^^ 示的S^端的速 比4,6 (也就是，在離合器的相反端)。
應(yīng)該意識(shí)到艦改變圖7實(shí)施例中齒輪晶啲隨，速比1，3，53可以由"^俞 入軸驅(qū)動(dòng)，而速比2,4，6由同軸的輸入軸驅(qū)動(dòng)，從而^f共一如圖3所示類型的雙 輸入變速箱。，一步，速比3,5可以位于M^詰。
盡管本說(shuō)明書是關(guān)于車輛的 箱，但應(yīng)該意識(shí)到這里所描述的布置也適 用于其他類型的裝置，其中可根據(jù)需要設(shè)定不同的速比。
權(quán)利要求
1、一種多檔齒輪變速箱，其具有一輸入軸組件和與它平行的雙副軸，所述副軸與一輸出軸相連，以及設(shè)置于輸入軸組件和副軸之間用來(lái)提供多個(gè)前進(jìn)檔的齒輪副，其中倒檔通過(guò)一安裝在第三副軸上的惰輪設(shè)置在輸入軸組件和所述副軸之一的之間，所述惰輪包括一具有一致旋轉(zhuǎn)的并排齒形的復(fù)合齒輪。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的^I箱，其特征在于戶腿湘嚙形具有不同直徑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2戶，的^3I箱，其特征在于最大直徑的齒形位于輸入軸 組件的輸入側(cè)。
4、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求戶腿的^^箱，其特征在于戶腿復(fù)合齒輪的驅(qū)動(dòng) 齒輪設(shè)置于輸入軸組件上，并且所述驅(qū)動(dòng)齒輪也可直接驅(qū)動(dòng)所皿副軸之一來(lái) 掛共前進(jìn)檔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4戶脫的魏箱，其特征在于戶腿前進(jìn)檔^^低前進(jìn)檔。
6、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的變速箱，其特征在于倒檔具有一輸入平面 和一輸出平面，輸入和輸出平面是平行的，并且輸入平面與輸入軸組件的輸入 側(cè)直接相鄰。
7、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求戶JM的^I箱，其特征在于輸入軸組件包括與之緊固旋轉(zhuǎn)的四個(gè)輸入齒輪，并且其中所述輸入齒輪中的兩^s用于驅(qū)動(dòng)戶;f^副軸中的一根或另一根。
8、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的 箱，其特征在于倒檔輸出齒輪包含一 安裝在所艦副軸之一上且可艦一軸向移動(dòng)的選擇器轂與戰(zhàn)接的自由輪， 其中戶;Mit擇器轂實(shí)質(zhì)上位于與所艦副軸之另一根相關(guān)的一前進(jìn)檔相同的平 面上。
9、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求戶誠(chéng)的變速箱，其特征在于前進(jìn)檔3,4,與戶; ^副軸之一相關(guān)聯(lián)，前進(jìn)檔1,2,5,6與戶;M^又副軸之另一根相關(guān)聯(lián)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9戶腿的'魏箱，其特征在于倒檔R與戶; ^晶糊的所粒一相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
公開了雙副軸齒輪變速箱的各種結(jié)構(gòu)，有代表性地，其在單和雙離合器變型中具有很大數(shù)量的公共零件。在一個(gè)實(shí)施例中，倒檔由一獨(dú)立的復(fù)合惰輪(31)提供，并且由同樣與一前進(jìn)檔相關(guān)的一驅(qū)動(dòng)齒輪(32)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H3/093GK101310131SQ200680029102
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月15日
發(fā)明者J·斯坦頓, N·杰克遜 申請(qǐng)人:里卡多英國(guó)有限公司