专利名称：一种微型汽车的后驱动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车变速器，尤其是涉及一种微型汽车的后驱动变速器。
背景技术：
目前，国内所使用的微型车的后驱动变速器，其轴系统的挡位布置都为从前至后 1一5挡，传动齿轮为悬臂梁结构或者为了满足强度的要求采用更多的轴承进行支撑，另 外当变速器的基本结构确定后，5挡只能为直接挡(传动比为1或者超速挡(传动比小于 1。其缺点一是轴系的绕度变形大，变速器易产生噪音和啸叫；二是使用的轴承过多，不 但增加了成本，反而容易产生过定位(过定位是指对零件的过多约束，导致定位基准相互 干涉的情况)降低变速器的可靠性；三是结构所限变速器设计定形后，在直接挡与超速挡 之间延展困难，整车车型更改后拉索布局较为困难。因此，存在进一步改进的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种微型汽车的后驱动变速器，它可靠性高、噪音小，操纵 灵活舒适，使用寿命长，适用于扭矩在150Nm以下的多种型号的后驱微型客车。本发明所述的一种微型汽车的后驱动变速器，包括变速器箱体、设在变速器箱体 内的齿轮同步器机构，其特征在于所述的齿轮同步器机构，包括主轴组件、输入轴组件、中 间轴组件和倒挡组件；
主轴组件的主轴的两端部分别通过第一轴承和第二轴承配合连接在变速器箱体上，在 主轴的左端设有五挡同步器齿环和一个盲孔，在第一轴承和第二轴承之间设有与主轴为花 键配合的主轴传动齿轮，在第二轴承的右边设有蜗杆，该蜗杆通过销与卡圈固定在主轴上， 该蜗杆与装在延伸箱上的蜗轮啮合为整车提供速度信号；
输入轴组件的输入轴的左端部通过第三轴承配合连接在变速器箱体上，输入轴的右端 部通过第四轴承与主轴左端盲孔的内壁配合；在输入轴上从左至右依次设有输入一挡齿 轮、输入倒挡齿轮、输入二挡齿轮、输入四挡齿轮、四挡同步器齿环、高速同步器、三挡同步 器齿环、输入三挡齿轮和五挡同步器；其中输入一挡齿轮、输入倒挡齿轮、输入二挡齿轮与 输入轴为整体结构，输入四挡齿轮和输入三挡齿轮通过滚针轴承空套在输入轴上，高速同 步器和五挡同步器分别通过花键和卡圈固定在输入轴上；
中间轴组件的中间轴的两端部分别通过第五轴承和第六轴承配合连接在变速器箱体 上，在中间轴上从左至右依次设有一挡齿轮、一挡同步器齿环、低速同步器、倒挡齿轮、二挡 同步器齿环、二挡齿轮、四挡齿轮、三挡齿轮和传动齿轮；其中四挡齿轮、三挡齿轮和传动齿 轮与中间轴为整体结构，一挡齿轮和二挡齿轮通过滚针轴承空套在中间轴上，倒挡齿轮与 低速同步器为整体结构，低速同步器通过花键和卡圈固定在中间轴上；
倒挡组件的倒挡空转齿轮轴配合连接在变速器箱体上，一倒挡空转齿轮，空套在倒挡 空转齿轮轴上；
主轴组件的主轴传动齿轮与中间轴组件的传动齿轮常啮合；输入轴组件的输入四挡齿轮与中间轴组件的四挡齿轮常啮合；输入轴组件的输入三挡齿轮与中间轴组件的三挡 齿轮常啮合；输入轴组件的输入二挡齿轮与中间轴组件的二挡齿轮常啮合；输入轴组件 的输入一挡齿轮与中间轴组件的一挡齿轮常啮合；倒挡空转齿轮与输入轴组件的输入倒挡 齿轮以及中间轴组件的倒挡齿轮对应/啮合。当变速器挂倒挡时，输入倒挡齿轮分别与倒 挡空转齿轮和倒挡齿轮啮合，实现倒挡。所述的一种微型汽车的后驱动变速器，还包括设在变速器箱体外部的选换挡机 构，该选换挡机构分为内换挡机构和外换挡机构；
内换挡机构包括锁紧钢球总成、一二挡换挡拨叉，一二挡换挡杠杆，一二挡换挡杆， 三四挡换挡杆，五挡倒挡换挡杆和倒挡换挡拨叉；其中一二挡换挡拨叉与一二挡换挡杆之 间通过一二挡换挡杠杆连接；一二挡换挡拨叉与低速同步器配合，三四挡换挡杆与高速同 步器配合，五挡倒挡换挡杆与五挡同步器配合；
外换挡机构包括换挡箱组件；换挡箱组件由换挡箱、换挡轴、回位弹簧、换挡摆杆和换 挡摇臂组成；换挡摇臂和换挡摆杆通过销固定在换挡轴上，回位弹簧空套在换挡轴上。所述的一种微型汽车的后驱动变速器，还包括设在变速器箱体内部的换挡互锁机 构和五倒挡互锁机构；
换挡互锁机构由互锁钢球、互锁销组成，该换挡互锁机构与一二挡换挡杆、三四挡换 挡杆和五挡倒挡换挡杆相互作用实现换挡互锁，可有效地防止在挂某一挡时同时再挂另一 挡；
五倒挡互锁机构由倒挡锁凸轮、倒挡锁回位弹簧、倒挡锁螺栓、倒挡锁凸轮销组成，倒 挡锁凸轮与外换挡机构上换挡摆杆上的销相互作用实现五倒挡互锁，可有效防止同时挂挡 和车辆高速行使的时候误挂倒挡。所述的一种微型汽车的后驱动变速器，其所述的变速器箱体沿轴向分为前箱体、 后箱体、延伸箱体三部分，三者之间通过螺栓连接在一起。本发明的有益效果
由于齿轮同步器机构将径向力小的高速度齿轮——输入四挡齿轮、四挡齿轮布置在轴 系的中部，所以，有效的减少了轴系的饶度变形。由于仅在各轴的两端部设置支撑，所以，避免了轴承过定位和悬臂梁结构，有利于 减小噪声，提高整机的承载能力。由于选换挡机构以组件形式装配，所以，结构简单紧凑，拆装方便；由于选换挡机 构设在变速器箱体的外部，所以，有利于整车布局，并提高了变速器的延展性；由于换挡摆 杆(波形面)与锁紧钢球总成作用，所以，增加变速器的换挡的吸入感，提高换挡舒适性。由于外换挡机构对称设计，有利于提高整机的延展性，所以，适用于大多数的微型 客车、微型货车。
图1是本发明的外形示意图。图2是本发明的结构示意图。图3是输入轴组件的示意图。图4是中间轴组件的示意图。示意图。图6是内换挡机构的示意图。图7是外换挡机构的示意图。图8是换挡互锁机构的示意图。图9是五倒挡互锁机构的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。参见图1和图2所示的一种微型汽车的后驱动变速器，包括变速器箱体、设在变速 器箱体内的齿轮同步器机构，其齿轮同步器机构，包括主轴组件、输入轴组件、中间轴组件 和倒挡组件；
参见图5，主轴组件的主轴12的两端部分别通过第一轴承31和第二轴承32配合连接 在变速器箱体上，在主轴的左端设有五挡同步器齿环34和一个盲孔，在第一轴承和第二轴 承之间设有与主轴为花键配合的主轴传动齿轮11，在第二轴承的右边设有蜗杆33，该蜗杆 通过销与卡圈固定在主轴上；该蜗杆与蜗轮啮合为整车提供速度信号；
参见图3，输入轴组件的输入轴1的左端部通过第三轴承23配合连接在变速器箱体上， 输入轴的右端部通过第四轴承35与主轴12左端盲孔的内壁配合；在输入轴上从左至右依 次设有输入一挡齿轮2、输入倒挡齿轮5、输入二挡齿轮6、输入四挡齿轮7、四挡同步器齿环 24、高速同步器8、三挡同步器齿环25、输入三挡齿轮9和五挡同步器10 ；其中输入一挡齿 轮2、输入倒挡齿轮5、输入二挡齿轮6与输入轴1为整体结构，输入四挡齿轮7和输入三挡 齿轮9通过滚针轴承空套在输入轴1上，高速同步器8和五挡同步器10分别通过花键和卡 圈固定在输入轴1上；
参见图4，中间轴组件的中间轴17的两端部分别通过第五轴承26和第六轴承30配合 连接在变速器箱体上，在中间轴上从左至右依次设有一挡齿轮21、一挡同步器齿环27、低 速同步器20、倒挡齿轮28、二挡同步器齿环29、二挡齿轮19、四挡齿轮18、三挡齿轮16和传 动齿轮14 ；其中四挡齿轮、三挡齿轮和传动齿轮与中间轴为整体结构，一挡齿轮和二挡齿 轮通过滚针轴承空套在中间轴上，倒挡齿轮与低速同步器为整体结构，低速同步器通过花 键和卡圈固定在中间轴上；
倒挡组件的倒挡空转齿轮轴3配合连接在变速器箱体上，一倒挡空转齿轮4，空套在倒 挡空转齿轮轴上；
主轴组件的主轴传动齿轮11与中间轴组件的传动齿轮14常啮合；输入轴组件的输 入四挡齿轮7与中间轴组件的四挡齿轮18常啮合；输入轴组件的输入三挡齿轮9与中间 轴组件的三挡齿轮16常啮合；输入轴组件的输入二挡齿轮6与中间轴组件的二挡齿轮19 常啮合；输入轴组件的输入一挡齿轮2与中间轴组件的一挡齿轮21常啮合；倒挡空转齿 轮4与输入轴组件的输入倒挡齿轮5以及中间轴组件的倒挡齿轮28对应/啮合；当变速器 挂倒挡时，输入倒挡齿轮5分别与倒挡空转齿轮4和倒挡齿轮28啮合，从而实现倒挡。参见图6和图7，所述的一种微型汽车的后驱动变速器还包括设在变速器箱体外 部的选换挡机构，该选换挡机构分为内换挡机构和外换挡机构；内换挡机构包括锁紧钢球 总成36、一二挡换挡拨叉37，一二挡换挡杠杆38，一二挡换挡杆39，三四挡换挡杆40，五挡
6倒挡换挡杆41和倒挡换挡拨叉42 ；其中一二挡换挡拨叉37与一二挡换挡杆39之间通过 一二挡换挡杠杆38连接；一二挡换挡拨叉37与低速同步器20配合，三四挡换挡杆40与高 速同步器8配合，五挡倒挡换挡杆41与五挡同步器10配合；
外换挡机构包括换挡箱组件；换挡箱组件由换挡箱43、换挡轴44、回位弹簧45、换挡摆 杆46和换挡摇臂49组成；换挡摇臂49和换挡摆杆46通过销固定在换挡轴44上，回位弹 簧45空套在换挡轴44上。参见图8和图9，所述的一种微型汽车的后驱动变速器还包括设在变速器箱体内 部的换挡互锁机构和五倒挡互锁机构；换挡互锁机构由互锁钢球50、互锁销51组成，该换 挡互锁机构与一二挡换挡杆39、三四挡换挡杆40和五挡倒挡换挡杆41相互作用实现换挡 互锁，可有效地防止在挂某一挡时同时再挂另一挡；五倒挡互锁机构由倒挡锁凸轮47、倒 挡锁回位弹簧48、倒挡锁螺栓52、倒挡锁凸轮销53组成，倒挡锁凸轮47与外换挡机构上换 挡摆杆46上的销相互作用实现五倒挡互锁，可有效防止同时挂挡和车辆高速行使的时候 误挂倒挡。参见图1，所述的变速器箱体沿轴向分为前箱体22、后箱体15、延伸箱体13三部 分，三者之间通过螺栓连接在一起。(1)换四挡的实现方式
当变速器换挡四挡时，换挡摇臂49向右摆动——换挡摆杆46向左摆动——带动三四 挡换挡杆向左移动，带动高速同步器8向输入四挡齿轮7方向移动，高速同步器8挤压四挡 同步器齿环24，该挤压力将使四挡同步器齿环24与输入四挡齿轮7产生摩擦力矩；该摩擦 力矩将会提升或降低输入轴1的转速，使其转速与输入四挡齿轮7相同(即同步)，输入四挡 齿轮7与输入轴1转速同步后，高速同步器8继续向输入轴四挡齿轮7方向移动，最后通过 花键与输入四挡齿轮7配合，完成换挡。变速器换三挡时原理与换四挡时相同，只是换挡方 向相反。四挡时的扭距传递途径输入轴1 —高速同步器8 —输入四挡齿轮7 —四挡齿轮 18 —中间轴17 —传动齿轮14 —主轴传动齿轮11 —主轴12。三挡时的扭距传递途径输入轴1—高速同步器8—输入三挡齿轮9—三挡齿轮 16 —中间轴17 —传动齿轮14 —主轴传动齿轮11 —主轴12。(2)换一挡的实现方式
当变速器换挡一挡时，换位组件向左转动带动换挡摇臂49向内部移动，由于换挡摇臂 49、换挡摆杆46及换挡轴44已通过销固定为整体，所以换挡摆杆46将压缩回位弹簧45向 内移动。完成换位。然后通过换挡摇臂49向左摆动带动换挡摆杆46向右摆动带动一二挡 换挡杆39向右移动，带动一二挡换挡杠杆38转动，带动一二挡换挡拨叉37向左移动，带动 低速同步器20向中间轴一挡齿轮21方向移动，低速同步器20挤压一挡同步器齿环27，该 挤压力将使一挡同步器齿环27与中间轴一挡齿轮21产生摩擦力矩；该摩擦力矩将会提升 或降低一挡齿轮21的转速，使其转速与中间轴17转速相同(即同步)，一挡齿轮21与中间 轴17转速同步后，低速同步器20继续向一挡齿轮21方向移动，最后通过花键与一挡齿轮 21配合，完成换挡。变速器换二挡时原理与换一挡时相同，只是换挡方向相反。一挡时的扭距传递途径输入轴1 —输入一挡齿轮2 ——挡齿轮21 —低速同步器 20 —中间轴17 —传动齿轮14 —主轴传动齿轮11 —主轴12。
二挡时的扭距传递途径输入轴1 —输入二挡齿轮6 — 二挡齿轮19 —低速同步器 20 —中间轴17 —传动齿轮14 —主轴传动齿轮11 —主轴12。(3)换五挡的实现方式
当变速器换挡五挡时，换位组件向右转动带动换挡摇臂49向外部移动，由于换挡摇臂 49、换挡摆杆46及换挡轴44已通过销固定为整体，所以换挡摆杆46将压缩回位弹簧45向 外移动，完成换位(即选挡)。然后通过换挡摇臂49向左摆动带动换挡摆杆46向右摆动带动 五挡倒挡换挡杆41向右移动，带动五挡同步器10向主轴12方向移动，五挡同步器10挤压 五挡同步器齿环34，该挤压力将使五挡同步器齿环34与主轴12产生摩擦力矩；该摩擦力 矩将会提升或降低输入轴1的转速，使其转速与主轴12转速相同(即同步)，输入轴1与主 轴12转速同步后，五挡同步器10继续向主轴12方向移动，最后通过花键与主轴12配合， 完成换挡。五挡时的扭距传递途径输入轴1 —五挡同步器10 —主轴12。(4)倒挡的实现方式
实现倒挡时需先换位，换位的实现方式与五挡相同。换挡是过换挡摇臂49向右摆动带 动换挡摆杆46向左摆动带动五挡倒挡换挡杆41向左移动，带动倒挡换挡拨叉42转动，拨 动倒挡空转齿轮4沿倒挡空转齿轮轴向右移动，直到与中间轴倒挡齿轮28和输入轴倒挡齿 轮5同时啮合，完成换挡。倒挡时的扭距传递途径输入轴1 —输入倒挡齿轮5 —倒挡空转齿轮4 —倒挡齿 轮28 —中间轴17 —传动齿轮14 —主轴传动齿轮11 —主轴12。(5)互锁实现方式
由上述换挡实现方式可知，变速器换挡时，该挡位的相应的换挡杆将向左或向右 移动，当变速器换一挡时，一二挡换挡杆39向右移动，并将原在一二挡换挡杆39V形槽中的 互锁钢球50挤出，互锁钢球50被迫向三四挡换挡杆40滚动，并挤压互锁销51向五倒挡换 挡杆41方向移动，互锁销51又将挤压另一个互锁钢球50向五倒挡换挡杆41方向移动，
当换挡完成后，互锁钢球50分别被挤压到三四挡换挡杆40和五倒挡换挡杆41的V型 槽中并固定，由于有互锁钢球50卡住三四挡换挡杆40、五倒挡换挡杆41将无法向移动，实 现互锁。变速器换其他挡位时互锁原理与上述相同。为防止变速器五挡换挡时误操作挂倒挡，变速器设有五倒挡互锁机构。其实现原 理是当变速器向五倒挡方向换位时，换挡摆杆46上的销将挤压倒挡锁凸轮47，倒挡锁凸 轮47沿倒挡锁螺栓顺时针转动，当变速器挂五挡时换挡摆杆46上的销将滑动到倒挡锁凸 轮47的下方，如强行挂倒挡即换挡摆杆46上的销不回位，直接向上翻转，其将带动倒挡锁 凸轮47 —起逆时针转动，这时就会撞到倒挡锁凸轮销53无法继续转动，即无法挂倒挡。实 现了五倒挡互锁功能。
权利要求
一种微型汽车的后驱动变速器，包括变速器箱体、设在变速器箱体内的齿轮同步器机构，其特征在于所述的齿轮同步器机构，包括主轴组件、输入轴组件、中间轴组件和倒挡组件；主轴组件的主轴(12)的两端部分别通过第一轴承(31)和第二轴承(32)配合连接在变速器箱体上，在主轴的左端设有五挡同步器齿环(34)和一个盲孔，在第一轴承和第二轴承之间设有与主轴为花键配合的主轴传动齿轮(11)，在第二轴承的右边设有蜗杆(33)，该蜗杆通过销与卡圈固定在主轴上；输入轴组件的输入轴(1)的左端部通过第三轴承(23)配合连接在变速器箱体上，输入轴的右端部通过第四轴承(35)与主轴(12)左端盲孔的内壁配合；在输入轴上从左至右依次设有输入一挡齿轮(2)、输入倒挡齿轮(5)、输入二挡齿轮(6)、输入四挡齿轮(7)、四挡同步器齿环(24)、高速同步器(8)、三挡同步器齿环(25)、输入三挡齿轮(9)和五挡同步器(10)；其中输入一挡齿轮(2)、输入倒挡齿轮(5)、输入二挡齿轮(6)与输入轴(1)为整体结构，输入四挡齿轮(7)和输入三挡齿轮(9)通过滚针轴承空套在输入轴(1)上，高速同步器(8)和五挡同步器(10)分别通过花键和卡圈固定在输入轴(1)上；中间轴组件的中间轴(17)的两端部分别通过第五轴承(26)和第六轴承(30)配合连接在变速器箱体上，在中间轴上从左至右依次设有一挡齿轮(21)、一挡同步器齿环(27)、低速同步器(20)、倒挡齿轮(28)、二挡同步器齿环(29)、二挡齿轮(19)、四挡齿轮(18)、三挡齿轮(16)和传动齿轮(14)；其中四挡齿轮、三挡齿轮和传动齿轮与中间轴为整体结构，一挡齿轮和二挡齿轮通过滚针轴承空套在中间轴上，倒挡齿轮与低速同步器为整体结构，低速同步器通过花键和卡圈固定在中间轴上； 倒挡组件的倒挡空转齿轮轴(3)配合连接在变速器箱体上，一倒挡空转齿轮(4)，空套在倒挡空转齿轮轴上；主轴组件的主轴传动齿轮(11)与中间轴组件的传动齿轮(14)常啮合； 输入轴组件的输入四挡齿轮(7)与中间轴组件的四挡齿轮(18)常啮合； 输入轴组件的输入三挡齿轮(9)与中间轴组件的三挡齿轮(16)常啮合； 输入轴组件的输入二挡齿轮(6)与中间轴组件的二挡齿轮(19)常啮合；输入轴组件的输入一挡齿轮(2)与中间轴组件的一挡齿轮(21)常啮合；倒挡空转齿轮(4)与输入轴组件的输入倒挡齿轮(5)以及中间轴组件的倒挡齿轮(28)对应/啮合。
2.根据权利要求1所述的一种微型汽车的后驱动变速器，其特征是还包括设在变速 器箱体外部的选换挡机构，该选换挡机构分为内换挡机构和外换挡机构；内换挡机构包括锁紧钢球总成(36)、一二挡换挡拨叉(37)，一二挡换挡杠杆(38)， 一二挡换挡杆(39)，三四挡换挡杆(40)，五挡倒挡换挡杆(41)和倒挡换挡拨叉(42)；其中 一二挡换挡拨叉(37)与一二挡换挡杆(39)之间通过一二挡换挡杠杆(38)连接；一二挡换 挡拨叉(37)与低速同步器(20)配合，三四挡换挡杆(40)与高速同步器(8)配合，五挡倒挡 换挡杆(41)与五挡同步器(10)配合；外换挡机构包括换挡箱组件；换挡箱组件由换挡箱(43)、换挡轴(44)、回位弹簧(45)、 换挡摆杆(46)和换挡摇臂(49)组成；换挡摇臂(49)和换挡摆杆(46)通过销固定在换挡 轴(44)上，回位弹簧(45)空套在换挡轴(44)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种微型汽车的后驱动变速器，其特征是还包括设在变速器箱体外部的换挡互锁机构和五倒挡互锁机构；换挡互锁机构由互锁钢球(50)、互锁销(51)组成，该换挡互锁机构与一二挡换挡杆 (39)、三四挡换挡杆(40)和五挡倒挡换挡杆(41)相互作用实现换挡互锁，可有效地防止在 挂某一挡时同时再挂另一挡；五倒挡互锁机构由倒挡锁凸轮(47)、倒挡锁回位弹簧(48)、倒挡锁螺栓(52)、倒挡锁 凸轮销(53)组成，倒挡锁凸轮(47)与外换挡机构上换挡摆杆(46)上的销相互作用实现五 倒挡互锁。
4.根据权利要求1或2所述的一种微型汽车的后驱动变速器，其特征是所述的变速 器箱体沿轴向分为前箱体(22)、后箱体(15)、延伸箱体(13)三部分，三者之间通过螺栓连接在一起。
全文摘要
本发明公开一种微型汽车的后驱动变速器，包括变速器箱体、齿轮同步器机构，其特征在于所述的齿轮同步器机构，包括主轴组件、输入轴组件、中间轴组件和倒挡组件；主轴组件的两端分别通过轴承配合连接在变速器箱体上，输入轴组件的左端通过轴承配合连接在变速器箱体上，右端通过轴承与主轴左端盲孔的内壁配合；中间轴组件的两端通过轴承配合连接在变速器箱体上，倒挡组件的倒挡空转齿轮轴配合连接在变速器箱体上。本发明的有益效果结构简单紧凑，拆装方便；有效的减少了轴系的饶度变形。避免了轴承过定位和悬臂梁结构，有利于减小噪声，提高整机的承载能力；并提高了变速器的延展性；提高了换挡舒适性。
文档编号F16H3/091GK101949431SQ20101050123
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者庄周, 罗会兵 申请人:重庆青山工业有限责任公司