[发明专利]轴心换档式变速器

说明书

本发明公开了一种轴心换档式变速器，包括动力输入空心轴及套装于其外径上的滑动齿轮。动力输入空心轴有其不同径的外圆和不同径的内腔，轴上制有滚柱室和换档钢球通孔与滑动齿轮内径的齿轮滚柱室相对应，其中配装有滚柱和换档钢球。在动力输入空心轴内腔配装着两组换档机构，当推拉其中的换档一轴或换档轴管时，随动的异径轴或换档钢球支套会控制换档钢球和滚柱，将动力输入空心轴和滑动齿轮结合与分离，支配动力的输送与否。采用本结构的轴心换档式变速器，能简化变速器结构，实现产品的小型化，轻量化。同时降低了机件的加工难度，大幅度地缩减了变速器的生产成本，是一款易于被人们所接受的新一代变速器。

技术领域

本发明涉及一种轴心换档式变速器。

背景技术

目前，几乎所有的机动车变速器(无级变速除外)的换档方式，均采用同步器将两组不同速的齿轮予以同步后啮合，以避免对应齿轮在有转速差的情况下强行结合，这种换档方式从技术层面上讲有着它的合理性。也正因为如此，同步器换档方式才得以广泛推广并沿用至今。

但现在看来，这种同步器换档方式并非无懈可击、十全十美。事实上，当它体现出其自身优势的同时，也暴露出了它弱势的一面，这就是同步器组件加工难度大，精度要求过高，致使其制造成本大幅上升，且长期居高不下。不仅如此，同步器技术所呈现出的另一个弱项是处于动态的同步器与处于静态中的换档拨叉联动上的矛盾，这一矛盾就先天的注定了其二者之间在碰撞接触时，必然会产生噪音这一机械设计中最敏感的问题。

发明内容

本发明是针对同步器换档方式的上述缺陷，整体性地否定了同步器在变速器中的存在，独到的设计出一款结构简单，科技含量高，噪音小，制造成本低，换档更为轻捷平顺的轴心换档式变速器。

一种全新的轴心换档式变速器，包括动力输入空心轴和滑动齿轮，动力输入空心轴设计为不同径的外圆和不同径的内腔。其外径套装滑动齿轮，内腔盛装不同体积的换档机构，并在轴径上设计有与滑动齿轮滚柱室相吻合的轴滚柱室及换档钢球通孔。作为滚柱和换档钢球两个单体件，它们分别置于轴滚柱室和换档钢球通孔之中，上述的动力输入空心轴内部小空腔装有异径轴，该异径轴通过A联动钢球与换挡一轴活络连接，大空腔装有另一组换档机构，即换档钢球支套和换档轴管，二者通过B联动钢球活络联动。换档时，异径轴和换挡一轴可同步内外运动，为了可靠地稳定换档机构，在动力输入空心轴内的相关的点位均设有滚针支撑。在动力输入空心轴端设计有轴承和油封，以支装该轴和密封变速器体内润滑油。

上述的轴心换档式变速器，仅为两个档位的组合结构，如需多档的变速器结构，就应在两档结构的基础上增加换档钢球支套和换档轴管，增加滚柱、换档钢球、联动钢球、滚针等。所增加的换档钢球支套其作用似同于异径轴，而换档轴管则似同于换档一轴，这只是机件形态上的变异没有作用上的不同。其它增加的滚柱、换档钢球、联动钢球、滑动齿轮等机件形态也没有大的不同，只是随着变速器档位的增加而增加罢了。

该变速器中各组换挡机构其功能相同，当内外推拉换档一轴(或换档轴管)时，异径轴(或换档钢球支套)便会同向同步运动。当其二者之大径与某一换档钢球中心点相对应时换档钢球即外移，处在换档钢球外围的滚柱就会被换档钢球挤压到滑动齿轮内的滚柱室。此时的动力输入空心轴和滑动齿轮会被滚柱卡合为一体，实现有效的动力传递。当异径轴(或换档钢球支套)的小径复位至与换档钢球中心点相对时，滚柱将会在滑动齿轮内径旋转力的赶压下连同换档钢球一并内收，解除了动力输入空心轴与滑动齿轮的卡合，此时的本变速器实现为空档状态。

处在动力输入空心轴空腔内的每一组换档机构，只能完成两个档位的换档任务。如本变速器增为6个档位，那就需在动力输入空心轴内增至三套换档机构，这是轴心换档方式基本的规律和具体的实施方法。