CN209925526U - 并列交替输出换挡变速箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变速箱技术领域,具体涉及一种并列交替输出换挡变速箱,包括变速箱体、动力输入轴和动力输出轴,以及离合器;在变速箱体内平行安装有换挡输入轴、换挡输出轴一和换挡输出轴二,换挡输入轴上套装有直径依次减小或增大的定齿轮,换挡输出轴一和换挡输出轴二上分别套装有直径依次增大或减小的环齿轮;套装于换挡输入轴上的直径依次减小或增大的定齿轮与套装于换挡输出轴一、换挡输出轴二上的直径依次增大或减小的环齿轮对应啮合形成多对变速齿轮对;换挡输入轴通过离合器与动力输入轴传动连接;换挡输出轴一,换挡输出轴二通过输出齿轮与动力输出轴传动连接;该换挡控制操作简单,实现了较多档位的变速。
Description
技术领域
本实用新型涉及变速箱技术领域,具体涉及一种并列交替输出换挡变速箱。
背景技术
目前,随着国家对汽车节能的标准要求日益严苛,各厂家除对发动机技术的提升外,在变速箱方面也在不断挖掘潜力。其中,通过对变速箱的档位增加来提高燃油经济性是普遍采取的方式之一。不管是手动挡(MT)还是自动挡(AT)汽车,变速箱从起初的3-6个前进挡逐渐增加至7-10个前进挡。随着档位的增加,变速箱体积、重量也在增加,致使各个汽车厂家在节能、减重的矛盾中艰难地寻找着平衡点。尤其是横置发动机,由于空间十分有限,多档位的变速箱无法适应满足需求。虽然本田公司已研制出可用于横置发动机的10AT变速箱,轴向长度有所减少,但是其构造更加复杂,体积大、重量大的问题依旧没有得到很好地改善。
发明内容
针对变速箱存在的缺陷和问题,本实用新型提供一种并列交替输出换挡变速箱。
本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:一种并列交替输出换挡变速箱,包括变速箱体、动力输入轴和动力输出轴,以及离合器;在变速箱体内平行安装有换挡输入轴、换挡输出轴一和换挡输出轴二,且换挡输出轴一、换挡输出轴二交替转动实现逐级换挡,所述换挡输入轴上套装有直径依次减小或增大的定齿轮,换挡输出轴一和换挡输出轴二上分别套装有直径依次增大或减小的环齿轮,套装于换挡输入轴上的直径依次减小或增大的定齿轮与套装于换挡输出轴一、换挡输出轴二上的直径依次增大或减小的环齿轮对应啮合形成多对变速齿轮对,并且,与同一定齿轮啮合的两个环齿轮中,换挡输出轴二上的环齿轮直径均大于换挡输出轴一上的环齿轮直径、且小于与下一个定齿轮啮合的换挡输出轴一上的环齿轮直径,即环齿轮的直径由前至后、由上至下交替依次增大或减小;换挡输入轴通过离合器与所述动力输入轴传动连接;换挡输出轴一、换挡输出轴二端部分别套装有间接齿轮,间接齿轮与动力输出轴上的输出齿轮啮合将换挡输出轴一或换挡输出轴二的动力输出;
所述环齿轮的外环壁设置有外环齿、内环壁设置有内环齿;所述换挡输出轴一和换挡输出轴二内设置有中心空腔、并且沿中心空腔均匀开有齿块卡槽,齿块卡槽的槽口被环齿轮的内环齿封堵、槽底与中心空腔贯通,齿块卡槽内壁设置有限位台阶,限位台阶处卡装有径移挂挡齿块,所述径移挂挡齿块的内端面伸出槽底,径移挂挡齿块的外端面设置有能够与环齿轮的内环齿相互啮合的挂挡齿;所述中心空腔内设置有可沿轴轴向移动的轴移换挡滑块,所述轴移换挡滑块移动至挂挡齿块处可将该径移挂挡齿块向外顶出并且使径移挂挡齿块外端面的挂挡齿与环齿轮的内环齿啮合实现传动。
进一步的,所述变速齿轮对包括传动比不同的加速齿轮对和减速齿轮对,其中一对减速齿轮对中间设置有倒挡齿轮。
进一步的,所述内环齿设置于环齿轮内环壁的中心位置,支撑轴承对称安装于内环齿的左、右两侧,环齿轮通过支撑轴承套装于换挡输出轴一、换挡输出轴二上。
进一步的,所述齿块卡槽的槽底设置有与中心空腔贯通的中心孔,所述径移挂挡齿块包括凸缘和伸缩体,所述凸缘卡装于限位台阶处,挂挡齿设置于凸缘外端面,所述伸缩体设置于中心孔中,伸缩体的厚度为a,中心孔的深度为b,其中a>b。
进一步的,所述伸缩体朝向中心空腔的端面为中心凸起的弧面。
进一步的,所述齿块卡槽的槽壁上对称开有弹簧安装槽,弹簧安装槽中设置有定位柱,通过两个定位柱固定安装有回位弹簧,所述伸缩体上设置有退挡柱,回位弹簧的中部与退挡柱连接,所述回位弹簧能够提供将向外顶出的径移挂挡齿块向内回弹的弹力。
进一步的,所述轴移换挡滑块上套装有滑动轴承,所述滑动轴承的外圈能够与径移挂挡齿块的伸缩体接触并将伸缩体向外顶出。
进一步的,所述中心空腔内设置有内轴承,内轴承中安装有内轴座,内轴座上沿轴向安装有螺杆、定位轴,螺杆、定位轴的外端分别伸出中心空腔并通过边轴座安装于变速箱体上,所述轴移换挡滑块共同套装于螺杆、定位轴上,所述变速箱体内设置有螺杆驱动电机,螺杆驱动电机的输出带轮通过皮带与螺杆端部的皮带轮传动连接。
进一步的,所述离合器为多片式离合器,所述离合器包括与动力输入轴一体的离合器外壳、与换挡输入轴一体的离合器内壳以及多组重叠交叉设置的摩擦片、压片,所述离合器外壳、离合器内壳之间形成环形腔体,所述摩擦片、压片套装于离合器内壳上并设置于环形腔体中,压片与离合器外壳连接,摩擦片与离合器内壳连接,所述离合器外壳中还设置有离合器活塞,离合器活塞与离合器工作油腔连通进而驱动离合器活塞推动压紧压片、摩擦片实现传动,所述离合器内壳上还活动安装有活塞回位膜片式弹簧,所述活塞回位膜片式弹簧另一端与离合器活塞连接。
本实用新型的有益效果:本实用新型的并列交替输出换挡变速箱,两根换挡输出轴上的变速齿轮交替啮合,动力交替输出,实现逐级变速,变速齿轮对排列节省变速箱空间,大大缩短了换挡输出轴的长度,避免了同一根传动轴的前端与后端由于扭矩不同造成的转速差,不影响传动效率,同时减小了变速箱整体的重量与体积,相较于现有的减速箱结构,引入全新的轴内换挡机构与轴外环齿轮结构,改进了传统的变速箱结构,减少了各个档位齿轮的中间齿轮、同步器齿座、同步器等部件,体积及重量有明显的减小和下降,克服了传统的拨叉换挡变速的结构连接复杂、传动部件磨损严重的缺点,增加减速箱的使用寿命,操作简单,实现了较多档位的变速,并且变速箱轴向长度能与目前的最新的10AT相媲美,足够满足横置发动机布局需求。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为图1中沿A-A的剖视图;
图3为本实用新型的局部装配示意图;
图4为径移挂挡齿块与环齿轮啮合的上挡状态示意图;
图5为径移挂挡齿块与环齿轮分离的退挡状态示意图;
图6为换挡输出轴一与径移挂挡齿块的结构示意图;
图7为环齿轮的结构示意图;
图8为图7中沿A-A的剖视图;
图中:1-变速箱体,2-动力输入轴,31-换挡输出轴一,32-换挡输出轴二, 4-离合器,401-离合器外壳,402-离合器内壳,403-环形腔体,404-摩擦片、405-压片,406-离合器活塞,407-活塞回位膜片式弹簧,5-环齿轮,501-外环齿,502-内环齿,503-支撑轴承,6-中心空腔,7-螺杆,701-内轴座,702-边轴座,703-内轴承,8-轴移换挡滑块,801-滑动轴承,9-螺杆驱动电机,10-齿块卡槽,1001-限位台阶,1002-中心孔,12-径移挂挡齿块,1201-凸缘,1202-伸缩体,1203-挂挡齿,13-弹簧安装槽,14-定位柱,15-退挡柱,16-回位弹簧,17-输出齿轮,18-倒挡齿轮,19-同步齿轮,20-定齿轮,21-间接齿轮,22-换挡输入轴,23-动力输出轴,24-定位轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1:一种并列交替输出换挡变速箱,如图1-8所示,包括变速箱体1、动力输入轴2以及离合器4,在变速箱体1内平行安装有换挡输入轴22、换挡输出轴一31、换挡输出轴二32,换挡输入轴22上套装有直径依次减小或增大的定齿轮20,换挡输出轴一31和换挡输出轴二32上分别套装有直径依次增大或减小的环齿轮5,套装于换挡输入轴22上的直径依次减小或增大的定齿轮20与套装于换挡输出轴一31、换挡输出轴二32上的直径依次增大或减小的环齿轮5对应啮合形成多对变速齿轮对,并且,与同一定齿轮20啮合的两个环齿轮5中,换挡输出轴二32上的环齿轮5直径均大于换挡输出轴一31上的环齿轮直径、且小于与下一个定齿轮20啮合的换挡输出轴一31上的环齿轮5的直径,即环齿轮5的直径由前至后、由上至下交替依次增大或减小,实现逐级换挡,形成多级变速,工作过程中,换挡输出轴一31、换挡输出轴二32不会同时转动,而是交替转动,保证动力的唯一输出。
动力输入轴2的外端与驱动装置连接,驱动装置为内燃机等,动力输入轴2的另一端设置于变速箱体1体内、并通过离合器4与换挡输入轴22连接,换挡输出轴一31、换挡输出轴二32端部分别套装有间接齿轮21,间接齿轮21与动力输出轴23上的输出齿轮17啮合将换挡输出轴一31或换挡输出轴二32的动力输出,其中,离合器4为多片式离合器,离合器包括离合器外壳401、离合器内壳402以及多组重叠交叉设置的摩擦片404、压片405,离合器外壳401与动力输入轴2一体成型,离合器内壳402与换挡输入轴一体成型,并且离合器外壳401、离合器内壳402之间形成环形腔体403,摩擦片404、压片405相互交叉重叠套装于离合器内壳外的环形腔体403中,压片嵌套安装于离合器外壳上,摩擦片嵌套安装于离合器内壳上,离合器外壳401中还安装有离合器活塞406,离合器活塞406与离合器工作油腔连通进而驱动离合器活塞406推动压紧压片405和摩擦片404,通过压片和摩擦片之间较大的摩擦力,实现摩擦片与压片同步传动,进而将动力输入轴2的动力传递给换挡输入轴22;离合器内壳402上靠近离合器活塞的一侧还设置有环槽,环槽中活动设置有活塞回位膜片式弹簧407,活塞回位膜片式弹簧407另一端与离合器活塞406连接,作用是换挡时泄压时,活塞回位膜片式弹簧407能够将离合器活塞406推回松开压片,进而切断动力进行档位切换;
本实施例中,如图1所示,换挡输出轴一31、换挡输出轴二32上的环齿轮5直径依次增大,换挡输入轴22上的定齿轮20从第二个起直径依次减小,从左至右,从上至下,由加速齿轮对逐渐过渡到减速齿轮对,其中位于换挡输出轴二32最左边的位置的减速齿轮对之间设置有倒挡齿轮18,倒挡齿轮18与该减速齿轮对中的两个齿轮分别啮合改变其输出齿轮的转动方向形成倒挡;
环齿轮5的外环壁设置有外环齿501、内环壁设置有内环齿502,并且内环齿502设置于环齿轮内环壁的中心位置,支撑轴承503对称安装于内环齿的左、右两侧;挡输出轴一和换挡输出轴二内设置有中心空腔、并且沿中心空腔均匀开有齿块卡槽,齿块卡槽10分别对应位于每个环齿轮5的内侧,所以位于同一环齿轮内侧的四个齿块卡槽10的槽口共同被同一环齿轮5的内壁封堵,齿块卡槽10内壁设置有限位台阶11,限位台阶处卡装有径移挂挡齿块12,齿块卡槽10的槽底设置有与中心空腔6贯通的中心孔1002,径移挂挡齿块12的内端面通过中心孔1002伸出槽底,保证其能够被向外顶出,其中,径移挂挡齿块12包括外端的凸缘1201和内端的伸缩体1202,凸缘1201与限位台阶1001呈直角面卡装,使限位台阶阻挡径移挂挡齿块12向中心空腔移动,同时由于齿块卡槽10的槽口被环齿轮5的内壁封堵,保证了径移挂挡齿块12也不会从齿块卡槽10中脱落,凸缘1201的外端面设有挂挡齿1203,挂挡齿1203能够与内环齿502啮合,伸缩体1202设置于中心孔1002中,伸缩体1202的厚度为a,中心孔1002的深度为b,其中a>b,保证伸缩体1202的下端面穿过中心孔1002延伸至中心空腔6中,并且伸缩体1202朝向中心空腔的端面为中心凸起的弧面,便于轴移换挡滑块8轴向移动时能够顺利将径移挂挡齿块12顶出;齿块卡槽10的槽壁上对称开有弹簧安装槽13,弹簧安装槽中设置有定位柱14,通过两个定位柱固定安装有回位弹簧16,伸缩体1202上设置有退挡柱15,回位弹簧16的中部与退挡柱15连接,当挂挡时,伸缩体1202向外顶出,退档柱15带动回位弹簧一起向外弯曲,回位弹簧16能够提供将向外顶出的径移挂挡齿块12向内回弹的弹力,当换挡后,原来被挂挡的径移挂挡齿块12能够被相应的回位弹簧16拉回至原来的位置(径移挂挡齿块12的挂挡齿与环齿轮15的内环齿分离的位置状态),并且此时回位弹簧回弹16呈直线状态,此时的回位弹簧对径移挂挡齿块没有弹力;
本实施例中,中心空腔6内设置有内轴承703,内轴承中安装有内轴座701,内轴座701上沿轴向安装有螺杆7和定位轴24,轴移换挡滑块8共同套装于螺杆7、定位轴上,定位轴、螺杆7的一端分别通过内轴座701安装于换挡输出轴一、换挡输出轴二的内壁上、另一端通过边轴座702安装于变速箱体内,螺杆7的端部安装有皮带轮,螺杆通过皮带、皮带轮与螺杆驱动电机9动力输出端的输出带轮传动连接,螺杆驱动电机9带动螺杆转动,轴移换挡滑块8能够在螺杆7上沿定位轴24方向移动,控制轴移换挡滑块8的在螺杆上的位置,当轴移换挡滑块8移动至某径移挂挡齿块12处,可将该径移挂挡齿块12向外顶出并且使该径移挂挡齿块12外缘的挂挡齿1203与环齿轮5内壁的内环齿502啮合,进而将该环齿轮5所对应的具有一定传动比的变速齿轮对实现啮合传动。
实施例2:本实施例的并列交替输出换挡变速箱以与实施例1中的不同点位中心进行说明;
本实施例中,在轴移换挡滑块8外套装有滑动轴承801,滑动轴承801的内圈与轴移换挡滑块8固定连接,当轴移换挡滑块8在螺杆7上移动时,滑动轴承801同步移动,当挂挡时,滑动轴承801的外圈与对应的某个径移挂挡齿块12的伸缩体1202接触并将改伸缩体向外顶出,实现该挡位的挂挡,避免了轴移换挡滑块8受到来自高速转动的径移挂挡齿块12的切向力,大大减小了轴移换挡滑块8及径移挂挡齿块12的磨损,安全系数更高。
Claims (9)
1.一种并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:包括变速箱体、动力输入轴和动力输出轴,以及离合器;在变速箱体内平行安装有换挡输入轴、换挡输出轴一和换挡输出轴二,且换挡输出轴一、换挡输出轴二交替转动实现逐级换挡,所述换挡输入轴上套装有直径依次减小或增大的定齿轮,换挡输出轴一和换挡输出轴二上分别套装有直径依次增大或减小的环齿轮,套装于换挡输入轴上的直径依次减小或增大的定齿轮与套装于换挡输出轴一、换挡输出轴二上的直径依次增大或减小的环齿轮对应啮合形成多对变速齿轮对,并且,与同一定齿轮啮合的两个环齿轮中,换挡输出轴二上的环齿轮直径均大于换挡输出轴一上的环齿轮直径、且小于与下一个定齿轮啮合的换挡输出轴一上的环齿轮直径,即环齿轮的直径由前至后、由上至下交替依次增大或减小;换挡输入轴通过离合器与所述动力输入轴传动连接;换挡输出轴一、换挡输出轴二端部分别套装有间接齿轮,间接齿轮与动力输出轴上的输出齿轮啮合将换挡输出轴一或换挡输出轴二的动力输出;
所述环齿轮的外环壁设置有外环齿、内环壁设置有内环齿;所述换挡输出轴一和换挡输出轴二内设置有中心空腔、并且沿中心空腔均匀开有齿块卡槽,齿块卡槽的槽口被环齿轮的内环齿封堵、槽底与中心空腔贯通,齿块卡槽内壁设置有限位台阶,限位台阶处卡装有径移挂挡齿块,所述径移挂挡齿块的内端面伸出槽底,径移挂挡齿块的外端面设置有能够与环齿轮的内环齿相互啮合的挂挡齿;所述中心空腔内设置有可沿轴轴向移动的轴移换挡滑块,所述轴移换挡滑块移动至挂挡齿块处可将该径移挂挡齿块向外顶出并且使径移挂挡齿块外端面的挂挡齿与环齿轮的内环齿啮合实现传动。
2.根据权利要求1所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述变速齿轮对包括传动比不同的加速齿轮对和减速齿轮对,其中一对减速齿轮对中间设置有倒挡齿轮。
3.根据权利要求1所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述内环齿设置于环齿轮内环壁的中心位置,支撑轴承对称安装于内环齿的左、右两侧,环齿轮通过支撑轴承套装于换挡输出轴一、换挡输出轴二上。
4.根据权利要求1所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述齿块卡槽的槽底设置有与中心空腔贯通的中心孔,所述径移挂挡齿块包括凸缘和伸缩体,所述凸缘卡装于限位台阶处,挂挡齿设置于凸缘外端面,所述伸缩体设置于中心孔中,伸缩体的厚度为a,中心孔的深度为b,其中a>b。
5.根据权利要求4所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述伸缩体朝向中心空腔的端面为中心凸起的弧面。
6.根据权利要求4所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述齿块卡槽的槽壁上对称开有弹簧安装槽,弹簧安装槽中设置有定位柱,通过两个定位柱固定安装有回位弹簧,所述伸缩体上设置有退挡柱,回位弹簧的中部与退挡柱连接,所述回位弹簧能够提供将向外顶出的径移挂挡齿块向内回弹的弹力。
7.根据权利要求4所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述轴移换挡滑块上套装有滑动轴承,所述滑动轴承的外圈能够与径移挂挡齿块的伸缩体接触并将伸缩体向外顶出。
8.根据权利要求1所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述中心空腔内设置有内轴承,内轴承中安装有内轴座,内轴座上沿轴向安装有螺杆、定位轴,螺杆、定位轴的外端分别伸出中心空腔并通过边轴座安装于变速箱体上,所述轴移换挡滑块共同套装于螺杆、定位轴上,所述变速箱体内设置有螺杆驱动电机,螺杆驱动电机的输出带轮通过皮带与螺杆端部的皮带轮传动连接。
9.根据权利要求1所述的并列交替输出换挡变速箱,其特征在于:所述离合器为多片式离合器,所述离合器包括与动力输入轴一体的离合器外壳、与换挡输入轴一体的离合器内壳以及多组重叠交叉设置的摩擦片、压片,所述离合器外壳、离合器内壳之间形成环形腔体,所述摩擦片、压片套装于离合器内壳上并设置于环形腔体中,压片与离合器外壳连接,摩擦片与离合器内壳连接,所述离合器外壳中还设置有离合器活塞,离合器活塞与离合器工作油腔连通进而驱动离合器活塞推动压紧压片、摩擦片实现传动,所述离合器内壳上还活动安装有活塞回位膜片式弹簧,所述活塞回位膜片式弹簧另一端与离合器活塞连接。
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