全地形车及其换挡机构的制作方法

1.本实用新型涉及权车辆技术领域，尤其是涉及一种全地形车及其换挡机构。


背景技术：

2.相关技术中的全地形车的换挡机构，通常采用爪式滑套(例如三爪滑套)，爪式滑套在二轴(传动轴)滑动和不同挡位的齿轮配合，实现全地形车的挡位变化，但是换挡机构不易换挡，换挡冲击大且顺畅度低，导致车辆只能在怠速(即空挡位)时才可以换挡，降低换挡的便捷性，并且换挡机构受到加工精度和装配的影响大，不好控制。
3.一些全地形车的换挡机构使用同步器进行换挡，但是换挡机构加工困难，并且换挡流畅度不高、换挡冲击力大。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种全地形车的换挡机构，该全地形车的换挡机构具有加工简单、挡流畅度高和换挡冲击力小等优点。
5.本实用新型还提出一种具有上述全地形车的换挡机构的全地形车。
6.为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面实施例提出一种全地形车的换挡机构，所述全地形车的换挡机构具有第一挡位、第二挡位和空挡位，全地形车的换挡机构包括：第一轴，所述第一轴上间隔设有第一挡主动齿轮和第二挡主动齿轮；第二轴，所述第二轴上间隔设有相对于其可转动的第一挡从动齿轮和第二挡从动齿轮，所述第一挡从动齿轮和第二挡从动齿轮空套在所述第二轴上，所述第一挡主动齿轮和所述第一挡从动齿轮啮合且所述第二挡主动齿轮和所述第二挡从动齿轮啮合，所述第一挡从动齿轮的外周面设有同步转动的第一花键，所述第二挡从动齿轮的外周面设有同步转动的第二花键；同步器，所述同步器包括同步环座和拨套，所述同步环座安装于所述第二轴且与所述第二轴同步转动，所述同步环座的外周面设有第三花键，所述拨套的内周面设有与所述第三花键配合的第四花键，所述拨套通过所述第三花键和所述第四花键配合相对于所述同步环座滑动；其中，所述换挡机构位于第一挡位时，所述第四花键分别与所述第一花键和所述第三花键配合，所述换挡机构位于第二挡位时，所述第四花键分别与所述第二花键和所述第三花键配合，所述换挡机构位于空挡位时，所述第四花键与所述第三花键配合。
7.根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构具有加工简单、换挡流畅度高和换挡冲击力小等优点。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述同步环座的内周面设有第五花键，所述第二轴的外周面设有第六花键，所述第五花键和所述第六花键配合。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述同步器还包括：第一同步环，所述第一同步环设于所述同步环座与所述第一挡从动齿轮之间，所述第一同步环设有第一锥面，所述第一挡从动齿轮设有第二锥面；第二同步环，所述第二同步环设于所述同步环座与所述第二挡
从动齿轮之间，所述第二同步环设有第三锥面，所述第二挡从动齿轮设有第四锥面；其中，所述拨套从所述空挡位向所述第一挡位移动时带动所述第一同步环向所述第一挡从动齿轮移动，且所述第一锥面与所述第二锥面接触；所述拨套从所述空挡位向所述第二挡位移动时带动所述第二同步环向所述第二挡从动齿轮移动，且所述第三锥面与所述第四锥面接触。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一锥面形成于所述第一同步环的内周面，所述第一锥面的直径沿从所述同步环座向所述第一挡从动齿轮的方向逐渐增大，所述第二锥面的直径沿从所述第一挡从动齿轮向所述同步环座的方向逐渐减小；所述第三锥面形成于所述第二同步环的内周面，所述第三锥面的直径沿从所述同步环座向所述第二挡从动齿轮的方向逐渐增大，所述第四锥面的直径沿从所述第二挡从动齿轮向所述同步环座的方向逐渐减小。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第一花键和所述第一挡从动齿轮为一体成型或者分体成型，所述第二花键和所述第二挡从动齿轮为一体成型或者分体成型；所述第二锥面和所述第一挡从动齿轮为一体成型或者分体成型，所述第四锥面和所述第二挡从动齿轮为一体成型或者分体成型。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述同步环座的轴向两端分别设有第一环槽和第二环槽，所述第一同步环伸入所述第一环槽，所述第二同步环伸入所述第二环槽。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一同步环的外周面设有第七花键，所述第二同步环的外周面设有第八花键，其中，所述拨套从所述空挡位向所述第一挡位移动时所述第四花键与所述第七花键配合；所述拨套从所述空挡位向所述第二挡位移动时所述第四花键与所述第八花键配合。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一挡从动齿轮包括与所述第一挡主动齿轮啮合的第一啮合部，所述第一花键位于所述第一啮合部和所述第二锥面之间；
15.所述第二挡从动齿轮包括与所述第二挡主动齿轮啮合的第二啮合部，所述第二花键位于所述第二啮合部和所述第四锥面之间。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述的全地形车的换挡机构还包括：执行机构，所述执行机构与所述拨套配合以驱动所述拨套移动，所述执行机构包括换挡电机或者手动拉线。
17.根据本实用新型的第二方面实施例提出一种全地形车，所述全地形车包括根据本实用新型第一方面实施例的全地形车的换挡机构。
18.根据本实用新型的第二方面实施例的全地形车，通过根据本实用新型第一方面实施例的全地形车的换挡机构，具有加工简单、挡流畅度高和换挡冲击力小等优点。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构的结构示意图。
22.图2是根据本实用新型另一实施例的全地形车的换挡机构的结构示意图。
23.图3是根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构的空挡位的位置示意图。
24.图4是根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构的第一挡位的位置示意图。
25.图5是根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构的第二挡位的位置示意图。
26.图6是根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构的第二轴和同步器的爆炸图。
27.附图标记：
28.换挡机构1、
29.第一轴100、第一挡主动齿轮110、第二挡主动齿轮120、
30.第二轴200、第一挡从动齿轮210、第一花键211、第二锥面212、第一啮合部213、第二挡从动齿轮220、第二花键221、第四锥面222、第二啮合部223、第六花键230、
31.同步器300、同步环座310、第三花键311、第五花键312、第一环槽313、第二环槽314、拨套320、第四花键321、第一同步环330、第一锥面331、第七花键332、第二同步环340、第三锥面341、第八花键342、凹槽350、
32.换挡轴400、
33.换挡拨叉500、
34.换挡鼓600、
35.换挡件700。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构1。
40.如图3
‑
图5所示，根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构1具有第一挡位、第二挡位和空挡位，换挡机构1包括第一轴100、第二轴200和同步器300。
41.第一轴100上间隔设有第一挡主动齿轮110和第二挡主动齿轮120，第二轴200上间隔设有相对于其可转动的第一挡从动齿轮210和第二挡从动齿轮220，第一挡从动齿轮210和第二挡从动齿轮220空套在第二轴200上，第一挡主动齿轮110和第一挡从动齿轮210啮合且第二挡主动齿轮120和第二挡从动齿轮220啮合，第一挡从动齿轮210 的外周面设有与其同步转动的第一花键211，第二挡从动齿轮220的外周面设有与其同步转动的第二花键221。
42.同步器300包括同步环座310和拨套320，同步环座310安装于第二轴200且与第二轴200同步转动，同步环座310的外周面设有第三花键311，拨套320的内周面设有与第三花
键311配合的第四花键321，拨套320通过第三花键311和第四花键321键配合相对于同步环座310滑动。
43.其中，换挡机构1位于第一挡位时，第四花键321分别与第一花键211和第三花键 311配合，换挡机构1位于第二挡位时，第四花键321分别与第二花键221和第三花键 311配合，换挡机构1位于空挡位时，第四花键321与第三花键311配合。
44.举例而言，第四花键321可以与第一花键211、第二花键221和第三花键311间隙配合。
45.可以理解的是，第一挡从动齿轮210和第二挡从动齿轮220空套在第二轴200上，即第一挡从动齿轮210和第二挡从动齿轮220不随着第二轴200的转动而转动，换言之，第二轴200也不随着第一挡从动齿轮210或者第二挡从动齿轮220的转动而转动。
46.下面举例描述换挡机构1的工作原理：换挡机构1位于所述第一挡位时，第四花键 321分别与第一花键211和第三花键311配合，使第二轴200的转速与第一挡从动齿轮210的转速相同，第一挡从动齿轮210和第一挡主动齿轮110啮合，确定了第二轴200 和第一轴100之间的转速比例；换挡机构1位于所述第二挡位时，第四花键321分别与第二花键221和第三花键311配合，使第二轴200的转速与第二挡从动齿轮220的转速相同，第二挡从动齿轮220和第二挡主动齿轮120啮合，确定了第二轴200和第一轴100 之间的转速比例；换挡机构1位于空挡位时，第二轴200不随着第一轴100的转动而转动。
47.根据本实用新型实施例的换挡机构1，通过设置包括同步环座310和拨套320的同步器300，且同步环座310与第二轴200同步转动，拨套320通过第三花键311和第四花键321键配合相对于同步环座310滑动，即驱动拨套320在同步环座310的轴向移动，既可以实现换挡机构1的换挡，操作和结构简单，易于实现。
48.另外，第一挡从动齿轮210的外周面设有第一花键211，第二挡从动齿轮220的外周面设有第二花键221，同步环座310的外周面设有第三花键311，由于外部空间更为广阔，第一花键211和第二花键221分别设于两个从动齿轮的外周面，且第三花键311 也设于同步环座310的外周面，因此可以降低换挡机构1的加工难度。并且拨套320的内周面设有第四花键321，且第四花键321分别可以与第一花键211、第二花键221和第三花键311配合，由于拨套320在不同挡位分别套设第一花键211、第二花键221和第三花键311，相比于将拨套320通过滑动插入从动齿轮而实现换挡的方式，提高了换挡机构1的挡流畅度，进而可以减小了换挡冲击力，提高了驾车舒适性。
49.如此，根据本实用新型实施例的换挡机构1具有加工简单、换挡流畅度高和换挡冲击力小等优点。
50.根据本实用新型的一些实施例，如图3
‑
图5所示，同步环座310的内周面设有第五花键312，第二轴200的外周面设有第六花键230，第五花键312和第六花键230配合。如此，固定同步环座310和第二轴200的相对位置，并且同步环座310和第二轴200周向同步转动，实现同步环座310的转速与第二轴200的转速相同。
51.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，同步器300还包括第一同步环330和第二同步环340，第一同步环330设于同步环座310与第一挡从动齿轮210之间，第一同步环330设有与其同步转动的第一锥面331，第一挡从动齿轮210设有与其同步转动的第二锥面212，第二同步环340设于同步环座310与第二挡从动齿轮220之间，第二同步环340设有与其同步
转动的第三锥面341，第二挡从动齿轮220设有与其同步转动的第四锥面222。
52.拨套320从所述空挡位向所述第一挡位移动时带动第一同步环330向第一挡从动齿轮210轮移动，且第一锥面331与第二锥面212配合，即第一锥面331与第二锥面212 之间的摩檫力逐渐增加，第一挡从动齿轮210的转速和第一同步环330的转速逐渐接近，直至第四花键321和第一花键211相配合，此时第一挡从动齿轮210的转速、同步器300 的转速和第二轴200的转速相同，以使换挡机构1位于所述第一挡位。
53.拨套320从所述空挡位向所述第二挡位移动时带动第二同步环340向第二挡从动齿轮220移动，且第三锥面341与第四锥面222配合，即第三锥面341与第四锥面222之间的摩檫力逐渐增加，第二挡从动齿轮220的转速和第二同步环340的转速逐渐接近，从而第四花键321和第一花键211相配合，此第二挡从动齿轮220的转速、同步器300 的转速和第二轴200的转速相同，以使换挡机构1位于所述第二挡位。
54.如此，可以进一步减小换挡冲击力，且同步性更好，使换挡更加顺畅。
55.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一锥面331形成于第一同步环330 的内周面，第一锥面331的直径沿从同步环座310向第一挡从动齿轮210的方向逐渐增大，第二锥面212的直径沿从第一挡从动齿轮210向同步环座310的方向逐渐减小。这样拨套320从所述空挡位向所述第一挡位移动时，便于第一挡从动齿轮210不断伸入第一同步环330，进而不断提高第一锥面331和第二锥面212之间摩檫力，实现第一挡从动齿轮210的转速和第一同步环330的转速逐渐接近，减少换挡冲击力，提高换挡流畅性；
56.第三锥面341形成于第二同步环340的内周面，第三锥面341的直径沿从同步环座 310向第二挡从动齿轮220的方向逐渐增大，第四锥面222的直径沿从第二挡从动齿轮 220向同步环座310的方向逐渐减小。这样拨套320从所述空挡位向所述第二挡位移动时，便于第二挡从动齿轮220不断伸入第二同步环340，进而不断提高第三锥面341和第四锥面222之间摩檫力，实现第二挡从动齿轮220的转速和第二同步环340的转速逐渐接近，减少换挡冲击力，提高换挡流畅性。
57.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一花键211和第一挡从动齿轮210 为一体成型或者分体成型，第二花键221和第二挡从动齿轮220为一体成型或者分体成型。第二锥面212和第一挡从动齿轮220为一体成型或者分体成型，第四锥面222和第二挡从动齿轮220为一体成型或者分体成型。如此，可以根据不同的使用情况和生产设备，选择不同的生产加工方式，提高了换挡机构1的适用性。
58.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，同步环座310的轴向两端分别设有第一环槽313和第二环槽314，第一同步环330伸入第一环槽313，第二同步环340伸入第二环槽314。其中，第一环槽313和第二环槽314不连通，第二锥面212伸入第一环槽313，第四锥面222伸入第二环槽314，第二锥面212推动第一同步环330止抵于第一环槽313的侧壁，第四锥面222推动第二同步环340止抵于第二环槽314的侧壁。
59.如此，可以减少换挡机构1的体积，提高了换挡机构1的紧密度，有利于换挡机构 1的小型化，并且第一挡从动齿轮210和第一环槽313限定了第一同步环330在第二轴 200径向方向的位置，第二挡从动齿轮220和第二环槽314限定了第二同步环340在第二轴200径向方向的位置，防止了换挡机构1在换挡过程中第一同步环330和第二同步环340晃动，保证第一同步环330和第二同步环340只沿第二轴200的轴向移动，提高了换挡机构1的可靠性。
60.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一同步环330的外周面设有第七花键332，第二同步环340的外周面设有第八花键342。
61.其中，拨套320从所述空挡位向所述第一挡位移动时第四花键321与第七花键332 配合；拨套320从所述空挡位向所述第二挡位移动时第四花键321与第八花键342配合。
62.可以理解的是，第四花键321与第七花键332配合，即第一同步环330和拨套320 之间至少周向固定；第四花键321与第八花键342配合，即第二同步环340和拨套320 之间至少周向固定。
63.这样增加了换挡机构1位于所述第一挡位时，第一同步环330和拨套320之间的稳定性提高，进而保证了换挡机构1位于所述第一挡位时各部件的配合紧密性高，并且第一同步环330和拨套320之间的摩檫力更大，更便于拨套320驱动第一同步环330向第一挡从动齿轮210移动；同时增加了换挡机构1位于所述第二挡位时，第二同步环340 和拨套320之间的稳定性提高，进而保证了换挡机构1位于所述第二挡位时各部件的配合紧密性高，并且第二同步环340和拨套320之间的摩檫力更大，更便于拨套320驱动第二同步环340向第二挡从动齿轮220移动。
64.根据本实用新型的一些实施例，如图1
‑
图2所示，全地形车的换挡机构1还包括执行机构，所述执行机构可以包括换挡轴400、换挡拨叉500、换挡鼓600和换挡件700。
65.换挡轴400的轴向与第一轴100的轴向、第二轴200的轴向平行设置，换挡拨叉500 沿换挡轴400的轴向可移动地安装于换挡轴400，即换挡拨叉500沿第一轴100的轴向和第二轴200的轴向可移动。换挡拨叉500的一端与拨套320配合以驱动拨套320移动，换挡拨叉500的另一端配合于换挡鼓600，换挡鼓600转动时带动换挡拨叉500沿换挡轴400的轴向移动，换挡件700与换挡鼓600相连以驱动换挡鼓600转动。
66.举例而言，换挡鼓600的外周面可以设有滑槽，所述滑槽沿换挡鼓600轴向和周向同时延伸，换挡拨叉500的所述另一端位于所述滑槽内。换挡鼓600转动时所述另一端沿所述滑槽滑动。这样通过换挡拨叉500、换挡鼓600和换挡件700的配合可以实现换挡拨叉500驱动拨套320沿第二轴200的轴向移动，进而实现换挡机构1换挡。
67.根据本实用新型的一些实施例，如图1
‑
图2所示，拨套320的外周面设有沿其周向延伸的凹槽350，换挡拨叉500的所述一端位于凹槽350。凹槽350可以为换挡拨叉500 提供定位的作用，固定换挡拨叉500和拨套320在拨套320轴向上的相对位置，提高换挡机构1整体的稳定性，保证了全地形车的可靠性。
68.根据本实用新型的一些实施例，如图1
‑
图2所示，换挡件700为换挡电机或手动拉线，其中，挡位件700为换挡电机时，全地形车可以实现自动换挡，通过在全地形车上设置传感器，例如通过检测车速或者检测传动轴转速的方式判断是否换挡，这样不需要驾驶员换挡，降低驾驶员的操作难度，提高驾驶舒适性。换挡件700为手动拉线时，全地形车可以实现手动换挡，这样可以提高了驾驶员对驾车的参与感，也可以根据驾驶员对路况的判断而换挡，提高驾驶的可靠性。可以理解的是，换挡件700可以同时包括换挡电机和手动拉线，即全地形车可以同时具有手动换挡模式和自动换挡模式。
69.根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一挡从动齿轮210包括与第一挡主动齿轮110啮合的第一啮合部213，第一花键211位于第一啮合部213和第二锥面212 之间。第二挡从动齿轮220包括与第二挡主动齿轮120啮合的第二啮合部223，第二花键221位于第
二啮合部223和第四锥面222之间。
70.可以理解的是，第一挡从动齿轮210和第一挡主动齿轮110之间的啮合与第一挡从动齿轮210和同步器300之间的配合互不干扰，第二挡从动齿轮220和第二挡主动齿轮 120之间的啮合与第二挡从动齿轮220和同步器300之间的配合互不干扰，这样换挡机构1的结构简单、设计合理、换挡流畅度高。
71.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的全地形车。根据本实用新型实施例的全地形车包括根据本实用新型实施例的全地形车的换挡机构1。
72.根据本实用新型实施例的全地形车通过根据本实用新型实施例的换挡机构1，具有加工简单、挡流畅度高和换挡冲击力小等优点。
73.根据本实用新型实施例的全地形车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
75.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。