CN103256345A - 一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构 - Google Patents

Abstract

一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括第一中间轴、第二中间轴和输出轴，所述第一中间轴上设置有倒挡同步器与倒挡空套主动齿轮，倒挡空套主动齿轮通过倒挡同步器与第一中间轴传动配合，所述第二中间轴上设置有双联空套倒挡惰轮，双联空套倒挡惰轮的大齿圈与倒挡空套主动齿轮相啮合，双联空套倒挡惰轮的小齿圈与输出轴上的倒挡固连从动齿轮相啮合。本设计不仅避免了倒挡齿轮空转导致变速箱烧结的问题，而且轴系位置排布灵活、适用于单离合器双中间轴变速箱结构和双离合器双中间轴变速箱结构。

Description

一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构

技术领域

本发明涉及一种变速箱结构，尤其涉及一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，具体适用于单离合器和双离合器结构、防止变速箱烧结、灵活适应轴系排布。 

背景技术

目前汽车自动变速箱的倒挡结构主要有：有倒挡惰轮轴式倒挡结构（单惰轮式和固连齿轮式）、无倒挡惰轮轴式倒挡结构（倒挡借用中间轴作为倒挡惰轮轴）。前者倒挡惰轮轴的存在，使得变速箱箱体轴系突兀，箱体上一般还要开有倒挡惰轮轴窗来安装拆卸倒挡惰轮。而后者，将倒挡惰轮安装在双中间轴变速箱的一个中间轴上，可以很好的节省纵向空间，方便安装与拆卸。 

中国专利的公开号为：CN102644696A，公开日为：2012年08月22日的发明专利公开了一种带有同步器驻车装置和无倒挡轴的双离合器变速器，其特征在于：采用由两个离合器集成的双离合器装置，同时有一个由内轴及其外部套轴组合而成的双传动输入轴，其偶数挡齿轮组和奇数挡齿轮组分别通过外部套轴和内轴与两个离合器相联接，驻车装置安装在某一输出轴上，采用与箱体固联的接合齿圈和输出轴同步器或换挡齿套配合，锁定输出轴，实现驻车功能；利用三轴变速器的特点，将其中一个输出轴作为倒挡惰轮轴，由另外一个输出轴输出倒挡动力。虽然该发明能使省去了倒挡惰轮轴，但其仍有以下缺陷： 

1、该发明倒挡同步器处于动力流的最末端，倒挡的所有齿轮都是随着输入轴转动而转动，由于输入轴的转速是输出轴转速的2倍甚至数倍，导致倒挡齿轮空转速度过快，容易引起变速箱烧结。

2、该发明轴系布置方式固定，由于该发明借用二挡从动齿轮作为倒挡惰轮的一个齿圈，而该齿圈的齿数为二挡从动齿轮齿数，同时为适应倒挡传动比，倒挡惰轮的另一齿圈的齿数也是固定的，这样使得两中间轴之间的距离较为固定，妨碍了变速箱内各轴系位置的灵活布置。 

3、该发明仅仅针对双离合器双中间轴变速箱结构。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的变速箱易烧结、轴系布置方式固定、不适用于单离合器的问题，提供一种避免变速箱烧结、轴系布置方式灵活、同时适用于单离合器和双离合器的双中间轴无倒挡惰轮轴机构。 

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是： 

一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括离合器、输入传动轴和输出轴，所述输入传动轴的首端通过离合器与主输入轴传动配合，输入传动轴的尾端分别与第一中间轴和第二中间轴传动配合，所述输出轴分别与第一中间轴和第二中间轴传动配合，所述第一中间轴上设置有倒挡同步器，所述第二中间轴上设置有双联空套倒挡惰轮，所述双联空套倒挡惰轮的两个齿圈分别与倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮相啮合；

所述倒挡主动齿轮为倒挡固连从动齿轮，所述倒挡从动齿轮为倒挡空套主动齿轮，所述倒挡空套与倒挡同步器主动齿轮传动配合；

所述双联空套倒挡惰轮的大齿圈与第一中间轴上设置的倒挡空套主动齿轮相啮合，双联空套倒挡惰轮的小齿圈与输出轴上设置的倒挡固连从动齿轮相啮合。

所述主输入轴的末端与离合器的外壳固定连接，离合器内的第一离合器摩擦片与输入传动轴固定连接，输入传动轴上设置有常啮合固连齿轮，常啮合固连齿轮分别与第一中间轴常啮合固连齿轮和第二中间轴常啮合固连齿轮相啮合。 

所述输入传动轴的首端与第一离合器摩擦片固定连接，输入传动轴的末端与同轴设置的输出轴的首端传动配合。 

所述输入传动轴包括实心输入传动轴及其外部套设的空心输入传动轴，所述离合器为双离合器，离合器的外壳与主输入轴的末端固定连接，离合器内的第一离合器摩擦片与实心输入传动轴固定连接，离合器内的第二离合器摩擦片与空心输入传动轴固定连接； 

所述实心输入传动轴上设置有实心轴常啮合固连齿轮，实心轴常啮合固连齿轮与第一中间轴常啮合固连齿轮相啮合，所述空心输入传动轴上设置有空心轴常啮合固连齿轮，空心轴常啮合固连齿轮与第二中间轴常啮合固连齿轮相啮合。

所述实心输入传动轴的首端与第一离合器摩擦片固定连接，实心输入传动轴的末端与同轴设置的输出轴的首端传动配合。 

与现有技术相比，本发明的有益效果为： 

1、本发明一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构中的第一中间轴依次通过倒挡同步器、倒挡空套主动齿轮、双联空套倒挡惰轮、倒挡固连从动齿轮与输出轴传动配合，将倒挡同步器设置于动力流的前端，减小了第一中间轴和倒挡齿轮轴承的负担，优化了倒挡齿轮的工作环境，同时有效预防了由于倒挡齿轮空转速度过快引起的变速箱烧结的问题。因此，本设计的倒挡同步器处于动力流的前端、变速箱不易烧结。

2、本发明一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构可以应用于单离合器双中间轴变速箱结构和双离合器双中间轴变速箱结构，扩大了其适用范围；并且由于双联空套倒挡惰轮的齿数可灵活设置，可以灵活适应不同轴系距离的双中间轴变速箱，进一步的扩大了其适用范围。因此，本设计适用范围广。 

3、本发明一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构中的输入传动轴末端与同轴设置的输出轴首端传动配合，构成直接挡，使变速箱结构布置紧凑。因此，本设计结构布置紧凑，节约布置空间。 

4、本发明一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构中的输入传动轴上设置有常啮合固连齿轮，实心输入传动轴上设置有实心轴常啮合固连齿轮，空心输入传动轴上设置有空心轴常啮合固连齿轮，这样的设计缩短了输入传动轴、实心输入传动轴和空心输入传动轴的长度，增强了输入传动轴和空心输入传动轴的机械强度，提高了变速箱的负载能力。因此，本设计的机械强度高、负载能力强。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是本发明的实施例2的结构示意图。 

图中：第一中间轴1、第一中间轴常啮合固连齿轮11、倒挡同步器12、倒挡空套主动齿轮13、第二中间轴2、第二中间轴常啮合固连齿轮21、双联空套倒挡惰轮22、输出轴3、倒挡固连从动齿轮31、输入传动轴4、常啮合固连齿轮41、离合器5、第一离合器摩擦片51、第二离合器摩擦片52、主输入轴6、空心输入传动轴7、空心轴常啮合固连齿轮71、实心输入传动轴8、实心轴常啮合固连齿轮81。 

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

参见图1–图2，一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括离合器5、输入传动轴4和输出轴3，所述输入传动轴4的首端通过离合器5与主输入轴6传动配合，输入传动轴4的尾端分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述输出轴3分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述第一中间轴1上设置有倒挡同步器12，所述第二中间轴2上设置有双联空套倒挡惰轮22，所述双联空套倒挡惰轮22的两个齿圈分别与倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮相啮合； 

所述倒挡主动齿轮为倒挡固连从动齿轮31，所述倒挡从动齿轮为倒挡空套主动齿轮13，所述倒挡空套主动齿轮13与倒挡同步器12传动配合；

所述双联空套倒挡惰轮22的大齿圈与第一中间轴1上设置的倒挡空套主动齿轮13相啮合，双联空套倒挡惰轮22的小齿圈与输出轴3上设置的倒挡固连从动齿轮31相啮合。

所述主输入轴6的末端与离合器5的外壳固定连接，离合器5内的第一离合器摩擦片51与输入传动轴4固定连接，输入传动轴4上设置有常啮合固连齿轮41，常啮合固连齿轮41分别与第一中间轴常啮合固连齿轮11和第二中间轴常啮合固连齿轮21相啮合。 

所述输入传动轴4的首端与第一离合器摩擦片51固定连接，输入传动轴4的末端与同轴设置的输出轴3的首端传动配合。 

所述输入传动轴4包括实心输入传动轴8及其外部套设的空心输入传动轴7，所述离合器5为双离合器，离合器5的外壳与主输入轴6的末端固定连接，离合器5内的第一离合器摩擦片51与实心输入传动轴8固定连接，离合器5内的第二离合器摩擦片52与空心输入传动轴7固定连接； 

所述实心输入传动轴8上设置有实心轴常啮合固连齿轮81，实心轴常啮合固连齿轮81与第一中间轴常啮合固连齿轮11相啮合，所述空心输入传动轴7上设置有空心轴常啮合固连齿轮71，空心轴常啮合固连齿轮71与第二中间轴常啮合固连齿轮21相啮合。

所述实心输入传动轴8的首端与第一离合器摩擦片51固定连接，实心输入传动轴8的末端与同轴设置的输出轴3的首端传动配合。 

本发明的原理说明如下： 

如果倒挡同步器12设置于动力流的末端（即倒挡同步器12与倒挡从动齿轮传动配合时），倒挡主动齿轮、倒挡惰轮和倒挡从动齿轮，均会随着第一中间轴1的转动而转动，如果倒挡齿轮转速过快或者长时间的空转运行，不仅会给变速箱的能量传递增加负担，而且会造成轴、轴承、齿轮等元件不必要的损耗，甚至会引起变速箱烧结。

而本设计将倒挡同步器12设置于动力流的首端（即倒挡同步器12与倒挡空套主动齿轮13传动配合时），倒挡空套主动齿轮13、双联空套倒挡惰轮22和倒挡固连从动齿轮31随着输出轴3的转动而转动，由于输出轴3的转速远小于第一中间轴1的转速，传动负担相对较小，不易引起变速箱的烧结。 

双联空套倒挡惰轮22为独立的齿轮，仅在倒挡时运用，其两个齿圈的齿数可以根据不同情况设置，从而扩大了本设计的使用范围。 

实施例1： 

参见图1，一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括离合器5、输入传动轴4和输出轴3，所述输入传动轴4的首端通过离合器5与主输入轴6传动配合，输入传动轴4的尾端分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述输出轴3分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述第一中间轴1上设置有倒挡同步器12和倒挡空套主动齿轮13，倒挡同步器12与倒挡空套主动齿轮13传动配合；所述第二中间轴2上设置有双联空套倒挡惰轮22，双联空套倒挡惰轮22的大齿圈与第一中间轴1上设置的倒挡空套主动齿轮13相啮合，双联空套倒挡惰轮22的小齿圈与输出轴3上设置的倒挡固连从动齿轮31相啮合；所述主输入轴6的末端与离合器5的外壳固定连接，离合器5内的第一离合器摩擦片51与输入传动轴4的首端固定连接，输入传动轴4的末端与同轴设置的输出轴3的首端传动配合；输入传动轴4上设置的常啮合固连齿轮41分别与第一中间轴常啮合固连齿轮11和第二中间轴常啮合固连齿轮21相啮合。

倒车的过程：首先，使汽车处于停止状态，驾驶员的脚踩离合器踏板，离合器5断开连接，换挡手柄处于空挡位置，所有同步器都处于断开状态；此时，发动机为旋转状态，双联空套倒挡惰轮22、倒挡空套主动齿轮13、输出轴3均为静止状态；这时通过调节换挡手柄将倒挡同步器12拨到倒挡空套主动齿轮13上，然后驾驶员松开离合器踏板放开，第一离合器摩擦片51磨合发动机飞轮，输入传动轴4达到主输入轴6的转速，此时的动力传递顺序如下主输入轴6——离合器5——输入传动轴4——常啮合固连齿轮41——第一中间轴常啮合固连齿轮11——倒挡同步器12——倒挡空套主动齿轮13——双联空套倒挡惰轮22——倒挡固连从动齿轮31——输出轴3。 

实施例2： 

参见图2，一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括离合器5、输入传动轴4和输出轴3，所述输入传动轴4的首端通过离合器5与主输入轴6传动配合，输入传动轴4的尾端分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述输出轴3分别与第一中间轴1和第二中间轴2传动配合，所述第一中间轴1上设置有倒挡同步器12和倒挡空套主动齿轮13，所述倒挡同步器12与倒挡空套主动齿轮13传动配合，所述第二中间轴2上设置有双联空套倒挡惰轮22，双联空套倒挡惰轮22的大齿圈与第一中间轴1上设置的倒挡空套主动齿轮13相啮合，双联空套倒挡惰轮22的小齿圈与输出轴3上设置的倒挡固连从动齿轮31相啮合；所述输入传动轴4包括实心输入传动轴8及其外部套设的空心输入传动轴7，所述离合器5为双离合器，离合器5的外壳与主输入轴6的末端固定连接，离合器5内的第一离合器摩擦片51与实心输入传动轴8的首端固定连接，实心输入传动轴8的末端与同轴设置的输出轴3的首端传动配合，所述离合器5内的第二离合器摩擦片52与空心输入传动轴7固定连接；所述实心输入传动轴8上设置有实心轴常啮合固连齿轮81，实心轴常啮合固连齿轮81与第一中间轴常啮合固连齿轮11相啮合，所述空心输入传动轴7上设置有空心轴常啮合固连齿轮71，空心轴常啮合固连齿轮71与第二中间轴常啮合固连齿轮21相啮合。

倒车的过程：首先，使汽车处于停止状态，驾驶员的脚踩离合器踏板，离合器5断开连接，换挡手柄处于空挡位置，所有同步器都处于断开状态；此时，发动机为旋转状态，双联空套倒挡惰轮22、倒挡空套主动齿轮13、输出轴3均为静止状态；这时通过调节换挡手柄将倒挡同步器12拨到倒挡空套主动齿轮13上，使得第一中间轴1通过倒挡同步器12与倒挡空套主动齿轮13传动配合，然后驾驶员松开离合器踏板放开，第一离合器摩擦片51磨合发动机飞轮，输入传动轴4达到主输入轴6的转速，此时的动力传递顺序如下主输入轴6——离合器5——实心输入传动轴8——实心轴常啮合固连齿轮81——第一中间轴常啮合固连齿轮11——倒挡同步器12——倒挡空套主动齿轮13——双联空套倒挡惰轮22——倒挡固连从动齿轮31——输出轴3。 

Claims (5)

1.一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，包括离合器（5）、输入传动轴（4）和输出轴（3），所述输入传动轴（4）的首端通过离合器（5）与主输入轴（6）传动配合，输入传动轴（4）的尾端分别与第一中间轴（1）和第二中间轴（2）传动配合，所述输出轴（3）分别与第一中间轴（1）和第二中间轴（2）传动配合，所述第一中间轴（1）上设置有倒挡同步器（12），所述第二中间轴（2）上设置有双联空套倒挡惰轮（22），所述双联空套倒挡惰轮（22）的两个齿圈分别与倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮相啮合，其特征在于：

所述倒挡主动齿轮为倒挡固连从动齿轮（31），所述倒挡从动齿轮为倒挡空套主动齿轮（13），所述倒挡空套主动齿轮（13）与倒挡同步器（12）传动配合；

所述双联空套倒挡惰轮（22）的大齿圈与第一中间轴（1）上设置的倒挡空套主动齿轮（13）相啮合，双联空套倒挡惰轮（22）的小齿圈与输出轴（3）上设置的倒挡固连从动齿轮（31）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，其特征在于：所述主输入轴（6）的末端与离合器（5）的外壳固定连接，离合器（5）内的第一离合器摩擦片（51）与输入传动轴（4）固定连接，输入传动轴（4）上设置有常啮合固连齿轮（41），常啮合固连齿轮（41）分别与第一中间轴常啮合固连齿轮（11）和第二中间轴常啮合固连齿轮（21）相啮合。

3.根据权利要求1或2所述的一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，其特征在于：所述输入传动轴（4）的首端与第一离合器摩擦片（51）固定连接，输入传动轴（4）的末端与同轴设置的输出轴（3）的首端传动配合。

4.根据权利要求1所述的一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，其特征在于：

所述输入传动轴（4）包括实心输入传动轴（8）及其外部套设的空心输入传动轴（7），所述离合器（5）为双离合器，离合器（5）的外壳与主输入轴（6）的末端固定连接，离合器（5）内的第一离合器摩擦片（51）与实心输入传动轴（8）固定连接，离合器（5）内的第二离合器摩擦片（52）与空心输入传动轴（7）固定连接；

所述实心输入传动轴（8）上设置有实心轴常啮合固连齿轮（81），实心轴常啮合固连齿轮（81）与第一中间轴常啮合固连齿轮（11）相啮合，所述空心输入传动轴（7）上设置有空心轴常啮合固连齿轮（71），空心轴常啮合固连齿轮（71）与第二中间轴常啮合固连齿轮（21）相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种双中间轴无倒挡惰轮轴机构，其特征在于：所述实心输入传动轴（8）的首端与第一离合器摩擦片（51）固定连接，实心输入传动轴（8）的末端与同轴设置的输出轴（3）的首端传动配合。

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