CN101054060A - 四轮摩托车的后桥倒挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轮摩托车的后桥倒挡机构，一根摩托车的后轮轴贯穿壳体左右两端的轴孔中分别通过轴承定位装配主、从动锥齿轮，主、从动锥齿轮分别与惰性锥齿轮啮合，主、从动锥齿轮均间隙配合在后轮轴上，两锥齿轮之间的后轮轴的轴段上花键配合一个可以轴向位移的同步套，同步套可通过轴向位移与主动锥齿轮或从动锥齿轮花键配合，拨叉卡在同步套上环绕外圆的凹槽中，主动锥齿轮与链轮座花键连接，链轮座与壳体及后轮轴间隙配合。本发明它设于四轮摩托车的后桥，采用一根后轮轴传递前进或后退的扭矩，使左、右后轮运动协调性统一，动力传递平稳，而且不必改变发动机结构，具有通用性，同时简化了后桥倒挡机构的结构，降低成本。

Description

四轮摩托车的后桥倒挡机构

技术领域

本发明涉及四轮摩托车的后桥领域，具体涉及四轮摩托车的后桥倒挡机构。

背景技术

俗称为沙滩车的四轮摩托车，因其运动性能的需要具备有倒挡机构，一种是在发动机的变速器内设置倒挡机构，这样将改变发动机的内部结构，增大发动机的体积，导致四轮摩托车的发动机、以及与发动机相关联的其他部件都需重新设计、开模，增加设计、制作成本。为不改变发动机的内部结构，另一种是采用外置倒挡器，将倒挡器安装在发动机箱体上与发动机的输出轴连接，倒挡器通过一根长轴与四轮摩托车的后桥的齿轮箱连接，通过后桥的两个半轴分别传递动力给两个后轮，或者倒挡器通过链传动机构将动力传递给后轮轴，这种外置倒挡器固定安装在发动机上，同样使发动机的体积增大，需改变车架结构才有安装发动机的空间，而且这种外置倒挡器需要在发动机箱体上钻孔、攻丝，在零部件布局已经非常紧凑的发动机箱体上很难找到理想的安装位置，装配困难，通常都需改变发动机的箱体结构。中国专利CN00244732.0公开了一种适用于三轮摩托车的后桥倒档差速器，这种后桥倒挡差速器是将倒挡机构安装在后桥的差速器箱内，它包括倒挡机构、换挡机构、后桥差速器，倒挡机构位于后桥差速器箱体内。倒挡机构的两个被动锥齿轮以光孔配合在花键轴上，两个被动锥齿轮对峙与动力输入轴上的主动锥齿轮啮合，花键轴上的离合器通过换挡机构的拨叉拨动左右轴向移动与两个被动锥齿轮通过端面凹凸配合传递动力，该花键轴上花键配合的圆柱直齿轮与后桥差速器的右半轴上的圆柱直齿轮相啮合。换挡机构由拨叉、换挡杆、钢球、压力弹簧组成，其中固定有拨叉的换挡杆上有槽，槽内设有钢球，钢球上方有压力弹簧，压力弹簧安装在箱体内。这种将倒档机构安装在差速器箱体内，后轮输出轴分为左、右半轴，所采用的传动齿轮为圆柱直齿轮的后桥倒挡差速器，其不足之处在于，后桥的输出轴分别为左、右两个半轴，使左、右后轮运动协调性差，必须设置一个差速器来分配传动力，使后桥的结构更加复杂，而且所采用的零部件较多，成本高，需要的安装空间大。尤其是这种结构的倒挡机构需要经过不同轴上的齿轮啮合来完成异轴间的动力传递，由于轴和齿轮在制作工艺以及装配工艺上客观存在的差异，在动力传递的过程中，其动力传递的稳定性会受到较大的影响，存在较多的损耗。

发明内容

本发明是针对上述技术存在的不足，提供一种四轮摩托车的后桥倒挡机构，它设于四轮摩托车的后桥，采用一根后轮轴传递前进或后退的扭矩，使左、右后轮运动协调性统一，动力传递平稳，而且不必改变发动机结构，具有通用性，同时简化了后桥倒挡机构的结构，降低成本。

本发明的技术方案是这样实现的：包括壳体、后轮轴、拨叉机构、链轮座，一根作为摩托车后桥的后轮轴从壳体左右两端的轴孔贯穿壳体，壳体左右两端的轴孔中分别通过轴承定位装配主动锥齿轮、从动锥齿轮，主动锥齿轮、从动锥齿轮的有锥齿一端位于壳体腔内，且分别与壳体中通过轴承配合的惰性锥齿轮啮合，主、从动锥齿轮均间隙配合在后轮轴上，两锥齿轮之间的后轮轴的轴段上设有一个可以轴向位移的同步套，同步套设有内花键与后轮轴花键配合，同步套设有外花键通过轴向位移与主动锥齿轮或从动锥齿轮花键配合，同步套上设有环绕外圆的凹槽，拨叉机构的拨叉卡在同步套上环绕外圆的凹槽中，主动锥齿轮的另一端设有外花键与链轮座花键连接，链轮座分别通过轴承与壳体及后轮轴配合，并由螺纹连接在该端后轮轴上的定位套轴向限位，后轮轴的另一端通过轴承与壳体配合，一个碟刹盘座花键连接在后轮轴上，一个固定座与碟刹盘座和后轮轴螺纹连接形成反向限位。

所述主动锥齿轮、从动锥齿轮上均分别通过两个并列的轴承与壳体左右两端的轴孔配合。

所述壳体左右两端轴孔的外端均有突出的颈部，突出的颈部分别插入车架的两个后轮叉中固定。

由于采用了上述方案，其后桥只采用一根后轮轴，使左、右后轮运动协调性统一，省去了现有采用两根半轴的后桥须安装的差速器，降低制作成本。作为摩托车后桥的一根后轮轴从壳体左右两端的轴孔贯穿壳体，壳体左右两端轴孔的外端均有突出的颈部，突出的颈部分别插入车架的两个后轮叉中固定，这种装配方式解决了壳体所受冲击载荷的卸荷要求，增强了后桥倒挡机构的使用寿命。本倒挡机构所有锥齿轮均采用并列的两个轴承与壳体配合定位，既保证了后桥倒挡机构运动副的稳定性和可靠性，又降低了运动过程中后轮轴的弯曲变形对锥齿轮回转运动的不良影响。后轮轴与主动锥齿轮、从动锥齿轮间隙配合，主、从动锥齿轮分别与惰性锥齿轮啮合，主、从动锥齿轮之间的后轮轴的轴段上花键配合一个可以轴向位移的同步套，主动锥齿轮、从动锥齿轮、后轮轴、同步套处于同轴心同步旋转，通过同步套轴向位移使同步套上设有的外花键与主动锥齿轮或从动锥齿轮花键配合来转换同步套及后轮轴的旋转方向，由此带动摩托车的后轮转变旋转方向，实现前进或者后退行驶。由于主动锥齿轮、从动锥齿轮、后轮轴、同步套处于同轴心同步旋转，且同步套轴向位移与主动锥齿轮或从动锥齿轮通过花键配合，使换挡时同步套与主动锥齿轮或从动锥齿轮的配合顺畅容易，同时动力传递的损耗小，确保动力传递的稳定性不受到影响。后轮轴左右两端分别由螺纹连接在后轮轴上的定位套和固定座形成双向限位，使后轮轴无法轴向窜动，保证了该机构的安全性。其用于控制换挡的拨叉机构的拨叉可轴向位移地间隙配合在拨叉轴上，拨叉的叉头间隙配合在同步套的环绕外圆的凹槽中，拨叉的叉尾与换档杆圆周上的凸起卡接，换档杆轴向定位在壳体盖板上，换档杆的外伸端连接转臂，通过操纵转臂使换档杆拨动拨叉在拨叉轴上轴向位移，拨叉带动同步套轴向位移，操作方便、可靠。

由于采用了上述结构，使本倒挡机构的结构紧凑，零部件比现有的后桥倒挡器少，壳体的体积得以减小，降低成本；而且壳体可采用铝合金材料压铸成型，使后桥在注重外观与整车造型匹配的同时实现了轻巧化，提升了沙滩车的舒适性。

本发明倒挡机构设于摩托车后桥，结构简单，安装方便，极大地提高了其通用性，除用于四轮摩托车的后桥驱动外，同样也适用于正三轮摩托车的后桥驱动。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明处于前进挡时的剖面视图；

图2为本发明处于倒挡时的剖面视图；

图3为本发明的俯视图。

附图中，1为链轮座，2为衬套，3为从动链轮，4为主动锥齿轮，5为同步套，6为拨叉轴，7为换档杆，8为拨叉，9为转臂，10为速度传感器，11为通气孔，12为锁止螺钉，13为后轮叉，14为碟刹盘座，15为固定座，16为后轮轴，17为右壳体，18为从动锥齿轮，19为下盖，20为惰性锥齿轮，21为左壳体，22为密封圈，23为定位套，24为加油孔，25为调节螺钉。

具体实施方式

参见图1至图3，一种俗称为沙滩车的四轮摩托车的后桥倒挡机构，倒挡机构的壳体由左壳体21、右壳体17及下盖19通过多个螺栓连接固定构成，壳体采用铝合金材料压铸成型，实现了轻巧化。一根作为摩托车后桥的后轮轴16从壳体左右两端的轴孔贯穿壳体，后轮轴16的两端分别安装摩托车的左右后轮。壳体左右两端的轴孔中分别通过轴承定位装配主动锥齿轮4、从动锥齿轮18，主动锥齿轮4、从动锥齿轮18的有锥齿一端位于壳体腔内，且分别与壳体中通过轴承配合的惰性锥齿轮20啮合。所述壳体左右两端的轴孔均为阶梯孔，主动锥齿轮4、从动锥齿轮18上的轴承由阶梯孔的孔肩轴向限位。所述主动锥齿轮4、从动锥齿轮18均分别通过两个并列的轴承与壳体左右两端的轴孔配合形成定位装配，所速惰性锥齿轮20上过渡配合两个并列的轴承，且通过轴承装配在右壳体17下端的安装轴承的孔中，并用下盖19盖住定位。主、从动锥齿轮4、18均间隙配合在后轮轴16上，主、从动锥齿轮之间的后轮轴的轴段上设有一个可以轴向位移的同步套5，同步套5设有内花键与后轮轴16上设有的花键段花键配合，同步套5设有外花键通过轴向位移与主动锥齿轮4或从动锥齿轮18形成花键配合。所述主动锥齿轮4、从动锥齿轮18设有为阶梯孔的轴孔，轴孔小端孔壁平滑与后轮轴16间隙配合，轴孔大端均设有与同步套5花键配合的内花键，能够与轴向位移后的同步套5的外花键形成花键配合传递动力。当同步套5的外花键与主动锥齿轮4花键配合时，摩托车处于前进挡状态，当同步套5的外花键与从动锥齿轮18花键配合时，摩托车处于倒挡状态。同步套5上设有环绕外圆的凹槽，拨叉机构的拨叉8卡在同步套5上环绕外圆的凹槽中。所述拨叉机构由拨叉轴6、拨叉8、换档杆7、转臂9组成，其中拨叉轴6与后轮轴16平行，其两端分别支撑在左壳体21、右壳体17上设置的孔中，拨叉轴6支撑于右壳体17一端用锁止螺钉12定位，拨叉轴6上设有两个对应前进挡位和倒挡位的环形凹槽，拨叉8可轴向位移地间隙配合在拨叉轴16上，可通过定位钢球与环形凹槽配合形成换挡定位，拨叉8的叉头间隙配合在同步套16的环绕外圆的凹槽中，拨叉8的叉尾与换档杆7圆周上的凸起卡接，换档杆7转动时，通过其圆周上的凸起拨动拨叉8沿拨叉轴16轴向移动实现换挡。换档杆7通过由卡圈和螺母轴向定位在右壳体17上，位于右壳体17上端，换档杆7的外伸端通过周向固定连接转臂9，转臂9用螺钉固定连接在换挡杆7的径向开槽中，或者花键连接在换挡杆9上用螺母紧固，转臂9连接换档控制拉索。主动锥齿轮4的另一端设有外花键与链轮座1花键连接，链轮座1分别通过轴承与左壳体21及后轮轴16配合，并由螺纹连接在该端后轮轴16上的定位套23轴向限位，定位套23的左端用卡圈轴定位。所述链轮座1的轴孔为阶梯孔，阶梯孔并列设置两个轴承与后轮轴16滑动配合，两个轴承之间设有衬套2限位，可以增大两个轴承对链轮座1的支撑面，保证旋转的平稳性。链轮座1的轴孔中两个轴承其中一个由孔肩限位，另一个由后轮轴16上螺纹连接的定位套23反向限位。链轮座1与主动锥齿轮4花键连接一端的外圆通过轴承与左壳体21的轴孔配合，轴承的一轴向端限位于左壳体21轴孔的孔肩，轴承的另一轴向端限位于链轮座1上的台阶，由此将链轮座1轴向定位在后轮轴16上。链轮座1上固定连接摩托车链传动机构的从动链轮3，其固定连接可以采用螺栓固定或铆钉固定。后轮轴16的右端通过轴承与右壳体17的轴孔配合，该轴承一轴向端限位于右壳体17的轴孔的孔肩，轴承的另一轴向端由花键连接在该端后轮轴16上的碟刹盘座14限位，一个固定座15与碟刹盘座14和后轮轴16螺纹连接，固定座15外端由卡圈轴定位，由此形成对后轮轴16反向限位，使后轮轴16不会产生轴向窜动，保证了该机构的安全性。所述壳体左右两端轴孔的外端均有突出的颈部，突出的颈部分别插入车架的两个后轮叉13中固定，并用螺钉将壳体紧固在后轮叉13上，两个后轮叉13上与后轮轴16水平的垂直方向还设有调节螺钉25，用于调节链传动机构的松紧。所述同步套5上装配有一个速度传感器10，速度传感器10采集得到的后轮轴16的工作速度通过脉冲信号传到转速表显示。本倒挡机构的壳体上和链轮座的安装轴承的轴孔外端，均设有密封圈22。所述壳体的上端设有一个通气孔11，用于排除本倒挡机构内腔中的废气。壳体的上端还设有一个加油孔24用于添加润滑油，加油孔24用螺钉封口。

本发明后桥倒挡机构安装在四轮摩托车上后，通过换档控制拉索带动拨叉机构的转臂转动，使拨叉拨动同步套与主动锥齿轮花键配合，摩托车处于前进挡状态，从动链轮将发动机的动力通过链轮座传递给主动锥齿轮，主动锥齿轮通过同步套带动后轮轴旋转，摩托车向前行驶；此时主动锥齿轮通过惰性锥齿轮带动从动锥齿轮绕后轮轴空转。摩托车需倒退行驶时，通过换档控制拉索带动拨叉机构的转臂反向转动，使拨叉拨动同步套与从动锥齿轮花键配合，摩托车处于倒挡状态，从动链轮将发动机的动力通过链轮座传递给主动锥齿轮，主动锥齿轮此时与同步套分离，主动锥齿轮通过惰性锥齿轮带动从动锥齿轮反向旋转，从动锥齿轮通过同步套带动后轮轴反向旋转，摩托车向后行驶。

Claims (10)

1.一种四轮摩托车的后桥倒挡机构，包括壳体、后轮轴、拨叉机构、链轮座，其特征在于：一根作为摩托车后桥的后轮轴从壳体左右两端的轴孔贯穿壳体，壳体左右两端的轴孔中分别通过轴承定位装配主动锥齿轮、从动锥齿轮，主动锥齿轮、从动锥齿轮的有锥齿一端位于壳体腔内，且分别与壳体中通过轴承配合的惰性锥齿轮啮合，主、从动锥齿轮均间隙配合在后轮轴上，两锥齿轮之间的后轮轴的轴段上设有一个可以轴向位移的同步套，同步套设有内花键与后轮轴花键配合，同步套设有外花键通过轴向位移与主动锥齿轮或从动锥齿轮花键配合，同步套上设有环绕外圆的凹槽，拨叉机构的拨叉卡在同步套上环绕外圆的凹槽中，主动锥齿轮的另一端设有外花键与链轮座花键连接，链轮座分别通过轴承与壳体及后轮轴配合，并由螺纹连接在该端后轮轴上的定位套轴向限位，后轮轴的另一端通过轴承与壳体配合，一个碟刹盘座花键连接在后轮轴上，一个固定座与碟刹盘座和后轮轴螺纹连接形成反向限位。

2.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述主动锥齿轮、从动锥齿轮设有为阶梯孔的轴孔，轴孔大端设有与同步套花键配合的内花键，小端孔壁平滑与后轮轴间隙配合。

3.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述壳体左右两端的轴孔均为阶梯孔，主动锥齿轮、从动锥齿轮上的轴承由阶梯孔的孔肩轴向限位。

4.根据权利要求1～3任一所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述主动锥齿轮、从动锥齿轮上均分别通过两个并列的轴承与壳体左右两端的轴孔配合。

5.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述壳体左右两端轴孔的外端均有突出的颈部，突出的颈部分别插入车架的两个后轮叉中固定。

6.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述拨叉机构由拨叉轴、拨叉、换档杆、转臂组成，其中拨叉轴与后轮轴平行支撑在壳体内，拨叉可轴向位移地间隙配合在拨叉轴上，拨叉的叉头间隙配合在同步套的环绕外圆的凹槽中，拨叉的叉尾与换档杆圆周上的凸起卡接，换档杆轴向定位在壳体盖板上，换档杆的外伸端连接转臂。

7.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述链轮座的轴孔通过并列的两个轴承与后轮轴滑动配合，链轮座与主动锥齿轮花键连接一端的外圆通过轴承与壳体滑动配合。

8.根据权利要求1或7所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述链轮座的轴孔为阶梯孔，轴孔中的两个轴承一个限位于孔肩，另一个由后轮轴上螺纹连接的定位套限位。

9.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述惰性锥齿轮通过两个并列的轴承壳体配合。

10.根据权利要求1所述的四轮摩托车的后桥倒挡机构，其特征在于：所述壳体采用铝合金材料压铸成型。

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