CN112728021B - 一种变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变速箱，包括：壳体、输入组件、变速组件、输出组件，壳体内部为安装腔，变速组件设置在安装腔内，输入组件的一端与电动车发动机的输出端连接，输入组件的另一端与变速组件连接，输出组件亦设置在安装腔内，输出组件的一端与变速组件连接，输出组件用于将动力传递出壳体,解决了现有技术中存在的现有的小型电动车在爬坡时比较吃力的问题。

Description

一种变速箱
技术领域
本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种变速箱。
背景技术
小型电动三轮车和电动四轮车因其清洁无污染、使用成本低等优点深受消费者喜爱。此类小型电动车没有太高的速度要求，通常具有只具有一个挡位，这种电动车在平原地带很受欢迎，但是在山地或丘陵地带，无法更换至低速挡，在相同功率下驱动力有所不足在爬坡时比较吃力，一般的汽车变速箱结构较为复杂，档位较多，成本高，因此不适用于小型电动车。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种变速箱，其解决了现有技术中存在的现有的小型电动车在爬坡时比较吃力的问题。
根据本发明的实施例，一种变速箱，包括：壳体、输入组件、变速组件、输出组件，壳体内部为安装腔，变速组件设置在安装腔内，输入组件的一端与电动车发动机的输出端连接，输入组件的另一端与变速组件连接，输出组件亦设置在安装腔内，输出组件的一端与变速组件连接，输出组件用于将动力传递出壳体。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过设置变速组件，当电动车需要使用较大的牵引力来爬坡时，变速组件通过降低转速来提高牵引力，以便于电动车爬坡，且本变速箱设计简单、成本低，适用于小型的电动车。
附图说明
图1为本发明实施例的立体图。
图2为变速箱去除一半壳体的结构示意图。
图3为变速箱去除壳体的结构示意图。
图4为图3的正视图。
图5为变速组件的结构示意图。
图6为变速组件的爆炸图。
图7亦为变速组件的爆炸图。
上述附图中：1、壳体；2、安装腔；3、第一安装轴；4、第二安装轴；5、第一传动齿轮；6、第二传动齿轮；7、第三传动齿轮；8、第四传动齿轮；9、第五传动齿轮；10、第六传动齿轮；11、推环；12、连接套；13、拨动槽；14、连接杆；15、带动齿轮；16、导向条；17、旋转杆；18、第一阻尼弹性件；19、第一电机；20、驱动齿轮；21、第一安装部；22、联接座；23、联接盘；24、联接齿；25、联接槽；26、第二阻尼弹性件；27、安装槽；28、螺旋外花键；29、第二安装部；30、输入轴；31、输入齿轮；32、输出轴；33、输出齿轮；34、输出接口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1以及图2所示，本发明实施例提出了一种变速箱，包括：壳体1、输入组件、变速组件、输出组件，壳体1内部为安装腔2，变速组件设置在安装腔2内，输入组件的一端与电动车发动机的输出端连接，输入组件的另一端与变速组件连接，输出组件亦设置在安装腔2内，输出组件的一端与变速组件连接，输出组件用于将动力传递出壳体1。
通过设置变速组件，当电动车需要使用较大的牵引力来爬坡时，变速组件通过降低转速来提高牵引力，以便于电动车爬坡，且本变速箱设计简单、成本低，适用于小型的电动车。
如图2以及图3所示，变速组件包括：第六传动齿轮10、第五传动齿轮9、第四传动齿轮8、转动地设置在安装腔2内的第一安装轴3以及第二安装轴4，第一安装轴3上固定地设置有第一传动齿轮5、第二传动齿轮6以及第三传动齿轮7，第一传动齿轮5与输入组件连接，所述第六传动齿轮10固定地设置在第二安装轴4上，第六传动齿轮10与输出组件连接，所述第五传动齿轮9通过第一安装机构安装在第二安装轴4上，第五传动齿轮9与第二传动齿轮6始终保持啮合，安装腔2内还设置有拨动组件，拨动组件用于拨动第一安装机构使第五传动齿轮9与第二安装轴4固定或转动连接，第四传动齿轮8通过第二安装机构安装在第二安装轴4上，第二安装机构控制第四传动齿轮8与第二安装轴4固定或转动连接，第四传动齿轮8与第三传动齿轮7保持啮合，第五传动齿轮9与第四传动齿轮8的直径不同。
变速组件的工作原理为：当需要变速时，通过拨动组件拨动第一安装机构使第五传动齿轮9与第二安装轴4相对固定，由于第二传动齿轮6是一直带动着第五传动齿轮9转动的，即第五传动齿轮9带动着第二安装轴4转动，由于第三传动齿轮7是带动着第四传动齿轮8转动的，且第四传动齿轮8此时也是带动着第二安装轴4转动的，且由于第五传动齿轮9与第四传动齿轮8的直径不同，即第五传动齿轮9与第四传动齿轮8的转速不同，此时第二安装机构控制第四传动齿轮8与第二安装轴4转动连接，使第四传动齿轮8不再带动第二安装轴4转动，从而实现电动车的变速。
如图6所示，第一安装机构包括：推环11以及连接套12，所述第五传动齿轮9的侧壁上设置有第一安装部21，第五传动齿轮9与第二安装轴4转动连接，推环11套设在第一安装部21上，推环11与第一安装部21花键连接，连接套12套设在第二安装轴4上，连接套12与第二安装轴4花键连接，所述拨动组件用于推动推环11与连接套12花键连接或脱离。第五传动齿轮9的直径小于第四传动齿轮8的直径。
如图3所示，拨动组件包括：驱动机构、连接杆14、第一阻尼弹性件18以及旋转杆17，在安装腔2内壁上设置有供连接杆14插入的插孔，连接杆14仅能在插孔的轴线方向上运动，连接杆14上转动地设置有带动齿轮15，驱动机构用于驱动带动齿轮15转动，在带动齿轮15背离推环11的端面上成中心对称地设置有两个导向条16，两导向条16均为圆弧条形形状，两导向条16背离推环11的一面均为斜面，每一斜面的底端均与带动齿轮15的端面位于同一平面上，旋转杆17固定地设置在连接杆14穿过带动齿轮15的一端上，旋转杆17能在导向条16的斜面上滑动，推环11上设置有拨动槽13，第一阻尼弹性件18的一端固定在连接杆14上，第一阻尼弹性件18的另一端卡紧在拨动槽13内，第一阻尼弹性件18用于拨动推环11与连接套12花键连接或脱离。
拨动机构的工作原理为：驱动机构驱动带动齿轮15转动，带动齿轮15相对连接杆14转动，在导向条16的导向下，连接杆14带动着第一阻尼弹性件18向着背离第二传动齿轮6的方向运动，第一阻尼弹性件18带动着推环11向着靠近连接套12的方向运动，使推环11分别套设在连接套12以及第一安装部21上，推环11分别与连接套12以及第一安装部21花键连接，从而实现第五传动齿轮9带动着第二安装轴4转动，当再次驱动带动齿轮15使旋转杆17分别与两导向条16脱离时，在第一阻尼弹性件18的弹力下推环11复位，从而使得第五传动齿轮9与第二安装轴4转动连接，通过第二安装机构的设计(即当第五传动齿轮9与第四传动齿轮8的转速不同时，第二安装机构控制第四传动齿轮8与第二安装轴4转动连接)，有效的简化了拨动机构的结构，无需设置空挡即可实现电动车的变速。
如图3—5所示，驱动机构包括：第一电机19以及驱动齿轮20，第一电机19设置在安装腔2内，驱动齿轮20设置在第一电机19的输出端上，驱动齿轮20与所述带动齿轮15保持啮合。
如图6以及图7所示，第二安装机构包括：联接座22、联接盘23以及第二阻尼弹性件26，联接座22为两个，两联接座22间隔地设置在第二安装轴4上，两联接座22均与第二安装轴4花键连接，第四传动齿轮8与第二安装轴4转动连接，第四传动齿轮8位于两联接座22之间，所述第四传动齿轮8背离第五传动齿轮9的一端设置有第二安装部29，第二安装部29上设置有螺旋外花键28，所述联接盘23套设在第二安装部29上，联接盘23与第二安装部29花键连接，联接盘23的两端面上均设置有联接齿24，两联接座22上均设置有供联接齿24插入的联接槽25，所述第二安装部29用于驱动联接盘23向着靠近或远离第四传动齿轮8的方向运动，所述联接盘23的外表面上设置有环绕其一周的安装槽27，第二阻尼弹性件26套设在安装槽27内，在安装腔2的内壁上开设有供第二阻尼弹性件26的两端插入的插槽。
第二安装机构的工作原理为：当第五传动齿轮9带动着第二安装轴4转动时，由于第五传动齿轮9的直径小于第四传动齿轮8的直径，即第五传动齿轮9的转速是大于第四传动齿轮8的转速，即联接盘23在第二安装部29螺旋外花键28的导向下向着背离第四传动齿轮8的方向运动并最终与第二安装部29脱离，从而使第四传动齿轮8在第二安装轴4上空转，此时第二阻尼弹性件26处于拉伸状态，联接盘23上的联接齿24插入到背离第五传动齿轮9的联接座22的联接槽25内，联接盘23跟随第二安装轴4一起转动，当拨动组件使第五传动齿轮9与第二安装轴4转动连接时，即第五传动齿轮9不再带动着第二安装轴4转动，由于第二安装轴4带动有外界的负载，此时第二安装轴4的转速会降低，直到第二安装轴4的转速比第四传动齿轮8的转速低时，在第二阻尼弹性件26的弹力下联接座22与第二安装部29紧贴，在螺旋外花键28的导向下联接座22重新与第二安装部29花键连接，且联接盘23上的联接齿24插入到靠近第六传动齿轮10的联接座22上的联接槽25内，此时第四传动齿轮8再次带动着第二安装轴4转动，
如图2所示，输入组件包括：输入轴30以及输入齿轮31，输入轴30转动地设置在安装腔2内，输入轴30的一端穿出壳体1与电动车发动机的输出轴32连接，输入齿轮31固定地设置在输入轴30上，输入齿轮31与第一传动齿轮5啮合。
如图1以及图2所示，输出组件包括：输出轴32以及输出齿轮33，输出轴32转动地设置在安装腔2内，输出齿轮33固定地设置在输出轴32上，输出齿轮33与第六传动齿轮10啮合，在壳体1上开设有供外界负载插入安装腔2与输出轴32连接的输出接口34。
如上述方案所述，本发明的工作原理为：位于低速挡时，旋转杆17位于导向条16的最高处；动力从输入轴30输入，经输入齿轮31和第一传动齿轮5的啮合传递至第一安装轴3并带动第三传动齿轮7转动，再由第三传动齿轮7传递至第四传动齿轮8带动第二安装轴4转动，最后经过第六传动齿轮10和输出齿轮33的啮合传递至输出轴32。切换高速挡时，第一电机19带动驱动齿轮20转动，进而驱动带动齿轮15转动；旋转杆17掉落至导向条16的最低处，连接杆14沿轴向(图3右边)移动，第一阻尼弹性件18带动连接套12与第五传动齿轮9配合；此时，经过第二传动齿轮6传至第五传动齿轮9的传动比要大于第三传动齿轮7传至第四传动齿轮8的传动比，第二安装轴4受第二传动齿轮6传至第五传动齿轮9的力的影响，其转速将超越第三传动齿轮7对第四传动齿轮8的驱动转速，即第二安装轴4比第四传动齿轮8转的快，即联接盘23比第四传动齿轮转的快，联接盘23相对于第四传动齿轮8正向转动，而联接盘23和第四传动齿轮8的第二安装部29又是通过螺旋外花键配合，由于第二安装轴4不能动，只能联接盘23做轴向运动与第二安装部脱离，整个换挡过程中第二安装轴4上的第四传动齿轮8和第五传动齿轮9始终处于与第一安装轴3上的第三传动齿轮7和第二传动齿轮6处于啮合的状态，无动力断档；增加换挡时的可靠性。
本发明利用第四传动齿轮8与联接盘23的“超越配合”，实现了第四传动齿轮8与第二安装轴4的自动相对转动和相对固定换挡，简化了导向条16的结构，缩小了整体所需的安装空间，同时也实现了无动力断档的从低速挡切换挡至高速挡。保证换挡的可靠性。
作为另一种实施方式，可以在变速箱内部设置控制器，通过在电动车上设置速度传感器来检测电动车的速度，速度传感器将电动车的速度信息传递给控制器，可以根据情况在控制器上设定预定换挡速度，当电动车的速度达到预定换挡速度时，控制器控制第一电机19工作，第一电机19的输出端驱动驱动齿轮20转动，使旋转杆17转动到导向条16的最高端处，从而实现高速挡到低速挡的转换，当电动车的速度低于预定换挡速度时，控制器控制第一电机19工作，第一电机19的输出端驱动驱动齿轮20转动，使旋转杆17与导向条16脱离，从而实现低速挡到高速挡的转换。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种变速箱，其特征在于，包括：壳体(1)、输入组件、变速组件、输出组件，壳体(1)内部为安装腔(2)，变速组件设置在安装腔(2)内，输入组件的一端与电动车发动机的输出端连接，输入组件的另一端与变速组件连接，输出组件亦设置在安装腔(2)内，输出组件的一端与变速组件连接，输出组件用于将动力传递出壳体(1)；
所述变速组件包括：第六传动齿轮(10)、第五传动齿轮(9)、第四传动齿轮(8)、转动地设置在安装腔(2)内的第一安装轴(3)以及第二安装轴(4)，第一安装轴(3)上固定地设置有第一传动齿轮(5)、第二传动齿轮(6)以及第三传动齿轮(7)，第一传动齿轮(5)与输入组件连接，所述第六传动齿轮(10)固定地设置在第二安装轴(4)上，第六传动齿轮(10)与输出组件连接，所述第五传动齿轮(9)通过第一安装机构安装在第二安装轴(4)上，第五传动齿轮(9)与第二传动齿轮(6)始终保持啮合，安装腔(2)内还设置有拨动组件，拨动组件用于拨动第一安装机构使第五传动齿轮(9)与第二安装轴(4)固定或转动连接，第四传动齿轮(8)通过第二安装机构安装在第二安装轴(4)上，第二安装机构控制第四传动齿轮(8)与第二安装轴(4)固定或转动连接，第四传动齿轮(8)与第三传动齿轮(7)保持啮合，第五传动齿轮(9)与第四传动齿轮(8)的直径不同；
所述第二安装机构包括：联接座(22)、联接盘(23)以及第二阻尼弹性件(26)，联接座(22)为两个，两联接座(22)间隔地设置在第二安装轴(4)上，两联接座(22)均与第二安装轴(4)花键连接，第四传动齿轮(8)与第二安装轴(4)转动连接，第四传动齿轮(8)位于两联接座(22)之间，所述第四传动齿轮(8)背离第五传动齿轮(9)的一端设置有第二安装部(29)，第二安装部(29)上设置有螺旋外花键(28)，所述联接盘(23)套设在第二安装部(29)上，联接盘(23)与第二安装部(29)花键连接，联接盘(23)的两端面上均设置有联接齿(24)，两联接座(22)上均设置有供联接齿(24)插入的联接槽(25)，所述第二安装部(29)用于驱动联接盘(23)向着靠近或远离第四传动齿轮(8)的方向运动，所述联接盘(23)的外表面上设置有环绕其一周的安装槽(27)，第二阻尼弹性件(26)套设在安装槽(27)内，在安装腔(2)的内壁上开设有供第二阻尼弹性件(26)的两端插入的插槽。
2.如权利要求1所述的一种变速箱，其特征在于，所述第五传动齿轮(9)的直径小于第四传动齿轮(8)的直径。
3.如权利要求2所述的一种变速箱，其特征在于，所述第一安装机构包括：推环(11)以及连接套(12)，所述第五传动齿轮(9)的侧壁上设置有第一安装部(21)，第五传动齿轮(9)与第二安装轴(4)转动连接，推环(11)套设在第一安装部(21)上，推环(11)与第一安装部(21)花键连接，连接套(12)套设在第二安装轴(4)上，连接套(12)与第二安装轴(4)花键连接，所述拨动组件用于推动推环(11)与连接套(12)花键连接或脱离。
4.如权利要求3所述的一种变速箱，其特征在于，所述拨动组件包括：驱动机构、连接杆(14)、第一阻尼弹性件(18)以及旋转杆(17)，在安装腔(2)内壁上设置有供连接杆(14)插入的插孔，连接杆(14)仅能在插孔的轴线方向上运动，连接杆(14)上转动地设置有带动齿轮(15)，驱动机构用于驱动带动齿轮(15)转动，在带动齿轮(15)背离推环(11)的端面上成中心对称地设置有两个导向条(16)，两导向条(16)均为圆弧条形形状，两导向条(16)背离推环(11)的一面均为斜面，每一斜面的底端均与带动齿轮(15)的端面位于同一平面上，旋转杆(17)固定地设置在连接杆(14)穿过带动齿轮(15)的一端上，旋转杆(17)能在导向条(16)的斜面上滑动，推环(11)上设置有拨动槽(13)，第一阻尼弹性件(18)的一端固定在连接杆(14)上，第一阻尼弹性件(18)的另一端卡紧在拨动槽(13)内，第一阻尼弹性件(18)用于拨动推环(11)与连接套(12)花键连接或脱离。
5.如权利要求4所述的一种变速箱，其特征在于，所述驱动机构包括：第一电机(19)以及驱动齿轮(20)，第一电机(19)设置在安装腔(2)内，驱动齿轮(20)设置在第一电机(19)的输出端上，驱动齿轮(20)与所述带动齿轮(15)保持啮合。
6.如权利要求1所述的一种变速箱，其特征在于，所述输入组件包括：输入轴(30)以及输入齿轮(31)，输入轴(30)转动地设置在安装腔(2)内，输入轴(30)的一端穿出壳体(1)与电动车发动机的输出轴(32)连接，输入齿轮(31)固定地设置在输入轴(30)上，输入齿轮(31)与第一传动齿轮(5)啮合。
7.如权利要求6所述的一种变速箱，其特征在于，所述输出组件包括：输出轴(32)以及输出齿轮(33)，输出轴(32)转动地设置在安装腔(2)内，输出齿轮(33)固定地设置在输出轴(32)上，输出齿轮(33)与第六传动齿轮(10)啮合，在壳体(1)上开设有供外界负载插入安装腔(2)与输出轴(32)连接的输出接口(34)。
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