阅读说明：本技术 半自动换挡升扭副变速机构 (Semi-automatic shift gears, which rise, turns round secondary gear ) 是由 韦光珍 吴有智 张玉平 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种半自动换挡升扭副变速机构,输出轴2和输入轴1同轴布置,主动齿5位于输入轴1端部,主动齿5轴向开孔,输出轴2插入主动齿5中央并和输入轴1内的凹槽实现滑动配合,主动齿5和中间轴13的从动齿15啮合,中间轴13的中间轴主动齿14和输出轴从动齿10啮合,输出轴从动齿10安装在单向离合器41的外圈上,单向离合器内圈11安装在输出轴2上。本发明在能够利用发动机的摩擦功来辅助制动、从而控制车速保证行车安全的前提下,车辆在行驶中需要换挡时,该机构可以实现不踏离合器踏板顺利换档,从而减轻汽车驾驶人的操作劳动强度、延长离合器的使用寿命、节约车辆的使用维修费用、同时还能增大车辆的爬坡能力、提高车辆的动力性。(It is risen the invention discloses a kind of semi-automatic shift gears and turns round secondary gear, output shaft 2 and input shaft 1 are coaxially arranged, driving tooth 5 is located at 1 end of input shaft, 5 axial aperture of driving tooth, output shaft 2 is inserted into groove realization of 5 center of driving tooth simultaneously and in input shaft 1 and is slidably matched, the engagement of the driven tooth 15 of driving tooth 5 and jackshaft 13, the jackshaft driving tooth 14 and output shaft driven tooth 10 of jackshaft 13 engage, output shaft driven tooth 10 is mounted on the outer ring of one-way clutch 41, and one-way clutch inner ring 11 is mounted on output shaft 2.The present invention is under the premise of can utilize the frictional work of engine to carry out auxiliary braking, guarantee traffic safety to regulation speed, when vehicle needs to shift gears under steam, the mechanism may be implemented not step on the smooth gear shift of clutch pedal, to mitigate the operation labor intensity of motorist, the service life for extending clutch, the use and maintenance expense for saving vehicle while the climbing capacity that can also increase vehicle, the dynamic property for improving vehicle.)

半自动换挡升扭副变速机构

技术领域

本发明涉及汽车变速器领域，是一种安装在手动变速器上辅助进行半自动换挡的副变速机构。

背景技术

现在国内无论是重卡、中卡、轻卡还是微面微卡，都使用手动换挡的机械变速器，这种变速器虽然具有结构简单、成本低廉、维修方便以及传动效率高等优点，但由于换档时需要踏离合器踏板才能实现换档，在车辆重载、堵车以及城市拥堵工况行驶时、频繁使用离合器不仅会增加驾驶操作强度、同时还容易导致离合器早期磨损，增加车辆的使用维修成本，这是现有手动机械变速自身结构所无法避免的。另外，由于车辆空载时车轻、满载时车重、质量差比较大、超载时更为严重，导致变速器和发动机匹配时难以兼顾，发动机的动力性和经济性难以得到充分发挥。

手动挡小汽车也因为其换挡困难使得新手学习起来很难，需要长时间练习才能熟练换挡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对手动挡变速箱换挡操作繁琐、对离合器磨损严重等问题，提供了一种副变速结构，将其安装在手动变速箱上可以实现半自动换挡。

本发明采用下述技术方案：

一种半自动换挡升扭副变速机构，包括输入轴和输出轴，输入轴上有主动齿和中间轴的从动齿啮合，中间轴的中间轴主动齿和输出轴从动齿啮合，输出轴从动齿安装在单向离合器的外圈上，低档单向单向离合器内圈安装在输出轴上。

输出轴上安装有换挡齿毂，输出轴从动齿内侧有低档结合齿，换挡齿毂上套有换档齿套，移动换挡齿套的位置可以控制换挡齿毂是否联接低档结合齿。

输出轴和输入轴同轴布置，主动齿侧面有直接档结合齿，通过换挡齿套的位置可以控制换挡齿毂是否联接直接档结合齿。

主动齿位于输入轴端部，主动齿轴向开孔，输出轴***主动齿中央并实现滑动配合。

主动齿通过直接档单向离合器和直接档结合齿联接。

直接档单向离合器安装在主动齿内孔中，其外圈和主动齿同步转动，直接档单向离合器内圈和直接档结合齿连接，两者空套在输出轴上。

输入轴和输出轴通过两个轴承固定安装位置，一个轴承和输入轴配合，另一个轴承和输出轴配合。

副变速机构安装在主变速器侧面，通过电动换挡机构控制换挡齿套的位置，通过手动换挡机构控制主变速器。本副变速机构和住变速器配合使用，输出轴通过其端部的输出轴主动齿将动力传递到主变速器，输出轴最大输出扭矩小于或等于主变速器所能承受的最大输入扭矩。

本发明的有益效果：

本发明满***通安全法规、在车辆行驶需要时，能够可靠利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速、从而保障行车安全，同时还可以优化发动机和变速器之间的匹配，让发动机性能得到更加充分的发挥，从而提高整车的动力性和燃油经济性；还可以改变传统的驾驶模式、减轻汽车驾驶人的劳动强度，在正常行驶时换挡不再需要踩离合器，大大减少操作难度；可以显著延长离合器的使用寿命、节约汽车的使用维修费用；

不需要改变原有的手动档主变速器结构，只需要将主变速器壳体切开，***安装本副变速器机构即可完成对现有手动档变速器的改装。本发明结构简单、成本低廉、制造容易、维修方便、特别适合中国国情，具有较大的社会意义和经济意义，值得推广应用。

附图说明

图1为实施例2副变速机构示意图。

图2为实施例3副变速机构示意图。

图3为实施例3副变速低档单向传动示意图。

图4为实施例3副变速直接档单向传动示意图。

图5为实施例3副变速低档单向离合器锁止示意图。

图6为实施例4结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

一种半自动换挡升扭副变速机构，包括输入轴1和输出轴2，输入轴1上有主动齿5和中间轴13的从动齿15啮合，中间轴13的中间轴主动齿14和输出轴从动齿10啮合，输出轴从动齿10安装在单向离合器41的外圈上，单向离合器内圈11安装在输出轴2上。

输出轴2上安装有换挡齿毂7，输出轴从动齿10内侧有低档结合齿9，换挡齿毂7上套有换档齿套8，移动换挡齿套8的位置可以控制换挡齿毂7是否联接低档结合齿9。从动齿15的直径大于中间轴主动齿14的直径。

当换档齿套8仅和换挡齿毂7配合时，输入轴1动力经过主动齿5、从动齿15、中间轴13、中间轴主动齿14、输出轴从动齿10、单向离合器41、单向离合器内圈11传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下无需脚踏离合器即可直接操纵手柄换挡。

当换档齿套8一半和换挡齿毂7配合，另一半和低档结合齿9配合时，输入轴1动力经过主动齿5、从动齿15、中间轴13、中间轴主动齿14、输出轴从动齿10、低档结合齿9、换档齿套8、换挡齿毂7传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下车辆能够利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，但此时需要踏离合器踏板才能手动换挡。

实施例二：

输出轴2和输入轴1同轴布置，主动齿5位于输入轴1端部，主动齿5轴向开孔，开孔一直贯穿到输入轴1内，输出轴2***主动齿5中央并和输入轴1内的凹槽实现滑动配合。输入轴1上的主动齿5和中间轴13的从动齿15啮合，中间轴13的中间轴主动齿14和输出轴从动齿10啮合，输出轴从动齿10安装在单向离合器41的外圈上，单向离合器内圈11安装在输出轴2上。从动齿15的直径大于中间轴主动齿14的直径。

输出轴2中部安装有换挡齿毂7，换挡齿毂7位于主动齿5与输出轴从动齿10之间，主动齿5靠近换挡齿毂7的一侧连接有直接档结合齿6，输出轴从动齿10靠近换挡齿毂7的一侧连接有低档结合齿9。通过调节换挡齿毂7上换挡齿套8的位置可以控制换挡齿毂7是否联接直接档结合齿6或低档结合齿9。

当换挡齿套8位于中间位置时，动力传递线路为：输入轴1动力经过主动齿5、从动齿15、中间轴13、中间轴主动齿14、输出轴从动齿10、单向离合器41、单向离合器内圈11传递到输出轴2，输出轴2最后将动力通过输出轴主动齿12将动力传递到主变速器。此状态下无需脚踏离合器即可直接操纵手柄换挡。

当换挡齿套8移向主动齿5，使直接档结合齿6和换挡齿毂7联接时，动力传递线路如下: 输入轴1-主动齿5-直接档结合齿6-换挡齿套8-换挡齿毂7-输出轴2-输出轴主动齿12-主变速器。此时换档需要离合器分离，不能半自动换档，但能够可靠地利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，满***通法规为行车安全提供了必不可少的结构保障。

当换挡齿套8移向输出轴从动齿10使低档结合齿9和换挡齿毂7联接时，发动机的输出扭矩依次通过输入轴1、主动齿5、中间轴从动齿15、中间轴13、中间轴主动齿14、输出轴从动齿10、低档接合齿9、换档齿套8、换档齿毂7、主变速输入轴（输出轴2），将发动机的输出扭矩放大升扭后输入主变速器。特别要指出的是：当副变速换档齿套8处于现在这个位置时，发动机的输出扭矩传递给主变速器时、不再经过单向离合器41此时单向离合器被锁止，故不能利用单向离合器的自动分离特性来实现换档！此时若要加档或减档，就必需使用离合器踏板，让原有的离合器分离或接合来实现换档。这个位置虽然不能半自动换档，但能够可靠地利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，满***通法规为行车安全提供了必不可少的结构保障，此时是低档传动工况。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上，扩大主动齿5的轴向开孔并将主动齿5和直接档结合齿6分离为两个结构，装入直接档单向离合器4，直接档单向离合器4外圈和主动齿5同步转动，直接档单向离合器内圈3空套在输出轴2上，并在直接档单向离合器内圈3侧面安装直接档结合齿6。具体结构如图2：输出轴2和输入轴1同轴布置，主动齿5位于输入轴1端部，主动齿5中央沿轴向开孔并安装直接档单向离合器4，开孔一直贯穿到输入轴1内，输出轴2***直接档单向离合器4的直接档单向离合器内圈3并和输入轴1内的凹槽实现滑动配合，直接档单向离合器内圈3空套在输出轴2上，并在直接档单向离合器内圈3的侧面安装直接档结合齿6，直接档结合齿6也空套在输出轴2上并和直接档单向离合器内圈3同步转动。输入轴1上的主动齿5和中间轴13的从动齿15啮合，中间轴13的中间轴主动齿14和输出轴从动齿10啮合，输出轴从动齿10安装在单向离合器41的外圈上，单向离合器内圈11安装在输出轴2上。

输出轴2中部安装有换挡齿毂7，换挡齿毂7位于主动齿5与输出轴从动齿10之间，主动齿5靠近换挡齿毂7的一侧连接有直接档结合齿6，输出轴从动齿10靠近换挡齿毂7的一侧连接有低档结合齿9。通过调节换挡齿毂7上换挡齿套8的位置可以控制换挡齿毂7是否联接直接档结合齿6或低档结合齿9。

副变速换档齿套8有左、中、右等三个不同的工作位置，如图3所示：当副变速的换档齿套8处于中间位置时，发动机的输出扭矩通过副变速的输入轴1、副变速输入轴常啮合的主动齿5、副变速中间轴常啮合的从动齿15、副变速的中间轴13、副变速中间轴13的主动齿14、副变速低档从动齿（输出轴从动齿10）、单向离合器4、单向离合器内圈11、输出轴2，将发动机的输出扭矩放大升扭后输入主变速器。此时若要加档或减档，不需要使用离合器踏板让车辆原有的离合器分离或接合，只需发动机降扭减速，单向离合器自动分离，就可以轻松手动换档，此时是低档传动工况。

当副变速换档齿套8处于如图4所示的左边位置时，发动机的输出扭矩依次通过：副变速输入轴1-主动齿5-直接档单向离合器4-副变速直接档单向离合器内圈3-副变速的直接档接合齿6-换档齿套8-换档齿毂7-输出轴2，将发动机的输出扭矩输入主变速器，扭矩值不变。此时若要加档或减档，同样只需发动机降扭减速，单向离合器自动分离就可以轻松手动换档，此时是直接档传动工况。

当副变速换档齿套8处于如图5所示的右边位置时，发动机的输出扭矩依次通过输入轴1、副变速输入轴常啮合主动齿5、副变速中间轴从动齿15、副变速中间轴13、副变速中间轴主动齿14、副变速低档从动齿（输出轴从动齿10）、低档接合齿9、换档齿套8、换档齿毂7将发动机的输出扭矩放大升扭后输入到输出轴2上，输出轴2通过输出轴主动齿12将扭矩传递到主变速器。特别要指出的是：当副变速换档齿套8处于现在这个位置时，发动机的输出扭矩传递给主变速器时不再经过单向离合器，此时单向离合器被锁止，故不能利用单向离合器的自动分离特性来实现换档！此时若要加档或减档，就必需使用离合器踏板，让原有的离合器分离或接合来实现换档。这个位置虽然不能半自动换档，但能够可靠地利用发动机的摩擦功来辅助制动控制车速，满***通法规为行车安全提供了必不可少的结构保障，此时是低档传动工况。

实施例4：如图6是利用本副变速机构对现有手动档变速箱进行改装，本副变速机构安装在原有的主变速器侧面，原有的主变速器安装在主变速前壳体21、主变速器壳体24和主变速器后端盖26中并设有手动换挡机构25，将原有主变速前壳体21和主变速器壳体24分离，在两者之间安装副变速壳体22，本副变速机构安装在副变速壳体22中并位于主变速器侧面，将输出轴2上的输出轴主动齿12和主变速器的输入轴上的从动齿啮合起来。在副变速壳体22上安装副变速的电动换挡机构23，通过电动换挡机构23控制换档齿套8的位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。