CN104500729A - 换档装置及其车辆 - Google Patents

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黄建辉
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ZHANGJIAGANG JIUDING MACHINERY CO Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3013—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanism being characterised by linkages converting movement, e.g. into opposite direction by a pivoting lever linking two shift rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种换档装置及其车辆，换挡装置包括：中心轴；换档轴，其圆周面上设置有安装槽；换挡传动轮组，包括换挡主动轮和换挡被动轮，换挡主动轮套设于换档轴上并且其内孔沿周向均匀设置有弧形槽，换挡被动轮套设并固定连接于中心轴上，换挡被动轮还与换挡主动轮连接；换档连接件，穿设于安装槽中；拨档杆，其圆周面上设置有环状凸块。本发明中拔档杆移动至换挡主动轮与换档轴连接处，环状凸块将换档连接件顶出使其突出换档轴圆周面并与换挡主动轮的弧形槽卡接，使得换档轴与换挡主动轮锁住并将扭矩传递给换挡被动轮，实现换档，在车辆静止和运行状态下均可移动拨档杆实现大速比换档，且换挡平滑，便于快速启动，更加省时省力。

Description

换档装置及其车辆
技术领域
本发明属于车辆驱动技术领域，具体涉及一种换档装置及其车辆。
背景技术
自行车是人们日常生活中的代步工具，通常具有至少一个变速装置，用于车辆行驶的换档控制。
已知现有技术中，自行车普遍采用塔轮进行换档操作，其只能在转动中换档并且只能一档一档地换档，费时费力，不便于骑行。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种换档装置及其车辆。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
换档装置，包括：
中心轴；
换档轴，其圆周面上设置有至少一个安装槽，其轴心与中心轴的轴心平行设置；
至少一个换挡传动轮组，包括换挡主动轮和换挡被动轮，换挡主动轮套设于换档轴上并且其内孔沿周向均匀设置有多个弧形槽，换挡被动轮套设并固定连接于中心轴上，换挡被动轮还与换挡主动轮连接；
至少一个换档连接件，其活动地穿设于安装槽中；
拨档杆，其圆周面上设置有环状凸块，拨档杆设置于换档轴的轴腔中并沿换档轴的长度方向来回移动。
本发明中拨档杆沿换档轴的长度方向移动至换挡主动轮与换档轴连接处，拨档杆的环状凸块将换档连接件顶出使其突出换档轴圆周面并与换挡主动轮的弧形槽卡接，从而使得换档轴与换挡主动轮锁住将扭矩传递给换挡被动轮，实现换档，相较于现有技术，在车辆静止状态和运行状态下均可移动拨档杆实现大速比换档，且换挡平滑。便于快速启动，更加省时省力。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，上述的换挡传动轮组为齿轮组和/或链轮组。
采用上述优选的发方案，换挡传动轮组采用齿轮组适用于汽车换挡，齿轮结构牢固，可以有效的保证汽车的换挡工作；换挡传动轮组适用于自行车换挡，链轮结构轻便，使得自行车车身轻且小型化，便于快速骑行；换挡传动轮组采用齿轮组与链轮组的组合时，可实现车辆正、反转的换挡。
作为优选的方案，上述的换档连接件为球体结构或滚针结构，换档连接件的直径尺寸大于安装槽的高度尺寸。
作为优选的方案，上述的换档连接件的端部为弧形或椎体状。
作为优选的方案，上述的弧形槽的数量是换档连接件数量的整数倍。
作为优选的方案，上述的换档连接件绕轴向均匀分布。
采用上述优选的方案，弧形槽、换档连接件的数量和换档连接件的分布方式可根据需求选择，多种方案可实现相同的技术效果。
作为优选的方案，上述的环状凸块在拨档杆长度方向的两端设置有倾斜端面，拨档杆的外径小于换档轴的内径，环状凸块的外径不超过换档轴的内径。
采用上述优选的方案，在拨档杆移动时倾斜端面进行过渡，便于将换档连接件顶出，使得换挡动作平滑稳定。
作为优选的方案，本发明还提供一种车辆，应用了上述的换挡装置。
本发明适用于自行车、汽车或其他车辆，适用范围较广。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图2为图1中B-B向截面示意图。
其中，10.中心轴，11.换挡被动轮，20.换档轴，21.换挡主动轮，30.拨档杆，31.环状凸块，40.换档连接件。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图1至图2所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种换档装置，包括：
中心轴10；
换档轴20，其圆周面上设置有三个安装槽，其轴心与中心轴10的轴心平行设置；
四个换挡传动轮组，包括换挡主动轮21和换挡被动轮11，换挡主动轮21套设于换档轴20上并且其内孔沿周向均匀设置有九个弧形槽，换挡被动轮11套设并固定连接于中心轴10上，换挡被动轮11还与换挡主动轮21连接；
三个换档连接件40，其活动地穿设于安装槽中；
拨档杆30，其圆周面上设置有环状凸块31，拨档杆30设置于换档轴20的轴腔中并沿换档轴20的长度方向来回移动。
下面对本实施方式的工作原理作进一步说明：
换挡时，拨档杆30沿换档轴20的长度方向移动至换挡主动轮21与换档轴20连接处，拨档杆30的环状凸块31将换档连接件40顶出使其突出换档轴20圆周面并与换挡主动轮21的弧形槽卡接，从而使得换档轴20与换挡主动轮21锁住将扭矩传递给换挡被动轮11，最后由中心轴10输出，实现换档；
不换挡时，拨档杆30沿换档轴20的长度方向移动至换挡主动轮21与换档轴20未连接处，换挡连接件40由于没有环状凸块31的支承，换挡连接件40会被弧形槽的弧面挡回到安装槽中，使得换挡主动链轮21与换档轴20独立转动，此时换挡装置停止工作。
本实施方式相较于现有技术，在车辆静止状态和运行状态下均可移动拨档杆30实现大速比换档，且换挡平滑。便于快速启动，更加省时省力。
其中，上述的换挡主动轮21为换挡主动链轮，换挡被动轮11为换挡被动链轮，适用于自行车换挡，链轮结构轻便，使得自行车车身轻且小型化，便于快速骑行。
同时，上述的换档连接件40采用滚针结构且其直径尺寸大于安装槽的高度尺寸。
本实施方式中上述的中心轴10可以采用实心轴、中空圆柱体的轴或差速器外壳，具体根据需求选用。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的换挡主动轮21为换挡主动齿轮，换挡被动轮11为换挡被动齿轮。
采用上述优选的方案，适用于汽车换挡，齿轮结构牢固，可以有效的保证汽车的换挡工作。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的换挡主动轮21为换挡主动齿轮和换挡主动链轮的组合，换挡被动轮11为换挡被动齿轮和换挡被动链轮的组合，换挡主动齿轮与换挡被动齿轮一一对应设置，换挡主动链轮与换挡被动链轮一一对应设置。
采用上述优选的方案，换挡主动齿轮与换挡被动齿轮的转向相反，换挡主动链轮与换挡被动链轮的转向相同，二者结合可实现不同转向的换挡，即实现车辆正、反转的换挡。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的换档连接件40还可采用球体结构且其直径尺寸大于安装槽的高度尺寸；上述的换挡连接件的端部还可设置为弧形或椎体状；设置多个换挡连接件40时，换档连接件40绕轴向均匀分布；上述的弧形槽的数量也可以是换档连接件数量的整数倍。
采用上述优选的方案，弧形槽、换档连接件40的数量和换档连接件40的分布方式可根据需求选择，多种方案可实现相同的技术效果。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的环状凸块31在拨档杆长度方向的两端设置有倾斜端面，拨档杆30的外径小于换档轴20的内径，环状凸块31的外径不超过换档轴20的内径。
采用上述优选的方案，在拨档杆30移动时倾斜端面进行过渡，便于将换档连接件40顶出，使得换挡平滑稳定。
本实施方式还提供一种车辆，应用了上述的换挡装置。
本实施方式适用于自行车、汽车或其他车辆，适用范围较广。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.换档装置，用于车辆变速，其特征在于，包括：
中心轴；
换档轴，其圆周面上设置有至少一个安装槽，其轴心与所述中心轴的轴心平行设置；
至少一个换挡传动轮组，包括换挡主动轮和换挡被动轮，所述换挡主动轮套设于所述换档轴上并且其内孔沿周向均匀设置有多个弧形槽，所述换挡被动轮套设并固定连接于所述中心轴上，所述换挡被动轮还与所述换挡主动轮连接；
至少一个换档连接件，其活动地穿设于所述安装槽中；
拨档杆，其圆周面上设置有环状凸块，所述拨档杆设置于所述换档轴的轴腔中并沿所述换档轴的长度方向来回移动。
2.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述换挡传动轮组为齿轮组和/或链轮组。
3.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述换档连接件为球体结构或滚针结构，所述换档连接件直径尺寸大于安装槽的高度尺寸。
4.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述换档连接件的端部为弧形或椎体状。
5.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述弧形槽的数量是所述换档连接件数量的整数倍。
6.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述换档连接件绕轴向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，所述环状凸块在拨档杆长度方向的两端设置有倾斜端面，所述拨档杆的外径小于所述换档轴的内径，所述环状凸块的外径不超过所述换档轴的内径。
8.一种车辆，其特征在于，应用了权利要求1-7任意一项所述的换挡装置。
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