车辆变速器 本发明涉及一种组合式车辆传动系统，特别是涉及一种组合式车辆机械变速器及其手动换档控制装置，所述变速器包括与一主变速部分串联的分动式输入部分，该主变速部分与一双速区段式输出部分串联。更进一步说，本发明涉及一种带有手动换档控制装置型的组合式变速器，所述换档控制装置包括用于选择主变速部分档位(传动比)的变速轴构架总成，至少所述主变速部分的传动比之一可选自变速轴构架总成的两不同位置，还包括一控制装置或开关装置，用以检测变速轴构架总成位于上述两位置处的定位并据此对所述双速区段式部分进行自动换档。
众所周知，现有技术中，组合式变速传动系统包括手动换档的多档主变速部分，所述部分与一个或多个通常为区段式、分动式或者区段/分动结合式的副传动系部分串接在一起。所述副传动部分一般为输入和/或输出副变速部分，但仍可用多档主动轴、分动箱或类似装置。这种组合式变速传动系统的实例可参照下述美国专利，3,648,546；3,799,002；4,455,883；4,527,447和4,754,665，上述专利所公开的内容在此用作参考。
仅需驾驶员沿一呈H型延伸的换档档位图操作—变速杆来同时控制主变速器和副变速传动装置之换档控制装置或总成在现有技术中也已公知，这可参见美国专利3,429,202；4,455,883；4,561,325和4,633,725，上述专利公开的内容在此作为参考。
这些俯拾皆是且广泛应用于手动换档的重载车辆上的变速器，因为除了变速杆外，还有一对开关，必须进行手动操作或者需要采用双H型换档控制从而必须具有附加的变速杆横向运动，因此并不完全令人满意。
通过提供一种10速(档)组合式变速器，该变速器包括一多档主变速部分及与其串列连接的多档副变速部分，所述副变速部分最好至少包括双速区段式传动机构，其区段传动比之一仅以两个受控制的传动比由主变速部分变速轴构架总成的同一换档拔叉加以利用，这样可以克服或减少现有技术的上述缺陷。变速器的换档控制装置包括一由常规的变速杆或十字轴式换档指销驱动的变速轴构架，并设定出用于移动与主变速部分的传动比或由双速副区段传动比组合的诸传动比相应的变速轴和换档拔叉的两不同位置。在上述与某一换档拔叉的运动相应的两不同位置间的换档指销致动的变速轴构架的移动在该构架内进行检测，从而启动设置于所述变速器并使所述双速副区段部分换档地诸装置。
这种类型的变速器在商业上大获成功，并由本发明的受让人伊顿公司以“Super-10”商标进行销售，此类变速器描述在美国专利4,754,665；4,974,468和4,944,197中，其公开的内容在此用作参考。
由于这些变速器在现有技术上作出了重要改进，注定也对副变速部分的支承简化及换档平稳性方面作出了改进。
按照本发明，上述美国专利4,944,197和4,974,468中描述过的变速器的设计与控制，通过提供一具有同样数量的档位，同样多的齿轮配置以及同样需求的档位图使传动系统得以改善，并提供进一步改进的换档平稳性和/或一更经济的副变速部分结构，该副变速部分具有一简化的支承构造。
通过使用一双速输入分动式变速部分和一个双速输出区段变速部分来取代现有技术中将与区段式输出副变速部分组合的三齿轮配置的变速结构可完成上述目的。在现有技术的变速器中，分动式副变速部分由一手动选择器驱动，而输出区段式副变速部分则由一可检测主变速部分换档机构的定位位置的传感装置驱动。
因此，本发明的目的是提供一种新型的改进的组合式车辆传动系统。通过阅读本发明之最佳实施例的详细描述并结合相关的附图，可得知本发明的上述及其他目的，以及本发明的优点。
图1为现有技术变速器示意图；
图1A为图1所示现有技术变速器副变速输出部分的局部剖视图；
图2为本发明变速器示意图；
图2A为图2所示变速器区段式输出部分的局部剖视图；
图3为图1和图2所示变速器的档位及各档传动比变化率的示意图；
图4为本发明变速器的俯视图；
图5为图2所示变速器变速轴构架总成的俯视图；
图6是沿图5中6-6线方向的垂直剖视图；
图7，8和9是沿图5中7-7线方向分别表示变速轴构架总成之可选操作位置的局部剖视图；
图10和11分别是相应于图7和图8中变速轴构架总成位置沿图5中的10-10线方向的局部剖视图，而
图12为一种典型的由弹簧作用的柱塞装置总成的局部剖视图。
为简便起见，下述描述中使用某些术语，而且这些术语并不仅仅局限于此。术语“向上”，“向下”，“向右”和“向左”分别指附图中代表的方向。术语“前”和“后”分别是指按常规装置于车辆上的变速器的前后端，在图1中则分别是指变速器的左边和右边。术语“向里”和“向外”分别是指朝向该变速器几何中心或由几何中心往外的方向及相应的部件。所述的术语包括上面特别提到的这些词语及其派生词，还包括具有类似含义的一些词。
词语“组合式变速器”是指具有主变速部分和副(辅助)传动装置，例如副变速部分的变速器或齿轮变速器，上述主副变速部分串列连接，从而使在主变速部分中选择的齿轮减速传动比能与在副变速部分中选择的齿轮减速传动比进行组合。
现参照图1和1A，给出了现有技术的组合式变速器10。该变速器10是一种十速变速器，已由前面提到的美国专利4,944,197；4,974,468和4,754,665公开。该变速器10包括一主变速部分12和与之串接的副变速部分14，该副变速部分14具有区段式和分动式齿轮传动机构。一般地，变速器10装于一单独的多壁外壳之中，包括一由原动机诸如柴油机(图中未示出)驱动的输入轴18，而原动机通过可选择地断开通常是接合着的摩擦式主离合器(图中未示出)来驱动上述输入轴18。
在主变速部分12中，输入轴18上带有一输入齿轮20，用于至少驱动一中间轴总成22。如现有技术中所周知并在此用作参考的美国专利3,105,395和3,335,616所披露的那样，输入齿轮20最好是以基本相同的旋转转速同时驱动实质上一样的若干主变速部分的中间轴总成。主变速部分的每个中间轴总成包括一中间轴24，分别由轴承26和28支撑于壳体16上，其上固装有主变速部分中间轴齿轮30，34，36和38。诸主变速部分驱动套装在变速器主轴46上的齿轮或主轴齿轮40，42和44，并且，每次通过滑动接合套48和50，可有选择地与主轴46接合，从而驱动其旋转，这在现有技术中亦是公知的。接合套48也可用于将输入齿轮20与主轴46接合，以在输入轴18与主轴46之间提供直接档传动关系。最好是每个主变速部分的主轴齿轮与主轴46同心并环绕在主轴上，并可与相应的中间轴上的齿轮组保持常啮合，并由相应的中间轴齿轮组可滑动地支承，其安装结构和特有的优点由前已提及的美国专利3,105,395和3,335,616作了更为详细的说明。一般地，接合套48和50是分别通过换档拔叉或拔叉52和54进行轴向定位，所述拔叉与相应的变速轴构架总成相连，该构架总成将在下面进行进一步详述。在最佳实施例中，接合套48和50采用最常用的不带同步装置的双向作用牙嵌式接合套。
主变速部分主轴齿轮44为倒档齿轮，通过传统的中间齿轮57与中间轴齿轮38保持常啮合。牙嵌式接合套48和50为具有三个位置的接合套，即它们可位于中间轴向非移动的非啮合位置(如图中示)或位于向右或向左的全啮合位置。
副变速部分14与主变速部分12串列连接，并且为三排(齿轮)，四速分动/区段组合式副变速器，如上述美国专利4,754,665中所描述的那样。主轴46伸入副变速部分14其轴颈支承于输出轴58的内端，而该输出轴58则伸出变速器的后端。
副变速部分14包括若干基本相同的副中间轴总成60，每个总成则包括一副中间轴62，该副中间轴62由轴承64和66支撑于壳体16上，其上固装有三个副变速部分中间轴齿轮68，70和72，可随副中间轴一起旋转。副中间轴齿轮68与副变速部分分动齿轮74保持常啮合并支承着齿轮74。副中间轴齿轮70与副变速部分分动/区段齿轮76常啮合并支承着该齿轮76，该齿轮76套装在输出轴58的一端并和与其同轴线的主轴46的内端相邻。副中间轴齿轮72与副变速部分区段齿轮78常啮合并支承该区段齿轮78，所述的区段齿轮78套装在输出轴58上。因此，副变速部分中间轴齿轮68和分动齿轮74组成第一齿轮排，副变速部分中间轴齿轮70和区段齿轮76组成第二齿轮排，而副变速部分中间轴齿轮72和区段齿轮78组成第三齿轮排，或叫做齿轮组，这些齿轮排是上述组合式分动/区段型副变速部分14的齿轮排。
使用一滑动的两位置牙嵌式接合套80，以便有选择地将分动齿轮74或分动/区段齿轮76之任一接合到主轴46上，而使用一两位置同步接合装置82，以便有选择地将分动/区段齿轮76或区段齿轮78之任一接合到输出轴58上。双向作用式牙嵌式接合套80的结构与功能实质上等同于主变速部分12中所使用的滑动接合套48和50的结构和功能，而双向作用式同步接合装置82的功能实质上等同于现有技术双向作用式同步接合装置的结构和功能，可参见美国专利4,462,489；4,125,179和2,667,955而得知这方面的例子，上述专利所公开的内容在此用作参考。所示的同步接合装置82是上述美国专利4,462,489中所描述过的销柱型同步器。
分动牙嵌式接合套80为两位置接合装置，可有选择地位于最右端或最左端，从而分别将齿轮76或74之一接合到主轴46上。该分动牙嵌式接合套80由换档拔叉84轴向定位，而该换档拔叉84则由两位置柱塞型促动器86控制，该促动器86可由位于变速杆球头上的驾驶员选择开关(例如一按钮或类似物)进行操作，这在现有技术中已是公知的。两位置同步接合装置82亦为一种两位置接合套，可有选择地定位在其最右端或最左端位置之一，从而有选择地分别将齿轮78或76之一接合到输出轴58上。接合装置82由换档拔叉88定位，而该拔叉88则由一两位置柱塞装置90操作，其操作与控制将在下进一步详细地说明。
通过对分动接合套80和区段接合套82两者有选择地在相应轴上进行前后轴向的定位，可产生四个不同的主轴转速相对于输出轴转速的传动比。因此，副变速部分14为一种三排齿轮的副变速器，它为分动与区段组合式的，可在输入轴(主轴46)与输出轴(轴58)之间产生四个可选择的速度比或传动比。主变速部分12提供一个倒档和三个可选择的前进档。但是上述可选择的主变速部分前进档中有一个档，即与主轴齿轮42有关的低速档在高速区段内不使用。因此，该变速器10可恰当地称之为“(2+1)*(2×2)”型变速器，根据是否需要解除高档及实际可操作性，该变速器可具有9或10个可选前进档。
虽然区段接合套82应该采用同步接合装置，然而双向作用式分动接合套80则不需采用同步装置。图3示出了变速器10的换档档位图。每变速杆垂直方向的位置标度表示分动变速的换档位置，而从H型档位图的3/4和5/6分支处到7/8和9/10分支处水平方向的移动则表示以低档区段进入高档区段的变换。如上所述，分动换档是通过车辆操作者致动的变速杆手柄处的分动按钮或类似装置用常规的方式来完成的，而区段接合套换档装置的操作则自动响应于变速杆位于档位图的中间和最右边的分支之间的移动(见图3所示，下面还将详细详述)。这种常规型式的区段式换档装置在现有技术中已公知，也可参见前述美国专利3,429,202；4,455,883；4,561,325和4,633,725。
再结合附图3，并假设要求某变速器各档传动比的相应的变化率大体上相同，则其主变速部分传动比变化率基本上相同，而副变速部分(分动)的传动比的变化率大体上应该等于主变速部分传动比变化率的平方根，区段传动比变化率则应该大约等于主变速部分传动比变化率的N次方，此处N等于主变速部分传动比变化率在两个区段中出现的次数(即，在(2+1)*(2×2)型变速器10中，N＝2)。假定上述理想的传动比，则就会选择接近这些传动比的齿轮对传动。在上面的例子中，副变速部分(分动)传动比的变化率约为33.3％，而区段传动比的变化率则为316％，这大体上适合于具有约为78％的传动比变化率的“2+1”型主变速部分，因为1.78的平方根约等于1.33而1.78的平方(即N＝2)则约等于3.16。
为取得较高的传动效率和相对较平稳的操作，副变速部分(分动)及区段传动齿轮最好是采用螺旋齿轮。参照图1A，可看出使用一对相互对置的滚锥轴承构成轴承总成83，该轴承总成上支承着分动/区段齿轮，此外轴承总成83还用于支承与输出轴58相应的轴承总成59，并满足特定的需求以保证对这些轴承总成予以适当的润滑。
本发明的十速变速器200示如图2和2A。变速器200中的结构和功能实质上等同于变速器10之各部件的相应部件采用一类似的后带A的标号用于标记。
该变速器200包括一双速输入分动变速部分202，之后串接有一个“2+1”型主变速部分12A，紧接着双串接有一个双速输出区段式变速部分204。具有一输入分动变速部分和一输出区段变速部分的变速器可参见美国专利 5,370,013和5,385,066，上述专利公开的内容在此作为参考。
该变速器200包括一输入轴206，该输入轴伸入输入分动变速部分202中，其上带有分动接合套80A，用于将输入齿轮208或210之任一接合到输入轴206上。输入齿轮208和210分别与中间轴216上的中间齿轮212和214保持常啮合。
中间轴216上还固装有中间轴齿轮34A，36A和38A，可随中间轴216旋转，而该中间轴216则由轴承26A和28A支承在壳体218中。中间轴216及其所带的齿轮组成了一前端的中间轴总成220。如前面所述的变速器10，该变速器200最好也具有若干实质上一样的前端中间轴总成。
诸主变速部分齿轮40A，42A和44A套装于变速器主轴22上，通过牙嵌式接合套48A和50A，每次可有选择地接合上述齿轮。还可使用接合套48A(与接合套80A配合)将输入轴206直接与主轴222接合。
主轴齿轮44A为倒档齿轮并与中间齿轮57A常啮合，而该中间齿轮57A又与中间轴齿轮38A常啮合。牙嵌式接合套48A和50A是一种三位置接合套，通过换档拔叉52A和54A可分别将该接合套置于中间空档或非接合位置(如图示)，也可向前或向后置于接合位置处，所述的换档拔叉52A和54A则连于主变速部分变速轴构架总成上。
输出区段式变速部分204包括一个或多个后端中间轴总成224，每一总成又包括一后端中间轴226，由轴承64A和66A支承于壳体218上。主轴222伸入该输出区段变速部分204，其上固定有区段齿轮76A，该齿轮76A与固定于后端中间轴226上的后端中间轴齿轮70A常啮合。后端中间轴226上还装有另一个后端中间轴齿轮72A，该齿轮72A则与套装在输出轴228上的输出齿轮78A常啮合。输出轴228上装有一二位置双向作用式同步接合套82A，用以有选择地接合齿轮76A/主轴222或输出齿轮78A。
对于变速器10，其分动接合套80A为一种2位置接合套，通过由2位置致动器86A控制的换档拔叉84A使该接合套轴向定位，而该致动器则响应于驾驶员对分动按钮230或类似装置的操作而操作，所述的分动按钮230或类似装置位于变速杆234的手柄232上。对于变速器10，区段接合套82A为一种2位置接合套，通过由一2位置致动器90A控制的换档拔叉88A使该接合套轴向定位，该致动器则响应于一传感器或类似传感装置进行操作，所述传感装置连于主变速部分变速轴构架总成上。分动接合套80A可以是同步式或非同步式。
图3所示的档位图及可能的传动比可等同地应用于变速器10和200上。
通过在变速器200中使用一前端分动变速部分结构，对于变速器10所必须的分动轴承总成83就可取消，而对于所有分动变速的换档来说，其档位的变化都是一样的，由此可对这种换档平顺性的优选方案予以简化。
用于控制主变速部分12和12A换档的换档控制器或控制装置以及分动变速部分14和204的区段部分接合套82或82A构成于变速轴构架总成56上。结合附图4～6，该变速轴构架总成56包括一可安装于变速器箱体16之上开口端的壳体94，该壳体94中可装配区段接合套致动柱塞总成96。变速轴壳体94上支承着第一换档轴(也称为“变速轴”和/或“变速柱”)96和第二换档轴98，该档轴98可单独使由其控制的接合套产生轴向移动。换档轴96上带有用于可随其轴向移动的换档拔叉54A。而换档轴98上，则带有可随其轴向移动的换档拔叉52A。变速轴(换档轴)构架总成94上还支承着一可轴向移动及转动的控制轴100。换档轴96，98和控制轴100可分别沿轴线102，104及106轴向移动，上述轴实质上是相互平行的。为使控制轴100能依次在壳体94中轴向移动及转动，该轴100可固装于壳体上并支承一轴套100A，用以使该轴套能轴向及旋转地移动，可参见附图7～9。
换档轴96，98的操作是常规的操作，包括换档轴96从其轴向非移动的位置，即中间空档位置处分别向右和向左移动，从而使齿轮40A和210分别与主轴222接合；还包括换档轴98分别向右和向左的移动，用以使齿轮44A和42A分别与主轴222接合。108处设置了一常规的互锁机构，用于防止换档轴96和98由其空档中间位置同时移动，从而防止每次使一个以上的主轴齿轮接合主轴222。变速轴壳体97上设置有一开口110用于容纳一换档指销(图中未示出)，该指销装于常规的直接控制变速杆234或遥控机构的十字轴上，这在已有技术中是公知的。壳体94上具有这种装置，如：在邻近开口110处有螺纹孔112，使常规的变速杆换档轴顶盖或遥控机构的安装成为可能。控制轴100上固装有可随其转动及轴向移动的轴套件114。轴套114上开有一大体上向上开口的凹槽116，用于容纳换档指销的下端，从而在该处构成一“球头-凹槽”型连接。由此可知变速轴构架总成56既非常适于直接换档控制型的变速器10，也同样非常适于遥控换档型的变速器200。
固定于控制轴100上并可随其轴向移动及转动的是一对基本相互径向对置的换档凸舌件118和120，图示中和轴套件114为一体。换档轴96上固装有可随其轴向移动的滑块件122，其上设有一基本沿圆周方向延伸的槽124，该槽124由相对置的作用面或配合面126和128构成，上述面126和128用于有选择地与换档凸舌件118相配合。可看出，在控制轴100和换档轴96的非移动位置处，凸舌118与槽124对齐并可转过该槽。与上类似，换档轴98上装有一换档滑块件130，该滑块件130上设有一基本沿圆周方向延伸的槽132，该槽亦由两个对置的作用面134和136构成，面134和136可有选择地与换档凸舌件120相配合作用。
滑块件122设置有沿其上两作用面126和128之间贯通并使该两面间断轴向延伸的第一轴向槽138和第二轴向槽140。换档滑块件130上设有一轴向延伸导引面或导引槽142，并将其上的两作用面134和136间断开。
结合所有附图，尤其是附图7～9，将对变速轴构架总成56的操作进行更详细的描述。为任选变速器200的低倒档，高倒档，第一或第二档的操作，控制轴100被顺时针转到其最端位置，如图9所示。在该位置处，轴套116将与换档滑块件122接触，限制控制轴100进一步顺时针转，这在现有技术中是已知的。设置一由弹簧施压的柱塞件144，从而指示给驾驶员已选择倒档及低档换档轴位置，如图3中，档位图之最右分支所示并由驾驶员靠弹性使变速器退出上述倒档或低档位置，在图9所示的位置控制轴100可分别沿轴向右移或左移，使换档凸舌件118相应地作用于面126或128上，从而分别使齿轮44A或42A与主轴222接合，以使变速器200分别以倒档或低档操作(第一/第二档)。控制轴100和换档轴96的轴向移动将同时由对置的换档凸舌件120与导引面142相互配合来导引，该导引面142设置在由另一换档轴98带有的换档滑块件130上。
为选择齿轮40A或210接合于主轴46上以使变速器200在第3、4、5或6档下操作，固定安装可一起转动的轴套114和控制轴100的位置如图7所示。弹簧施压的柱塞装置146和固定的可随轴套114转动的指销件148，最好制成一体，通过合理地选择图8所示的位置的一调整范围，这样有助于驾驶员的操作，简而言之，通过指销148对柱塞146的初次配合，将保证驾驶员使控制轴100正确地进行旋转定位以进行图3所示档位图中中间分支的操作。如图8所示，当对控制轴100和轴套114进行定位后，控制轴100之轴向右移或轴向左移将分别使换档凸舌120与作用面134或136接合，从而分别使齿轮40A或210之任一与主轴222接合。应注意到图8所示位置，对置凸舌118与设置在换档滑块122上的导引槽140对齐，从而可使控制轴100在其轴向移动过程中保持正确的旋转位置。
为使变速器200选择其高速区段档位的操作(即第7、8、9或10档)，控制轴100和轴套114位于逆时针左转的最端位置，如图7所示。在该位置处，指销148将弹簧施压的柱塞146完全压下随即接触到底，给驾驶员一个关于该控制轴100正确旋转定位的肯定指示。换档凸舌件120将在控制轴100轴向右移或左移时可与作用面134或136之任一配合，从而使齿轮40A和210与主轴222接合，如上所述那样。应注意到，图7所示的位置处，凸舌件118将由设置在换档滑块件122上的槽130进行导引，以使控制轴100在其从中间位置处开始的轴向移动过程中保持正确的旋转位置。
为使变速器200完成其区段部分的换档以实现高速区段档位的操作，同步接合装置必须移动到图2所示的最左端位置。为使驾驶员在无需启动任何控制装置而仅需使变速杆移动到图3所示档位图最右端分支的前提下完成上述区段部分的换档切换，设置了一区段控制阀装置150，下面将对其进行详述。简言之，该区段控制装置包括一带槽的轴套件152，该轴套件152固装于轴100上并可随轴100旋转，其上开设有仅沿其有限的圆周部分延伸的槽154，可参见附图10和11。一弹簧施压的柱塞件156与主控阀158相连，在轴100的整个轴向位置该柱塞156轴向对准轴套152的槽部分154。简单地说，由附图10可见，当控制轴100旋转到相应于图7所示的高速区段档位置时，柱塞156将被径向向外压出，使主控阀158向设置在柱塞总成90A上的随动阀160产生一信号，从而使换档拔叉88A左移(如图所示)，而控制轴100在低速区段相应于图8和图9所示的定位而使柱塞156径向向内伸入(如图11所示)，使主控阀158向随动阀160产生一信号，使换档拔叉从图2所示位置右移，从而取得低速区段档位的操作。
在变速轴构架总成56上也装有一弹簧施压的锁销装置162，包括一由弹簧作用的锁销球164，在弹簧的作用下向里与换档轴上的槽166，168和170相互作用，使变速器保持在对中位置或轴向移动位置，从而给驾驶员一个关于变速器换档轴已准确地处于对中位置或轴向移动位置的可靠感觉。该变速轴构架总成56上还装有空档开关装置172，用于控制轴100由轴向对中位置的移动，并产生一空档或非空档控制信号，简言之，开关装置172包括一由弹簧向里偏压的柱塞174，可与控制轴100上的斜面及凹槽配合，以产生一关于控制轴100从其轴向对中非移动的空档位置处开始的轴向移动的信号。
为使变速器200能正确地操作，特别是为了防止双向作用式区段接合装置82A中所使用的同步接合套损坏，重要的是：在主变速部分处于空档位置之前，不能开始改变副区段变速部分中的档位；在刚选择的副区段变速部分档位完全接合之前，要使主变速部分仍保持在空档位置。除非控制轴100在图7和图8所示位置之间有一转动，否则不会发生所述区段部分档位的改变；而上述控制轴100的转动是不会出现的，除非换档轴96，98以及控制轴100均处于图5所示的轴向对中位置，此时换档凸舌件118和120轴向对准换档滑块122和130上沿圆周方向延伸的槽124和132。为防止在主变速部分12A位于空档之前开始区段换档，还可利用来自于开关装置172的非空档状态信号。
因此，本发明的换档变速轴壳体56在主变速部分进入空档之前不会允许从高速区段到低速区段的档位变化(反之也如此)，正如上述美国专利4,561,325所述装置那样。然而，在区段换档完成之前，禁止主变速部分的重新接合也是重要的。为完成此功能，在控制轴100上设置了一斜面凹槽178，它与一可轴向弹性压缩的柱塞件180配合，通过一区段互锁十字轴装置182，可使柱塞件180径向地向内压向控制轴100，而该十字轴182上开设有凹槽184和186，当区段接合套处于最右端或最左端位置之任一时，柱塞180分别对准凹槽184和186，还设置了一平面段190，当同步接合装置82未完全接合并推动柱塞180径向向内移动之前，该平面段190与柱塞180对准。为提供一“防止型”而非“禁止型”的互锁机构以允许主变速部分在急状况下能换档，最好将互锁柱塞件180作成可弹性压缩的形式，如图12所示，以使驾驶员可以克服区段互锁机构。最好将十字轴182与带换档拔叉88的柱塞件制成一体，或沿轴向紧固于其上。
作为一种变型，可以发现：由于在区段换档重新接合之前防止/禁止主变速部分的接合这一点仅仅在区段接合套82A由低速区段档位向高速区段档位换高档的过程中才显重要，因此，通过改进台阶型十字轴182，如图5中的点划线所示，可提供一种仅对区段换档起作用的互锁机构。
本发明也可应用于单换档轴型的变速轴构架上，如美国专利US.4,920,815所示，其公开的有关内容在此用作参考。
由此可见，本发明提供了一种改进的组合式变速器及其换档控制装置。
本发明描述的最佳实施例仅作为示例，只要不脱离本发明的实质及权利要求书所提出的保护范围，则本发明中有关部件之各种变型和/或重新组合均在本发明之列。