CN108533699A - 一种手动变速器轴系布置结构 - Google Patents

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史振龙
钱学成
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Abstract

一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：采用两根中间轴提供动力传递的中转，空心中间轴空套于实心中间轴上，输入轴与输出轴前后同轴线布置，位于实心、空心中间轴轴线上方，变速器轴系的运转轴线为双轴线，包括与发动机相连接的输入轴、实心中间轴、空心中间轴、输出轴，本发明不再使用一个固定的常啮合挡齿对，优化了各挡位齿对的使用工况，进而为缩减齿轮齿宽提供可行性，最终为变速器在同样承载要求的前提下提供更小的空间需求，可减少轴向空间约40mm；同时，该轴系布置结构使得各中间轴、输出轴、输入轴的弯曲变形得到良好的控制，为同样空间需求下提供更大的承载能力提供了可行性，可提高约7%～10%的承载能力。

Description

一种手动变速器轴系布置结构
技术领域
本发明涉及一种车辆手动变速器轴系布置结构。
背景技术
车辆的完整***中，动力总成是不可或缺的一部分。动力总成中，变速器起到传递动力、中断动力、改变方向的重要作用，而在变速器中，这些功能是通过齿轮、轴形成的轴系被控制机构控制来实现的。在有限的空间下，动力总成占用的空间大小将影响其他***的布局，其中变速器的尺寸大小，对于动力总成起到重要影响。而变速器的尺寸大小主要取决于其轴系所占用的空间尺寸。另一方面，变速器的大小，与其承载能力有着密切的关系。通常情况下，更高的承载能力往往意味着更大的空间需求。因此，如何找到一个合理、良好的轴系布置，在尽可能小的空间需求下获得尽可能大的承载能力，兼顾合理的档位数及速比分布，并保证良好的传动效率，是整个变速器设计的重点课题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手动变速器轴系布置结构，克服原变速器轴系布置结构相同承载能力变速器结构尺寸偏大的缺点。
一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：采用两根中间轴提供动力传递的中转，空心中间轴空套于实心中间轴上，输入轴与输出轴前后同轴线布置，位于实心、空心中间轴轴线上方，变速器轴系的运转轴线为双轴线，包括与发动机相连接的输入轴、实心中间轴、空心中间轴、输出轴，前述输入轴上设有与其一体的一档主动齿轮、二档主动齿轮，空套的五档主动齿轮、六档主动齿轮、三档主动齿轮，固定连接的五/六档同步器、三/四档同步器；前述实心中间轴上设有固定连接的一档从动齿轮，与前述实心中间轴一体的倒档主动齿轮；前述空心中间轴上设有固定连接的一/二档同步器，空套的二档从动齿轮，与前述空心中间轴一体的五档从动齿轮、六档从动齿轮、三档从动齿轮、四档主动齿轮；前述输出轴上设有与其一体的四档从动齿轮，空套的倒档从动齿轮，固定连接的倒档同步器；对于倒挡单独布置惰轮。
一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：四档齿对是前进档的常啮合齿对，当变速器挂入除四档外的其他前进挡时，四档齿对起到常啮合档齿对作用，动力由输入轴输入，经由各档位齿对传递至空心中间轴，再由空心中间轴经过四档齿对传递至输出轴；同时，一档齿对既是一档的档位齿对，也是实心中间轴获取动力的来源，当变速器挂入一档时，一二档同步器将一档从动齿轮与空心中间轴连接在一起，输入轴上的动力经由一档齿对输出至空心中间轴，当变速器挂入倒档时，一二档同步器与一档从动齿轮断开连接，一档齿对起到常啮合档齿对作用，将输入轴上的动力输出至实心中间轴，通过倒档齿对及倒档同步器传递动力至输出轴。
一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：前述的各空套齿轮，包括五档主动齿轮、六档主动齿轮、三档主动齿轮、二档从动齿轮、倒挡从动齿轮均配置有接合齿圈，与同步器***配合工作；前述与实心中间轴固定连接的一档从动齿轮配置有接合齿圈，与同步器***配合工作；前述与输出轴一体的四档从动齿轮上配置有接合齿圈，与同步器***配合工作。
本发明的优点是：本发明变速器轴系不再使用一个固定的常啮合挡齿对，优化了各挡位齿对的使用工况，进而为缩减齿轮齿宽提供可行性，最终为变速器在同样承载要求的前提下提供更小的空间需求，可减少轴向空间约40mm；同时，该轴系布置结构使得各中间轴、输出轴、输入轴的弯曲变形得到良好的控制，为同样空间需求下提供更大的承载能力提供了可行性，可提高约7%～10%的承载能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1输出轴，1a四挡从动齿轮，2倒档同步器，3倒档从动齿轮，4三/四档同步器，5三档主动齿轮，6 六档主动齿轮，7五/六档同步器，8五档主动齿轮，9输入轴，9a一挡主动齿轮，9b二挡主动齿轮，10一档从动齿轮，11实心中间轴，11a倒挡主动齿轮，12一/二档同步器，13二档从动齿轮，14空心中间轴，14a五挡从动齿轮，14b六挡从动齿轮，14c三挡从动齿轮，14d四挡主动动齿轮，15惰轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：采用两根中间轴提供动力传递的中转，空心中间轴14空套于实心中间轴11上，输入轴9与输出轴1前后同轴线布置，位于实心、空心中间轴轴线上方，变速器轴系的运转轴线为双轴线，包括与发动机相连接的输入轴9、实心中间轴11、空心中间轴14、输出轴1；前述输入轴9上设有与其一体的一档主动齿轮9a、二挡主动齿轮9b，空套的五档主动齿轮8、六档主动齿轮6、三档主动齿轮5，固定连接的五/六档同步器7、三/四档同步器4；前述实心中间轴11上设有固定连接的一档从动齿轮10，与前述实心中间轴一体的倒档主动齿轮11a；前述空心中间轴14上设有固定连接的一/二档同步器12，空套的二档从动齿轮13，与前述空心中间轴一体的五档从动齿轮14a、六挡从动齿轮14b、三挡从动齿轮14c、四挡主动齿轮14d；前述输出轴1上设有与其一体的四档从动齿轮1a，空套的倒档从动齿轮3，固定连接的倒档同步器2；对于倒挡单独布置惰轮15。各档位动力路径为：
一档
变速器挂一档时，一/二档同步器12向左滑动，动力由输入轴9经过与之一体的一挡主动齿轮9a传入一档从动齿轮10，再由一档从动齿轮10传给一/二档同步器12，而后由一/二档同步器12与空心中间轴14的固定连接传给空心中间轴14，接下来由与空心中间轴14一体的四挡主动齿轮14d传给与输出轴1一体的四挡从动齿轮1a，最终从输出轴1输出；
二档
变速器挂二档时，一/二档同步器12向右滑动，动力由输入轴9经过与之一体的二挡主动齿轮9b传入二档从动齿轮13，再由二档从动齿轮13传给一/二档同步器12，而后由一/二档同步器12与空心中间轴14的固定连接传给空心中间轴14，接下来由与空心中间轴14一体的四挡主动齿轮14d传给与输出轴1一体的四挡从动齿轮1a，最终从输出轴1输出；
三档
变速器挂三档时，三/四档同步器4向左滑动，动力由输入轴9通过固定连接传给三/四档同步器4，再由三/四档同步器4传给三档主动齿轮5，经过齿对啮合，动力由三档主动齿轮5传给与空心中间轴14一体的三挡从动齿轮14c，而后由与空心中间轴14一体的四挡主动齿轮14d传给与输出轴1一体的四挡从动齿轮1a，最终从输出轴1输出；
四档（直接挡）
变速器挂四档时，三/四档同步器4向右滑动，动力由输入轴9通过固定连接传给三/四档同步器4，再由三/四档同步器4直接传给输出轴1输出；
五档
变速器挂五档时，五/六档同步器7向左滑动，动力由输入轴9通过固定连接传给五/六档同步器7，再由五/六档同步器7传给五档主动齿轮8，经过齿对啮合，动力由五档主动齿轮8传给固定在空心中间轴14上的五档从动齿轮14a，而后由与空心中间轴14一体的四挡主动齿轮14d传给与输出轴1一体的四挡从动齿轮1a，最终从输出轴1输出；
六档
变速器挂六档时，五/六档同步器7向右滑动，动力由输入轴9通过固定连接传给五/六档同步器7，再由五/六档同步器7传给六档主动齿轮6，经过齿对啮合，动力由六档主动齿轮6传给固定在空心中间轴14上的六档从动齿轮14b，而后由与空心中间轴14一体的四挡主动齿轮14d传给与输出轴1一体的四挡从动齿轮1a，最终从输出轴1输出；
倒档
变速器挂倒档时，倒档同步器2向左滑动，动力由输入轴9经过与之一体的一档主动齿轮传入一档从动齿轮10，再由一档从动齿轮10通过固定连接传给实心中间轴11，随后通过固定在实心中间轴11一体的倒挡主动齿轮11a将动力传给惰轮15,惰轮15将动力传给倒档从动齿轮3，而后倒档从动齿轮3将动力传给倒档同步器2，最后通过倒档同步器2与输出轴1的固定连接向输出轴1输出动力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (3)

1.一种手动变速器轴系布置结构，其特征在于：采用两根中间轴提供动力传递的中转，空心中间轴（14）空套于实心中间轴（11）上，输入轴（9）与输出轴（1）前后同轴线布置，位于实心、空心中间轴轴线上方，变速器轴系的运转轴线为双轴线，包括与发动机相连接的输入轴（9）、实心中间轴（11）、空心中间轴（14）、输出轴（1），前述输入轴（9）上设有与其一体的一档主动齿轮（9a）、二挡主动齿轮（9b），空套的五档主动齿轮（8）、六档主动齿轮（6）、三档主动齿轮（5），固定连接的五/六档同步器（7）、三/四档同步器（4）；前述实心中间轴（11）上设有固定连接的一档从动齿轮（10），与前述实心中间轴（11）一体的倒档主动齿轮（11a）；前述空心中间轴（14）上设有固定连接的一/二档同步器（12），空套的二档从动齿轮（13），与前述空心中间轴（14）一体的五档从动齿轮（14a）、六挡从动齿轮（14b）、三挡从动齿轮（14c）、四挡主动齿轮（14d），前述输出轴（1）上设有与其一体的四档从动齿轮（1a），空套的倒档从动齿轮（3），固定连接的倒档同步器（2）；对于倒挡单独布置惰轮（15）。
2.根据权利要求1所述的手动变速器轴系布置结构，其特征在于：四档齿对是前进档的常啮合齿对，当变速器挂入除四档外的其他前进挡时，四档齿对起到常啮合档齿对作用，动力由输入轴（9）输入，经由各档位齿对传递至空心中间轴（14），再由空心中间轴（14）经过四档齿对传递至输出轴（1）；同时，一档齿对既是一档的档位齿对，也是实心中间轴（11）获取动力的来源，当变速器挂入一档时，一/二档同步器（12）将一档从动齿轮（10）与空心中间轴（14）连接在一起，输入轴（9）上的动力经由一档齿对输出至空心中间轴（14），当变速器挂入倒档时，一/二档同步器（12）与一档从动齿轮（10）断开连接，一档齿对起到常啮合档齿对作用，将输入轴（9）上的动力输出至实心中间轴（11），通过倒档齿对及倒档同步器（2）传递动力至输出轴（1）。
3.根据权利要求1或2所述的手动变速器轴系布置结构，其特征在于：前述的各空套齿轮，包括五档主动齿轮（8）、六档主动齿轮（6）、三档主动齿轮（5）、二档从动齿轮（13）、倒挡从动齿轮（3）均配置有接合齿圈，与同步器***配合工作；前述与实心中间轴（11）固定连接的一档从动齿轮（10）配置有接合齿圈，与同步器***配合工作；前述与输出轴（1）一体的四档从动齿轮（1a）上配置有接合齿圈，与同步器***配合工作。
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