[发明专利]具有倒档空转齿轮制动器的变速器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及变速器，更具体地涉及具有空转齿轮制动器的手动变速器，该空转齿轮制动器用于减少切换至倒档传动比时的齿轮撞击。

背景技术

本节的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，可能构成也可能不构成现有技术。

典型的手动变速器包括多个轴、齿轮、换档机构、同步器或其他扭矩传递机构，上述部件或机构相互配合以提供多个前进档传动比或速比以及多个倒档传动比或速比。变速器的输入轴选择性地连接至发动机的输出轴，并且包括多个可使用－例如同步器选择性地连接至输入轴的齿轮。输入轴齿轮与对应齿轮啮合，该对应齿轮可选择性地连接至输出轴。为实现变速器输入轴和输出轴之间的特定前进档传动比，驾驶员操作换档机构－例如手动拨叉，从而控制同步器与期望齿轮的接合。为实现倒档传动比，空转齿轮被用于在输入轴齿轮和输出轴齿轮之间滑动，以使输出轴的旋转方向反向，且由此驱动车轮。

空转齿轮在空转齿轮轴上自由旋转，并且当空转齿轮与输入轴倒档齿轮接合时空转齿轮不必旋转。然而，只有在刚从发动机输出轴脱开时，输入轴倒档齿轮经常以高速旋转。一旦空转齿轮与输入轴倒档齿轮啮合，两者将以相同的高速旋转。然后，空转齿轮必须与输出轴齿轮接合，以完成向输出轴的扭矩传递。然而情况常常如此，在车辆停止前移以前，随着驾驶员换成倒档，输出轴并不旋转并且甚至可能反方向旋转。快速旋转的空转齿轮与静止的输出齿轮的啮合导致冲击或齿轮撞击，所述冲击或齿轮撞击产生令驾驶员非常厌烦的噪音和研磨声。此外，齿轮撞击有害于变速器的长期耐用性而且是用户维修费用增加的根源。

相应地，下述变速器在本领域中仍有需求空间，其包括当驾驶员切换至倒档传动比时，通过降低输入轴和空转齿轮的旋转速度来降低或消除齿轮撞击和部件过早磨损的机构。

发明内容

本发明提供一种具有由壳体平行支撑的第一轴和第二轴的变速器，该变速器包括由第一轴可旋转地支撑的第一齿轮构件、由第二轴可旋转地支撑的第二齿轮构件以及与第一轴和第二轴平行设置的第三轴。该第三轴具有第一端和至少一个槽。所述第一端由壳体支撑，并且所述槽轴向地设置在第三轴上。变速器还包括由第三轴可旋转地支撑的空转齿轮组件。空转齿轮组件包括空转齿轮构件、同步器构件、环形保持器构件和同步器弹簧。空转齿轮构件具有第一侧、与第一侧反向的第二侧以及从第一侧延伸的圆锥形第一毂。同步器构件具有环形圆锥状的第一部分和环形的第二部分，该第一部分具有小直径的第一端，而该第二部分将第一部分的第一端部分封闭。同步器构件设置为与空转齿轮构件的毂相邻。同步器构件的第二部分具有至少一个径向延伸的翼片，该翼片设置在空转轴的槽中。环形保持器构件设置为紧邻同步器构件和空转齿轮构件。保持器构件具有与同步器构件的外表面邻近的内部圆锥表面。同步器弹簧设置在第三轴上。同步器弹簧具有基座和至少一个臂。该臂具有第一端，该第一端大体垂直地附接至所述基座。该臂设置在第三轴的槽中。空转齿轮组件可选择性地沿着第三轴轴向移动以使第一齿轮构件和第二齿轮构件接合。

在本发明的一个示例中，变速器还包括选择性地运转的连杆构件。空转齿轮构件还包括从第二侧延伸的第二毂。第二毂具有径向槽。选择性地运转的连杆构件设置在空转齿轮的第二侧的第二毂的槽中。

在本发明的另一个示例中，第三轴的槽包括具有第一端的制动部分，该第一端包括有角部分。

在本发明的又一个示例中，同步器构件的径向延伸翼片包括有角部分。

在本发明的又一个示例中，同步器弹簧的臂具有第二端和径向延伸部分。第二端与臂的第一端反向，且径向延伸部分设置为紧邻臂的第二端。

在本发明的又一个示例中，空转齿轮组件选择性地设置在第一、第二和第三位置中的至少一个中。在第一位置中，空转齿轮组件不与第一齿轮构件和第二齿轮构件接触。在第二位置中，空转齿轮组件与第一轴的第一齿轮构件啮合。同步器构件的翼片的有角部分与第三轴的槽的制动部分的有角部分接触。同步器构件的外表面与保持器构件的内表面接触。在第三位置中，空转齿轮组件与第一轴的第一齿轮构件以及第二轴的第二齿轮构件都啮合。

在本发明的又一个示例中，保持器构件具有不可移动地固定至空转齿轮构件的第一侧的凸缘。

在本发明的又一个示例中，空转齿轮构件包括轴承，该轴承设置在空转齿轮构件的内周上。

方案1. 一种变速器，其具有由壳体平行支撑的第一轴和第二轴，所述变速器包括：

第一齿轮构件，其由所述第一轴可旋转地支撑；

第二齿轮构件，其由所述第二轴可旋转地支撑；