CN110701272A

CN110701272A - 变速传动装置

Info

Publication number: CN110701272A
Application number: CN201911012327.XA
Authority: CN
Inventors: 张功; 张召兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-01-17

Abstract

本发明公开了一种变速传动装置，其包括变速箱体，变速箱体上转动连接有纵向设置的动力输入轴，动力输入轴伸入变速箱体的部段上连接有主动轮盘，主动轮盘上环布有至少两圈主动拨柱组，主动拨柱组包括多根主动拨柱，变速箱体上还连接有能转动且能沿变速箱体滑动的动力中传轴，动力中传轴伸入变速箱体内的部段上连接有从动轮盘，从动轮盘上装有从动拨柱组，从动拨柱组包括多个从动拨柱，相邻两从动拨柱之间的距离与相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述动力中传轴的伸出部段上连接有用于传递动力的柔性传动箱，柔性传动箱上装有动力输出轴。本发明结构简单，传动更加柔和，在起步或提速时减小能量损耗，具有节能和传动稳定的优点。

Description

变速传动装置

技术领域

本发明涉及一种变速传动装置。

背景技术

现在汽车上普遍使用的变速箱为机械离合式变档变速箱，这种传统的变速箱需要进行变档变速，操作复杂。市面上出现的无级变速变速箱采用的电磁离合器，实现车辆的无级变速，其结构复杂，生产以及维修维护成本高。

现在的自行车以及摩托车上也出现了好多结构的轴传动装置，其大多采用现有技术中的普通变速箱，即在变速箱内设置锥齿轮以及双联齿轮，通过变速档杆对齿轮的驱动实现变速，通过齿轮的啮合实现动力传动，其具体结构不详细描述，但其结构复杂，无形中增加了自行车以及摩托车的成本，现在还没有一种纯机械结构的变速箱，并且也不能进行柔性输送动力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、稳定且能柔性输送动力的变速传动装置。

为解决上述技术问题，所提供的变速传动装置包括变速箱体，变速箱体上转动连接有纵向设置的动力输入轴，其结构特点是：所述动力输入轴伸入变速箱体的部段上连接有主动轮盘，所述主动轮盘上环布有至少两圈主动拨柱组，两圈主动拨柱组同心设置，主动拨柱组包括均匀环布在主动轮盘上的多根主动拨柱，两圈主动拨柱组上的相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述变速箱体上还连接有能转动且能沿变速箱体滑动的动力中传轴，动力中传轴横向设置，所述动力中传轴伸入变速箱体内的部段上连接有从动轮盘，所述从动轮盘上装有对称凸出从动轮盘两侧面的从动拨柱组，从动拨柱组包括均匀环布在从动轮盘上的多个从动拨柱，相邻两从动拨柱之间的距离与相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述动力中传轴的伸出部段上连接有用于传递动力的柔性传动箱，柔性传动箱上装有动力输出轴，所述从动拨柱的直径为d，主动拨柱的直径为D，两主动拨柱之间的距离为X，两组主动拨柱组上的主动拨柱与主动拨柱组的回转中心之间的距离分别为G和H，从动拨柱的长度为K，且满足如下条件：d=D≤X；H-G≥K。

所述柔性传动箱包括传动箱体，所述动力中传轴伸入传动箱体内，所述动力输出轴伸入传动箱体内且与所述动力中传轴转动配合，所述动力中传轴上连接有环布的至少两根拨叉，所述动力输出轴上动力连接有沿动力输出轴轴向排布、数量与拨叉相同且由分别由对应的拨叉驱动的至少两组柔性传动装置。

所述柔性传动装置包括连接在动力输出轴上且相对设置的两个固定盘，两固定盘之间设置有内伸端连接在动力输出轴上、外伸端与拨叉动力连接的平面涡卷弹簧，所述两固定盘上装有间隔环布且位于平面涡卷弹簧外侧的多根定位柱，最靠近动力中传轴的柔性传动装置的最靠近平面涡卷弹簧外伸端设置的定位柱通过浮动机构连接在固定盘上且可沿固定盘弧形浮动。

所述浮动机构包括对应设置在两固定盘上的弧形槽孔，所述定位柱连接在弧形槽孔中，固定盘的内表面上装有固定支座，所述定位柱与固定支座之间装有缓冲弹簧。

所述变速箱体装有轴承套座，动力中传轴滑动连接在轴承套座内且能转动，所述动力中传轴伸出变速箱体的部段上装有离合换档机构。

所述离合换档机构包括转动连接在动力中传轴上且与动力中传轴一起滑动的换档套筒，所述换档套筒上固接有换档杆，所述变速箱体上连接有档位板，档位板上设有供换挡杆滑移的档位槽。

所述动力输出轴的输出末端连接有正反转变速箱，动力输出轴的端部伸入正反转变速箱内且伸入部段连接有主动齿轮，所述正反转变速箱内连接有一端伸出正反转变速箱箱体之外的动力传输轴，所述动力传输轴转动连接在正反转变速箱上，所述动力传输轴上键连接有能沿其滑动的轴套，轴套上固接有间隔设置且位于主动齿轮两侧的从动齿轮，轴套沿动力传输轴滑移时其中一个从动齿轮能与主动齿轮啮合以实现动力传递。

采用上述结构后，通过动力机构驱动动力输入轴转动，主动轮盘转动，由于主动拨柱以及从动拨柱的结构设置，可以使主动轮盘驱动从动轮盘转动，从而使动力中传轴转动，最后通过柔性传动箱上的动力输出轴输出动力，从而使动力输出柔和，降低大功率动力输出时带来的能量损耗，起到节能和传动稳定的作用。本发明结构简单，通过主动拨柱以及从动拨柱的结构设置以及参数设置，不用单独设置离合器，即可具有前进档、空档，并且可以实现前进档位的变速调节，并且通过平面涡卷弹簧蓄力传动，因而传动更加柔和，在起步或提速时减小能量损耗，具有节能和传动稳定的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线剖视的结构示意图；

图3为图1实施例中柔性传动箱的结构示意图；

图4为沿图3中B-B线剖视的剖面图；

图5为沿图3中C-C线剖视的剖面图；

图6为图1中E向的结构示意图沿图；

图7为图1实施例中1主动轮盘与从动轮盘一种使用状态下的结构示意图；

图8为图7另一种使用状态的结构示意图；

图9为图1实施例中正反转变速箱的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种变速传动装置的实施例，为方便描述，以图1中垂直于纸面的方向为其纵向，图1中水平的左右方向为其横向，该实施例包括变速箱体1，当然变速箱体1内可以注满润滑油，其上可以设置注油机构，该注油机构为现有技术，变速箱体1上转动连接有纵向设置的动力输入轴2，所述变速箱体1上还连接有能转动且能沿变速箱体滑动的动力中传轴5，动力中传轴5横向设置，即动力输入轴2和动力中传轴5在图1的俯视状态下相互垂直设置。结合图1和图2所示，所述动力输入轴2伸入变速箱体1的部段上连接有主动轮盘3，所述主动轮盘3上环布有至少两圈主动拨柱组4，两圈主动拨柱组同心设置，即包括一组直径大的主动拨柱组和一组直径小的主动拨柱组，主动拨柱组4包括均匀环布在主动轮盘上的多根主动拨柱，直径大的主动拨柱组上的主动拨柱数量远大于直径小的主动拨柱组上的主动拨柱数量，两圈主动拨柱组上的相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述动力中传轴5伸入变速箱体内的部段上连接有从动轮盘6，所述从动轮盘6上装有对称凸出从动轮盘两侧面的从动拨柱组7，从动拨柱组7包括均匀环布在从动轮盘6上的多个从动拨柱，相邻两从动拨柱之间的距离与相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述从动拨柱的直径为d，主动拨柱的直径为D，两主动拨柱之间的距离为X，两组主动拨柱组上的主动拨柱与主动拨柱组的回转中心之间的距离分别为G和H，从动拨柱的长度为K，且满足如下条件：d=D≤X；H-G≥K。上述两主动拨柱之间的距离指的是，两根主动拨柱的中心之间的距离减去拨柱的直径，主动拨柱组与上述回转中心之间的距离指的是主动拨柱的中心与上述回转中心之间的距离减去主动拨柱的直径的一半，满足上述结构条件和参数条件后，当动力中传轴5向左滑移后，形成图7中的状态，从动拨柱组上的一根从动拨柱会伸入直径的主动拨柱组上相邻的两主动拨柱之间，当主动轮盘转动时，可通过主动拨柱与从动拨柱之间的相互拨动作用，驱使从动轮盘转动，同理，动力中传轴5向右滑移时，也可以驱使从动轮盘转动，可以参考图8中的状态，由于设置了两组主动拨柱组，并且其直径与数量皆不同，因而结合图7和图8所示，可以看出当主动轮盘转动时，图7和图8中的从动轮盘的转速不同，实现了变速功能，当动力中传轴5位于中间位置，例如图1中的状态时，主动轮盘转动时，从动轮盘不转动，实现了空档的功能。并且上述变速传动结构，采用了纯机械式的传动结构，其结构简单，传动稳定，可以代替现有的齿轮变速箱，维修维护成本低。

参考图1、图3至图5所示，所述动力中传轴5的伸出部段上连接有用于传递动力的柔性传动箱8，柔性传动箱8上装有动力输出轴9，所述柔性传动箱包括传动箱体10，所述动力中传轴5伸入传动箱体10内，所述动力输出轴9伸入传动箱体10内且与所述动力中传轴5转动配合，所述动力中传轴5上连接有环布的至少两根拨叉11，所述动力输出轴9上动力连接有沿动力输出轴轴向排布、数量与拨叉相同且由分别由对应的拨叉驱动的至少两组柔性传动装置。在本实施例中对应设置了两根拨叉11和两组柔性传动装置，结合图1、图3和图4所示，该柔性传动装置包括连接在动力输出轴9上且相对设置的两个固定盘12，两固定盘12之间设置有内伸端连接在动力输出轴9上、外伸端与拨叉动力连接的平面涡卷弹簧13，在本实施例中，图1中下方的平面涡卷弹簧的额定载荷大于上方的平面涡卷弹簧13，上方的平面涡卷弹簧的外伸端与拨叉的拨动端通过螺栓和压扣连接在一起，下方的平面涡卷弹簧的外伸端装有供拨叉的拨动端驱动的拨动块30，也就是说，主动轴带动从动轴转动时，第一个拨叉波动平面涡卷弹簧旋紧，上方的平面涡卷弹簧先旋紧并处于弹性势能状态，上方的平面涡卷弹簧旋紧到一定程度后（不超过一圈）第二个拨叉会贴靠到上述拨动块上拨动下方的平面涡卷弹簧旋紧，直至驱使动力输出轴4转动，两固定盘12上装有间隔环布且位于平面涡卷弹簧13外侧的多根定位柱14，定位柱14起到防止平面涡卷弹簧7在动力传动时贴合的作用，即当拨叉11驱动平面涡卷弹簧13旋紧时，旋紧的部分平面涡卷弹簧段会位于定位柱14外侧，从而防止其内部旋紧造成压合，有助于其回位。最靠近动力中传轴5的柔性传动装置的最靠近平面涡卷弹簧13外伸端设置的定位柱14通过浮动机构连接在固定盘上且可沿固定盘弧形浮动，所述浮动机构包括对应设置在两固定盘12上的弧形槽孔15，所述定位柱14连接在弧形槽孔15中，固定盘12的内表面上装有固定支座16，所述定位柱14与固定支座16之间装有缓冲弹簧17，当拨叉拉动平面涡卷弹簧通过压靠定位柱对动力输出轴4进行动力驱动，此时缓冲弹簧40起到一定的缓冲作用，避免定位柱受到平面涡卷弹簧的刚性挤压，直至动力输出稳定，使用平面涡卷弹簧传递动力的好处在于当本发明进行动力传动，从而使平面涡卷弹簧处于弹性势能状态，使动力传动时动力更足、更柔和，从而实现节能的效果。

参考图1和图6所示，所述变速箱体1装有轴承套座18，动力中传轴5滑动连接在轴承套座内且能转动，所述动力中传轴5伸出变速箱体的部段上装有离合换档机构。所述离合换档机构包括转动连接在动力中传轴5上且与动力中传轴一起滑动的换档套筒19，即换挡套筒19内装有滚珠轴承，滚珠轴承的内壳体固接在动力中传轴上，实现了上述动力中传轴与换档套筒的转动连接，也实现了换挡套筒能驱使动力中传轴与之一起移动，所述换档套筒19上固接有换档杆20，所述变速箱体1上连接有档位板21，档位板21上设有供换挡杆20滑移的档位槽22，通过换挡杆处于档位槽14中的不同位置，实现了档位的切换。

参考图1所示，为了实现动力中传轴5能转动且能沿变速箱体滑动，在本实施例中，变速箱体内可以装有轴承套，轴承套内装有轴瓦，动力中传轴连接在上述轴瓦内，实现了能转动、能滑动的结构。

参考图9所示，所述动力输出轴9的输出末端连接有正反转变速箱40，动力输出轴9的端部伸入正反转变速箱内且伸入部段连接有主动齿轮41，所述正反转变速箱40内连接有一端伸出正反转变速箱箱体之外的动力传输轴42，所述动力传输轴42转动连接在正反转变速箱40上，所述动力传输轴42上键连接有能沿其滑动的轴套43，上述键连接可以采用现有技术中的键与键槽的结构，当然也可以采用花键配合的结构，轴套43上固接有间隔设置且位于主动齿轮两侧的从动齿轮44，上述主动齿轮以及从动齿轮皆为锥齿轮，轴套沿动力传输轴滑移时其中一个从动齿轮能与主动齿轮啮合以实现动力传递，上述轴套的移动，可采用现有技术中的档位拨叉的驱动结构，其详细结构不再描述。

以上所述为本发明的具体结构形式，本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种变速传动装置，包括变速箱体（1），变速箱体（1）上转动连接有纵向设置的动力输入轴（2），其特征是：所述动力输入轴（2）伸入变速箱体（1）的部段上连接有主动轮盘（3），所述主动轮盘（3）上环布有至少两圈主动拨柱组（4），两圈主动拨柱组同心设置，主动拨柱组（4）包括均匀环布在主动轮盘上的多根主动拨柱，两圈主动拨柱组上的相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述变速箱体（1）上还连接有能转动且能沿变速箱体滑动的动力中传轴（5），动力中传轴（5）横向设置，所述动力中传轴（5）伸入变速箱体内的部段上连接有从动轮盘（6），所述从动轮盘（6）上装有对称凸出从动轮盘两侧面的从动拨柱组（7），从动拨柱组（7）包括均匀环布在从动轮盘（6）上的多个从动拨柱，相邻两从动拨柱之间的距离与相邻两主动拨柱之间的距离相等，所述动力中传轴（5）的伸出部段上连接有用于传递动力的柔性传动箱（8），柔性传动箱（8）上装有动力输出轴（9），所述从动拨柱的直径为d，主动拨柱的直径为D，两主动拨柱之间的距离为X，两组主动拨柱组上的主动拨柱与主动拨柱组的回转中心之间的距离分别为G和H，从动拨柱的长度为K，且满足如下条件：d=D≤X；H-G≥K。

2.根据权利要求1所述的变速传动装置，其特征是：所述柔性传动箱包括传动箱体（10），所述动力中传轴（5）伸入传动箱体（10）内，所述动力输出轴（9）伸入传动箱体（10）内且与所述动力中传轴（5）转动配合，所述动力中传轴（5）上连接有环布的至少两根拨叉（11），所述动力输出轴（9）上动力连接有沿动力输出轴轴向排布、数量与拨叉相同且由分别由对应的拨叉驱动的至少两组柔性传动装置。

3.根据权利要求2所述的变速传动装置，其特征是：所述柔性传动装置包括连接在动力输出轴（9）上且相对设置的两个固定盘（12），两固定盘（12）之间设置有内伸端连接在动力输出轴（9）上、外伸端与拨叉动力连接的平面涡卷弹簧（13），所述两固定盘（12）上装有间隔环布且位于平面涡卷弹簧（13）外侧的多根定位柱（14），最靠近动力中传轴（5）的柔性传动装置的最靠近平面涡卷弹簧（13）外伸端设置的定位柱（14）通过浮动机构连接在固定盘上且可沿固定盘弧形浮动。

4.根据权利要求3所述的变速传动装置，其特征是：所述浮动机构包括对应设置在两固定盘（12）上的弧形槽孔（15），所述定位柱（14）连接在弧形槽孔（15）中，固定盘（12）的内表面上装有固定支座（16），所述定位柱（14）与固定支座（16）之间装有缓冲弹簧（17）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的变速传动装置，其特征是：所述变速箱体（1）装有轴承套座（18），动力中传轴（5）滑动连接在轴承套座内且能转动，所述动力中传轴（5）伸出变速箱体的部段上装有离合换档机构。

6.根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征是：所述离合换档机构包括转动连接在动力中传轴（5）上且与动力中传轴一起滑动的换档套筒（19），所述换档套筒（19）上固接有换档杆（20），所述变速箱体（1）上连接有档位板（21），档位板（21）上设有供换挡杆（20）滑移的档位槽（22）。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的变速传动装置，其特征是：所述动力输出轴（9）的输出末端连接有正反转变速箱（40），动力输出轴（9）的端部伸入正反转变速箱内且伸入部段连接有主动齿轮（41），所述正反转变速箱（40）内连接有一端伸出正反转变速箱箱体之外的动力传输轴（42），所述动力传输轴（42）转动连接在正反转变速箱（40）上，所述动力传输轴（42）上键连接有能沿其滑动的轴套（43），轴套（43）上固接有间隔设置且位于主动齿轮两侧的从动齿轮，轴套沿动力传输轴滑移时其中一个从动齿轮能与主动齿轮啮合以实现动力传递。