CN104514872A - 手动变速器倒档机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于变速器技术领域，涉及一种手动变速器倒档机构，包括相互平行设置的动力输入轴、中间轴，所述动力输入轴上设置输入轴齿轮，中间轴上设置中间轴齿轮，所述输入轴齿轮与中间轴齿轮相啮合；输出轴与所述中间轴相互平行设置，所述输出轴上套设有输出轴一档齿轮、输出轴皮带轮，在输出轴上、对应于输出轴一档齿轮与输出轴皮带轮之间的轴径上设置有结合套，输出轴一档齿轮朝向结合套一侧固定有第一齿圈，输出轴皮带轮朝向结合套一侧固定有第二齿圈。使用该倒档机构能有效减小变速器倒档操作时的磨损和噪声、提高倒档机构换挡可靠性并延长手动变速器的使用寿命。

Description

手动变速器倒档机构

技术领域

本发明属于变速器技术领域，涉及一种手动变速器倒档机构。

背景技术

目前，公知的三轴式手动变速器由输入轴、输出轴、中间轴和一个倒档轴组成，输入轴和中间轴式通过常啮合齿轮相连接，输出轴和中间轴之间设有若干对齿数不同的齿轮副，通过输出轴上的接合套，让其中的一对齿轮分别啮合，这样可得到相应的传动比值，从而获得所需的输出转速。由于三轴式变速器中每个档位旋转动力的传递路线都是先经过输入轴与中间轴的啮合齿轮传递，使旋转方向相反，再经过中间轴与输出轴啮合齿轮，使旋转方向再次方向。所以经由两对齿轮传动，故输入轴和输出轴的旋转方向是相同的。倒档的设置是除了输入轴、输出轴和中间轴外，又增加了一根倒档轴，其旋转动力的传递路线是先经过输入轴与中间轴的啮合齿轮传递，使旋转方向第一次相反，再经过中间轴与倒档轴啮合齿轮，使旋转方向第二次反向，最后经过倒档轴与输出轴的齿轮啮合传递，使旋转方向第三次方向，从而获得输出轴与输入轴的旋转方向相反，实现车辆的倒行。因此，公知的倒档结构要求中间轴上设有一个中间轴倒档齿轮，倒档轴上设有两个倒档齿轮。

前述三轴式手动变速器的倒档机构为了实现车辆倒车，运用了三对齿轮啮合来完成从输入轴到输出轴的旋转动力传递，并且专门设置了另外一根倒档轴，存在着机构复杂（一个中间轴倒档齿轮、一根倒档轴、两个倒档齿轮和一个输出轴倒档齿轮）、体积大、换档时齿轮啮合发出的噪声、齿轮啮合发生的磨损、由于机构复杂而带来的故障率高、寿命降低的缺陷。为了克服前述的不足，本发明提供了一种手动变速器的倒档机构，该倒档机构不仅机构简单，使得手动变速器的整体体积减小，而且可以降低噪声，减小磨损，延长使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构简单、巧妙、合理的手动变速器倒档机构，使用该倒档机构能有效减小变速器倒档操作时的磨损和噪声、提高倒档机构换挡可靠性并延长手动变速器的使用寿命。

按照本发明提供的技术方案：一种手动变速器倒档机构，其特征在于：包括相互平行设置的动力输入轴、中间轴，所述动力输入轴上设置输入轴齿轮，中间轴上设置中间轴齿轮，所述输入轴齿轮与中间轴齿轮相啮合；输出轴与所述中间轴相互平行设置，所述输出轴上套设有输出轴一档齿轮、输出轴皮带轮，在输出轴上、对应于输出轴一档齿轮与输出轴皮带轮之间的轴径上设置有结合套，输出轴一档齿轮朝向结合套一侧固定有第一齿圈，输出轴皮带轮朝向结合套一侧固定有第二齿圈，所述结合套可沿着输出轴作轴向移动，实现与第一齿圈或第二齿圈相配合；所述中间轴设置有中间轴一档齿轮、中间轴皮带轮，其中所述中间轴一档齿轮与输出轴一档齿轮相啮合，中间轴皮带轮与输出轴皮带轮之间通过皮带相连接。

作为本发明的进一步改进，所述输出轴皮带轮为V型带轮，其V型槽底部形成圆柱面，在圆柱面上设有至少一个凹槽；所述中间轴皮带轮与输出轴皮带轮结构相同，且输出轴皮带轮的直径大于中间轴皮带轮的直径，且两者直径比为非整数；所述皮带为V型带，在V型带的底部均布设置若干凸齿，所述凸齿与凹槽相配合。

作为本发明的进一步改进，所述输出轴皮带轮的轮毂内侧两端分别形成一个卡簧定位槽，输出轴皮带轮通过所述卡簧定位槽轴向定位于输出轴上。

作为本发明的进一步改进，所述结合套上具有内花键，结合套的内花键与输出轴上、对应于输出轴一档齿轮与输出轴皮带轮两者之间轴径上设置的外花键相配合。

本发明与现有技术相比，优点在于：（1）、结构简化：应用所述皮带倒档传动系统，可以去掉倒档轴机构，使得结构紧凑、体积缩小、节省安装空间；（2）．消除了噪声：由于采用所述皮带倒档传动系统，消除了由于齿轮运转时齿轮间发生碰撞而产生的噪声；（3）．重量轻：由于采用所述皮带倒档传动系统，去掉了中间轴上的倒档齿轮和倒档轴及其上的两个齿轮，使得手动变速器整体重量减小；（4）．降低故障发生机率：由于所用零部件的减少，使得手动变速器整体的故障率下降，进而提高了行驶中的安全性。同时也延长了手动变速器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中的中间轴与输出轴的连接视图。

图3为本发明中的输出轴皮带轮的结构视图。

图4为图3的纵剖视图。

图5为本发明中的皮带的结构视图。

图6为图5的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1~4所示，包括动力输入轴1、输入轴齿轮2、输出轴3、输出轴一档齿轮4、第一齿圈5、结合套6、输出轴皮带轮7、第二齿圈8、中间轴9、中间轴齿轮10、中间轴一档齿轮11、中间轴皮带轮12、皮带13、凹槽14、卡簧定位槽15、凸齿16等。

如图1~4所示，本发明一种手动变速器倒档机构，包括相互平行设置的动力输入轴1、中间轴9，所述动力输入轴1上设置输入轴齿轮2，中间轴9上设置中间轴齿轮10，所述输入轴齿轮2与中间轴齿轮10相啮合；输出轴3与所述中间轴9相互平行设置，所述输出轴3上套设有输出轴一档齿轮4、输出轴皮带轮7，在输出轴3上、对应于输出轴一档齿轮4与输出轴皮带轮7之间的轴径上设置有结合套6，输出轴一档齿轮4朝向结合套6一侧固定有第一齿圈5，输出轴皮带轮7朝向结合套6一侧固定有第二齿圈8，所述结合套6可沿着输出轴3作轴向移动，实现与第一齿圈5或第二齿圈8相配合；所述中间轴9设置有中间轴一档齿轮11、中间轴皮带轮12，其中所述中间轴一档齿轮11与输出轴一档齿轮4相啮合，中间轴皮带轮12与输出轴皮带轮7之间通过皮带13相连接。

所述输出轴皮带轮7为V型带轮，其V型槽底部形成圆柱面，在圆柱面上设有至少一个凹槽14；所述中间轴皮带轮12与输出轴皮带轮7结构相同，且输出轴皮带轮7的直径大于中间轴皮带轮12的直径，且两者直径比为非整数；所述皮带13为V型带，在V型带的底部均布设置若干凸齿16，所述凸齿16与凹槽14相配合。

所述输出轴皮带轮7的轮毂内侧两端分别形成一个卡簧定位槽15，输出轴皮带轮7通过所述卡簧定位槽15轴向定位于输出轴3上。

所述结合套6上具有内花键，结合套6的内花键与输出轴3上、对应于输出轴一档齿轮4与输出轴皮带轮7两者之间轴径上设置的外花键相配合。

本发明所述的倒档机构可以应用于具有若干个变速档位的手动变速器。为了便于说明，图1所示的手动变速器只画出了一档位和所述的倒档机构。变速器的动力从动力输入轴1输入，其旋转方向可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向，以顺时针方向为例，并带动固定其上的输入轴齿轮2顺时针方向旋转，输入轴齿轮2与固定在中间轴9上的中间轴轮10相啮合，动力由输入轴齿轮2传递给中间轴齿轮10，并使其逆时针旋转。中间轴齿轮10带动中间轴9也逆时针旋转。由于中间轴一挡齿轮11和中间轴皮带轮12也固定在中间轴9上，从而使它们也跟着中间轴9逆时针旋转。   

如图2所示，中间轴皮带轮12与输出轴皮带轮7通过皮带13相连接，从而将动力传递给输出轴皮带轮7。皮带轮7松套在输出轴3上，它的旋转不带动输出轴3旋转。输出轴皮带轮7靠近接合套6的一侧固定有一个齿圈8。接合套6设有内花键，与输出轴3的外花键向结合，它的转动通过内花键带动输出轴转动。接合套在输出轴上可沿轴向左右移动，移动方向由驾驶员操纵手动变速器手柄来控制。接合套向左移动，与输出轴一挡齿轮4上的齿圈5啮合，由于中间轴一挡齿轮11逆时针旋转，通过齿轮啮合，使输出轴一挡齿轮4顺时针旋转，动力由齿圈5传递至接合套6，再由接合套通过内花键传递给输出轴，使输出轴顺时针旋转，此时，汽车以一挡速度前进。接合套向右移动，则与输出轴皮带轮7上的齿圈8向啮合，此时，由于中间轴9逆时针旋转，中间轴皮带轮12也逆时针旋转，通过皮带13与输出轴皮带轮7相连，使输出轴皮带轮7逆时针旋转，旋转动力由输出轴皮带轮7传递至齿圈8，由齿圈8再传递至接合套6，使接合套6也以逆时针旋转，再通过接合套6的内花键将旋转动力传递给输出轴3，使得输出轴3逆时针旋转，从而实现车辆向后行驶，完成倒档的操纵。

如图3所示，输出轴皮带轮7为V型带轮，其V型槽底部为一个圆柱面，在圆柱面上设有一个或多个凹槽14，其作用是与皮带13上的凸齿16向啮合（参考图4手动变速器倒档机构皮带的结构示意图），以使皮带可靠地传递旋转动力。

输出轴皮带轮7的轮毂内侧两端包含两个卡簧定位槽15，以保证输出轴皮带轮在输出轴3上的轴向定位。

中间轴皮带轮12的结构与输出轴皮带轮7的结构相同，但皮带轮的直径不同，输出轴皮带轮7的直径大于中间轴皮带轮12的直径，以使车辆获得较慢的倒行速度，且直径的比值不为整数倍。相应地，两个皮带轮V型槽底部的凹槽形状、结构和凹槽与凹槽之间的间距也相同，但数量不同，且两轮凹槽数量之比不等于整数倍。按此结构和连接方式，从中间轴皮带轮12到输出轴皮带轮7的旋转速度传动比为输出轴皮带轮的直径与中间轴皮带轮的直径之比，也等于输出轴皮带轮上的凹槽数量与中间轴皮带轮上的凹槽数量之比，此比值不为整数。传动比不为整数的设计目的在于：在动力传动过程中，皮带上的某个凸齿，不会总是与皮带上的某个凹槽相啮合受力，这样可使磨损均匀，延长使用寿命。

如图2、4所示，V型皮带13通过连接中间轴皮带轮12和输出轴皮带轮7而将中间轴皮带轮12的旋转动力传至输出轴皮带轮7。该皮带是在V型带的基础上增加了若干个与输出轴皮带轮的凹槽14相配合的凸齿，以增加动力传递的可靠性。

Claims (4)

1. 一种手动变速器倒档机构，其特征在于：包括相互平行设置的动力输入轴（1）、中间轴（9），所述动力输入轴（1）上设置输入轴齿轮（2），中间轴（9）上设置中间轴齿轮（10），所述输入轴齿轮（2）与中间轴齿轮（10）相啮合；输出轴（3）与所述中间轴（9）相互平行设置，所述输出轴（3）上套设有输出轴一档齿轮（4）、输出轴皮带轮（7），在输出轴（3）上、对应于输出轴一档齿轮（4）与输出轴皮带轮（7）之间的轴径上设置有结合套（6），输出轴一档齿轮（4）朝向结合套（6）一侧固定有第一齿圈（5），输出轴皮带轮（7）朝向结合套（6）一侧固定有第二齿圈（8），所述结合套（6）可沿着输出轴（3）作轴向移动，实现与第一齿圈（5）或第二齿圈（8）相配合；所述中间轴（9）设置有中间轴一档齿轮（11）、中间轴皮带轮（12），其中所述中间轴一档齿轮（11）与输出轴一档齿轮（4）相啮合，中间轴皮带轮（12）与输出轴皮带轮（7）之间通过皮带（13）相连接。

2.如权利要求1所述的手动变速器倒档机构，其特征在于：所述输出轴皮带轮（7）为V型带轮，其V型槽底部形成圆柱面，在圆柱面上设有至少一个凹槽（14）；所述中间轴皮带轮（12）与输出轴皮带轮（7）结构相同，且输出轴皮带轮（7）的直径大于中间轴皮带轮（12）的直径，且两者直径比为非整数；所述皮带（13）为V型带，在V型带的底部均布设置若干凸齿（16），所述凸齿（16）与凹槽（14）相配合。

3.如权利要求1所述的手动变速器倒档机构，其特征在于：所述输出轴皮带轮（7）的轮毂内侧两端分别形成一个卡簧定位槽（15），输出轴皮带轮（7）通过所述卡簧定位槽（15）轴向定位于输出轴（3）上。

4.如权利要求1所述的手动变速器倒档机构，其特征在于：所述结合套（6）上具有内花键，结合套（6）的内花键与输出轴（3）上、对应于输出轴一档齿轮（4）与输出轴皮带轮（7）两者之间轴径上设置的外花键相配合。