集成倒档的变速总成的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种集成倒档的变速总成，包括动力输入轴、与动力输入轴档位传动配合的动力输出轴、倒档传动链和共用从动齿轮；所述倒档传动链可接合传动或者分离的方式与共用从动齿轮配合；共用从动齿轮以可与动力输出轴接合传动的方式设置于动力输出轴，共用从动齿轮与其中一前进档位主动齿轮可传动或者断开传动的方式配合；本发明采用倒档和其中一前进档共用同一从动齿轮的结构，通过各个齿轮啮合、排布的合理优化，充分利用各个部件之间的布置关系，将倒档结构布置于变速器内部，采用有限的部件数量，实现倒档内置的变速结构，并不减少原有的前进档位，使变速器比现有的独立倒档结构紧凑且整体性强，运行稳定性好，并使变速器具有良好外观，适用于小型机动车。
【专利说明】集成倒档的变速总成
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机动车部件，特别涉及一种集成倒档的变速总成。
【背景技术】
[0002]机动车是由动力装置(包括电动和燃油燃气车辆)驱动或牵引、在道路上行驶的车辆，一般包括动力装置、变速器和车轮车架总成；变速器将动力装置的输出动力经过减速后输送至车轮用于驱动车辆行驶。现有技术中，变速器的主要功能为改变传动比，而对于两轮以上的机动车来说，一般还需要设置倒档。
[0003]现有技术中，多档变速器由于对行驶路况具有较好的适应性，可针对不同的阻力换挡行驶，使得动力装置的动力输出与行驶路况能够在一定程度上进行匹配，因而应用较为广泛。但是，多档变速器结构复杂，并要适应变速鼓的安装以及设计，因此，倒档结构一般单独外置设置，并不设置在变速器内部以简化结构和适应其他附属部件的安装(比如启动轴)，从而使变速器能够适应小型车辆的使用。由于上述倒档结构的设置，使得变速器整体的安装、制造和使用并不紧凑，影响整车的安装，且稳定性较差。
[0004]因此，需要对现有的变速器进行改进，将倒档结构布置于变速器内部，使变速器比现有的独立倒档结构紧凑且整体性强，运行稳定性好，并使变速器具有良好外观，适用于小型机动车。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种集成倒档的变速总成，将倒档结构布置于变速器内部，使变速器比现有的独立倒档结构紧凑且整体性强，运行稳定性好，并使变速器具有良好外观，适用于小型机动车。
[0006]本发明的集成倒档的变速总成，包括动力输入轴、与动力输入轴档位传动配合的动力输出轴、倒档传动链和共用从动齿轮；所述倒档传动链可接合传动或者分离的方式与共用从动齿轮配合；
[0007]所述共用从动齿轮以可与动力输出轴接合传动的方式设置于动力输出轴；共用从动齿轮与其中一前进档位主动齿轮啮合，该前进档位主动齿轮可轴向滑动与动力输入轴接合传动或脱离接合；即该前进档位主动齿轮与共用从动齿轮长啮合，通过前进档位主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴之间形成接合或者空套以适应共用从动齿轮的前进和倒档之间的切换；
[0008]或者，共用从动齿轮与其中一前进档位主动齿轮可啮合传动或者由该前进档位主动齿轮轴向滑动脱离啮合，该前进档位主动齿轮与动力输入轴以可轴向滑动的方式传动配合；即该前进档位主动齿轮与共用从动齿轮不属于长啮合，通过前进档位主动齿轮的轴向滑动与共用从动齿轮形成啮合或者脱离啮合以适应共用从动齿轮的前进和倒档之间的切换；
[0009]前进档位主动齿轮可以是任一前进档位，方便布置和满足倒档需要为准。
[0010]进一步，所述共用从动齿轮转动配合设置于动力输出轴，且共用从动齿轮可通过其中一前进档位从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动，该前进档位从动齿轮与动力输出轴以可轴向滑动的方式传动配合；倒档传动时，采用前进档位从动齿轮将共用从动齿轮与动力输出轴接合传动，不需要单独的接合器，结构紧凑且简单，节约部件成本。
[0011]进一步，所述倒档传动链包括双联倒档主动齿轮和共用从动齿轮；双联倒档主动齿轮包括输入倒档主动齿轮和可与输入倒档主动齿轮接合传动的输出倒档主动齿轮，接合的方式可采用接合器或者二者之一的轴向滑动实现；所述输出倒档主动齿轮与共用从动齿轮直接或间接啮合(通过中间齿轮)传动；该结构使得齿轮的布置具有较好的灵活性，避免干扰。
[0012]进一步,还包括启动组件,该启动组件包括与变速器壳体转动配合的启动轴，所述启动轴向变速器壳体内延伸并与输入倒档主动齿轮和输出倒档主动齿轮转动配合；利用启动轴安装倒档传动链的部分齿轮，不但保证内置倒档结构不与其他部件的布置相干涉，还保证了结构的整体紧凑性，与现有的具有倒档结构的变速器相比，减少了外置倒档结构；所述启动轴向内延伸端部转动配合支撑于变速器壳体；本结构保证了启动轴具有两点支撑，结构传动稳定，利于启动轴的平稳转动。
[0013]进一步，还包括倒档限位机构，该倒档限位机构包括倒档限位齿轮和与倒档限位齿轮摩擦传动的限位件，变速器的变速鼓设有可用于嵌入限位件的限位槽，变速器以相邻于倒档的前进档传动时，限位件在倒档限位齿轮的摩擦驱动下嵌入限位槽并限制变速鼓向倒档档位转动，所述倒档限位齿轮被变速器驱动力驱动；由于倒档为内置结构，本倒档限位机构限制在倒档的临近档位，限制变速鼓向倒档转动，避免变速鼓误动作引发的安全事故；正常换档时，限位件在倒档限位齿轮驱动下沿圆周方向靠于变速鼓，并克服摩擦力保持不动，在与倒挡档位相邻的前进档档位时，限位件嵌入限位槽，避免进入倒档，保证安全行驶。
[0014]进一步，所述输入倒档主动齿轮转向与动力输出轴相反，所述输出倒档主动齿轮通过中间齿轮与共用从动齿轮啮合；方便布置，结构简单紧凑，使变速器更适合于小型车使用；所述中间齿轮转动配合设置于一中间轴，所述倒档限位齿轮转动配合设置于中间轴；将中间齿轮和倒档限位齿轮设置于同一中间轴，使变速器内部布置合理紧凑。
[0015]进一步，所述限位件为一限位盘，与限位盘一体成型沿外缘径向伸出设有限位爪，变速器处于前进档档位时，该限位爪在圆周方向靠于变速鼓，所述变速鼓通过限位槽与限位爪之间形成棘轮棘爪结构；采用限位盘接受摩擦传动的结构，利于形成摩擦传动且摩擦力易于控制，同时，方便安装和布置。
[0016]进一步，所述限位盘与倒档限位齿轮之间设置有具有轴向预紧力的弹性环片形成摩擦传动；当然，需要在轴向设置限位件以达到将限位盘轴向限位的目的，并将弹性环片压于倒档限位齿轮的轴向端面，实现摩擦力可调的目的。
[0017]进一步，所述输入倒档主动齿轮一体成型形成转动配合外套于启动轴的轴套，所述输出倒档主动齿轮转动配合外套于该轴套并可轴向滑动与输入倒档主动齿轮接合传动；采用可接合传动或分离的结构，具有更强的适应性，方便其他档位的布置，结构简单紧凑，不需要另外的接合器进行传动接合。
[0018]进一步，所述变速器为多档变速器，其中四前进档位主动齿轮与动力输入轴以可轴向滑动的方式传动配合，共用从动齿轮与四前进档位主动齿轮可啮合传动或者由四前进档位主动齿轮轴向滑动脱离啮合；倒档与四档共用同一从动齿轮，方便变速器内齿轮的布置，同时，保证倒档动力。
[0019]进一步，其中三档从动齿轮与动力输出轴以可轴向滑动的方式传动配合，共用从动齿轮可通过三档从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动；三档主动齿轮转动配合设置于动力输入轴并可通过四档主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴接合传动，所述四档主动齿轮与三档主动齿轮接合的同时与共用从动齿轮啮合传动，所述四档主动齿轮与三档主动齿轮脱离接合的同时与共用从动齿轮脱离啮合；五档主动齿轮与动力输入轴转动配合并可通过四档主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴接合传动；所述输入倒档主动齿轮与二档从动齿轮啮合，所述二档从动齿轮啮合与动力输出轴转动配合，且可通过五档从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动；当然，三档从动齿轮、四档主动齿轮、五档从动齿轮需设有拨叉槽，相当于起到齿轮和接合器的作用，在此不再赘述；动力输入轴上还传动配合设有二档主动齿轮，动力输出轴上转动配合设有二档从动齿轮，其中二档从动齿轮空套于动力输出轴，在此不再赘述。
[0020]本发明的有益效果:本发明的集成倒档的变速总成，采用倒档和其中一前进档共用同一从动齿轮的结构，通过各个齿轮啮合、排布的合理优化，充分利用各个部件之间的布置关系，将倒档结构布置于变速器内部，采用有限的部件数量，实现倒档内置的变速结构，并不减少原有的前进档位，使变速器比现有的独立倒档结构紧凑且整体性强，运行稳定性好，并使变速器具有良好外观，适用于小型机动车。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0022]图1为本发明展开结构示意图；
[0023]图2为倒档限位机构示意图。
【具体实施方式】
[0024]图1为本发明展开结构示意图，图2为倒档限位机构示意图，如图所示:本实施例的集成倒档的变速总成，包括动力输入轴、与动力输入轴档位传动配合的动力输出轴、倒档传动链和共用从动齿轮；所述倒档传动链可接合传动或者分离的方式与共用从动齿轮配合；
[0025]如图所示，本实施例中，所述倒档传动链包括双联倒档主动齿轮和共用从动齿轮4 ；
[0026]双联倒档主动齿轮包括输入倒档主动齿轮9和可与输入倒档主动齿轮9接合传动的输出倒档主动齿轮17，接合的方式可采用接合器或者二者之一的轴向滑动实现；所述输出倒档主动齿轮与共用从动齿轮直接或间接啮合传动；
[0027]所述共用从动齿轮4以可与动力输出轴8接合传动的方式设置于动力输出轴8 ；共用从动齿轮4与其中一前进档位主动齿轮啮合，该前进档位主动齿轮可轴向滑动与动力输入轴I接合传动或脱离接合；即该前进档位主动齿轮与共用从动齿轮长啮合，通过前进档位主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴之间形成接合或者空套以适应共用从动齿轮的前进和倒档之间的切换；
[0028]或者，共用从动齿轮4与其中一前进档位主动齿轮可啮合传动或者由该前进档位主动齿轮轴向滑动脱离啮合，该前进档位主动齿轮与动力输入轴I以可轴向滑动的方式传动配合；即该前进档位主动齿轮与共用从动齿轮不属于长啮合，通过前进档位主动齿轮的轴向滑动与共用从动齿轮形成啮合或者脱离啮合以适应共用从动齿轮的前进和倒档之间的切换；
[0029]本实施例中，所述共用从动齿轮4转动配合设置于动力输出轴8，且共用从动齿轮4可通过其中一前进档位从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴8接合传动，该前进档位从动齿轮与动力输出轴8以可轴向滑动的方式传动配合；此时，所述输入倒档主动齿轮9和输出倒档主动齿轮17之间传动配合，如图所示，输入倒档主动齿轮9和输出倒档主动齿轮17 —体成型，倒档传动时，采用前进档位从动齿轮将共用从动齿轮与动力输出轴接合传动，不需要单独的接合器，结构紧凑且简单，节约部件成本。
[0030]本实施例中，还包括启动组件,该启动组件包括与变速器壳体转动配合的启动轴18，当然，还包括现有的与启动轴配合的启动部件，在此不再赘述；所述启动轴18向变速器壳体内延伸并与输入倒档主动齿轮9和输出倒档主动齿轮17转动配合，如图所示，输入倒档主动齿轮9和输出倒档主动齿轮17通过滚针轴承设置于启动轴18保证传动与启动互不干涉；利用启动轴18安装倒档传动链的部分齿轮，不但保证内置倒档结构不与其他部件的布置相干涉，还保证了结构的整体紧凑性，与现有的具有倒档结构的变速器相比，减少了外置倒档结构。
[0031]本实施例中，所述启动轴18向内延伸端部转动配合支撑于变速器壳体；如图所示，启动轴18向内延伸端部设有与变速器壳体转动配合的轴颈；本结构保证了启动轴18具有两点支撑，结构传动稳定，利于启动轴的平稳转动。
[0032]本实施例中，还包括倒档限位机构，该倒档限位机构包括倒档限位齿轮11和与倒档限位齿轮9摩擦传动的限位件，摩擦传动指的是利用摩擦力进行传动，当阻力到达设定值，则产生滑动，可以是轴向端面贴合摩擦传动，也可以是沿圆周方向贴合；变速器的变速鼓14设有可用于嵌入限位件的限位槽，变速器以相邻于倒档的前进档传动时，限位件在倒档限位齿轮11的摩擦驱动下嵌入限位槽并限制变速鼓向倒档档位转动，所述倒档限位齿轮被变速器驱动力驱动；由于倒档为内置结构，本倒档限位机构限制在倒档的临近档位，限制变速鼓向倒档转动，避免变速鼓误动作弓I发的安全事故；正常换档时，限位件在倒档限位齿轮驱动下沿圆周方向靠于变速鼓，并克服摩擦力保持不动，在与倒挡档位相邻的前进档档位时，限位件嵌入限位槽，避免进入倒档，保证安全行驶。
[0033]本实施例中，所述输入倒档主动齿轮9转向与动力输出轴8相反，所述输出倒档主动齿轮17通过中间齿轮15与共用从动齿轮4啮合；方便布置，结构简单紧凑，使变速器更适合于小型车使用。
[0034]本实施例中，所述限位件为一限位盘10，与限位盘10 —体成型沿外缘径向伸出设有限位爪13，变速器处于前进档档位时，该限位爪13在圆周方向靠于变速鼓14，所述变速鼓14通过限位槽与限位爪13之间形成棘轮棘爪结构；嵌入限位槽后，动作时只能向一个方向转动；采用限位盘接受摩擦传动的结构，利于形成摩擦传动且摩擦力易于控制，同时，方便安装和布置；当然，倒档传动时，倒档限位齿轮11的摩擦驱动限位盘10反向旋转，限位爪13靠于另外的部件(比如换档轴或者变速器壳体内的其他非转动部件等，本实施例采用换档轴限定限位爪13的反方向旋转)，在此不再赘述。
[0035]本实施例中，所述限位盘10与倒档限位齿轮11之间设置有具有轴向预紧力的弹性环片12形成摩擦传动；当然，需要在轴向设置限位件以达到将限位盘10轴向限位的目的，并将弹性环片12压于倒档限位齿轮的轴向端面，实现摩擦力可调的目的；如图所示，所述倒档限位齿轮11轴向端面设有用于容纳弹性环片的凹槽，所述限位盘10轴向压于弹性环片12并使限位盘10与倒档限位齿轮11轴向端面贴合该轴向端面去除凹槽的面积，可减小摩擦力，且该摩擦主要位于外缘，易于驱动；可使机构的轴向尺寸减小，节约空间，同时，可避免弹性环片与摩擦传动的相互干扰，方便安装与调节；所述限位爪13与限位槽141接触的端部为平滑过度，一般采用球头结构，嵌入和脱出顺畅，避免限位爪的端部对变速鼓造成损害，并且在倒档限位齿轮11和限位盘10摩擦力较大的时候可逆向脱出限位槽141，防止发生事故。
[0036]本实施例中，所述中间齿轮15转动配合设置于一中间轴16，所述倒档限位齿轮11转动配合设置于中间轴16 ；将中间齿轮15和倒档限位齿轮11设置于同一中间轴16，使变速器内部布置合理紧凑。
[0037]本实施例中，所述输入倒档主动齿轮9 一体成型形成转动配合外套于启动轴的轴套，所述输出倒档主动齿轮17转动配合外套于该轴套并可轴向滑动与输入倒档主动齿轮9接合传动；采用可接合传动或分离的结构，具有更强的适应性，方便其他档位的布置，结构简单紧凑，不需要另外的接合器进行传动接合。
[0038]本实施例中，所述变速器为多档变速器，共用从动齿轮4与四前进档位主动齿轮19可啮合传动或者由四前进档位主动齿轮19轴向滑动脱离啮合，四前进档位主动齿轮19与动力输入轴1以可轴向滑动的方式传动配合；倒档与四档共用同一从动齿轮，方便变速器内齿轮的布置，同时，保证倒档动力。
[0039]本实施例中，其中三档从动齿轮2与动力输出轴8以可轴向滑动的方式传动配合，共用从动齿轮可通过三档从动齿轮2的轴向滑动与动力输出轴8接合传动；三档主动齿轮3转动配合设置于动力输入轴1并可通过四档主动齿轮19的轴向滑动与动力输入轴1接合传动，所述四档主动齿轮19与三档主动齿轮3接合的同时与共用从动齿轮4啮合传动，所述四档主动齿轮19与三档主动齿轮3脱离接合的同时与共用从动齿轮4脱离啮合；五档主动齿轮5与动力输入轴1转动配合并可通过四档主动齿轮19的轴向滑动与动力输入轴1接合传动；所述输入倒档主动齿轮9与二档从动齿轮20啮合，所述二档从动齿轮20啮合与动力输出轴8转动配合，且可通过五档从动齿轮7的轴向滑动与动力输出轴8接合传动；当然，三档从动齿轮2、四档主动齿轮19、五档从动齿轮7需设有拨叉槽，相当于起到齿轮和接合器的作用，在此不再赘述；动力输入轴上还传动配合设有二档主动齿轮，动力输出轴上转动配合设有二档从动齿轮20，其中二档从动齿轮20空套于动力输出轴；还具有一档主动齿轮和从动齿轮，与启动组件相关联，属于现有技术，在此不再赘述。
[0040]本发明在使用时:
[0041]前进档，仅说明与倒档有关的前进档和倒档之间的切换:
[0042]三档:动力输入轴一四档主动齿轮(此时与共用从动齿轮啮合)一三档主动齿轮—二档从动齿轮一动力输出轴；
[0043]四档:动力输入轴一四档主动齿轮一共用从动齿轮一二档从动齿轮(此时与二档主动齿轮脱离啮合)一动力输出轴；
[0044]五档:动力输入轴一四档主动齿轮(此时越过与共用从动齿轮的啮合以及空挡)一五档主动齿轮一五档从动齿轮一动力输出轴(同时带动倒档限位齿轮)；
[0045]所有前进档运行时，倒档输入齿轮和倒档输出齿轮之间脱离接合；
[0046]倒档:动力输入轴一二档主动齿轮一二档从动齿轮一倒档输入齿轮一倒档输出齿轮一中间齿轮一共用从动齿轮一二档从动齿轮(滑动接合)一动力输出轴，此时四档主动齿轮和三档主动齿轮脱离接合并与四档从动齿轮脱离啮合滑向空档。
[0047]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种集成倒档的变速总成，其特征在于:包括动力输入轴、与动力输入轴档位传动配合的动力输出轴、倒档传动链和共用从动齿轮；所述倒档传动链可接合传动或者分离的方式与共用从动齿轮配合； 所述共用从动齿轮以可与动力输出轴接合传动的方式设置于动力输出轴；共用从动齿轮与其中一前进档位主动齿轮啮合，该前进档位主动齿轮可轴向滑动与动力输入轴接合传动或脱离接合；或者，共用从动齿轮与其中一前进档位主动齿轮可啮合传动或者由该前进档位主动齿轮轴向滑动脱离啮合，该前进档位主动齿轮与动力输入轴以可轴向滑动的方式传动配合。
2.根据权利要求1所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述共用从动齿轮转动配合设置于动力输出轴，且共用从动齿轮可通过其中一前进档位从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动，该前进档位从动齿轮与动力输出轴以可轴向滑动的方式传动配合。
3.根据权利要求1所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述倒档传动链包括双联倒档主动齿轮，双联倒档主动齿轮包括输入倒档主动齿轮和可与输入倒档主动齿轮接合传动的输出倒档主动齿轮，所述输出倒档主动齿轮与共用从动齿轮直接或间接啮合传动。
4.根据权利要求3所述的集成倒档的变速总成,其特征在于:还包括启动组件,该启动组件包括与变速器壳体转动配合的启动轴，所述启动轴向变速器壳体内延伸并与输入倒档主动齿轮和输出倒档主动齿轮转动配合；所述启动轴向内延伸端部转动配合支撑于变速器壳体。
5.根据权利要求1所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:还包括倒档限位机构，该倒档限位机构包括倒档限位齿轮和与倒档限位齿轮摩擦传动的限位件，变速器的变速鼓设有可用于嵌入限位件的限位槽，变速器以相邻于倒档的前进档传动时，限位件在倒档限位齿轮的摩擦驱动下嵌入限位槽并限制变速鼓向倒档档位转动，所述倒档限位齿轮被变速器驱动力驱动。
6.根据权利要求5所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述输入倒档主动齿轮转向与动力输出轴相反，所述输出倒档主动齿轮通过中间齿轮与共用从动齿轮啮合；所述中间齿轮转动配合设置于一中间轴，所述倒档限位齿轮转动配合设置于中间轴。
7.根据权利要求5所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述限位件为一限位盘，与限位盘一体成型沿外缘径向伸出设有限位爪，变速器处于前进档档位时，该限位爪在圆周方向靠于变速鼓，所述变速鼓通过限位槽与限位爪之间形成棘轮棘爪结构。
8.根据权利要求7所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述限位盘与倒档限位齿轮之间设置有具有轴向预紧力的弹性环片形成摩擦传动。
9.根据权利要求1所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述输入倒档主动齿轮一体成型形成转动配合外套于启动轴的轴套，所述输出倒档主动齿轮转动配合外套于该轴套并可轴向滑动与输入倒档主动齿轮接合传动。
10.根据权利要求1所述的集成倒档的变速总成，其特征在于:所述变速器为多档变速器，其中四前进档位主动齿轮与动力输入轴以可轴向滑动的方式传动配合，共用从动齿轮与四前进档位主动齿轮可啮合传动或者由四前进档位主动齿轮轴向滑动脱离啮合； 其中三档从动齿轮与动力输出轴以可轴向滑动的方式传动配合，共用从动齿轮可通过三档从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动；三档主动齿轮转动配合设置于动力输入轴并可通过四档主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴接合传动，所述四档主动齿轮与三档主动齿轮接合的同时与共用从动齿轮啮合传动，所述四档主动齿轮与三档主动齿轮脱离接合的同时与共用从动齿轮脱离啮合；五档主动齿轮与动力输入轴转动配合并可通过四档主动齿轮的轴向滑动与动力输入轴接合传动； 所述输入倒档主动齿轮与二档从动齿轮啮合，所述二档从动齿轮啮合与动力输出轴转动配合，且可通过五档从动齿轮的轴向滑动与动力输出轴接合传动。
【文档编号】F16H3/08GK104373522SQ201410633203
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】龚涛, 崔兴健, 程仕杰, 祝婧娟, 刁来春, 杨武明 申请人:重庆隆鑫发动机有限公司