CN218118495U - 一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其结构简单、体积小，承载大，可靠性高，且挡位切换时无动力中断。其包括：输入轴组件，其具体为同轴布置的长输入轴和短输入轴，所述短输入轴为中空结构，所述长输入轴穿过所述短输入轴的中空部分、同轴布置；三组中间轴组件，每组中间轴组件具体为同轴布置的长中间轴和短中间轴，所述短中间轴为中空结构，长中间轴穿过短中间轴的中空部分、同轴布置；以及输出轴组件，所述输出轴组件包括二轴、所述二轴与所述长输入轴轴向对齐，所述长输入轴和所述二轴同轴、且前后轴向布置，所述二轴上固连有四六挡齿毂、二五挡齿毂、一三挡齿毂。

Description

一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构

技术领域

本实用新型涉及变速器结构的技术领域，具体为一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构。

背景技术

现有的重载卡车、矿车用六挡变速器，由于扭矩大、工况恶劣，其可靠性差，挡位切换时存在动力中断，使驾驶感受变差、坡道溜车风险加大；且现有大扭矩、双输入的六挡变速器结构复杂、体积大，增大了整车动力总成布置难度。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其结构简单、体积小，承载大，可靠性高，且挡位切换时无动力中断。

一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于，其包括：

输入轴组件，其具体为同轴布置的长输入轴和短输入轴，所述短输入轴为中空结构，所述长输入轴穿过所述短输入轴的中空部分、同轴布置；

三组中间轴组件，每组中间轴组件具体为同轴布置的长中间轴和短中间轴，所述短中间轴为中空结构，长中间轴穿过短中间轴的中空部分、同轴布置；

以及输出轴组件，所述输出轴组件包括二轴、所述二轴与所述长输入轴轴向对齐，所述长输入轴和所述二轴同轴、且前后轴向布置，所述二轴上固连有四六挡齿毂、二五挡齿毂、一三挡齿毂；

所述长输入轴和所述二轴的相向端通过衬套或轴承连接，所述长输入轴的末端以及二轴的轴向方向上套设有对应挡位的二轴输出齿；

所述长输入轴和短输入轴之间设置有耦合挡齿毂；

所述输入轴组件和输出轴组件形成的同轴结构的外环周环布有三组所述中间轴组件，所述中间轴组件上套设有对应的中间轴传动齿；

所述长输入轴上固套有长输入齿，所述短输入轴上固套有短输入齿，对应的长中间轴上固套有长中间轴常啮合齿，所述短中间轴上固套有短中间轴常啮合齿，所述长输入齿啮合连接短中间轴常啮合齿，同时，所述短输入齿啮合连接长中间轴常啮合齿；

对应挡位的二挡输出齿啮合对应位置的所述中间轴传动齿。

其进一步特征在于：

所述二轴上还套设有倒挡齿毂、二轴倒挡齿，所述倒挡齿毂用于离合所述二轴倒挡齿的倒挡结合齿，所述长中间轴对应于二轴倒挡齿的位置固套有中间轴倒挡齿，所述中间轴倒挡齿通过惰轮连接所述二轴倒挡齿；

所述惰轮的数量为三个；

优选地，所述短输入齿啮合所述长中间轴常啮合齿；

所述长输入轴的长度方向后端位置套设有二轴六挡齿，所述二轴的长度方向前端位置套设有二轴四挡齿，所述二轴的长度方向前端对应于二轴六挡齿、二轴四挡齿之间设置有所述四六挡齿毂；

所述二轴对应于所述二五挡齿毂的长度方向两端位置分别设置有二轴二挡齿、二轴五挡齿，所述二轴对应于所述一三挡齿毂的长度方向两端位置分别设置有二轴三挡齿、二轴一挡齿，所述二轴的对应于所述倒挡齿毂的后端设置有所述二轴倒挡齿；

所述短中间轴对应于所述二轴六挡齿、二轴四挡齿、二轴二挡齿的长度方向布置，且所述短中间轴分别固套有中间轴六挡齿、中间轴四挡齿、中间轴二挡齿；对应挡位的中间轴齿啮合对应挡位的二轴输出齿布置；所述二轴六挡齿即为长输入齿，短中间轴上的中间轴六挡齿即为短中间轴常啮合齿；

所述长中间轴对应于所述二轴五挡齿、二轴三挡齿、二轴一挡齿、二轴倒挡齿的轴向位置处分别固套有中间轴五挡齿、中间轴三挡齿、中间轴一挡齿、中间轴倒挡齿，所述中间轴倒挡齿啮合所述惰轮，其余的中间轴齿分别啮合对应挡位的二轴输出齿布置。

采用本实用新型后，外界动力源A、外界动力源B的动力通过三组环布的中间轴组件将动力一分为三进行传递，降低了传递零件的承载要求，即三中间轴式变速器提高了传递零件的可靠性，增强了变速器承载能力；车辆连续换挡时，两外界动力源结合各挡位转换，可实现挡位切换时动力不中断，提高了驾驶感受，降低了车辆坡道溜车风险。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例的结构示意框图；

图2是适用于本实用新型的轴系周向布置图；

说明书附图标记说明如下：

长输入轴1、短输入轴2、短输入齿3、耦合挡结合齿4、耦合挡齿毂5、耦合挡滑套6、二轴六挡齿7、六挡结合齿8、四六挡齿毂9、四六挡滑套10、四挡结合齿11、二轴四挡齿12、二轴二挡齿13、二挡结合齿14、二五挡滑套15、二五挡齿毂16、五挡结合齿17、二轴五挡齿18、二轴三挡齿19、三挡结合齿20、一三挡滑套21、一三挡齿毂22、一挡结合齿23、二轴一挡齿24、倒挡滑套25、倒挡齿毂26、倒挡结合齿27、二轴倒挡齿28、二轴29、惰轮30、中间轴倒挡齿31、中间轴一挡齿32、中间轴三挡齿33、中间轴五挡齿34、中间轴二挡齿35、中间轴四挡齿36、短中间轴37、中间轴六挡齿 38、长中间轴常啮合齿39、长中间轴40。

具体实施方式

一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，见图1和图2，其包括：

输入轴组件，其具体为同轴布置的长输入轴1和短输入轴2，短输入轴2 为中空结构，长输入轴1穿过短输入轴2的中空部分、同轴布置；

三组中间轴组件，每组中间轴组件具体为同轴布置的长中间轴40和短中间轴37，短中间轴37为中空结构，长中间轴40穿过短中间轴37的中空部分、同轴布置；

以及输出轴组件，输出轴组件包括二轴29，二轴29与长输入轴1轴向对齐，长输入轴1和二轴29同轴、且前后轴向布置，二轴29上固连有四六挡齿毂9、二五挡齿毂16、一三挡齿毂22；

长输入轴1和二轴29的相向端通过衬套或轴承连接，长输入轴1的末端以及二轴29的轴向方向上套设有对应挡位的二轴输出齿；

长输入轴1和短输入轴2之间设置有耦合挡齿毂5；

输入轴组件100和输出轴组件300形成的同轴结构的外环周环布有三组中间轴组件200，中间轴组件200上套设有对应的中间轴传动齿；

长输入轴1上固套有长输入齿，短输入轴2上固套有短输入齿3，对应的长中间轴40上固套有长中间轴常啮合齿39，短中间轴37上固套有短中间轴常啮合齿，长输入齿啮合连接短中间轴常啮合齿，同时，所述短输入齿3啮合连接长中间轴常啮合齿39；

对应挡位的二挡输出齿啮合对应位置的中间轴传动齿。

二轴29上还套设有倒挡齿毂26、二轴倒挡齿28，倒挡齿毂26用于离合二轴倒挡齿28的倒挡结合齿27，长中间轴40对应于二轴倒挡齿28的位置固套有中间轴倒挡齿31，中间轴倒挡齿31通过惰轮30连接二轴倒挡齿28；

惰轮30的数量为三个。

具体实施例中，外界动力源A同长输入轴1相连传递旋转动力，外界动力源B同短输入轴2相连传递旋转动力，两外界动力源可以同时输入也可单一输入，短输入轴2中空，长输入轴1穿过短输入轴2，实现同轴布置，结构紧凑；

短输入轴2上固连有短输入齿3、耦合挡结合齿4，短输入齿3可将短输入轴2上的旋转动力通过啮合连接传递至长中间轴常啮合齿39；

长输入轴1上固连有二轴六挡齿7、耦合挡齿毂5，二轴六挡齿7可将长输入轴1上的旋转动力通过啮合连接传递至中间轴六挡齿，二轴六挡齿7上固连有六挡结合齿8，耦合挡齿毂5外布有外花键；

耦合挡滑套6套设在耦合挡齿毂5外，耦合挡滑套6内设置有与耦合挡齿毂5上外花键连接的内花键，在换挡力的轴向拨动下，可沿耦合挡齿毂5 轴向滑动，连接至耦合挡结合齿4；

同轴布置的长中间轴40和短中间轴37，短中间轴37中空，长中间轴40 穿过短中间轴37，实现同轴布置，结构紧凑；长中间轴40上固连有长中间轴常啮合齿39、中间轴五挡齿34、中间轴三挡齿33、中间轴一挡齿32，且这些齿分别对应与短输入齿3、二轴五挡齿18、二轴三挡齿19、二轴一挡齿24 啮合连接；

短中间轴37上固连有中间轴六挡齿38、中间轴四挡齿36、中间轴二挡齿35，且这些齿分别对应与二轴六挡齿7、二轴四挡齿12、二轴二挡齿13啮合连接；

作为动力输出的二轴29，与长输入轴1轴向对齐，其上空套有二轴四挡齿12、二轴二挡齿13、二轴五挡齿18、二轴三挡齿19、二轴一挡齿24、二轴倒挡齿28；

外布有外花键四六挡齿毂9、二五挡齿毂16、一三挡齿毂22、倒挡齿毂 26均与二轴29固连；

四六挡滑套10套设在四六挡齿毂9外，四六挡滑套10内设置有与四六挡齿毂9上外花键连接的内花键，在换挡力的轴向拨动下，可沿四六挡齿毂9 轴向滑动，连接至六挡结合齿8或四挡结合齿11；

二五挡滑套15套设在二五挡齿毂16外，二五挡滑套15内设置有与二五挡齿毂16上外花键连接的内花键，在换挡力的轴向拨动下，可沿二五挡齿毂 16轴向滑动，连接至二挡结合齿14或五挡结合齿17；

一三挡滑套21套设在一三挡齿毂22外，一三挡滑套21内设置有与一三挡齿毂22上外花键连接的内花键，在换挡力的轴向拨动下，可沿一三挡齿毂 22轴向滑动，连接至三挡结合齿20或一挡结合齿23；

倒挡滑套25套设在倒挡齿毂26外，倒挡滑套25内设置有与倒挡齿毂26 上外花键连接的内花键，在换挡力的轴向拨动下，可沿倒挡齿毂26轴向滑动，连接至倒挡结合齿27；

惰轮30同时与中间轴倒挡齿31及二轴倒挡齿28啮合连接，实现方向的转变；

长中间轴40及其上固连的长中间轴常啮合齿39、中间轴五挡齿34、中间轴三挡齿33、中间轴一挡齿32、中间轴倒挡齿31各有三个，且均各自绕二轴29的轴线周向均布；

短输入齿3啮合长中间轴常啮合齿39；二轴六挡齿7即为长输入齿，短中间轴37上的中间轴六挡齿38即为短中间轴常啮合齿；

短中间轴37及其上固连的中间轴六挡齿38、中间轴四挡齿36、中间轴二挡齿35各有三个，且均各自绕二轴29的轴线周向均布；

惰轮30有三个，且均绕二轴29的轴线周向均布。

一种同轴双输入三中间轴六挡变速器结构工作原理如下：

短输入轴2中空，长输入轴1穿过短输入轴2，实现同轴布置，结构紧凑；同轴布置的长中间轴40和短中间轴37，短中间轴37中空，长中间轴40穿过短中间轴37，实现同轴布置，结构紧凑；

倒挡、一挡、三挡、五挡动力传递时，外界动力源B连接短输入轴2将动力输入变速器，与短输入轴2固连的短输入齿3可将短输入轴2上的旋转动力通过啮合连接传递至3个完全一样、且绕二轴29轴向周向均布的长中间轴常啮合齿40，进而动力传递到了3个完全一样、且绕二轴29轴向周向均布的长中间轴40，带动着长中间轴上的所有齿一同旋转，进一步通过齿轮啮合把动力传递至空套在二轴29上的二轴五挡齿18、二轴三挡齿19、二轴一挡齿24，同时也会把动力经过惰轮30传至空套在二轴29上的二轴倒挡齿28。

各挡动力传输原理相似，以一挡和倒挡传递为例说明换挡原理：

当车辆挂一挡时，套设在一三挡齿毂22外的一三挡滑套21，在换挡力的轴向拨动下，可沿一三挡齿毂22轴向向右滑动，连接至一挡结合齿23；此时外界动力源B的旋转动力经过三个长中间轴常啮合齿39、三个长中间轴40、三个中间轴一挡齿32传递到二轴一挡齿24，再通过一挡结合齿23、一三挡滑套21、一三挡齿毂22,将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界，此过程将动力源B初始扭矩经过一挡时设计的两级齿数比放大后传递至外界，实现减速增扭。

当车辆挂倒挡时，套设在倒挡齿毂26外的倒挡滑套25，在换挡力的轴向拨动下，可沿倒挡齿毂26轴向向右滑动，连接至倒挡结合齿27；

此时外界动力源B的旋转动力经过短输入齿3、三个长中间轴常啮合齿39、三个长中间轴40、三个中间轴倒挡齿31，传递到三个惰轮30，再传递到二轴倒挡齿28，再通过倒挡结合齿27、倒挡滑套25、倒挡齿毂26,将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界，此过程将动力源B初始扭矩经过倒挡时设计的三级齿数比放大后传递至外界，实现反向减速增扭。

二挡、四挡、六挡动力传递时，外界动力源A连接长输入轴1将动力输入变速器，与长输入轴1固连的二轴六挡齿7可将长输入轴1上的旋转动力通过啮合连接传递至3个完全一样、且绕二轴29轴向周向均布的中间轴六挡齿38，进而动力传递到了3个完全一样、且绕二轴29轴向周向均布的短中间轴37，带动着短中间轴37上的所有齿一同旋转，进一步通过齿轮啮合把动力传递至空套在二轴29上的二轴四挡齿12、二轴二挡齿13。

各挡动力传输原理相似，以二挡和六挡传递为例说明换挡原理：

当车辆挂二挡时，套设在二五挡齿毂16外的二五挡滑套15，在换挡力的轴向拨动下，可沿二五挡齿毂16轴向向左滑动，连接至二挡结合齿14；此时外界动力源A的旋转动力经过二轴六挡齿7、三个短中间轴37、三个中间轴二挡齿35传递到二轴二挡齿13，再通过二挡结合齿14、二五挡滑套15、二五挡齿毂16,将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界，此过程将动力源B初始扭矩经过二挡时设计的两级齿数比放大后传递至外界，实现减速增扭。

当车辆挂六挡时，套设在四六挡齿毂9外的四六挡滑套10，在换挡力的轴向拨动下，可沿四六挡齿毂9轴向向左滑动，连接至六挡结合齿8；

此时外界动力源A的旋转动力经过二轴六挡齿7、六挡结合齿8、四六挡滑套 10、四六挡齿毂9将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界，此过程可将动力源B初始扭矩不经转化，同转速地传递至外界，实现直接挡。

车辆连续换挡时，两外界动力源结合各挡位转换，可实现挡位切换时动力不中断，即如一挡切换至二挡、二挡切换至三挡、三挡切换至四挡、四挡切换至五挡、五挡切换至六挡以及六挡切换至五挡、五挡切换至四挡、四挡切换至三挡、三挡切换至二挡、二挡切换至一挡时变速器输出端的动力连续不间断。

挡位切换动力不中断原理相同，以一挡切换至二挡为例阐述：变速器一挡行驶时，外界动力源B的旋转动力经过三个长中间轴常啮合齿39、三个长中间轴40、三个中间轴一挡齿32传递到二轴一挡齿24，再通过一挡结合齿 23、一三挡滑套21、一三挡齿毂22,将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界。当需要换至二挡时，一挡动力传输状态保持不变，二五挡滑套15，在换挡力的轴向拨动下，可沿二五挡齿毂16轴向向左滑动，连接至二挡结合齿14，即同时挂入二挡，此时外界动力源A的旋转动力同时经过二轴六挡齿7、三个短中间轴37、三个中间轴二挡齿35传递到二轴二挡齿13，再通过二挡结合齿14、二五挡滑套15、二五挡齿毂16,将动力传至二轴29，最终由二轴29最右端将动力传至外界；实现动力源A和外界动力源B同时动力输出；接着套设在一三挡齿毂22外的一三挡滑套21，在换挡力的轴向拨动下，可沿一三挡齿毂22轴向向左滑动，脱开与一挡结合齿23的连接，返回至空挡；即：此过程完成了一挡无动力中断地切换至二挡

长中间轴40及其上固连的所有齿，各有三个，且均各自绕二轴29的轴线环周均布；短中间轴37及其上固连的所有齿，各有三个，且均各自绕二轴 29的轴线周向均布；惰轮30同样有三个，且均绕二轴29的轴线周向均布；

三中间轴式的变速器所有周向均布的三个相同齿，可将外界动力源A和外界动力源B的动力一分为三进行传递，降低了传递零件的承载要求，即三中间轴式变速器传递零件的可靠性得以提高，变速器整体承载增强。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于，其包括：

输入轴组件，其具体为同轴布置的长输入轴和短输入轴，所述短输入轴为中空结构，所述长输入轴穿过所述短输入轴的中空部分、同轴布置；

三组中间轴组件，每组中间轴组件具体为同轴布置的长中间轴和短中间轴，所述短中间轴为中空结构，长中间轴穿过短中间轴的中空部分、同轴布置；

以及输出轴组件，所述输出轴组件包括二轴、所述二轴与所述长输入轴轴向对齐，所述长输入轴和所述二轴同轴、且前后轴向布置，所述二轴上固连有四六挡齿毂、二五挡齿毂、一三挡齿毂；

所述长输入轴和所述二轴的相向端通过衬套或轴承连接，所述长输入轴的末端以及二轴的轴向方向上套设有对应挡位的二轴输出齿；

所述长输入轴和短输入轴之间设置有耦合挡齿毂；

所述输入轴组件和输出轴组件形成的同轴结构的外环周环布有三组所述中间轴组件，所述中间轴组件上套设有对应的中间轴传动齿；

所述长输入轴上固套有长输入齿，所述短输入轴上固套有短输入齿，对应的长中间轴上固套有长中间轴常啮合齿，所述短中间轴上固套有短中间轴常啮合齿，所述长输入齿啮合连接短中间轴常啮合齿，同时，所述短输入齿啮合连接长中间轴常啮合齿；

对应挡位的二轴输出齿啮合对应位置的所述中间轴传动齿。

2.如权利要求1所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述二轴上还套设有倒挡齿毂、二轴倒挡齿，所述倒挡齿毂用于离合所述二轴倒挡齿的倒挡结合齿，所述长中间轴对应于二轴倒挡齿的位置固套有中间轴倒挡齿，所述中间轴倒挡齿通过惰轮连接所述二轴倒挡齿。

3.如权利要求2所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述惰轮的数量为三个。

4.如权利要求2所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述短输入齿啮合所述长中间轴常啮合齿。

5.如权利要求4所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述长输入轴的长度方向后端位置套设有二轴六挡齿，所述二轴的长度方向前端位置套设有二轴四挡齿，所述二轴的长度方向前端对应于二轴六挡齿、二轴四挡齿之间设置有所述四六挡齿毂。

6.如权利要求5所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述二轴对应于所述二五挡齿毂的长度方向两端位置分别设置有二轴二挡齿、二轴五挡齿，所述二轴对应于所述一三挡齿毂的长度方向两端位置分别设置有二轴三挡齿、二轴一挡齿，所述二轴的对应于所述倒挡齿毂的后端设置有所述二轴倒挡齿。

7.如权利要求6所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述短中间轴对应于所述二轴六挡齿、二轴四挡齿、二轴二挡齿的长度方向布置，且所述短中间轴分别固套有中间轴六挡齿、中间轴四挡齿、中间轴二挡齿；对应挡位的中间轴齿啮合对应挡位的二轴输出齿布置；所述二轴六挡齿即为长输入齿，短中间轴上的中间轴六挡齿即为短中间轴常啮合齿。

8.如权利要求7所述的一种同轴双输入三中间轴的六挡变速器结构，其特征在于：所述长中间轴对应于所述二轴五挡齿、二轴三挡齿、二轴一挡齿、二轴倒挡齿的轴向位置处分别固套有中间轴五挡齿、中间轴三挡齿、中间轴一挡齿、中间轴倒挡齿，所述中间轴倒挡齿啮合所述惰轮，其余的中间轴齿分别啮合对应挡位的二轴输出齿布置。

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