CN207796061U - 一种多功能发动机及三轮摩托车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能发动机，包括沿纵向依次连接的热机（16）、内置变速机构（17）、内置换向机构（18）以及内置副变速机构（19），其特征在于：所述内置副变速机构（19）包括同轴线设置的输入轴（12）和输出轴（1），所述输入轴（12）与所述输出轴（1）通过同步器（15）传动连接，并且所述输入轴（12）与输出轴（1）还通过齿轮副结构调节转速。采用本实用新型的发动机，能够增加寿命且提高互换性。

Description

一种多功能发动机及三轮摩托车

技术领域：

本实用新型涉及一种多功能发动机，尤其涉及可用于三轮摩托车上的多功能发动机。

背景技术：

目前三轮摩托车上的发动机，其主要由以下几个功能模块构成：热机模块、变速模块、换向模块等。

而现有的三轮摩托车发动机内的变速模块一般只有主变速机构，所述主变速机构包括主轴和副轴，在所述主轴和副轴之间设置有多对齿轮副，并通过换挡机构实现不同的齿轮副输出达到改变输出转速的作用，然后主变速机构尾端再连接换向模块。

而部分三轮摩托车发动机在换向模块的尾端还连接有副变速机构，一般副变速机构是为了实现减速增扭和/或增速的作用，而现有的副变速机构为实现上述作用，通过将输入轴与输出轴并排设置，并在输入轴和输出轴之间设置齿轮副以及驱动齿轮副的换挡机构实现。这种方式设置的副变速机构实质上已经改变了动力输出的位置，使其最终不能安装预定的路线输出，最终使得动力输出不能在后桥上中置，导致了整车稳定性差、可靠性差、振动大。并且这种设置方式还使得发动机结构松散，占用面积大。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于一种稳定性好、可靠性好且振动小的多功能发动机。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种多功能发动机，包括沿纵向依次连接的热机、内置变速机构、内置换向机构以及内置副变速机构，其特征在于：所述内置副变速机构包括同轴线设置的输入轴和输出轴，所述输入轴与所述输出轴通过同步器传动连接，并且所述输入轴与输出轴还通过齿轮副结构调节转速。

为进一步切换挡位，所述同步器的上锁环固定在所述输入轴上，所述同步器的定位滑块及花键毂固定在所述输出轴上，通过所述同步器的接合套向上滑动与所述上锁环接合实现输入轴与输出轴的传动连接。

为进一步提高结构强度，在所述输入轴的尾端设置有容纳腔，所述输出轴上端通过轴承安装在所述容纳腔内。

为进一步切换挡位，所述齿轮副机构包括与所述输入轴和所述输出轴平行设置的中间轴，所述中间轴上段与所述输入轴之间设置有传动齿轮副，所述中间轴下段与所述输出轴之间设置有低速齿轮副，其中所述传动齿轮副包括固设在所述输入轴上的传动主动齿轮和固设在所述中间轴上的传动从动齿轮，所述低速齿轮副包括固设在所述中间轴上的低速主动齿轮和套设在所述输出轴上的低速从动齿轮，其中，所述同步器的下锁环固设在所述低速从动齿轮上。

为进一步实现反向旋转，在所述同步器与中间轴之间还设置有倒档机构；所述倒档机构包括周向固定且滑设在所述中间轴上的倒档主动齿轮，固定在所述同步器接合套上的倒档从动齿轮，以及可与所述倒档主动齿轮和倒档从动齿轮相啮合的过桥齿轮，所述倒档主动齿轮通过倒档拨叉和倒档拨叉轴驱动。

为进一步提高发动机的功用性，所述内置副变速机构还包括多功能轴，在所述多功能轴上周向固定且滑设有多功能切换器，所述多功能切换器可与所述中间轴上固设的低速主动齿轮、传动主动齿轮或倒挡主动齿轮啮合传动。

为进一步提高互换性、节省开模成本，所述内置变速机构包括主轴和副轴且在所述主轴和副轴之间设置有多对齿轮副，所述齿轮副与所述主轴和副轴之间均为轴向固定的动连接，两个相邻的齿轮副以及其之间设置的同步套构成一个换挡单元，所述换挡单元沿轴向布置在所述主轴和副轴上。采用上述可使得变速器的互换性提高，进而提高了发动机的互换性，另外还降低了制造成本且提高了发动机寿命。在制造过程中具有节能减排的作用。

为了进一步提高操作的便利性，所述同步器可沿轴向滑动且在所述同步套两侧设置有棘爪，在所述齿轮副的齿盘上设置有与所述棘爪相配合的槽体。上述方式设置的同步器之间也可以实现互换。

为了进一步实现六档变速，所述换挡单元为三个，包括沿轴向依次设置的一号换挡单元、二号换挡单元和三号换挡单元，其中一号换挡单元包括包括一号左齿轮副和一号右齿轮副以及设置在一号左齿轮副和一号右齿轮副之间的一号同步套；二号换挡单元包括包括二号左齿轮副和二号右齿轮副以及设置在二号左齿轮副和二号右齿轮副之间的二号同步套；三号换挡单元包括包括三号左齿轮副和三号右齿轮副以及设置在三号左齿轮副和三号右齿轮副之间的三号同步套。

为进一步优化结构，所述一号同步套设置在所述副轴上，所述一号左齿轮副和一号右齿轮副位于副轴上的齿轮为空套、位于主轴上的齿轮与主轴固定连接；所述二号同步套设置在所述主轴上，所述二号左齿轮副和二号右齿轮副位于主轴上的齿轮为空套、位于副轴上的齿轮与副轴固定连接；所述三号同步套设置在所述副轴上，所述三号左齿轮副和三号右齿轮副位于副轴上的齿轮为空套、位于主轴上的齿轮与主轴固定连接。

为了进一步提高发动机装配的便利性，所述内置换向机构包括与所述副轴传动连接的换向主动轴，在所述换向主动轴上设置有换向主动锥齿轮，所述换向主动锥齿轮与所述内置副变速机构的输入轴上设置的换向从动锥齿轮啮合传动，且所述换向从动锥齿轮与所述输入轴一体设置或分体设置。

为了进一步提高发动机使用的可靠性，在所述输出轴的输出端还设置有防后溜装置，所述防后溜装置包括空套于所述输出轴上的单向旋转机构，所述单向旋转机构包括内圈和外圈，所述内圈相对于所述外圈仅能朝一个方向旋转，其中，所述内圈通过同步机构实现与所述输出轴的结合与分离，所述外圈与壳体固定连接。采用上述结构，实现了防后溜切换的顺畅性，避免因卡死导致的无法倒车的问题。并且，采用上述设置方式的防后溜系统，壳体不会被磨损，单向旋转机构不会脱离、失效，提高了该防后溜系统的使用寿命。另外，上述设置方式，提高了单向旋转机构的动静载荷强度，即使三轮摩托车处于重载时，也不会使得防后溜系统失效，依然能够保证正常工作。

为了进一步提高可靠性，在所述输出轴上设置有同步齿，所述内圈包括单向旋转接合器和结合套，所述结合套空套于所述输出轴外，所述单向旋转接合器设于所述结合套外且可与所述结合套同步转动；在所述结合套上设置结合齿，通过拨叉驱动同步环与所述同步齿和结合齿啮合。

为了进一步实现同步切换，所述拨叉与倒档拨叉轴连接。

一种三轮摩托车，包括上述多功能发动机。

有益效果：

采用本实用新型的多功能发动机：

1、稳定性好、可靠性好且振动小。

2、提高了互换性能，且制造效率高，减少了加工时间，且加工成本低，具有节能减排的优势。

2、使得发动机可外接多功能设备，且还具有倒档功能。

3、本实用新型的多功能发动机能够匹配出多种行驶速度，提高发动机的适用性能，而且发动机结构设置合理，占用空间小，使得箱体面积小，降低了发动机的成本。

4、将防后溜装置与发动机进行结合，使得发动机具有防后溜的功能，提高其使用安全性能，另外，该发动机还具有使用性能好、传动效率高、润滑性能好、防漏性好、强度高等优势；且所述防后溜装置其安装精度高，同心度高，杜绝了现有三轮车的防后溜系统在工作过程中出现的卡死问题；

5、另外，本实用新型中的防后溜装置不会对壳体造成磨损，安装可靠性高，单向旋转机构不会发生脱落、移动的状况，使得单向旋转机构使用寿命长；其动静载荷强度高，即使车辆处于重载状态，也能够保持正常工作状态，不会失效；

6、整体使用寿命长，行驶2-3万公里以上不会发生问题。

附图说明：

图1为本实用新型中的多功能发动机传动结构图；

图2为本实用新型中的多功能发动机传动结构图（带多功能轴）；

图3为本实用新型中的内置变速机构结构图一；

图4为本实用新型中的内置变速机构结构图二；

图5为本实用新型中的内置副变速机构结构图一；

图6为本实用新型中的内置副变速机构结构图二（带多功能轴）；

图7为本实用新型中的防后溜装置的结构图；

图8为图7的局部放大图；

图9为图7的爆炸图。

标号说明：1输出轴；2单向旋转机构；201内圈；202外圈；201a单向旋转接合器；201b结合套；3壳体；4螺栓；5同步齿；6结合齿；7同步套；71一号同步套；72二号同步套；73三号同步套；8含油轴承；9同步环；10拨叉；11倒档拨叉轴；12输入轴；121容纳腔；13多功能轴；14多功能切换器；15同步器；151上锁环；152下锁环；153接合套；16热机；161曲轴；17内置变速机构；171主轴；172副轴；18内置换向机构；181换向主动轴；19内置副变速机构；20防后溜装置；21换挡单元；211一号换挡单元；211a一号左齿轮副；211b一号右齿轮副；212二号换挡单元；212a二号左齿轮副；212b二号右齿轮副；213三号换挡单元；213a三号左齿轮副；213b三号右齿轮副；22中间轴；Z1传动主动齿轮；Z2传动从动齿轮；Z3低速主动齿轮；Z4低速从动齿轮；Z5倒档主动齿轮；Z6过桥齿轮；Z7倒档从动齿轮；Z9换向主动齿轮；Z10换向从动齿轮。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。

实施例：如图1-8所示，一种多功能发动机，包括沿纵向依次连接的热机16、内置变速机构17、内置换向机构18以及内置副变速机构19。

其中，本实施例中的副变速机构可实现减速增扭的功能，作为另一实施方式，还可实现改变旋向的作用。

见图1：作为本实施例中的另一实施方式，在所述变速器的尾端还设置有防后溜装置。

其中，所述热机16用于为发动机提供动力，所述内置变速机构17用于改变发动机的输出转速，所述内置换向机构18用于实现发动机动力传输方向的换向，由横向变为纵向，所述内置副变速机构19同样是用于实现调节发动机转速，且所述内置副变速机构19还能够实现发动机的正反转，进而使得车辆能够倒行，在所述内置副变速机构19的输出端还设置有所述防后溜装置20。

在本实施例中，所述热机16的曲轴161与离合器的输入端连接，所述离合器的输出端连接所述内置变速机构17的主轴171传动连接。

如图3所示的，所述内置变速机构17的主轴171和副轴172之间通过齿轮副传动连接，所述齿轮副与所述主轴171和副轴172之间均为轴向固定的动连接，两个相邻的齿轮副以及其之间设置的同步套构成一个换挡单元4，所述换挡单元4沿轴向布置在所述主轴和副轴上。

其中，本实施中的齿轮副都是由盘式齿轮构成，当然也可为其他形状，但不影响同步套工作。所述动连接则是指所述主轴上的动力无法传递到副轴上，要么主轴上的齿轮为空转，要么副轴上的齿轮为空转。

而所述同步套7可沿轴向滑动且使两侧的齿轮副与主轴和副轴形成静连接。具体结构为：所述同步套7两侧设置有棘爪，在所述齿轮副的齿盘上设置有与所述棘爪相配合的槽体。当所述同步套7向左侧滑动时，与换挡单元4左侧的齿轮通过棘爪和槽体连接，使得左侧齿轮副与主副轴形成静连接，此时主轴的动力通过左侧齿轮副传递到副轴，当所述同步套7向右侧滑动时，与换挡单元4右侧的齿轮通过棘爪和槽体连接，使得右侧齿轮副与主副轴形成静连接，此时，主轴的动力通过右侧齿轮副传递到副轴。

另外，本实施例中的齿轮副通过轴肩、限位卡子或限位套进行轴向固定。而齿轮可通过花键、齿轮配合的方式与主轴或副轴形成固定连接。或者可直接将齿轮与轴一体成型。

而本实施例中的换挡单元4可为沿轴向设置的两个、三个、四个、五个、六个或者更多，当齿轮副对数为单数时，其中一对齿轮副与一个同步套形成一个换挡单元，或者最后一个齿轮副的齿盘上设置棘爪，可以与相邻的齿轮副的槽体形成固连，而具有槽体的齿轮副与轴固连。且，基于空间布局考虑，相邻两个换挡单元的同步器在副轴与主轴上或主轴与副轴上依次设置。

在本实施例中，所述换挡单元为三个，见图4，也就是说，所述变速器具有六个档位。

三个换挡单元为沿轴向由左至右依次设置的一号换挡单元211、二号换挡单元212和三号换挡单元213，其中一号换挡单元211包括包括一号左齿轮副211a和一号右齿轮副211b以及设置在一号左齿轮副211a和一号右齿轮副211b之间的一号同步套71；二号换挡单元212包括包括二号左齿轮副212a和二号右齿轮212b副以及设置在二号左齿轮副212a和二号右齿轮副212b之间的二号同步套72；三号换挡单元213包括包括三号左齿轮副213a和三号右齿轮副213b以及设置在三号左齿轮副213a和三号右齿轮副213b之间的三号同步套73。

其中，所述一号同步套71设置在所述副轴上，所述一号左齿轮副和一号右齿轮副位于副轴上的齿轮为空套且通过卡子进行轴向固定、位于主轴上的齿轮与主轴通过花键固定连接且通过限位套进行轴向固定；所述二号同步套72设置在所述主轴上，所述二号左齿轮副和二号右齿轮副位于主轴上的齿轮为空套且通过卡子进行轴向固定、位于副轴上的齿轮与副轴通过花键固定连接且通过轴肩进行轴向固定；所述三号同步他73设置在所述副轴上，所述三号左齿轮副和三号右齿轮副位于副轴上的齿轮为空套且通过卡子进行轴向固定、位于主轴上的齿轮其中一个与主轴通过花键连接且通过轴肩实现轴向固定，另一个与主轴一体成型。

通过拨叉轴驱动所述一号拨叉、二号拨叉以及三号拨叉以实现不同的齿轮副与主副轴的静连接，将主轴上的动力通过可变动的传动比传递到副轴上。

而所述副轴172接受从所述主轴171传递的动力，然后通过直齿轮副或斜齿轮副传递到内置换向机构的换向主动轴181上，在所述换向主动轴181上固定套设有换向主动锥齿轮Z9，在所述内置副变速机构的输入轴12的输入端设置有与所述换向主动锥齿轮Z9啮合传动的换向从动锥齿轮Z10，实现了传动路线的换向，其中，所述换向从动锥齿轮Z10与所述输入轴12可为一体设置，也可为分体设置，当分体设置时，所述换向从动锥齿轮Z10通过花键与所述输入轴12的输入端连接。在本实施例中，所述换向从动锥齿轮Z10与所述输入轴12为一体设置。

另外，见图5，所述内置副变速机构包括同轴线设置的输入轴12和输出轴1，所述输入轴12与所述输出轴1通过同步器15传动连接，并且所述输入轴12与输出轴1还通过齿轮副结构调节转速。

所述同步器为现有的市售产品。

其中，所述输入轴12和所述输出轴1之间为可相互转动的动连接，则可通过轴承或联轴器等结构将输入轴12和输出轴沿同一轴线连接。在本实施例中，输入轴12和输出轴1的连接结构为，在所述输出轴的尾端设置有容纳腔121，所述输出轴1一端深入所述容纳腔121中并通过辊子轴承与所述容纳腔连接，并且在所述输入轴和输出轴的连接处还设置有油封。

而所述同步器15的上锁环151固定在所述输入轴12上，所述同步器15的定位滑块及花键毂固定在所述输出轴1上，通过所述同步器15的接合套153向上滑动与所述上锁环151接合，实现输入轴12与输出轴1的静连接，此时输入轴12直接带动所述输出轴1转动，输出轴1和输入轴12可看做为同一根轴。

而所述齿轮副机构包括与所述输入轴12和所述输出轴1平行设置的中间轴22，所述中间轴22上段与所述输入轴12之间设置有传动齿轮副，所述中间轴22下段与所述输出轴1之间设置有低速齿轮副，其中所述传动齿轮副包括固设在所述输入轴12上的传动主动齿轮Z1和固设在所述中间轴22上的传动从动齿轮Z2，所述低速齿轮副包括固设在所述中间轴22上的低速主动齿轮Z3和套设在所述输出轴1上的低速从动齿轮Z4，其中，所述同步器15的下锁环固设在所述低速从动齿轮Z4上。通过同步器15的接合套153向下滑动使其与下锁环接合，此时，所述输入轴12通过传动齿轮副带动所述中间轴22转动，而所述中间轴22通过减速齿轮副带动所述输出轴1转动。通过齿轮副机构实现了输入轴到输出轴的减速增扭的作用，其中减速是通过减速齿轮副实现的，可用于重载时负载2.5吨以上的货物。所述传动齿轮副的传动比可以仅为1，当然也可小于1，同样也起到减速增扭的作用。

作为本实施例中的另一实施方式，在所述同步器15与中间轴22之间还设置有倒档机构；所述倒档机构包括周向固定且滑设在所述中间轴22上的倒档主动齿轮Z5，固定在所述同步器接合套153上的倒档从动齿轮Z7，以及可与所述倒档主动齿轮Z5和倒档从动齿轮Z7相啮合的过桥齿轮Z6，所述倒档主动齿轮Z5通过倒档拨叉和倒档拨叉轴11驱动。

见图6，作为本实施例中的另一实施方式，所述内置副变速机构还包括多功能轴13，在所述多功能轴13上周向固定且滑设有多功能切换器14，所述多功能切换器14可与所述中间轴22上固设的低速主动齿轮Z3、传动从动齿轮Z2或倒挡主动齿轮啮合传动，且在所述多功能轴12的尾端还固连有多功能连接板或法兰盘，用于连接其他多功能机构。

需要指出的是，所述多功能切换器14为一齿轮，其余传动从动齿轮Z2或减速主动齿轮Z3可形成齿轮副，传动比根据外接设备所需的转速具体设置。在本实施例中，为保证行驶的平稳性及操作的安全性，所述低速齿轮副及传动齿轮副均为斜齿轮副，所述倒挡齿轮副均为直齿轮副，而所述多功能切换器与所述倒挡主动齿轮相啮合传动。

最后，见图7-9，作为本实施中的防后溜装置，其设置在所述输出轴1的动力输出的尾端，靠近变速器壳体处，所述单向旋转机构2的外圈202通过螺栓4将其轴向锁定在壳体3（所述壳体可为内置副变速机构的壳体，可以发动机整体的壳体，也可为单独为防后溜装置设置的壳体）的内孔上，可设置有多个锁定位置，且将其均布在外圈202外围，以此来保证外圈与壳体3的连接强度。

通过壳体3上设置的用于安装输出轴1的孔位，将外圈202的中心与孔位的中心对准，然后采用螺栓4将其锁定在壳体3的内孔上，通过壳体3来保障了外圈202与输出轴1的同心度，对外圈202加工要求低，且同心度得以提高。

其中，所述内圈201空套于所述输出轴1上，也就是说，所述内圈201与输出轴1之间具有间隙，所述输出轴1无法直接作用于单向旋转机构2的内圈，需通过同步机构才能够实现输出轴1与单向旋转机构2的动力传动，具体结构具有以下几种方式：

方式一：在所述输出轴1上设置有同步齿5，所述同步齿5为外齿，与所述输出轴1一体设置或与所述输出轴1键连接。在本实施例中，所述同步齿5与所述输出轴1通过花键连接。在所述内圈201上设置有结合齿6，所述结合齿6也为外齿，且所述结合齿6为与所述同步齿5齿轮参数一致的外齿。而所述同步机构包括同步环9，所述同步环9具有可与所述同步齿5啮合传动的内齿轮，在所述同步环9外壁上设置有环槽，在所述环槽内设置有拨叉10。通过拨叉10可拨动所述同步环9使其同时与所述同步齿5和结合齿6啮合，此时，所述输出轴1通过同步齿5与所述内圈201结合，所述内圈201实现与所述输出轴1同步转动；通过拨叉10还可拨动所述同步环9使其仅与所述同步齿5啮合，此时，所述内圈201仅仅空套于所述输出轴1上，输出轴1无法带动所述内圈201转动。

方式二：所述内圈201包括单向旋转接合器201a和结合套201b，所述结合套201b空套于所述输出轴1外，所述单向旋转接合器201a设于所述结合套201b外且可与所述结合套201b同步转动，形成固定连接；而所述单向旋转接合器201a相对于所述外圈202只能实现单向转动，即与所述输出轴1的正转方向一致。

而所述结合齿6设置在所述结合套201b上，所述结合套201b上的结合齿6为可与所述同步齿5啮合传动的内齿轮，在所述结合齿6的外壁上设置有环槽，在所述环槽内设置有拨叉10。通过拨叉10可拨动所述结合套201b使其上的结合齿6与所述同步齿5啮合或分离，当所述结合齿6与所述同步齿5啮合时，所述输出轴1带动所述结合套201b和单向旋转接合器201a转动，即带动所述内圈201转动；档所述结合齿6与所述同步齿5分离时，所述输出轴1与所述结合套201b处于动力相离状态，所述输出轴1无法带动所述内圈201转动。

方式三：在本方式中，所述结合齿6还是设于所述结合套201b上，只是所述结合齿6为与所述同步齿5齿轮参数一致的外齿，在所述同步齿5外啮合有同步环9，所述同步环9通过拨叉10的拨动可以实现同时与所述同步齿5和结合齿6啮合，也可实现仅与所述同步齿5啮合。当同步环9同时与同步齿5和结合齿6啮合时，输出轴1带动所述内圈201转动，当同步环9仅与同步齿5啮合时，输出轴1无法带动内圈201转动。

当车辆处于前行状态或者停车状态时，通过同步器使所述内圈201与所述输出轴1处于结合状态。此时，由于所述内圈201只能实现单向旋转，即与输出轴1正转（前行方向）一致的转动，所以可有效避免车辆在爬坡、陡坡起步、陡坡驻车时发生后溜的情况。

当车辆需要倒行时，通过同步器使得所述内圈201与所述输出轴1处于分离状态（即输出轴1无法带动所述内圈201转动），此时，输出轴1可实现反转，实现车辆倒车。

其中，本实施例中提到的单向旋转接合器201a可为现有的与外圈202配合后只能实现单向旋转的凸轮楔块机构、凸轮+滚柱机构、凸轮+滚珠机构、凸轮+滚珠弹簧机构等。在本实施中，所述单向旋转接合器201a采用的是凸轮楔块机构。

作为本实施例中的另一实施方式，在所述结合套201b与所述输出轴1之间还设置有含油轴承8，使得结合套201b与输出轴1之间的相对运动更加顺畅。

作为本实施例中的另一实施方式，所述拨叉10的与倒档拨叉轴11连接，正常行驶或空档时，同步环9同时与所述同步齿5和结合齿6啮合。当需要倒车时，挂倒档的同时驱动所述倒档拨叉轴11滑动带动同步环10上的拨叉10滑动，使得同步环9仅与同步齿5结合，此时，可实现倒行。达到了同步切换的效果。

本实施例中的外圈202通过壳体3实现与输出轴同心安装，所述内圈201位于外圈202内且通过结合套201b与输出轴1套接，同时通过同步机构实现与结合套201b的同心安装，进行了限位。保证单向旋转机构2在工作过程中处于可靠位置，实现了单向旋转机构2与输出轴1之间的顺畅切换，避免因卡死导致的无法倒车的问题。

通过外圈202锁死在壳体3上，提高了单向旋转机构2的动静载荷强度，即使三轮摩托车处于重载时，也不会使得防后溜系统失效，依然能够保证正常工作。

并且，采用上述的同步机构，避免与壳体3之间的动摩擦，使得壳体3不会被磨损，并且，外圈固定，内圈位于结合套与外圈之间，使得单向旋转机构不会脱离、失效，提高其使用寿命。

综上所述，采用本实施例的发动机动力通过热机16一直传递到内置副变速机构19，并通过内置副变速机构19的输出轴1输出，在这个过程中，能够匹配出多种行驶速度，提高发动机的适用性能，而且发动机结构设置合理，占用空间小，使得箱体面积小，降低了发动机的成本。使得发动机的制造、加工更加容易，提高了经济性能。

另外，本实施例实现了副变速从输入到输出均为一根轴，可实现后桥的中置输出，提高了整车的稳定性、可靠性，降低振动。而且还节省了副变速占用空间，减少了零部件。

本实施例的发动机还具有防后溜性能，使其安全性能高。且使用性能好、传动效率高、润滑性能好、防漏性好、强度高等优势。

通过以上设置，保证了本实施例中的防后溜装置工作的可靠性，连接的可靠性，换挡的可靠性、安装的可靠性，提高了强度、安装精度以及结构刚度，进而使得该防后溜装置的使用寿命长，能够行驶3万公里而不损坏。

作为本实施例中的另一实施方式，所述壳体3可为单独为防后溜装置20设置的箱体，也可与内置副变速机构19的箱体一体设置，并且所述壳体3还通过悬挂支架与车架形成整体。

作为本实施例中的另一实施方式，在所述主副轴之间还设置有一对脚启动齿轮副。

一种三轮摩托车，包括本实施例中的多功能发动机。

Claims (30)

1.一种多功能发动机，包括沿纵向依次连接的热机（16）、内置变速机构（17）、内置换向机构（18）以及内置副变速机构（19），其特征在于：所述内置副变速机构（19）包括同轴线设置的输入轴（12）和输出轴（1），所述输入轴（12）与所述输出轴（1）通过同步器（15）传动连接，并且所述输入轴（12）与输出轴（1）还通过齿轮副结构调节转速。

2.如权利要求1所述的多功能发动机，其特征在于：所述同步器（15）的上锁环（151）固定在所述输入轴（12）上，所述同步器（15）的定位滑块及花键毂固定在所述输出轴（1）上，通过所述同步器（15）的接合套（153）向上滑动与所述上锁环（151）接合实现输入轴（12）与输出轴（1）的传动连接。

3.如权利要求2所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输入轴（12）的尾端设置有容纳腔（121），所述输出轴（1）上端通过轴承安装在所述容纳腔（121）内。

4.如权利要求2或3所述的多功能发动机，其特征在于：所述齿轮副机构包括与所述输入轴（12）和所述输出轴（1）平行设置的中间轴（22），所述中间轴（22）上段与所述输入轴（12）之间设置有传动齿轮副，所述中间轴（22）下段与所述输出轴（1）之间设置有低速齿轮副，其中所述传动齿轮副包括固设在所述输入轴（12）上的传动主动齿轮（Z1）和固设在所述中间轴（22）上的传动从动齿轮（Z2），所述低速齿轮副包括固设在所述中间轴（22）上的低速主动齿轮（Z3）和套设在所述输出轴（1）上的低速从动齿轮（Z4），其中，所述同步器（15）的下锁环（152）固设在所述低速从动齿轮（Z4）上。

5.如权利要求4所述的多功能发动机，其特征在于：在所述同步器（15）与中间轴（22）之间还设置有倒档机构；所述倒档机构包括周向固定且滑设在所述中间轴（22）上的倒档主动齿轮（Z5），固定在所述同步器（15）接合套（153）上的倒档从动齿轮（Z7），以及可与所述倒档主动齿轮（Z5）和倒档从动齿轮（Z7）相啮合的过桥齿轮（Z6），所述倒档主动齿轮（Z5）通过倒档拨叉和倒档拨叉轴（11）驱动。

6.如权利要求4所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置副变速机构（19）还包括多功能轴（13），在所述多功能轴（13）上周向固定且滑设有多功能切换器（14），所述多功能切换器（14）可与所述中间轴（22）上固设的低速主动齿轮（Z3）、传动从动齿轮（Z2）或倒挡主动齿轮传动连接。

7.如权利要求5所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置副变速机构（19）还包括多功能轴（13），在所述多功能轴（13）上周向固定且滑设有多功能切换器（14），所述多功能切换器（14）可与所述中间轴（22）上固设的低速主动齿轮（Z3）、传动从动齿轮（Z2）或倒挡主动齿轮传动连接。

8.如权利要求4所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置变速机构（17）包括主轴（171）和副轴（172）且在所述主轴（171）和副轴（172）之间设置有多对齿轮副，所述齿轮副与所述主轴（171）和副轴（172）之间均为轴向固定的动连接，两个相邻的齿轮副以及其之间设置的同步套（7）构成一个换挡单元（21），所述换挡单元（21）沿轴向布置在所述主轴（171）和副轴（172）上。

9.如权利要求1、2、3、5、6或7所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置变速机构（17）包括主轴（171）和副轴（172）且在所述主轴（171）和副轴（172）之间设置有多对齿轮副，所述齿轮副与所述主轴（171）和副轴（172）之间均为轴向固定的动连接，两个相邻的齿轮副以及其之间设置的同步套（7）构成一个换挡单元（21），所述换挡单元（21）沿轴向布置在所述主轴（171）和副轴（172）上。

10.如权利要求8所述的多功能发动机，其特征在于：所述同步套（7）可沿轴向滑动且在所述同步套（7）两侧设置有棘爪，在所述齿轮副的齿盘上设置有与所述棘爪相配合的槽体。

11.如权利要求9所述的多功能发动机，其特征在于：所述同步套（7）可沿轴向滑动且在所述同步套（7）两侧设置有棘爪，在所述齿轮副的齿盘上设置有与所述棘爪相配合的槽体。

12.如权利要求10所述的多功能发动机，其特征在于：所述换挡单元（21）为三个，包括沿轴向依次设置的一号换挡单元（211）、二号换挡单元（212）和三号换挡单元（214），其中一号换挡单元（211）包括包括一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）以及设置在一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）之间的一号同步套（71）；二号换挡单元（212）包括包括二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）以及设置在二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）之间的二号同步套（72）；三号换挡单元（213）包括包括三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）以及设置在三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）之间的三号同步套（73）。

13.如权利要求11所述的多功能发动机，其特征在于：所述换挡单元（21）为三个，包括沿轴向依次设置的一号换挡单元（211）、二号换挡单元（212）和三号换挡单元（214），其中一号换挡单元（211）包括包括一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）以及设置在一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）之间的一号同步套（71）；二号换挡单元（212）包括包括二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）以及设置在二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）之间的二号同步套（72）；三号换挡单元（213）包括包括三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）以及设置在三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）之间的三号同步套（73）。

14.如权利要求12所述的多功能发动机，其特征在于：所述一号同步套（71）设置在所述副轴（172）上，所述一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）位于副轴（172）上的齿轮为空套、位于主轴（171）上的齿轮与主轴（171）固定连接；所述二号同步套（72）设置在所述主轴（171）上，所述二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）位于主轴（171）上的齿轮为空套、位于副轴（172）上的齿轮与副轴（172）固定连接；所述三号同步套（73）设置在所述副轴（172）上，所述三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）位于副轴（172）上的齿轮为空套、位于主轴（171）上的齿轮与主轴（171）固定连接。

15.如权利要求13所述的多功能发动机，其特征在于：所述一号同步套（71）设置在所述副轴（172）上，所述一号左齿轮副（211a）和一号右齿轮副（211b）位于副轴（172）上的齿轮为空套、位于主轴（171）上的齿轮与主轴（171）固定连接；所述二号同步套（72）设置在所述主轴（171）上，所述二号左齿轮副（212a）和二号右齿轮副（212b）位于主轴（171）上的齿轮为空套、位于副轴（172）上的齿轮与副轴（172）固定连接；所述三号同步套（73）设置在所述副轴（172）上，所述三号左齿轮副（213a）和三号右齿轮副（213b）位于副轴（172）上的齿轮为空套、位于主轴（171）上的齿轮与主轴（171）固定连接。

16.如权利要求8、10、11、12、13、14或15 所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置换向机构（18）包括与所述副轴（172）传动连接的换向主动轴（181），在所述换向主动轴（181）上设置有换向主动锥齿轮（Z9），所述换向主动锥齿轮（Z9）与所述内置副变速机构（19）的输入轴（12）上设置的换向从动锥齿轮（Z10）啮合传动。

17.如权利要求9 所述的多功能发动机，其特征在于：所述内置换向机构（18）包括与所述副轴（172）传动连接的换向主动轴（181），在所述换向主动轴（181）上设置有换向主动锥齿轮（Z9），所述换向主动锥齿轮（Z9）与所述内置副变速机构（19）的输入轴（12）上设置的换向从动锥齿轮（Z10）啮合传动。

18.如权利要求16所述的多功能发动机，其特征在于：所述换向从动锥齿轮（Z10）与所述输入轴（12）分体设置且通过花键连接，或所述换向从动锥齿轮（Z10）与所述输入轴（12）一体设置。

19.如权利要求17所述的多功能发动机，其特征在于：所述换向从动锥齿轮（Z10）与所述输入轴（12）分体设置且通过花键连接，或所述换向从动锥齿轮（Z10）与所述输入轴（12）一体设置。

20.如权利要求1、2、3、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、17、18或19所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴的输出端还设置有防后溜装置，所述防后溜装置包括空套于所述输出轴（1）上的单向旋转机构（2），所述单向旋转机构（2）包括内圈（201）和外圈（202），所述内圈（201）相对于所述外圈（202）仅能朝一个方向旋转，其中，所述内圈（201）通过同步机构实现与所述输出轴（1）的结合与分离，所述外圈（202）与壳体（3）固定连接。

21.如权利要求4所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴的输出端还设置有防后溜装置，所述防后溜装置包括空套于所述输出轴（1）上的单向旋转机构（2），所述单向旋转机构（2）包括内圈（201）和外圈（202），所述内圈（201）相对于所述外圈（202）仅能朝一个方向旋转，其中，所述内圈（201）通过同步机构实现与所述输出轴（1）的结合与分离，所述外圈（202）与壳体（3）固定连接。

22.如权利要求9所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴的输出端还设置有防后溜装置，所述防后溜装置包括空套于所述输出轴（1）上的单向旋转机构（2），所述单向旋转机构（2）包括内圈（201）和外圈（202），所述内圈（201）相对于所述外圈（202）仅能朝一个方向旋转，其中，所述内圈（201）通过同步机构实现与所述输出轴（1）的结合与分离，所述外圈（202）与壳体（3）固定连接。

23.如权利要求16所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴的输出端还设置有防后溜装置，所述防后溜装置包括空套于所述输出轴（1）上的单向旋转机构（2），所述单向旋转机构（2）包括内圈（201）和外圈（202），所述内圈（201）相对于所述外圈（202）仅能朝一个方向旋转，其中，所述内圈（201）通过同步机构实现与所述输出轴（1）的结合与分离，所述外圈（202）与壳体（3）固定连接。

24.如权利要求21所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴（1）上设置有同步齿（5），所述内圈（201）包括单向旋转接合器（201a）和结合套（201b），所述结合套（201b）空套于所述输出轴（1）外，所述单向旋转接合器（201a）设于所述结合套（201b）外且可与所述结合套（201b）同步转动；在所述结合套（201b）上设置结合齿（6），通过拨叉驱动同步环与所述同步齿和结合齿啮合。

25.如权利要求22所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴（1）上设置有同步齿（5），所述内圈（201）包括单向旋转接合器（201a）和结合套（201b），所述结合套（201b）空套于所述输出轴（1）外，所述单向旋转接合器（201a）设于所述结合套（201b）外且可与所述结合套（201b）同步转动；在所述结合套（201b）上设置结合齿（6），通过拨叉驱动同步环与所述同步齿和结合齿啮合。

26.如权利要求23所述的多功能发动机，其特征在于：在所述输出轴（1）上设置有同步齿（5），所述内圈（201）包括单向旋转接合器（201a）和结合套（201b），所述结合套（201b）空套于所述输出轴（1）外，所述单向旋转接合器（201a）设于所述结合套（201b）外且可与所述结合套（201b）同步转动；在所述结合套（201b）上设置结合齿（6），通过拨叉驱动同步环与所述同步齿和结合齿啮合。

27.如权利要求24所述的多功能发动机，其特征在于：所述拨叉（10）与倒档拨叉轴连接。

28.如权利要求25所述的多功能发动机，其特征在于：所述拨叉（10）与倒档拨叉轴连接。

29.如权利要求26所述的多功能发动机，其特征在于：所述拨叉（10）与倒档拨叉轴连接。

30.一种三轮摩托车，包括上述任一项权利要求所述的多功能发动机。