CN2354805Y

CN2354805Y - 汽车传动装置

Info

Publication number: CN2354805Y
Application number: CN 98231547
Authority: CN
Inventors: 曾盛财
Original assignee: ZENG SHENGCAI CN; ZENG SHENGCAI CN)
Current assignee: ZENG SHENGCAI CN; ZENG SHENGCAI CN)
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 1999-12-22
Anticipated expiration: 2008-10-26

Abstract

一种汽车传动装置，包括动力轴、入力轴、类弹簧单体、变速转盘、减速器，在其中的出力齿轮与差速器之间设有行星齿轮，由行星齿轮控制车辆的进退；在差速器外壳上罩设有滑套以传递行星齿轮的动力到差速器内，入力轴上设有三个入力齿轮，类弹簧单体设置在其中第二、第三入力齿轮之后方；差速器两侧输出端延伸设置有出力轴，并使前端出力轴穿置行星齿轮与三出力齿轮之轴心。本实用新型可提高传动性能，结构简单，输出功率强大，使用寿命长久。

Description

汽车传动装置

本实用新型涉及一种汽车传动装置，特别是一种利用行星齿轮控制车辆之前进与后退动作、从而提高动力输出功率和延长使用寿命的汽车传动装置。

以往汽车传动装置的研究，迄今已有相当长的历史，其间虽曾有不少具有突破性的改进，但最终的设计仍逃离不了齿轮组的搭配与使用，因为无论是控制车辆的行进速度或是变更其前进、后退动作，齿轮组无疑是最有效的一种设计。而就现有的汽车传动装置而言，不但结构复杂，就单从齿轮组的配置来看，可大致区分为用来输入动力的入力齿轮与输出动力的出力齿轮，利用入力齿轮与出力齿轮的配合，使车辆行进的速率或前进、后推得以控制。现有汽车传动装置在使用时必须经常令各入力齿轮和出力齿轮作开启或啮合的搭配，使各入力齿轮、出力齿轮经常碰撞，造成各齿轮寿命无形中缩减；且各入力齿轮、出力齿轮必须变换转向方可控制车辆之前进、后退动作，无形中加重各齿轮的负担，也容易造成各齿轮搭配不协调。

另外，现有的汽车传动装置中的入力齿轮和出力齿轮除需负担变速的工作外，还要负责车辆前进、后退的控制，故工作量极大，结构必然也趋于复杂；现有的汽车传动装置为了控制车辆的前进、后退动作，各入力齿轮和出力齿轮在运作时难免需要变换旋转方向，使各齿轮发生相互干涉、磨损的机率大增，严重影响其使用寿命。现有汽车传动装制还常有空转、齿轮配合不实等现象，影响传动性能。

本实用新型的目的在于提供一种可提高传动性能、结构简单、输出功率强大、使用寿命长久的汽车传动装置。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括：

一个动力轴，其前端连接至汽车的动力源，后端则设置有一前置减速齿轮；

一个入力轴，其前端设置有一前置减速齿轮，该前置减速齿轮与动力轴的前置减速齿轮相啮合，该入力轴的前置减速齿轮后方设置有三个入力齿轮，其中，第一入力齿轮是直接固定在入力轴上，而第二入力齿轮是套置在入力轴上，第三入力齿轮则套置在第二入力齿轮之延伸套筒上；

二类弹簧单体，第一类弹簧单体是设置在入力轴与第二入力齿轮的延伸套筒之间，其前端并以固定销经第二入力齿轮之延伸套筒而穿置锁固在该入力轴上，该第一类弹簧单体后方之入力轴上设置有一接头，该接头前端与第一类弹簧单体之接触面相互搭接设置有棘齿端面配合，该接头与入力轴间植装有固定销，且该接头后方之入力轴上锁有一止推螺帽，而该接头外围套置有一推筒，该推筒之前端是抵靠在第一类弹簧单体之棘齿端面的最外环面上，并在该推筒外围绕设有一弹簧；

第二类弹簧单体是设置在第二入力齿轮的延伸套筒与第三入力齿轮的延伸套筒之间，其前端并以固定销经第三入力齿轮之延伸套筒而穿置锁固在该第二入力齿轮的延伸套筒上，该第二类弹簧单体后方之入力轴上设置有一接头，该接头前端与第二类弹簧单体之接触面相互搭接设置有棘齿端面配合，该接头与第二入力齿轮的延伸套筒间植装有固定销，且该接头后方锁入有一止推螺帽，而该接头外围套置有一推筒，该推筒之前端是抵靠在第二类弹簧单体之棘齿端面的最外环面上，并在该推筒外围绕设有一弹簧；

上述的接头用以取代常用的锥形头，并在接头与类弹簧单体接触面设置有互相搭接配合的棘齿端面，使动力的传输更为确实，减少无谓的动力损耗；

一个变速转盘，是套置在入力轴最末端，并通过一转动杆控制转动角度，该变速转盘上等分有三个区间，各区间的内、外圈各设置有一滚珠，该内、外圈的滚珠是在变速转盘的同一向心轴线上，并分别抵靠在二类弹簧单体之推筒后方，而各区间分别设置有四个用来容纳滚珠的槽孔，其中，第一槽孔位于各区间的内圈最左边位置，第二槽孔位于各区间的内圈最右边位置，并向左横移二个滚珠的容置位置，第三槽孔位于各区间的外圈最右边位置，第四槽孔则位于第三槽孔向左偏转一个滚珠距离的位置上，各槽孔并在滚珠导入方向逐渐浮出变速转盘表面，使各滚珠可平滑地进入或移出槽孔；

上述的滚珠用以取代常用的杆体，利用滚珠本身接触面较为精确之特性，使入力齿轮、出力齿轮在搭配上更为精确；

一个差速器，该差速器外壳罩设有一滑套，该滑套之内缘是嵌入在差速器外壳上，使该滑套能带动差速旋转而传输动力，该滑套的两侧端面设置有齿轮部，且该滑套连接有一个用来带动滑套在差速器外壳上滑动的控制杆，而该差速器自两侧输出端分别向外延伸设置有出力轴，其中，前端出力轴上套置有三个出力齿轮，该三个出力齿轮与三个入力齿轮恒保啮合状态；

一个行星齿轮，是套置在上述三个出力齿轮后方之出力轴上，该行星齿轮中心为一太阳齿轮，该太阳齿轮与三个出力齿轮的延伸中间传动轴相连接，该行星齿轮的外圈为一内环齿轮，该太阳齿轮与内环齿轮之间啮合有数个游星齿轮，而在该行星齿轮的前、后端面各罩设有一盖板，该前、后端盖板以固定轴贯穿游星齿轮而相互锁合，且该前端盖板之周围延伸到内环齿轮外部，并在该前端盖板与内环齿轮的外部分别设置有一煞车装置，该后端盖板之端面外围环设有一面齿轮，内环齿轮的延伸端则设置有端齿轮，该端齿轮与后端盖板的面齿轮分别位于滑套移动空间的两端，分别与该滑套上的齿轮部相配合。

在本实用新型中，煞车装置在前端盖板与内环齿轮外部各覆盖一层煞车层，这二层煞车层可分别控制，以确保车辆行进的稳定性。

本实用新型所述的煞车装置为ABS煞车装置，包括二个煞车盘，这二个煞车盘上各装设有煞车器，而二个煞车盘之轴心分别延伸设置有煞车齿轮，该前端盖板与内环齿轮外围则分别环设有可与煞车齿轮相啮合的外部齿轮，二外部齿轮和二刹车齿轮相啮合而产生煞车功能。

本实用新型中的动力轴用来将动力传递到入力轴上，该入力轴上设有三个入力齿轮，在其中第二、第三入力齿轮之后方分别设置有类弹簧单体，这两个类弹簧单体后方抵靠在变速转盘上，该变速转盘与二类弹簧单体之间设置有滚珠，用以控制三入力齿轮的变速情形，而这三个入力齿轮分别与三个出力齿轮相啮合，三个出力齿轮后方设置有一行星齿轮，并使三出力齿轮的动力传递到行星齿轮上，该行星齿轮后方则设置有差速器，该差速器两侧输出端延伸设置有出力轴，并使前端出力轴穿置行星齿轮与三出力齿轮之轴心，用以稳固行星齿轮与三出力齿轮的位置，且该差速器外壳罩设有一滑套，用来传递该行星齿轮的动力到差速器内。在出力齿轮与差速器之间装置的行星齿轮，是利用行星齿轮动力转向的特性，控制车辆之前进、后退动作，使入力齿轮与出力齿轮得以专用于转速变化的控制上，以提高本实用新型的传动性能。

本实用新型与现有汽车传动装置相比，具有下列优点：

一、本实用新型利用一行星齿轮空制车辆的前进、后退动作，使各入力齿轮与出力齿轮只需针对变换速率的工作，让各入力、出力齿轮的负担减轻，使结构更简单，动力传输更为顺畅，输出功率强大。

二、本实用新型的各入力、出力齿轮常保持啮合，且仅需维持一定的转向，故实施上极为简单，可避免发生齿轮干涉的问题，使故障率降低，使用寿命延长。

三、本实用新型在类弹簧单体与推筒之结合面上设置有棘齿端面搭接配合，使动力传输时的效能大增，而避免动力无谓的损耗，对于输出功率与节省能源均有长远的进步。

四、本实用新型在变速转盘上采用滚珠替代常用的杆体导入槽孔内，使类弹簧单体的压缩或放松动作均更为确实，故动力传输的效率也得到有效提高。

以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

图1是本实用新型的结构剖视图；

图1A是本实用新型的滑套动作实施例结构图之一；

图1B是本实用新型的滑套动作实施例结构图之二；

图1C是本实用新型的滑套动作实施例结构图之三；

图2是本实用新型的煞车结构实施例的剖视图；

图3A是本实用新型的第一类弹簧单体之结构分解图；

图3B是本实用新型的第一类弹簧单体之结构组合图；

图3C是本实用新型的第二类弹簧单体之结构组合图；

图4A是本实用新型的变速转盘实施例结构图之一；

图4B是本实用新型的变速转盘实施例结构图之二；

图4C是本实用新型的变速转盘实施例结构图之三；

图4D是本实用新型的变速转盘实施例结构图之四；

图4E是本实用新型的变速转盘实施例结构图之五；

图4F是本实用新型的变速转盘实施例结构图之六；

图5A是本实用新型的动力传递路线示意图之一；

图5B是本实用新型的动力传递路线示意图之二；

图5C是本实用新型的动力传递路线示意图之三；

图5D是本实用新型的动力传递路线示意图之四；

图5E是本实用新型的动力传递路线示意图之五；

图5F是本实用新型的动力传递路线示意图之六。

如图1所示，本实用新型之汽车传动装置，包括一动力轴1，该动力轴1一端连接至汽车的动力源(图未示出)，动力轴1之另一端则连接到一入力轴2上，该入力轴2前端与动力轴1连接端以前置减速齿轮10、20相啮合，由前置减速齿轮10、20将动力源的动力传导到入力轴2上。该入力轴2在前置减速齿轮20后方设置有三个或更多的入力齿轮21、22、23，第一入力齿轮21直接固定在入力轴2上，而第二入力齿轮22套置在入力轴2上，第三入力齿轮23则套置在第二入力齿轮22之延伸套筒220上，并分别在该第二、第三入力齿轮22、23后方设置有一类弹簧单体30、31。该二类弹簧单体30、31后方罩设有一变速转盘4，该变速转盘4与二类弹簧单体30、31接触面设置有滚珠40、41，通过变速转盘4的转动，带动滚珠40、41挤压或放松二类弹簧单体30、31之动作，当二类弹簧单体30、31受压紧缩时，即将该第二、第三入力齿轮22、23固定在入力轴2上，并随入力轴2同步旋转，而在二类弹簧单体30、31放松张开时，该第二、第三入力齿轮22、23也随之脱离入力轴2之控制，利用变速转盘4的转动角度，控制第二、第三入力齿轮22、23的动作，达到变速之功能。

该入力齿轮21、22、23搭配设置有三个出力齿轮51、52、53，该三个出力齿轮51、52、53套置在出力轴5上，并使各入力齿轮21、22、23与出力齿轮51、52、53恒保啮合状态，该三个出力齿轮51、52、53后方之出力轴5上套置有一行星齿轮6，该行星齿轮6中心为一太阳齿轮60，行星齿轮6的外环则为一内环齿轮61，且太阳齿轮60与内环齿轮61之间设置有数个游星齿轮62，并使出力齿轮51、52、53所延伸之中间传动轴54连接在行星齿轮6中心的太阳齿轮60上，让出力齿轮51、52、53得以带动行星齿轮6动作。该行星齿轮6之前、后端面各罩设有一盖板63、64，该前、后端盖板63和64以固定轴65贯穿游星齿轮62而相互锁合，使该前、后端盖板63、64得随游星齿轮62同步旋转，该前端盖板63之周围延伸到内环齿轮61外部，后端盖板64之端面外围则环设有一面齿轮640。

如图1A、图1B、图1C所示，该行星齿轮6后方设置有一差速器7，该差速器外壳70罩设有一滑套8，该滑套8之内缘嵌入差速器外壳70中，能带动差速器外壳70旋转，以传递动力，该滑套8连接有一控制杆80，由控制杆80带动该滑套8得以在差速器外壳70上滑移，以将行星齿轮6的动力传输到差速器7内，经由两侧的伞齿轮71分别以出力轴5作动力输出。该滑套两侧端面分别设置有齿轮部81、82，当滑套8向后推动时，该滑套的齿轮部81与后端盖板64的面齿轮640相啮合，使动力经由行星齿轮6的游星齿轮62输出；而当滑套8往前移动时，该滑套的齿轮部82会与内环齿轮61延伸端的端齿轮610相啮合，使动力由行星齿轮6的内环齿轮61作输出，以达到控制车辆前进、后退之变化功能。

由于行星齿轮6的特性，当该内环齿轮61经外力阻挡无法动作时，该游星齿轮62会随着太阳齿轮60的自转方向环绕太阳齿轮60公转；而在该游星齿轮62受阻无法活动时，该内环齿轮61会产生与太阳齿轮60自转方向相反的转动。故当使用者将控制杆80置放于中央时，该滑套8将不与任何动力装置相接触，使动力源的动力完全无法传递到出力轴5输出，因而形成空转；当该控制杆80后推时，滑套8即顺势向前推动，使滑套8的齿轮部81与后端盖板64的面齿轮640相啮合，此时动力是由游星齿轮62传递到差速器7而经出力轴5作输出，即车辆保持前进动作；而当控制杆80前推时，该滑套8则往后移动，使滑套8的齿轮部82会与内环齿轮61延伸端的端齿轮610相啮合，让动力经由内环齿轮61传递到差速器7而经出力轴5作输出，即令车辆产生后退动作。

如图1所示，前述限制行星齿轮6动作的方式，一般是在与游星齿轮6同步旋转的前端盖板63外部覆盖一层煞车层66，而在内环齿轮61外部也覆盖一层煞车层67。这两层煞车层66、67可分别控制，当车辆在前进时，内环齿轮61外部的煞车层67产生动作，使内环齿轮61的动作静止；当车辆在后退时，则由前端盖板63上的煞车层66产生动作，使游星齿轮62环绕太阳齿轮60的公转动作停止；当二煞车层66、67同时产生动作时，即可使车辆静止动作，以分别控制车辆的前进、后退、煞车。

除此以外，如图2所示，本实用新型也可引进目前最为先进的ABS煞车装置9，以强化煞车的效果。该ABS煞车装置包括有二煞车盘90、91，该二煞车盘90、91上各装置有煞车器92、93，而二煞车盘90、91之轴心分别延伸设置有煞车齿轮94、95，另在前端盖板63与内环齿轮61外围也分别环设有外部齿轮96、97。令该二外部齿轮96、97分别与二煞车94、95相啮合，由二煞车器92、93咬合煞车盘90、91的个别煞车动作，达到限制游星齿轮62或内环齿轮61转动的目的，以完成控制车辆前进、后退的功效。

如图3A、图3B所示，该第一类弹簧单体30是装置在入力轴2与第二入力齿轮22的延伸套筒220之间，其前端并以固定销300经第二入力齿轮22之延伸套筒220而穿置锁固在该入力轴2上，使第一类弹簧单体30得与第二入力齿轮22同步在入力轴2上旋转，而第一类弹簧单体30后端之端面上则设有棘齿端面301，在第一类弹簧单体30后方之入力轴2上设置有一接头32，该接头32前端外围之壁面上也设置有棘齿端面321，并使接头32与第一类弹簧单体30之棘齿端面301、321相互搭接配合，接头32与入力轴2间植装有固定销320，使接头32可与入力轴2同步旋转，并在接头32后方锁入一止推螺帽34，用来固定各装置的位置。而该接头外围套置有一推筒36，该推筒36之前端抵靠在第一类弹簧单体30之棘齿端面301的最外环面上，推筒36之后方接触在变速转盘4的滚珠40上，并在推筒36外围绕设有一弹簧360。当推筒36受滚珠40推力前移时，第一类弹簧单体30受迫压缩，使接头32与第一类弹簧单体30分离，此时入力轴2的动力无法经由接头32传入第一类弹簧单体30内，即第二入力齿轮22无法随之带动；而当外力失去，推筒36受弹簧360之力恢复原状时，接头32复与第一类弹簧单体30密合，此时第二入力齿轮23即与入力轴2同步转动，且在入力轴2转速愈快时，第一类弹簧单体30也随之紧缩，即第二入力齿轮22可产生更大的力量，又因接头32与第一类弹簧单体30的棘齿端面301、302配合，故动力能确实完成传递而不易产生意外损耗。

如图3C所示，同第一类弹簧单体30与第二入力齿轮22的设置，第二类弹簧单体31与第三入力齿轮23是配合装置在第二入力齿轮22延伸套筒220的外部，该第二类弹簧单体31以固定销310经第三入力齿轮23之延伸套筒230穿置锁固在第二入力齿轮22之延伸套筒220上，第二类弹簧单体31后方设置有一接头33，接头33与第二类弹簧单体31的接触端面分设有搭接配合的棘齿端面311、331，并以固定销330固定在第二入力齿轮23的延伸套筒230上，而在接头33后方设置有一止推螺帽35，在第二类弹簧单体31之后端抵靠有一推筒37，推筒37外围环设有弹簧370。上述第二类弹簧单体31与第三入力齿轮23之装置与实施，皆同于第一类弹簧单体30与第二入力齿轮22之实施方式(如前文所示)。

如图4A、图5A所示，本实用新型是由变速转盘4来管制入力齿轮21、22、23与出力齿轮51、52、53的互动配合，达到变速的目的。变速转盘4套置在入力轴2最末端，并由一转动杆42控制转动角度，变速转盘4上等分有三个区间，各区间的内、外圈各设置有一滚珠40、41，该内、外圈的滚珠40、41是在变速转盘4的同一向心轴线上，并分别抵靠在二推筒36、37后方，而各区间分别设置有四个槽孔43、44、45、46，用来容纳滚珠40、41；其中，第一槽孔43位于各区间的内圈最左边位置，第二槽孔44位于各区间的内圈最右边位置，并向左横移二个滚珠的容置空间，第三槽孔45位于各区间的外圈最右边位置，第四槽孔46位于第三槽孔45向左偏转一个滚珠距离的位置上，各槽孔43、44、45、46并在滚珠40、41导入方向逐渐浮出变速转盘4表面，使各滚珠40、41可平滑地进入或移出槽孔43、44、45、46。由上述的设置，当车辆在静止时，滑套8是位于正中央而未与任何装置相接触(如图1A)，使任何动力均无法传递到出力轴5上输出，此时变速转盘4是位于第一槽孔43右方位置，即二滚珠40、41皆浮出在变速转盘4的表面上；当车辆启动后，将滑套8后推，令该滑套8的齿轮部81与后端盖板64的面齿轮640相啮合(见图1B)，即使车辆维持前进动作，此时变速转盘4向左稍微偏转一角度，而滚珠40、41依旧浮出在变速转盘4的表面上，经滚珠40、41推动二推筒36、37前移，使第一、第二类弹簧单体30、31受迫压缩而与接头32、33脱离，造成第二、第三入力齿轮22、23无法传递动力，而仅由第一入力齿轮21传输动力(见图4B、图5B)；接着继续转动变速转盘4，使上方滚珠41落入第四槽孔46内，造成推筒37因弹簧370作用而与第二类弹簧单体31脱离，此时第三入力齿轮23即可用来传递动力，以加强出力轴5的动力输出(见图4C、图5C)；而后转动变速转盘4，使上方的滚珠41移出第四槽孔46，而下方的滚珠40移入第二槽孔44内，此时第二入力齿轮22即可用来传递动力，而第三入力齿轮23又失去动力传输功能，形成另一转速之变化(见图4D、图5D)；最后将变速转盘4旋转到底，使二滚珠40、41分别落入第二槽孔44与第三槽孔45内，即造成第二、第三入力齿轮22、23同时可用来传递动力，达到最大动力输出功能(见图4E、图5E)；另在车辆后退时，首先将滑套8前推，使该滑套8的齿轮部82与内环齿轮61延伸端的端齿轮610相啮合(见图1C)，并将变速转盘4反向旋转到底，使上方滚珠41浮出变速转盘4表面，而下方滚珠40落入第一槽孔43内，即可完成倒车的动作(见图4f、图5F)。

Claims

1、一种汽车传动装置，其特征在于它包括：

一个变速转盘，是套置在入力轴最末端，并通过一转动杆控制转动角度，该变速转盘上等分有三个区间，各区间的内、外圈各设置有一滚珠，该内、外圈的滚珠是在变速转盘的同一向心轴线上，并分别抵靠在二类弹簧单体之推筒后方，而各区间分别设置有四个用来容纳滚珠的槽孔，其中，第一槽孔位于各区间的内圈最左边位置，第二槽孔位于各区间的内圈最右边位置，并向左横移二个滚珠的容置位置，第三槽孔位于各区间的外圈最右边位置，第四槽孔则位于第三槽孔向左偏转一个滚珠距离的位置上，各槽孔并在滚珠导入方向逐渐浮出变速转盘表面；

一个差速器，该差速器外壳罩设有一滑套，该滑套之内缘是嵌入在差速器外壳上，该滑套的两侧端面设置有齿轮部，且该滑套连接有一个用来带动滑套在差速器外壳上滑动的控制杆，而该差速器自两侧输出端分别向外延伸设置有出力轴，其中，前端出力轴上套置有三个出力齿轮，该三个出力齿轮与三个入力齿轮恒保啮合状态；

2、根据权利要求1所述的汽车传动装置，其特征在于其中所述的煞车装置在前端盖板与内环齿轮外部各覆盖一层可分别控制的煞车层。

3、根据权利要求1或2所述的汽车传动装置，其特征在于所述的煞车装置为ABS煞车装置，包括二个煞车盘，这二个煞车盘上各装设有煞车器，而二个煞车盘之轴心分别延伸设置有煞车齿轮，该前端盖板与内环齿轮外围则分别环设有可与煞车齿轮相啮合的外部齿轮。