CN102269242A - 变速箱齿轮轴系的布置结构 - Google Patents

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本发明涉及一种变速箱齿轮轴系的布置结构,包括一输入轴,平行于所述输入轴且位于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴,所述输入轴上固定设有主动齿轮,所述输出轴上空套有从动齿轮,其中,所述各主动齿轮啮合相应的各从动齿轮,并驱动所述从动齿轮转动,同时所述第一输出轴上和所述第二输出轴上还设置有与所述从动齿轮相配合并用于切换档位的接合装置,通过所述接合装置驱动所述第一输出轴和所述第二输出轴转动,输出动力。与现有技术相比,本发明的有益效果是:变速箱内部空间布置合理,数比较好匹配,轴向距离较短。

Description

变速箱齿轮轴系的布置结构
技术领域
本发明涉及一种变速箱齿轮轴系的布置结构,尤其涉及一种六档手动变速箱的齿轮轴系布置方案。
背景技术
九十年代初期,五档位的变速箱悄然兴起。各大汽车品牌,包括奔驰、三菱、本田、桑塔纳等,均陆续开始推出配备五档位变速箱的车型。总的来说,第五档位一般为第二超速档,降低可变的传动比,提高车速,是当时高速公路在国内开始普及后,用户对汽车性能的新要求。不久后,市场的发展使得配备五档位变速箱的汽车成为了主流。大多数五档位变速箱的结构原理都是由输入轴和输出轴齿轮的直接啮合来实现变速的。
而近年来兴起的六档手动变速箱在国内属于先进的技术,从市场运用上看,相比传统的五速变速箱,优点在于:1、换挡更平滑,过渡更平稳,驾驶更舒适;2、更多的减速比提供更多的输出转速选择,从而可以适应更多的路况和驾驶需求;3、减小了发动机的负担,同时具备了更加优秀的节油表现;4、更高车速,更多快感。从结构设计上看,一根输入轴,两根输出轴的布置使整个箱子更加平衡。
但现有的六档变速箱齿轮轴系的布置受多种因素影响:数比的匹配,中心距的匹配,空间的限制,接合装置和齿轮的空间,轴向的尺寸,受力的均衡等,使得其齿轮轴系布置大多不够合理,如日本特许专利第4382973号于2009年10月2日公开了一款手动变速箱,其通过齿轮的轴系布置实现了六档手动变速,但是该手动变速箱三四档的换档顺序与一二及五六档不符,需额外的换档转化机构来实现,同时,数比较难匹配、轴向距离长。
有鉴于此,有必要提供一种布置更为合理,占空间更小的的六档手动变速箱。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明解决的技术问题是提供一种新型的变速箱齿轮轴系的布置结构,其通过改变传统齿轮的布局,使变速箱内部结构更为简洁。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:
一种变速箱齿轮轴系的布置结构,包括一输入轴,平行于所述输入轴且位于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴,所述输入轴上固定设有主动齿轮,所述输出轴上空套有从动齿轮,其中,所述第一输出轴上空套有三档从动齿轮、四档从动齿轮和倒档齿轮,所述第二输出轴上空套有一档从动齿轮、二档从动齿轮、五档从动齿轮和六档从动齿轮,所述输入轴上固定安装有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四五档主动齿轮和六档主动齿轮,所述一档从动齿轮与所述一档主动齿轮啮合,所述二档从动齿轮与所述二档主动齿轮啮合,所述三档从动齿轮与所述三档主动齿轮啮合,所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮与所述四五档主动齿轮啮合,所述六档从动齿轮与所述六档主动齿轮啮合,所述第一输出轴上和所述第二输出轴上还设置有与所述从动齿轮相配合并用于切换档位的接合装置。
进一步地,所述第一输出轴上还安装有倒档接合装置,其设置于所述四档从动齿轮和所述倒档齿轮之间,倒档时倒档接合装置与所述倒档齿轮接合。
所述倒档齿轮与所述六档从动齿轮相互啮合。
所述接合装置至少包括设置在所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间的第一接合装置。
所述接合装置至少包括设置在所述三档从动齿轮和所述四档从动齿轮之间的第二接合装置。
所述接合装置至少包括设置在所述五档从动齿轮和所述六档从动齿轮之间的第三接合装置。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案还可以这样实现:
一种变速箱齿轮轴系的布置结构,包括一输入轴,平行于所述输入轴且位于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴,所述输入轴上固定设有主动齿轮,所述输出轴上空套有从动齿轮,其中,所述第一输出轴上空套有三档从动齿轮、四档从动齿轮和倒档齿轮,所述第二输出轴上空套有一档从动齿轮、二档从动齿轮、五档从动齿轮和六档从动齿轮,所述输入轴上固定安装有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四五档主动齿轮和六档主动齿轮,所述一档从动齿轮与所述一档主动齿轮啮合,所述二档从动齿轮与所述二档主动齿轮啮合,所述三档从动齿轮与所述三档主动齿轮啮合,所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮与所述四五档主动齿轮啮合,所述六档从动齿轮与所述六档主动齿轮啮合,各从动齿轮至少其中一侧在第一输出轴或第二输出轴上安设有接合装置。
进一步地,所述第一输出轴上还安装有倒档接合装置,其设置于所述四档从动齿轮和所述倒档齿轮之间,倒档时倒档接合装置与所述倒档齿轮接合。
所述倒档齿轮与所述六档从动齿轮相互啮合。
所述接合装置至少设置在所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间,所述三档从动齿轮和所述四档从动齿轮之间,以及所述五档从动齿轮和所述六档从动齿轮之间。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:变速箱内部空间布置合理,数比较好匹配,轴向距离较短。
附图说明
图1所示为本发明最佳实施方式变速箱齿轮轴系的布置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,在本发明手动变速箱齿轮轴系的布置结构最佳实施方式中,所述手动变速箱内设有一输入轴10,平行且位于所述输入轴10两侧的第一输出轴20和第二输出轴30,该输入轴10上固定设有一档主动齿轮101、二档主动齿轮102、三档主动齿轮103、四五档主动齿轮104,以及六档主动齿轮106。
所述第一输出轴20上空套有倒档齿轮205、三档从动齿轮203,以及四档从动齿轮204。所述三档从动齿轮203与三档主动齿轮103相啮合,并可被三档主动齿轮103驱动旋转;四档从动齿轮204与四五档主动齿轮104的一端相啮合,并可被四五档主动齿轮104驱动旋转。另外,所述第一输出轴20上还安装有第一主减主动齿轮210,该第一主减主动齿轮210通过与其配合的主减从动齿轮(图中未示出)形成一定的变速比,以在输出时达到减速作用,所述倒档齿轮205设置于所述四档从动齿轮204远离所述三档从动齿轮203的一侧。
所述第二输出轴30上空套有一档从动齿轮301、二档从动齿轮302、五档从动齿轮305和六档从动齿轮306。其中,所述一档从动齿轮301与一档主动齿轮101的相啮合,并可被一档主动齿轮101驱动旋转;所述二档从动齿轮302与二档主动齿轮102的一端相啮合,并可被输入轴二齿轮102驱动旋转;所述五档从动齿轮305与四五档主动齿轮104的一端相啮合,并可被四五档主动齿轮104驱动转动;六档从动齿轮306与六档主动齿轮106相啮合,并被六档主动齿轮106驱动旋转。另外,该第二输出轴30上还安装有第二主减主动齿轮310,第二主减主动齿轮310通过与其配合的主减从动齿轮(图中未示出)形成一定的变速比,以在输出时达到减速作用。
在本发明最佳实施方式中,一档从动齿轮301和二档从动齿轮302之间的第二输出轴30上还安设有一第一接合装置401,三档从动齿轮203和四档从动齿轮204之间的第一输出轴20上还安设有一第二接合装置402,五档从动齿轮305和六档从动齿轮306之间的第二输出轴30上还安设有一第三接合装置403,所述第一接合装置401和第三接合装置403可与所述第二输出轴30保持相对静止,所述第二接合装置402可与所述第一输出轴20保持相对静止。
以下将对利用本发明手动变速箱齿轮轴系进行变速时的各档位切换及变速原理进行详细说明:
在空挡时:
发动机驱动输入轴10转动,并可带动与固定安设于其上的各主动齿轮一并转动,进而驱动各从动齿轮转动,但由于从动齿轮是空套在输出轴上,与输出轴无扭矩传递,故输出轴不被驱动转动。
在一档时:
第一接合装置401与一档从动齿轮301接合,以使得第一接合装置401被所述一档从动齿轮301带动旋转,动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动一档主动齿轮101转动;
c、一档主动齿轮101驱动一档从动齿轮301转动;
d、一档从动齿轮301与第一接合装置401接,并通过第一接合装置401驱动第二输出轴30转动;
e、第二输出轴30带动第二主减主动齿轮310转动后输出。
在二档时:
第一接合装置401与二档从动齿轮302接合,以使得第一接合装置401被所述二档从动齿轮302带动旋转,其动力传动路线如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动输入轴二齿轮102转动;
c、输入轴二齿轮102驱动二档从动齿轮302转动;
d、二档从动齿轮302与第一接合装置401接合,并通过第一接合装置401驱动第二输出轴30转动;
e、第二输出轴30带动第二主减主动齿轮310转动后输出。
在三档时:
第二接合装置402与三档从动齿轮203接合,以使得第二接合装置402被所述三档从动齿轮203带动旋转,其动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动三档主动齿轮103转动;
c、输入轴三齿轮103驱动三档从动齿轮203转动;
d、三档从动齿轮203与第二接合装置402接合,并通过第二接合装置402驱动第一输出轴20转动;
e、第一输出轴20带动第一主减主动齿轮210转动后输出。
在四档时:
第二接合装置402与四档从动齿轮204接合,以使得接合装置403被所述四档从动齿轮204带动旋转,其动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动四五档主动齿轮104转动;
c、四五档主动齿轮104驱动四档从动齿轮204转动;
d、四档从动齿轮204与第二接合装置402接合,并通过第二接合装置402驱动第一输出轴20转动;
e、第一输出轴20带动第一主减主动齿轮210转动后输出。
在五档时:
第三接合装置403与五档从动齿轮305接合,以使得第三接合装置403被所述五档从动齿轮305带动旋转,其动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动四五档主动齿轮104转动;
c、四五档主动齿轮104驱动五档从动齿轮305转动;
d、五档从动齿轮305与第三接合装置403接合,驱动第二输出轴30转动;
d、第二输出轴30带动第二主减主动齿轮310转动后输出。
在六档时:
第三接合装置403与六档从动齿轮306接合,以使得第三接合装置403被所述六档从动齿轮306带动旋转,其动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动六档主动齿轮106转动;
c、六档主动齿轮106驱动六档从动齿轮306转动;
d、六档从动齿轮306与第三接合装置403接合,并通过第三接合装置403驱动第二输出轴30转动;
e、第二输出轴30带动第二主减主动齿轮310转动后输出。
值得一提的是:在本发明手动变速箱齿轮轴系的布置结构最佳实施方式中,所述第一输出轴20上还安装有倒档接合装置404,所述倒档接合装置404位于四档从动齿轮204和倒档齿轮205之间,所述倒档齿轮205空套在第一输出轴20上,且所述倒档齿轮205啮合所述六档从动齿轮306,并可被所述六档从动齿轮306驱动旋转。前进档的扭矩传递是由输入轴传递到相应从动齿轮,使得第一输出轴20沿第一方向转动。而在倒档时,倒档齿轮205配合倒档接合装置404驱动第一输出轴20沿与第一方向相反的方向转动。
倒档齿轮205的动力传动步骤如下:
在进行倒档时,倒档接合装置404与倒档齿轮205接合,以使得倒档接合装置404被所述倒档齿轮205带动旋转,其动力传动步骤如下:
a、发动机驱动输入轴10转动;
b、输入轴10带动六档主动齿轮106转动;
c、六档主动齿轮106驱动六档从动齿轮306转动;
d、六档从动齿轮306带动倒档齿轮205转动;此时倒档齿轮205的转动方向与所述第一方向相反;
e、倒档齿轮205与倒档接合装置404接合,并通过倒档接合装置404驱动第一输出轴20转动;
f、第一输出轴20带动第一主减主动齿轮210转动,由于倒档齿轮205转动方向与第一方向相反,从而在倒档时,第一输出轴20转动方向与第一方向相反,实现车辆的倒退。
本发明中通过一个双联齿轮,数比较好匹配,并有效的减小了轴向空间,同时,接合装置两两布置于第一输出轴20和第二输出轴30上,布局结构平衡且结构简洁,且轴向距离较短。
同时需要注意的是,本发明中,接合装置的布置为最佳实施方案,但只要满足在各从动齿轮至少其中一侧的第一输出轴20或第二输出轴30上安装有接合装置,即在第一输出轴20和第二输出轴30上均设有配合每个从动齿轮换档的接合装置,即可成功实现换档功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变速箱齿轮轴系的布置结构,包括一输入轴,平行于所述输入轴且位于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴,所述输入轴上固定设有主动齿轮,所述输出轴上空套有从动齿轮,其特征在于:所述第一输出轴上空套有三档从动齿轮、四档从动齿轮和倒档齿轮,所述第二输出轴上空套有一档从动齿轮、二档从动齿轮、五档从动齿轮和六档从动齿轮,所述输入轴上固定安装有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四五档主动齿轮和六档主动齿轮,所述一档从动齿轮与所述一档主动齿轮啮合,所述二档从动齿轮与所述二档主动齿轮啮合,所述三档从动齿轮与所述三档主动齿轮啮合,所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮与所述四五档主动齿轮啮合,所述六档从动齿轮与所述六档主动齿轮啮合,所述第一输出轴上和所述第二输出轴上还设置有与所述从动齿轮相配合并用于切换档位的接合装置。
2.根据权利要求1所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述第一输出轴上还安装有倒档接合装置,其设置于所述四档从动齿轮和所述倒档齿轮之间,倒档时使所述倒档接合装置与所述倒档齿轮接合。
3.根据权利要求2所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述倒档齿轮与所述六档从动齿轮相互啮合。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述接合装置至少包括设置在所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间的第一接合装置。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述接合装置至少包括设置在所述三档从动齿轮和所述四档从动齿轮之间的第二接合装置。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述接合装置至少包括设置在所述五档从动齿轮和所述六档从动齿轮之间的第三接合装置。
7.一种变速箱齿轮轴系的布置结构,包括一输入轴,平行于所述输入轴且位于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴,所述输入轴上固定设有主动齿轮,所述输出轴上空套有从动齿轮,其特征在于:所述第一输出轴上空套有三档从动齿轮、四档从动齿轮和倒档齿轮,所述第二输出轴上空套有一档从动齿轮、二档从动齿轮、五档从动齿轮和六档从动齿轮,所述输入轴上固定安装有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四五档主动齿轮和六档主动齿轮,所述一档从动齿轮与所述一档主动齿轮啮合,所述二档从动齿轮与所述二档主动齿轮啮合,所述三档从动齿轮与所述三档主动齿轮啮合,所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮与所述四五档主动齿轮啮合,所述六档从动齿轮与所述六档主动齿轮啮合,各从动齿轮至少其中一侧在第一输出轴或第二输出轴上安设有接合装置。
8.根据权利要求7所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述第一输出轴上还安装有倒档接合装置,其设置于所述四档从动齿轮和所述倒档齿轮之间,倒档时倒档接合装置与所述倒档齿轮接合。
9.根据权利要求8所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述倒档齿轮与所述六档从动齿轮相互啮合。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的变速箱齿轮轴系的布置结构,其特征在于:所述接合装置至少设置在所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间,所述三档从动齿轮和所述四档从动齿轮之间,以及所述五档从动齿轮和所述六档从动齿轮之间。
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