CN101012868A - 一种六速机械式轿车变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六速机械式轿车变速器，包括与发动机相连接的输入轴，在输入轴的一侧分别设置有一二五六档输出轴、三四倒档输出轴和半轴；该六速机械式轿车变速器以三轴结构实现6个前进档，使变速器结构更为紧凑，与相同车型匹配的5速手动变速器相比总的轴向尺寸缩短，速比级差缩小，换档更为轻便，为发动机提供了更大的工作转速范围。六速变速器其速比级差和换档时间明显小于常规的5速手动变速器，减小了传动系统的动力中断，提高了整车的燃油经济性和驾驶的操控性以及变速器的使用寿命。

Description

一种六速机械式轿车变速器

技术领域

本发明涉及一种变速器，特别是一种横置前驱轿车的六速机械式轿车变速器。

背景技术

目前国内所有轿车所匹配的变速器除自动变速器外，都是具有4个档位或5个档位的手动变速器，其中以5档为主流。国内轿车变速器生产企业尚未见有六速手动变速器问世，目前匹配六速手动变速器的轿车为数极少，而且其变速器也都是从国外进口的。由于轿车变速器的布置空间有限，其变速器从5档升级为六档，如果不采用新的结构，必然带来其整车空间布置困难、重量增加和变速器操纵机构复杂化等问题，所以虽然只增加了1个档位，其开发难度却大大增加，如果在原有5档上做改进，其成本必然增加很多。与此同时，消费者对于轿车的燃油经济性要求不断提高，所以开发节油型车型所匹配的变速器更是势在必行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种六速机械式轿车变速器，该六速机械式轿车变速器以三轴结构实现6个前进档，使变速器结构更为紧凑，变速器与相同车型匹配的5速手动变速器相比总的轴向尺寸缩短，支撑刚性更好，同时整个变速器扭矩和速比范围扩大，速比级差缩小，换档更为轻便，能够提高整车的燃油经济性和驾驶的操控性以及变速器的使用寿命。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种六速机械式轿车变速器，包括与发动机相连接的输入轴以及换档操纵机构，其特征在于，在输入轴的一侧分别设置有一二五六档输出轴、三四倒档输出轴和半轴；

在输入轴上连接有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三五档主动齿轮和四六档主动齿轮；

在一二五六档输出轴上分别安装有第一主减速传动齿轮、二档被动齿轮、一档被动齿轮、六档被动齿轮和五档被动齿轮，其中，二档被动齿轮和一档被动齿轮之间有一二档同步器，六档被动齿轮和五档被动齿轮之间分别有五六档同步器，同步器与在变速器中设置的换档拨叉相连接；

三四倒档输出轴上分别安装有四档被动齿轮、三档被动齿轮、三四档同步器、倒档被动齿轮、倒档滑移齿套和第二主减速传动齿轮；

上述一档被动齿轮同时与一档齿轮和倒档被动齿轮啮合；三五档主动齿轮同时与三档被动齿轮和五档被动齿轮啮合；四六档主动齿轮同时和四档被动齿轮与六档被动齿轮啮合；

半轴上安装有半轴齿轮和法兰盘，半轴齿轮通过花键和法兰盘结合，半轴上还有差速器，该差速器包括有主减速齿轮、差速器壳体，差速器壳体内安装有行星销轴，行星销轴上安装有行星齿轮，该行星齿轮与半轴齿轮相啮合，差速器壳体通过轴承安装在变速器壳体上；

第一主减速传动齿轮和第二主减速传动齿轮同时与差速器的主减速齿轮啮合，差速器的主减速齿轮与差速器壳体固定相联。

在换档操纵机构中，此变速器采用了简洁新颖的操纵方式。换档拨叉可以在固定于壳体两端的拨叉轴上滑移，换档拨叉上的连接板带有V型槽，跨骑于转毂上，转毂上的拨头在挂档摇臂的带动下旋转，拨头拨动连接板中的卡槽，使得拨叉移动，实现换档。在选档方面，四个拨叉的四个连接板并排布置，共同跨骑与转毂上，转毂在平移过程中拨头选择不同的连接板V型槽从而实现选档。转毂式换档机构为整体式，可从变速器总成中单独拿下，十分易于装配。

本发明的六速机械式轿车变速器具有以下优点：

1、六速变速采用3轴实现，其中有三排轮共用了各自的主动轮，齿轮的使用效率很高，这样使得整个变速器在档位增加的情况下，其整体轴向尺寸缩短，提高了轴的支撑性能，提高了齿轮的承载能力，使得变速器整体的刚性更好，变速器使用寿命更长。同时对于横置前驱轿车的布置提供了更大的空间。

2、此种变速器速比范围大，速比分布合理，速比级差小，具有明显的节油效果。

3、独立的转毂式操纵机构，滑动式拨叉，选换档清晰可靠，结构简单新颖。

附图说明

图1为本发明的六速机械式轿车变速器展开后的结构示意图。

图2为本发明的六速机械式轿车变速器的各个轴之间的位置关系示意图。

图3为本发明的六速机械式轿车变速器的各轴与换档操纵机构之间关系示意图(消隐变速器壳体)；

图4为图3的左视图；

图5为操纵机构装配图。

图中所示的符号分别表示：1、输入轴，2、一档齿轮，3、二档齿轮，4、三五档主动齿轮，5、四六档主动齿轮，6、一二五六档输出轴，7、六档被动齿轮，8、五六档同步器，9、五档被动齿轮，10、换档拨叉，11、二档被动齿轮，12、一二档同步器，13、一档被动齿轮，14、第一主减速传动齿轮，15、三四倒档输出轴，16、四档被动齿轮，17、三四档同步器，18、三档被动轮，19、倒档滑移齿套，20、倒档被动齿轮，21、第二主减速传动齿轮，22、差速器的主减速齿轮，23、差速器壳体，24、行星销轴，25、行星齿轮，26、半轴齿轮，27、半轴，28、法兰盘29、直线轴承，30、一二五六档换档毂，31、操纵杆，32、三四档拨叉，33、倒档拨叉，34、倒三四档换档毂，35、销钉，36、操纵本体，37、选档柱销总成，38、换档摇臂，39、选档摇臂，40、换档柱销总成，41、倒三四档拨叉轴，42、一二五六档拨叉轴，43、一二档拨叉，44、五六档拨叉，45、挂档限位块，46、选档限位块，47、油封，48、衬套，49、弹性圆柱销，50、螺母，51、端盖，52、直线轴承，53、操纵本体定位孔；54、倒三四档换档毂34上的开口槽，55、一二五六档换档毂30上的开口槽。

以下结合附图对本发明的整体结构及工作过程作进一步的详细描述。

具体实施方式

参见图1，本发明的六速机械式轿车变速器，包括与发动机相连接的输入轴1以及换档操纵机构，在输入轴1的一侧分别设置有一二五六档输出轴6、三四倒档输出轴15和半轴27(各个轴之间的位置关系参见图2)；

在一二五六档输出轴6上安装有六档被动齿轮7，五档被动齿轮9，在它们之间有五六档同步器8，在同步器8上有换档拨叉10。同时还有二档被动齿轮11，一二档同步器12，一档被动齿轮13，第一主减速传动齿轮14都安装在一二、五六档的三四倒档输出轴6上。三四倒档输出轴15上安装有四档被动齿轮16，三档被动齿轮18，三四档同步器17，倒档被动齿轮20，倒档滑移齿套19和第二主减速传动齿轮21。

其中一档被动齿轮13同时与一档主动齿轮2和倒档齿轮20啮合；三五档主动齿轮4同时与三档被动齿轮18和五档被动齿轮9啮合；四六档主动齿轮5同时和四档被动齿轮16与六档被动齿轮7啮合；二档主动齿轮3与二档被动齿轮11啮合。第一主减速传动齿轮14和第二主减速传动齿轮21同时与差速器的主减速齿轮22啮合。

半轴27上安装有半轴齿轮26和法兰盘28，半轴齿轮26通过花键和法兰盘28结合，半轴27上还有差速器，该差速器包括有主减速齿轮22、差速器壳体23，差速器壳体23内安装有行星销轴24，行星销轴24上安装有行星齿轮25，该行星齿轮25与半轴齿轮26相啮合，差速器壳体23通过轴承安装在变速器壳体上；

第一主减速传动齿轮14和第二主减速传动齿轮21同时与差速器的主减速齿轮22啮合，差速器的主减速齿轮22与差速器壳体23固定相联。

上述结构构成了共有四排齿轮形成的六个档位，一二五六档输出轴6和三四倒档输出轴15的轴头各有一个固连的齿轮与差速器的主减速轮22啮合，从而驱动差速器壳体23，差速器壳体23带动行星销轴24上安装的行星齿轮25，行星齿轮25驱动半轴齿轮26，半轴齿轮26上的花键将半轴27的传递动力最后输入到差速器两端的两个输出法兰盘28上。

变速器的操纵机构参见图3和图5，该变速器的操纵机构为独立的转毂式操纵机构，包括操纵杆31，操纵杆31通过直线轴承52和直线轴承29安装在变速器壳体上，操纵杆31通过其端部花键和换档摇臂38用螺母50连接为一体，油封47、衬套48、弹性圆柱销49依次安装在操纵杆31上，位于直线轴承52与螺母50之间

一二五六档换档毂30与倒三四档换档毂34与操纵杆31固联。销钉35安装于操纵本体上，同时卡入倒三四档换档毂34的定位槽中。销钉35可带动操纵本体36在三四档换档毂34的定位槽中移动。同时三四档换档毂34上固联有选档限位块46和挂档限位块45，分别由选档柱销总成37和换档柱销总成40压紧。选档柱销总成37和换档柱销总成40固定于操纵本体36上。选档限位块46和挂档限位块45上设计了选档和换档所需的轨迹曲线槽，使得选档柱销总成37和换档柱销总成40可以在其曲线槽内滑动，从而实现选档和换档的手感。

本发明的六速机械式轿车变速器的工作过程如下：

发动机的动力通过离合器传给输入轴1，该输入轴1上的一档齿轮2、二档齿轮3、三五档主动齿轮4、四六档主动5均与输入轴1固定相联，它们将动力传输到一二五六档输出轴6和三四倒档输出轴15上空转的各个档位被动齿轮。上述一二五六档输出轴6、三四倒档输出轴15通过花键与同步器8、一二档同步器12、三四档同步器17的齿毂联接，上述同步器的滑套与齿毂通过花键联接，而换档拨叉10骑跨在上述同步器的滑套上，滑套随换档拨叉10一起移动。当换档时，控制换档摇臂38，图3所示的位置为三四档空档位置。换档摇臂38在外力作用下，带动操纵杆31平移，进行选档，则一二五六档换档毂30与倒三四档换档毂34在拨叉的V型槽中平动，同时选择预定的位置，如果某档位被选中，则它的拨叉V型槽刚好介于换档毂特定设计的倒三四档换档毂34上开口槽54或一二五六档换档毂30上的开口槽55中，其他拨叉则骑跨于毂座上，起到了互锁的作用。换档摇臂38在外力作用下，带动操纵杆31旋转进行挂档，则倒三四档换档毂34上的拨头拨动三四档拨叉32在三四档拨叉轴上移动来实现三四档的换档。

换档拨叉10拨动对应档位同步器的滑套，此时一二五六档输出轴6上的一个齿轮和一二五六档输出轴6通过同步器结合，或者三四倒档输出轴15上的一个齿轮和三四倒档输出轴15通过同步器结合，一二五六档输出轴6或者三四倒档输出轴15与对应的齿轮成为一体并按一定的速比转动而传递动力。动力从三四倒档输出轴15上的第二主减速传动齿轮21或一二五六档输出轴6上的第一主减速传动齿轮14传递给差速器的主减速齿轮22，然后依次将动力传递给差速器壳体23，行星销轴24，行星齿轮25，半轴齿轮26，半轴27，最后到法兰盘28将动力输出。

当挂倒档时，一二档同步器12的滑套处于中间空档位置，使得一档被动齿轮13和二档齿轮3均不和一二五六档输出轴6结合，一档被动齿轮13则作为倒档介轮来使用。

Claims (3)

1.一种六速机械式轿车变速器，包括与发动机相连接的输入轴(1)以及换档操纵机构，其特征在于，在输入轴(1)的一侧分别设置有一二五六档输出轴(6)、三四倒档输出轴(15)和半轴(27)；

在输入轴(1)上连接有一档齿轮(2)、二档齿轮(3)、三五档主动齿轮(4)和四六档主动齿轮(5)；

在一二五六档输出轴(6)上分别安装有第一主减速传动齿轮(14)、二档被动齿轮(11)、一档被动齿轮(13)、六档被动齿轮(7)和五档被动齿轮(9)，其中，二档被动齿轮(11)和一档被动齿轮(13)之间有一二档同步器(12)，六档被动齿轮(7)和五档被动齿轮(9)之间分别有五六档同步器(8)，该五六档同步器(8)与在变速器中设置的换档拨叉(10)相连接；

三四倒档输出轴(15)上分别安装有四档被动齿轮(16)、三档被动齿轮(18)、三四档同步器(17)、倒档被动齿轮(20)、倒档滑移齿套(19)和第二主减速传动齿轮(21)；

上述一档被动齿轮(13)同时与一档齿轮(2)和倒档被动齿轮(20)啮合；三五档主动齿轮(4)同时与三档被动齿轮(18)和五档被动齿轮(9)啮合；四六档主动齿轮(5)同时和四档被动齿轮(16)与六档被动齿轮(7)啮合；

半轴(27)上安装有半轴齿轮(26)和法兰盘(28)，半轴齿轮(26)通过花键和法兰盘(28)结合，半轴(27)上还有差速器，该差速器包括有主减速齿轮(22)、差速器壳体(23)，差速器壳体(23)内安装有行星销轴(24)，行星销轴(24)上安装有行星齿轮(25)，该行星齿轮(25)与半轴齿轮(26)相啮合，差速器壳体(23)通过轴承安装在变速器壳体上；

第一主减速传动齿轮(14)和第二主减速传动齿轮(21)同时与差速器的主减速齿轮(22)啮合，差速器的主减速齿轮(22)与差速器壳体(23)固定相联。

2.如权利要求1所述的六速机械式轿车变速器，其特征在于，所述的同步器(8)、一二档同步器(12)、三四档同步器(17)、五六档从动轮之间的同步器为锁环式单锥面同步器或者锁环式多锥面同步器，或者自增力式同步器。

3.如权利要求1所述的六速机械式轿车变速器，其特征在于，当挂倒档时，一二档同步器(12)的滑套处于中间空档位置，使得一档被动齿轮(13)和二档齿轮(3)均不和一二五六档输出轴(6)结合，一档被动齿轮(13)则作为倒档介轮使用。

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