[发明专利]传动系统及实现用于传动系统的降档变速的方法

说明书

本申请是申请号为200480016335.7、申请日为2004年5月7日、发明名称为“传动系统”的原案申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及传动系统以及在传动系统中用于选择传动比的选择器机构，特别是对于卡爪型(dog-type)传动系统，以及实现用于传动系统的降档变速的方法。

背景技术

一种已知的卡爪型传动系统在WO 01/29440中已有描述，此种传动系统特别适用于赛车。在使用传统的手动变速箱变换齿轮的过程中，当脱开第一齿轮并选择第二齿轮的时候，会出现扭矩中断。在赛车上，最大限度地缩短扭矩中断时间从而最大限度地增加发动机驱动车辆的时间是很必要的。变换齿轮时扭矩中断持续十分之几秒就会对赛车的性能产生明显影响并因此影响在比赛中的名次。WO 01/29440描述的传动系统致力于此问题，通过使用与输入轴上的第一和第二齿轮上所连接的凹环相啮合的卡爪环，使用致动器来推动卡爪环使其与凹环啮合或者脱开，这样在选择第二齿轮的时候第一齿轮仍然处在啮合状态，从而将扭矩中断时间缩短到几乎为零。

传统的变速箱使用同步锥(synchronising cone)来缩短经历的间隙时间，但是这样做的缺点是使得变换齿轮时候的扭矩中断相对长了。大的扭矩中断会影响车辆的功效，特别会导致增加燃料消耗和更高的排放。

WO 01/29440披露的发明的一个问题是在加速或者减速时在特定齿轮上会出现严重的间隙。这一间隙是赛车手可以接受的，原因是赛车手往往比一般的驾驶员技术娴熟，并且与获得平稳驾驶相比，赛车手对车辆的性能更感兴趣。所以对于赛车手来讲，WO01/29440披露的发明所提出的缩短扭矩中断历程的优势远比经历的间隙更重要。但是对于传统的道路车辆，如汽车、摩托车来讲，平稳驾驶是一项更为重要的标准，因此带有大间隙的传动系统不适合绝大多数车辆。

此外，WO 01/29440披露的发明使用了一种齿条构造，这种构造导致了结构上的弱点，而且这种构造要求卡爪环非常坚固才能避免在运转状态下分离。一个更大的结构弱点是凹环的悬臂构造。环上形成的弓形凹进处的布置也给卡爪环与齿轮完全啮合带来了问题。

致动器组件体积大导致需要大的变速箱。

其他传动系统使用了滚柱离合器或者棘爪接合系统。在后一种情况下，棘爪机构安装在一个轴的空腔里。安装在轴内部的接合机构非常复杂并且难以装配，因此被证明在商业上是不可行的。

发明内容

因此，本发明致力于提供一种改良的传动系统来减轻至少上述部分问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种传动系统，包括第一和第二旋转轴，以及用来将驱动力从一个轴传至另一个轴的装置，所述装置包括分别可旋转地安装在第一轴上并且其上具有驱动构造的第一和第二齿轮，以及用于在第一轴和第一齿轮之间以及第一轴和第二齿轮之间选择性地传递扭矩的选择器组件，其中，所述选择器组件包括致动器组件，以及可相互独立地移动至与第一和第二齿轮接合或者脱离的第一和第二组接合元件，所述选择器组件配置成当传递驱动力时，所述第一和第二组接合元件中的一组与接合齿轮驱动接合，另一组接合元件则处于空载状态，其中，所述致动器组件配置用来推动空载的一组接合元件使其与未接合的齿轮驱动接合从而实现齿轮变速。

传动系统因此实现了在基本没有扭矩中断的情况下进行加速上调档位和刹车下调档位。

优选地，第一轴是输入轴，第二轴是输出轴，动力从输入轴传送至输出轴。或者也可以第一轴作为输出轴，第二轴作为输入轴。

优选地，选择器组件配置成当传递制动力时，第一组接合元件与接合齿轮驱动接合，第二组接合元件处于空载状态，当传递驱动力时，第二组接合元件与接合齿轮驱动接合，然后第一组接合元件处于空载状态。

有利的是，致动器组件配置成将有载的一组接合元件向尚未接合的齿轮偏压，而不将有载的该组接合元件与接合齿轮脱离。

优选地，第一和第二组接合元件配置成在使用中与第一轴一起旋转。选择器组件配置成使第一和第二组接合元件相互之间能够沿着第一轴作轴向运动。当两组接合元件都与第一或第二齿轮接合时，优选是在处于空档状态下，第一和第二组接合元件轴向对齐。在齿轮变速操作过程中，第一和第二组接合元件轴向偏移。

优选地，选择器组件配置成当第一和第二组接合元件与第一和第二齿轮接合时，在加速和减速之间移动时的间隙小于或等于四度。