[发明专利]具有倒档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，更具体而言涉及具有倒档齿轮制动器的变速器，该倒档齿轮制动器用来在换档到倒档传动比时减小齿轮撞击。

背景技术

这部分的说明仅仅提供与本发明有关的背景信息，其可能构成或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、同步器或其他转矩传递机构，它们协作以提供多种前进档和倒档传动比或速比。变速器输入轴可选择地连接到发动机输出轴并且包括若干齿轮，这些齿轮例如利用同步器可选择地连接到输入轴。输入轴的齿轮与可选择地连接到输出轴的相应齿轮啮合。为了获得变速器输入轴和输出轴之间的特定的前进传动比，换档机构，例如手动换档装置，控制了同步器与所需齿轮的啮合。为了从空档换档至倒档传动比，使用倒档齿轮在输入轴齿轮和输出轴齿轮之间滑动以反转输出轴的旋转方向。

倒档齿轮选择地与输入轴倒档齿轮啮合。当啮合时，输入轴倒档齿轮与倒档齿轮两者以大约相同的速度一起旋转。然后，倒档齿轮与输出轴齿轮啮合以将转矩从输入轴传递到输出轴。输出轴通常是静止的或者以与倒档齿轮相反的方向旋转。如果输出轴是静止的或者以相反方向旋转。倒档齿轮与输出齿轮的啮合可能引起冲击或齿轮撞击，这产生吵闹的刮擦和磨削噪音。如果倒档齿轮正相对于输出轴以高速旋转，则这种噪音可能是特别令人不快的。齿轮撞击对于变速器的长期耐久性能是有害的并且可以是昂贵的消费者维修账单的来源。倒档齿轮同步器系统可用来在与输出轴啮合时停止倒档齿轮旋转，然而这种倒档齿轮同步器系统实施起来可能是昂贵的。

因此，在变速器领域中还有发展空间，所述变速器包括成本效率高的机构以在驾驶者换档至倒档传动比时通过降低输入轴和倒档齿轮的旋转速度来减小齿轮撞击。

发明内容

本发明提供了具有输入轴和输出轴的变速器。输入齿轮与输入轴可旋转地固定以进行共同旋转，输出齿轮与输出轴可旋转地固定以进行共同旋转。第三轴与输入轴和输出轴大体上平行地布置，并且具有包括花键部分和非花键部分的外表面。提供了与第三轴旋转地固定以进行共同旋转的倒档齿轮组件。倒档齿轮组件包括倒档齿轮、同步器元件、同步器弹簧和保持元件。倒档齿轮布置在第三轴上并且具有第一侧、与第一侧相反的第二侧和从第一侧伸出的毂。毂包括内齿轮表面和外齿轮表面，其中内齿轮表面具有圆锥形外形。同步器元件布置在第三轴上并且在第三轴的花键部分和非花键部分之间可滑动。同步器元件具有确定了孔的内同步器表面和圆锥形的外同步器表面。外同步器表面与倒档齿轮的毂的内齿轮表面相对并且与其摩擦地接合以减小倒档齿轮和同步器元件之间的相对旋转。内同步器表面具有至少一个径向延伸的突出部，其选择地与第三轴的花键部分接合。环形保持元件布置在第三轴上并且具有内保持表面。内保持表面的一部分与毂的外齿轮表面固定地接合。同步器弹簧布置在第三轴上并且位于保持元件和同步器元件之间。保持元件的内表面与弹簧接触并且对弹簧预加载。弹簧对同步器元件施加偏压力以使同步器从第三轴的花键部分向非花键部分选择地轴向移动。倒档齿轮组件可沿着第三轴选择地轴向移动以接合输入齿轮和输出齿轮。

在本发明的实施方案中，倒档齿轮组件选择地布置在第一位置、第二位置、和第三位置中的至少一个中。在第一位置中，倒档齿轮不与输入齿轮和输出齿轮接触。在第二位置中，倒档齿轮与输入齿轮元件啮合。同步器元件的至少一个径向延伸的突出部与第三轴的花键部分接合，以使得同步器元件总体上不能围绕第三轴旋转。在第三位置中，倒档齿轮与输入齿轮和输出齿轮两者啮合。

在本发明的另一个实施方案中，所述至少一个径向延伸的突出部在第三位置中不与第三轴的花键部分接合。同步器元件在第三位置中围绕第三轴旋转。

在本发明的又一个实施方案中，倒档齿轮进一步包括从第二侧伸出的第二毂。第二毂具有径向凹槽，其构形成接收选择地操作的联接元件。

在本发明的实施方案中，同步器元件包括四个径向延伸的突出部。

在本发明的另一个实施方案中，同步器弹簧是波型弹簧。

在本发明的又一个实施方案中，外同步器表面有纹理并提供同步器元件和倒档齿轮之间的摩擦接合。

在本发明的实施方案中，有纹理的表面包括一系列径向定向的凸起的脊。

在本发明的另一个实施方案中，输入轴的倒档齿轮具有第一宽度，输出轴的套筒齿轮具有第二宽度，其中第一宽度大于第二宽度。

本发明提供以下技术方案：

方案1. 一种具有输入轴和输出轴的变速器，所述变速器包括：

与所述输入轴旋转地固定以进行共同旋转的输入齿轮；