CN107504134A - 变速机构及变速器 - Google Patents

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    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/20—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
    • F16H1/22—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
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Abstract

本发明提供了一种变速机构，涉及变速设备技术领域，解决了现有技术中存在的行星齿轮变速机构结构复杂、体积大的技术问题。该变速机构，包括第一齿轮、第二齿轮以及连接齿轮，第二齿轮的转动轴线贯穿第一齿轮的中心区域，且第二齿轮在其转动轴线方向上的正投影位于第一齿轮之内；连接齿轮的部分或全部齿牙在第一齿轮转动轴线方向上的正投影位于第一齿轮之内；第一齿轮、第二齿轮以及连接齿轮三者均为锥齿轮，连接齿轮上的第一齿牙与第一齿轮啮合，连接齿轮上的第二齿牙与第二齿轮相啮合；第一齿轮上的齿牙与第二齿轮上的齿牙均位于其所在齿轮的同一侧部。本发明用于改变动力输出机构向动力输入机构输出的转速和/或扭矩。

Description

变速机构及变速器
技术领域
本发明涉及变速设备技术领域，尤其是涉及一种变速机构及变速器。
背景技术
变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。行星齿轮传动是指一个或一个以上齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线回转的齿轮传动。行星轮既绕自身的轴线回转,又随行星架绕固定轴线回转。行星齿轮传动的主要特点承载能力大，工作平稳；但大功率高速行星齿轮传动结构较复杂，要求制造精度高。行星齿轮传动中有些类型效率高，但传动比不大，另一些类型则传动比可以很大，但效率较低，用它们作减速器时，其效率随传动比的增大而减小，而且体积较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变速机构及变速器，以解决现有技术中存在的行星齿轮变速机构结构复杂、体积大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种变速机构，包括第一齿轮、第二齿轮以及连接齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮两者其中之一为主动齿轮，两者其中另一为从动齿轮，所述主动齿轮的动力输入端能与动力输出机构相连接，所述从动齿轮的动力输出端能与动力输入机构相连接；所述主动齿轮的动力输入端与动力输出机构相连接且所述从动齿轮的动力输出端与动力输入机构相连接时所述主动齿轮能通过所述连接齿轮带动所述从动齿轮转动以改变所述动力输出机构向所述动力输入机构输出的转速和/或扭矩；
所述第二齿轮的转动轴线贯穿所述第一齿轮的中心区域，且所述第二齿轮在其转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮之内；
所述连接齿轮的部分或全部齿牙在所述第一齿轮转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮之内；
所述第一齿轮、所述第二齿轮以及所述连接齿轮三者均为锥齿轮，所述连接齿轮上的第一齿牙与所述第一齿轮啮合，所述连接齿轮上的第二齿牙与第二齿轮相啮合；所述第一齿轮上的齿牙与所述第二齿轮上的齿牙均位于其所在齿轮的同一侧部。
优选的，所述第一齿轮为圆环形，所述圆环形的内径大于所述第二齿轮的外径，且所述第二齿轮设置在所述第一齿轮的圆环形的内部空间内，第一齿轮和第二齿轮位于所述连接齿轮的同侧，所述第一齿轮和第二齿轮(2)的转动方向相同。
优选的，所述连接齿轮包括第一连接轮和第二连接轮，所述第一连接轮和第二连接轮通过连接轴固定连接，所述第一齿牙位于所述第一连接轮，所述第二齿牙位于所述第二连接轮，所述所述第一连接轮通过第一齿牙与所述第一齿轮啮合，所述第二连接轮通过第二齿牙与所述第二齿轮啮合。
优选的，所述变速机构还包括连接齿轮支撑固定机构，所述连接轴与所述连接齿轮支撑固定机构活动连接。
优选的所述连接齿轮支撑固定机构为连杆，所述连接轴的轴承设置在所述连杆上。
优选的，，所述连接齿轮支撑固定机构为圆筒，所述圆筒设置在所述第一齿轮的圆环形的内部空间内，且位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，所述连接轴的轴承设置在所述圆筒。
优选的，所述连接轴通过轴承与所述连接齿轮支撑固定机构连接，所是轴承的外周面与所述连接齿轮支撑固定机构固定连接，所述连接轴位于所述轴承内并能沿所述连接轴的轴向中心线自转。
优选的，所述第一齿轮的圆环形的内表面沿内壁向远离所述第一齿轮的齿牙的方向延伸并形成圆锥形的传输轴连接部，所述传输轴连接部远离所述第一齿轮的齿牙的一端固定连接第一传输轴。
优选的，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别位于所述连接齿轮的两侧，且所述第一齿轮的齿牙和所述第二齿轮的齿牙相对设置，所述第一齿轮和第二齿轮的转动方向相反。
本发明还提供了一种变速器，所述变速器包括本发明所述的变速机构。
本发明的有益效果：所述的变速机构的主动齿轮、从动齿轮以及连接齿轮通过立体堆叠的排布方式取代平铺的排布方式，位置关系更紧凑，使所述变速机构整体的体积小；另外，所述连接齿轮上设有第一齿牙和第二齿牙，通过改变第一齿牙和第二齿牙的模数和齿数，使第一齿牙与第一齿轮相配合，使第二齿牙和第二齿轮相配合，因此本发明调整第一齿轮和第二齿轮的传动比更方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中实施例1的变速机构的立体图；
图2是本发明中实施例1的变速机构的主视图；
图3是本发明中实施例1的连接齿轮支撑固定机构为圆筒的的变速器的结构示意图；
图4是本发明中实施例2的变速机构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1-2所示，本发明提供了一种变速机构，包括第一齿轮1、第二齿轮2以及连接齿轮，所述第一齿轮1和第二齿轮2两者其中之一为主动齿轮，两者其中另一为从动齿轮，所述主动齿轮的动力输入端能与动力输出机构相连接，所述从动齿轮的动力输出端能与动力输入机构相连接；所述主动齿轮的动力输入端与动力输出机构相连接且所述从动齿轮的动力输出端与动力输入机构相连接时所述主动齿轮能通过所述连接齿轮带动所述从动齿轮转动以改变所述动力输出机构向所述动力输入机构输出的转速和/或扭矩；
所述第二齿轮2的转动轴线贯穿所述第一齿轮1的中心区域，且所述第二齿轮2在其转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮1之内；
所述连接齿轮的部分或全部齿牙在所述第一齿轮1转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮1之内；
所述第一齿轮1、所述第二齿轮2以及所述连接齿轮三者均为锥齿轮，所述连接齿轮上的第一齿牙与所述第一齿轮1啮合，所述连接齿轮上的第二齿牙与第二齿轮2相啮合；所述第一齿轮1上的齿牙与所述第二齿轮2上的齿牙均位于其所在齿轮的同一侧部。本发明所述的变速机构的主动齿轮、从动齿轮以及连接齿轮通过立体堆叠的排布方式取代平铺的排布方式，位置关系更紧凑，使所述变速机构整体的体积小；另外，所述连接齿轮上设有第一齿牙和第二齿牙，通过改变第一齿牙和第二齿牙的模数和齿数，使第一齿牙与第一齿轮相配合，使第二齿牙和第二齿轮相配合，因此本发明调整第一齿轮和第二齿轮的传动比更方便。根据实际需要，需要扩大转速时，由第一齿轮1作为主动齿轮带动第二齿轮2转动，当需要减小转速时由第二齿轮2作为主动齿轮带动所述第一齿轮1转动，即根据需要调节转动方向。
作为可选的实施方式，所述第一齿轮1和第二齿轮2的转动方向相同，根据实际需要可以调整第一齿轮1或第二齿轮2的转动方向，即根据需要选择逆时针转动或顺时针转动。
作为可选的实施方式，所述第一齿轮1为圆环形，所述圆环形的内径大于所述第二齿轮2的外径，且设置在所述第一齿轮1的圆环形的内部空间内，第一齿轮1和第二齿轮2位于所述连接齿轮的同侧，所述第一齿轮1和第二齿轮2的转动方向相同，所述第二齿轮2位于所述第一齿轮1内部空间内，使两者的占用空间更小。
作为可选的实施方式，所述连接齿轮包括第一连接轮3和第二连接轮4，所述第一连接轮3和第二连接轮4通过连接轴34固定连接，所述第一齿牙位于所述第一连接轮3，所述第二齿牙位于所述第二连接轮4，所述所述第一连接轮3通过第一齿牙与所述第一齿轮1啮合，所述第二连接轮4通过第二齿牙与所述第二齿轮2啮合。将第一齿牙与第二齿牙分别设置在两个齿轮上，两个齿轮通过连接轴34连接，这样更方便固定连接齿轮，更好的实现连接齿轮的转动。
作为可选的实施方式，根据连接齿轮的结构和大小，可以选择连接齿轮的数目，如果连接齿轮结构牢固，抗扭矩能力强，用一个也可以实现整个关节功能，否则，连接齿轮可以选择两个或三个或者三个以上，以增加抗扭矩能力，提高所述变速机构的耐用性。
作为可选的实施方式，所述变速机构还包括连接齿轮支撑固定机构，所述连接轴34与所述连接齿轮支撑固定机构活动连接。所述连接齿轮支撑固定机构用于支撑固定所述连接齿轮。
作为可选的实施方式，所述连接轴34通过轴承5与所述连接齿轮支撑固定机构连接，所是轴承5的外周面与所述连接齿轮支撑固定机构固定连接，所述连接轴34位于所述轴承5内并能沿所述连接轴34的轴向中心线自转。
作为可选的实施方式，所述第一齿轮1的圆环形的内表面沿内壁向远离所述第一齿轮1的齿牙的方向延伸并形成圆锥形的传输轴连接部11，所述传输轴连接部11远离所述第一齿轮1的齿牙的一端固定连接第一传输轴12。传输轴连接部11用于连接所述第一齿轮1和第一传输轴12，所述传输轴连接部11的位置和结构避免了对第二齿轮和连接齿轮的转动的干扰。
作为可选的实施方式，所述第二齿轮与第二传输轴21连接，所述第二传输轴21的延伸方向与所述第一传输轴12的延伸方向相反。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的区别是：所述第一齿轮1和所述第二齿轮2分别位于所述连接齿轮的两侧，且所述第一齿轮1的齿牙和所述第二齿轮2的齿牙相对设置，所述第一齿轮1和第二齿轮2的转动方向相反。本实施例的所述变速机构能够改变动力输入端与动力输出端的转动方向，例如实现汽车倒车功能。
本发明还提供了一种变速器，所述变速器包括本发明所述的变速机构。
作为可选的实施方式，所述变速器还包括外壳、变速器的动力输入轴、变速器动力输出轴以及切换装置，所述变速机构设置在所述外壳内部，根据需要，通过将所述变速器的动力输入轴与所需要的变速机构的动力输入端连接，将所述变速器的动力输出轴与所需要的变速机构的动力输出端连接，需要改变转速或扭矩时，在通过切换装置切换所述变速器的动力输入轴和变速器动力输出轴连接的变速机构。
作为可选的实施方式，如图3所示，所述连接齿轮支撑固定机构为圆筒52，所述圆筒52设置在所述第一齿轮1的圆环形的内部空间内，且位于所述第一齿轮1和所述第二齿轮2之间，所述连接轴34的轴承5设置在所述圆筒52上，所述圆筒52通过连接件54与所述外壳固定连接。
作为可选的实施方式，如图4所示，所述连接齿轮支撑固定机构为连杆51，所述连杆51的一端与所述外壳固定连接，另一端与所述连接轴34的轴承5固定连接。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变速机构，其特征在于，包括第一齿轮(1)、第二齿轮(2)以及连接齿轮，所述第一齿轮(1)和第二齿轮(2)两者其中之一为主动齿轮，两者其中另一为从动齿轮，所述主动齿轮的动力输入端能与动力输出机构相连接，所述从动齿轮的动力输出端能与动力输入机构相连接；所述主动齿轮的动力输入端与动力输出机构相连接且所述从动齿轮的动力输出端与动力输入机构相连接时所述主动齿轮能通过所述连接齿轮带动所述从动齿轮转动以改变所述动力输出机构向所述动力输入机构输出的转速和/或扭矩；
所述第二齿轮(2)的转动轴线贯穿所述第一齿轮(1)的中心区域，且所述第二齿轮(2)在其转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮(1)之内；
所述连接齿轮的部分或全部齿牙在所述第一齿轮(1)转动轴线方向上的正投影位于所述第一齿轮(1)之内；
所述第一齿轮(1)、所述第二齿轮(2)以及所述连接齿轮三者均为锥齿轮，所述连接齿轮上的第一齿牙与所述第一齿轮(1)啮合，所述连接齿轮上的第二齿牙与第二齿轮(2)相啮合；所述第一齿轮(1)上的齿牙与所述第二齿轮(2)上的齿牙均位于其所在齿轮的同一侧部。
2.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(1)为圆环形，所述圆环形的内径大于所述第二齿轮(2)的外径，且所述第二齿轮(2)设置在所述第一齿轮(1)的圆环形的内部空间内，第一齿轮(1)和第二齿轮(2)位于所述连接齿轮的同侧，所述第一齿轮(1)和第二齿轮(2)的转动方向相同。
3.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于，所述连接齿轮包括第一连接轮(3)和第二连接轮(4)，所述第一连接轮(3)和第二连接轮(4)通过连接轴(34)固定连接，所述第一齿牙位于所述第一连接轮(3)，所述第二齿牙位于所述第二连接轮(4)，所述所述第一连接轮(3)通过第一齿牙与所述第一齿轮(1)啮合，所述第二连接轮(4)通过第二齿牙与所述第二齿轮(2)啮合。
4.根据权利要求3所述的变速机构，其特征在于，所述变速机构还包括连接齿轮支撑固定机构，所述连接轴(34)与所述连接齿轮支撑固定机构活动连接。
5.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述连接齿轮支撑固定机构为连杆(51)，所述连接轴(34)的轴承(5)设置在所述连杆(51)上。
6.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述连接齿轮支撑固定机构为圆筒(52)，所述圆筒(52)设置在所述第一齿轮(1)的圆环形的内部空间内，且位于所述第一齿轮(1)和所述第二齿轮(2)之间，所述连接轴(34)的轴承(5)设置在所述圆筒(52)。
7.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述连接轴(34)通过轴承(5)与所述连接齿轮支撑固定机构连接，所是轴承(5)的外周面与所述连接齿轮支撑固定机构固定连接，所述连接轴(34)位于所述轴承(5)内并能沿所述连接轴(34)的轴向中心线自转。
8.根据权利要求2所述的变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(1)的圆环形的内表面沿内壁向远离所述第一齿轮(1)的齿牙的方向延伸并形成圆锥形的传输轴连接部(11)，所述传输轴连接部(11)远离所述第一齿轮(1)的齿牙的一端固定连接第一传输轴(12)。
9.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(1)和所述第二齿轮(2)分别位于所述连接齿轮的两侧，且所述第一齿轮(1)的齿牙和所述第二齿轮(2)的齿牙相对设置，所述第一齿轮(1)和第二齿轮(2)的转动方向相反。
10.一种变速器，其特征在于，所述变速器包括如权利要求1-9任一所述的变速机构。
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