专利名称：机动车同步式可变档后桥的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机动车后桥，尤其是机动车同步式可变档后桥。
背景技术：
目前，汽车或三、四轮摩托车等机动车的后桥主要由后桥壳、主减速壳、差速壳、角齿轴、主减速器、差速器及半轴等组成，传动轴将发动机的输出扭矩传递到角齿轴上，经主减速器、差速器传递到左、右半轴而驱动车轮转动。发动机一般都设有多个档位，可根据各种路况及行驶需要进行换档，以改变发动机的输出转速和扭矩。在机动车的设计生产中，发动机的主要结构一般不作轻易改动，随着交通网络的发展，机动车面临的路况也呈多样化方向发展，特别是在乡村公路或崎岖的山路上，有些发动机的变档范围已不能满足行驶需要，在路况非常好的道路上，想提速却提不上，遇比较陡的坡路则出现动力不足的现象，使机动车的行驶道路范围受到影响。为此，曾有人在后桥上去掉原有的弧形盘齿-角齿传动结构，而改为在差速器的两端设置两对啮合直齿轮，其中两个直齿轮固定在差速壳上，另两个直齿轮空套在输入轴上，并在输入轴上的两空套直齿轮之间设置变档拨叉机构来实现变档。现有这种结构的可变档后桥结合发动机自带的变速箱，能扩大整车的变档范围，提高整车最佳行驶速度和爬坡能力。但由于是直齿啮合，单齿受力，而且其变档拨叉机构不能实现同步啮合，因此其变速比小，强度低，在变档过程中齿轮间瞬间快速结合，很容易打坏齿，从而带来安全隐患，也影响了后桥的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种机动车同步式可变档后桥，以解决现有可变档后桥变速比小，强度低，变档时不能实现同步啮合而容易打坏齿的问题。
为解决上述问题，本实用新型所述的机动车同步式可变档后桥，包括后桥壳、主减速壳、差速壳、角齿轴、左右半轴及差速器，主减速壳安装在后桥壳上，差速壳上固定有盆齿，盆齿与角齿轴的角齿端啮合，角齿轴的另一端伸出主减速壳，主减速壳上安装有箱体，箱体里设有花键轴，角齿轴及花键轴均通过轴承支撑在箱体上，花键轴上固套有低档主动齿及高档主动齿，角齿轴上活套有低档从动齿及高档从动齿，低档从动齿与高档从动齿之间设有同步离合器，同步离合器的外套通过拨叉与拨叉轴相联，拨叉轴的一侧设有拨叉轴控制器。
所述拨叉轴控制器可由调节螺栓、压缩弹簧及球头圆柱销构成，调节螺栓螺纹连接在箱体上，调节螺栓具有一端开口的腔室，压缩弹簧位于腔室中，拨叉轴上设有三个球面形凹槽，球头圆柱销的一头位于压缩弹簧中，其球头端与所述球面形凹槽相配。
本实用新型在角齿轴的一侧设置一根花键轴作为动力输入轴，在花键轴与角齿轴之间设置两对主、从动齿轮，不改变差速壳体上弧形盘齿与角齿轴角齿端的啮合结构，从而能保证较大的变速比，并且强度高。在角齿轴的两从动齿轮之间设置同步离合器，充分利用了同步离合器的结构特点，在发动机离合器的控制协调下，变档时，由同步离合器上的外齿套与空转的同步环相啮合后，再由同步环内锥面与低档从动齿轮或高档从动齿轮之间相配的外锥面由松到紧地逐渐结合，借助两锥面之间的摩擦力来实现双方的转速同步，再由双边的导向齿啮合。由于实现了同步啮合，消除了啮合双边的差速，从而避免瞬间硬连接形成的强大冲击力打坏齿。通过拨叉轴控制器的作用，拨叉轴在空档、低档或高档的任意位置均能可靠定位，从而可避免跳档现象的发生。
本实用新型的有益效果是与发动机自带的变速箱配合使用，可扩大机动车的变档变矩范围，提高机动车的最佳行驶速度和爬坡能力，并且变档的同步性好，能保障安全操作实施，结构紧凑、工作可靠，使用寿命长。
图1是本实用新型的主视图；图2是本实用新型的展示图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述如图1、图2所示，本实用新型所述的机动车同步式可变档后桥，由后桥壳1、主减速壳2、差速壳3、角齿轴4、盆齿5、箱体6、花键轴7、低档主动齿8、高档主动齿9、低档从动齿10、高档从动齿11、同步离合器12、拨叉13、拨叉轴14、调节螺栓15、压缩弹簧16、球头圆柱销17、连接盘18、同步环19、左右半轴20及差速器21等组成。主减速壳2用螺栓安装在后桥壳1上，盆齿5用螺栓固定在差速壳3上，盆齿5与角齿轴4的角齿端啮合构成后桥的主减速部分，角齿轴4的另一端伸出主减速壳2。箱体6用螺栓安装在主减速壳2上，并可根据需要转动任意角度安装，箱体6里设有花键轴7，角齿轴4及花键轴7均通过轴承支撑在箱体6上。低档主动齿8及高档主动齿9固套在花键轴7上，低档从动齿10及高档从动齿11活套在角齿轴4上，同步离合器12设在低档从动齿10与高档从动齿11之间。低档主动齿8与低档从动齿10，高档主动齿9与高档从动齿11均为常啮合状态，并均设计为抗冲击力的斜齿。同步离合器12上装有同步环19，同步离合器12的外套12a通过拨叉13与拨叉轴14相联，拨叉轴控制器设于拨叉轴14的一侧。同步离合器12的齿座12b套在花键轴7上，齿座12b与外套12a卡接在一起，同步环19套在齿座12b上，同步环19与低档从动齿10及高档从动齿11之间为相配的内外锥形面。
图1、图2示出拨叉轴控制器由调节螺栓15、压缩弹簧16及球头圆柱销17构成，调节螺栓15螺纹连接在箱体6上，调节螺栓15具有一端开口的腔室15a，压缩弹簧16位于腔室15a中，拨叉轴14上设有三个球面形凹槽14a，球头圆柱销17的一头位于压缩弹簧16中，其球头端与所述球面形凹槽14a相配。球面形凹槽14a的高度约为球头圆柱销17球头端半径的2/5。当推动拨叉轴14使居中的球面形凹槽14a与球头圆柱销17的球头端配合时，拨叉13处于空档位置，上方那个球面形凹槽14a与球头圆柱销17的球头端配合时，拨叉13处于高档位置，下方那个球面形凹槽14a与球头圆柱销17的球头端配合时，拨叉13处于低档位置。在压缩弹簧16的作用下，球头圆柱销17的球头端能对拨叉轴14进行轴向限位，防止拨叉轴14随意轴向移动而引发跳档。还可通过调节螺栓15对球头圆柱销17作用在拨叉轴14径向上的力进行调整。
图1、图2还示出箱体6由主箱体6a、箱盖6b及拨叉盖6c组成，箱盖6b通过螺栓固定在主箱体6a上，拨叉盖6c通过螺栓固定在主箱体6a与箱盖6b之间。将箱体6分成这三部分，便于拆装和维修。
从图1、图2还可看出花键轴7的动力输入端安装有连接盘18，用来连接传动轴，是传动轴与花键轴7之间的扭矩传递更可靠。
工作原理当拨叉13处于空档位置，即同步离合器12处于低档从动齿10与高档从动齿11之间的中间位置，同步离合器12不与低档从动齿10和高档从动齿11发生作用，两组主从动齿轮副处于自由结合状态，该后桥不传递动力。机动车行驶时，同步离合器12要与低档从动齿10或高档从动齿11结合传递扭矩。当机动车在行驶中想提速，以达到最佳行驶速度，如果后桥处于低档位置而发动机已达到最高档，可拨动拨叉轴14，使拨叉13带动同步离合器12与高档从动齿11结合，花键轴7上的扭矩通过高档主动齿9、高档从动齿11及同步离合器12传递到角齿轴4上，实现增速。当然，发动机在其它档的时候也可通过让后桥从低档切换到高档来实现增速。当机动车爬坡，或在田间行驶而出现动力不足时，如果后桥处于高档位置但发动机已处于最低挡(一档)，可拨动拨叉轴14，使拨叉13带动同步离合器12向低档从动齿11一侧移动，使同步环12c的内锥面与低档从动齿11的外锥面结合，花键轴7上的扭矩通过低档主动齿9、低档从动齿11及同步离合器12传递到角齿轴4上，实现减速，动力得以增强。当然，发动机在其它档的时候也可通过让后桥从高档切换到低档来实现减速提矩。该后桥与机动车发动机变速箱结合使用(后桥变档时，发动机离合器需脱离动力源)，可双倍扩大机动车的变档范围，由于以同步离合器12作为变档离合机构，可实现在发动机变速箱的任意档位置对该后桥进行变档。
权利要求1.一种机动车同步式可变档后桥，包括后桥壳(1)、主减速壳(2)、差速壳(3)、角齿轴(4)、左右半轴(20)及差速器(21)，主减速壳(2)安装在后桥壳(1)上，差速壳(3)上固定有盆齿(5)，盆齿(5)与角齿轴(4)的角齿端啮合，角齿轴(4)的另一端伸出主减速壳(2)，其特征是主减速壳(2)上安装有箱体(6)，箱体(6)里设有花键轴(7)，角齿轴(4)及花键轴(7)均通过轴承支撑在箱体(6)上，花键轴(7)上固套有低档主动齿(8)及高档主动齿(9)，角齿轴(4)上活套有低档从动齿(10)及高档从动齿(11)，低档从动齿(10)与高档从动齿(11)之间设有同步离合器(12)，同步离合器(12)的外套(12a)通过拨叉(13)与拨叉轴(14)相联，拨叉轴(14)的一侧设有拨叉轴控制器。
2.根据权利要求1所述的机动车同步式可变档后桥，其特征是所述拨叉轴控制器由调节螺栓(15)、压缩弹簧(16)及球头圆柱销(17)构成，调节螺栓(15)螺纹连接在箱体(6)上，调节螺栓(15)具有一端开口的腔室(15a)，压缩弹簧(16)位于腔室(15a)中，拨叉轴(14)上设有三个球面形凹槽(14a)，球头圆柱销(17)的一头位于压缩弹簧(16)中，其球头端与所述球面形凹槽(14a)相配。
3.根据权利要求1所述的机动车同步式可变档后桥，其特征是所述箱体(6)由主箱体(6a)、箱盖(6b)及拨叉盖(6c)组成，箱盖(6b)通过螺栓固定在主箱体(6a)上，拨叉盖(6c)通过螺栓固定在主箱体(6a)与箱盖(6b)之间。
4.根据权利要求1所述的机动车同步式可变档后桥，其特征是所述花键轴(7)的动力输入端安装有连接盘(18)。
专利摘要一种机动车同步式可变档后桥，差速壳(3)上固定有盆齿(5)，盆齿(5)与角齿轴(4)啮合，主减速壳(2)上装有箱体(6)，箱体(6)里有花键轴(7)，花键轴(7)上固套有低档主动齿(8)及高档主动齿(9)，角齿轴(4)上活套有低档从动齿(10)及高档从动齿(11)，低档从动齿(10)与高档从动齿(11)之间有同步离合器(12)，同步离合器(12)的外套上通过拨叉(13)与拨叉轴(14)相联，拨叉轴(14)的一侧有拨叉轴控制器。本实用新型与发动机自带的变速箱配合使用，可安全地扩大机动车的变档变矩范围，提高机动车的最佳行驶速度和爬坡能力，并且变档的同步性好，不会打坏齿，结构紧凑、工作可靠，使用寿命长。
文档编号F16H3/02GK2802191SQ20052000946
公开日2006年8月2日 申请日期2005年6月13日 优先权日2005年6月13日
发明者吴先友 申请人:吴先友