專利名稱：帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動車后橋，尤其是帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋。
背景技術(shù)：
目前，汽車或三、四輪摩托車等機(jī)動車的后橋主要由后橋殼、主減速殼、差速殼、角齒軸、主減速器、差速器及半軸等組成，傳動軸將發(fā)動機(jī)的輸出扭矩傳遞到角齒軸上，經(jīng)主減速器、差速器傳遞到左、右半軸而驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)一般都設(shè)有多個(gè)檔位，可根據(jù)各種路況及行駛需要進(jìn)行換檔，以改變發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。在機(jī)動車的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，發(fā)動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)一般不作輕易改動，隨著交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，機(jī)動車面臨的路況也呈多樣化方向發(fā)展，特別是在鄉(xiāng)村公路或崎嶇的山路上，有些發(fā)動機(jī)的變檔范圍已不能滿足行駛需要，在路況非常好的道路上，想提速卻提不上，遇比較陡的坡路則出現(xiàn)動力不足的現(xiàn)象，使機(jī)動車的行駛道路范圍受到影響。為此，曾有人在后橋上去掉原有的弧形盤齒-角齒傳動結(jié)構(gòu)，而改為在差速器的兩端設(shè)置兩對嚙合直齒輪，其中兩個(gè)直齒輪固定在差速殼上，另兩個(gè)直齒輪空套在輸入軸上，并在輸入軸上的兩空套直齒輪之間設(shè)置變檔撥叉機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)變檔?，F(xiàn)有這種結(jié)構(gòu)的町變檔后橋結(jié)合發(fā)動機(jī)自帶的變速箱，能擴(kuò)大整車的變檔范圍，提高整車最佳行駛速度和爬坡能力。但由于是直齒嚙合，單齒受力，而且其變檔撥叉機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)同步嚙合，因此其變速比小，強(qiáng)度低，在變檔過程中齒輪間瞬間快速結(jié)合，很容易打壞齒，從而帶來安全隱患，也影響了后橋的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種可擴(kuò)大機(jī)動車變檔范圍，變檔時(shí)可實(shí)現(xiàn)同步嚙合，并具有倒擋功能的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋。
為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋包括包括后橋殼、主減速殼、差速殼、角齒軸、左右半軸及差速器，主減速殼安裝在后橋殼上，差速殼上固定有盆齒，盆齒與角齒軸的角齒端嚙合，角齒軸的另一端伸出主減速殼，主減速殼上安裝有箱體，箱體里設(shè)有花鍵軸，角齒軸及花鍵軸均通過軸承支撐在箱體上；花鍵軸上固套有低檔主動齒、高檔主動齒及倒檔嚙合齒，角齒軸上活套有低檔從動齒、高檔從動齒并鍵套有倒檔輸出齒，低檔從動齒與高檔從動齒之間設(shè)有同步離合器，倒檔嚙合齒與倒檔輸出齒之間嚙合有過橋齒；同步離合器的外套通過變檔撥叉與變檔撥叉軸相聯(lián)，倒檔輸出齒的一側(cè)設(shè)有倒檔撥叉，倒檔撥叉與倒檔撥叉軸相聯(lián)，變檔撥叉軸及倒檔撥叉軸的一側(cè)均設(shè)有撥叉軸控制器，變檔撥叉軸與倒檔撥叉軸之間設(shè)有聯(lián)控桿。
所述撥叉軸控制器由調(diào)節(jié)螺栓、壓縮彈簧及球頭圓柱銷構(gòu)成，調(diào)節(jié)螺栓螺紋連接在箱體上，調(diào)節(jié)螺栓具有一端開口的腔室，壓縮彈簧位于腔室中，變檔撥叉軸及倒檔撥叉軸上均分別設(shè)有與球頭圓柱銷的球頭端相配的三個(gè)球面形凹槽，球頭圓柱銷的另一頭位于壓縮彈簧中。
所述聯(lián)控桿垂直設(shè)置在變檔撥叉軸與倒檔撥叉軸之間，并且其兩端與變檔撥叉軸及倒檔撥叉軸上的限位槽之間為凸凹弧面相配。
本實(shí)用新型在角齒軸的一側(cè)設(shè)置一根花鍵軸作為動力輸入軸，在花鍵軸與角齒軸之間設(shè)置兩對主、從動齒輪，不改變差速殼體上弧形盤齒與角齒軸角齒端的嚙合結(jié)構(gòu)，從而能保證較大的變速比及高的配合精度，并且強(qiáng)度高。在角齒軸的兩從動齒輪之間設(shè)置同步離合器，充分利用了同步離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在發(fā)動機(jī)離合器的控制協(xié)調(diào)下，變檔時(shí)，由同步離合器上的外齒套與空轉(zhuǎn)的同步環(huán)相嚙合后，再由同步環(huán)內(nèi)錐面與低檔從動齒輪或高檔從動齒輪之間相配的外錐面由松到緊地逐漸結(jié)合，借助兩錐面之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)雙方的轉(zhuǎn)速同步，再由雙邊的導(dǎo)向齒嚙合。由于實(shí)現(xiàn)了同步嚙合，消除了嚙合雙邊的差速，從而避免瞬間硬連接形成的強(qiáng)大沖擊力打壞齒。在花鍵軸與角齒軸之間還設(shè)置一組倒檔齒輪，從而使后橋也具有倒檔功能。變檔撥叉軸和倒檔撥叉軸通過各自撥叉軸控制器的作用，使它們在各檔位均能可靠定位，從而可避免跳檔、脫檔現(xiàn)象的發(fā)生。通過聯(lián)控桿的控制作用，只有當(dāng)變檔撥叉軸在空檔位置時(shí)，倒檔撥叉軸才能動作而實(shí)現(xiàn)倒檔，而倒檔撥叉軸處在倒檔位置時(shí)，變檔撥叉軸在聯(lián)控桿的作用下不能動作，使換檔操作協(xié)調(diào)有序進(jìn)行，避免因亂檔引起的對齒輪的破壞。
本實(shí)用新型的有益效果是與發(fā)動機(jī)自帶的變速箱配合使用，可擴(kuò)大機(jī)動車的變檔變矩范圍，提高機(jī)動車的最佳行駛速度和爬坡能力，變檔的同步性好，并具有聯(lián)控倒檔功能，能保障安全操作實(shí)施，結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，使用壽命長。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本實(shí)用新型中變檔撥叉軸16、倒檔撥叉軸18及聯(lián)控桿19之間的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋由后橋殼1、主減速殼2、差速殼3、角齒軸4、盆齒5、箱體6、花鍵軸7、低檔主動齒8、高檔主動齒9、倒檔嚙合齒10、低檔從動齒11、高檔從動齒12、倒檔輸出齒13、同步離合器14、變檔撥叉15、變檔撥叉軸16、倒檔撥叉17、倒檔撥叉軸18、聯(lián)控桿19、過橋齒20、調(diào)節(jié)螺栓21、壓縮彈簧22、球頭圓柱銷23、球面形凹槽24、過橋軸25、限位槽26、連接盤27、同步環(huán)28、左右半軸29及差速器30等組成。主減速殼2用螺栓安裝在后橋殼1上，盆齒5固定在差速殼3上，盆齒5與角齒軸4的角齒端嚙合構(gòu)成后橋的主減速部分，角齒軸4的另一端伸出主減速殼2，箱體6通過螺栓安裝在主減速殼2上，箱體6里設(shè)有花鍵軸7，角齒軸4及花鍵軸7均通過軸承支撐在箱體6上。低檔主動齒8、高檔主動齒9及倒檔嚙合齒10固套在花鍵軸7上，低檔從動齒11、高檔從動齒12活套在角齒軸4上，倒檔輸出齒13鍵套(可軸向滑動)在角齒軸4上，同步離合器14位于低檔從動齒11與高檔從動齒12之間，倒檔嚙合齒10與倒檔輸出齒13之間嚙合有過橋齒20，過橋齒20空套在過橋軸25上。同步離合器14的外套14a通過變檔撥叉15與變檔撥叉軸16相聯(lián)，倒檔輸出齒13的一側(cè)設(shè)有倒檔撥叉17，倒檔撥叉17固定在倒檔撥叉軸18上，變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18的一側(cè)均設(shè)有撥叉軸控制器，變檔撥叉軸16與倒檔撥叉軸18之間設(shè)有聯(lián)控桿19。同步離合器12上裝有同步環(huán)28，同步離合器14的齒座14b套在花鍵軸7上，齒座14b與外套14a卡接在一起，同步環(huán)28套在齒座14b上，同步環(huán)28與低檔從動齒11及高檔從動齒12之間為相配的內(nèi)外錐形面。
從圖1可看出上述由調(diào)節(jié)螺栓21、壓縮彈簧22及球頭圓柱銷23構(gòu)成，調(diào)節(jié)螺栓21螺紋連接在箱體6上，調(diào)節(jié)螺栓21具有一端開口的腔室21a，壓縮彈簧22位于腔室21a中，變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18上均分別設(shè)有與球頭圓柱銷23的球頭端相配的三個(gè)球面形凹槽24，球頭圓柱銷23的另一頭位于壓縮彈簧22中。球面形凹槽24的高度小于球頭圓柱銷23球頭端的半徑。當(dāng)推動變檔撥叉軸16使居中那個(gè)球面形凹槽24與球頭圓柱銷23的球頭端配合時(shí)，變檔撥叉15處于空檔位置，上方那個(gè)球面形凹槽24與球頭圓柱銷23的球頭端配合時(shí)，變檔撥叉15處于高檔位置，下方那個(gè)球面形凹槽24與球頭圓柱銷23的球頭端配合時(shí)，變檔撥叉13則處于低檔位置。在壓縮彈簧22的作用下，球頭圓柱銷23能對變檔撥叉軸16或倒檔撥叉軸18進(jìn)行軸向限位，防止它們隨意軸向移動而引發(fā)跳檔。還可通過調(diào)節(jié)栓21對球頭圓柱銷17的球頭端與變檔撥叉軸16或倒檔撥叉軸18之間的作用力進(jìn)行調(diào)整。
圖1示出箱體6由主箱體6a、箱蓋6b及撥叉蓋6c組成，箱蓋6b通過螺栓固定在主箱體6a上，撥叉蓋6c通過螺栓固定在主箱體6a與箱蓋6b之間；所述過橋齒20的過橋軸25支撐在箱蓋6b上。將箱體6分成這三部分，便于內(nèi)部各部分拆裝和維修。
圖2是本實(shí)用新型中變檔撥叉軸16、倒檔撥叉軸18及聯(lián)控桿19之間的工作原理示意圖，聯(lián)控桿19垂直設(shè)置在變檔撥叉軸16與倒檔撥叉軸18之間，并且其兩端與變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18的限位槽26之間為凸凹弧面相配。圖2-1表示聯(lián)控桿19的兩端均正對變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18上的限位槽26并部分進(jìn)入槽中，這時(shí)變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18均處于空檔位置，變檔撥叉軸16及倒檔撥叉軸18在換檔機(jī)構(gòu)作用下均能軸向移動；圖2-2表示變檔撥叉軸16軸向移動到低檔位置，這時(shí)聯(lián)控桿19的一端從變檔撥叉軸16上的限位槽26退出，其產(chǎn)生的側(cè)向力推動聯(lián)控桿19的另一端完全進(jìn)入倒檔撥叉軸18上的限位槽26中，對倒檔撥叉軸18進(jìn)行完全的軸向限位，即使在換檔機(jī)構(gòu)施加的外力作用下倒檔撥叉軸18也不能軸向移動；圖2-3表示倒檔撥叉軸18處于倒檔位置，變檔撥叉軸16處于空檔位置，這時(shí)聯(lián)控桿19的一端從倒檔撥叉軸18上的限位槽26退出，其產(chǎn)生的側(cè)向力推動聯(lián)控桿19的另一端完全進(jìn)入變檔撥叉軸16上的限位槽26中，對變檔撥叉軸16進(jìn)行完全的軸向限位，即使在換檔操作機(jī)構(gòu)施加的外力作用下變檔撥叉軸16也不能軸向移動。
圖1、圖2還示出花鍵軸7的動力輸入端安裝有連接盤27，用來連接傳動軸，使傳動軸與花鍵軸7之間的扭矩傳遞更可靠。
工作原理當(dāng)同步離合器14處于低檔從動齒11與高檔從動齒12之間的中間位置時(shí)，同步離合器14不與低檔從動齒11和高檔從動齒12發(fā)牛作用，兩組主從動齒輪副處于自由結(jié)合狀態(tài)，該后橋不傳遞動力。機(jī)動車行駛時(shí)，同步離合器14要與低檔從動齒11或高檔從動齒12結(jié)合傳遞扭矩。當(dāng)機(jī)動車在行駛中想進(jìn)一步提高行駛速度，如果后橋處于低檔位置而發(fā)動機(jī)已達(dá)到最高檔，町撥動變檔撥叉軸16，使變檔撥叉15帶動同步離合器14與高檔從動齒12結(jié)合，花鍵軸7上的扭矩通過高檔主動齒9、高檔從動齒12及同步離合器14傳遞到角齒軸4上，實(shí)現(xiàn)增速。當(dāng)然，發(fā)動機(jī)在其它檔的時(shí)候也可過讓后橋從低檔切換到高檔來實(shí)現(xiàn)增速。同理，當(dāng)機(jī)動車爬坡，或在田間行駛而出現(xiàn)動力不足時(shí)，如果后橋處于高檔位置但發(fā)動機(jī)已處于最低擋(一檔)，可撥動變檔撥叉軸16，使變檔撥叉15帶動同步離合器14向低檔從動齒11一側(cè)移動，使同步環(huán)14c的內(nèi)錐面與低檔從動齒11的外錐面結(jié)合，花鍵軸7上的扭矩通過低檔主動齒8、低檔從動齒11及同步離合器14傳遞到角齒軸4上，實(shí)現(xiàn)減速，但動力增強(qiáng)。當(dāng)然，發(fā)動機(jī)在其它檔的時(shí)候也可通過讓后橋從高檔切換到低檔來實(shí)現(xiàn)減速提矩。
當(dāng)需要倒進(jìn)時(shí)，使變檔撥叉軸16進(jìn)入空檔位置，并撥動倒檔撥叉軸18，使倒檔撥叉17與倒檔嚙合齒10結(jié)合，花鍵軸7上的扭矩通過倒檔撥叉17、倒檔嚙合齒10、過橋齒20及倒檔輸出齒13反向傳遞到角齒軸4上，實(shí)現(xiàn)倒檔。后橋變檔時(shí)，應(yīng)結(jié)合發(fā)動機(jī)離合器的控制協(xié)調(diào)操作，即后橋變檔時(shí)，應(yīng)斷開發(fā)動機(jī)離合器以切斷動力。本實(shí)用新型尤其適用于裝配有檔位少或沒有檔位的汽、柴油發(fā)動機(jī)及電瓶動力機(jī)構(gòu)，可提高最佳行駛速度，并擴(kuò)大輸出動力范圍。
權(quán)利要求1.一種帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，包括后橋殼(1)、主減速殼(2)、差速殼(3)、角齒軸(4)、左右半軸(29)及差速器(30)，主減速殼(2)安裝在后橋殼(1)上，差速殼(3)上固定有盆齒(5)，盆齒(5)與角齒軸(4)的角齒端嚙合，角齒軸(4)的另一端伸出主減速殼(2)，其特征是主減速殼(2)上安裝有箱體(6)，箱體(6)里設(shè)有花鍵軸(7)，角齒軸(4)及花鍵軸(7)均通過軸承支撐在箱體(6)上；花鍵軸(7)上固套有低檔主動齒(8)、高檔主動齒(9)及倒檔嚙合齒(10)，角齒軸(4)上活套有低檔從動齒(11)、高檔從動齒(12)并鍵套有倒檔輸出齒(13)，低檔從動齒(11)與高檔從動齒(12)之間設(shè)有同步離合器(14)，倒檔嚙合齒(10)與倒檔輸出齒(13)之間嚙合有過橋齒(20)；同步離合器(14)的外套(14a)通過變檔撥叉(15)與變檔撥叉軸(16)相聯(lián)，倒檔輸出齒(13)的一側(cè)設(shè)有倒檔撥叉(17)，倒檔撥叉(17)與倒檔撥叉軸(18)相聯(lián)，變檔撥叉軸(16)及倒檔撥叉軸(18)的一側(cè)均設(shè)有撥叉軸控制器，變檔撥叉軸(16)與倒檔撥叉軸(18)之間設(shè)有聯(lián)控桿(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，其特征是所述撥叉軸控制器由調(diào)節(jié)螺栓(21)、壓縮彈簧(22)及球頭圓柱銷(23)構(gòu)成，調(diào)節(jié)螺栓(21)螺紋連接在箱體(6)上，調(diào)節(jié)螺栓(21)具有一端開口的腔室(21a)，壓縮彈簧(22)位于腔室(21a)中，變檔撥叉軸(16)及倒檔撥叉軸(18)上均分別設(shè)有與球頭圓柱銷(23)的球頭端相配的三個(gè)球面形凹槽(24)，球頭圓柱銷(23)的另一頭位于壓縮彈簧(22)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，其特征是所述箱體(6)由主箱體(6a)、箱蓋(6b)及撥叉蓋(6c)組成，箱蓋(6b)通過螺栓固定在主箱體(6a)上，撥叉蓋(6c)通過螺栓固定在主箱體(6a)與箱蓋(6b)之間；所述過橋齒(20)的過橋軸(25)支撐在箱蓋(6b)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，其特征是所述聯(lián)控桿(19)垂直設(shè)置在變檔撥叉軸(16)與倒檔撥叉軸(18)之間，并且其兩端與變檔撥叉軸(16)及倒檔撥叉軸(18)上的限位槽(26)之間為凸凹弧面相配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，其特征是所述花鍵軸(7)的動力輸入端安裝有連接盤(27)。
專利摘要一種帶倒檔的機(jī)動車同步式可變檔后橋，箱體里有角齒軸(4)及花鍵軸(7)，花鍵軸(7)上有低檔主動齒(8)、高檔主動齒(9)及倒檔嚙合齒(10)，角齒軸(4)上有低檔從動齒(11)、高檔從動齒(12)及倒檔輸出齒(13)，低檔從動齒(11)與高檔從動齒(12)間有同步離合器(14)，倒檔嚙合齒(10)與倒檔輸出齒(13)間有過橋齒(20)；變檔撥叉軸(16)及倒檔撥叉軸(18)一側(cè)均有撥叉軸控制器，變檔撥叉軸(16)與倒檔撥叉軸(18)間有聯(lián)控桿(19)。本實(shí)用新型與發(fā)動機(jī)變速箱配合使用，可擴(kuò)大機(jī)動車變檔變矩范圍，提高機(jī)動車最佳速度和爬坡能力，變檔同步性好，并具倒檔功能，工作可靠，使用壽命長。
文檔編號B60K17/08GK2820599SQ20052000946
公開日2006年9月27日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者吳先友 申請人:吳先友