一种正反向同室可控双向器变挡机构制造技术

本发明专利技术公开了一种正反向同室可控双向器变挡机构，主动轴上的一挡主动齿轮与从动轴上的一挡从动齿轮啮合，主动轴上的二挡主动齿轮与从动轴上的二挡从动齿轮啮合，在二挡主动齿轮与一挡主动齿轮之间设置主动轴花键拨挡套，在一挡从动齿轮内设有一挡双向器，二挡从动齿轮内设有二挡双向器，在一挡正向单向器组件与二挡反向单向器组件之间设置从动轴花键拨挡套。本发明专利技术采用在两个从动齿轮内的安装室中均布置正、反单向器组件，并结合拨挡套进行切换换挡，消除了二挡齿轮与一挡齿轮之间存在速差而产生的累计卡接死点弊病，并且换挡顺畅，齿与齿之间的自动同步性好，无齿轮冲击现象，整体结构更简单、紧凑，易于在整车上布置。

A kind of shift mechanism of forward and reverse chamber controlled bidirectional converter

The invention discloses a shift mechanism of forward and reverse chamber controlled bidirectional device, wherein the first gear driving gear on the driving shaft is meshed with the first gear driven gear on the driven shaft, the second gear driving gear on the driving shaft is meshed with the second gear driven gear on the driven shaft, a spline shift sleeve of the driving shaft is arranged between the second gear driving gear and the first gear driving gear, and the first gear driven gear is provided with a two-way shift The second gear driven gear is provided with a second gear bidirectional device, and a driven shaft spline shift sleeve is arranged between the first gear forward single device assembly and the second gear reverse single device assembly. In the invention, the positive and negative single direction device components are arranged in the installation chamber of two driven gears, and the shift sleeve is combined to switch gears, which eliminates the accumulated stuck dead point defects caused by the speed difference between the second gear and the first gear, and the shift is smooth, the automatic synchronization between the teeth is good, and there is no gear impact phenomenon, the overall structure is simpler and more compact, and it is easy to Layout on the whole vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种正反向同室可控双向器变挡机构
本专利技术属于变速器
，具体地说，特别涉及一种正反向同室可控双向器变挡机构。
技术介绍
目前，机械式电动车变挡机构基本上分为三种：第一种为正反转变挡机构，该机构运用电机的正反转转动来实现速度的变量，这种方式的优点在于变挡过程中不需要卡接，不需要同步器，换挡轻松、简单，只需要适当调整电机的正转和反转的转速即可，但这种机构的问题在于：电机的正反转两个方向均被应用于车辆的前进，也就是说在这种情况下的车辆没有倒挡，那么这种机构只能用于两轮摩托车，因为两轮摩托车可以用人来直接推动进行倒退，如果要想用机械动力进行变挡倒车，那么还得另外设置安装一个专门的倒车机构，势必增加了生产成本和结构的复杂性，及不划算。第二种是传统的机械式变挡机构，这种变挡机构在变挡时必须先将动力与负载切断(离合)，然后才能卡接齿轮，并且在卡接时需要同步器，否则就会出现打齿现象。但对于电动车来说，其变挡机构没有设置离合机构(因离合机构体积大，效率低，所以电动车一般都不采用该机构)，那么在有同步器的情况下，如果没有离合机构其变挡卡接也是非常困难的，所以该机构方案到目前为止也未能用于电动车上。第三种机构是应用单向器的原理，这种机构没有安装同步器，也没有离合机构，它是在一挡齿轮和二挡齿轮中分别安装一个单向器。这种机构看上去是省略了同步器，但在变挡过程中只有高速挡切换到低速挡时才不需要同步，而低速挡要切换高速挡时，必须要将电机转速减至与车辆行驶速度同步，否则就会出现打齿，其原因是，一挡齿轮内如果安装了正向单向器，那么在二挡齿轮内就必须安装一个反向单向器，在同一轴上往同一方向旋转，其中一个齿轮的单向器是不能工作的(有一挡工作了，二挡就不能工作)，要想有二挡高速时，就必须要对齿轮本身进行直接卡接，而不依靠内在凸轮来实现，一旦直接卡接二挡齿轮，此时就会出现以下两个问题：第一个问题是：二挡齿轮和一挡齿轮都是在同一轴上同时被主动轴带动旋转，而由于一挡从动齿轮比二挡从动齿轮转速慢，也就是说输出轴此时为一挡的真实转速，而二挡齿轮转速要高于一挡齿轮转速一倍以上，在此情况下，如果将二挡齿轮进行卡接就会出现严重打齿，为了不出现打齿现象，只有将电机速度降至与车辆速度同步，但由于车辆在行驶过程中，路况不同其速度也是在不断的变化，所以很难准确同步。另一个更为关键的问题是：在同一输出轴上，当二挡齿轮转速始终大于一挡齿轮转速(一挡齿轮转速与输出轴为同一转速)时，那么当输出轴上卡接套与二挡齿轮进行直接卡接时，其卡接对位情况永远不会是在一个间隙段中，因此就会出现累计卡接死点现象，这一现象的出现将会导致卡接套与二挡齿轮卡接后无法脱开(如果要强行脱开，会需要很大的拉力方可实现，而在这种机构中很难有这样大的拉力机构存在)，这一问题在实践中已经得到广泛证实。另外，中国专利CN201811283215.3于2019年1月11日公开了一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱，该变速器需要安装两个同步器，变挡卡接较为困难，并且它的同步器分别设置在高速挡齿轮和低速挡齿轮的同一外侧，这样在需要变挡时，就必须要三个拨叉分别拨动每一个不同的单向器，使得制造过程十分困难，体积庞大，成本过高，再加上解除轴承在倒挡和高速挡工作状态时都要进行卡接，其结构不简洁，卡接动作繁琐，可靠性不高。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种正反向同室可控双向器变挡机构。本专利技术技术方案如下：一种正反向同室可控双向器变挡机构，主动轴上的一挡主动齿轮与从动轴上的一挡从动齿轮啮合，主动轴上的二挡主动齿轮与从动轴上的二挡从动齿轮啮合，其特征在于：所述二挡主动齿轮活套于主动轴上，在二挡主动齿轮与一挡主动齿轮之间设置主动轴花键拨挡套，该主动轴花键拨挡套能够在主动轴上滑移，并能与所述二挡主动齿轮接合；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮均通过轴承支承于从动轴上，在一挡从动齿轮内设有一挡双向器，该一挡双向器由一挡反向单向器组件和一挡正向单向器组件组成，所述一挡反向单向器组件与从动轴花键连接，一挡正向单向器组件活套于从动轴上，所述一挡从动齿轮顺时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮接合，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮分离，所述一挡从动齿轮逆时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮分离，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮接合；在所述二挡从动齿轮内设有二挡双向器，该二挡双向器由二挡反向单向器组件和二挡正向单向器组件组成，二挡反向单向器组件活套于从动轴上，二挡正向单向器组件与从动轴花键连接，二挡从动齿轮顺时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮接合，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮分离，所述二挡从动齿轮逆时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮分离，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮接合；在一挡正向单向器组件与二挡反向单向器组件之间设置从动轴花键拨挡套，该从动轴花键拨挡套能够在从动轴上滑移，有选择地与一挡正向单向器组件接合，或者与二挡反向单向器组件接合，或者与一挡正向单向器组件及二挡反向单向器组件均不接合。本专利技术在两个从动齿轮的安装室内各安装一个双向器，该双向器由正反两个单向器组件构成，使从动齿轮转动时始终只有一个单向器组件与之相接合，再配合两个花键拨挡套进行切换，利用电机的正反转，能够实现一挡工作状态、二挡工作状态和倒挡，解决了以下几个在汽车上的运用问题：第一：这样完全不用同步器和离合分离卸载的情况下就可以很顺利地进行齿轮的卡接变挡，无传统卡接式的齿轮冲击现象。第二：齿与齿之间卡接时的自动同步性好，无需控制器对电机转速及车速进行精准同步后才能卡接换挡。第三：有效地避免了拨挡轴套媏面齿与齿轮端面齿直接卡接而产生的差速终极死点，将所有的卡接机构在同一轴上同一速度的工作状态下进行卡接，有效地解决了拨挡轴套端面齿与齿轮端面齿卡接后相互锁死而不能分离的关键技术问题，可以有效准确快速地进行挡位切换而无任何冲击。作为优选，在所述二挡主动齿轮朝向主动轴花键拨挡套的端面上设有第一卡接齿，主动轴花键拨挡套的对应端面上设有与第一卡接齿相适配的第二卡接齿。为了简化结构，便于安装布置，降低装配难度，所述一挡反向单向器组件和一挡正向单向器组件设置在一挡从动齿轮内的同一安装室中，一挡反向单向器组件与一挡正向单向器组件之间由第一轴承分隔开。为了简化结构，便于安装布置，降低装配难度，所述二挡反向单向器组件和二挡正向单向器组件设置在二挡从动齿轮内的同一安装室中，二挡反向单向器组件与二挡正向单向器组件之间由第二轴承分隔开。所述一挡双向器的一挡反向单向器组件由一挡双向器花键反向凸轮和第一滚柱构成，一挡双向器花键反向凸轮套装于从动轴上，在一挡双向器花键反向凸轮的外圆周上设有多个均匀分布的并具有升程特性的圆滑曲面，一挡双向器花键反向凸轮上的每个圆滑曲面与一挡从动齿轮内壁之间均形成第一滾道，每个第一滾道中均装有第一滚柱。以上一挡反向单向器组件结构简单，易于装配，第一滚柱在第一滾道内运动顺畅，一挡反向单向器组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正反向同室可控双向器变挡机构，主动轴(1)上的一挡主动齿轮(13)与从动轴(22)上的一挡从动齿轮(14)啮合，主动轴(1)上的二挡主动齿轮(2)与从动轴(22)上的二挡从动齿轮(3)啮合，其特征在于：所述二挡主动齿轮(2)活套于主动轴(1)上，在二挡主动齿轮(2)与一挡主动齿轮(13)之间设置主动轴花键拨挡套(12)，该主动轴花键拨挡套(12)能够在主动轴(1)上滑移，并能与所述二挡主动齿轮(2)接合；/n所述一挡从动齿轮(14)和二挡从动齿轮(3)均通过轴承支承于从动轴(22)上，在一挡从动齿轮(14)内设有一挡双向器，该一挡双向器由一挡反向单向器组件和一挡正向单向器组件组成，所述一挡反向单向器组件与从动轴(22)花键连接，一挡正向单向器组件活套于从动轴(22)上，所述一挡从动齿轮(14)顺时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮(14)接合，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮(14)分离，所述一挡从动齿轮(14)逆时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮(14)分离，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮(14)接合；/n在所述二挡从动齿轮(3)内设有二挡双向器，该二挡双向器由二挡反向单向器组件和二挡正向单向器组件组成，二挡反向单向器组件活套于从动轴(22)上，二挡正向单向器组件与从动轴(22)花键连接，二挡从动齿轮(3)顺时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮(3)接合，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮(3)分离，所述二挡从动齿轮(3)逆时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮(3)分离，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮(3)接合；/n在一挡正向单向器组件与二挡反向单向器组件之间设置从动轴花键拨挡套(23)，该从动轴花键拨挡套(23)能够在从动轴(22)上滑移，有选择地与一挡正向单向器组件接合，或者与二挡反向单向器组件接合，或者与一挡正向单向器组件及二挡反向单向器组件均不接合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种正反向同室可控双向器变挡机构，主动轴(1)上的一挡主动齿轮(13)与从动轴(22)上的一挡从动齿轮(14)啮合，主动轴(1)上的二挡主动齿轮(2)与从动轴(22)上的二挡从动齿轮(3)啮合，其特征在于：所述二挡主动齿轮(2)活套于主动轴(1)上，在二挡主动齿轮(2)与一挡主动齿轮(13)之间设置主动轴花键拨挡套(12)，该主动轴花键拨挡套(12)能够在主动轴(1)上滑移，并能与所述二挡主动齿轮(2)接合；
所述一挡从动齿轮(14)和二挡从动齿轮(3)均通过轴承支承于从动轴(22)上，在一挡从动齿轮(14)内设有一挡双向器，该一挡双向器由一挡反向单向器组件和一挡正向单向器组件组成，所述一挡反向单向器组件与从动轴(22)花键连接，一挡正向单向器组件活套于从动轴(22)上，所述一挡从动齿轮(14)顺时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮(14)接合，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮(14)分离，所述一挡从动齿轮(14)逆时针旋转时，一挡反向单向器组件与一挡从动齿轮(14)分离，一挡正向单向器组件与一挡从动齿轮(14)接合；
在所述二挡从动齿轮(3)内设有二挡双向器，该二挡双向器由二挡反向单向器组件和二挡正向单向器组件组成，二挡反向单向器组件活套于从动轴(22)上，二挡正向单向器组件与从动轴(22)花键连接，二挡从动齿轮(3)顺时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮(3)接合，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮(3)分离，所述二挡从动齿轮(3)逆时针旋转时，二挡反向单向器组件与二挡从动齿轮(3)分离，二挡正向单向器组件与二挡从动齿轮(3)接合；
在一挡正向单向器组件与二挡反向单向器组件之间设置从动轴花键拨挡套(23)，该从动轴花键拨挡套(23)能够在从动轴(22)上滑移，有选择地与一挡正向单向器组件接合，或者与二挡反向单向器组件接合，或者与一挡正向单向器组件及二挡反向单向器组件均不接合。


2.如权利要求1所述的正反向同室可控双向器变挡机构，其特征在于：在所述二挡主动齿轮(2)朝向主动轴花键拨挡套(12)的端面上设有第一卡接齿(11)，主动轴花键拨挡套(12)的对应端面上设有与第一卡接齿(11)相适配的第二卡接齿。


3.如权利要求1或2所述的正反向同室可控双向器变挡机构，其特征在于：所述一挡反向单向器组件和一挡正向单向器组件设置在一挡从动齿轮(14)内的同一安装室中，一挡反向单向器组件与一挡正向单向器组件之间由第一轴承(17)分隔开。


4.如权利要求3所述的正反向同室可控双向器变挡机构，其特征在于：所述二挡反向单向器组件和二挡正向单向器组件设置在二挡从动齿轮(3)内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：左臣伟，申念，
申请(专利权)人：左臣伟，
类型：发明
国别省市：重庆;50