CN103470697B - 一种防跳档倒档器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防跳档倒档器，含有倒档器箱体、排档轴、拨块、拨叉、输入齿轮、前进齿轮、倒档齿轮、双向结合齿轮和输出轴，拨块固套在排档轴上，拨叉活套于拨块的轴颈上，拨块与拨叉之间设有凸凹相配结构且该凸凹相配结构中的凸台与凹槽间有侧向间隙；倒档器箱体上装有锁定销，锁定销一端抵靠在压缩弹簧上，另一端有锥形凸头和矩形锁定齿，拨叉上有矩形锁定槽与矩形锁定齿配合，拨块上有拨动齿与锥形凸头配合。排档时，拨块相对于拨叉先空转并推动锁定销对拨叉进行解锁，再带动拨叉转动来实现排档。本发明中的拨叉能得到可靠、有效锁定，最大限度避免了跳档现象的发生，同时其锁定结构不会影响到正常的排档操作，排档操作方便、省力、迅速。

Description

一种防跳档倒档器

技术领域

本发明涉及一种倒档器，尤其是具有防跳档功能的倒档器。

背景技术

倒档器一般用来实现车辆的不掉头反向行驶或某些机构的反向运转，是前进挡和倒档的转换控制器。以目前在三轮、四轮摩托车上装配的倒档器为例，此类倒档器主要由倒档器箱体、排档轴、拨叉、输入齿轮、前进齿轮、倒档齿轮、双向结合齿轮和输出轴等构成，双向结合齿轮套装在输出轴上且为花键配合，前进齿轮与倒档齿轮空套在输出轴上且位于双向结合齿轮的两侧，输入齿轮与前进齿轮和倒档齿轮同时啮合。排档轴带动拨叉转动，从而拨动双向结合齿轮在输出轴的花键轴段上滑动。当双向结合齿轮与前进齿轮啮合时，动力通过输入齿轮、前进齿轮、双向结合齿轮传递到输出轴上，实现正转前进；当双向结合齿轮与倒档齿轮啮合时，动力通过输入齿轮、倒档齿轮、双向结合齿轮传递到输出轴上，实现反转后退。

为防止跳档，通常在倒档器内安装有拨叉锁紧件来对拨叉进行锁定。现有三轮、四轮摩托车倒档器上的防跳档拨叉锁紧件一般采用的是钢球配压缩弹簧的结构，在拨叉上对应设有两个定位凹槽，排档操作时，钢球从其中一个凹槽中退出，排档到位后钢球进入另一个凹槽，在压缩弹簧的作用下对拨叉进行锁定。在这种防跳档结构中，钢球退出凹槽较为容易，锁定可靠性差，实用时间长后，凹槽会被拉伤变形，很容易出现跳档现象，引发安全事故。特别是现在的三轮、四轮摩托车经常出现超载现象，作用在传动系统并传递到拨叉上的负荷很容易出现过载，使钢球从凹槽中退出而出现跳档。也有采用外置锁紧机构对排档轴或拨叉进行锁定来防止跳档的，但原理上仍未脱离上述锁紧结构方式而导致锁定的可靠性差，且存在结构复杂，操作不便的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能对拨叉进行可靠锁定而有效防止跳档，同时又不会影响到正常的排档操作，排档操作方便、省力、迅速的防跳档倒档器。

为了实现上述技术目的，本发明的防跳档倒档器，包含有倒档器箱体、排档轴、拨叉、输入齿轮、前进齿轮、倒档齿轮、双向结合齿轮和输出轴，拨叉的一端与双向结合齿轮上的周向环形凸台或周向环形凹槽为凸凹相配，双向结合齿轮通过键可轴向移动的套装在输出轴上，前进齿轮与倒档齿轮空套在输出轴上且位于双向结合齿轮的两侧，输入齿轮与前进齿轮和倒档齿轮同时啮合，在倒档器箱体上安装有拨叉锁定件，拨叉上设有锁定槽，其关键在于：所用拨叉锁定件为锁定销，锁定销一端抵靠在压缩弹簧上，另一端设有锥形凸头和矩形锁定齿，在锁定销的轴向上锥形凸头高出于矩形锁定齿，拨叉上的锁定槽为矩形锁定槽且与锁定销上的矩形锁定齿相配合，拨块上设有拨动齿与锁定销上的锥形凸头相配合；在排档轴上固套有拨块，拨叉活套于拨块上的与排档轴同轴的轴颈上，拨块与拨叉之间在径向上设有凸凹相配结构且在该凸凹相配结构中的凸台与凹槽之间设有侧向间隙。

锁定销的矩形锁定齿与拨叉的矩形锁定槽之间，相当于矩形齿槽间的啮合，对拨叉能起到非常显著的锁定定用，仅是回转方向上的力是不可能将矩形锁定齿从矩形锁定槽里退出的，从而有效的避免跳档现象的发生。当需要排档时，排档轴在排档脚踏的带动下转动，带动拨块转动，由于拨块与拨叉之间的凸台与凹槽设有侧向间隙，即回转方向上有间隙，因而拨块相对于拨叉先空转动，拨块上的拨动齿拨动锁定销上的锥形凸头，作用在锁定销轴向上的分力推动锁定销轴向移动，带动锁定销的矩形锁定齿退出拨叉的矩形锁定槽，当锁定销的矩形锁定齿从拨叉的矩形锁定槽可靠退出时，拨块走完凸台与凹槽之间侧向间隙的空转行程，然后拨块开始带动拨叉同步转动，拨叉则带动双向结合齿轮在输出轴上移动与前进齿轮或倒档齿轮结合，进行前进挡与倒档之间的切换。当排档到位时，锁定销上的锥形凸头从拨块拨动齿一侧滑动到另一侧（两者始终靠在一起），同时锁定销的矩形锁定齿进入拨叉的另一矩形锁定槽。下次反向排档时，动作过程与上述相反。锁定销的矩形锁定齿从拨叉的矩形锁定槽中退出是通过拨块的拨动齿拨动锁定销上的锥形凸头来实现的，此操作轻松、省力，迅速，整个排档操作能连续完成。

进一步的，双向结合齿轮与前进齿轮、倒档齿轮之间均为渐开线花键齿配合，双向结合齿轮上的外花键端部设有导入角，前进齿轮和倒档齿轮上的内花键为压制成型且在端部设有导入角。双向结合齿轮与前进齿轮、倒档齿轮之间的这种键齿啮合结构具有自身防轴向串动的功能，因而有防脱档即跳档的效果。

进一步的，拨块对称的设有两个而构成拨块副，在排档轴的轴向上，两个拨块对称装配于拨叉的两侧，对应的在锁定销上设有两个锥形凸头，两个锥形凸头对称的位于矩形锁定齿的两侧，这样能使拨叉的受力平衡，且拨叉不轴向窜动，使排档操作平稳、可靠。

本发明中的拨叉能得到可靠、有效的锁定，最大限度的避免了跳档现象的发生，同时其锁定结构又不会影响到正常的排档操作，排档操作方便、省力、迅速。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1中锁定销的立体示意图。

图4是图1中拨叉的立体示意图。

图5是图1中拨块的立体示意图。

图6是本发明中排档轴、拨块、拨叉、锁定销之间装配的立体分解示意图。

图7至图10是排档过程中四个状态的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，一种防跳档倒档器，含有倒档器箱体8、排档轴2、拨叉4、输入齿轮9、前进齿轮10、倒档齿轮11、双向结合齿轮6和输出轴7。拨叉4的一端与双向结合齿轮6上的周向环形凸台或周向环形凹槽为凸凹相配，双向结合齿轮6通过键可轴向移动的套装在输出轴7上，拨叉4可带动双向结合齿轮6在输出轴7的花键轴段上轴向移动。前进齿轮10与倒档齿轮11空套在输出轴7上且位于双向结合齿轮6的两侧，输入齿轮9与前进齿轮10和倒档齿轮11同时啮合，当双向结合齿轮6与前进齿轮10啮合时，动力通过输入齿轮9、前进齿轮10、双向结合齿轮6传递到输出轴7上，实现正转前进；当双向结合齿轮6与倒档齿轮11啮合时，动力通过输入齿轮9、倒档齿轮11、双向结合齿轮6传递到输出轴7上，实现反转后退。

参见图1、图3，在倒档器箱体8上安装有锁定销1，锁定销1一端抵靠在压缩弹簧5上，另一端设有锥形凸头1a和矩形锁定齿1b，在锁定销1的轴向上锥形凸头1a高出于矩形锁定齿1b。

参见图1、图4，在拨叉4上设有矩形锁定槽4b，拨叉4的矩形锁定槽4b与锁定销1上的矩形锁定齿1b相配合。

参见图1、图5，在排档轴2上固套有拨块3，拨叉4活套于拨块3与排档轴2同轴的轴颈3d上，拨块3与拨叉4之间在径向上设有凸凹相配结构且在该凸凹相配结构中的凸台与凹槽间设有侧向间隙X（回转方向上的间隙），拨块3上设有拨动齿3a与锁定销1上的锥形凸头1a相配合（工作面相互靠在一起）。

参见图1、图2，双向结合齿轮6与前进齿轮10、倒档齿轮11之间均为渐开线花键齿配合，双向结合齿轮6上的外花键端部设有导入角，前进齿轮10和倒档齿轮11上的内花键为压制成型且在端部设有导入角。双向结合齿轮6与前进齿轮10、倒档齿轮11之间的这种键齿啮合结构具有自身防轴向串动的功能，因而有防脱档即跳档的效果。

参见图2、图3、图6，拨块3对称的设有两个而构成拨块副，在排档轴2的轴向上，两个拨块3对称装配于拨叉4的两侧，对应的在锁定销1上设有两个锥形凸头1a，两个锥形凸头1a对称的位于矩形锁定齿1b的两侧，这样能使拨叉4的受力平衡，且拨叉4不轴向窜动，使排档操作平稳、可靠。

拨块3的拨动齿3a顶部设有空挡定位槽3e，与锁定销1锥形凸头1a顶部的空挡定位点配合，形成拨块3的空挡定位结构，对空档位的拨块3进行定位；在拨叉4的一侧装设有空档定位销12、空档定位钢球13和空档定位压缩弹簧14，拨叉4外圆面上对应的设有空档定位槽4f与空档定位钢球13相配合，形成拨叉4的空档定位结构，对空档位的拨叉4进行定位。

参见图1、图3，锁定销1的主体为圆柱形，以方便制造加工。锁定销1上的锥形凸头1a顶部为圆弧形过渡，用以连接锥形凸头1a的两个工作面，拨块3的拨动齿3a在锥形凸头1a两个工作面间滑动切换。矩形锁定齿1b顶部也为圆弧形过渡，便于顺利从拨叉4上的其中一个矩形锁定槽4b进入另一个矩形锁定槽4b。锁定销1上设有用来装设压缩弹簧5的中心盲孔1c，压缩弹簧5一端装于此中心盲孔1c里，一端抵靠于倒档器箱体盖板上。

参见图1，拨块3上设置有凸台3c，拨叉4上设置有凹槽4c，凸台3c位于凹槽4c中构成拨块3与拨叉4之间在径向上的凸凹相配结构，凸台3c与凹槽4c侧壁之间有侧向间隙X，此间隙的大小，通过合理设计，就能实现:当拨块3在排档轴2的带动下转动，拨动齿3a拨动锥形凸头1a使矩形锁定齿1b顺利从其中一个矩形锁定槽4b退出后，凸台3c从凹槽4c的其中一侧壁接触转动到与另一侧壁接触。从而在接下来排档轴2的继续转动中，带动拨叉4一起转动而完成排档。

参见图1、图2，双向结合齿轮6与输出轴7之间为可轴向移动花键配合，拨块3通过花键固套在排档轴2上,采用花键，结合强度好，在转动方向能传递较大的力矩。

参见图6至图10，当需要排档时，排档轴2在排档脚踏的带动下转动，带动拨块3转动，由于拨块3与拨叉4凸凹相配结构中的凸台与凹槽间有侧向间隙，因而拨块3相对于拨叉4先空转动（如图7所示），拨块3上的拨动齿3a拨动锁定销1上的锥形凸头1a，作用在锁定销1轴向上的分力推动锁定销1轴向移动，带动锁定销1的矩形锁定齿1b退出拨叉4的矩形锁定槽4b，当锁定销1的矩形锁定齿1b从拨叉4的矩形锁定槽4b可靠退出时，拨块3走完凸台与凹槽间侧向间隙的空转行程（如图8所示），然后拨块3开始带动拨叉4同步转动，拨叉4则带动双向结合齿轮6在输出轴7的花键轴段上移动到与前进齿轮10或倒档齿轮11结合，进行前进挡与倒档之间的切换。当排档到位时，锁定销1上的锥形凸头1a从拨块3的拨动齿3a一侧滑移到另一侧，同时锁定销1的矩形锁定齿1b进入拨叉4的另一个矩形锁定槽4b中。下次反向排档时，动作过程与上述相反。在上述排档过程中，拨动齿3a顶部的空档定位凹槽3e与锥形凸头1a顶部配合时，拨块3处于空档定位状态；同时，当拨叉4上的空档定位槽4f与空档定位钢球13配合，拨叉4处于空档定位状态，可以避免拨叉4在空档状态下的晃动，减小噪声（如图9所示）。

锁定销1的矩形锁定齿1b与拨叉4的矩形锁定槽4b之间，相当于矩形齿槽间的啮合，对拨叉4能起到非常显著的锁紧定用，仅是回转方向上的力是不可能将矩形锁定齿1b从矩形锁定槽4b里退出，从而有效的避免跳档现象的发生。锁定销1的矩形锁定齿1b从拨叉4的矩形锁定槽4b中退出是依靠拨块3的拨动齿3a拨动锁定销1上的锥形凸头1a来实现的，此操作轻松、省力，迅速，使整个排档操作能够连续完成。

Claims (8)

1.一种防跳档倒档器，包括倒档器箱体、排档轴、拨叉、输入齿轮、前进齿轮、倒档齿轮、双向结合齿轮和输出轴，拨叉的一端与双向结合齿轮上的周向环形凸台或周向环形凹槽为凸凹相配，双向结合齿轮通过键可轴向移动的套装在输出轴上，前进齿轮与倒档齿轮空套在输出轴上且位于双向结合齿轮的两侧，输入齿轮与前进齿轮和倒档齿轮同时啮合，在倒档器箱体上安装有拨叉锁定件，拨叉上设有锁定槽，其特征在于：所述拨叉锁定件为锁定销，锁定销一端抵靠在压缩弹簧上，另一端设有锥形凸头和矩形锁定齿，在锁定销的轴向上锥形凸头高出于矩形锁定齿，拨叉上的锁定槽为矩形锁定槽且与锁定销上的矩形锁定齿相配合，拨块上设有拨动齿与锁定销上的锥形凸头相配合；在排档轴上固套有拨块，拨叉活套于拨块上的与排档轴同轴的轴颈上，拨块与拨叉之间在径向上设有凸凹相配结构且在该凸凹相配结构中的凸台与凹槽之间设有侧向间隙。

2.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述双向结合齿轮与前进齿轮、倒档齿轮之间均为渐开线花键齿配合，双向结合齿轮上的外花键端部设有导入角，前进齿轮和倒档齿轮上的内花键为压制成型且在端部设有导入角。

3.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述拨块对称的设有两个而构成拨块副，在排档轴的轴向上，两个拨块对称装配于拨叉的两侧，对应的在锁定销上设有两个锥形凸头，两个锥形凸头对称的位于矩形锁定齿的两侧。

4.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述锁定销的主体为圆柱形，锁定销上锥形凸头和矩形锁定齿的顶部均为圆弧形过渡，锁定销上设有用来装设压缩弹簧的中心盲孔。

5.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述拨块与拨叉凸凹相配结构中的凸台设置拨块上，凹槽设置在拨叉上。

6.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述双向结合齿轮与输出轴之间为可轴向移动花键配合，拨块通过花键固套在排档轴上。

7.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述拨块的拨动齿顶部与锁定销的锥形凸头顶部之间设有用于空挡定位的凹凸相配结构。

8.如权利要求1所述的一种防跳档倒档器，其特征在于：所述拨叉的外圆面上设有空档定位槽，空档定位槽与空档定位钢球相配合，空档定位钢球装设在空档定位销上，空档定位销一端抵靠于空档定位压缩弹簧。