CN103899718B - 机动车的变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车的变速装置，包括壳体以及输入轴和输出轴，输入输出轴上从内至外依次套装有太阳齿轮、行星齿轮架和内齿筒，在行星齿轮架的轴向中部安装有行星齿轮，输入轴上设置有第一、第二同步器，输出轴上设置有第三、第四和第五同步器。该机动车的变速装置在与现有机动车的变速装置具有相同挡位数量的前提下，其体积较小，并且传递的扭矩较大。

Description

机动车的变速装置

技术领域

本发明涉及机动车辆的变速装置。

背景技术

机动车辆上的变速装置用于机动车辆的换挡变速，使机动车辆及时调节行驶速度，以适应不同的行驶状。现有机动车的变速装置在工作时，每个挡位均是由两只齿轮相互啮合进行扭矩的传递，故其传递的扭矩较小，并且由于齿轮数量多，导致机动车变速装置的体积较大，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种机动车的变速装置，在与现有机动车的变速装置具有相同挡位数量的前提下，其体积较小，并且传递的扭矩较大。

本发明所述机动车的变速装置，包括壳体以及外端支撑在壳体上的输入轴和输出轴，输入轴与输出轴同轴线，其内端相互搭接支撑，在支撑输入轴和输出轴的壳体端的内端面上分别设置有与输入输出轴同轴线的第一机壳端齿轮和第二机壳端齿轮，在输入轴和输出轴上从内至外依次套装有与输入输出轴同轴线的太阳齿轮、行星齿轮架和内齿筒，在行星齿轮架的轴向中部安装有行星齿轮，其同时与太阳齿轮的轴向中部和内齿筒啮合，行星齿轮架外圆周表面上沿周向设置有一圈凸键，在内齿筒内圆周表面上沿周向设置有一圈键槽，凸键位于键槽内与键槽过渡配合，内齿筒与壳体间隙配合，内齿筒上连接有使其作轴向移动的换挡拨叉。

输入轴上设置有第一同步器和第二同步器，输出轴上设置有第三同步器、第四同步器和第五同步器，第二与第三同步器相同，并位于第一同步器与第四同步器之间；太阳齿轮的两端为相同的内齿圈，其可分别与第二、第三同步器啮合；行星齿轮架的两端亦为内齿圈，其一端可与第一机壳端齿轮和第一同步器啮合，其另一端可与第四同步器啮合；内齿筒的一端为内齿圈，其可与第二机壳端齿轮和第五同步器啮合，并且在内齿筒该端的内圆周表面上沿周向开设有一段凹槽，在换挡拨叉拨动内齿筒作轴向移动时，第五同步器除与内齿筒一端的内齿圈啮合外，第五同步器均在该凹槽内不与内齿筒接触。

太阳齿轮、行星齿轮架和内齿筒的长度以及各同步器在输入输出轴上的间距应满足：当太阳齿轮的两端分别与第二、第三同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，行星齿轮架的一端与第四同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第三同步器与太阳齿轮的另一端啮合，行星齿轮架的另一端与第一同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，内齿筒的一端与第五同步器啮合时，行星齿轮架的另一端与第一机壳端齿轮啮合。

该机动车的变速装置具有四种挡位状态：

一、直接传动挡位状态

此时太阳齿轮的两端分别与第二、第三同步器啮合，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；

二、减速传动挡位状态

此时第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，行星齿轮架的一端与第四同步器啮合，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；

三、加速传动挡位状态

此时第三同步器与太阳齿轮的另一端啮合，行星齿轮架的另一端与第一同步器啮合，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；

四、倒挡传动挡位状态

此时第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，内齿筒的一端与第五同步器啮合，行星齿轮架的另一端与第一机壳端齿轮啮合。

本发明所述机动车的变速装置由于采用了行星齿轮传动机构，在与现有机动车的变速装置具有相同挡位数的前提下，减小了装置中齿轮的数量，从而减小了机动车的变速装置的体积和制造成本，并且行星齿轮传动机构较两只齿轮啮合能够传递更大的扭矩。

附图说明

图1为本发明在直接传动挡位状态时的剖视示意图；

图2为本发明在减速传动挡位状态时的剖视示意图；

图3为本发明在加速传动挡位状态时的剖视示意图；

图4为本发明在倒挡传动挡位状态时的剖视示意图；

图5为太阳齿轮的剖视图；

图6为行星齿轮架的剖视图；

图7为图6中沿A-A线的剖视图；

图8为内齿筒的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，该机动车的变速装置包括壳体8以及外端支撑在壳体8上的输入轴10和输出轴1，输入轴10与输出轴1同轴线，其内端通过轴承13相互搭接支撑。在支撑输入轴10和输出轴1的壳体端的内端面上分别设置有与输入输出轴同轴线的第一机壳端齿轮9和第二机壳端齿轮2，第一、第二机壳端齿轮9、2与壳体8联为一体。在输入轴10和输出轴1上从内至外依次套装有与输入输出轴同轴线的太阳齿轮14、行星齿轮架4和内齿筒3，如图5所示，太阳齿轮14为两端部直径大、中部直径小的筒套结构，在其两端部内圆周表面开设有齿，使两端部形成相同的内齿圈，而在其中部的外圆周表面设置有齿，使中部形成齿轮。如图6和图7所示，行星齿轮架4的两端亦为内齿圈，在其轴向中部的端壁18上开设有六个安装行星齿轮轴6的孔19，通过该孔19和三只行星齿轮轴6即可将三只行星齿轮5安装在行星齿轮架4的轴向中部，行星齿轮5同时与太阳齿轮14的轴向中部和内齿筒3啮合，并且行星齿轮架4轴向中部的两端壁18位于太阳齿轮14两端部之间进行间隙配合，这样在行星齿轮架4作轴向移动时，能够同时带动太阳齿轮14作轴向移动。行星齿轮架4外圆周表面上沿周向设置有一圈凸键20，如图8所示，在内齿筒3内圆周表面上沿周向设置有一圈键槽21，凸键20位于键槽21内与键槽过渡配合，该凸键20能够使内齿筒3带动行星齿轮架4作轴向移动。内齿筒3与壳体8间隙配合，内齿筒8外圆周表面上沿周向开设有拨叉槽23，换挡拨叉7的下端位于拨叉槽23内，使换挡拨叉7与内齿筒8连接，以控制内齿筒8作轴向移动。

输入轴10上设置有第一同步器11和第二同步器12，输出轴1上设置有第三同步器15、第四同步器16和第五同步器17，第二与第三同步器12、15相同，并位于第一同步器11与第四同步器16之间，第五同步器17最靠近输出轴的外端。太阳齿轮14两端的内齿圈可分别与第二、第三同步器12、15啮合，行星齿轮架4一端的内齿圈可与第一机壳端齿轮9和第一同步器11啮合，其另一端的内齿圈可与第四同步器16啮合。内齿筒3的一端为内齿圈，其可与第二机壳端齿轮2和第五同步器17啮合，并且在内齿筒3该端的内圆周表面上沿周向开设有一段凹槽22，在换挡拨叉7拨动内齿筒3作轴向移动时，第五同步器17除与内齿筒3一端的内齿圈啮合外，第五同步器17均在该凹槽22内不与内齿筒3接触。

太阳齿轮14、行星齿轮架4和内齿筒3的长度以及各同步器在输入输出轴上的间距应满足：当太阳齿轮14的两端分别与第二、第三同步器12、15啮合时，内齿筒3的一端与第二机壳端齿轮2啮合；当第二同步器12与太阳齿轮14的一端啮合，行星齿轮架4的一端与第四同步器15啮合时，内齿筒3的一端与第二机壳端齿轮2啮合；当第三同步器15与太阳齿轮14的另一端啮合，行星齿轮架4的另一端与第一同步器11啮合时，内齿筒3的一端与第二机壳端齿轮2啮合；当第二同步器12与太阳齿轮14的一端啮合，内齿筒3的一端与第五同步器17啮合时，行星齿轮架4的另一端与第一机壳端齿轮9啮合。

该机动车的变速装置具有四种挡位状态：

一、直接传动挡位状态

如图1所示，此时太阳齿轮14的两端的内齿圈分别与第二、第三同步器12、15啮合，内齿筒3一端的内齿圈与第二机壳端齿轮2啮合。工作时，输入轴10旋转通过第二同步器12带动太阳齿轮14同向旋转，太阳齿轮14再通过第三同步器15带动输出轴1同向旋转。由于第二、第三同步器12、15相同，故输出轴1转速与输入轴10相同，实现速度的直接传递。

二、减速传动挡位状态

如图2所示，此时第二同步器12与太阳齿轮14的一端啮合，行星齿轮架4的一端与第四同步器16啮合，内齿筒3的一端与第二机壳端齿轮2啮合。工作时，输入轴10旋转通过第二同步器12带动太阳齿轮14同向旋转，太阳齿轮14再带动三只行星齿轮5作反向旋转，由于内齿筒3一端与第二机壳端齿轮2啮合，使内齿筒3不能转动，故三只行星齿轮5通过行星齿轮轴6带动行星齿轮架4作与输入轴10同向的旋转，行星齿轮架4再通过第四同步器16带动输出轴1同向旋转，从而通过行星齿轮传动机构实现转速的同向减速传递。

三、加速传动挡位状态

如图3所示，此时第三同步器15与太阳齿轮14的另一端啮合，行星齿轮架4的另一端与第一同步器11啮合，内齿筒3的一端与第二机壳端齿轮2啮合。工作时，输入轴10旋转通过第一同步器11带动行星齿轮架4作与输入轴10同向的旋转，由于内齿筒3一端与第二机壳端齿轮2啮合，使内齿筒3不能转动，使三只行星齿轮5作与输入轴10反向的旋转，行星齿轮5再带动太阳齿轮14作与输入轴10同向的旋转，太阳齿轮14再带动第三同步器15同向旋转，从而通过行星齿轮传动机构实现转速的同向加速传递。

四、倒挡传动挡位状态

如图4所示，此时第二同步器12与太阳齿轮14的一端啮合，内齿筒3一端的内齿圈与第五同步器17啮合，行星齿轮架4的另一端与第一机壳端齿轮9啮合。工作时，输入轴10旋转通过第二同步器12带动太阳齿轮14同向旋转，太阳齿轮14再带动三只行星齿轮5作反向旋转，由于行星齿轮架4的另一端与第一机壳端齿轮9啮合，使得行星齿轮架4不能转动，故行星齿轮5将带动内齿筒3作同向旋转，内齿筒3再带动第五同步器17同向旋转，即与输入轴10反向的旋转，从而通过行星齿轮传动机构实现倒挡传动。

Claims (1)

1.机动车的变速装置，包括壳体（8）以及外端支撑在壳体上的输入轴（10）和输出轴（1），输入轴与输出轴同轴线，其内端相互搭接支撑，其特征在于：在支撑输入轴和输出轴的壳体端的内端面上分别设置有与输入输出轴同轴线的第一机壳端齿轮（9）和第二机壳端齿轮（2），在输入轴和输出轴上从内至外依次套装有与输入输出轴同轴线的太阳齿轮（14）、行星齿轮架（4）和内齿筒（3），在行星齿轮架的轴向中部安装有行星齿轮（5），其同时与太阳齿轮的轴向中部和内齿筒啮合，行星齿轮架外圆周表面上沿周向设置有一圈凸键（20），在内齿筒内圆周表面上沿周向设置有一圈键槽（21），凸键位于键槽内与键槽过渡配合，内齿筒与壳体间隙配合，内齿筒上连接有使其作轴向移动的换挡拨叉（7）；

输入轴上设置有第一同步器（11）和第二同步器（12），输出轴上设置有第三同步器（15）、第四同步器（16）和第五同步器（17），第二与第三同步器相同，并位于第一同步器与第四同步器之间；太阳齿轮的两端为相同的内齿圈，其可分别与第二、第三同步器啮合；行星齿轮架的两端亦为内齿圈，其一端可与第一机壳端齿轮和第一同步器啮合，其另一端可与第四同步器啮合；内齿筒的一端为内齿圈，其可与第二机壳端齿轮和第五同步器啮合，并且在内齿筒该端的内圆周表面上沿周向开设有一段凹槽（22），在换挡拨叉拨动内齿筒作轴向移动时，第五同步器除与内齿筒一端的内齿圈啮合外，第五同步器均在该凹槽内不与内齿筒接触；

太阳齿轮、行星齿轮架和内齿筒的长度以及各同步器在输入输出轴上的间距应满足：当太阳齿轮的两端分别与第二、第三同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，行星齿轮架的一端与第四同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第三同步器与太阳齿轮的另一端啮合，行星齿轮架的另一端与第一同步器啮合时，内齿筒的一端与第二机壳端齿轮啮合；当第二同步器与太阳齿轮的一端啮合，内齿筒的一端与第五同步器啮合时，行星齿轮架的另一端与第一机壳端齿轮啮合。