CN203604620U - 一种机动车前后档切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机动车前后档切换装置，用于通过控制输出齿轮（1）的正转或反转实现前后档切换，包括设置在主动齿轮驱动轴（6）上的用于实现输出齿轮（1）正转的前进档主动齿轮（3）和用于实现输出齿轮（1）反转的后退档主动齿轮（5），以及能够分别与前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）相锁合的棘爪轮（16），棘爪轮（16）能够在主动齿轮驱动轴（6）的驱动下分别带动前进档主动齿轮（3）或后退档主动齿轮（5）转动，以使输出齿轮（1）正转或反转。本实用新型的机动车前后档切换装置将齿轮间的错位啮合转换为了机械结构之间的轴向插接或卡接，保证了机动车前后档切换的顺畅进行，增强了驾驶的稳定性和行驶的安全性。

Description

一种机动车前后档切换装置

技术领域

本实用新型涉及一种切换装置，尤其涉及一种用于机动车前后档切换的装置。

背景技术

如图1所示，现有的机动车前后档切换装置主要包括输出齿轮1、主动齿轮9和变向齿轮8。其中，输出齿轮1与变档差速器（图中未示）相连，输出齿轮1可以正向转动和反向转动，以便实现机动车前后行驶的切换；主动齿轮9与主动齿轮驱动轴6相连，主动齿轮驱动轴6与发动机输出轴（图中未示）相连，主动齿轮9可以在主动齿轮驱动轴6的带动下转动，以便为输出齿轮1的转动提供原始动力，而且主动齿轮9还通过拨叉板4与换挡装置中的拨叉杆7相连，在拨叉杆7的带动下，主动齿轮9可以在主动齿轮驱动轴6上轴向移动，以实现前后档的切换；变向齿轮8包括传动齿轮81和啮合齿轮82，传动齿轮81和啮合齿轮82通过连接轴固定连接，其中，啮合齿轮82靠近输出齿轮1设置，并与输出齿轮1一直保持啮合状态，而传动齿轮81则远离输出齿轮1设置，并处于能够与主动齿轮9相啮合的位置，变向齿轮8能够使输出齿轮1实现反向转动。

当需要使机动车处于前进档状态时，操控变档装置以使变档装置中的拨叉杆7通过拨叉板4带动主动齿轮9朝向靠近输出齿轮1的方向移动，并促使主动齿轮9与输出齿轮1相啮合，由此，输出齿轮1即可在主动齿轮9的带动下正向转动，使机动车处于前进档状态；而当需要使机动车处于后退档状态时，操控变档装置以使变档装置中的拨叉杆7通过拨叉板4带动主动齿轮9朝向远离输出齿轮1的方向移动，并促使主动齿轮9与变向齿轮8中的传动齿轮81相啮合，由此便可通过主动齿轮9带动传动齿轮81转动，而由于传动齿轮81与啮合齿轮82为固定连接，啮合齿轮82便会伴随传动齿轮81一起同步转动，而啮合齿轮82在转动的同时又会带动与其相啮合的输出齿轮1反向转动，从而使机动车处于后退档状态。由此，即完成了机动车前后档的切换。

但上述现有的机动车前后档切换装置由于在前后档切换过程中需要主动齿轮9靠近输出齿轮1并与其相啮合，或者需要主动齿轮9靠近变向齿轮8中的传动齿轮81并与其相啮合才能实现前后档的切换，而这种齿轮间的错位啮合经常会出现齿牙相碰撞的问题，从而导致齿轮间无法正常的啮合，这样也就会使得换档失败，甚至还有可能导致齿轮损坏。上述问题的存在使得机动车在前后档切换的过程中极其不便，严重影响了操纵的顺畅性，而如果遇到紧急情况时，甚至还会导致安全事故的发生。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够使机动车顺畅地进行前后档切换的装置。

为实现上述目的，本实用新型的一种机动车前后档切换装置的具体技术方案为：

一种机动车前后档切换装置，用于通过控制输出齿轮的正转或反转实现前后档切换，包括设置在主动齿轮驱动轴上的用于实现输出齿轮正转的前进档主动齿轮和用于实现输出齿轮反转的后退档主动齿轮，以及能够分别与前进档主动齿轮和后退档主动齿轮相锁合的棘爪轮，棘爪轮能够在主动齿轮驱动轴的驱动下分别带动前进档主动齿轮或后退档主动齿轮转动，以使输出齿轮正转或反转。

进一步，前进档主动齿轮与输出齿轮相啮合，以实现输出齿轮的正转；后退档主动齿轮与变向齿轮相啮合，变向齿轮与输出齿轮相啮合，以实现输出齿轮反转。

进一步，变向齿轮包括固定在一起的传动齿轮和啮合齿轮，传动齿轮与后退档主动齿轮相啮合，啮合齿轮与输出齿轮相啮合。

进一步，棘爪轮通过拨叉板与换挡装置中的拨叉杆相连，拨叉杆能够通过拨叉板带动棘爪轮沿着主动齿轮驱动轴朝向靠近前进档主动齿轮或后退档主动齿轮的方向移动。

进一步，棘爪轮设置在前进档主动齿轮和后退档主动齿轮之间。

进一步，棘爪轮上设置有正向锁合装置，前进档主动齿轮和后退档主动齿轮上设置有反向锁合装置，棘爪轮通过正向锁合装置和反向锁合装置与前进档主动齿轮或后退档主动齿轮锁合在一起。

进一步，棘爪轮上的正向锁合装置为正向挡止块，前进档主动齿轮和后退档主动齿轮上的反向锁合装置为反向挡止块。

进一步，主动齿轮驱动轴上设置有限制前进档主动齿轮和后退档主动齿轮轴向移动的限位组件。

进一步，通过拨叉板与棘爪轮相连的拨叉杆上设置有定位装置，定位装置包括形成在拨叉杆上的后退档定位凹槽和前进挡定位凹槽，以及套设在拨叉杆上的定位轴套，定位轴套上设置有能够在后退档定位凹槽和前进挡定位凹槽中滚动的定位珠。

进一步，拨叉杆上的后退档定位凹槽和前进挡定位凹槽相邻，且后退档定位凹槽和前进挡定位凹槽相邻的边为具有坡度的斜边，后退档定位凹槽和前进挡定位凹槽上形成有容纳定位珠的滚动槽。

与现有前后档切换装置相比，本实用新型的机动车前后档切换装置具有以下优点：

1）本实用新型的机动车前后档切换装置将齿轮间的错位啮合转换为了机械结构之间的轴向插接或卡接，大大提高了输出齿轮正转和反转切换的成功率，保证了机动车前后档切换的顺畅进行，增强了驾驶的稳定性和行驶的安全性；

2）本实用新型的机动车前后档切换装置结构简单，价格低廉，可批量化生产，能够广泛应用于各种机动车上。

附图说明

图1为现有的机动车前后档切换装置的结构示意图；

图2为本实用新型的机动车前后档切换装置的结构示意图；

图3为图2中的局部放大图；

图4为本实用新型中的定位组件的剖视图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种机动车前后挡切换装置做进一步详细的描述。

如图2所示，本实用新型的机动车前后挡切换装置也包括输出齿轮1和变向齿轮8，且输出齿轮1和变向齿轮8的结构和作用与现有技术中的输出齿轮和变向齿轮也基本相同。

进一步，本实用新型的机动车前后挡切换装置在主动齿轮驱动轴6上设置有前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5，其中，前进档主动齿轮3设置在靠近输出齿轮1的位置，且前进档主动齿轮3与输出齿轮1一直处于啮合状态；而后退档主动齿轮5则设置在靠近变向齿轮8中的传动齿轮81的位置处，且后退档主动齿轮5与变向齿轮8中的传动齿轮81也是一直处于啮合状态。

进一步，本实用新型中的前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5绕主动齿轮驱动轴6空转，也即主动齿轮驱动轴6不能直接带动前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5旋转，而且前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5在主动齿轮驱动轴6的轴向上的位置也是固定的，以便使前进档主动齿轮3与输出齿轮1、后退档主动齿轮5与变向齿轮8中的传动齿轮81能够一直处于啮合状态。

进一步，为实现前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5的位置固定，主动齿轮驱动轴6上设置有限位组件，本实施例中，限位组件为挡圈2，也即分别在前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5的两侧设置有挡圈2，以阻止前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5在主动齿轮驱动轴6上的轴向移动。当然，应注意的是，本实用新型中的限位组件并不局限于挡圈，任何可以实现挡止功能的结构都可以适用于本实用新型，如阻挡块、卡槽等。

进一步，如图2和图3所示，本实用新型中的主动齿轮驱动轴6上还设置有棘爪轮16，棘爪轮16位于前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5之间，其中，本实用新型中的棘爪轮16能够在主动齿轮驱动轴6的带动下转动，也即棘爪轮16能够为输出齿轮1的转动提供原始动力，而且棘爪轮16还与换挡装置中的拨叉杆7通过拨叉板4相连，在拨叉杆7的带动下，棘爪轮16可以沿主动齿轮驱动轴6的轴向移动，以靠近前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5。

进一步，本实用新型中的棘爪轮16上设置有正向锁合装置，而前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5上则设置有反向锁合装置，棘爪轮16上的正向锁合装置与前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5上的反向锁合装置可以相互锁合，以使棘爪轮16与前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5锁合在一起。由此，棘爪轮16便可带动前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5转动。

当需要使机动车处于前进档状态时，可以操控变档装置使变档装置中的拨叉杆7通过拨叉板4带动主动齿轮驱动轴6上的棘爪轮16朝向靠近前进档主动齿轮3的方向移动，并促使棘爪轮16与前进档主动齿轮3通过正向锁合装置和反向锁合装置锁合在一起，由此，棘爪轮16即可带动前进档主动齿轮3一起转动，而由于前进档主动齿轮3是与输出齿轮1一直处于啮合状态，所以输出齿轮1便会在前进档主动齿轮3的带动下进行正向转动，从而使机动车处于前进档状态。

而当需要使机动车处于后退档状态时，可以操控变档装置使变档装置中的拨叉杆7通过拨叉板4带动主动齿轮驱动轴6上的棘爪轮16朝向靠近后退档主动齿轮5的方向移动，并促使棘爪轮16与后退档主动齿轮5通过正向锁合装置和反向锁合装置锁合在一起，由此，棘爪轮16即可带动后退档主动齿轮5一起转动，而由于后退档主动齿轮5是与变向齿轮8中的传动齿轮81一直处于啮合状态，所以相应的也会带动传动齿轮81、啮合齿轮82一起转动，进而通过啮合齿轮82带动输出齿轮1进行反向转动，从而使机动车处于后退档状态。由此，即完成了机动车前后档的切换。

进一步，如图3所示，本实施例中的棘爪轮16上的正向锁合装置，以及前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5上的反向锁合装置为挡止块。具体来说，棘爪轮16的两侧面上分别形成有正向挡止块11，而前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5与棘爪轮16相对的侧面上则分别形成有反向挡止块10，当棘爪轮16靠近前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5时，棘爪轮16上的正向挡止块11能够与前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5上的反向挡止块10相互挡止锁合，从而使棘爪轮16能够带动前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5转动，以实现机动车的前后档切换操作。

应注意的是，本实用新型中的棘爪轮16上的正向锁合装置，以及前进档主动齿轮3和后退档主动齿轮5上的反向锁合装置并不局限于图3中所示的结构，现有的任何可以实现相互锁合功能的结构，如插入式锁合结构、卡扣式锁合结构、或者挡止式锁合结构等都可适用于本实用新型。

本实用新型的机动车前后档切换装置将现有技术中齿轮间的错位啮合转换为了棘爪轮16与前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5之间的轴向插接或卡接，大大提高了切换的成功率，保证了机动车前后档切换的顺畅进行，增强了驾驶的稳定性和行驶的安全性。

此外，本实用新型中的通过拨叉板4与棘爪轮16相连的拨叉杆7上还可设置有定位装置，如图4所示，定位装置包括形成在拨叉杆7上的后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72，以及套设在拨叉杆7上的定位轴套12。其中，拨叉杆7上的后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72相邻，且后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72相邻的边为坡度较大的斜边；定位轴套12上开设有与后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72相对的定位孔，定位孔的上部形成有内螺纹，定位螺栓13上形成有外螺纹，定位螺栓13与定位孔螺纹连接，定位孔中容置有定位弹簧14，定位弹簧14的底部设置有定位珠15，定位珠15可在后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72中滚动。

由于本实用新型中的后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72相邻，所以定位珠15只能处于后退档定位凹槽71或前进挡定位凹槽72中，而且由于后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72的相邻的边为坡度较大的斜边，所以在后退档定位凹槽71与前进挡定位凹槽72相对于定位珠15移动时，会使定位珠15通过上部的定位弹簧14获得一定的预应力，而在该预应力的作用下，会使棘爪轮16朝向前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5移动时更加的顺畅，同时也保证了棘爪轮16与前进档主动齿轮3或后退档主动齿轮5锁合的可靠性。

此外，如图4所示，本实用新型中的后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72上还形成有容纳定位珠15的滚动槽73，定位珠15与后退档定位凹槽71和前进挡定位凹槽72相对运动时，定位珠15可在滚动槽73上滚动，保证了运行的稳定性。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种机动车前后档切换装置，用于通过控制输出齿轮（1）的正转或反转实现前后档切换，其特征在于，包括设置在主动齿轮驱动轴（6）上的用于实现输出齿轮（1）正转的前进档主动齿轮（3）和用于实现输出齿轮（1）反转的后退档主动齿轮（5），以及能够分别与前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）相锁合的棘爪轮（16），棘爪轮（16）能够在主动齿轮驱动轴（6）的驱动下分别带动前进档主动齿轮（3）或后退档主动齿轮（5）转动，以使输出齿轮（1）正转或反转。

2.根据权利要求1所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，前进档主动齿轮（3）与输出齿轮（1）相啮合，以实现输出齿轮（1）的正转；后退档主动齿轮（5）与变向齿轮（8）相啮合，变向齿轮（8）与输出齿轮（1）相啮合，以实现输出齿轮（1）反转。

3.根据权利要求2所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，变向齿轮（8）包括固定在一起的传动齿轮（81）和啮合齿轮（82），传动齿轮（81）与后退档主动齿轮（5）相啮合，啮合齿轮（82）与输出齿轮（1）相啮合。

4.根据权利要求1所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，棘爪轮（16）通过拨叉板（4）与换挡装置中的拨叉杆（7）相连，拨叉杆（7）能够通过拨叉板（4）带动棘爪轮（16）沿着主动齿轮驱动轴（6）朝向靠近前进档主动齿轮（3）或后退档主动齿轮（5）的方向移动。

5.根据权利要求4所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，棘爪轮（16）设置在前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）之间。

6.根据权利要求1所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，棘爪轮（16）上设置有正向锁合装置，前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）上设置有反向锁合装置，棘爪轮（16）通过正向锁合装置和反向锁合装置与前进档主动齿轮（3）或后退档主动齿轮（5）锁合在一起。

7.根据权利要求6所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，棘爪轮（16）上的正向锁合装置为正向挡止块（11），前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）上的反向锁合装置为反向挡止块（10）。

8.根据权利要求1所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，主动齿轮驱动轴（6）上设置有限制前进档主动齿轮（3）和后退档主动齿轮（5）轴向移动的限位组件。

9.根据权利要求4所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，通过拨叉板（4）与棘爪轮（16）相连的拨叉杆（7）上设置有定位装置，定位装置包括形成在拨叉杆（7）上的后退档定位凹槽（71）和前进挡定位凹槽（72），以及套设在拨叉杆（7）上的定位轴套（12），定位轴套（12）上设置有能够在后退档定位凹槽（71）和前进挡定位凹槽（72）中滚动的定位珠（15）。

10.根据权利要求9所述的机动车前后档切换装置，其特征在于，拨叉杆（7）上的后退档定位凹槽（71）和前进挡定位凹槽（72）相邻，且后退档定位凹槽（71）和前进挡定位凹槽（72）相邻的边为具有坡度的斜边，后退档定位凹槽（71）和前进挡定位凹槽（72）上形成有容纳定位珠（15）的滚动槽（73）。

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