CN211371224U - 一种无级变速汽油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无级变速汽油发动机，包括齿轮传动结构、换档结构和内置平衡轴减震结构，齿轮传动结构包括轴承座一、中间轴承座、轴承座二、驱动轴、输出轴、变档轴和倒档轴，在齿轮传动中增加了中间轴承座，减小驱动轴与输出轴之间距离，缩小了发动机齿轮传动箱的体积；换档结构包括换档踏板、换档臂部件、换档拨板、变速鼓组件和止动板组合，平衡轴减震结构包括曲轴组件，曲轴组件上安装有平衡轴组件，平衡轴组件上设有平衡轴配重块。本实用新型采用立式结构，缩短了发动机的总长度，将换档操纵机构改为脚踏换档，换档更加便捷且不影响车辆的安全驾驶，在发动机内部增加平衡轴减震结构，降低了发动机的振动等有益效果。

Description

一种无级变速汽油发动机

技术领域

本实用新型涉及一种发动机，尤其是涉及一种无级变速汽油发动机，属于汽油发动机技术领域。

背景技术

目前，用于沙滩车、卡丁车、三轮车、休息车及需要配置前进和倒退档位的无级变速发动机的车型中，普遍采用的齿轮传动结构是在各轴的两端，通过轴承与对应的两个轴承座连接，由于各个齿轮之间是通过不同齿轮的啮合，达到不同需求的传动比和不同的旋转方向。

由于各齿轮之间啮合都有一个中心距，经过多级齿轮的啮合传动，级数越多，造成驱动轴与输出轴之间距离就越大，汽油机的变速齿轮腔也就随着变大，直接导致汽油机的整机外形尺寸变大，在成车上的布局困难，适应的车型很少。较小的车型会因发动机外形尺寸过大不易安装，较大的车型又由于发动机的排量和功率小，动力又不够，出现使用效果差的问题。

在换档操作过程中，现有的无级变速发动机的换档操纵机构过于复杂，换档极不方便并且不美观，更严重的是在换档操作时只有一只手把握方向，影响车辆驾驶安全。

另外汽油发动机在工作循环中，活塞的运动速度快慢不均，活塞在上下止点位置，活塞的速度为零，而在上下止点中间的位置速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动，必然在活塞、活塞销和连杆上产生很大的惯性力。虽然在曲轴左右曲柄上配有配重块，可以有效地平衡部分这些惯性力，但曲轴左右曲柄上配有的配重块，只有一部分运动重量参与直线运动，另一部分参与旋转，除了上下止点位置外，其余还有一部分惯性力不能被完全平衡，就导致发动机产生了振动；发动机转速越高，排量、功率就越大，发动机产生的振动也随着增大。

实用新型内容

本实用新型主要是针对现有技术中无级变速汽油发动机存在的外形过大、不简洁，在高速运转时振动过大，换档不安全、不方便的问题，提供一种无级变速汽油发动机，该无级变速汽油发动机采用立式结构，并在齿轮传动中增加一个中间轴承座，减小驱动轴与输出轴之间距离，缩小了发动机齿轮传动箱的体积，而且将换档操纵机构改为脚踏换档，换档更加便捷，关键是提升了车辆的安全驾驶，另外在发动机内部增加平衡轴减震结构，降低了发动机的振动。

本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：

一种无级变速汽油发动机，包括齿轮传动结构、换档结构和内置平衡轴减震结构。

所述齿轮传动结构包括轴承座一、中间轴承座、轴承座二、驱动轴、输出轴、变档轴和倒档轴；所述驱动轴的两端轴承分别对应安装在轴承座一与中间轴承座上的轴承孔内，所述输出轴的两端轴承分别对应安装在轴承座二与中间轴承座另一面上的轴承孔内，所述变档轴的两端轴承分别对应安装在轴承座一与轴承座二上的轴承孔内，所述倒档轴的两端轴承分别对应安装在轴承座一与中间轴承座上的轴承孔内。

通过采用上述技术方案，将发动机的热机部分改为立式结构，使发动机总长度缩短接近1/3；在发动机变速齿轮腔中增加一个中间轴承座，把驱动轴与输出轴对应端轴承分别安装在中间轴承座的两个面上，驱动轴与输出轴另一端分别安装对应的轴承座一和轴承座二上的轴承孔内；在保证各齿轮轴中心距不变的情况下，通过调整各轴的对应位置，达到驱动轴与输出轴中心距基本上一致，使整个齿轮结构更加紧凑，缩小变速齿轮腔体积，使汽油机的整机外形尺寸进一步变小。

作为优选，所述驱动轴上安装有驱动轴齿轮，所述输出轴上安装有输出轴齿轮，所述变档轴上安装有能够在变档轴上做自由旋转的变档轴前进齿轮和通过与倒挡轴上与倒挡轴齿轮一啮合后，旋转方向相反并能自由旋转的变档轴倒档齿轮，变档轴上还安装有固定安装的变档轴输出齿轮，以及位于变档轴前进齿轮和变档轴倒档齿轮之间在变档轴上通过矩形键槽连接，实现与变档轴同步旋转并能在变档轴上灵活滑动的变档棘爪，所述倒档轴上安装有倒档轴齿轮一和倒档轴齿轮二；所述驱动轴齿轮同时与变档轴前进齿轮和倒档轴齿轮二常齿啮合，所述变档轴输出齿轮与输出轴齿轮常齿啮合，倒档轴齿轮一与变档轴倒档齿轮常齿啮合。变档棘爪两端的棘爪分别与变档轴前进档齿轮上棘爪孔或与旋转反向的变档轴倒挡齿轮上棘爪孔相结合后，带动变档轴及变档轴上的变档轴输出齿轮常齿啮合的输出轴齿轮及输出轴同步旋转，在输出轴上实现正反两个旋转方向动力输出。

作为优选，所述换档结构包括换档踏板、换档臂部件、换档拨板和变速鼓组件；所述换档臂部件的一端安装在轴承座一对应的孔中，另一端安装在轴承座二上对应的孔中，所述变速鼓组件一端安装在轴承座一对应的孔中后，再安装档位显示装置，变速鼓组件另一端安装在中间轴承座对应的孔中后，再紧固安装变档五星板；所述换档踏板安装在换档臂部件靠安装在轴承座一的端部，且与换档臂部件相互垂直，所述换档拨板连接在换档臂部件的另一端，所述变速鼓组件与换档臂部件平行设置，所述变档五星板与换档拨板配合使用并利用换档拨板的摆动驱动变档五星板转动，所述变速鼓组件上设有拨叉，拨叉安装在变档棘爪的中间槽内。

作为优选，所述拨叉通过变档拨叉销安装在变速鼓组件对应的变速型线槽内；换档结构通过换档拨板的转动带动变档五星板的转动，变档五星板的转动带动安装在变速鼓部件上拨叉在变速鼓部件上的变速型线槽做左右移动，带动变档棘爪实现与变档轴前进齿轮或变档轴倒档齿轮分别结合或分离，或左右都不结合三种状态，实现发动机旋转方向的三种输出状态（左转、右转和空转）。

作为优选，设于所述换档臂部件上的换档拨板与变档轴同时作左右转动时，设于换档臂部件上的压紧弹簧将换档拨板推向变档五星板的一侧。

作为优选，所述换档结构还包括与换档拨板联动的止动板组合和止动板扭簧，所述止动板组合和止动板扭簧与对应的档位定位，且止动板组合通过止动板扭簧提供弹簧力，并给变档五星板定位。

作为优选，所述换档臂部件上还设有换档臂回位弹簧，所述换档臂回位弹簧作用于换档臂部件上并用于驱动换档拨板换档后复位。

作为优选，所述平衡轴减震结构包括曲轴组件，所述曲轴组件包括左曲柄和右曲柄，平衡轴减震结构还包括平衡轴组件，所述平衡轴组件包括平衡轴主动齿轮和平衡轴从动齿轮，安装在曲轴组件上的平衡轴主动齿轮与平衡轴从动齿轮常齿啮合，使平衡轴组件与曲轴组件按相同的转速旋转。

作为优选，所述平衡轴组件上设有与曲轴组件相匹配的平衡轴配重块，所述平衡轴配重块随平衡轴组件同步旋转，且平衡轴配重块的受力方向与曲轴组件的受力方向相反，即平衡轴配重块旋转方向与曲轴组件旋转方向相反，利用平衡轴配重块所产生的反向力，消除曲轴组件运转产生的振动，达到降低发动机振动的目的。

因此，本实用新型具备下述优点：

（1）将发动机的热机部分改为立式结构，使发动机总长度缩短接近1/3；

（2）在发动机变速齿轮腔中增加一个中间轴承座，把驱动轴与输出轴对应端轴承分别安装在中间轴承座的两个面上，驱动轴与输出轴另一端分别安装对应的轴承座一和轴承座二上的轴承孔内，在保证各齿轮轴中心距不变的情况下，通过调整各轴的对应位置，达到驱动轴与输出轴中心距基本上一致，使整个齿轮结构更加紧凑，缩小变速齿轮腔体积，使汽油机的整机外形尺寸进一步变小；

（3）将换档操纵机构由手动换档改为脚踏换档，换档更加便捷且不影响车辆的安全驾驶；

（4）在发动机内部增加平衡轴减震结构，降低发动机的振动。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型换档结构的结构示意图；

图3是本实用新型换档拨板的结构示意图；

图4是本实用新型平衡轴减震结构的结构示意图。

图示说明：1-驱动轴，2-输出轴，3-变档轴，4-倒档轴，5-驱动轴齿轮，6-输出轴齿轮，7-变档轴前进齿轮，8-变档棘爪，9-变档轴倒档齿轮，10-倒档轴齿轮一，11-倒档轴齿轮二，12-轴承座一，13-中间轴承座，14-轴承座二，15-变档轴输出齿轮，16-拨叉，17-变档五星板，18-换档臂部件，19-换档臂回位弹簧，20-止动板组合，21-止动板扭簧，22-换档拨板，23-换档踏板，24-变速鼓组件，25-变档拨叉销，26-平衡轴组件，27-曲轴组件，28-左曲柄，29-右曲柄，30-平衡轴配重块，31-档位显示装置，32-压紧弹簧，33-平衡轴从动齿轮，34-平衡轴主动齿轮。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实用新型提供一种无级变速汽油发动机技术方案，包括齿轮传动结构、换档结构和内置平衡轴减震结构。

如图1、2所示的齿轮传动结构，包括轴承座一12、中间轴承座13、轴承座二14、驱动轴1、输出轴2、变档轴3和倒档轴4。

驱动轴1的两端轴承分别对应安装在轴承座一12与中间轴承座13上的轴承孔内，输出轴2的两端轴承分别对应安装在轴承座二14与中间轴承座13另一面上的轴承孔内，变档轴3的两端轴承分别对应安装在轴承座一12与轴承座二14上的轴承孔内，倒档轴4的两端轴承分别对应安装在轴承座一12与中间轴承座13上的轴承孔内；驱动轴1上安装有驱动轴齿轮5，输出轴2上安装有输出轴齿轮6，变档轴3上安装有能够在变档轴3上做自由旋转的变档轴前进齿轮7和通过与倒挡轴4上与倒挡轴齿轮一10啮合后，旋转方向相反且能自由旋转的变档轴倒档齿轮9，变档轴3上还安装有固定安装的变档轴输出齿轮15，以及位于变档轴前进齿轮7和变档轴倒档齿轮8之间在变档轴3上通过矩形键槽连接，实现与变档轴3同步旋转并能在变档轴3上灵活滑动的变档棘爪8，倒档轴4上安装有倒档轴齿轮一10和倒档轴齿轮二11；驱动轴齿轮5同时与变档轴前进齿轮7和倒档轴齿轮二11常齿啮合，变档轴输出齿轮15与输出轴齿轮6常齿啮合，倒档轴齿轮一10与变档轴倒档齿轮9常齿啮合。

在发动机变速齿轮腔中增加一个中间轴承座13，把驱动轴1与输出轴2对应端轴承分别安装在中间轴承座13的两个面上，驱动轴1与输出轴2另一端分别安装对应的轴承座一12和轴承座二14上的轴承孔内，在保证各齿轮轴中心距不变的情况下，通过调整各轴的对应位置，达到驱动轴1与输出轴2中心距做到最小，使整个齿轮结构更加紧凑，占用空间极小，再将发动机的缸体、缸头、活塞、进排气系统等热机部分按一定角度竖立，改为立式结构的CVT发动机，可以极大缩短发动机总长度。

如图2、3所示的换档结构，包括换档踏板23、换档臂部件18、换档拨板22、轴承座一12、中间轴承座13、轴承座二14、拨叉16、变档五星板17、换档臂回位弹簧19、止动板组合20，止动板扭簧21，变速鼓组件24，变档拨叉销25、档位显示装置31、压紧弹簧32、变速鼓组件24。

换档臂部件18的一端安装在轴承座一12对应的孔内，另一端安装在轴承座二14上对应的孔内；变速鼓组件24一端安装在轴承座一12对应的孔内，再安装档位显示装置31，另一端安装在中间轴承座13对应的孔内，再紧固安装变档五星板17；换档踏板23安装在换档臂部件18靠安装在轴承座一12的端部，且与换档臂部件18相互垂直，换档拨板22连接在换档臂部件18的另一端，设于换档臂部件18上的换档拨板22与变档轴3同时作左右转动时，设于换档臂部件18上的压紧弹簧32将换档拨板22推向变档五星板17的一侧，变速鼓组件24与换档臂部件18平行设置，变档五星板17与换档拨板22配合使用并利用换档拨板22的摆动驱动变档五星板17转动；变速鼓组件24上设有拨叉16，拨叉16通过变速销25安装在变速鼓组件24对应的变速型线槽内，拨叉16的另一端安装在变档棘爪8的中间槽内；止动板组合20和止动板扭簧21与对应的档位定位，且止动板组合20通过止动板扭簧21提供弹簧力，并给变档五星板17定位。

当操作换档踏板23轴向左右转动时，带动换档臂部件18、换档拨板22跟随运动，并通过换档拨板22的转动带动变档五星板17和变速鼓部件24左右旋转时，拨叉16按变速鼓24上型线槽做左右移动；通过止动板组合20和止动板扭簧21提供弹簧力给对应的档位定位。

拨叉16的另一端安装在变档棘爪8中间槽内，由于拨叉16按变速鼓组件24上变速型线槽做左右移动，带动变档棘爪8实现与变档轴前进齿轮7或变档轴倒档齿轮9分别结合或分离，或左右都不结合三种状态，实现发动机旋转方向的三种输出状态（左转、右转和空转）。

如图4所示的内置平衡轴减震结构，包括曲轴组件27、左曲柄28和右曲柄29、平衡轴组件26、平衡轴主动齿轮34和平衡轴从动齿轮33。曲轴组件27通过安装在曲轴组件27上的平衡轴主动齿轮34与平衡轴从动齿轮33常齿啮合，使平衡轴组件26与曲轴组件27按相同的转速旋转。平衡轴组件26上设有平衡轴配重块30，随平衡轴组件26、曲轴组件27同步旋转，旋转方向与曲轴组件27方向相反，利用平衡轴配重块30的重量所产生的反向力，来消除曲轴组件27运转产生的振动，达到降低发动机振动的目的。

应理解，该实施例中变档棘爪8、拨叉16、变档五星板17、止动板组合20、换档拨板22、变速鼓组件24、平衡轴组件26、曲轴组件27以及档位显示装置31均为现有技术或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。此外应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种无级变速汽油发动机，包括齿轮传动结构和换档结构，所述齿轮传动结构包括设置在变速齿轮腔内的轴承座一（12）、轴承座二（14）、驱动轴（1）、输出轴（2）、变档轴（3）和倒档轴（4），所述变档轴（3）的两端轴承分别对应安装在轴承座一（12）与轴承座二（14）上的轴承孔内；其特征在于：齿轮传动结构还包括设置在轴承座一（12）和轴承座二（14）之间的中间轴承座（13），所述驱动轴（1）的两端轴承分别对应安装在轴承座一（12）与中间轴承座（13）上的轴承孔内，所述输出轴（2）的两端轴承分别对应安装在轴承座二（14）与中间轴承座（13）另一面上的轴承孔内，所述倒档轴（4）的两端轴承分别对应安装在轴承座一（12）与中间轴承座（13）上的轴承孔内；该无级变速汽油发动机还包括内置平衡轴减震结构。

2.根据权利要求1所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述驱动轴（1）上安装有驱动轴齿轮（5），所述输出轴（2）上安装有输出轴齿轮（6），所述变档轴（3）上安装有能够与该变档轴（3）同向转动的变档轴前进齿轮（7）和变档轴倒档齿轮（9），该变档轴（3）上还轴向安装有能够和所述变档轴前进齿轮（7）或变档轴倒档齿轮（9）结合的可轴向灵活滑动的变档棘爪（8）以及固定安装的变档轴输出齿轮（15），所述倒档轴（4）上安装有倒档轴齿轮一（10）和倒档轴齿轮二（11）；所述驱动轴齿轮（5）同时与变档轴前进齿轮（7）和倒档轴齿轮二（11）常齿啮合，所述变档轴输出齿轮（15）与输出轴齿轮（6）常齿啮合，倒档轴齿轮一（10）与变档轴倒档齿轮（9）常齿啮合。

3.根据权利要求2所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述换档结构包括换档踏板（23）、换档臂部件（18）、换档拨板（22）和变速鼓组件（24），所述换档臂部件（18）的一端安装在轴承座一（12）对应的孔内，另一端安装在轴承座二（14）上对应的孔内，所述变速鼓组件（24）一端安装在轴承座一（12）对应的孔内，另一端安装在中间轴承座（13）对应的孔内；所述换档踏板（23）连接在换档臂部件（18）的一端，且与换档臂部件（18）相互垂直，所述换档拨板（22）连接在换档臂部件（18）的另一端，所述变速鼓组件（24）与换档臂部件（18）平行设置，且变速鼓组件（24）上端紧固有变档五星板（17），所述变档五星板（17）与换档拨板（22）配合使用并利用换档拨板（22）的摆动驱动变档五星板（17）转动，所述变速鼓组件（24）上设有拨叉（16），拨叉（16）安装在变档棘爪（8）的中间槽内。

4.根据权利要求3所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述拨叉（16）通过变档拨叉销（25）安装在变速鼓组件（24）对应的变速型线槽内。

5.根据权利要求4所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：设于所述换档臂部件（18）上的换档拨板（22）与变档轴（3）同时作左右转动时，设于换档臂部件（18）上的压紧弹簧（32）将换档拨板（22）推向变档五星板（17）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述换档结构还包括与换档拨板（22）联动的止动板组合（20）和止动板扭簧（21），所述止动板组合（20）和止动板扭簧（21）与对应的档位定位，且止动板组合（20）通过止动板扭簧（21）提供弹簧力，并给变档五星板（17）定位。

7.根据权利要求6所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述换档臂部件（18）上还设有换档臂回位弹簧（19），所述换档臂回位弹簧（19）作用于换档臂部件（18）上并用于驱动换档拨板（22）换档后复位。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述平衡轴减震结构包括曲轴组件（27）、平衡轴组件（26）、平衡轴主动齿轮（34）和平衡轴从动齿轮（33）。

9.根据权利要求8所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述曲轴组件（27）包括左曲柄（28）和右曲柄（29），所述平衡轴组件（26）安装在曲轴组件（27）上，安装在曲轴组件（27）上的平衡轴主动齿轮（34）与平衡轴从动齿轮（33）常齿啮合，使平衡轴组件（26）与曲轴组件（27）按相同的转速旋转。

10.根据权利要求9所述的一种无级变速汽油发动机，其特征在于：所述平衡轴组件（26）上设有与曲轴组件（27）相匹配的平衡轴配重块（30），所述平衡轴配重块（30）随平衡轴组件（26）同步旋转，且平衡轴配重块（30）的受力方向与曲轴组件（27）的受力方向相反。

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