一种倒挡装置、汽车变速箱和汽车的制作方法

本实用新型涉及一种倒挡装置、汽车变速箱和汽车，尤其涉及一种用于汽车变速箱的倒挡装置。

背景技术：

随着汽车工业的飞速发展，汽车新技术日新月异，消费者在追求功能性的同时，也越来越追求汽车的舒适性，尤其随着混动及电动车的普及，从技术上对舒适性和噪声控制上也提出了更高的要求。倒挡作为变速箱不可或缺的一部分，常用的直齿倒挡装置在舒适性上面临着较大的挑战。

如图1所示为根据现有技术的传统直齿倒挡装置，主要包括输入轴91、输出轴92和倒挡轴93三个部分，倒挡齿位于常啮合的一挡齿轮97和二挡齿轮98中间，倒挡主动齿94与输入轴91为一体，倒挡从动齿95位于一二挡同步器齿套上，倒挡轴93直接支撑在壳体上，倒挡惰轮96空套在倒挡轴93上，挂倒挡时，通过倒挡拨叉拨动倒挡惰轮96，倒挡惰轮96先与输入轴上的倒挡齿94啮合，然后倒挡齿94再与一二挡同步器齿套95啮合，从而实现倒挡功能。传统的倒挡装置受挂挡方式限制，只能设计为直齿结构，然而直齿齿轮重合度低，运行平稳性较差，nvh性能不佳；另外，这种结构挂挡时以少数齿切入啮合，挂挡冲击较大，倒挡挂入率低，而且倒挡惰轮要与输入轴啮合后再与齿套啮合，挂挡时容易出现明显的两段感，倒挡挂挡的舒适性差；将倒挡布置在一二挡同步器上也限制了同步器的尺寸，较小的同步器意味着较小的同步摩擦面积，尤其在中心距较小的情况下，对一二挡的换挡性能不利。

中国专利“一种汽车变速器倒挡装置（专利号cn201420010636.x）”，在2014年1月8日公开了一种全同步换挡的倒挡机构，如图2，输出轴101作为倒挡动力流的中间轴，一挡从动齿轮102同时与一挡主动齿轮103和倒挡齿轮104常啮合，倒挡轴105上集成主减主动齿轮与主减速齿轮106啮合，挂倒挡时，倒挡拨叉操纵倒挡同步器107向右挂挡，动力由输入轴110到一挡从动齿轮102再到倒挡齿轮104，再经同步器107传到倒挡轴，最后由倒挡轴输出到主减速齿轮106，最终实现倒挡功能。这种结构采用同步器换挡，且倒挡动力流上齿轮均为常啮合斜齿轮，可有效改善换挡性能及倒挡运行平稳性，但是此结构将倒挡轴作为动力输出轴，需要使用两个球轴承将倒挡轴支撑在壳体上，不利于整个轴系布局，同时也增加了壳体、轴承等零件的制造成本。

技术实现要素：

本实用新型的一个方面要解决的技术问题是如何提供一种既能提升倒挡换挡及运行性能，同时也能满足布置简单且成本较低的要求的倒挡装置。

此外，本实用新型的其它方面还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本实用新型提供了一种倒挡装置、汽车变速箱和汽车，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：

一种倒挡装置，用于汽车变速箱，其中，所述倒挡机构具有倒挡拨叉、倒挡齿套、倒挡轴、倒挡惰轮、输入轴、输出轴、倒挡从动齿轮、一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮和轴承，所述倒挡惰轮支承在所述倒挡轴上且能够在倒挡轴上自由旋转，所述一挡主动齿轮安装在输入轴上并能够与输入轴一起旋转，所述一挡主动齿轮与倒挡惰轮常啮合，所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮安装在输出轴上并能够与输出轴一起旋转，所述倒挡从动齿轮构造成与三挡从动齿轮一起转动，所述倒挡惰轮与倒挡从动齿轮常啮合，所述倒挡齿套构造成能够与倒挡惰轮接合并能够与倒挡惰轮一起转动，所述倒挡拨叉构造成能够沿轴向方向拨动倒挡齿套以使倒挡齿套与倒挡惰轮接合，从而使动力从一挡主动齿轮经倒挡惰轮、倒挡从动齿轮、三挡从动齿轮传递到输出轴上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述倒挡惰轮包括第一倒挡惰轮和第二倒挡惰轮，所述第一倒挡惰轮与一挡主动齿轮常啮合，所述第二倒挡惰轮与倒挡从动齿轮常啮合。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述倒挡轴直接支承在变速箱的壳体上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述第一倒挡惰轮通过第一倒挡止推轴承和第一滚针轴承支承在所述倒挡轴上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述第二倒挡惰轮通过第二倒挡止推轴承和第二滚针轴承支承在所述倒挡轴上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述倒挡齿套构造成能够与倒挡惰轮通过花键接合。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，在倒挡惰轮上构造有外花键，在倒挡齿套上构造有能够与所述外花键接合的内花键。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述倒挡惰轮、倒挡从动齿轮、一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮为斜齿轮。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种汽车变速箱，其中，所述汽车变速箱具有以上所述的倒挡装置。

根据本实用新型的再一方面，本实用新型提供了一种汽车，其中，所述汽车具有以上所述的汽车变速箱。

本实用新型的有益之处在于：

1.倒挡均使用常啮合的斜齿轮传递动力，斜齿轮重合度高，大大提升倒挡的运行平稳性及nvh性能；

2.采用齿套花键挂挡，多个花键齿同时切入，能减小挂挡冲击、提高挂挡成功率，并且不会产生挂挡的“两段感”，提升了倒挡的挂挡舒适性；

3.倒挡轴不需轴承直接支撑在壳体上，有利于轴系布局，同时花键齿套的径向直径比同步器结构小，且倒挡从动齿从一二挡齿套上释放出来后给一二挡同步器让出了更大的空间，有利于一二挡同步器的设计和一二挡换挡性能的提升；

4.一挡主动齿轮同时作为倒挡主动齿，倒挡从动齿轮与三挡从动齿轮焊接为一体，在提升倒挡换挡及运行性能的同时轴系的轴向布置更加紧凑，有利于变速箱在整车中的布局。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出根据现有技术的传统直齿倒挡装置的示意图，

图2示出根据现有技术的一种汽车变速器倒挡装置的示意图，

图3示出根据本实用新型的倒挡装置在倒挡空挡时的示意图，

图4示出根据本实用新型的倒挡装置在倒挡挂上挡时的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神的条件下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图3，其示出根据本实用新型的倒挡装置在倒挡空挡时的示意图。在根据图3的实施方案中，所述倒挡装置具有倒挡拨叉1、倒挡齿套2、倒挡轴3、第一倒挡惰轮4、第二倒挡惰轮5、输入轴6、输出轴7、倒挡从动齿轮8、一挡主动齿轮9、一挡从动齿轮10、二挡从动齿轮11、三挡从动齿轮12和轴承。所述倒挡轴3为非旋转轴，直接支承在变速箱壳体上，倒档轴3位于输入轴6和输出轴7侧，与输入轴输出轴呈三角布置。所述第一倒挡惰轮4和第二倒挡惰轮5支承在所述倒挡轴3上且能够在倒挡轴3上自由旋转，所述第一倒挡惰轮4通过第一倒挡止推轴承13和第一滚针轴承14支承在所述倒挡轴3上，所述第二倒挡惰轮5通过第二倒挡止推轴承15和第二滚针轴承16支承在所述倒挡轴3上。所述倒挡齿套2构造成能够与倒挡惰轮4、5通过花键接合并能够与倒挡惰轮4、5一起转动，在所述第一和第二倒挡惰轮4、5上构造有外花键，在所述倒挡齿套2上构造有能有所述外花键接合的内花键。所述一挡主动齿轮9安装在输入轴6上并能够与输入轴6一起旋转，在根据图3的实施例中，所述一挡主动齿轮9与输入轴6一体成型。所述一挡主动齿轮9与第一倒挡惰轮4常啮合，所述一挡从动齿轮10、二挡从动齿轮11和三挡从动齿轮12安装在输出轴7上并能够与输出轴7一起旋转，一档从动齿轮10和二档从动齿轮11通过滚针轴承支承在输出轴7上，三档从动齿轮12通过花键安装在输出轴7上。所述倒挡从动齿轮8与三挡从动齿轮12焊接在一起，并且通过花键与输出轴7连接，所以所述倒挡从动齿轮8与三挡从动齿轮12一起转动。所述第一倒挡惰轮4与一挡主动齿轮9常啮合，所以一档主动齿轮9同时用作倒档的主动齿轮。所述第二倒挡惰轮5与倒挡从动齿轮8相啮合。所述倒挡拨叉1构造成能够使倒挡齿套2通过其内花键与两个倒挡惰轮4、5的外花键接合，使动力从第一倒挡惰轮4传递到第二倒挡惰轮5，从第二倒挡惰轮5传递到倒挡从动齿轮8并经三挡从动齿轮12传递到输出轴7，最终由输出轴7输出到差速器总成。在该实施方案中，所有齿轮均采用常啮合的斜齿轮传递动力，斜齿轮重合度高、能够大大提升倒挡的运行平稳性及nvh性能。

参考图4，其是根据本实用新型的倒挡装置倒挡挂上挡时的结构示意图。挂挡时，通过倒挡拨叉1拨动倒挡齿套2，使倒挡齿套2的内花键与第一倒挡惰轮4和第二倒挡惰轮5的外花键接合，动力由输入轴6输入，经输入轴6的一挡主动齿轮9传递给与其常啮合的第一倒挡惰轮4，再经倒挡齿套2传递给第二倒挡惰轮5，然后传递给与第二倒挡惰轮5常啮合的倒挡从动齿轮8，经三挡从动齿轮12最后由输出轴7输出到变速箱差速器总成，最终实现动力流的反向和倒挡动力的输出。

根据本实用新型的倒挡装置既能有效提升倒挡换挡及运行性能又有利于布置、成本较低。

应当理解的是，本实用新型的倒挡装置可装设在各种变速箱中，如使用平行轴布置的手动变速箱、混动变速箱及减速箱，本实用新型的汽车变速箱可装设在各种车辆上，包括轿车、货车、客车、混合动力汽车、电动汽车等等。因此，本实用新型的主题还旨在保护装设有本实用新型的倒挡装置和汽车变速箱的各种车辆。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。