CN107489742B - 传动轴与变速箱一体式传动结构 - Google Patents

传动轴与变速箱一体式传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种传动轴与变速箱一体式传动结构，它包括主传动轴、副传动轴以及变速机构；主传动轴的后端传动连接有第一斜齿轮，副传动轴的前端依次设置有第二斜齿轮、第三斜齿轮和弹性复位机构；变速机构包括变速传动轴、第四斜齿轮、第五斜齿轮和第六斜齿轮，第一斜齿轮与第四斜齿轮始终相啮合，构成一档齿轮对，推动滑块顶杆结构，使所述第二斜齿轮与第五斜齿轮啮合，构成二档齿轮对，继续推动滑块顶杆结构，使所述第三斜齿轮与第六斜齿轮啮合，构成三档齿轮对。本发明在自行车传动轴上加入了变速机构，一档齿轮对始终相啮合，即一档为常态，推动滑块顶杆，使二档齿轮对或三档齿轮对啮合，从而使传动轴挂二档或挂三档，换档简单。

Description

传动轴与变速箱一体式传动结构
技术领域
本发明涉及一种传动轴与变速箱一体式传动结构，属于自行车传动技术领域。
背景技术
自行车作为绿色出行的首选交通工具，其中轴传动自行车具有使用寿命长，免维护，干净整洁，强度高等优点.但是轴传动自行车具有传动齿比单一的重要缺陷，不具有变速功能。一些具有变速功能的自行车传动轴，其结构非常复杂，制造十分繁琐，不具有推广性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种传动轴与变速箱一体式传动结构，其具有三档变速功能，换档简单。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种传动轴与变速箱一体式传动结构，它包括主传动轴、副传动轴以及变速机构，主传动轴与副传动轴通过花键传动连接；所述主传动轴的后端传动连接有第一斜齿轮，所述副传动轴的前端依次设置有第二斜齿轮、第三斜齿轮和弹性复位机构，弹性复位机构用于使第二斜齿轮、第三斜齿轮复位，所述第二斜齿轮和第三斜齿轮之间或一侧安装滑块顶杆结构，用于推动第二、三斜齿轮在副传动轴上前后滑动；所述变速机构包括变速传动轴，以及安装在变速传动轴上的第四斜齿轮、第五斜齿轮和第六斜齿轮，所述第一斜齿轮与第四斜齿轮始终相啮合，构成一档齿轮对，推动滑块顶杆结构，使所述第二斜齿轮与第五斜齿轮啮合，构成二档齿轮对，继续推动滑块顶杆结构，使所述第三斜齿轮与第六斜齿轮啮合，构成三档齿轮对。
进一步为了驱动主传动轴，所述主传动轴由一驱动主轴驱动转动，所述主传动轴的前端固定连接第一伞齿轮，驱动中轴上安装有第二伞齿轮，第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合传动，驱动主轴转动，通过第二伞齿轮带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮又带动主传动轴转动。
进一步为了将转动输出，所述副传动轴的后端固定有第三伞齿轮，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合传动，所述第四伞齿轮用于连接在输出部件上，用于转动的输出。
进一步，所述滑块顶杆结构包括滑块和顶杆，所述滑块设置在第二斜齿轮和第三斜齿轮之间，并活动套接在第二斜齿轮和第三斜齿轮之间的轴上，顶杆安装在滑块上，用于推动滑块克服弹性复位机构的弹力，使滑块左移，从而使二档齿轮对或三档齿轮对啮合传动，即挂二档或挂三档。
采用了上述技术方案后，本发明在自行车传动轴上加入了变速机构，使传动轴与变速机构合二为一，一档齿轮对始终相啮合，即一档为常态，通过简单的推动滑块顶杆，使二档齿轮对或三档齿轮对啮合，从而使传动轴挂二档或挂三档，换档简单。
附图说明
图1为本发明传动轴与变速箱一体式传动结构的总装图；
图2为本发明传动轴与变速箱一体式传动结构的爆炸图；
图3为本发明的变速机构的分解图；
图4为本发明处于一档时的状态图；
图5为本发明处于二档时的状态图；
图6为本发明处于三档时的状态图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种传动轴与变速箱一体式传动结构，它包括主传动轴9、副传动轴16以及变速机构，主传动轴9与副传动轴16通过花键传动连接；所述主传动轴9的后端传动连接有第一斜齿轮18，所述副传动轴16的前端依次设置有第二斜齿轮19、第三斜齿轮20和弹性复位机构，弹性复位机构用于使第二斜齿轮19、第三斜齿轮20复位，所述第二斜齿轮19和第三斜齿轮20之间安装滑块顶杆结构，当然也可以设置在一侧，只要能够用于推动第二、三斜齿轮在副传动轴16上前后滑动的结构均可以；所述变速机构包括变速传动轴15，以及安装在变速传动轴15上的第四斜齿轮11、第五斜齿轮12和第六斜齿轮13，所述第一斜齿轮18与第四斜齿轮11始终相啮合，构成一档齿轮对，推动滑块顶杆结构，使所述第二斜齿轮19与第五斜齿轮12啮合，构成二档齿轮对，继续推动滑块顶杆结构，使所述第三斜齿轮20与第六斜齿轮13啮合，构成三档齿轮对。
如图1、图2所示，所述主传动轴9由一驱动主轴3带动转动，驱动主轴3两端通过轴承1和轴承4安装在车架上，驱动主轴3可在轴承1、4内转动，所述主传动轴9的前端通过螺钉5固定连接第一伞齿轮6，驱动中轴3上安装有第二伞齿轮2，第一伞齿轮6和第二伞齿轮2啮合传动。
如图1、图2所示，所述副传动轴16的后端通过螺钉27固定有第三伞齿轮26，第三伞齿轮26与第四伞齿轮17啮合传动，所述第四伞齿轮用于连接在输出部件上，用于转动的输出。
如图1所示，所述滑块顶杆结构包括滑块22和顶杆21，所述滑块22设置在第二斜齿轮19和第三斜齿轮20之间，并活动套接在第二斜齿轮19和第三斜齿轮20之间的轴上，第二斜齿轮19和第三斜齿轮20也为固定连接，相对无转动，顶杆21安装在滑块22上，用于推动滑块22克服弹性复位机构的弹力，使滑块22左移，从而使二档齿轮对或三档齿轮对啮合传动，即挂二档或挂三档。
如图2、3所示，变速传动轴15与第四斜齿轮11、第五斜齿轮12和第六斜齿轮13通过键与槽的配合连接，具体地，所述第四斜齿轮11、第五斜齿轮12和第六斜齿轮13的中心通孔上均设有键，但是第四斜齿轮11、第五斜齿轮12和第六斜齿轮13的位置均不同，变速传动轴15上设有与上述三者中心通孔上的键相配合的槽，并且各个槽沿变速传动轴15的轴向设置，从而使第四斜齿轮11、第五斜齿轮12和第六斜齿轮13在与变速传动轴15通过键槽配合传动的同时，能够在变速传动轴15上左右滑动。
如图1至6所示，所述的弹性复位机构包括弹簧23，并且副传动轴16的中部设置有挡块，弹簧23的一端抵接在第三斜齿轮20上，弹簧23的另一端抵接在挡块上；推动顶杆21，带动滑块22向左，滑块22又同时带动第二斜齿轮19和第三斜齿轮20克服弹簧23弹力向左移，从而依次使第二斜齿轮19、第三斜齿轮20与对应的斜齿轮啮合，实现换档。
为了安装主传动轴9和副传动轴16，主传动轴9的前端通过轴承7安装在车架上，主传动轴9的中部安装轴承8，副传动轴16上挡块的后部、以及副传动轴16的后端分别通过安装轴承24、轴承25安装在车架上。
变速机构的变速传动轴15的两端通过轴承14、轴承10安装在车架的合适位置，使第四斜齿轮11能够与第一斜齿轮18始终啮合，使得第五斜齿轮12、第六斜齿轮13位于第二斜齿轮19、第三斜齿轮20的滑动范围内。
本传动结构的变速机构位于整个传动机构的中部，为了能够实现自动变速，本传动结构还包括速度传感器电机，所述速度传感器电机用于检测主传动轴9的转速，当达到一定速度时，所述速度传感器电机推动滑块左移挂档，实现自动变速。当然也可通过拉动顶杆21实现手动变速。主传动轴9和副传动轴16可加入电机实现助力，更加有效的提升踩踏效率。
本发明的工作原理如下：
一档传动原理：如图4，驱动中轴3顺时针转动，带动第二伞齿轮2转动，第二伞齿轮2带动第一伞齿轮6转动，主传动轴9与副传动轴16通过花键传动，从而将转动传递到副传动轴16，副传动轴16再经第三伞齿轮26与第四伞齿轮17的啮合传动将转动输出，此时变速机构处于空转状态。驱动主轴作为输入部分，第四伞齿轮17作为输出部分，二者之间的差速度通过第一伞齿轮6号和第二伞齿轮2、以及第三伞齿轮26和第四伞齿轮17的齿轮齿数比来实现。
二档传动原理：如图5，驱动中轴3顺时针转动，带动第二伞齿轮2转动，第二伞齿轮2带动第一伞齿轮6转动，第一伞齿轮6通过主传动轴9带动第一斜齿轮18转动，第一斜齿轮18通过齿轮啮合带动第四斜齿轮11转动，顶杆21向左推动滑块22，使主传动轴9与副传动轴16分离，至合适位置时，第二斜齿轮19和第五斜齿轮12啮合，第五斜齿轮12带动第二斜齿轮19转动，并通过副传动轴16将转动传递至第三伞齿轮26与第四伞齿轮17，并经第四伞齿轮17输出。驱动主轴作为输入部分，第四伞齿轮17作为输出部分，二者之间的差速度通过第一伞齿轮6号和第二伞齿轮2、第三伞齿轮26和第四伞齿轮17的齿轮齿数比，以及变速机构的第一斜齿轮18和第四斜齿轮11、第二斜齿轮19和第五斜齿轮12的齿轮齿数比来实现。
三档传动原理：如图6，驱动中轴3顺时针转动，带动第二伞齿轮2转动，第二伞齿轮2带动第一伞齿轮6转动，第一伞齿轮6通过主传动轴9带动第一斜齿轮18转动，第一斜齿轮18通过齿轮啮合带动第四斜齿轮11转动，顶杆21向左推动滑块22，使主传动轴9与副传动轴16分离，至合适位置时，第六斜齿轮13与第三斜齿轮20啮合传动，第六斜齿轮13带动第三斜齿轮20转动，并通过副传动轴16将转动传递至第三伞齿轮26与第四伞齿轮17，并经第四伞齿轮17输出。驱动主轴作为输入部分，第四伞齿轮17作为输出部分，二者之间的差速度通过第一伞齿轮6号和第二伞齿轮2、第三伞齿轮26和第四伞齿轮17的齿轮齿数比，以及变速机构的第一斜齿轮18和第四斜齿轮11、第六斜齿轮13和第三斜齿轮20的齿轮齿数比来实现。
倒档时，通过顶杆21取消施力，弹簧23的弹力推动第二斜齿轮19和第三斜齿轮20向右移动进行换档或复位。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种传动轴与变速箱一体式传动结构，其特征在于：它包括主传动轴(9)、副传动轴(16)以及变速机构，主传动轴(9)与副传动轴(16)通过花键传动连接；所述主传动轴(9)的后端传动连接有第一斜齿轮(18)，所述副传动轴(16)的前端依次设置有第二斜齿轮(19)、第三斜齿轮(20)和弹性复位机构，弹性复位机构用于使第二斜齿轮(19)、第三斜齿轮(20)复位，所述第二斜齿轮(19)和第三斜齿轮(20)之间或一侧安装滑块顶杆结构，用于推动第二、三斜齿轮在副传动轴(16)上前后滑动；所述变速机构包括变速传动轴(15)，以及安装在变速传动轴(15)上的第四斜齿轮(11)、第五斜齿轮(12)和第六斜齿轮(13)，所述第一斜齿轮(18)与第四斜齿轮(11)始终相啮合，构成一档齿轮对，推动滑块顶杆结构，使所述第二斜齿轮(19)与第五斜齿轮(12)啮合，构成二档齿轮对，继续推动滑块顶杆结构，使所述第三斜齿轮(20)与第六斜齿轮(13)啮合，构成三档齿轮对。
2.根据权利要求1所述的传动轴与变速箱一体式传动结构，其特征在于：所述主传动轴(9)由一驱动主轴(3)带动转动，所述主传动轴(9)的前端固定连接第一伞齿轮(6)，驱动中轴(3)上安装有第二伞齿轮(2)，第一伞齿轮(6)和第二伞齿轮(2)啮合传动。
3.根据权利要求2所述的传动轴与变速箱一体式传动结构，其特征在于：所述副传动轴(16)的后端固定有第三伞齿轮(26)，第三伞齿轮(26)与第四伞齿轮(17)啮合传动，所述第四伞齿轮用于连接在输出部件上，用于转动的输出。
4.根据权利要求1所述的传动轴与变速箱一体式传动结构，其特征在于：所述滑块顶杆结构包括滑块(22)和顶杆(21)，所述滑块(22)设置在第二斜齿轮(19)和第三斜齿轮(20)之间，并活动套接在第二斜齿轮(19)和第三斜齿轮(20)之间的轴上，顶杆(21)安装在滑块(22)上，用于推动滑块(22)克服弹性复位机构的弹力，使滑块(22)左移，从而使二档齿轮对或三档齿轮对啮合传动，即挂二档或挂三档。
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