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高速檔節能型變速器及液壓系統的製作方法

2023-06-30 14:27:06

專利名稱:高速檔節能型變速器及液壓系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種用於機動車的高速檔節能型變速器及液壓系統。
在申請號為00107869.0的「檔位預換、離合器接合式變速器」中,雖然這種變速器通過檔位預接機構控制的同步接合套對相應檔位的變速齒純進行提前預接後,實現了只利用三個換檔離合器便可向相鄰的檔位進行動力換檔,使換檔過程中動力被中斷的時間很短。但這種變速器在完成從低檔向高速檔的過渡後,變速器內大多已不起傳動作用的變速齒輪仍然處於空轉狀態,造成了不必要的齒輪磨損,同時也降低了變速器的傳動效率。
本發明的目的是為了克服上述變速器的缺點提供一種仍以檔位預接、主離合器換檔方式換檔,但在直接檔及高速檔時,能讓全部或大部分傳動齒輪停轉的系列高速檔節能型變速器。同時,本發明還提供出適應這種變速器的相應液壓系統。
本發明的高速檔節能型變速器是按以下結構實現的,在這種變速器中,其與發動機曲軸輸出端相連的離合器具有第一、第二和第三換檔離合器,被這三個換檔離合器控制的相應磨擦片分別與第一、第二和第三主動軸套相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒齒輪中,至少有一個齒輪是通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,其中,第一主動軸套通過端部的同步接合套與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪相連,在設第七檔時,第一主動軸套還經增設的同步接合套與套裝的七檔主動齒輪相連;第二主動軸套通過端部的同步接合套與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪相連,在增設第八檔時,第二主動軸套還經增設的同步接合套與其上套裝的八檔主動齒輪相連;第三主動軸套通過端部的同步接合套與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪相連,如不設第六檔,第三主動軸套直接與三檔主動齒輪固定相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪仍通過兩者之間的同步接合套與低檔中間軸相連;在輸出軸與固定在離合器殼軸心處的輸油軸或長軸以平行方式布置後,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸上的相應高速檔從動齒輪嚙合,在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪的相連傳動軸套上設有套裝的減速齒輪,該減速齒輪既通過單向離合器的滾子帶動傳動軸套,也通過低檔接合套與傳動軸套相連,由低檔中間軸上的驅動齒輪帶動傳動軸套上的減速齒輪,再經所設定的高速檔主、從動齒輪帶動輸出軸;在輸出軸與長軸採用同軸布置方式後,輸出軸經圍繞過設在長軸外側的第一或第二換檔離合器的套筒與套裝在該換檔離合器的主動軸套上的輸出軸套相連,主動軸套通過端部的同步接合套再與兩側的輸出軸套及套裝的一或二檔的低檔主動齒輪相連,主動軸套上的直接檔之外的高速檔主動齒輪分別與固定在高速檔中間軸上的相應高速檔從動齒輪嚙合,高速檔中間軸經主動齒輪帶動輸出軸套上的從動齒輪,低檔中間軸經驅動齒輪帶動輸出軸套上套裝的減速齒輪,該減速齒輪既通過單向離合器的滾子帶動輸出軸套,還通過其上的低檔接合套與輸出軸套相連,進而帶動相連接的輸出軸。
在第一、第二和第三換檔離合器並列設置、並且輸出軸與輸油軸平行布置的變速器中,在和發動機曲軸輸出端相連的離合器殼上向變速箱方向依次設有第一、第二和第三換檔離合器,這三個換檔離合器的液壓油缸、活塞接合壓盤及固定檔盤都設在離合器殼上,各液壓油缸分別經固定在離合器殼軸心處的輸油軸內的各自油路通到輸油軸的外端,與套在外端的油路接頭內的相應通油環槽連通,再經各自的第一、第二和第三控制油管與液壓系統相連,被三個換檔離合器控制的第一、第二和第三摩擦片分別處在各自相應的固定檔盤與活塞接合壓盤之間,並與套裝在輸油軸上的依次套在一起的第一、第二和第三主動軸套相連,三個主動軸套隨輸油軸共同伸到變速箱內。
在第一、第二和第三換檔離合器並列設置、第一換檔離合器通過液力偶合器被離合器殼帶動的變速器中,在離合器殼中另設容納第一換檔離合器的空腔及相應的液力偶合器內腔;第一換檔離合器的內離合器殼設在離合器殼的空腔中,在內離合器殼上設有相應的液壓油缸和活塞接合壓盤,內離合器殼經套在輸油軸上的連接軸套穿過偶合器的隔蓋與偶合器內腔中的渦輪相連;內離合器殼的液壓油缸經通油環槽與輸油軸內的相應油路連通。
在第一換檔離合器與並列的第二和第三換檔離合器分開設置、並且輸出軸與長軸平行布置的變速器中,第二和第三換檔離合器的離合器殼固定在曲軸輸出端上,兩換檔離合器的液壓油缸、活塞和接合壓盤都設在離合器殼上,在離合器殼的軸心位置處固定連接有伸進變速箱內的長軸,兩換檔離合器的第三和第三摩擦片分別與套裝在長軸上的套在一起的第二和第三主動軸套相連,兩主動軸套的另一端也都隨長軸伸進變速箱;分開布置的第一換檔離合器設在伸進變速箱的長軸後側,採用的是多片式離合器,離合器的液壓油缸、活塞及若干主動摩擦片設在長軸上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓上,該離合器鼓與長軸上套裝的第一主動軸套相連;第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸內的相應油路通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭內的各自通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。
在第一換檔離合器與並列的第二和第三換檔離合器分開設置、並且輸出軸與長軸同軸布置的五或六檔變速器中,第二和第三換檔離合器的離合器殼固定在曲軸輸出端上,兩換檔離合器的液壓油缸、活塞接合壓盤都設在離合器殼上,在離合器殼的軸心位置處固定連接有伸進變速箱內的長軸,兩換檔離合器的第二和第三摩擦片分別與套裝在長軸上的套在一起的第二和第三主動軸套相連,兩主動軸套的另一端也都隨長軸伸進變速箱;分開布置的第一換檔離合器設在伸進變速箱的長軸後側,採用的是多片式離合器,離合器的液壓油缸、活塞及若干主動摩擦片設在長軸上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓上,該離合器鼓與長軸上套裝的第一主動軸套相連,第一主動軸套通過其端部的同步接合套分別與長軸上套裝的一檔主動齒輪及自身上套裝的可傳遞第四直接檔動力的輸出軸套相連,輸出軸套則通過圍繞過第一換檔離合器的套筒連接到與長軸同軸布置的輸出軸上;第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸內的各自油路通到長軸的中部、與套在其中部的油路接頭內的相應通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。
根據上述第一換檔離合器與並列的第二和第三換檔離合器分開設置,並且所設的輸出軸與長軸同軸布置的六檔變速器,如在此基礎上製成7或8檔變速器時,原第四直接檔被設定為低速檔,增設的四檔主動齒輪以套裝方式改設在第一換檔離合器的第一主動軸套上,原可與輸出軸套相連的同步接合套改為可與四檔主動齒輪相連,相嚙合的四檔從動齒輪固定在低檔中間軸上;原設在減速齒輪上的低檔接合套被裝在輸出軸套上,低檔接合套被控制既可與輸出軸套上的減速齒輪相連,它還經穿過套筒的連接杆與其內的接合套連在一起,以便帶動接合套與套筒內第一換檔離合器的離合器鼓同步相連;在設第八檔時,增設的八檔主動或從動齒輪通過同步接合套與所在的第二主動軸套或高速檔中間軸相連後,另一相嚙合的齒輪以固定方式安裝;設八檔後,原五檔從動齒輪被設定為低檔齒輪並固定在低檔中間軸上,低檔中間軸上的二檔從動齒輪也改成以套裝方式安裝,並通過增設的同步接合套與低檔中間軸相連。
根據上述第一換檔離合器與並列的第二和第三換檔離合器分開設置、並且輸出軸與長軸同軸布置的六檔變速器,如在此六前進檔基礎上製成十及十一1、十二檔變速器時,在輸出軸外端設有副變速器的中心齒輪,該中心齒輪與輸出總軸上連為一體的行星架上的行星齒輪嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈通過其上所設的同步接合套可分別與輸出總軸及固定在變速箱上的接合座相連;在輸出軸上套裝有過渡檔軸套,該軸套與輸出總軸的行星架連為一體,在過渡軸套上設套裝的過渡檔減速齒輪,兩者通過所設的同步接合套相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪帶動過渡檔軸套上的過渡檔減速齒輪;在設十一、十二超速檔時,過渡檔中間軸的後部通過增設的同步接合套與其上套裝的超速檔主動齒輪相連,相嚙合的超速檔從動齒輪固定在過渡檔軸套上,或以套裝方式安裝、通過單向離合器的滾子帶動該軸套。
根據上述第一換檔離合器分開設置、並且輸出軸與長軸同軸布置的六檔變速器,如在此六前進檔基礎上製成另一種十及十一、十二檔變速器時,在輸出軸的外端固定有副變速器的副驅動齒輪,該齒輪經副中間軸上的兩中間傳動齒輪帶動輸出總軸上套裝的副減速齒輪,輸出總軸通過其上的同步接合套可分別與副減速齒輪或輸出軸上的副驅動齒輪相連;在輸出總軸上設套裝的過渡檔減速齒輪,兩者通過所設的同步接合套相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪帶動輸出總軸上的過渡檔減速齒輪;在設十一、十二超速檔時,過渡檔中間軸的後部通過增設的同步接合套與其上套裝的超速檔主動齒輪相連,相嚙合的超速檔從動齒輪固定在輸出總軸上,或以套裝方式安裝、通過單向離合器的滾子帶動輸出總軸。
在第一、第二和第三換檔離合器都分開設置,並且輸出軸與長軸平行布置的變速器中,第二換檔離合器的液壓油缸和活塞接合壓盤設在曲軸輸出端的離合器殼上,在離合器殼的軸心處固定有伸向變速箱的長軸,第二換檔離合器的第二摩擦片與套裝在長軸上的相應延長的第二主動軸套相連,該主動軸套的另一端也隨長軸伸進變速箱;第一和第三換檔離合器為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸、活塞、及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓上,第一換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第一主動軸套相連,第三換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第三主動軸套相連;被主動軸套上的不同檔位齒輪帶動的輸出軸用其前端的輸出齒輪驅動處在變速箱與離合器殼之間的前輪差速器上的主減速齒輪;第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸內的相應油路通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭內的各自通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。
在第一、第二和第三換檔離合器分開設置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的平行軸式變速器中,由液力偶合器殼作為飛輪固定在曲軸輸出端上,在偶合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱內的長軸,偶合器內的液力渦輪經套裝在長軸上的連接軸套與外側的第一換檔離合器的離合器殼相連,第一換檔離合器的液壓油缸和活塞接合壓盤設在離合器殼上,其離合器的第一摩擦片與長軸上套裝的第一主動軸套相連,該軸套的另一端隨長軸也伸進變速箱;第二和第三換檔離合器為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸、活塞及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓上,第二換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第二主動軸套相連,第三換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第三主動軸套相連;被主動軸套上的不同檔位齒輪帶動的輸出軸用其前端的輸出齒輪驅動處在變速箱與離合器殼之間的前輪差速器上的主減速齒輪;第一換檔離合器液壓油缸的油路經通油環槽通到長軸內的油路後,和長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
在第一、第二和第三換檔離合器分開設置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的同軸式五或六檔變速器中,由液力偶合器殼作為飛輪固定在曲軸輸出端上,在偶合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱內的長軸,偶合器內的液力渦輪經套裝在長軸上的連接軸套與外側的第一換檔離合器的離合器殼相連,第一換檔離合器的液壓油缸和活塞接合壓盤設在離合器殼上,其離合器的第一摩擦片與長軸上套裝的第一主動軸套相連,該軸套的另一端隨長軸也伸進變速箱;第二和第三換檔離合器為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸、活塞及若干主動摩擦片均設在長軸的各自不同位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓上,第二換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第二主動軸套相加,該主動軸套通過其端部的同步接合套分別與套裝的二檔主動齒輪及自身上套裝的可傳遞第五直接檔動力的輸出軸套相連,輸出軸套則通過圍繞過第二換檔離合器的套筒連接到與長軸同軸布置的輸出軸上,第三換檔離合器的離合器鼓與長軸上套裝的第三主動軸套相連;第一換檔離合器液壓油缸的油路經通油環槽通到長軸內的油路後,和長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸的中部適當位置,與套在此位置的油路接頭內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
根據上述第一、第二和第三換檔離合器分開設置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的同軸六檔變速器,如在此六前進檔基礎上製成11及12、13檔變速器時,在輸出軸的外端設有副變速器的中心齒輪,該中心齒輪與輸出總軸上連為一體的行星架上的行星齒輪嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈通過其上所設的同步接合套可分別與輸出總軸及固定在變速箱上的接合座相連;在輸出軸上套裝有過渡檔減速齒輪,兩者通過所設的同步接合套相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪帶動過渡檔軸套上的過渡檔減速齒輪;被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪改裝在低檔中間軸上,在第一主動軸套和過渡檔中間軸上增設七檔主動、從動齒輪,兩齒輪中有一個齒輪通過增設的同步接合套與所在的主動軸套或過渡檔中間軸相連;在設12、13超速檔時,在過渡檔中間軸的後部增設套裝的,通過同步接合套與其相連的超速檔主動齒輪,相嚙合的超速檔從動齒輪固定在過渡檔傳動軸套上,或以套裝方式安裝,通過單向離合器的滾子帶動該軸套。
根據上述第一、第二和第三換檔離合器分開設置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的同軸式六檔變速器,如在此六前進檔基礎上製成另一種11及12、13檔變速器時,在輸出軸的外端固定有副變速器的副驅動齒輪,該齒輪經副中間軸上的兩中間傳動齒輪帶動輸出總軸上套裝的副減速齒輪,輸出總軸通過其上的同步接合套分別與副減速齒輪或輸出軸上的副驅動齒輪相連;在輸出總軸上還設套裝的過渡檔減速齒輪,兩者通過所設的同步接合套相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪帶動輸出總軸上的過渡檔減速齒輪;被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪改裝在低檔中間軸上,在第一主動軸套和過渡檔中間軸上增設七檔主、從動齒輪,兩齒輪中有一個齒輪通過增設的同步接合套與所在的主動軸套或過渡檔中間軸相連;在設12、13超速檔時,在過渡檔中間軸的後部增設套裝的、通過同步接合套與其相連的超速檔主動齒輪,相嚙合的超速檔從動齒輪固定在輸出總軸上,或以套裝方式安裝,通過單向離合的滾子帶動輸出總軸。
在上述任何不同類型的變速器中,當低檔中間軸傳遞低檔功力時,被彈簧或控制油缸作用的撥叉始終控制減速齒輪上的低檔接合套與所在的傳動軸套或輸出軸套接合;高速檔時,分離油缸通過撥叉使低檔接合套脫開。
在上述不同類型的變速器中,如變速器的檔位較少(5、6檔時),可採用以下所給出的液壓系統。在這種液壓系統中,油泵的壓油管分成兩股,一股經單向閥後與常壓油路連通,常壓油路又分別通向卸荷閥的通油口、檔位預換閥的進油口和離合器分離閥的進油口,離合器分離閥的出油口經變壓油路與換檔閥的進油口相連通,與制動踏板聯動的離合器分離閥被控制時,其出油口與常壓油路斷開並與回油管連通;另一股經卸荷閥後再經壓力回油管分別通向液控一檔換向閥的排油口和副進油口、也通向離合器接合節流閥的節流口,並經該節流閥與回油管相連;在換檔閥的閥體上依次設有布置較遠的倒檔油口和一檔以上的相應檔位油口,其中,一檔油口經一檔油路與液控一檔換向閥的進油口相通,液控一檔換向閥的出油口經第一控制油管通向變速器的油路接頭上的第一通油環槽,二檔、三檔油口直接經第二、第三控制油管通向油路接頭上的第二和第三通油環槽,換檔閥上的四檔以上油口還各自經單向閥與相應的第一、第二及第三控制油管連通,這種與兩個檔位油口相通的控制油管又分別經回油單向閥與變壓油路相通;在檔位預換閥上的閥體上依次設有布置較遠的倒檔副油口、空檔油口、一檔副油口及一檔以上的相應副油口,空檔油口經油管與液控一檔換向閥的控制油口連通,倒檔及一檔以上相應副油口經各自油管與通向控制相應各檔同步接合套的動作缸連通,檔位預換閥的三口注油嘴處於一檔、空檔及倒檔位置時,液控一檔換向閥的閥芯使其閥上的副進油口與進油口斷開而與出油口連通,也使連接壓力回油管的排油口與連接回油管的洩油口斷開;在檔位預換閥上還設有低檔接合套分離油口,該油口設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置上,獨自布置(只有一個高速檔時)或與相重合的高速檔副油口合在一起、並經帶有遲洩閥的油管與變速器中的分離油缸連通。
在上述不同類型的較多檔位變速器中(6檔以上時),可採用根據以上所述液壓系統進行改進的另一種液壓系統。在這種液壓系統中,油泵的壓油管分成兩股,一股經單向閥後與常壓油路連通,常壓油路又分別通向卸荷閥的通油口、檔位預換閥的進油口和離合器分離閥的進油口,離合器分離閥的出油口經變壓油路與換檔閥的進油口相連通,可被制動踏板聯動控制及液壓控制的離合器分離閥被控制時,其出油口與常壓油路斷開並與回油管連通;另一股經卸荷閥後再經壓力回油管分別通向液控一檔換向閥的排油口和副進油口,也通向離合器接合節流閥的節流口,並經該節流閥與回油管相連;換檔閥的閥體上只設第一、第二和第三控制油口,換檔閥的第一控制油口經第一控制油路和第一截止閥內的阻擋閥塞後與液控一檔換向閥的進油口連通,液控一檔換向閥的出油口經第一控制油管通向變速的油路接頭上的第一通油環槽,換檔閥的第二和第三控制油口分別經第二和第三控制油管通向油路接頭的第二、第三通油環槽,第一控制油管還經通油時關閉的第一截止閥和常開的液控第二截止閥後與回油管相連;在檔位預換閥的閥體上依次設有倒檔副油口、間隔油口、空檔油口和一檔以上的相應各檔副油口,其中,間隔油口經油路通向離合器分離閥的控制油口,空檔油口經油路通向液控一檔換向閥的控制油口,倒檔副油口和一檔以上的各檔副油口分別經各自油管與控制相應各檔同步接合套的動作缸連通,第二截止閥的控制油口經油路也與倒檔副油口連通;在檔位預換閥上還設有低檔接合套分離油口,該油口經帶有遲洩閥的油管與變速器中的分離油缸連通。檔位預換閥的三口注油嘴處於一檔、空檔及倒檔位置時,液控一檔換向閥的閥芯使其閥體上的副進油口與進油口斷開而與出油口連通,也使連接壓力回油管的排油口與連接回油管的洩油口斷開;換檔閥的帶注油嘴的閥芯通過齒輪被檔位預換閥的大齒輪或齒條(製成滑閥時)帶動,檔位預換閥內的三口注油嘴每移動一個檔位,選檔閥內的閥芯注油嘴也隨之相應從所在的控制油口轉到下一個檔位的控制油口。在上述第一換檔離合器經液力偶合器被曲軸輸出端帶動的變速器中,無論是較少的五、六檔還是六檔以上的較多檔,所採用的液壓系統都是在以上所述兩種液壓系統基礎上省去液控一檔換向閥和離合器接合節流閥等後而形成的。
在上述的不同高速檔節能型變速器中,當低檔中間軸傳遞所設定的低速檔動力時,低檔中間軸通過其上的驅動齒輪帶動相嚙合的傳動軸套(或輸出軸套)上的減速齒輪,由於減速齒輪這時是通過單向離合器的滾子和處於接合狀態的低檔接合套帶動所在的傳動軸套(或輸出軸套),因此,這種傳動狀態既可通過單向離合器的滾子和低檔接合套來傳遞發動機的動力,也可以只通過低檔接合套傳遞發動機產生的制動力及倒檔時的反轉力。當車輛處於高速檔行駛狀態中,因這時低檔接合套被分離油缸控制斷開,而運轉中的傳動軸套(或輸出軸套)因單向離合器的分離作用不能再帶動減速齒輪繼續轉動,便不會經驅動齒輪帶動低檔中間軸,使低檔中間軸連同其上的各低檔從動齒輪及相嚙合的低檔主動齒輪(已被主動軸套上的同步接合套脫開)停止轉動,讓這部分低檔傳動齒輪不再空轉磨損,也進一步提高了變速器的傳動效率。
由於本發明的高速檔節能型變速器可製成從四檔至十三檔的多種不同類型,並且因在檔位預接條件下利用換檔離合器換檔,只要不進行越檔操作,換檔時動力被中斷的時間很短,這使它適用於各種不同的車輛。不論何種類型的高速檔節能型變速器,在高速檔時都具有讓大部分傳動齒輪停止轉動的優點。在有些同軸布置的變速器中,直接檔傳動時還可讓全部傳動齒輪都停止轉動。
下面結合附圖和具體實施例對本發明的高速檔節能型變速器作進一步詳細的說明。


圖1是本發明換檔離合器並列布置的平行軸式七檔變速器的剖視圖。
圖2是本發明換檔離合器並列布置的平行軸式六檔變速器的剖視圖。
圖3是本發明換檔離合器並列布置的平行軸式四檔變速器的剖視圖。
圖4、圖5和圖6是本發明高速檔節能型變速器的液壓系統工作原理圖。圖4中液壓系統處於空檔狀態,圖5中液壓系統處於一檔狀態,圖6中液壓系統處於四檔狀態。
圖7是本發明換檔離合器並列布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的平行軸式六檔變速器的剖視圖。
圖8是用於圖7中帶液力偶合器變速器的液壓系統結構原理圖,圖中液壓系統處於五檔狀態。
圖9是本發明第一換檔離合器分開布置的平行軸式七檔變速器的剖視圖。
圖10是本發明第一換檔離合器分開布置的同軸式五檔變速器的剖視圖。
圖11是本發明第一換檔離合器分開布置的同軸式八檔變速器的剖視圖。
圖12是本發明第一換檔離合器分開布置、帶副變速箱的同軸式十二檔變速器剖視圖。
圖13是本發明的另一種第一換檔離合器分開布置、帶副變速箱的同軸十二檔變速器後部剖視圖。
圖14和圖15是本發明的適用於更多檔位變速器的液壓系統結構和工作原理圖。圖14中液壓系統處於空檔狀態,圖15中液壓系統處於倒檔狀態。
圖16是本發明各換檔離合器分開布置的平行軸式五檔變速器的剖視圖。
圖17是本發明各換檔離合器分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的平行軸式五檔變速器的剖視圖。
圖18是本發明的換檔離合器分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的同軸式六檔變速器的剖視圖。
圖19是本發明各換檔離合器分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的帶副變速箱的同軸十三檔變速器剖視圖。
圖20是本發明的另一種各換檔離合器分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的帶副變速箱的同軸十三檔變速器後部剖視圖。
圖21是用於具有更多檔位、帶液力偶合器變速器的液壓系統結構原理圖。
圖22是圖21中液壓系統的倒檔換向閥和離合器分離閥在倒檔時所處的狀態。
圖1示出了換檔離合器以並列方式布置的七檔變速器,在這種變速器中,在與發動機曲軸輸出端15相連的離合器殼35上向變速箱方向依次設有主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器10、20、和30,這三個換檔離合器的液壓油缸36、活塞接合壓盤37及隔開離合器的固定檔盤38都設在離合器殼35上。為了能向離合器殼上的各換檔離合器的液壓油缸提供壓力控制油,在離合器殼的軸心處固定有向外伸出的輸油軸43,各液壓油缸分別經輸油軸內的各自油路通到輸油軸的外端,與套在外端的油路接頭156內的相應通油環槽161、162和163連通,通過通油環槽再經各自的第一、第二和第三控制油管與液壓系統相連。由於輸油軸43隻用來接通壓力控制油並不傳遞發動機動力,因此輸油軸及其外端的直徑便可較小,這可相應減小密封油環在密封壓力油時所受的摩擦力。第一、第二和第三換檔離合器的第一、第二和第三摩擦片31、32和33分別處在各自相應的固定檔盤與活塞接合壓盤之間,並分別與套裝在輸油軸43上的依次套在一起的第一、第二和第三主動軸套11、12和13相連,主動軸套之間是通過滑動或滾動軸承套裝,以使各主動軸套能自由轉動。三個主動軸套隨輸油軸43共同伸到變速箱16內,其中,第一主動軸套11通過設在端部的同步接合套41與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪1、4相連。圖1中的變速器設有七個前進檔,因每一主動軸套上的相鄰檔位之間以間隔兩個檔位的規律排列,第七檔主動齒輪7也設在第一主動軸套11上,兩者之間經增設的同步接合套70被控制相連。第二主動軸套12通過端部的同步接合套52與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪2、5相連。如果製成八檔變速器,第二主動軸套12還要經增設的同步接合套80與套裝的八檔主動齒輪8相連(圖中未畫)。第三主動軸套13通過端部的同步接合套63與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪3、6相連。如不設第六檔(當然也就不設第七檔),第三主動軸套13直接與三檔主動齒輪3固定相連。
與普通的手動檔變速器不同,本發明的變速器對前進檔位劃分為高速檔和低檔兩個範圍,在主動軸套上的各檔主動齒輪中,一、二、三和四檔主動齒輪1、2、3和4被設定為低檔主動齒輪,這些低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸88上相應的一、二、三和四檔的低檔從動齒輪21、22、23和24嚙合,同時,在低檔中間軸88上也設置了倒檔從動齒輪9,該齒輪經中間齒輪(圖中未畫)被一檔主動齒輪1帶動。在低檔中間軸88傳遞三、四檔動力時,為防止一檔主動齒輪被過份高速帶動旋轉,一檔及倒檔從動齒輪21和9仍通過兩者之間的同步接合套19與低檔中間軸相連,以便在三檔以上時,使低檔中間軸與一檔和倒檔從動齒輪脫開。在將換入倒檔時,因空檔時的第一主動軸套11和低檔中間軸88都處於停轉狀態,在同步接合套19的倒檔側可不設錐面同步環,倒檔從動齒輪9與同步接合套的倒檔側通過所設的齒爪便可進行接合。圖1中變速器的四檔被設定為低速檔,四檔時如被帶動的二檔主動齒輪2轉速超過了限度,低檔中間軸88上的二檔從動齒輪22也應改成以套裝方式安裝,並通過增設的同步接合套與低檔中間軸相連,以便在四檔時能把二檔從動齒輪脫開,避免二檔主動齒輪被高速帶動。圖1中的變速器由與輸油軸43平行布置的輸出軸99向外輸出動力,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸99上的相應高速檔從動齒輪嚙合,由於七檔中一至四檔被設定為低檔,餘下的五、六和七檔主動齒輪5、6和7便是高速檔主動齒輪,這三個主動齒輪與輸出軸99上的對應五、六和七檔從動齒輪25、26和27嚙合。圖1中示出的是變速器的主體結構,其中,控制相應檔位齒輪接合的同步接合套均通過各自的撥叉(未畫)被液壓系統的檔位預接機構控制。各同步接合套在按箭頭線55所示方向被控制時,所控制的相應檔位如箭頭線上圓框內的檔數所示。
為使低檔中間軸88上的低檔動力能傳到輸出軸99,在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪上設有相連接的傳動軸套96,圖1中的傳動軸套96被製成與五檔主動齒輪5相連為一體,在傳動軸套96上設有套裝的減速齒輪97,該減速齒輪97既通過單向離合器的滾子98帶動傳動軸套,也通過其上所設的低檔接合套60與傳動軸套96相連,由低檔中間軸88上的固定驅動齒輪89帶動傳動軸套96上的減速齒輪97。這樣布置後,在傳遞低檔中間軸88上所設定的倒檔、一、二、三和四檔動力時,低檔中間軸經其上的驅動齒輪89帶動傳動軸套96上的套裝減速齒輪97,減速齒輪再經單向離合器的滾子98帶動傳動軸套96,傳動軸套則經相連的五檔主動齒輪5把動力傳給相嚙合的五檔從動齒輪25,進而帶動輸出軸99。當傳遞低檔中間軸88上的動力時,把傳動軸套96與減速齒輪97也同時連接一起的低檔接合套60主要用來傳遞發動機產生的制動力及倒檔時的反轉力。當車輛達到較高行車速度用高速檔行駛時,由於低檔接合套60被控制脫開,不再連接傳動軸套96與減速齒輪97,因轉動中的五檔主動齒輪5經相連的傳動軸套96無法通過單向離合器的滾子98帶動其上的減速齒輪97,這樣,在高速檔傳動過程中,低檔中間軸88和其上的各低檔從動齒輪及相嚙合的主動軸套上的各低檔主動齒輪便停止轉動。停止轉動的低檔傳動齒輪不僅避免了機械磨損,同時因消除了這部分齒輪所產生的摩擦阻力,也讓變速器在高速檔傳動中更加節能。
圖1變速器中的五、六和七檔是高速檔,在設定六檔傳動比為1∶1時,七檔則成為超速檔。為進一步減小七檔傳動齒輪所受的磨損,七檔從動齒輪27改為套裝方式,並通過單向離合器的滾子122帶動輸出軸99。這樣,在以五或六檔傳動時,整個變速器只有五、六檔的兩組齒輪在旋轉,七檔齒輪停止轉動。當然,在以七檔傳動時,是不能利用發動機進行制動的,但可以隨時鬆開油門踏板讓車輛自由滑行。雖然圖1中變速器的輸出軸、低檔中間軸與輸油軸平行布置,但輸油軸與各軸間的中心距不會很大,因低檔動力至少是經相應的低檔主、從動齒輪和驅動、減速齒輪的兩級減速,在軸間中心距較小的條件下,仍能讓一檔及倒檔等獲得所需較大的傳動比。
圖2示出了在圖1變速器基礎上改成的六檔變速器,在這種變速器中,輸出軸99上設有高速檔的五、六檔從動齒輪25、26,由於四檔被設定為低檔,在五、六檔狀態中,控制一檔和四檔主動齒輪1、4的第一主動軸套11可完全停止轉動,因此一檔和四檔主動齒輪與第一主動軸套可直接製成一體,相應的一檔和四檔從動齒輪21、24套裝在低檔中間軸88上,並通過兩者之間的同步接合套41與低檔中間軸相連。套裝在低檔中間軸88上的倒檔從動齒輪9通過另設的接合套49被控制與低檔中間軸相連。圖2變速器中各同步接合套所控制的檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖3示出了在圖1變速器基礎上通過減少檔位而改成的四檔變速器,這種變速器適用於小型前輪驅動車中。由於只有四個前進檔,第二和第三主動軸套12、13分別與其上的二檔和三檔主動齒輪2、3直接固定相連。在圖3示出的這種變速器中,一、二和三檔被設定為低速檔,因此在低檔中間軸88上相應設有套裝的倒檔、一檔從動齒輪9、21和固定的二、三檔從動齒輪22、23。被低檔中間軸的驅動齒輪89帶動的減速齒輪97套裝在與四檔主動齒輪4相連的傳動軸套96上,第一主動軸套11不僅在四檔時通過四檔主動齒輪帶動輸出軸99上固定的四檔從動齒輪24,在低檔時,四檔主、從動齒輪也要傳遞低檔中間軸88上的其它檔位動力。
在圖3變速器中,離合器殼35上的用於控制第二和第三主動軸套的第二和第三換檔離器20、30與圖1中變速器有所不同,在這裡,離合器殼35上的第二、第三換檔離合器20、30的液壓油缸等採用了另一種結構形式,其結構如圖3所示,若干數量的液壓油缸48均布在離合器殼35上的同一軸向位置處,油缸的開口方向與軸心線垂直並指向軸心線,油缸中設有活塞50,活塞外側設有錐形塊53,在錐形塊兩側設有能被其沿軸向向外移動的錐形壓盤58,錐形壓盤通過滑鍵裝在離合器殼35上,相應的設在第二、第三主動軸套12、13上起摩擦片作用的從動盤59由向外張開的與錐形壓盤外側形狀相配合的兩錐形結構外盤構成。在二檔或三檔中,油缸48中的活塞50被液壓油控制時,向軸心方向移動的活塞便通過外側的錐形塊53上的斜面沿軸向向外擠壓兩側的錐形壓盤58,使錐形壓盤與相應的從動盤59接合在一起,以傳遞相應檔位的動力。由於從動盤59要承受較大的接合壓力,其重量會相應增加,但在二、三檔時,因主、從動齒輪是以固定方式與所在的軸套相連,較大的重量並不影響換檔過程的順利進行。實際中,因活塞50與相連的錐形塊53所產生的離心力較大於液壓油所產生的離心力,便不需設使活塞及錐形塊回位的大彈力分離彈簧。當然,在錐形塊兩側的錐形壓盤58之間,還要裝使其回位的拉力彈簧(圖中未畫)。
圖4、圖5和圖6示出了本發明變速器所採用的一種液壓系統的總體構成及工作原理,圖中的液壓系統是與圖3中四檔變速器相配合的。在圖4中的液壓系統總體構成中,檔位預換閥158與換檔閥125都被設置在一個共用閥體157上,相應的檔位預換閥的三口注油嘴165與換檔閥的注油嘴138也都製成一體。由檔位預換閥158和各檔動作油缸及通過撥叉所控制的相應同步接合套構成了檔位預接機構。由換檔閥125、離合器接合節流閥251、液控一檔換向閥226和離合器分離閥241構成了一檔時的離合器接合起步及制動時鬆開離合器的控制系統。在液壓系統的具體布置中,油泵208的壓油管209分成兩股,一股經單向閥210後與常壓油路258連通,常壓油路又分別通向卸荷閥259的通油口262、檔位預換閥158的進油口160和離合器分離閥241的進油口243,離合器分離閥的出油口245經變壓油路249與換檔閥125的進油口127相連通。另一股經卸荷閥259後再經壓力回油管263分別通向液控一檔換向閥226的排油口231和副進油口230,也通向離合器接合節流閥251的節流口252,並經該節流閥與回油管相連通,以便通過離合器接合節流閥251利用液壓系統的回油來控制一檔起步時的離合器接合。由於是與四前進檔的變速器相配合,在閥體157上的換檔閥125側依次設有布置較遠的倒檔油口128和相應的一、二、三和四檔油口131、132、133和134,其中,四檔油口134經單向閥144與從一檔油口131接出的一檔油路147相通,倒檔油口128也經單向閥129接通到一檔油路147上。換檔閥125的一檔油路147與液控一檔換向閥226的進油口228相通,液控一檔換向閥的出油口229則經第一控制油管151通向變速器的油路接頭156上的第一通油環槽161。由於四檔油口134是經單向閥144液控一檔換向閥226和第一控制油管151相通的,該油管則經回油單向閥250通回變壓油路249,以便在四檔制動時讓液壓油能流回變壓油路。換檔閥上的二、三檔油口132、133分別經第二和第三控制油管152、153與油路接頭156上的第二、第三通油環槽162、163相連通。在閥體157的檔位預換閥158側,依次設有布置較遠的倒檔副油口167、空檔油口169、一檔副油口171、四檔副油口174和低檔接合套分離油口185。由於四前進檔變速器中把二、三檔主動齒輪都固定在相應的主動軸套上,因此檔位預換閥上的二、三檔位置150處不設二、三檔油口。因所設的低檔接合套分離油口185應處在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置上,而四檔變速器中把一、二和三檔都設定為低檔,使變速器只有一個高速四檔,低檔接合套分離油口便獨自布置在被四檔油口相隔的位置處(相當於第五檔位置),在設有五檔的變速器中,該油口可與相重合的高速無檔副油口合在一起。所設的低檔接合套分離油口185經帶有遲洩閥273的油管186與變速器的分離缸204連通。四檔副油口174經四檔油管214通向四檔動作缸194。由於變速器中一檔主、從動齒輪都是經同步接合套與所在的主動軸套及中間軸相連的,一檔副油口171經一檔油管211後分成兩股,分別通向兩個一檔作缸191和281,一檔動作缸281控制低檔中間軸88上的同步接合套19,另一個一檔動作缸191控制主動軸套11上的同步接合套41,空檔油口169經油管與液控一檔換向閥226的控制油口233連通,倒檔副油口167經油管168與倒檔動作缸187連通,同時,由於倒檔時,也需主動軸套11帶動一檔主動齒輪1轉動,因此油管168也通向另設的倒檔副動作缸257,以便在倒檔時通過活塞282及其上的頂杆280帶動一檔動作缸191中的活塞188,進而讓第一主動軸套與一檔主動齒輪相連,讓倒檔從動齒輪9在倒檔時能被帶動。在各檔動作缸中,倒檔動作缸187與一檔副動作缸281構成一體,其內的兩活塞共同經一個撥叉控制同步接合套19,四檔動作缸194與另一個一檔動作缸191構成一體,共同經一個撥叉控制同步接合套41,與倒檔動作缸187共同被控制的倒檔副動作缸257設在一檔動作缸191的側邊。
擋位預換閥158的三口注油嘴165和同步的換檔閥125的注油嘴138處於一檔、空檔、及倒檔位置時(圖4中處於空檔位置),因處在這三個位置的三口注油嘴165,始終能與空檔油口169溝通,並經油管對液控一檔換向閥226的閥芯135進行控制,被推動的閥芯便使該閥上的出油口229與副進油口230連通而與進油口228斷開,也使連接壓力回油管的排油口231與連接回油管的洩油口232斷開,如圖4中液控一檔換向閥226狀態所示,圖4中檔位預換閥的三口注油嘴165正處於空檔位置。在空檔狀態中,油泵208排出的油液首先經單向閥210通向常壓油路258,並沿該油路流向檔位預換閥158的進油口160,空檔時檔位預換閥內較寬的三口注油嘴165也與一檔副油口171相連通,從進油口160而來的液壓油便經一檔油管同時通向兩個一檔動作油缸281和191,並經相應的撥叉同時控制第一主動軸套11上的同步接合套41和低檔中間軸88上的同步接合套19,使其上的一檔主、從動齒輪1、21處在被提前預接狀態,以便在空檔中能隨時換入一檔。進入常壓油路258的液壓油還經離合器分離閥241通向換檔閥125的進油口127,並停在換檔閥的注油嘴138處。液壓油進入常壓油路258並使其內達到額定壓以後,卸荷閥259連通其上的進、排油口260、261,讓油泵208卸荷,油泵繼續排出的油液經卸荷閥259,壓力回油管263和離合器接合節流閥251流向回油管266,並經回油管返回油箱267。如此時操縱油門踏板255,被離合器接合節流閥阻塞的油液將經液控一檔換向閥226的副進油口230及出油口229、第一控制油管151和回油單向閥155流向換檔閥125的暫時與回油管266連通的一檔油口131。由於是空檔狀態,變速器上的第一、第二和第三換檔離合器的摩擦片和兩從動盤都不被控制而處於停轉狀態。
圖5示出的是換檔閥125被控制換入一檔後液壓系統所處的狀態。通過操縱換檔杆268使換檔閥125和檔位預換閥158內的兩閥芯移到一檔位置後,雖然換檔閥的注油口138已經與閥體上的一檔油口131接通,但一檔狀態中的擋位預換閥158仍通過接通的空檔油口169使液控一檔換向閥226關閉著其上的進油口228,讓換檔閥125不會直接控制一檔接合。換入一檔後,在液控一檔換向閥226已把壓力回油管263與控制第一換檔離合器10的第一控制油管151溝通的條件下,讓液壓系統處於一檔預備階段,如這時需讓車輛起步行駛,便可控制油門踏板255一面讓發動機提高轉速,還同時帶動離合器接合節流閥251,對壓力回油管263而來的液壓油進行節流,使壓力回油管內的油壓相應升高,升高的油壓因不能經回油單向閥155進入已充入壓力油的一檔油路,便經液控一檔換向閥226和第一控制油管151通向變速器上的油路接頭156,再經輸油軸43上的相應油路通向第一換檔離合器10的液壓油缸36,推動活塞接合壓盤37壓緊第一主動軸套11上的第一摩擦片31,使第一換檔離合器被逐漸接合。離合器被接合後,發動機的動力從曲軸輸出端15經第一摩擦片31和第一主動軸套11傳給處於接合狀態的一檔主、從動齒輪1、21,再經低檔中間軸88和其上的驅動齒輪89,傳給與四檔主動齒輪相連的傳動軸套96上套裝的減速齒輪97,因這時減速齒輪與傳動軸套是經單向離向器的滾子98和低檔接合套60連接在一起的,發動機的動力便藉助傳動軸套96上的四檔主動齒輪4傳給輸出軸99上的四檔從動齒輪24,進而讓輸出軸端部的輸出齒輪104帶動前輪差速器上的主減速齒輪109驅動車輛起步前行。如這時因堵車等需讓車輛停止前行,只要鬆開油門踏板255,因離合器接合節流閥251不再對壓力回油管263的來油進行節流,失去的油壓便可讓第一換檔離合器隨即處於分離狀態,這種讓離合器接合或分離的操作過程很簡單,通過控制油門踏板255即可。實際中,當通過油門踏板用機械機構同時控制離合器的接合及發動機功率的輸出很難使兩者反應較好協調時,可增設電控機構對發動機的功率進行調節,使離合器的起步接合與發動機的輸出功率能協調一致。
在上述的一檔起步操作中,只要一鬆開油門,第一換檔離合器便會相應分離。某些路況下,在一檔時為讓離合器能始終接合而不受油門控制,在一檔油路147與第一控制油管157之間設常閉截止閥154、在壓力回油管263與液控一檔換向閥的副進油口230之間設常開截止閥264、在壓力油管263與回油管266之間設常閉截止閥265,這三個截止閥都被換檔杆268上的一檔鎖緊按鈕269聯動控制。這樣,在需要把一檔鎖定而不受油門踏板作用時,操縱換檔杆上的一檔鎖緊按鈕269,同時帶動上述的三個不同截止閥動作,截止閥154的開啟使從換檔閥125而來的液壓油能經第一控制油管151去控制變速器中的第一換檔離合器完全接合,截止閥264的關閉使換檔閥而來的液壓油不會流入回油管,而截止閥265的開啟使壓力回油管263而來的回流油液直接流向回油管,不再受離合器接合節流閥251的作用。
當用一檔使車輛起步後,如向二檔及更高檔換入時,直接操縱換檔杆268即可。由於四檔變速器中的二、三檔主動齒輪是固定在相應主動軸套上的,不需在檔位預換閥158上的二、三檔位置150處設控制油口,如液壓系統與六檔變速器相配合時,在二、三檔位置150處也要設二、三檔副油口,同時在變速器上也相應設二、五和三、六檔動作缸。在六檔變速器中,當三口注油嘴165處於一檔位置時(參看圖5),其較寬的油嘴也會把二檔副油口接通,讓二檔同步接合套提前預接,以便可隨時控制第二換檔離合器換入二檔。圖5中,因不設二、三檔同步接合套等,更可隨時控制第二、第三換檔離合器20、30向二、三檔換入。當變速器處於二檔以上檔位時,檔位預換閥158的三口注油嘴165離開空檔油口169,不受控制的液控一檔換向閥226內的閥芯235被彈簧作用回位。
變速器被換入四檔後液壓系統所處的狀態如圖6所示,由於四檔變速器中的四檔是高速檔,當通過換檔杆268從三檔使檔位預換閥和換檔閥的兩閥芯處於四檔位置後,換檔閥125的注油嘴138與三檔油口133斷開,與四檔油口134溝通。而檔位預換閥的三口注油嘴165在三檔時就已把四檔副油口174溝通,讓四檔動作缸194控制同步接合套41提前使四檔主動齒輪4與第一主動軸套11預接,讓變速器能隨時換入四檔。這樣,在換檔閥的注油嘴138離開三檔油口與四檔油口134接通後,從注油嘴而來的液壓油便經單向閥144、一檔油路147、接通的液控一檔換向閥226和第一控制油管151通向變速器的油路接頭156,又經輸油軸43上的油路通到第一換檔離合器10的液壓缸36,推動活塞接合壓盤37壓緊第一摩擦片31,使發動機的動力能經被接合的第一換檔離合器10、第一主動軸套11和同步接合套41傳給四檔主動齒輪4,再由相嚙合的四檔從動齒輪24帶動輸出軸99,進而驅動前輪差速器上的主減速齒輪109使車輛高速行駛。
當從換檔閥125而來的液壓油控制換檔離合器處於接合狀態後,因常壓油路258內的油壓隨即達到額定壓力而讓卸荷閥259接通其上的進、排油口260和261,出油泵208的液壓油便經卸荷閥259、壓力回油管263和二檔時就已開通的液控一檔換向閥226的排油口231及洩油口232流向回油管266,讓油泵208卸荷。
當檔位預換閥158的三口注油嘴165處於四檔位置時,也把閥體上的低檔接合套分離油口185溝通,該油口一被接通,進入的液壓油立即經油管186和遲洩閥273通向分離缸204,通過撥叉帶動低檔接合套60與轉動中的四檔主動齒輪上的傳動軸套96斷開,讓低檔中間軸88及其上的各低檔從動齒輪停止轉動,使四檔狀態中只有四檔主、從動齒輪轉動。
在需減速從四檔換入三檔時,在檔位預換閥158的三口注油嘴165離開低檔接合套分離油口185後,由於設有遲洩閥273,分離缸204內的活塞205並不會立即被彈簧207復位,這時遲洩閥內的儲壓塞274在把吸入的油液經節流孔277擠出後,才會通過頂杆276把單向閥275頂開,讓彈簧207帶動活塞205通過撥叉206使低檔接合套60與四檔主動齒輪上的傳動軸套96在兩者轉速已接近的條件下接合,從而避免兩者接合時產生較大撞擊。實際中如遲洩閥的固定延遲開通時間仍不能完全避免低檔接合套60與傳動軸套96產生撞擊,可設電控裝置對兩者的轉速進行監測,並通過主動方式如相應提高發動機轉速或對車輛進行輕微制動等使兩者轉速基本同步後再讓分離缸204中的活塞被彈簧回位,使低檔接合套與傳動軸套接合時無撞擊,以便在低檔時能利用發動機進行制動或傳遞倒檔動力。
在上述的任何檔位中,只要操作制動踏板248進行剎車,離合器分離閥241內被同時控制的閥芯247便會切斷提供液壓油的進油口243,使通向換檔閥125的變壓油路249與洩油口244連通,讓接合中的第一、第二或第三換檔離合器液壓油缸內的液壓油能沿相應的第一、第二或第三控制油管等流向變壓油路249,再經被開通的離合器分離閥241流向回油管266,使相應的換檔離合器因得不到壓力控制油而分離,讓剎車減速過程不會對發動機的轉動產生影響。而此過程中,控制檔位預換閥的油壓則不變化,始終控制著相應的同步接合套隨檔位變化與相應的主動齒輪接合。實際中,為簡化換檔操作,至少要為變速器設置剎車自動降檔裝置,以使制動剎車過程中不必讓駕車者進行降檔操作。
圖7示出了換檔離合器以並列方式布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的六檔變速器,在這種變速器的離合器殼35中另設容納第一換檔換檔離合器10的空腔39及相應的液力偶合器內腔40,第一換檔離合器的內離合器殼69設在離合器殼35的空腔39中,在內離合器殼69上設有相應的液壓油缸36和活塞接合壓盤37,內離合器殼69經套在輸油軸上的連接軸套65穿過偶合器的隔蓋42與偶合器內腔40中的油輪62相連。內離合器殼的液壓油缸36經通油環槽66與輸油軸43內的相應油路連通,以便經輸油軸外端的油路接頭等被液壓系統控制。在這種帶有液力偶合器的六檔變速器中,由於液力偶合器控制的是第一換檔離合器,而該離合器所控制的檔位是倒檔、一檔和四檔,這使變速器在倒檔及一檔時的起步階段能夠通過偶合器的液力傳動很容易平穩加速,改善了車輛的起步性能。利用偶合器起步後,不僅消除了第一換檔離合器起步時的摩擦滑轉現象,因不再設液控一檔換向閥和離合器接合節流閥等,也簡化了液壓系統的結構。因偶合器傳動效率較高,同時其控制的一、四檔運轉時間又相對較短,實際中,不必把偶合器製成閉鎖式偶合器。這種六檔變速器中各檔傳動齒輪的布置如圖7所示,在第一、第二和第三主動軸套11、12和13上分別設有通過相應的同步接合套41、52和63與其相連的一至六檔的主動齒輪1、2、3、4、5和6,在低檔中間軸88上分別設有固定的驅動齒輪89、二檔和三檔從動齒輪22和23、套裝的一檔和倒檔從動齒輪21和9,餘下的四、五和六高速檔從動齒輪24、25和26設在輸出軸99上。被低檔中間軸88上的驅動齒輪89帶動的減速齒輪97套裝在與四檔主動齒輪4相連的傳動軸套96上,由於五檔主、從動齒輪的傳動比被定為1∶1,六檔主、從動齒輪6及26便屬於超速檔傳動齒輪,在變速器以其它檔位運轉時,為使六檔傳動齒輪不受轉動磨損,在這裡,六檔從動齒輪26是經一短軸與輸出軸99的前端套裝在一起的,並通過單向離合器的滾子122在六檔時帶動輸出軸。這種布置使變速器在四、五檔時只有兩組傳動齒輪轉動,其它各檔傳動齒輪都處在停轉狀態。變速器中各同步接合套所控制的檔位如箭頭線55上的圓框內檔數所示。
圖8是為圖7中帶液力偶合的六檔變速器所設的液壓系統,在這種液壓系統中,從油泵208接出的壓油管209分成兩股,一股經卸荷閥259後與回油管266相連通,另一股經單向閥210後與常壓油路258連通,常壓油路又分別通向卸荷閥259的通油口262、檔位預換閥158的進油口160和離合器分離閥241的進油口243。離合器分離閥241的出油口245經變壓油路249通向換檔閥125的進油口127。圖8中的換檔閥125與檔位預換閥158都設在一個共用的閥體157上,兩閥的注油嘴138和三口注油嘴165也製成一體。在閥體157上的換檔閥側依次設有布置較遠的倒檔油口128和一至六檔的油口131、132、133、134、135和136,其中,一、二和三檔油口分別經第一、第二和第三控制油管151、152和153與變速器的油路接頭156上的相應第一、第二和第三通油環槽161、162和163相連通,換檔閥的倒檔油口128經單向閥129與第一控制油管151連通,四檔以上的油口即四檔、五檔和六檔油口134、135和136分別經單向閥144、145和146與各自相應的第一、第二和第三控制油管151、152和153相連,每一連有單向閥的控制油管分別經回油單向閥250與變壓油路249相連通。在閥體157上的檔位預換閥側也相應設有布置較遠的倒檔副油口167和一至六檔的副油口171、172、173、174、175和176,這些油口分別經各自油管與控制相應檔位同步接合套的動作缸連通。由於圖中的變速器具有六個前進檔,為控制各檔主動齒輪的同步接合而設有四個雙作用的液壓動作缸,其中,倒檔動作缸187與一檔動作缸281連在一起、另一個一檔動作缸191與四檔動作缸194連在一起、二檔動作缸192與五檔動作缸195連在一起、三檔動作缸193與六檔動作缸196連在一起。在閥體157的檔位預換閥側還設有低檔接合套分離油口185,因該油口要設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置處,而此變速器中低速檔的最高檔為三檔,在相隔四檔副油口174後,低檔接合套分離油口185便設在與五檔副油口175相重合的位置上,與五檔副油口合在一起,這一合在一起的油口另經帶有遲洩閥273的油管186與變速器中的分離油缸204連通。
圖8中液壓系統的換檔閥及檔位預換閥處在五檔位置上,從換檔閥125的注油嘴138流出的液壓油沿接通的五檔油口135、單向閥145和第二控制油管152通向變速器上的油路接頭156,再經輸油軸43上的相應油路通向離合器殼35上的第二換檔離合器20的液壓缸36,推動活塞接合壓盤37使離合器接合,讓發動機的動力通過第二主動軸套12和被同步接合套52連接的五檔主動齒輪5傳到輸出軸99上的五檔從動齒輪25,通過輸出軸把動力向外輸出。在換檔閥的注油嘴138處於五檔油口135位置時,閥芯上的第一堵塊139堵在二檔油口132上。檔位預換閥的三口注油嘴165處於五檔位置時,同時接通著四、五和六檔副油口174、175和176,與五檔副油口175的接通讓液壓油經五檔油管215通過控制五檔動作缸195使第二主動軸套12與五檔主動齒輪5處於接合狀態。由於五檔副油口也是與低檔接合套分離油口185共用的油口,與五檔副油口相連通的五檔油管215又經帶遲洩閥273的油路186通向分離缸204,使低檔接合套60在變速器以高速檔運轉中處於分離狀態,讓低檔中間軸88及其上的各低檔齒輪停止轉動。五檔時三口注油嘴165與四檔和六檔副油口174、176的接通,也使液壓油同時控制著四檔和六檔動作缸194、196把第一和第三主動軸套11、13與四檔和六檔主動齒輪4、6接前接合,以便通過控制第一或第三換檔離合器10或30隨時向相鄰的四檔或六檔換入。在四檔以上操縱制動踏板248制動時,離合器分離閥241內被控制的閥芯247使變壓油路249與常壓油路258斷開而與回油管266連通,讓控制相應換檔離合器的液壓油從相應的控制油管經回油單向閥250流向剎車時與回油管266連通的變壓油路249,讓換檔離合器在制動剎車時分離。
為讓一檔動作缸191在一檔及倒檔時能被從一檔副油口171或倒檔副油口167流出的液壓油共同控制,從兩油口接出的一檔油管211和倒檔油管168分別與換向閥271上的兩油口連通,換向閥的另兩個油口合成一股後經油路284與一檔動作缸191相連通。由於在換向閥271內設有隨動閥芯272,當一側的一檔或倒檔副油口被接通來油時,流向換向閥271的液壓油便推動隨動閥芯272切斷該側與另一側的連通,防止液壓油從另一側洩走,然後再經油路284控制一檔動作缸。由於一檔比倒檔更經常使用,換向閥271內的隨動閥芯272被彈簧(未畫出)控制停在如圖中所示的關閉倒檔副油口側。
圖9示出了第一換檔離合器分開布置的平行軸式七檔變速器,把第一換檔離合器單獨布置而與並列的第二和第三換檔離合器分開,主要是為了能把單獨布置的第一換檔離器製成更容易用液壓油進行冷卻的溼式多片離合器,以獲得更好的一檔起步滑轉性能,同時也分散了集中在離合器殼內的離合器數量。在圖9所示的這種變速器中,主離合器組的第一換檔離合器10與並列的第二和第三換檔離合器分開布置,第二、第三換檔離合器20、30的離合器殼35固定在曲軸輸出端15上,兩換檔離合器的液壓油缸和活塞接合壓盤既可與圖1中所示的離合器結構相同,也可採用圖9中這樣的另一種離合器結構,採用這種結構的離合器後,設在離合器殼35上的若干數量液壓油缸48均布在離合器殼上的同一軸向位置處,油缸的開口方向與軸心線垂直並指向軸心線,在油缸內的活塞50外端設有錐形塊53,在錐形塊的軸向兩側設有與錐形塊上的斜面54相接觸的並能被錐形塊作用向外移動的接合壓盤57,接合壓盤57通過滑鍵(未畫)裝在離合器殼35上,並處在離合器殼上的兩固定檔盤38之間,與相應第二、第三主動軸套連接的一對第二、第三摩擦片32、33處在兩固定檔盤之間的接合壓盤57兩側。當油缸48內的活塞50被液壓油作用向軸心移動時,活塞用其外端的錐形塊53擠壓兩側的接合壓盤57,使兩接合壓盤被分開壓向兩側的摩擦片,讓相應的換檔離合器接合。由於活塞連同其外端的錐形塊所產生的離心力已大於液壓油所受的離心力,因此對活塞不必設克服離心力所需的那種分離彈簧,但兩接合壓盤57是受回位彈簧控制的(圖中未畫)。為使曲軸輸出的動力能傳向分開布置的第一換檔離合器10,在離合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱16內的長軸44,第二、第三換檔離合器20、30的第二和第三摩擦片32、33也分別與套裝在長軸上的套在一起的第二、第三主動軸套12、13相連,兩主動軸套的另一端也隨長軸伸進變速箱。多片式第一換檔離合器10設在伸進變速箱的長軸44後側,其液壓油缸76、活塞77及若干主動摩擦片設在長軸44上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓71上,該離合器鼓與長軸上的第一主動軸套11相連,為了衰減發動機曲軸傳遞來的振動力,離合器鼓71與第一主動軸套11之間通過減振扭簧74相連。
在變速器中的各檔齒輪布置中,第一換檔離合器10控制的第一主動軸套11通過另一端所設的同步接合套41與其兩側套裝的一檔及四檔主動主動齒輪1、4相連,因圖9中的變速器具有七個檔位,第一主動軸套還通過其上的同步接合套70與增設的七檔主動齒輪7相連。第二換檔離合器20控制的第二主動軸套12通過端部的同步接合套52與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪2、5相連,第三換檔離合器30的第三主動軸套13通過端部的同步接合套63與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪3、6相連。在上述各主動軸套上的一至七檔主動齒輪中,一至四檔的主動齒輪被沒定為低檔齒輪,所設定的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸88上的相應低檔從動齒輪嚙合,但在低檔中間軸上的一檔從動齒輪21和增設的倒檔從動齒輪9仍採用套裝方式,並通過兩者之間的同步接合套19與低檔中間軸相連。所設的輸出軸99與長軸44平行布置,主動軸套上的各高速檔(五至七檔)主動齒輪分別與固定在輸出軸99上的相應五檔、六檔和七檔從動齒輪25、26和27嚙合。與低檔中間軸88上的驅動齒輪89相嚙合的減速齒輪97被套裝在所設定的五檔主動齒輪5的相連傳動軸套96上,因減速齒輪同時通過單向離合器的滾子98和低檔接合套60與傳動軸套相連,使低檔中間軸上的低檔動力能經五檔主、從動齒輪5、25傳給輸出軸99。第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸44內的相應油路通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭156內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連通。因圖9中的六檔主、從動齒輪傳動比為1∶1,七檔從動齒輪27便為超速檔齒輪,該齒輪套裝在輸出軸99上,通過單向離合器的滾子122帶動輸出軸,這樣,在這種七檔變速器以五、六檔工作時,只有五、六檔的兩組傳動齒輪旋轉,變速器因大部分傳動齒輪停止轉動而提高了傳動效率。圖9中的變速器為七個前進檔,如製成五、六檔變速器時,只要相應去掉七檔傳動齒輪及其同步接合套便成為六檔變速器,去掉六、七檔傳動齒輪及其同步接合套後便成為五檔變速器。在五檔變速器中,三檔主動齒輪直接固定在第三主動軸套13上,四檔從動齒輪24也被設定為高速檔齒輪並改為固定在輸出軸99上。變速器中各同步接合套所控制的相應檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖10示出了第一換檔離合器分開布置的同軸式五檔變速器,在換檔離合器的布置方面,這種變速器與圖9示出的變速器相同,也是讓第一換檔離合器10與並列的第二和第三換檔離合器20、30分開布置,第二、第三換檔離合器的離合器殼35固定在曲軸輸出端15上,兩換檔離合器採用了與圖9相同的液壓油缸48、帶錐形塊的活塞50和兩則的接合壓盤57用來控制與相應摩擦片的接合,當然,也可採用如圖1中所示的液壓油缸36和活塞接合壓盤37來控制與相應摩擦片的接合。在離合器殼的軸心位置處固定連接有伸進變速箱16內的長軸44,第二、第三換檔離合器的第二、第三摩擦片32、33分別與套裝在長軸44上的套在一起的第二、第三主動軸套12、13相連,兩主動軸套的另一端也隨長軸伸進變速箱。分開布置的多片式第一換檔離合器10設在伸進變速箱內的長軸44後側,離合器的液壓油缸76、活塞77及若干主動摩擦片設在長軸44上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓71上,離合器鼓與長軸上套裝的第一主動軸套11相連。
在傳動齒輪及輸出軸布置上,因輸出軸與長軸採用同軸布置方式,第一主動軸套11通過其端部的同步接合套41分別與長軸上套裝的一檔主動齒輪1及自身上套裝的可傳遞第四直接檔動力的輸出軸套101相連,輸出軸套則通過圍繞過第一換檔離合器10的套筒100連接到後部的輸出軸99上。在隨長軸伸進變速箱的第二、第三換檔離合器的第二和第三主動軸套12、13上,第二主動軸套12通過端部的同步接合套52與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪2、5相連;因圖10中的變速器只有五個前進檔,第三主動軸套13與其端部的三檔主動齒輪3製成一體。如製成具有六前進檔的變速器時,第三主動軸套13還通過端部的同步接合套與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪相連。在各主動軸套上所設的一至五檔主動齒輪中,一至三檔主動齒輪1、2和3被設定為低檔齒輪,這些低檔主動齒輪與固定在低檔中間軸88上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪21、9仍通過兩者之間的同步接合套19與低檔中間軸88相連。因五個前進檔中的四、五檔被設定為高速檔,而同軸布置方式中的第四檔是直接傳動檔不設傳動齒輪,這樣,只有第二主動軸套12上的五檔主動齒輪5為高速檔齒輪,該齒輪與固定在高速檔中間軸81上的五檔從動齒輪25嚙合。設有第六檔時,將有五、六檔主動齒輪與固定在高速檔中間軸上的五、六檔從動齒輪嚙合。高速檔中間軸81經其後部的主動齒輪82帶動輸出軸套101上所設的從動齒輪106,該從動齒輪以套裝方式設在輸出軸套101上,並通過單向離合器的滾子108帶動輸出軸套。當然,把從動齒輪106直接固定在輸出軸套上也是簡單可行的。低檔中間軸88經其後部的驅動齒輪89帶動套裝在輸出軸套101上的減速齒輪97,該減速齒輪既通過單向離合器的滾子98帶動輸出軸套,還通過其上的低檔接合套60與輸出軸套相連。
當變速器被換入第四直接檔時,發動機的動力經與曲軸輸出端15相連的長軸44傳給接合裝態中的第一換檔離合器10,再經相連的第一主動軸套11和其上的同步接合套41傳到被連接一起的輸出軸套101,再使發動機的動力由輸出軸99向外輸出。由於輸出軸套101都是經單向離合器的滾子被高速檔中間軸81或低檔中間軸88帶動的,在變速器以第四直接檔傳動時,因輸出軸套不會通過單向離合器帶動兩個中間軸,兩中間軸連同其上的所有傳動齒輪和相嚙合的各檔主動齒輪便全都停止轉動,從而消除了各傳動齒輪所受到的磨損,也相應提高了變速器此時的傳動效率。在四檔以上的高速檔中,低檔接合套60被控制與輸出軸套101分離。
在三檔以下的低速檔時,低檔接合套60被控制與輸出軸套101接合,被相應主動軸套上的主動齒輪帶動的倒檔、一檔、二檔或三檔從動齒輪9、21、22或23經低檔中間軸88後部的驅動齒輪89帶動套裝在輸出軸套101上的減速齒輪97,減速齒輪再經單向離合器的滾子98和處於接合狀態的低檔接合套60帶動與輸出軸99相連的輸出軸套101。在圖10中的這種五檔變速器中,因四檔是直接檔,第五檔則為超速檔,當這種變速器設第六檔時,第五和第六檔都是超速檔。由於是利用單向離合器來傳遞超速檔的動力,在超速檔時,可隨時鬆開油門讓車輛自由滑行。變速器中各同步接合套所控制的檔位如箭頭線55上的圓框內檔數所示。
為向各換檔離合器提供壓力控制油,第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸44內的各自油路通到長軸的中部,與套在其中部的油路接頭156內的相應通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。為能散去多片式第一換檔離合器在一檔起步接合中因滑轉所產生的熱量,在變速箱的後部軸承座處設有冷卻油路285,在輸出軸和長軸內設冷卻油路286,這樣便可在一檔時沿冷卻油路向滑轉中的第一換檔離合器的主、從動摩擦片噴出冷卻油,從降低離合器這時的工作溫度。
圖11示出了第一換檔離合器分開布置的同軸式八檔變速器,與圖10中的五檔變速器相同,這種變速器的輸出軸與長軸也採用同軸布置方式,在把圖10中的五檔變速器製成六檔後,是很容易再進一步把其製成七或八檔變速器的。這種在六檔變速器基礎上製成如圖11所示的八檔變速器後,原第四直接檔被設定為低速檔,所增設的四檔主動齒輪4以套裝方式改設在第一換檔離合器10的第一主動軸套11上,原可與輸出軸套相連的同步接合套41改為可與四檔主動齒輪相連,相嚙合的四檔從動齒輪24固定在低檔中間軸88上。原設在減速齒輪97上的低檔接合套60被裝在輸出軸套101上,低檔接合套60被控制既可與輸出軸套上的減速齒輪97相連,它還經穿過套筒100的連接杆105與套筒內的接合套107連在一起,以便在第七直接檔時能帶動接合套107與套筒100內的第一換檔離合器的離合器鼓71同步相連。因設有第八檔,增設的八檔主動、從動齒輪中應有一齒輪是通過同步接合套與所在的第二主動軸套或高速檔中間軸相連的。在圖11中,為縮短第二主動軸套12的所佔長度,八檔主動齒輪8固定在第二主動軸套12的後側,八檔從動齒輪28套裝在高速檔中間軸81上,並通過同步接合套80與高速檔中間軸相連。如只製成七檔變速器,便可去掉所增設的八檔主、從動齒輪。設八檔後,原五檔從動齒輪25也被設定為低檔齒輪並固定在低檔中間軸88上。為避免五檔時二檔主動齒輪被高速帶動,低檔中間軸88上的二檔從動齒輪22也改成以套裝方式安裝,並通過增設的同步接合套與低檔中間軸88相連,以便在四檔以上時,讓二檔從動齒輪與低檔中間軸脫開。
在圖11中的這種八檔變速器中,多片式第一換檔離合器10控制倒檔、一檔、四檔和七檔的接合,第二換檔離合器20控制二檔、五檔和八檔,第三換檔離合器30控制三和六檔。第七檔是直接檔,八檔為超速檔。在一至八檔中,倒檔和一至五檔被設定為低速檔,在此檔範圍內,裝在輸出軸套99上的低檔接合套60被控制始終與輸出軸套上的減速齒輪97接合相連。六檔以上的高速檔時,低檔接合套60與減速齒輪97斷開。高速檔中,只有三組齒輪處於旋轉狀態。變速器中各同步接合套所控制的相應檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖12示出了第一換檔離合器分開布置、設有行星齒輪副變速箱的同軸式十二檔變速器,這種變速器也是根據圖10中的五檔變速器製成六檔後,通過增設行星齒輪副變速箱等而構成的。這種十二檔變速器的具體結構如圖12所示,它是在輸出軸99的外端設有副變速箱的中心齒輪102,該中心齒輪與輸出總軸111上連為一體的行星架112上的行星齒輪113嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈115通過其上所設的同步接合套17可分別與輸出總軸111及固定在變速箱上的接合座29相連。在輸出軸99上套裝有過渡檔軸套114,該軸套與輸出總軸的行星架112連為一體,在過渡檔軸套114上設套裝的過渡檔減速齒輪120,兩者通過所設的同步接合套56相連。原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸84,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪85帶動過渡檔軸套114上的過渡檔減速齒輪120。上述變速器這樣布置後,已成為一種十檔變速器,變速器的第十檔為直接檔。
在十檔變速器上設十一、十二超速檔時,過渡檔中間軸84的後部通過增設的同步接合套87與其上套裝的超速檔主動齒輪86相連,相嚙合的超速檔從動齒輪121以套裝方式設在過渡檔軸套114上,並通過單向離合器的滾子122帶動過渡檔軸套。把超速檔從動齒輪固定在過渡檔軸套上也是簡單可行的。
在圖12的十二檔變速器中,各同步接合套所控制的檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。在傳遞處於低檔區的一至四檔動力時,副變速器的齒圈115上的同步接合套17與固定的接合座29相連,由一、二或三檔主動齒輪1、2或3經低檔中間軸88產生的一至三檔動力連同第一換檔離合器10直接接合時的四檔動力,分別依檔位順序經輸出軸99上的中心齒輪102被行星齒輪113減速後傳給輸出總軸111。當繼續升檔傳遞五、六檔動力時,被第二、第三換檔離合器20、30控制的五、六檔主動齒輪5、6分別把五、六檔動力經過渡檔中間軸84傳向後部的過渡檔齒輪85,再經過渡檔減速齒輪120帶動通過同步接合套56相連接的過渡檔軸套114和後部的輸出總軸111,變速器中的五、六檔為過渡檔,在換到第六檔時,副變速箱上的同步接合套17已脫開低檔區的接合座29並被檔位預接機構控制移到高檔區與輸出總軸111相連,讓輸出軸99通過被鎖止的行星齒輪與輸出總軸111直接相連。繼續升檔傳遞七、八、九和十檔動力時,因輸出軸99與輸出總軸111直接相連後已處於高檔區,一、二或三檔主動齒輪經低檔中間軸88產生的一至三檔動力連同第一換檔離合器10直接接合時的四檔動力被躍升為七、八、九和十檔動力,並依檔位順序由輸出總軸111向外輸出。第十檔時,由曲軸輸出端15傳出的發動機動力經長軸44、接合狀態的第一換檔離合器10、輸出軸99和鎖止中的行星齒輪直接傳到輸出總軸111。在第十檔中,因低檔接合套60已把低檔中間軸88與輸出軸的輸出軸套101脫開,五、六檔的相應齒輪被同步接合套分離,副變速箱的行星齒輪也被鎖止,由於轉動中的輸出總軸111和輸出軸99不會經單向離合器的滾子122和98帶動過渡檔中間軸84和低檔中間軸88,兩中間軸及其上的全部傳動齒輪便停止運轉,讓變速器在第十直接檔時所受的摩擦阻力處於最小狀態,使此時的傳動效率最高。
所設的超速檔從動齒輪121因套裝在過渡檔軸套114上,並通過單向離合器與過渡檔軸套相連,十檔時超速檔從動齒輪並不會被帶動旋轉,但只要換入十一、十二超速檔,由過渡檔中間軸84上的超速檔主動齒輪86帶動的超速檔從動齒輪121便立即經單向離合器的滾子122帶動與輸出總軸相連的過渡檔軸套114,把超速檔動力傳向輸出總軸111。第一、第二和第三換檔離合器10、20和30所控制的檔位由括號內標出的檔數所示。各同步接合套所控制的檔位由箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖13示出的是另一種設有減速齒輪副變速箱的同軸式十二檔變速器。與圖12中的變速器相比,這種變速器主要採用了兩級減速齒輪式副變速箱。變速器的具體結構如圖13所示,在輸出軸99的外端固定有副變速箱的副驅動齒輪103,該齒輪經副中間軸116上的中間傳動齒輪117、118帶動輸出總軸111上的套裝的副減速齒輪119,輸出總軸通過其上的同步接合套17可分別與副減速齒輪119或輸出軸99上的副驅動齒輪103相連。在輸出總軸111上設套裝的過渡檔減速齒輪120,兩者通過所設的同步接合套56相連。原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸84,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪85帶動輸出總軸111上的過渡檔減速齒輪120。上述布置,已成為一種十檔變速器,因圖13中的變速器設有十一、十二超速檔,在過渡檔中間軸84的後部還設有套裝的超速檔主動齒輪86,兩者通過增設的同步接合套87被控制相連,相嚙合的超速檔從動齒輪121以套裝方式設在輸出總軸111上、通過單向離合器的滾子122帶動輸出總軸。當然,也可把超速檔從動齒輪與輸出總軸固定相連。
在圖13所示的這種變速器中,當變速器以第十直接檔傳動時,副中間軸116上的兩中間傳動齒輪117、118還是被帶動旋轉的,但採用這種結構的減速齒輪要比行星齒輪系統相對簡單。
圖9、11、12和13示出的是七檔以上具有較多檔位的變速器,對這種多檔變速器如仍採用圖4中的那種液壓系統的換檔閥,必然會在換檔閥上設更多檔位的相應油口。為避免這一狀況,圖14和15示出了一種適合更多檔位的液壓系統,在這種液壓系統的換檔閥上只設有換檔所需的三個控制油口。圖14、15中的液壓系統是與圖9中的七檔變速器相配合的,在這種液壓系統的總體布置中,油泵208的壓油管209分成兩股,一股經單向閥210後與常壓油路258連通,常壓油路又分別通向卸荷閥259的通油口262、檔位預換閥158的進油口160和離合器分離閥241的進油口243,離合器分離閥的出油口245經變壓油路249與換檔閥125的進油口127相連通。另一股經卸荷閥259後再經壓力回油管263分別通向液控一檔換向閥226的排油口231和副進油口230、也通向離合器接合節流閥251的節流口252,並經該節流閥與回油管266相連。
在換檔閥125的閥體126上設第一、第二和第三控制油口141、142和143,換檔閥的第一控制油口141經第一控制油路130和第一截止閥236內的阻檔閥塞238後與液控一檔換向閥226的進油口228相通,液控一檔換向閥的出油口229經第一控制油管151通向變速器的油路接頭156上的第一通油環槽161。換檔閥的第二、第三控制油口142、143分別經第二、第三控制油管152和153通向油路接頭上的第二、第三通油環槽162、163,第一控制油管151還經通油時關閉的第一截止閥236和常開的液控第二截止閥239後與回油管266相連。
在檔位預換閥158的閥體159上依次設有倒檔副油口167、間隔油口170、空檔油口169和一檔副油口171以及一檔以上的相應副油口,其中,間隔油口170經油路225通向離合器分離閥241的控制油口246,空檔油口169經油路通向液控一檔換向閥226的控制油口233,倒檔副油口和一檔以上的各檔副油口分別經各自油管與控制相應同步接合套的動作缸連通。在圖14的液壓系統中,只示出了倒檔副油口167和一檔副油口171分別經各自的倒檔油管168和一檔油管211與相應的設在一起的倒檔動作缸187和一檔動作缸281的連通,倒檔副油口167還經油路與第二截止閥239的控制油口240連通。在檔位預換閥158上還設有低檔接合套分離油口185,該油口與分離油缸204的具體連通參看圖8。但在圖14的液壓系統中,七檔變速器的一至四檔為低速檔,相隔一個檔位後,低檔接合套分離油口185是與六檔副油口176相重合的。檔位預換閥158的三口注油嘴165處於一檔、空檔和倒檔位置時(圖14中三口注油嘴處於空檔位置),液控一檔換向閥的閥芯235被控制把閥體上的出油口229與副進油口230連通而與進油口228斷開,也使連接壓力回油管263的排油口231與連接回油管的洩油口232斷開。
由於換檔閥的閥體上只設三個控制油口,帶注油嘴138的閥芯是通過齒輪149被檔位預換閥的大齒輪166(或齒條,製成滑閥時)帶動的兩齒輪傳動比按以下規律設定,檔位預換閥內的三口注油嘴165每移動一個檔位,換檔閥內的注油嘴138也隨之相應從所在的控制油口轉到下一個檔位的控制油口。圖14中檔位預換閥158的三口注油嘴165處在空檔位置上,並同時與一檔副油口171、空檔油口169和間隔油口170溝通,而此時換檔閥125的注油嘴138正與第三控制油口143溝通,為防止壓力控制油這時通向不該接通的第三控制油口,從與三口注油嘴165相連通的間隔油口170流出的液壓油通向離合器分離閥241的控制油口246,推動其內的閥芯247切斷常壓油路258與變壓油路249的連通,並讓變壓油路通向回油管266,不向空檔中的換向閥提供液壓油。因常壓油路258內已達到額定壓力,油泵208經卸荷閥259排向壓力回油管263的液壓油經不被控制的離合器接合節流閥251流向回油管。如這時控制油門踏板255,壓力回油管263內被節流的液壓油可沿被接通中的液控一檔換向閥226、開通的第一和第二截止閥236、239流向回油管266。
當操縱換檔杆268把檔位預換閥158的三口注油嘴165從空檔移到一檔位置時,三口注油嘴與二檔副油口172提前接通、與間隔油口170斷開,因間隔油口170不再受液壓油作用而讓離合器分離閥241中的閥芯247回位,把常壓油路258與通向換檔閥125的變壓油路249接通,讓這時也相應轉到第一控制油口141的注油嘴138能得到液壓油。雖然一檔時液壓油已通向換檔閥125,並經第一控制油路130推開第一截止閥236的阻檔閥塞238通向液控一檔換向閥226,但一檔時檔位預換閥158上的三口注油嘴165經空檔油口169還與液控一檔換向閥226的控制油口233接通,閥內的閥芯235仍阻止著換檔閥而來的液壓油去控制變速器中的第一換檔離合器,這時的一檔起步操作仍是通過控制油門踏板255帶動離合器接合節流閥251實現的(參看圖5中一檔的起步控制過程)。為使這種適合多檔變速器的液壓系統也具有一檔鎖定功能,設在第一控制油管151與第一控制油路130之間的常閉截止閥154、壓力回油管263與液控一檔換向閥的副進油口230之間的常開截止閥264和壓力回油管與回油管266之間的常閉截止閥265都被換檔杆268上的一檔鎖緊按鈕269聯動控制。
圖15是圖14中液壓系統換入倒檔時系統所處的狀態。通過操縱換檔杆268使檔位預換閥158的三口注油嘴165處於倒檔位置時,閥體159上的空檔油口169、間隔油口170和倒檔副油口167被三口注油嘴接通。倒檔副油口167被接通後,通過倒檔油管168使倒檔動作缸187控制同步接合套19與倒檔從動齒輪9接合,也控制同步接合套41與一檔主動齒輪1接合(圖中未畫),同時,還使第二截止閥239關閉。三口注油嘴處於倒檔位置後,因換檔閥125內的注油嘴138正處在對準第二控制油口142的錯誤位置上,被三口注油嘴接通的間隔油口170便通過液壓油使離合器分離閥241把常壓油路258與變壓油路249斷開,停止向換接閥125供油。這樣,在換入倒檔後,如使車輛起步後行,通過操縱油門踏板255用離合器接合節流閥251對壓力回油管263內的回油進行節流,使壓力回油管內的油壓升高,升高的油壓便可經被開通的液控一檔換向閥226和第一控制油管151通向變速器上的油路接頭156,去控制變速器中的第一換檔離合器滑轉接合,帶動車輛後行,鬆開油門踏板255,第一換檔離合器也會相應分離停止驅動車輛。在圖15所示的液壓系統中,如對倒檔狀態進行鎖定,只要繼續操縱換檔杆268移到鎖定位置即可,換檔杆處在鎖定位置後,檔位預換閥的三口注油嘴165離開空檔油口169,只與間隔油口170和倒檔油口167溝通,而換檔閥的注油嘴138則相應與第一控制油口141對齊,讓換檔閥而出的液壓油經第一截止閥236和已開通的液控一檔換向閥226直接沿第一控制油管151去控制變速器中的第一換檔離合器,通過倒檔從動齒輪9等帶動車輛後行。
圖16示出了三個換檔離合器都分開布置的平行軸式五檔變速器,在這種變速器中,離合器組的第一、第二和第三換檔離合器10、20和30分開布置,第二換檔離合器20處在曲軸輸出端15的離合器殼68上,其液壓油缸和活塞接合壓盤設在離合器殼上。在圖16中,第二換檔離合器控制摩擦片接合的結構與圖9中的變速器相同,也是由開口方向指向軸心線的液壓油缸48、帶錐形塊的活塞50和能被向外推動的兩接合壓盤57構成。在離合器殼68的軸心處固定有伸進變速箱16的長軸44,第二換檔離合器的第二摩擦片32與套裝在長軸上的第二主動軸套112相連,由於前輪驅動,在變速箱16與離合器殼68之間設有前輪的差速器110,第二主動軸套12在相應延長後其另一端隨長軸44伸進變速箱16。第一和第三換檔離合器10、30為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸44後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸76、活塞77及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓71、73上,第一換檔離合器的離合器鼓71與長軸上套裝的第一主動軸套11相連,第三換檔離合器的離合器鼓73與長軸上套裝的第三主動軸套13相連。第一主動軸套11通過端部的同步接合套41與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪1、4相連,伸進變速箱的第二主動軸套12通過端部的同步接合套52與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪2、5相連,因圖16中的變速器不設第六檔,第三主動軸套13與三檔主動齒輪3直接固定相連。在設有第六檔時,第三主動軸套將通過端部的同步接合套與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪相連。在各主動軸套的一至五檔齒輪中,一至三檔主動齒輪1、2和3被設定為低檔齒輪,這些低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸88上的相應低檔從動齒輪嚙合,在這些從動齒輪中,所設的倒檔和一檔從動齒輪9、21仍通過兩者之間的同步接合套19與低檔中間軸88相連。所設的輸出軸99與長軸平行布置,第一、第二主動軸套11、12上的四檔、五檔主動齒輪4、5分別與固定在輸出軸99上的相應四、五檔的高速檔從動齒輪24、25嚙合。
為使低檔中間軸88上的低檔動力能傳到輸出軸,在所設定的四檔(也可以是五檔)主動齒輪4上設有相連接的傳動軸套96,在該傳動軸套上套裝有減速齒輪97,減速齒輪經單向離合器的流子98和低檔接合套60與傳動軸套96相連。在低檔中間軸88用其上所設的驅動齒輪89帶動傳動軸套96上的減速齒輪97時,其動力經所設定的四檔主、從動齒輪4、24帶動輸出軸99,利用輸出軸前端的輸出齒輪104驅動變速箱與離合器殼之間的前輪差速器上的主減速齒輪109,進而驅動車輛行駛。在傳遞四、五檔的高速檔動力時,低檔接合套60與四檔主動齒輪的傳動軸套96脫開,讓低檔中間軸88上的各低檔齒輪停止旋轉。四、五檔時,只有相應的兩組齒輪在旋轉。如四檔主、從動齒輪的傳動比為1∶1,讓五檔成為超速檔時,也可把五檔從動齒輪25套裝在輸出軸99上,並利用單向離合器的滾子帶動輸出軸,這樣布置後,四檔時只有四檔主、從動齒輪旋轉。與圖9中的平行軸式變速器相同,圖16中的這種變速器也利用長軸44外端的油路接頭156向變速器中的第一、第二及第三換檔離合器提供液壓油。圖16的這種五檔變速器適應採用圖4中示出的仍利用離合器接合節流閥控制一檔起步的液壓系統。變速器中各同步接合套所控制的相應檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖17示出了三個換檔離合器都分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的平行軸式五檔變速器,為改善第一換檔離合器10的一檔起步性能,該離合器是經液力偶合器64後被發動機的曲軸輸出端所帶動。這種適合前輪驅動的變速器如圖17所示,主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器10、20和30都分開布置,由液力偶合器殼61作為飛輪固定在曲軸輸出端15上,在偶合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱16內的長軸44,偶合器內的液力渦輪62經套裝在長軸44上的連接軸套65與外側的第一換檔離合器10的離合器殼68相連。第一換檔離合器10的摩擦片接合控制結構設在離合器殼68上,採用的也是與圖9中變速器相同的由開口方向指向軸心線的液壓油缸48、帶錐形塊的活塞50和能被向外推動的兩接合壓盤57構成的結構,也可採用如圖1中所示的液壓油缸36和活塞接合壓盤37來控制與第一摩擦片31的接合。第一換檔離合器的第一摩擦片31與套裝在長軸44上的第一主動軸套11相連。因在變速箱16與離合器殼68之間設前輪的差速器110,第一主動軸套被延長後隨長軸伸進變速箱16。第二和第三換檔離合器20、30為多片式離合器,分別設在伸進變速箱16內的長軸44後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸76、活塞77及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓72、73上,第二換檔離合器的離合器鼓72與長軸上套裝的第二主動軸套12相連,第三換檔離合器的離合器鼓73與長軸上套裝的第三主動軸套13相連。在延長的伸進變速箱16的第一主動軸套11的端部設有同步接合套41,該同步接合套被控制可與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪1、4相連,第二主動軸套12通過端部的同步接合套52與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪2、5相連,因圖17中的這種變速器沒設第六檔,第三主動軸套13與三檔主動齒輪3是直接固定相連的。在設第六檔時,第三主動軸套也通過端部的同步接合套與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪相連。在各主動軸套上的一至五檔主動齒輪中,一至三檔的主動齒輪1、2和3被設定為低檔主動齒輪,這幾個低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸88上的相應一至三檔的從動齒輪21、22和23嚙合。所設的倒檔從齒輪和一檔從動齒輪在按普通方式設置時仍要通過兩者之間的同步接合套與低檔中間軸相連,但在圖17的變速器中,為減小變速箱16的長度,倒檔傳動齒輪採用了與常規不同的布置方式,由圖可見,長軸44上被第一主動軸套11控制的一檔主動齒輪1隻與低檔中間軸88上套裝的一檔從動齒輪21嚙合,與一檔從動齒輪相連的前伸軸套90的前端設有主動圓錐齒輪91,該齒輪經可軸向移動的活動套筒93上的圓錐中間齒輪94帶動低檔中間軸88前端上的從動圓錐齒輪92。為使活動套筒93能軸向移動,該套筒是通過滑鍵與裝有圓錐中間齒輪94的內架123相連的。一檔時,活動套筒93被一檔動作缸經撥叉(圖中未畫)控制通過其上的同步接合環把低檔中間軸88與一檔從動齒輪的前伸軸套90連接一起,讓一檔從動齒輪21能帶動低檔中間軸88以傳遞一檔動力。在倒檔時,活動軸套93被倒檔動作缸(未畫)控制脫離前伸套90和低檔中間軸88,與變速箱16上的固定的接合座95連接,被一檔主動齒輪驅動的一檔從動齒輪21通過相連的主動圓錐齒輪91經活動軸套(已被固定)上的中間圓錐齒輪94帶動低檔中間軸88上的圓錐齒輪92反轉,形成倒檔動力。因把倒檔傳動齒輪向前伸出設在了變速箱16之前的位置,這樣可使變速箱的長度相應減少一些。
為適應前輪驅動,所設的輸出軸99與長軸44平行布置,第一和第二主動軸套11、12上的高速四檔、五檔主動齒輪4、5分別與固定在輸出軸99上的相應高速四、五檔從動齒輪24、25嚙合。為使低檔中間軸88的低檔動力能傳給輸出軸99,在五檔主動齒輪5的相連傳動軸套96上套裝有減速齒輪97,該減速齒輪經單向離合器的滾子98和低檔接合套60與傳動軸套96相連。由低檔中間軸88上的驅動齒輪89帶動傳動軸套上的減速齒輪97,再經五檔主、從動齒輪5、25,便可把低檔中間軸的低檔動力傳給輸出軸99,並通過輸出軸前端的輸出齒輪104帶動前輪差速器上的主減速齒輪109。第一換檔離合器10經液力偶合器64被帶動後,簡化了一檔起步時的操作過程,也使起步過程更為平穩順滑。因一檔和四檔都是經偶合器傳動的,在圖17中的五檔變速器中,把第五檔主、從動齒輪的傳動比定為1∶1,使相當於直接檔的傳動過程不是經液力偶合器傳動的,以便提高最經常使用的這一檔位的傳動效率。實際中如讓第四檔也能高效率傳動,還可採用帶鎖止功能的液力偶合器。因第一換檔離合器上活動套裝在長軸44上的,為使第一換檔離合器能被液壓油控制,離合器液壓油缸的油路經通油環槽66通到長軸44內的油路後,同長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸44的外端,與套在外端上的油路接頭156內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。圖17中這種五檔變速器的各同步接合套所控制的相應檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。
圖18示出了三個換檔離合器都分開布置、第一換檔離合器經液力偶合器被帶動的同軸式六檔變速器,在圖18所示的這種變速器中,第一換檔離合器10經液力偶合器64與曲軸輸出端15相連的結構與圖17中變速器的這部分結構是完全相同的,被第一換檔離合器10控制的第一摩擦片31與長軸44上套裝的較短的第一主動軸套11相連,主動軸套的另一套隨長軸伸進變連箱16。第二和第三換檔離合器20、30也為多片式離合器,分別設在伸進變速箱16內的長軸44的後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸76、活塞77及若干主動摩擦片均設在長軸44的不同各自位置上,兩換檔離合器的相應從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓72、73上,第二換檔離合器20的離合器鼓72與長軸44上套裝的第二主動軸套12相連,第三換檔離合器30的離合器鼓73與長軸上套裝的第三主動軸套13相連。
在第一、第二和第三換檔離合器主動軸套上的各檔主動齒輪布置中,在伸到變速箱中第一換檔離合器10的第一主動軸套11的端部設有同步接合套41,該接合套被控制可與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪1、4相連。第二換檔離合器20的第二主動軸套12通過其端部的同步接合套52分別與套裝的二檔主動齒輪2及自身上套裝的可傳遞第五直接檔的輸出軸套101相連,輸出軸套則通過圍繞過第二換檔離合器的套筒100連接到與長軸44同軸布置的輸出軸99上。因第二主動軸套12能通過同步接合套52與輸出軸套101直接相連來傳遞五檔動力,便不設五檔主、從動齒輪。第三換檔離合器30的第三主動軸套13通過其端部的同步接合套63分別與套裝的三檔及六檔主動齒輪3、6相連。如不設第六檔,第三主動軸套13直接與三檔主動齒輪3固定相連。在主動軸套上所設的一至六檔主動齒輪中,一至三檔的主動齒輪1、2和3被設定為低檔齒輪,這幾個低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸88上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪21、9仍通過兩者之間的同步接合套19與低檔中間軸88相連。因不設五檔齒輪,第一和第三主動軸套11、13上的高速四和六檔主動齒輪4、6分別與固定在高速檔中間軸81上的相應四檔和六檔從動齒輪齒輪24、26嚙合。由於輸出軸99與長軸44同軸布置,為讓高速檔中間軸81和低檔中間軸88能帶動輸出軸99,高速檔中間軸經其後部的主動齒輪82帶動固定在輸出軸套101上的從動齒輪106,低檔中間軸88經驅動齒輪89帶動套裝在輸出軸套101上的減速齒輪97,減速齒輪既通過單向離合器的滾子98帶動輸出軸套101,還通過其上的低檔接合套60與輸出軸套相連,以使被帶動的輸出軸套經繞過第二換檔離合器的套筒100把動力傳給輸出軸99。
為使第一換檔離合器10能被液壓油控制,離合器液壓油缸48的油路經通油環槽66通到長軸44內的油路後,與長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸的中部位置,和套在此位置的油路接頭156內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
在圖18的這種六檔變速器中,倒檔、一檔及四檔的動力是通過液力偶合器傳動的。第五檔為直接檔,六檔是超速檔,在四、五和六檔中,只有三組齒轉動,低檔中間軸上的低檔齒輪全都停止轉動。箭頭線55上圓框內的檔數示出了變速器中各同步接合套所控制的相應檔位。
圖19示出了在圖18中六檔變速器基礎上製成的十三檔變速器,這種變速器為增加檔位數量設置了相應的副變速箱和兩個過渡檔。所製成的十三檔變速器如圖19所示,在輸出軸99外端設有副變速箱的中心齒輪102,該中心齒輪與輸出總軸111上連為一體的行星架112上的行星齒輪113嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈115通過其上所設的同步接合套18可分別與輸出總軸111及固定在變速箱16上的接合座29相連。在輸出軸99上套裝有過渡檔軸套114,該軸套與輸出總軸的行星架112連為一體。在過渡檔軸套114上設套裝的過渡檔減速齒輪120,兩者通過所設的同步接合套67相連。原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸84,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪85帶動過渡檔軸套114上的過渡檔減速齒輪120。被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪24改裝在低檔中間軸88上,在第一主動軸套11和過渡檔中間軸84上分別增設七檔主、從動齒輪7、27,兩齒輪中有一個齒輪是通過增設的同步接合套70與所在主動軸套或過渡檔中間軸相連。在圖19中為有利於縮短變速箱的長度,把增設的同步接合套70設在了過渡檔中間軸84上。以上所述已構成了一種十一檔(也是直接檔)變速器,在增設十二、十三檔(超速檔)時,在過渡檔中間軸84的後部增設套裝的通過同步接合套87與其相連的超速檔主動齒輪86,相嚙合的超速檔從動齒輪121套裝在過渡檔軸套114上,並通過單向離合器的滾子122帶動該軸套。當然,也可把超速檔從動齒輪121固定在過渡檔軸套114上。
在圖19所示的這種十三檔變速器中,第一、第二和第三換檔離合器10、20和30所控制的檔位由括號內所標出的檔數所示,各同步接合套所控制的檔位如箭頭線55上圓框內的檔數所示。變速器工作時一、二、三和四檔的動力是經一檔主、從動齒輪1、21,二檔主、從動齒輪2、22,三檔主、從動齒輪3、23及四檔主、從動齒輪4、24按檔位順序分別經低檔中間軸88、後部的驅動齒輪89傳給相嚙合的減速齒輪97,減速齒輪再經單向離合器的滾子98帶動與輸出軸99相連的輸出軸套101,使低檔區的一、二、三和四檔及第二換檔離合器20接合後的第五檔動力由輸出軸99上的中心齒輪102經行星齒輪113(此時齒圈115上的同步接合套18與變速箱的接合座29相連)傳給輸出總軸111的相連行星架112,使低檔區的動力經行星齒輪減速後由輸出總軸向外輸出。在傳遞第五檔動力時,過渡的第六檔同步接合套63被控制已提前預接,繼續升檔傳遞六、七檔的動力時,這兩個檔位的動力是由六檔主、從動齒輪6、26及七檔主、從動齒輪7、27經過渡檔中間軸84和後部的過渡檔齒輪85傳給過渡檔軸套114上的過渡檔減速齒輪120(此時過渡檔減速齒輪經同步接合套67與過渡檔軸套114相連),讓動力經過渡檔軸套傳給輸出總軸111。當傳遞七檔動力時,齒圈115上的同步接合套18已與輸出總軸111相連,使行星齒輪113與輸出軸99上的中心齒輪102被鎖定,在經六、七檔過渡後,讓行星齒輪完成從低檔區向高檔區的過渡。繼續升檔,不再被副變速箱減速的八、九和十檔動力分別由二檔主、從動齒輪,三檔主、從動齒輪及四檔主、從動齒輪按檔位順序又重新經低檔中間軸88後部的驅動齒輪89傳給輸出軸套101上的減速齒輪97,使高檔區的八、九、十檔及第二換檔離合器20接合後的十一檔動力由輸出軸99經被鎖止的行星齒輪組傳給輸出總軸111。在傳遞十二和十三超速檔動力時,這兩個檔位的動力是由六檔主、從動齒輪和七檔主、從動齒輪分別把動力經過渡檔中間軸84及其後部的超速檔主動齒輪86傳給輸出軸99上套裝的超速檔從動齒輪121,再通過單向離合器的滾子122帶動與輸出總軸111相連的過渡檔軸套114,使動力由輸出總軸111向外輸出。
在圖19所示的十三檔變速器中,當變速器處於十一直接檔狀態時,因低檔中間軸88及過渡檔中間軸84這時均通過單向離合器的滾子與相應的輸出軸套101和過渡檔軸套114相連,使兩中間軸連同相應的傳動齒輪並不會被帶動旋轉,這時全部傳動齒輪便處於停轉狀態,使變速器所受的摩擦損失相應減小,傳動效率進一步提高。因第一換檔離合器10是經液力偶合器64被帶動的,所以第一換檔離合器所控制的一、四、七、十和十三檔也是經液力偶合器進行傳動的。在變速器從一檔按順序升到十三檔過程中,因各檔同步接合套始終被提前預接,低檔區與高檔區之間也由六、七兩個檔位進行過渡,使整個升檔過程中各檔之間動力被中斷的時間很短,檔位的轉換平滑快速,有利於車輛平穩加速行駛。
圖20示出了副變速箱採用兩組減速齒輪進行傳動的十三檔變速器的後側部分,這與圖19中副變速箱採用行星式減速齒輪是不同的。這種另一結構的十三檔變速器如圖20所示,在變速箱16的輸出軸99外端固定有副變速箱的副驅動齒輪103,該齒輪經副中間軸116上的兩中間傳動齒輪117、118帶動輸出總軸111上套裝的副減速齒輪119,輸出總軸111通過其上的同步接合套18可分別與副減速齒輪119或輸出軸99上的副驅動齒輪103相連。在輸出總軸111上還設有套裝的過渡檔減速齒輪120,兩者通過所設的同步接合套67相連。原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸84,向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪85帶動輸出總軸111上的過渡檔減速齒輪120。被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪24改裝在低檔中間軸88上(參看圖19),在第一主動軸套11和過渡檔中間軸84上增設七檔主、從動齒輪7、27(參看圖19),兩齒輪中有一個齒輪通過增設的同步接合套與所在的主動軸套或過渡檔中間軸相連。由於是十三檔變速器,在過渡檔中間軸84的後部增設套裝的、通過同步接合套87與其相連的超速檔主動齒輪86,相嚙合的超速檔從動齒輪121以套裝方式安裝在輸出總軸111上,並通過單向離合器的滾子122帶動輸出總軸。把超速檔從動齒輪直接固定在輸出總軸上也是簡單可行的。這種十三檔變速器採用兩級減速齒輪的副變速箱後,當變速器處於十一直接檔傳動過程中,副變速箱內副中間軸116上的兩中間傳動齒輪117、118和相嚙合的齒輪103、119還是要空轉的。
在圖17至20示出了帶液力起步偶合器的五檔、六檔和兩種十三檔變速器中,對於檔位較少的五、六檔變速器,可採用圖8中所給出的液壓系統進行控制。對於圖19和20中的兩種十三檔變速器,其液壓系統中要採用只設三個控制油口的換檔閥,以避免在換檔閥上設太多的控制油口。這種十三檔變速器所採用的液壓系統如圖21所示,液壓系統的油泵208的壓油管209分成兩股,一股經卸荷閥259後與回油管266相連通,另一股經單向閥210與常壓油路258連通,常壓油路又分別通向卸荷閥259的通油口262、檔位預換閥158的進油口160和離合器分離閥241的進油口243,離合器分離閥的出油口245經變壓油路249通向換檔閥125的進油口127。離合器分離閥241被制動踏板248直接控制及通過控制油口246被液壓油控制時,其上的出油口245與常壓油路258斷開、與而回油管266連通,以便在需要時能停止向換檔閥125供油,讓相應的換檔離合器處於分離狀態。在換檔閥125的閥體126上只設第一、第二和第三控制油口141、142和143,這三個油口分別經第一、第二和第三控制油管152、152和153通向變速器中的油路接頭156上的相應通油環槽後,再經長軸44內的相應油路通向各自的換檔離合器。在檔位預換閥158的閥體159上依次設有倒檔接合控制油口288、倒檔副油口167、間隔油口170和間隔一個空檔位置後所設的一檔及一檔以上的各檔副油口。其中,倒檔接合控制油口288通向倒檔換向閥289的控制油口290,倒檔副油口167經倒檔油管168通向相應的倒檔動作缸187,間隔油口170經常開的倒檔換向閥289後通向離合器分離閥241的控制油口246,一檔副油口171及一檔以上的相應副油口分別經各自的油管與控制相應同步接合套的各檔動作缸連通。在檔位預換閥158上也設有低檔接合套分離油口(圖中未畫,參看圖4和圖8)。由於換檔閥125的閥體上只設三個控制油口,帶注油嘴138的閥芯是通過齒輪149被檔位預換閥158的大齒輪166(或齒條,製成滑閥時)帶動,檔位預換閥158內的三口注油嘴165每移動一個檔位,相應選檔閥125內的注油嘴138也隨之相應從所在的控制油口轉到下一個檔位的控制油口。
圖21中的液壓系統是處於空檔狀態,此狀態中,檔位預換閥158的三口注油嘴165停在空檔位置上,相應的換檔閥125的注油嘴138正與第三控制油口143接通,為在空檔狀態中停止向換檔閥供油,液壓油沿被檔位預換閥的三口注油嘴165接通的間隔油口170經開通的倒檔換向閥289通向離合器分離閥241的控制油口146,使其內的閥芯247把通向換檔閥125的出油口245與提供壓力油的常壓油路258斷開,讓換檔離合器在空檔狀態中不會受壓力油作用而處於分離狀態。當然,在空檔時檔位預換閥還是要控制一檔動作缸281,使變速器中的同步接合套19與一檔從動齒輪21處於提前接合狀態。在離合器分離閥241被制動踏板直接控制時,通向換檔閥125的壓力油也被相應切斷,以便讓換檔離合器在剎車制動過程中能處於分離狀態。
如控制檔位預換閥158從空檔移到一檔,相應的換檔閥125的注油嘴138也從第三控制油口143移到第一控制油口141,因檔位預換閥中移到一檔位置的三口注油嘴165不再與間隔油口170溝通,回位的離合器分離閥241便隨後讓常壓油路258而來的壓力油流向換檔閥125,使相應的第一換檔離合器被控制接合。由於發動機的曲軸是經液力偶合器帶動第一換檔離合器的,一檔時的起步操作只要逐漸加大油門讓發動機增加功率即可。
如控制檔位預換閥158從空檔移到倒檔位置,使其內的三口注油嘴165與閥體159上的間隔油口170、倒檔副油口167和倒檔接合控制油口288相應溝通。三口注油嘴165與倒檔副油口167的溝通,使壓力控制油能沿倒檔油管168控制倒檔動作缸187動作,讓接合套19與倒檔從動齒輪9接合;三口注油嘴165與倒檔接合控制油口288的溝通,使從該油口流出的壓力油進入倒檔換向閥289的控制油口290,如圖22中所示,推動其內的閥芯291切斷間隔油口170的來油,使離合器分離閥241內的閥芯回位,溝通進油口243和出油口245,讓常壓油路258內的壓力控制油流向換檔閥。檔位預換代處於倒檔位置後,換檔閥125的注油嘴也相應與第一控制油口141溝通,使換檔閥流出的壓力油能控制相應的第一換檔離合器10接合,並通過倒檔從動齒輪9傳遞倒檔動力。在換入倒檔後,因是通過液力偶合器64來帶動第一換檔離合器的,倒檔時的起步及速度控制也是很容易的,通過控制油門踏板即可。
在上述所給出的各類不同變速器中,由於液壓系統控制的檔位預接機構會始終把與傳動檔位相鄰的高和低檔提前預接,使換檔過程中只利用三個換檔離合器便可實現以動力換檔方式進行平滑的檔位轉換。當然,如果實行越檔操作,這種變速器也會與普通手動檔變速器相同,先控制相應檔位的同步接合套同步接合,然後再控制相應的換檔離合器接合。但在本發明的五檔變速器中,因三檔主動齒輪直接固定在第三主動軸套上,如果行車時需要,可從一或五檔直接換到三檔。
以上對本發明的檔位預接、高速檔節能型變速器的不同類型進行了充分的說明,根據類型的不同,本發明的這種變速器具有從四檔到十三檔的較寬檔位範圍,能適合大、中、小多種不同用途的車輛。由於這種變速器採用三個換檔離合器,實際中,要求另兩個空轉的換檔離合器應能完全處於分離狀態,以消除因相互接觸所產生的摩擦阻力。對上述不同變速器中所採用的液壓系統,只給出了其基本的系統構成,為能達到更好的工作性能,還要在相應的油路中增設使換檔離合器能平穩接合的蓄能緩衝器等。另外,為實現半自動操縱,至少要對液壓系統增設剎車自動降檔機構,以使駕車者除主動控制升降檔外,在剎車過程中不必進行降檔操作。當然,如把這種變速器製成以自動方式換檔,還要增設相應的液控及電控機構,使之在操作上完全達到現代自動檔變速器的水平。
權利要求
1.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的離合器殼(35)上向變速箱方向依次設有主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),這三個換檔離合器的液壓油缸(36)、活塞接合壓盤(37)及固定擋盤(38)都設在離合器殼(35)上,各液壓油缸分別經固定在離合器殼軸心處的輸油軸(43)內的各自油路通到輸油軸的外端,與套在外端的油路接頭(156)內的相應通油環槽連通,再經各自的第一、第二和第三控制油管與液壓系統相連,第一、第二和第三換檔離合器的第一、第二和第三摩擦片(31)、(32)和(33)分別處在各自相應的固定擋盤與活塞接合壓盤之間,並與套裝在輸油軸(43)上的依次套在一起的第一、第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,三個主動軸套隨輸油軸共同伸到變速箱(16)內。其上設有相應檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪是通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於第一主動軸套(11)通過端部的同步接合套(41)與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪(1)、(4)相連,在設第七檔時,第一主動軸套(11)還經增設的同步接合套(70)與套裝的七檔主動齒輪(7)相連;第二主動軸套(12)通過端部的同步接合套(52)與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪(2)、(5)相連;在增設第八檔時,第二主動軸套(12)還經增設的同步接合套(80)與套裝的八檔主動齒輪(8)相連;第三主動軸套(13)通過端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連,如不設第六檔,第三主動軸套(13)直接與三檔主動齒輪(3)固定相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸(88)相連,所設的輸出軸與輸油軸平行布置,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸(99)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪的相連傳動軸套(96)上設有套裝的減速齒輪(97),該減速齒輪既通過單向離合器的滾子(98)帶動傳動軸套,也通過低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連,由低檔中間軸(88)上的驅動齒輪(89)驅動傳動軸套(96)上的減速齒輪(97),再經所設定的高速檔主、從動齒輪帶動輸出軸(99)。
2.根據權利要求1所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力過程中,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
3.根據權利要求2所述的變速器,其特徵在於在離合器殼(35)中另設容納第一換檔離合器(10)的空腔(39)及相應的液力偶合器內腔(40),第一換檔離合器的內離合器殼(69)設在離合器殼(35)的空腔(39)中,在內離合器殼上設有相應的液壓油缸(36)和活塞接合壓盤(37),內離合器殼(69)經套在輸油軸上的連接軸套(65)穿過偶合器的隔蓋(42)與偶合器內腔(40)中的渦輪(62)相連;內離合器殼的液壓油缸(36)經通油環槽(66)與輸油軸內的相應油路連通。
4.根據權利要求2所述的變速器,其特徵在於在製成只有四個前進檔變速器時,第二、第三主動軸套(12)、(13)分別與其上的二檔和三檔主動齒輪(2)和(3)固定相連;離合器殼(35)上的第二、第三換檔離合器(20)、(30)在採用另一結構的液壓油缸時,若干數量的液壓油缸(48)均布在離合器殼(35)上的同一軸向位置處,油缸的開口方向與軸心線垂直並指向軸心線,油缸中的活塞(50)外側設有錐形塊(53),錐形塊兩側設有能被其沿軸向向外移動的通過滑鍵裝在離合器殼上的錐形壓盤(58),相應的設在第二、第三主動軸套(12)、(13)上起摩擦片作用的從動盤(59)由向外張開的與錐形壓盤外側形狀相配合的兩錐形結構外盤構成。
5.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的主離合器組具有第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),被這三個換檔離合器控制的相應摩擦片分別與第一第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱(16)內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪是通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於主離合器組的第一換檔離合器(10)與並列的第二和第三換檔離合器分開布置,第二、第三換檔離合器(20)、(30)的離合器殼(35)固定在曲軸輸出端(15)上,兩換檔離合器的液壓油缸(36)、活塞接合壓盤(37)都設在離合器殼上,在離合器殼的軸心位置處固定連接有伸進變速箱(16)內的長軸(44),兩換檔離合器的第二和第三摩擦片(32)、(33)分別與套裝在長軸(44)上的套在一起的第二、第三主動軸套(12)、(13)相連,兩主動軸套的另一端也隨長軸伸進變速箱,第二主動軸套(12)通過端部的同步接合套(52)與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪(2)、(5)相連,第三主動軸套(13)通過端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連,如不設第六檔,三檔主動齒輪直接與第三主動軸套固定相連;分開布置的第一換檔離合器(10)設在伸進變速箱的長軸(44)後側,是多片式離合器,離合器的液壓油缸(76)、活塞(77)及若干主動摩擦片設在長軸(44)上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓(71)上,該離合器鼓與長軸上的第一主動軸套(11)相連,第一主動軸套通過另一端所設的同步接合套(41)與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪(1)、(4)相連,如設第七檔,第一主動軸套(11)還通過同步接合套(70)與七檔主動齒輪(7)相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸相連,所設的輸出軸(99)與長軸(44)平行布置,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸(99)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪的相連傳動軸套(96)上設有套裝的減速齒輪(97),該減速齒輪既經單向離合器的滾子(98)帶動傳動軸套(96),也通過低檔接合套(60)與傳動軸套相連,由低檔中間軸(88)上的驅動齒輪(89)驅動傳動軸套上的減速齒輪(97),再經所設定的高速檔主、從動齒輪帶動輸出軸(99);第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸(44)內的相應油路通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭(156)內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
6.根據權利要求5所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力時,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
7.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的主離合器組具有第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),被這三個換檔離合器控制的相應摩擦片分別與第一、第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱(16)內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於主離合器組的第一換檔離合器(10)與並列的第二和第三換檔離合器分開布置,第二、第三換檔離合器(20)、(30)的離合器殼(35)固定在曲軸輸出端(15)上,兩換檔離合器的液壓油缸(36)、活塞接合壓盤(37)都設在離合器殼上,在離合器殼的軸心位置處固定連接有伸進變速箱(16)內的長軸(44),兩換檔離合器的第二、第三摩擦片(32)、(33)分別與套裝在長軸(44)上的套在一起的第二和第三主動軸套(12)、(13)相連,兩主動軸套的另一端隨長軸伸進變速箱(16),第二主動軸套(12)通過端部的同步接合套(52)與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪(2)、(5)相連,第三主動軸套(13)通過端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連,如不設第六檔,三檔主動齒輪與第三主動軸套固定相連;分開布置的第一換檔離合器設在伸進變速箱內的長軸(44)後側,是多片式離合器,離合器的液壓油缸(76)、活塞(77)及若干主動摩擦片設在長軸(44)上,離合器的從動摩擦片設在套裝的離合器鼓(71)上,該離合器鼓與長軸上套裝的第一主動軸套(11)相連,第一主動軸套通過其端部的同步接合套(41)分別與長軸上套裝的一檔主動齒輪(1)及自身上套裝的可傳遞第四直接檔動力的輸出軸套(101)相連,輸出軸套則經圍繞過第一換檔離合器(10)的套筒(100)連接到與長軸(44)同軸布置的輸出軸(99)上;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸(88)相連,主動軸套上直接檔之外的高速檔主動齒輪分別與固定在高速檔中間軸(81)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;高速檔中間軸(81)經主動齒輪(82)帶動輸出軸套(101)上的的從動齒輪(106),該齒輪與輸出軸套(101)固定相連、或以套裝方式經單向離合器的滾子(108)帶動輸出軸套(101),低檔中間軸(88)經驅動齒輪(89)帶動套裝在輸出軸套(101)上的減速齒輪(97),該減速齒輪既通過單向離合器的滾子(98)帶動輸出軸套,還通過其上的低檔接合套(60)與輸出軸套相連;第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸(44)內的各自油路通過長軸的中部,與套在其中部的油路接頭(156)內的相應通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。
8.根據權利要求7所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力中,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與輸出軸套(101)接合;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
9.根據權利要求8所述的變速器,其特徵在於在六前進檔變速器基礎上製成7、8檔變速器時,原第四直接檔被設定為低速檔,增設的四檔主動齒輪(4)以套裝方式改設在第一換檔離合器的第一主動軸套(11)上,原可與輸出軸套相連的同步接合套(41)改為可與四檔主動齒輪相連,相嚙合的四檔從動齒輪(24)固定在低檔中間軸(88)上;原設在減速齒輪上的低檔接合套(60)被裝在輸出軸套(101)上,低檔接合套(60)被控制即可與輸出軸套上的減速齒輪(97)相連,它還經穿過套筒(100)的連接杆(105)與其內的接合套(107)連在一起,以便能帶動接合套與套筒內第一換檔離合器的離合器鼓(71)同步相連;在設第八檔時,增設的八檔主動或從動齒輪(8)或(28)通過同步接合套(80)與所在的第二主動軸套或高速檔中間軸相連後,另一相嚙合的齒輪以固定方式安裝;設八檔後,原五檔從動齒輪(25)被設定為低檔齒輪並固定在低檔中間軸(88)上,低檔中間軸上的二檔從動齒輪(22)也改成以套裝方式安裝,並通過增設的同步接合套(224)與低檔中間軸相連。
10.根據權利要求8所述的變速器,其特徵在於在六前進檔變速器基礎上製成10及11、12檔變速器時,輸出軸(99)外端設有副變速器的中心齒輪(102),該中心齒輪與輸出總軸(111)上連為一體的行星架(112)上的行星齒輪(113)嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈(115)通過其上所設的同步接合套(17)可分別與輸出總軸(111)及固定在在變速箱上的接合座(29)相連;在輸出軸(99)上套裝有過渡檔軸套(114),該軸套與輸出總軸的行星架(112)連為一體,在過渡檔軸套(114)上設套裝的過渡檔減速齒輪(120),兩者通過所設的同步接合套(56)相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸(84),向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪(85)帶動過渡檔軸套(114)上的過渡檔減速齒輪(120);在設11、12超速檔時,過渡檔中間軸(84)的後部通過增設的同步接合套(87)與其上套裝的超速檔主動齒輪(86)相連,相嚙合的超速檔從動齒輪(121)固定在過渡檔軸套(114)上,或以套裝方式安裝、通過單向離合器的滾子(122)帶動該軸套。
11.根據權利要求8所述的變速器,其特徵在於在六前進檔變速器基礎上製成10及11、12檔變速器時,輸出軸(99)的外端固定有副變速器的副驅動齒輪(103),該齒輪經副中間軸(116)上的中間傳動齒輪(117)、(118)帶動輸出總軸(111)上套裝的副減速齒輪(119),輸出總軸通過其上的同步接接合套(18)可分別與副減速齒輪(119)或輸出軸(99)上的副驅動齒輪(103)相連;在輸出總軸(111)上設套裝的過渡檔減速齒輪(120),兩者通過所設的同步接合套(56)相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸(84),向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪(85)帶動輸出總軸(111)上的過渡檔減速齒輪(120);在設11、12超速檔時,過渡檔中間軸(84)的後部通過增設的同步接合套(87)與其上套裝的超速檔主動齒輪(86)相連,相嚙合的超速檔從動齒輪(121)固定在輸出總軸(111)上,或以套裝方式安裝、通過單向離合器的滾子(122)帶動輸出總軸。
12.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的離合器組具有第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),被這三個換檔離合器控制的相應摩擦片分別與第一、第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱(16)內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪通過被檔位預換機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30)分開布置,第二換檔離合器(20)的液壓油缸(36)和活塞接合壓盤(37)設在曲軸輸出端(15)的離合器殼(68)上,在離合器殼的軸心處固定有伸進變速箱(16)的長軸(44),第二換檔離合器的第二摩擦片(32)與套裝在長軸(44)上的相應延長的第二主動軸套(12)相連,該主動軸套的另一端也隨長軸(44)伸進變速箱(16);第一和第三換檔離合器(10)、(30)為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸(44)後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸(76)、活塞(77)及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓(71)、(73)上;第一換檔離合器的離合器鼓(71)與長軸(44)上套裝的第一主動軸套(12)相連,該主動軸套通過端部的同步接合套(41)與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪(1)、(4)相連;第三換檔離合器的離合器鼓(73)與長軸(44)上套裝的第三主動軸套(13)相連,該主動軸套通過端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連,如不設第六檔,第三主動軸套(13)直接與三檔主動齒輪(3)固定相連;隨長軸伸到變速箱中的第二換檔離合器的第二主動軸套(12),也通過端部的同步接合套(52)與其兩側套裝的二檔及五檔主動齒輪(2)、(5)相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸(88)相連,所設的輸出軸(99)與長軸平行布置,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸(99)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪的相連傳動軸套(96)上套裝有減速齒輪(97),減速齒輪既經單向離合器的滾子(98)帶動傳動軸套(96),也通過低檔接合套(60)與傳動軸套相連,由低檔中間軸(88)上的驅動齒輪(89)驅動傳動軸套(96)上的減速齒輪(97),再經所設定的主、從動高速檔齒輪帶動輸出軸(99),輸出軸用其前端的輸出齒輪(104)驅動處在變速箱與離合器殼之間的前輪差速器上的主減速齒輪(109);第一、第二和第三換檔離合器的各自液壓油缸分別經設在長軸(44)內的相應油路通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭(156)內的各自通油環槽連通,再經相應的控制油管與液壓系統相連。
13.根據權利要求12所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力過程中,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
14.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的主離合器組具有第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),被這三個換檔離合器控制的相應摩擦片分別與第一、第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱(16)內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30)分開布置,由液力偶合器殼(61)作為飛輪固定在曲軸輸出端(15)上,在偶合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱(16)內的長軸(44),偶合器內的液力渦輪(62)經套裝在長軸(44)上的連接軸套(65)與外側的第一換檔離合器(10)的離合器殼(68)相連,第一換檔離合器的液壓油缸(36)和活塞接合壓盤(37)設在離合器殼上,其離合器的第一摩擦片(31)與長軸(44)上套裝的第一主動軸套(11)相連,該軸套的另一端隨長軸也伸進變速箱(16);第二和第三換檔離合器(20)、(30)為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸(44)後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸(76)、活塞(77)及若干主動摩擦片均設在長軸的各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓(72)、(73)上,第二換檔離合器的離合器鼓(72)與長軸上套裝的第二主動軸套(12)相連,該主動軸套通過端部的同步接合套(52)與其兩側的二檔及五檔主動齒輪(2)、(5)相連,第三換檔離合器的離合器鼓(73)與長軸上套裝的第三主動套(13)相連,該主動軸套通過端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連,如不設第六檔,第三主動軸套直接與三檔主動齒輪固定相連;隨長軸伸進變速箱中的第一換檔離合器的第一主動軸套(11)也通過端部的同步接合套(41)與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪(1)、(4)相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸(88)相連,所設的輸出軸(99)與長軸平行布置,主動軸套上的各高速檔主動齒輪分別與固定在輸出軸(99)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;在所設定的高速檔(4或5檔)主動齒輪的相連傳動軸套(96)上套裝有減速齒輪(97),減速齒輪既經單向離合器的滾子(98)帶動傳動軸套,也通過低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連,由低檔中間軸(88)上的驅動齒輪(89)驅動傳動軸套(96)上的減速齒輪(97),再經所設定的主、從動齒輪帶動輸出軸(99)並用輸出軸前端的輸出齒輪(104)驅動處在變速箱與離合器殼之間的前輪差速器上的主減速齒輪(109);第一換檔離合器液壓油缸的油路經通油環槽(66)通到長軸(44)內的油路後,和長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸的外端,與套在外端的油路接頭(156)內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
15.根據權利要求14所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力過程中,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與傳動軸套(96)相連;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
16.根據權利要求15所述的變速器,其特徵在於長軸(44)上被第一主動軸套控制的一檔主動齒輪(1)只與低檔中間軸(88)上套裝的一檔從動齒輪(21)嚙合,與一檔從動齒輪相連的前伸軸套(90)的前端設有主動圓錐齒輪(91),該齒輪經可軸向移動的活動套筒(93)上的圓錐中間齒輪(94)帶動低檔中間軸(88)前端上的從動圓錐齒輪(92);一檔時,活動套筒(93)被控制經其上的同步接合環把低檔中間軸(88)與一檔從動齒輪的前伸軸套(90)連接一起,倒檔時,活動套筒被控制脫離前伸軸套(90)和低檔中間軸(88),與變速箱上的固定接合座(95)連接。
17.一種高速檔節能型變速器,其與發動機曲軸輸出端(15)相連的主離合器組具有第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30),被這三個換檔離合器控制的相應摩擦片分別與第一、第二和第三主動軸套(11)、(12)和(13)相連,相應的主動軸套伸到及設在變速箱(16)內,並在其上設有不同檔位的主動齒輪,各檔主動齒輪再分別與相應不同軸上的從動齒輪嚙合,每一檔位的主動和從動齒輪中,至少有一個齒輪通過被檔位預接機構控制的同步接合套與所在的軸套或軸相連,本發明的特徵在於主離合器組的第一、第二和第三換檔離合器(10)、(20)和(30)分開布置,由液力偶合器殼(61)作為飛輪固定在曲軸輸出端(15)上,在偶合器殼的軸心處固定連接有伸進變速箱(16)內的長軸(44),偶合器內的液力渦輪(62)經套裝在長軸(44)上的連接軸套(65)與外側的第一換檔離合器(10)的離合器殼(68)相連,第一換檔離合器的液壓油缸(36)和活塞接合壓盤(37)設在離合器殼上,其離合器的第一摩擦片(31)與長軸(44)上的第一主動軸套(11)相連,該軸套的另一端隨長軸也伸進變速箱(16);第二和第三換檔離合器(20)、(30)為多片式離合器,分別設在伸進變速箱內的長軸(44)的後側和中部,這兩個換檔離合器的液壓油缸(76)、活塞(77)及若干主動摩擦片均設在長軸(44)的不同各自位置上,兩換檔離合器的從動摩擦片設在套裝的各自離合器鼓(72)、(73)上,第二換檔離合器的離合器鼓(72)與長軸(44)上套裝的第二主動軸套(12)相連,該主動軸套通過其端部的同步接合套(52)分別與套裝的二檔主動齒輪(2)及自身上套裝的可傳遞第五直接檔動力的輸出軸套(19)相連,輸出軸套則經圍繞過第二換檔離合器的套筒(100)連接到與長軸(44)同軸布置的輸出軸(99)上;第三換檔離合器的離合器鼓(73)與長軸上套裝的第三主動軸套(13)相連,該主動軸套通過其端部的同步接合套(63)與其兩側套裝的三檔及六檔主動齒輪(3)、(6)相連;如不設第六檔,第三主動軸套(13)與三檔主動齒輪(3)固定相連;隨長軸伸到變速箱中的第一換檔離合器的第一主動軸套(11)也通過端部的同步接合套(41)與其兩側套裝的一檔及四檔主動齒輪(1)、(4)相連;所設定的各主動軸套上的低檔主動齒輪分別與固定在低檔中間軸(88)上的相應低檔從動齒輪嚙合,其中,一檔及倒檔從動齒輪(21)、(9)仍通過兩者之間的同步接合套(19)與低檔中間軸(88)相連,主動軸套上直接檔之外的高速檔主動齒輪分別與固定在高速檔中間軸(81)上的相應高速檔從動齒輪嚙合;低檔中間軸(88)經驅動齒輪(89)帶動套裝在輸出軸套(101)上的減速齒輪(97),減速齒輪既通過單向離合器的滾子(98)帶動輸出軸套(101),還通過其上的低檔接合套(60)與輸出軸套相連,高速檔中間軸(81)則經主動齒輪(82)帶動固定在輸出軸套(101)上的從動齒輪(106);第一換檔離合器液壓油缸的油路經通油環槽(66)通到長軸(44)內的油路後,和長軸內第二、第三換檔離合器的相應油路一起通向長軸的中部位置,與套在此位置的油路接頭(156)內的相應通油環槽連通,再經各自的控制油管與液壓系統相連。
18.根據權利要求17所述的變速器,其特徵在於在傳遞低檔中間軸(88)上的低檔動力過程中,被彈簧(207)或控制油缸作用的撥叉(206)始終控制減速齒輪(97)上的低檔接合套(60)與輸出軸套(101)接合;高速檔時,分離油缸(204)通過撥叉(206)使低檔接合套(60)斷開。
19.根據權利要求18所述的變速器,其特徵在於在六前進檔基礎上製成11及12、13檔變速器時,輸出軸(99)外端設有副變速箱的中心齒輪(102),該中心齒輪與輸出總軸(111)上連為一體的行星架(112)上的行星齒輪(113)嚙合,套裝的與行星齒輪相嚙合的齒圈(115)通過其上所設的同步接合套(18)可分別與輸出總軸(111)及固定在變速箱上的接合座(29)相連;在輸出軸(99)上套裝有過渡檔軸套(114),該軸套與輸出總軸的行星架(112)連為一體,在過渡檔軸套(114)上設套裝的過渡檔減速齒輪(120),兩者通過所設的同步接合套(67)相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸(84),向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪(85)帶動過渡檔軸套(114)上的過渡檔減速齒輪(120);被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪(24)改設在低檔中間軸(88)上,在第一主動軸套(11)和過渡檔中間軸(84)上增設七檔主動、從動齒輪(7)、(27),兩齒輪中有一個齒輪通過增設的同步接合套(70)與所在的主動軸套或過渡檔中間軸相連;在設12、13超速檔時,在過渡檔中間軸(84)的後部增設套裝的、通過同步接合套(87)與其相連的超速檔主動齒輪(86),相嚙合的超速檔從動齒輪(121)固定在過渡檔軸套(114)上,或以套裝方式安裝,通過單向離合器的滾子(122)帶動該軸套。
20.根據權利要求18所述的變速器,其特徵在於在六前進檔基礎上製成11及12、13檔變速器時,輸出軸(99)的外端固定有副變速箱的副驅動齒輪(103),該齒輪經副中間軸(116)上的中間傳動齒輪(117)、(118)帶動輸出總軸(111)上套裝的副減速齒輪(119),輸出總軸(111)通過其上的同步接合套(18)可分別與副減速齒輪(119)或輸出軸(99)上的副驅動齒輪(103)相連;在輸出總軸(111)上還設套裝的過渡檔減速齒輪(120),兩者通過所設的同步接合套(67)相連;原高速檔中間軸因取消其上的主動齒輪及相應的輸出軸套上的從動齒輪而成為過渡檔中間軸(84),向後加長的過渡檔中間軸通過後部的過渡檔齒輪(85)帶動輸出總軸(111)上的過渡檔減速齒輪(120);被設定為低檔齒輪的四檔從動齒輪(24)改裝在低檔中間軸(88)上,在第一主動軸套(11)和過渡檔中間軸(88)上增設七檔主、從動齒輪(7)、(27),兩齒輪中有一個齒輪通過增設的同步接合套(70)與所在的主動軸套或過渡檔中間軸相連;在設12、13超速檔時,在過渡檔中間軸(84)的後部增設套裝的、通過同步接合套(87)與其相連的超速檔主動齒輪(86),相嚙合的超速檔從動齒輪(121)固定在輸出總軸(111)上,或以套裝方式安裝,通過單向離合器的滾子(122)帶動輸出總軸。
21.根據權利要求6、8、9、10、13、15、16、18、19或20所述的變速器,其特徵在於在並列或單獨設置的離合器殼(35)或(68)中,當採用另一結構的液壓油缸時,設在離合器殼上的若干數量液壓油缸(48)均布在離合器殼上的同一軸向位置處,油缸的開口方向與軸心線垂直並指向軸心線,在油缸內的活塞(50)外端設有錐形塊(53),在錐形塊的軸向兩側設有與錐形塊斜面相接觸的並能被錐形塊作用向外移動的接合壓盤(57),接合壓盤通過滑鍵裝在離合器殼上,並處在離合器殼上的兩固定檔盤(38)之間,與相應主動軸套連接的一對摩擦片處在兩固定檔盤之間的接合壓盤(57)兩側。
22.根據權利要求2、3、6、13、15、16或18所述的變速器,其特徵在於當設在輸出軸(99)或高速檔中間軸(81)上的最高檔從動齒輪為超速檔齒輪時,該齒輪由固定安裝改為套裝方式,並通過單向離合器的滾子(83)帶動所在的輸出軸或高速檔中間軸。
23.根據權利要求2、4、6、8、9或13所述的變速器,其特徵在於液壓系統的油泵(208)的壓油管(209)分成兩股,一股經單向閥(210)後與常壓油路(258)連通,常壓油路又分別通向卸荷閥(259)的通油口(262)、檔位預換閥(158)的進油口(160)和離合器分離閥(241)的進油口(243),離合器分離閥的出油口(245)經變壓油路(249)與換檔閥(125)的進油口(127)相連通,與制動踏板聯動的離合器分離閥(241)被控制時,其出油口(245)與常壓油路(258)斷開並與回油管(266)連通;另一股經卸荷閥(259)後再經壓力回油管(263)分別通向液控一檔換向閥(226)的排油口(231)和副進油口(230),也通向離合器接合節流閥(251)的節流口(252),並經該節流閥與回油管相連;在換檔閥(125)的閥體上依次設有布置較遠的倒檔油口(128)和一檔油口(131)及一檔以上的相應檔位油口,其中,一檔油口經一檔油路(147)與液控一檔換向閥(226)的進油口(228)相通,液控一檔換向閥的出油口(229)經第一控制油管(151)通向變速器的油路接頭(156)上的第一通油環槽(161),二檔、三檔油口(132)、(133)直接經第二、第三控制油管(152)、(153)通向油路接頭上的第二、第三通油環槽,換檔閥上的四檔以上油口還各自經單向閥與相應的第一、第二及第三控制油管連通時,該控制油管經回油單向閥(250)與變壓油路(249)相通;在檔位預換閥(158)上的閥體上依次設有布置較遠的倒檔副油口(167)、空檔油口(169)、一檔副油口(171)及一檔以上的相應副油口,空檔油口(169)經油管(234)與液控一檔換向閥(226)的控制油口(233)連通,倒檔及一檔以上相應副油口經各自油管分別與控制相應同步接合套的動作缸連通,檔位預換閥的三口注油嘴處於一檔、空檔及倒檔位置時,液控一檔換向閥(226)的閥芯(235)使其閥上的副進油口(230)與進油口(228)斷開而與出油口(229)溝通,也使連接壓力回油管的排油口(231)與連接回油管的洩油口(232)斷開;在檔位預換閥(158)上還沒有低檔接合套分離油口(185),該油口設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置上、獨自布置(只有一個高速檔時)或與相重合的高速檔副油口合在一起、並經帶有遲洩閥(273)的油管(186)與變速器中的分離油缸(204)連通;一檔油路與第一控制油管之間的常閉截止閥(154)、壓力回油管與液控一檔換向閥的副進油口之間的常開截止閥(264)和壓力回油管與回油管之間的常閉截口閥(265)都被換擋杆(268)上的一檔鎖緊接鈕(269)聯動控制。
24.根據權利要求2、6、8、9、10、11或13所述的變速器,其特徵在於液壓系統的油泵(208)的壓油管(209)分成兩股,一股經單向閥(210)後與常壓油路(258)連通,常壓油路又分別通向卸荷閥(259)的通油口(262)、檔位預換閥(158)的進油口(1 60)和離合器分離閥(241)的進油口(243),離合器分離閥的出油口(245)經變壓油路(249)與換檔閥(125)的進油口(127)相連通,可被制動踏板聯動控制及液壓控制的離合器分離閥(241)被控制時,其出油口(245)與常壓油路(258)斷開並與回油管(266)連通;另一股經卸荷閥(259)後再經壓力回油管(263)分別通向液控一檔換向閥(226)的排油口(231)和副進油口(230)、也通向離合器接合節流閥(251)的節流口(252),並經該節流閥與回油管相連;換擋閥(125)的閥體(126)上只設第一、第二和第三控制油口(141)、(142)和(143),換檔閥的第一控制油口(141)經第一控制油路(151)和第一截止閥(236)內的阻檔閥塞(238)後與液控一檔換向閥(226)的進油口(228)相通,液控一檔換向閥的出油口(229)經第一控制油管(151)通向變速器的油路接頭(156)上的第一通油環槽(161),換檔閥的第二和第三控制油口分別經第二和第三控制油管(152)和(153)通向油路接頭(156)的第二、第三通油環槽(162)、(163),第一控制油管(151)還經通油時關閉的第一截止閥(236)和常開的液控第二截止閥(239)後與回油管(266)相連;在檔位預換閥(158)的閥體上依次設有倒檔副油口(167)、間隔油口(170)、空檔油口(169)和一檔副油口(171)以及一檔以上的相應副油口,其中,間隔油口(170)經油路通向離合器分離閥(241)的控制油口(246),空檔油口(169)經油路通向液控一檔換向閥(226)的控制油口(233),倒檔副油口和一檔以上的各檔副油口分別經各自油管與控制相應各檔同步接合套的動作缸連通,第二截止閥(239)的控制油口(240)經油路也與倒檔副油口(167)連通;在檔位預換閥(158)上還設有低檔接合套分離油口(185),該油口設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置上、與相重合的高速檔副油口合在一起、並經帶有遲洩閥(273)的油管(186)與變速器中的分離油缸(204)連通;檔位預換閥的三口注油嘴(165)處於一檔、空檔及倒檔位置時,液控一檔換向閥的閥芯(235)使其閥體上的的副進油口(230)與進油口(228)斷開而與出油口(229)連通,也使連接壓力回油管的排油口(231)與連接回油管的洩油口(232)斷開;換檔閥(125)的帶注油嘴(138)的閥芯通過齒輪(149)被檔位預換閥的大齒輪(166)或齒條(製成滑閥時)帶動,檔位預換閥內的三口注油嘴(165)每移動一個檔位,換檔閥內的注油嘴(138)也隨之相應從所在的控制油口轉到下一個檔位的控制油口;第一控制油管與第一控制油路之間的常閉截止閥(154)、壓力回油管與液控一檔換向閥的副進油口之間的常開截止閥(264)和壓力回油管與回油管之間的常閉截止閥(265)都被換檔杆(268)上的一檔鎖緊按鈕(269)聯動控制。
25.根據權利要求3、15、16或18所述的變速器,其特徵在於液壓系統的油汞(208)的壓油管(209)分成兩股,一股經卸荷閥(259)後與回油管(266)相連通,另一股經單向閥(210)後與常壓油路(258)連通,常壓油路又分別通向卸荷閥(259)的通油口(262)、檔位預換閥(158)的進油口(160)和離合器分離閥(241)的進油口(243),離合器分離閥的出油口(245)經變壓油路(249)通向換檔閥(125)的進油口(127),與制動踏板聯動的離合器分離閥(241)被控制時,其出油口(245)與常壓油路(258)斷開而與回油管(266)連通;在換檔閥(125)上依次設有布置較遠的倒檔油口(128)和一檔以上的各檔相應油口,其中,一、二和三檔油口(131)、(132)和(133)分別經第一、第二和第三控制油管(151)、(152)和(153)與變速器的油路接頭(156)上的相應第一、第二和第三通油環槽相連,倒檔油口經單向閥(129)與第一控制油管相連通,四檔以上的油口分別經單向閥與各自相應第一、第二及第三控制油管相連,每一連有單向閥的控制油管分別經回油單向閥(250)與變壓油路(249)相連通;在檔位預換閥(158)上依次設有布置較遠的倒檔副油口及一檔以上的各檔副油口,這些油口分別經各自油管與控制相應檔位同步接合套的動作缸連通;在檔位預換閥上還設有低檔接合套分離油口(185),該油口設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置處,與相重合的高速檔副油口合在一起、並經帶有遲洩閥(273)的油管(186)與變速器中的分離缸(204)連通。
26.根據權利要求3、15、16、18、19或20所述的變速器,其特徵在於液壓系統的油泵(208)的壓油管(209)分成兩股,一股經卸荷閥(259)後與回油管(266)相連通,另一股經單向閥(210)與常壓油路(258)連通,常壓油路又分別通向卸荷閥(259)的通油口(262)、檔位預換閥(158)的進油口(160)和離合器分離閥(241)的進油口(243),離合器分離閥的出油口(245)經變壓油路(249)通向換檔閥(125)的進油口(127),離合器分離閥(241)被制動踏板及通過控制油口(246)被液壓油控制時,其出油口(245)與常壓油路(258)斷開而與回油管(266)連通;在換檔閥(125)的閥體(126)上只設第一、第二和第三控制油口(141)、(142)和(143),這三個油口分別經第一、第二和第三控制油管(151)、 (152)和(153)通向變速器中的油路接頭(156)上的相應通油環槽;在檔位預換閥(158)的閥體(159)上依次設有倒檔接合控制油口(288)、倒檔副油口(167)、間隔油口(170)和間隔一個空檔位置後所設的一檔及一檔以上的所設各檔副油口,其中,倒檔接合控制油口(288)通向倒檔換向閥(289)的控制油口(290),倒檔副油口(167)經倒檔油管(168)通向相應的倒檔動作缸(187),間隔油口(170)經常開的倒檔換向閥(289)後通向離合器分離閥(241)的控制油口(246),一檔及一檔以上的相應副油口分別經各自的油管與控制相應同步接合套的各檔動作缸連通,在檔位預換閥上還設有低檔接合套分離油口(185),該分離油口設在與低速檔中最高一檔的副油口相隔一個檔位的高檔位置處,與相重合的高速檔副油口合在一起、並經帶有遲洩閥(273)的油管與變速器中的分離缸(204)連通;換檔閥(125)的注油嘴通過齒輪(149)被檔位預換閥(158)的大齒輪(166)或齒條(製成滑閥時)帶動,檔位預換閥內的三口注油嘴(165)每移動一個檔位,相應選檔閥內的注油嘴(138)也隨之相應從所在的控制油口轉到下一個檔位的控制油口。
全文摘要
本發明的高速檔節能型變速器及液壓系統是在普通手動檔變速器基礎上,採用三個換檔離合器並通過檔位預接機構對相應檔位的同步接合套進行控制,使與傳動檔位相鄰的高和低檔被預先接合,在需換入高或低檔時,便可利用相應的主離合器以動力換檔方式迅速把所選檔位接合。這種變速器因採用專設的低檔中間軸88並經單項離合器98帶動輸出軸99,使其在直接檔及高速檔中,可讓全部或大部分傳動齒輪停止轉動,從而因消除了機械磨損而節能。
文檔編號B60K17/00GK1394769SQ0111579
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月6日 優先權日2001年7月6日
發明者韓培洲 申請人:韓培洲

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