CN2255930Y - 带驱动桥的前横置变速器 - Google Patents

Abstract

一种带驱动桥的前横置变速器，变速器、离合器和驱动桥三者连体结构的五速全同步变速器，端部制有渐开线花键的轴能与普通发动机相配，变速器的输出轴上斜齿轮就是桥的主动齿轮并与桥的被动齿轮啮合，经半轴直接带动汽车两前轮转动，构成了前横置前驱动的结构形式，变速器采用轴承式拨叉由一根操纵轴高度集中控制，并设置了定位、限位和联锁机构，档位准确，换档阻力小，转动噪声低，适用于家庭轿车，中档轿车和轻型旅行车。

Description

带驱动桥的前横置变速器

本实用新型涉及一种带驱动桥前横置变速装置，属于汽车技术领域，尤其是改变汽车变速器传动方法及桥的驱动型式的传动机构。

目前，公知的中国汽车行业生产厂家所制造的变速器与离合器是分体结构，经过较长的传动轴与驱动桥纵置连接，这样就构成了常见的前置后驱动或中置后驱动的型式，由此对微型汽车、轿车、轻型旅行车就产生了不少弊端，诸如：传动路线长、效率低、占用空间大，底板上有纵向凸起，使驾驶室和坐椅不好布置，需要昂贵的进口格里森加工设备，生产成本高。

本实用新型的目的是提供一种带驱动桥的前横置变速器，变速器、离合器和驱动桥三者为连体结构，与发动机相连后横置于汽车的前端，变速器与驱动桥之间无传动轴连接的前横置前驱动的新型传动装置，对增加汽车附着力，提高牵引力有利，传动路线短、传动效率高，占用空间小，驾驶室和坐椅好布置，桥的主被动齿轮只是普通的斜齿轮不需要进口格里森加工设备，降低成本，精度易于提高，体积小，重量轻等优点。

本实用新型的目的是这样实现的：端部制有渐开线花键的轴与发动机曲轴输出端连接，经过离合器动密封后作为变速器的输入轴，变速器有两根横置的轴，后者为变速器输出轴，在输出轴端制有桥主动斜齿轮，与桥被动斜齿轮啮合，它们都是大螺旋角的斜齿轮(β＝30°～38°)，变速器的输出轴和桥的转动轴与前轮轴是平行的，且都设置在汽车前端，桥的转动轴与左右两前轮轴中心线共轴，通过桥中差速器、球笼万向节和内半轴直接驱动汽车两前轮，实现了前横置前驱动结构，输入轴上制有变速所需的各档主动齿轮，它们与输入轴固定连接，输出轴上置有变速所需的各档被动齿轮，它们由花键套、滚针轴承、薄垫与输出轴组成空套齿轮，两根轴的主被动齿轮均为常啮合斜齿轮，输出轴上每组被动齿轮中间都置有同步器，同步器中的花键毂与输出轴的花键配合用园柱销固定，同步器中的接合套与轴承式拨叉经3个钢球滚动接触，拨叉通过了3个弹性销分别与3根移动轴连接，支承架用螺栓与离合器固定，支承轴与支承架铆接，支承轴上装有连体的3个头，即具有长方形截面的摆头，具有扇形板的锁头和带杆的球头，摆头的长方形截面置于轴承式拨叉的缺口中，在支承架上焊有带3个方槽的横板，锁头的扇形板中间制有方孔置于横板的方槽中，球头置于立轴套的孔中，球头的杆制有孔，孔中置有钢球和弹簧，与钢球对应的支承轴铣有3个90°的三角槽，钢球与三角槽两斜面接触定位，桥的被动斜齿轮的轮体为差速器壳体的左半，制有园柱面与右半差速器壳体的制口相配合并用螺栓紧固构成一体，当变速时，操纵轴推拉动作经立轴套控制球头运动，促使摆头上下摆动由缺口带动轴承式拨叉连同移动轴向两边移动，同时，锁头上的扇形板也在横板上的方槽中联锁限位，拨叉经3个钢球带动同步器中接合套移动，实现平稳无冲击挂档，变速后所获得的速度与扭矩，由输出轴端桥主动斜齿轮传给桥被动斜齿轮，被动斜齿轮带动差速器转动由拨动轴经行星和半轴锥齿轮把运动传给左右球笼万向节、左右内半轴驱动两前轮前进。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的轴间展开图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是前横置变速器的操纵装置构造图。

图中1.输入轴2.孔用弹性挡圈3.离合器4.油封5.轴承6.孔用弹性挡圈7.轴套8.螺栓9.1档主动齿轮10.箱体11.轴承式拨叉12.螺栓13.接合套14.倒档支架15.中间齿轮16.倒档主动齿轮17.2档主动齿轮18.输出轴19.3档主动齿轮20.4档主动齿轮21.薄螺母22.螺钉23.钢球24.轴承式拨叉25.5档主动齿轮26.螺栓27.轴用弹性挡圈28.轴承29.端盖30.轴用弹性挡圈31.轴承32.园柱销33.花键套34.端垫35.滚针轴承36.5档被动齿轮37.薄垫38.花键毂39.滑块40.接合套41.弹簧片42.同步环43.4档被动齿轮44.中间垫45.3档被动齿轮46.2档被动齿轮47.倒档被动齿轮48.内半轴49.防尘罩50.1档被动齿轮51.球笼万向节52.油封53.垫圈54.桥被动斜齿轮55.螺栓56.半轴锥齿轮57.挡圈58.差速器壳体59.球形垫60.行星锥齿轮61.球笼万向节62.防尘罩63.内半轴64.轴承65.拨动轴66.止动销67.里程表被动轮68.轴套69.里程表主动轮70.桥主动斜齿轮71.轴承72.定位销73.移动轴74.弹性销75.钢球76.弹簧77.螺栓78.盖板79.摆头80.支承轴81.密封垫82.放油塞83.横板84.锁头85.防尘罩86.操纵轴87.螺栓88.移动轴89.移动轴90.密封垫91.注油塞92.轴承式拨93.桥壳94.螺栓95.定位销96.弹簧97.钢球98.支承架99.压条100.顶针101.螺栓102.球头103.弹簧104.立轴套105.锥销106.孔壁107.孔壁

在图1中，端部制有渐开线花键的轴与发动机曲轴输出端连接，经过离合器(3)、油封(4)动密封后作为变速器的输入轴(1)，变速器有两根横置不同心的轴，后者为变速器的输出轴(18)，输入轴(1)经轴承(28)、轴用弹性挡圈(27)、轴套(7)、孔用弹性挡圈(6)、轴承(5)，分别支承在箱体(10)和离合器(3)端壁上，输出轴(18)经轴承(31)、轴用弹性挡圈(30)、端垫(34)、轴套(68)、孔用弹性挡圈(2)、和轴承(71)分别支承在箱体(10)和离合器(3)的端壁上，端盖(29)用螺栓(26)与箱体(10)连接，输入轴(1)是制有变速所需的各档：1档主动齿轮(9)、2档主动齿轮(17)、3档主动齿轮(19)、4档主动齿轮(20)、5档主动齿轮(25)和倒档主动齿轮(16)，中间齿轮(15)用螺栓(12)安装在倒档支架(14)上组成倒档机构，这些主动齿轮与输入轴(1)固定连接，输出轴(18)置有变速所需的各档：1档被动齿轮(50)、2档被动齿轮(46)、3档被动齿轮(45)、4档被动齿轮(43)、5档被动齿轮(36)和倒档被动齿轮(47)，这些被动齿轮由花键套(33)、滚针轴承(35)、薄垫(37)与输出轴(18)组成空套齿轮，两根轴的主被动齿轮均为常啮合斜齿轮，输出轴(18)上有3组齿轮，每2个齿轮为一组，每组被动齿轮中间设置同步器，以4、5档这组为例来说明，由花键毂(38)、滑块(39)、弹簧片(41)、外园制有花键内孔制有锥面的同步环(42)和接合套(40)组成同步器，同步器中的花键毂(38)的内花键与输出轴(18)的外花键配合用园柱销(32)固定，所有被动齿轮外园柱面上制有外花键与接合套的内花键滑配合，端面制有锥面与同步环锥面配合，它们的锥面渐进结合达到同步转速平稳无冲击挂档，在输出轴(18)轴端制有桥主动斜齿轮(70)，与桥被动斜齿轮(54)啮合，它们都是大螺旋角的斜齿轮(β＝30°～38°)，变速器的输出轴和桥的转动轴与前轮轴是平行的，且都设置在汽车前端，桥的转动轴与左右两前轮轴中心线共轴，提供了实现前横置前驱动必备条件，桥被动斜齿轮(54)的轮体为差速器壳体(57)的左半，中间制有园柱面与右半差速器壳体的制口相配合，并用螺栓(55)紧固，使左右半壳体构成一体，制口里面有锥面空腔，容纳半轴锥齿轮(56)和行星锥齿轮(60)，空腔外面制有与轴承内环相配的台肩套，该结构省了壳体法兰等连接件，容易加工与安装，体积小，重量轻，差速器壳体用2个轴承(64)支承转动。并在壳体上装有油封(52)，拨动轴(65)插入差速器壳体(58)、球形垫(59)和两个行星锥齿轮(60)的孔中，拨动轴(65)上穿有止动销(66)防松，桥被动斜齿轮(54)直接带动差速器壳体转动，由拨动轴经行星锥齿轮使左右两半轴锥齿轮随壳体一起转动，左右球笼万向节(51)、(61)的台阶轴经垫圈(53)穿过差速器壳体(58)孔中与左右半轴锥齿轮(56)以花键相连，轴端置有挡圈(57)，左右球笼万向节中的左右内半轴(48)、(63)将速度和扭矩传给两前轮，它们都装有防尘罩(49)、(62)。

在图2中，箱体(10)端面置有定位销(72)、(95)，并用螺栓(8)、(94)等17个螺栓固定在离合器(3)上，桥壳(93)用螺栓(87)等12个螺栓固定在离合器(3)上，三者成一体，注油塞(91)、放油塞(82)、密封垫(81)、(90)为变速器和桥定期清洗注放润滑油之用，操纵轴(86)加防尘罩(85)后置入桥的底部，其中心线垂直于箱体与汽车前进方向平行，整个变速过程就一根轴集中操纵，不需要另加摇臂、拉杆、销轴和拉线之类的中间环节，不乱档，档位准确，3根移动轴(73)、(88)、(89)两端分别置于箱体和离合器孔壁中，端部铣有90°的三角槽用以定位，钢球(75)和弹簧(76)置于箱体小斜孔中，盖板(78)用2个螺栓(77)紧固在箱体下部，3根移动轴(73)、(88)、(89)通过3个弹性销(74)分别与3个轴承式拨叉(24)、(92)、(11)相连。

在图3中，轴承式拨叉(24)由3个钢球(23)、3个螺钉(22)、3个薄螺母(21)和接合套(40)组成，螺钉制有细牙螺纹与拨叉体上3个细牙螺孔相连，用薄螺母调整后紧固，螺钉心部制有进润滑油小孔和容纳钢球的凹球面，构成轴承的外环，3个钢球是根据几何三点定园的原理决定的，接合套外园周上制有钢球滚道，构成轴承内环，接合套既可以通过花键毂随输出轴一起转动又能通过钢球滚道的侧向园弧随拨叉一起横向移动，钢球与滚道为滚动摩擦副、摩擦阻力小，运动平稳，所以工作噪声低，传动效率高。

在图4中，支承架(98)用螺栓(101)与离合器体固定，支承架下部制有限位长方孔，孔壁(106)、(107)，支承轴(80)与支承架(98)铆接，支承轴(80)上装有连体的3个头，即具有长方形截面的摆头，具有扇形板的锁头(84)和带杆的球头(102)，摆头(79)的长方形截面置于轴承式拨叉(24)、(92)、(11)的缺口中，球头(102)和弹簧(103)置于立轴套(104)孔中，球头的杆制有孔，孔中置有钢球(97)和弹簧(96)，与钢球对应的支承轴(80)上铣有3个90°的三角槽，钢球与三角槽两斜面接触定位，在支承架(98)上焊有带3个方槽的横板(83)，锁头的扇形板中间制有方孔置于横板方槽中，横板(83)的厚度略小于扇形板方孔的高度，横板方槽的宽度略大于扇形板的厚度，横板上3个方槽的位置与支承轴(80)上的3个90°三角槽等宽对应，当摆头在某一组档位时，锁头上的扇形板在横板方槽中只能摆动不能移动，因方槽两侧限位，当换到另一组档位过程中，锁头上扇形板必须回到水平位置即空档位置，才能操作，方孔骑在横板上向左右移动，但不能摆动，因扇形板方孔嵌在横板上，只有到横板另一个方槽中才能摆动，此时由支承轴上3个90°三角槽与钢球定位，这样，在变速操纵过程中，档位准确又能互相联锁，不会乱档，镶在锁头(84)扇形板中的压条(99)，在倒档位置时，压条(99)压下顶针(100)给倒车一个信号，立轴套(104)经锥销(105)与操纵轴(86)连接，球头随立轴套动作，以4、5档这组档位为例来说明变速操纵过程：向后拉动操纵轴(86)，球头(102)也跟着向后，摆头(79)向下摆动，通过拨动轴承式拨叉(24)的缺口使它向下运动并连同移动轴(73)一起移动(这是指图4中方向，它们在汽车中工作位置是躺卧在输出轴(18)的下部，实际方向是向右移动)，拨叉通过钢球(23)带动接合套(40)向右移动  (如图1所示)，经同步器使接合套(40)的内花键与4档被动齿轮(43)上外花键接合，实现挂档，此时，4档被动齿轮(43)已不是空套齿轮，速度经输入轴(1)和4档主被动啮合齿轮(20)、(43)带动输出轴(18)转动，经桥主被动斜齿轮(70)、(54)，再经差速器和两边的球笼万向节(51)、(61)带动左右内半轴(48)、(63)，驱动两前轮以4档速度前进，这时移动轴(73)的90°三角槽与钢球(75)进行定位，操纵轴(86)向后运动时由支承架下部长方孔壁(106)限位。当向前推动操纵轴(86)时，同样经过上述过程使接合套(40)向左移动，使5档被动齿轮(36)挂档，经左右内半轴驱动两前轮以5档速度前进。当要换档到1档和倒档这组档位时，向右转动操纵轴(86)，(图4中主视图所示)球头(102)沿支承轴(80)向右移动，摆头移动到拨叉(11)的缺口中，如图4中C向视图所示，这时以钢球(97)在支承轴(80)右边三角槽定位，操纵轴(86)的转动由长方孔壁(107)限位，再推拉操纵轴(86)以实现1档或倒档挂档。同理，向左转动操纵轴(86)，球头(102)沿支承轴(80)向左移动，摆头移动到拨叉(92)的缺口中，钢球(97)在支承轴左边的三角槽中定位，推拉操纵轴实现2档或3档这组齿轮挂档，其他过程依次类推。每档速度都由里程表主被动轮(69)、(67)传给软轴接到仪表板上示速。

Claims (6)

1.一种前横置变速器，端部制有渐开线花键的轴与发动机曲轴输出端连接，经离合器(3)动密封后，作为变速器的输入轴(1)，其特征是：变速器有两根前横置不同心的轴，后者为输出轴(18)，在输出轴端制有桥主动斜齿轮(70)，与桥被动斜齿轮(54)啮合，变速器的输出轴和桥的转动轴与前轮轴是平行的，通过桥中差速器、左右球笼万向节(51)、(61)和左右内半轴(48)、(63)直接驱动两前轮，输入轴(1)上制有各档主动齿轮，它们与输入轴固定连接，输出轴(18)上置有各档被动齿轮，它们由花键套(33)、滚针轴承(35)、薄垫(37)与输出轴组成空套齿轮，两根轴所有主被动齿轮均为常啮合斜齿轮，在输出轴(18)上同步器中的接合套(40)与轴承式拨叉(24)经3个钢球(23)滚动接触，拨叉通过3个弹性销(74)分别与3根移动轴(73)、(88)、(89)连接，在支承架(98)上焊有带3个方槽的横板(83)，支承轴(80)与支承架(98)铆接，支承轴(80)上装有连体的3个头，摆头的长方形截面置于轴承式拨叉的缺口中，锁头的扇形板中间制有方孔置于横板的方槽中，球头置于立轴套(104)的孔中，桥被动斜齿轮(54)的轮体为差速器壳体的左半，制有园柱面与右半差速器壳体的制口相配合并用螺栓(55)紧固成一体。

2.根据权利要求1所述的前横置变速器，其特征是：在输出轴端制有桥主动斜齿轮(70)，与桥被动斜齿轮(54)啮合，变速器的输出轴和桥的转动轴与前轮轴是平行的，且都设置在汽车前端，桥的转动轴与左右两前轮轴中心线共轴。

3.根据权利要求1所述的前横置变速器，其特征是：轴承式拨叉(24)是由3个钢球(23)、3个螺钉(22)、3个薄螺母(21)和接合套(40)组成，螺钉制有细牙螺纹与拨叉体上3个细牙螺孔相连，并用薄螺母调整后紧固，螺钉心部制有进润滑油小孔和容纳钢球的凹球面，构成轴承的外环，接合套外园周上制有钢球滚道，构成轴承的内环。

4.根据权利要求1所述的前横置变速器，其特征是：支承轴(80)上装有连体的3个头，具有长方形截面的摆头(79)、具有扇形板的锁头(84)和带杆的球头(102)，球头的杆制有孔，孔中置有钢球(97)和弹簧(96)，与钢球对应的支承轴(80)上铣有3个90°三角槽，钢球与三角槽两斜面接触。

5.  根据权利要求1、4所述的前横置变速器，其特征是：在支承架(98)上焊有带3个方槽的横板(83)，锁头(84)的扇形板中间制有方孔置于横板的方槽中，横板的厚度略小于扇形板方孔的高度，横板方槽的宽度略大于扇形板的厚度，横板上3个方槽的位置与支承轴(80)上的3个90°三角槽等宽度对应。

6.根据权利要求1所述的前横置变速器，其特征是：桥被动斜齿轮(54)的轮体为差速器壳体的左半，并制有园柱面与右半差速器壳体的制口相配合并用螺栓(55)紧固构成一体，制口里面制有锥面空腔，空腔外边制有与轴承内环相配的台肩套。

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