專利名稱：具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種具有懸臂式倒檔輔 助的變速器裝置。
背景技術(shù)：
目前汽車用的機(jī)械式齒輪變速器的倒檔支撐機(jī)構(gòu)多采用倒檔軸一側(cè)壓入殼體，另 一側(cè)依靠螺栓或定位銷等連接殼體的方式進(jìn)行支撐。這種結(jié)構(gòu)雖然也能承受設(shè)計(jì)要求的軸 向力和徑向力，但存在占用空間大，不利于齒輪布置及裝配等缺點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)實(shí)用新型專利ZL200620108931. 4，記載了一種 “倒檔軸鎖止裝置”，該技術(shù)包括倒檔軸、變速器殼體、副變速器箱體，倒檔軸與變速器殼體 間有徑向鎖止鋼球，倒檔軸端面與副變速器箱體緊靠以實(shí)現(xiàn)軸向鎖止。但是該現(xiàn)有技術(shù)由 于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不能承受較大的軸向力、倒檔齒輪需布置于主副變速器殼體之間，故只適用 于倒檔軸向力小、含有主副變速器的中型汽車中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝 置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用內(nèi)部空間少、成本低廉且能夠有效的分散倒檔工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力和 徑向力，減少軸的變形，從而保證齒輪的重合度，滿足設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括依次套接的倒檔軸卡簧、變速器 中聯(lián)板、倒檔軸、滾針軸承、倒檔軸齒輪和碗形保護(hù)裝置，其中碗形保護(hù)裝置與變速器中聯(lián) 板固定連接，倒檔軸、滾針軸承和倒檔軸齒輪均在碗形保護(hù)裝置的內(nèi)部空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，倒 檔軸與變速器中聯(lián)板相接觸并與倒檔軸卡簧固定連接實(shí)現(xiàn)懸臂式結(jié)構(gòu)。所述的變速器中聯(lián)板上正對(duì)滾針軸承的一側(cè)設(shè)有定位銷，所述的倒檔軸上設(shè)有定 位齒，該定位銷與定位齒相接觸實(shí)現(xiàn)倒檔軸的徑向旋轉(zhuǎn)限位。所述的變速器中聯(lián)板上與倒檔軸相接觸的位置設(shè)有限位臺(tái)階，該限位臺(tái)階與倒檔 軸卡簧實(shí)現(xiàn)倒檔軸的軸向移動(dòng)限位。所述的碗形保護(hù)裝置包括保持架、倒檔軸墊片、鋼球、鎖緊螺母和支撐螺栓，其 中保持架與支撐螺栓固定連接并分別固定設(shè)置于變速器中聯(lián)板上，倒檔軸、滾針軸承和倒 檔軸齒輪分別套接于保持架內(nèi)，鎖緊螺母活動(dòng)設(shè)置于保持架頂部并與倒檔軸固定連接，倒 檔軸墊片與倒檔齒輪相接觸，鋼球活動(dòng)設(shè)置于倒檔軸墊片和倒檔齒輪之間。所述的保持架為半碗形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空間與倒檔齒輪的外徑相匹配。為了方便倒 檔齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑在所述保持架上對(duì)應(yīng)倒檔齒輪的位置設(shè)有大小不同的孔。所述的保持架包括弧形殼體和固定腳，其中三個(gè)固定腳分別徑向設(shè)置于弧形 殼體外部的90°、180°和270°方向并與支撐螺栓固定連接，弧形殼體為等壁厚變半徑半 球狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔半徑為k · R，其中k為比例系數(shù)，k取0. 5-1 ；R = RglJ+X, 為倒檔齒輪 半徑，χ為2 3，單位均為mm。
本發(fā)明由于使用了碗形保持裝置，使原先倒檔系統(tǒng)軸向力和徑向力的承擔(dān)者由固 定螺栓或銷等變?yōu)楸３旨?，同時(shí)由于保持架特有的碗形結(jié)構(gòu)，使倒檔系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的力 能更有效分散到變速器中聯(lián)板中，減少了倒檔軸的變形，提高了倒檔系統(tǒng)的剛性，保證了倒 檔齒輪的正常工作。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明剖視圖。圖3a為實(shí)施例徑向力簡(jiǎn)化圖。圖3b為實(shí)施例軸向力簡(jiǎn)化圖。圖中1變速器中聯(lián)板、2定位銷、3懸臂式倒檔軸、4倒檔軸卡簧、5滾針軸承、6倒 檔齒輪、7鋼球、8倒檔軸墊片、9碗形保護(hù)裝置、10鎖緊螺母、11支撐螺栓。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。如圖1所示，本實(shí)施例包括依次套接的變速器中聯(lián)板1、定位銷2、倒檔軸3、倒檔 軸卡簧4、滾針軸承5、倒檔軸齒輪6和碗形保護(hù)裝置，所述的碗形保護(hù)裝置包括鋼球7、倒 檔軸墊片8、保持架9、鎖緊螺母10和支撐螺栓11，其中倒檔軸卡簧4、變速器中聯(lián)板1、倒 檔軸3、滾針軸承5、倒檔軸齒輪6和碗形保護(hù)裝置依次套接，其中碗形保護(hù)裝置與變速器 中聯(lián)板1固定連接，倒檔軸3、滾針軸承5和倒檔軸齒輪6均在碗形保護(hù)裝置的內(nèi)部空腔中 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，倒檔軸6與變速器中聯(lián)板1相接觸并與倒檔軸卡簧4固定連接實(shí)現(xiàn)懸臂式結(jié)構(gòu)， 定位銷2固定設(shè)置于變速器中聯(lián)板1上正對(duì)滾針軸承5的一側(cè)，所述的倒檔軸3上設(shè)有定 位齒12，該定位銷2與定位齒12相接觸實(shí)現(xiàn)倒檔軸3的徑向旋轉(zhuǎn)限位。所述的保持架9與支撐螺栓11固定連接并分別固定設(shè)置于變速器中聯(lián)板1上，倒 檔軸3、滾針軸承5和倒檔軸齒輪6分別套接于保持架9內(nèi)，鎖緊螺母10活動(dòng)設(shè)置于保持 架9頂部并與倒檔軸3固定連接，倒檔軸墊片8與倒檔齒輪6相接觸，鋼球7活動(dòng)設(shè)置于 倒檔軸墊片8和倒檔軸3之間。所述的變速器中聯(lián)板1上與倒檔軸3相接觸的位置設(shè)有限位臺(tái)階13，該限位臺(tái)階 13與倒檔軸卡簧4實(shí)現(xiàn)倒檔軸3的軸向移動(dòng)限位。所述的保持架9為半碗形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空間與倒檔齒輪6的外徑相匹配。為了方 便倒檔齒輪6的運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑在保持架上對(duì)應(yīng)倒檔齒輪的位置開有大小不同的孔。所述的保持架9包括弧形殼體14和固定腳15，其中三個(gè)固定腳15分別徑向設(shè) 置于弧形殼體外部14的90°、180°和270°方向并與支撐螺栓11固定連接，弧形殼體14 為等壁厚變半徑半球狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔半徑為k · R，其中k為比例系數(shù)，k取0. 5-1 ；R = Rfa +X，Rfa為倒檔齒輪半徑，χ為2 3，單位均為mm。如圖2所示，本實(shí)施例通過以下方式進(jìn)行組裝首先在中聯(lián)板1上壓入定位銷2， 將懸臂式倒檔軸3壓入中聯(lián)板(注意與定位銷的相對(duì)位置)，中聯(lián)板的內(nèi)側(cè)根據(jù)倒檔軸伸出的長(zhǎng)度選墊倒檔軸卡簧4，再裝入滾針軸承5、倒檔齒輪6、鋼球7和倒檔軸墊片8，最后將保 持架9安裝于倒檔軸墊片的外側(cè)，通過鎖緊螺母10鎖緊懸臂式倒檔軸，并通過3個(gè)均分的 支撐螺栓11鎖緊碗形保持裝置。通過以上結(jié)構(gòu)組裝后，鎖緊螺母10主要承受軸向力，倒檔系統(tǒng)能承受的軸向力為 Fe = F。，式中Ftl為鎖緊螺母10的預(yù)緊力；而使用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的話，固定螺栓主要承受切應(yīng)力，倒檔系統(tǒng)能承受的軸向
F · f ·ηι F ·0 08x1 F 力為Fr= ° Kf =^lTI^=I^"，式中F。為固定螺栓的預(yù)緊力，f為摩擦系數(shù)
0. 08 (變速器中有油)；Kf為可靠性系數(shù)取1. 1，m為接合面的數(shù)目取1。通過以上計(jì)算可以看出，采用相同尺寸的螺栓，同樣的擰緊力矩，使用碗形懸臂式 倒檔系統(tǒng)這一結(jié)構(gòu)僅軸向力的承載能力就可以提高約13倍，從而減少了倒檔系統(tǒng)占用的 空間，方便了齒輪的布置。如圖3a所示，本實(shí)施例的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，在倒檔工作時(shí)，徑 向力Fy簡(jiǎn)化后主要由中聯(lián)板1和保持架9共同承擔(dān)；軸向力Fx簡(jiǎn)化后如圖3b所示，主要 由保持架9承擔(dān)。保持架9由于通過3個(gè)均分的支撐螺栓11固定于中聯(lián)板1之上，因此將 其承受的力又平均、分散的傳給了中聯(lián)板1，有效的解決了倒檔工作時(shí)產(chǎn)生的徑向力與軸向 力。
權(quán)利要求
一種具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，包括依次套接的倒檔軸卡簧、變速器中聯(lián)板、倒檔軸、滾針軸承、倒檔軸齒輪和碗形保護(hù)裝置，其特征在于碗形保護(hù)裝置與變速器中聯(lián)板固定連接，倒檔軸、滾針軸承和倒檔軸齒輪均在碗形保持裝置的內(nèi)部空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，倒檔軸與變速器中聯(lián)板相接觸并與倒檔軸卡簧固定連接實(shí)現(xiàn)懸臂式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的變速 器中聯(lián)板上正對(duì)滾針軸承的一側(cè)設(shè)有定位銷，所述的倒檔軸上設(shè)有定位齒，該定位銷與定 位齒相接觸實(shí)現(xiàn)倒檔軸的徑向旋轉(zhuǎn)限位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的變速 器中聯(lián)板上與倒檔軸相接觸的位置設(shè)有限位臺(tái)階，該限位臺(tái)階與倒檔軸卡簧實(shí)現(xiàn)倒檔軸的 軸向移動(dòng)限位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的碗形 保護(hù)裝置包括保持架、倒檔軸墊片、鋼球、鎖緊螺母和支撐螺栓，其中保持架與支撐螺栓 固定連接并分別固定設(shè)置于變速器中聯(lián)板上，倒檔軸、滾針軸承和倒檔軸齒輪分別套接于 保持架內(nèi)，鎖緊螺母活動(dòng)設(shè)置于保持架頂部并與倒檔軸固定連接，倒檔軸墊片與倒檔齒輪 相接觸，鋼球活動(dòng)設(shè)置于倒檔軸墊片和倒檔軸之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的保持 架為半碗形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空間與倒檔齒輪的外徑相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的保 持架上對(duì)應(yīng)倒檔齒輪的位置設(shè)有大小不同的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的 保持架包括弧形殼體和固定腳，其中三個(gè)固定腳分別徑向設(shè)置于弧形殼體外部的90°、 180°和270°方向并與支撐螺栓固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，其特征是，所述的弧形 殼體為等壁厚變半徑半球狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔半徑為k*R，其中k為比例系數(shù)，k取0.5-1 ；R = R倒+X，Rej為倒檔齒輪半徑，χ為2 3，單位均為mm。
全文摘要
一種汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域的具有懸臂式倒檔輔助的變速器裝置，包括依次套接的倒檔軸卡簧、變速器中聯(lián)板、倒檔軸、滾針軸承、倒檔軸齒輪和碗形保護(hù)裝置，其中碗形保護(hù)裝置與變速器中聯(lián)板固定連接，倒檔軸、滾針軸承和倒檔軸齒輪均在碗形保持裝置的內(nèi)部空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，倒檔軸與變速器中聯(lián)板相接觸并與倒檔軸卡簧固定連接實(shí)現(xiàn)懸臂式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用內(nèi)部空間少、成本低廉且能夠有效的分散倒檔工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力和徑向力，減少軸的變形，從而保證齒輪的重合度，滿足設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)F16H57/02GK101936381SQ201010278499
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者劉文根, 盧國(guó)亮, 湯海川, 王惠忠, 葛兵 申請(qǐng)人:上海汽車變速器有限公司