变速箱径推式齿轮啮合结构的制作方法

本发明属于变速箱变速齿轮改进技术，具体是通过控制齿轮内径推挂挡滑块来实现啮合的复合构造改进。

背景技术：

随着国家对汽车节能的标准要求日益严苛，各厂家除对发动机技术的提升外，在变速箱方面也在不断挖掘潜力。较常见的开发途径是通过对变速箱的档位增加来提高操控的舒适性以及改善燃油经济性。目前，手动挡（mt）和自动挡（at）汽车，变速箱从起初的3-6个前进挡逐渐增加至7-10个前进挡。然而随着档位的增加，变速箱体积、重量也在增加，致使各个汽车厂家在节能、减重的矛盾中艰难地寻找着平衡点。

现有汽车变速箱技术已经很成熟，各变速齿轮通过拨叉操作换挡，相邻齿轮间预留拨叉位导致存在较大的配合间隙，其构造原理决定了其无法有效地进行体积压缩，仅仅通过优化结构无法压缩各变速齿轮的装配宽度，所以增加挡位的同时必然导致变速箱体积变大和成本增加。尤其是横置发动机，由于空间十分有限，多档位的变速箱无法适应满足需求。虽然本田公司已研制出可用于横置发动机的10at变速箱，轴向长度有所减少，但是其构造更加复杂，体积大、重量大的问题依旧没有得到很好地改善。所以，对发动机的结构简化和体积优化的期望，以提供新式变速箱换挡结构的方式更容易实现。

技术实现要素：

针对传统变速箱结构形式基本定型，优化空间有限的现状，以及无法同时满足增加挡位和缩小体积的问题，本发明从改进变速齿轮角度进行改进，提供一种变速箱径推式齿轮啮合结构，从而为变速箱结构简化和体积能够有效压缩提供技术基础。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种变速箱径推式齿轮啮合结构，包括传动轴和变速齿轮，传动轴内侧的一段设有内腔或者全部贯穿设有内腔，传动轴安装变速齿轮的位置的内腔壁上，沿圆周均布开设有t型的齿块滑槽，各齿块滑槽包括中心孔和其两侧的限位台肩，各齿块滑槽内匹配套装有t型的径推挂挡齿块，每个径推挂挡齿块的内端设置伸缩体，外端设置有向两侧凸出的齿肩，伸缩体匹配插入所述中心孔，齿肩外表面分别有齿段。

其中，所述变速齿轮为环齿轮，其外缘分布的齿为外环齿，其内缘分布的齿为内环齿，且位于内环齿两侧分别设置有轴承套并安装有支撑轴承，所述传动轴安装在该支撑轴承内。

又在所述传动轴内腔中套装有轴移块，轴移块外侧套装轴承后构成轴移换挡滑块，轴移换挡滑块移动至变速齿轮位置时，其轴承外圈支撑在所述径推挂挡齿块的伸缩体内端，同时沿径向推动各径推挂挡齿块向外移动。当所述径推挂挡齿块沿径向向外滑动后，位于所述齿肩表面的齿段能与所述内环齿啮合。

同时，在所述t型的齿块滑槽的两侧分别开有弹簧安装槽并设置定位柱，回位弹簧的两端分别连接对应的定位柱，回位弹簧的中部挂接在径推挂挡齿块的伸缩体表面设置的退挡柱上。

一种变速箱径推式齿轮啮合结构，包括传动轴，所述传动轴上通过支撑轴承套装有直径依次增大或减小的环齿轮，所述环齿轮的外环壁设置有外环齿、内环壁设置有内环齿，传动轴内设置有中心空腔，传动轴上安装有环齿轮的位置处沿环形均匀开有齿块滑槽，所述齿块滑槽的槽口被环齿轮的内环齿封堵、槽底与中心空腔贯通，齿块滑槽内壁设置有限位台肩，所述限位台肩处卡装有径推挂挡齿块，所述径推挂挡齿块的内端面伸出槽底，径推挂挡齿块的外端面设置有能够与环齿轮的内环齿相互啮合的挂挡齿。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述内环齿设置于环齿轮内环壁的中心位置，支撑轴承对称安装于内环齿的左、右两侧，环齿轮通过支撑轴承套装于传动轴上。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述传动轴上位于同一环齿轮内环壁处沿环形均匀设置有3-5个齿块滑槽，位于同一环齿轮内环壁处的齿块滑槽的槽口共同被该环齿轮的内环齿封堵。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述齿块滑槽的槽底设置有与中心空腔贯通的中心孔，所述径推挂挡齿块包括齿肩和伸缩体，所述齿肩卡装于限位台肩处，挂挡齿设置于齿肩外端面，所述伸缩体设置于中心孔中，伸缩体的厚度为a，中心孔的深度为b，其中a>b。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述齿肩与限位台肩呈直角面接触卡装。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述伸缩体朝向中心空腔的端面为中心凸起的弧面。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述齿块滑槽内设置回位弹簧，所述回位弹簧的两端安装于槽壁上，回位弹簧的中部与伸缩体连接，所述回位弹簧能够提供将向外顶出的径推挂挡齿块向内回弹的弹力。

上述的变速箱径推式齿轮啮合结构，所述齿块滑槽的槽壁上对称开有弹簧安装槽，弹簧安装槽中设置有连接柱，所述回位弹簧的两端固定于弹簧安装槽内的连接柱上，所述伸缩体上设置有退挡柱，回位弹簧的中部与退挡柱连接。

本发明的有益效果：本发明的变速箱径推式齿轮啮合结构，结构简单；体积更小，重量更轻，减少了中间轴及中间轴上的啮合齿轮；减少了各个档位齿轮的中间齿轮、同步器齿座、同步器等部件，体积及重量有明显的减小和下降；并且该换挡齿轮结构操作简单，实现了较多档位的变速。

附图说明

图1是本发明中环齿轮的结构示意图。

图2是图1还齿轮装配支撑轴承的结构示意图。

图3是图1中a-a剖面结构示意图。

图4是传动轴装配径推挂挡齿块的结构示意图。

图5是径推挂挡齿块与环齿轮啮合的上挡状态示意图。

图6是径推挂挡齿块与环齿轮分离的退挡状态示意图。

图中：1-传动轴，2-环齿轮，201-外环齿，202-内环齿，203-支撑轴承，3-中心空腔，4-齿块滑槽，401-限位台肩，402中心孔，6-径推挂挡齿块，601-齿肩，602-伸缩体，603-挂挡齿，7-轴移换挡滑块，701-滑动轴承，8-轴承套，9-弹簧安装槽，10-回位弹簧，11-定位柱，12-退挡柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：一种变速箱径推式齿轮啮合结构如图1-图5所示。其中本实施例采用了如图1所示的传动轴1作为变速齿轮。该传动轴1的外缘分布的齿为外环齿201，其内缘分布的齿为内环齿202。位于内环齿202两侧分别设置有轴承套8，如图2和图3所示，在两侧轴承套8内分别套装有支撑轴承203。将传动轴1安装在该支撑轴承203内，从而变速齿轮能够沿传动轴1自由转动。

如图4所示，所采用的传动轴1，其内侧的一段设有内腔或者全部贯穿设有内腔。传动轴1内腔壁上，沿圆周均布开设有t型的齿块滑槽4，图4可以看出，各齿块滑槽4包括中心孔402和其两侧的限位台肩401，各齿块滑槽4内匹配套装有t型的径推挂挡齿603块6。其中，每个径推挂挡齿603块6的内端设置伸缩体602，外端设置有向两侧凸出的齿肩601，伸缩体602匹配插入所述中心孔402，齿肩601外表面分别有齿段。

在传动轴1内腔中套装有轴移块，如图5和图6所示，同时，在轴移块外侧套装滑动轴承701后构成轴移换挡滑块7。当轴移换挡滑块7如图5所示移动至变速齿轮位置时，其轴承外圈支撑在所述径推挂挡齿603块6的伸缩体602内端，同时沿径向推动各径推挂挡齿603块6向外移动。当所述径推挂挡齿603块6沿径向向外滑动后，位于所述齿肩601表面的齿段能与所述内环齿202啮合，从而使相应的变速齿轮与传动轴1连为一体，传动轴1转动能够带动该变速齿轮转动，同样变速齿轮转动能够带动传动齿轮转动。

为使各径推挂挡齿603块6能够缩推，还需要在t型的齿块滑槽4的两侧分别开有弹簧安装槽9并设置定位柱11，如图4所示，回位弹簧10的两端分别连接对应的定位柱11，回位弹簧10的中部挂接在径推挂挡齿603块6的伸缩体602表面设置的退挡柱12上。

当轴移换挡滑块7如图6所示脱离变速齿轮位置时，轴移换挡滑块7不再接触各径推挂挡齿603块6，位于齿肩601表面的齿段能脱离内环齿202。各径推挂挡齿603块6在回位弹簧10作用下分别沿径向向内滑动收缩，齿肩601表面的齿段能不再与内环齿202啮合。从而使传动轴1与相应变数齿轮处于脱离状态。

驱动轴移换挡滑块7沿轴向运动的方式多样，例如可以在轴移块上中下设置螺孔并安装调节螺杆，轴移块上同时设置导向孔并分别安装导向杆。或者在轴移块上设置两个平行的螺孔并分别安装调节螺杆，两调节螺杆的端部通过同步齿轮传动连接，其中一根调节螺杆与电机转轴传动连接。

实施例2：另一种变速箱径推式齿轮啮合结构，如图1-6所示，包括传动轴1，传动轴1外通过支撑轴承203套装有直径依次增大或减小的环齿轮2，环齿轮2的外环壁设置有外环齿201、内环壁设置有内环齿202，并且内环齿202设置于环齿轮内环壁的中心位置，支撑轴承503对称安装于内环齿的左、右两侧；只有当环齿轮2的内环齿202与径推挂挡齿块6的挂挡齿203咬合时，传动轴1上相应的环齿轮2才会转动；传动轴1内设置有中心空腔3，在传动轴1上沿环形均匀分布有槽底与中心空腔3贯通的齿块滑槽4，齿块滑槽4分别对应位于每个环齿轮2的内侧，所以位于同一环齿轮2内侧的四个齿块滑槽4的槽口共同被同一环齿轮2的内壁封堵，齿块滑槽4内壁设置有限位台肩401，限位台肩401处卡装有径推挂挡齿块6，齿块滑槽4的槽底设置有与中心空腔3贯通的中心孔402，径推挂挡齿块6的内端面通过中心孔402伸出槽底，保证其能够被向外顶出，其中，径推挂挡齿块6包括外端的齿肩601和内端的伸缩体602，齿肩601与限位台肩401呈直角面卡装，使限位台肩401阻挡径推挂挡齿块6向中心空腔3移动，同时由于齿块滑槽4的槽口被环齿轮2的内壁封堵，保证了径推挂挡齿块6也不会从齿块滑槽4中脱落，齿肩601的外端面设有挂挡齿603，挂挡齿603能够与内环齿202啮合，伸缩体602设置于中心孔402中，伸缩体602的厚度为a，中心孔402的深度为b，其中a>b，保证伸缩体602的下端面穿过中心孔402延伸至中心空腔3中，并且伸缩体602朝向中心空腔3的端面为中心凸起的弧面，便于轴移换挡滑块7轴向移动时能够顺利将径推挂挡齿块6顶出；齿块滑槽4的槽壁上对称开有弹簧安装槽9，弹簧安装槽9中设置有定位柱11，通过两个定位柱11固定安装有回位弹簧10，伸缩体602上设置有退挡柱12，回位弹簧10的中部与退挡柱12连接，当挂挡时，伸缩体602向外顶出，退档柱12带动回位弹簧10一起向外弯曲，回位弹簧10能够提供将向外顶出的径推挂挡齿块6向内回弹的弹力，当换挡后，原来被挂挡的径推挂挡齿块6能够被相应的回位弹簧10拉回至原来的位置（径推挂挡齿块6的挂挡齿603与环齿轮2的内环齿202分离的位置状态），并且此时回位弹簧10回弹呈直线状态，此时的回位弹簧10对径推挂挡齿块6没有弹力；本实施例中，推动径推挂挡齿块6径向移动的部件为轴移换挡滑块7和套装于轴移换挡滑块7上的滑动轴承701，轴移换挡滑块7套装于螺杆上，螺杆与动力装置传动连接，螺杆转动带动轴移换挡滑块7沿轴移动，当轴移换挡滑块7移动至某径推挂挡齿块6处，滑动轴承701可将该径推挂挡齿块6向外顶出并且使该径推挂挡齿块6外缘的挂挡齿603与环齿轮2内壁的内环齿202啮合，进而将该环齿轮2所对应的具有一定传动比的变速齿轮对实现啮合传动。