手動變速器供油器的製作方法

2023-06-01 18:23:51 2

本發明涉及變速器，更具體地涉及一種手動變速器，其中潤滑油被主動輸送到它的每個齒輪組。

背景技術：

本章節的陳述僅旨在提供與本發明相關的背景信息，且可以構成或可以不構成現有技術。

典型的具有輸入和輸出軸及多個齒輪組的多速手動變速器通常包括軸中的縱向送油孔，其用於將孔一端收到的潤滑油輸送到通入縱向孔的各個側孔，而縱向孔則將潤滑油導向各個齒輪組。手動變速器中，通過齒圈噴濺出來的潤滑油通常經由供油器導向輸入軸、主軸滾針軸承和齒輪同步器，供油器僅部分地延伸入輸油孔。車速較高(例如超過80公裡/小時)時，即，當輸入軸或以大約2500轉/分鐘或更高的速度旋轉時，旋轉的輸入軸產生離心力，而離心力又對進入流體(變速器潤滑油)施加回壓力，使其進入縱向孔。離心力可以抑制或防止潤滑油到達位於軸端部附近的側孔。這會造成沒有潤滑油輸送到位於軸的最後一個孔或端側孔附近的齒輪組，但這往往是有限的、微不足道的，或在某些情況和旋轉速度下才會發生。

已知的手動變速器供油器通常設置在兩個不同位置。第一種類型中，供油器位於離合器側，使得進入變速器的潤滑油主要分散到低速齒輪，例如齒輪1和齒輪2。軸轉速較高的情況下，用於高速齒輪的同步器收到較少的潤滑油，而這是不期望看到的。其他已知變速器中，供油器位於變速器側。這些變速器中，進入變速器潤滑油主要分散到高速齒輪，例如齒輪5和齒輪6。軸轉速較高的情況下，用於低速齒輪的同步器會收到較少的潤滑油，而這同樣也是不期望看到的。

雖然目前的變速器已達到了預期的目的，但仍需要開發新穎和改進的變速器配置，這些變速器配置的性能提高，特別是在變速器所有運行速度下將潤滑油輸送到所有齒輪組方面性能提高。

技術實現要素：

本發明提供了一種用於機動車輛的變速器供油器，其包括：輸入構件和輸出構件。齒輪傳動裝置將輸入構件連接到輸出構件。供油器管設置在輸入構件或輸出構件的至少一個的中心孔內。供油器管與潤滑油的油供連通，還包括穿過供油器管的管壁而形成的多個孔隙，這些孔隙分別預定位在齒輪傳動裝置的多個齒輪組的其中之一的附近。供油器管的每個孔隙將潤滑油油供的一部分輸送到多個齒輪組的其中之一。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，輸入構件和輸出構件均形成具有位於其上的多個齒輪組的軸。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，同步器組件連接第一和第二構件的成對齒輪組，供油器管的連續孔隙進一步將潤滑油油供的一部分輸送到這些同步器組件的其中之一。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，進入供油器管的潤滑油的初始流的一部分通過這些孔隙的第一孔隙分配出去，使得初始流的大約75％的流體繼續流向這些孔隙的第二孔隙。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，進入供油器管的潤滑油的初始流的第二部分通過第二孔隙分配出去，使得初始流的大約50％的流體繼續流向這些孔隙的第三孔隙。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，進入供油器管的潤滑油的初始流的第三部分通過第三孔隙分配出去，使得初始流的大約25％的流體繼續流向供油器管的開口端並從開口端流出。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，供油器管的開口端預定位在靠近多個齒輪組的其中之一的中心孔中，開口端將潤滑油油供的一部分輸送到多個齒輪組的其中之一。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，每個孔隙形成在供油器管的管壁的低點位置。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，這些孔隙形成大小均相等的第一、第二和第三孔隙。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，每個孔隙具有大約3.5毫米的開口尺寸。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，供油器管與中心孔的縱向軸線同軸對齊，對於供油器管的整個長度而言，其圓柱形壁與由中心孔形成的周壁分開，除了供油器管連接到供油器管入口接頭的部分。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，齒輪傳動裝置包括由輸入構件和輸出構件中的每個構件可旋轉地支撐的齒輪組。

根據用於機動車輛的變速器供油器的另一方面，齒輪傳動裝置包括多個同步器組件，其用於使輸入構件的齒輪組的各個齒輪與輸出構件的齒輪組的各個齒輪選擇性嚙合，通過這些孔隙中的至少一個孔隙分別向這些同步器組件供給潤滑油。

從下面結合附圖對實施本發明的最佳方式進行的詳細描述中，本發明的上述特徵和優點以及其他特徵和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發明公開內容的帶多個供油器的手動變速器的前正視截面圖；

圖2是圖1所示的供油器中的一個供油器的示意圖；

圖3是圖1所示的區域3的前正視截面圖；

圖4是圖1所示的供油器的前正視截面圖；

圖5是根據本發明的供油器的另一方面的前正視截面圖；

圖6是輸入軸速度為400轉/分鐘的情況下，具有本發明供油器的變速箱和不具有本發明供油器在變速箱齒輪位置處的變速箱潤滑油流量的比較圖表；以及

圖7是輸入軸速度為800轉/分鐘的情況下，具有本發明供油器的變速箱和不具有本發明供油器的變速箱在變速箱齒輪位置處的潤滑油流量的比較圖表；

具體實施方式

參照圖1，示出了通常由附圖標記10表示的多速手動變速器，現在將對其進行描述。變速器10包括：輸入構件或軸12；設置成平行於輸入構件12的輸出構件或軸14；和齒輪傳動裝置16，齒輪傳動裝置與輸入構件12和輸出構件14一起至少部分地被變速器殼體18包圍。輸入構件12可通過手動自動離合器選擇性地連接到發動機輸出構件(未示出)。輸入構件12可進一步通過飛輪或阻尼器(未示出)與發動機輸出構件分離，以改進從發動機到變速器10的振動傳遞。輸出構件14通過差速器組件(未示出)傳遞轉矩，以驅動車輪。

如本文將要描述的，齒輪傳動裝置16包括各種軸或構件，相互嚙合的齒輪組，以及選擇性可接合的同步器。例如，齒輪傳動裝置16包括第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30，它們可以是階梯形齒輪。第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30中的每個齒輪組均固定到輸入構件12，用於實現與輸入構件12共同旋轉。齒輪傳動裝置16還包括第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組32、34、36、38、40、42，它們可以是階梯形齒輪。第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組32、34、36、38、40、42中的每個齒輪組固定到輸出構件14，用於實現與輸出構件14共同旋轉。此外，第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30的齒輪與第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組32、34、36、38、40、42中的每個齒輪組的相應齒輪相互嚙合。

齒輪傳動裝置16進一步包括多個同步器組件，用於將第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30的各個齒輪與第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組32、34、36、38、40、42的相應齒輪進行選擇性連接，用於實現共同旋轉。例如，第一同步器組件44設置在輸出構件14上，並將第一齒輪組20的齒輪中的一個齒輪與第一齒輪組32的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接，或者將第二齒輪組22的齒輪中的一個齒輪與第一齒輪組34的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接。第二同步器組件46設置在輸入構件12上，並將第三齒輪組24的齒輪中的一個齒輪與第三齒輪組36的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接，或者將第四齒輪組26的齒輪中的一個齒輪與第四齒輪組38的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接。第三同步器組件48設置在輸入構件12上，並將第五齒輪組28的齒輪中的一個齒輪與第五齒輪組40的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接，或者將第六齒輪組30的齒輪中的一個齒輪與第六齒輪組42的齒輪中的一個齒輪進行選擇性連接。

變速器10能夠以多個前進轉矩比和至少一個倒車轉矩比將轉矩從輸入軸構件12傳遞到至輸出構件14。通過一個或多個同步器組件44、46、48的選擇性接合獲得前進轉矩比和倒車轉矩比中的每個轉矩比。本領域技術人員將很容易理解，不同的速度比與每個轉矩比相關。應該認識到的是，可以更換齒輪組20、22、24、26、28或30中的任何一個，或者齒輪組32、34、36、38、40或42中的任何一個，以便在不脫離本發明保護範圍的情況下生成一定的前進和倒車轉矩比。

輸入構件12和輸出構件14通過多個軸承可旋轉地支撐在殼體18中。例如，輸入構件12由殼體18通過第一軸承50和第二軸承52可旋轉地支撐。輸出構件14由殼體18通過第三軸承54和第四軸承56可旋轉地支撐。

根據第一供油器系統57，變速器流體或潤滑油可在輸入構件12的第一端處，並通過中心孔58分散到第三、第四、第五或第六齒輪組24、26、28、30中的每個齒輪組，該中心孔至少部分地延伸穿過輸入構件12。潤滑油從中心孔58通過多個分配通道60輸送到齒輪組，該多個分配通道的方向通常垂直於輸入構件12的縱向軸線62。中心孔58與縱向軸線62同軸地對齊。為了增強在輸入構件12的所有轉速下第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30和相關同步器組件的潤滑作用，供油器管64設置在中心孔58內，並從位於第一軸承50附近的入口接頭66延伸到第三齒輪組24附近的位置。入口接頭66密封在第三軸承50附近，以允許入口接頭上遊的流體流通過入口接頭66進入，並由此進入供油器管64。

還將變速器流體或潤滑油進行分散以通過中心孔68潤滑第一和第二齒輪組32、34中的每個齒輪組，該中心孔大致上完全延伸通過輸出構件14。從中心孔68通過多個分配通道70、72輸送潤滑油，該多個分配通道的方向通常垂直於輸出構件14的縱向軸線74。中心孔68和供油器管64與縱向軸線74同軸地對齊。為了增強在輸出構件14的所有轉速下第一和第二齒輪組32、34以及相關同步器組件的潤滑作用，還可以在輸出構件14的中心孔68內設置類似配置的第二供油器管76。

參照圖2並再次參照圖1，供油器管64收到所有供給第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪組20、22、24、26、28、30的潤滑油。為了確保潤滑油到達所有齒輪組和每個同步器組件，潤滑油供以總油流的多個部分在流動方向A上輸送到第三、第四、第五和第六齒輪組24、26、28、30中的每個齒輪組。潤滑油的第一部分78分配到第六齒輪組30附近。潤滑油的第二部分80分配到第五齒輪組28附近。潤滑油的第三部分82分配到第四齒輪組26附近。潤滑油的第四部分84分配到第三齒輪組24附近。第一部分78和第二部分80還對第三同步器組件48進行潤滑。第三部分82和第四部分84還對第二同步器組件46進行潤滑。

參照圖3並再次參照圖1-2，進入潤滑油的總流86通過入口接頭66進入供油器管64，並在初時通過供油器管64的圓柱形壁90與中心孔58的周壁88分開。對於供油器管64的整個長度而言，除了供油器管64連接到入口接頭66的部分，圓柱形壁90都與周壁88分開。潤滑油的第一部分78經由延伸通過壁90的第一孔隙92分配，該第一孔隙位於第六齒輪組30附近。潤滑油的第二部分80經由延伸通過壁90的第二孔隙92分配，該第二孔隙位於第五齒輪組28附近。潤滑油的第三部分82經由延伸通過壁90的第三孔隙96分配，該第三孔隙位於第六齒輪組26附近。形成潤滑油其餘部分的第四部分84經由供油器管64的開口端100分配，該開口端位於第三齒輪組24附近。

參照圖4，潤滑油的總流86在流動方向A上流入入口接頭66。根據本發明的多個方面，第一、第二和第三孔隙92、94、96中的每個孔隙均位於壁90的低點或底部位置，以便在壓力和重力的雙重作用下最大限度地向外流動。根據本發明的多個方面，第一、第二和第三孔隙92、94、96的大小都相等，並且在多個方面中，它們的開口尺寸大約為3.5毫米。可以按需改變開口尺寸，以使通過第一、第二和第三孔隙92、94、96中的每個孔隙及開口端100輸送的流體均相同，是總流86的大約25％。潤滑油的第一部分78通過第一孔隙92分配出去後，佔初始總流86大約75％的流102繼續流向第二孔隙94。潤滑油的第二部分80通過第二孔隙94分配出去後，佔初始總流86大約50％的流104繼續流向第三孔隙96。潤滑油的第三部分82通過第三孔隙96分配出去後，佔初始總流86大約25％的流106繼續流向供油器管64的開口端並從開口端流出。根據本發明的其他方面，第一、第二和第三孔隙92、94、96的開口尺寸可以各不相同，並還可以與如上所述的3.5毫米不同。根據本發明的另外其他方面，由第一、第二和第三孔隙92、94、96中的每個孔隙及開口端分配的初始總流86的百分比還可以各不相同。

參照圖5並再次參照圖1-4，根據進一步的方面，在第二供油器系統108中，變速器流體或潤滑油可以在輸入構件12的相對第一和第二端處，並分散以通過供油器管110潤滑第三、第四、第五或第六齒輪組24、26、28、30中的每個齒輪組，該供油器管完全延伸通過輸入構件12的中心孔112。供油器管110設置在中心孔112內，並從第一入口接頭114延伸通過連續內部通道116，該第一入口接頭位於第一軸承50附近，該連續內部通道也與相對定位的第二入口接頭118流體連通。

第一油供120在流動方向B上通過第一入口接頭114輸送入內部通道116。第二油供122在與流動方向B相反的流動方向C上通過第二入口接頭118輸送。供油器管110的壁123提供了四個孔隙，包括第一孔隙124、第二孔隙126、第三孔隙128和第四孔隙130，每個孔隙均位於壁123的最低底部位置。根據本發明的多個方面，第一油供120的第一部分132經由第一孔隙124分配，該第一孔隙預定位在第六齒輪組30附近。第一油供120的第二部分134經由第二孔隙126分配，該第二孔隙預定位在第五齒輪組28附近。第二油供122的第一部分136經由第四孔隙130分配，該第四孔隙預定位在第三齒輪組24附近。第二油供122的第二部分138經由第三孔隙128分配，該第三孔隙預定位在第四齒輪組26附近。

應該注意的是，不同的第一孔隙124、第二孔隙126、第三孔隙128和第四孔隙130可以接收來自第一油供120或第二油供122中的任一者或兩者的流體。因此，第一油供120或第二油供122中的其中之一可以根據可獲得的油量和壓力控制大部分流向第一孔隙124、第二孔隙126、第三孔隙128或第四孔隙130中的任何一個或全部的潤滑油。

參照圖6並再次參照圖1-4所定義的方面，示出了輸入構件轉速為4000轉/分下，使用本發明公開內容的供油器管64的輸油測試與不具有內部流動管的現有輸入構件的輸油測試的結果。顯然，對於不帶本發明公開內容的供油器管64的現有系統而言，第三、第四、第五和第六齒輪組24、26、28、30的每個齒輪組的輸油量不斷減少。使用本發明公開內容的供油器管64的情況下，輸送到第三、第四、第五和第六齒輪組的每個齒輪組的油流量基本上相等。

參照圖7並再次參照圖1-4所定義的方面，示出了輸入構件轉速為800轉/分下，使用本發明公開內容的供油器管64的輸油測試與不具有內部流動管的現有輸入構件的輸油測試的結果。顯然，對於不帶本發明公開內容的供油器管64的現有系統而言，第三和第六齒輪組24、30的每個齒輪組的輸油量基本上少於第四和第五齒輪組26、28的輸油量。使用本發明公開內容的供油器管64的情況下，輸送到第三、第四和第五齒輪組24、26、28的每個齒輪組的油流量基本上相等，而從供油器管64輸送到第六齒輪組30的油流量基本上增加。

雖然詳細描述了實施本發明的最佳模式，但本發明所涉及的領域的技術人員將理解到實現本發明的各種替代設計和實施例仍屬於所附權利要求書的保護範圍內。