CN113371123A - 滑动齿轮可变速轴传动结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑动齿轮可变速轴传动结构：其传动结构包括多级挡位输出动力齿轮盘、传动组件和车架，所述传动组件还包括第一传动齿轮、第一棘爪盘、第二传动齿轮、第二棘爪盘、活动套筒、传动轴和导向活动块。换挡变速时，拉动钢丝绳牵引导向活动块前后移动，使第一传动齿轮、第一棘爪盘、第二传动齿轮、第二棘爪盘和活动套筒均与导向活动块移动，当第一传动齿轮和第二传动齿轮移动时，第一传动齿轮和第二传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘上的各个齿轮进行转换传动，实现换挡变速。此种设计结构变速快，换挡变速时，动力输出连贯，不会出现撞齿和动力传输中断的现象，实现了动力输出平稳，磨损小，传动损耗少，轻松骑行的效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械变速传动领域的一种自行车和可变速轴传动结构，具体是一种滑动齿轮可变速传动结构
背景技术
现有的链传动制造成本低，但传动平稳性差，会产生振动，噪音大，骑行不平顺，容易脱链和上坡变速慢骑行吃力，链条随着骑行时间久而被拉长，上坡容易造成跳链，使骑行自行车者重心失去平衡而容易摔倒。
现有的轴传动变速自行车变速慢，变速时动力传输中断，齿轮容易撞齿，造成齿轮磨损大，且齿轮容易变形，其次结构复杂，增加了维修难度，非专业人员难以维修。上坡时因变速慢，动力传输中断，不能及时换挡，动力传输中断，使骑行者踩踏自行车踏脚板踏空，重心失去平衡而容易摔倒。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种滑动齿轮可变速轴传动结构的技术方案，具有结构简单，换挡快变速灵活等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明如下技术方案：
一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：包括多级挡位输出动力齿轮盘、传动组件和车架，所述多级挡位输出动力齿轮盘上设有至少两个同心齿轮，所述传动组件包括第一传动齿轮、第一棘爪盘、活动套筒和传动轴，所述第一传动齿轮经第一棘爪盘套装在活动套筒上，第一传动齿轮中心有第一槽孔，第一棘爪盘安装在第一槽孔中，所述第一棘爪盘套装在活动套筒上固定连接，第一棘爪盘上有第一棘爪，所述第一棘爪与第一传动齿轮的第一槽孔摩擦连接，所述活动套筒套装在传动轴上，活动套筒沿传动轴轴向移动，且活动套筒与传动轴同步旋转，活动套筒沿传动轴轴向移动时，所述第一传动齿轮、第一棘爪盘和第一棘爪均与活动套筒移动，所述第一传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘上的齿轮传动连接，所述多级挡位输出动力齿轮盘安装在车架后端的后轴上，所述车架上设置有第一通孔，所述传动轴一端置于车架上的第一通孔内。
进一步地，所述传动组件还包括导向活动块，所述车架设有导向杆，所述导向杆穿入导向活动块上设的第二通孔内。
进一步地，所述传动组件还包括第二传动齿轮，所述第二传动齿轮套装在活动套筒上，第二传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘上的齿轮传动连接，当第二传动齿轮和第一传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘的上级齿轮和下级齿轮传动连接时，第二传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘的上级齿轮传动连接有动力输出，而第一传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘的下级齿轮传动连接无动力输出，所述多级挡位输出动力齿轮盘的上级齿轮齿数比下级齿轮齿数少。
进一步地，述第一传动齿轮和第二传动齿轮齿数相等。
进一步地，所述传动组件还包括第二棘爪盘，所述第二棘爪盘置于第二传动齿轮和活动套筒之间，第二棘爪盘与活动套筒固定连接，所述第二棘爪盘上设置有第二棘爪，所述第二棘爪与第二传动齿轮的第二槽孔2摩擦连接。
进一步地，所述导向活动块移动时，第一传动齿轮、第一棘爪盘、第一棘爪、第二传动齿轮、第二棘爪盘、第二棘爪和活动套筒均与导向活动块移动。
进一步地，第一棘爪盘和第二棘爪盘上设置的棘爪布置方向相同。
本发明具备以下有益效果：
1.该滑动齿轮可变速轴传动结构，变速前的齿轮状态，第二传动齿轮和第一传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘同一级齿轮传动。变速时，第二传动齿轮和第一传动齿轮同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘的下一级齿轮，先是第一传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮还是与多级挡位输出动力齿轮盘的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮与多级挡位输出动力齿轮盘的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮立刻与多级挡位输出动力齿轮盘的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速，此种结构变速快，变速时传输动力连贯，不会出现撞齿和动力传输中断的现象，实现了变速动力输出平稳，大大的减少了磨损。
2.该滑动齿轮可变速轴传动结构，其结构简单，简单的结构实现多级变速，传动之间零部件较少，降低了生产成本，同时重量较轻，降低了传动损耗，使骑行更加轻松
附图说明
图1为本发明的爆炸结构示意图；
图2为本发明的传动组件的示意图；
图3为本发明的第二传动齿轮、第二棘轮爪盘和第二棘爪的示意图；
图4为本发明的第一传动齿轮、第一棘轮爪盘和第一棘爪的示意图；
图5为本发明的车架示意图；
图6为本发明的装配图。
图中：1、多级挡位输出动力齿轮盘；2、传动组件；21、第一传动齿轮；211、第一槽孔；22、第一棘爪盘；221、第一棘爪；23、活动套筒；24、传动轴；25、导向活动块；251、第一通孔；26、第二传动齿轮；261、第二槽孔；27、第二棘爪盘；271、第二棘爪；3、车架；31、第二通孔；32、导向杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明所保护的范围不限于所述范围。
实施例一，请参阅图1-6，一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：包括多级挡位输出动力齿轮盘1、传动组件2和车架3，所述多级挡位输出动力齿轮盘1上设有至少两个同心齿轮，所述传动组件2包括第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、活动套筒23、传动轴24、第二传动齿轮26、第二槽孔261、第二棘爪盘27和第二棘爪271，所述第一传动齿轮21经第一棘爪盘22套装在活动套筒23上，第一传动齿轮21与活动套筒23之间可以设置滚珠或轴承来固定连接第一传动齿轮21，或者第一传动齿轮21与第一棘爪盘22之间设置滚珠或轴承来固定连接第一传动齿轮21，第一传动齿轮21中心有第一槽孔211，第一棘爪盘22安装在第一槽孔211中，所述第一棘爪盘22套装在活动套筒23上固定连接，其中第一棘爪盘22与活动套筒23的固定方式，可以通过键或螺丝固定链接，第一棘爪盘22上有第一棘爪221，所述第一棘爪221与第一传动齿轮21的第一槽孔211摩擦连接，所述第一棘爪盘22和第一棘爪221的作用是控制第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1上的齿轮传动连接单向旋转传动输出动力，第一棘爪盘22和第一棘爪221可以使用单向轴承来代替，所述第二传动齿轮26经第二棘爪盘27套装在活动套筒23上，第二传动齿轮26与活动套筒23之间可以设置滚珠或轴承来固定连接第二传动齿轮26，或者第二传动齿轮26与第二棘爪盘27之间设置滚珠或轴承来固定连接第二传动齿轮26，第二传动齿轮26中心有第二槽孔261，第二棘爪盘271安装在第二槽孔261中，第二棘爪盘27上有第二棘爪271，所述第二棘爪27与第二传动齿轮26的第二槽孔261摩擦连接，所述第二棘爪盘27套装在活动套筒23上固定连接，其中第二棘爪盘27与活动套筒23的固定方式，可以通过键或螺丝链接固定，所述第二棘爪盘27和第二棘爪271的作用是控制第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1上的齿轮传动连接单向旋转传动输出动力，第二棘爪盘27和第二棘爪271可以使用单向轴承来代替，所述活动套筒23套装在传动轴24上，活动套筒23沿传动轴24轴向移动，活动套筒23与传动轴24同步旋转，所述多级挡位输出动力齿轮盘1安装在车架3后端的后轴上，多级挡位输出动力齿轮盘1与车架3之间可以加装轴承或滚珠来减少摩擦阻力，提高传动效率，车架与后轴可以设置成可拆卸链接，方便其他部件的安装，所述车架3上设置有第二通孔31，所述传动轴24一端置于车架3上的第一通孔31内，传动轴24与车架3之间经轴承连接或传动轴24与车架3之间经设置滚珠连接，减少摩擦阻力。
其中，所述传动组件2还包括导向活动块25，导向活动块25套装在活动套筒23上，导向活动块25与活动套筒23之间可以用轴承或滚珠来连接，减少摩擦阻力，提高传动效率，所述车架3设有导向杆32，所述导向杆32穿入导向活动块25上设的第二通孔251内，导向活动块25沿导向杆32方向移动。
其中，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接和第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接时，第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接有动力输出，而第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接无动力输出，所述多级挡位输出动力齿轮盘1的上级齿轮齿数比下级齿轮齿数少。
其中，所述第一棘爪盘22和第二棘爪盘27上设的棘爪布置方向相同，所述第一传动齿轮21、第一棘爪盘21和第一棘爪221与第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271可以设置成相同结构，降低生产成本。
实施例一的工作原理及使用流程：
正常行驶时，通过拉动钢丝绳控制导向活动块25沿传动轴方向移动时，活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271均与导向活动块25移动，当第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动时，第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮，先是第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮26还是与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮21立刻与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速。
实施例二，其与实施例一的区别在于：所述导向杆32上设置有螺纹，导向杆32可在车架上旋转，所述导向活动块25上的第二通孔251内设置有螺纹，导向活动块25装套在导向杆32上，导向活动块25随导向杆(32)旋转而前后移动。
实施例二的工作原理及使用流程：
正常行驶时，通过拉动钢丝绳旋转导向杆32或电机旋转导向杆32控制导向活动块25移动时，活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271均与导向活动块25移动，当第一传动齿轮21和第二传动齿轮27同步移动时，第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮，先是第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮26还是与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮21立刻与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速。
实施例三，其与实施例一的区别在于：所述导向杆32与导向活动块25固定连接，导向杆32与车架3滑动连接。
实施例三的工作原理及使用流程：
正常行驶时，通过拉动钢丝绳控制导向活动块25移动时，活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271均与导向活动块25移动，当第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动时，第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮，先是第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮26还是与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮21立刻与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速。
实施例四，其与实施例一的区别在于：所述导向杆32与导向活动块25固定连接，导向杆32上设置有螺纹，车架3上设置可旋转的螺母，导向杆32穿入车架3的螺母内，所述车架3上的螺母旋转时，导向杆32可以前后移动。
实施例四的工作原理及使用流程：
正常行驶时，通过拉动钢丝绳旋转车架3上设置可旋转的螺母或电机旋转车架3上设置可旋转的螺母控制导向杆32前后移动时，活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271均与导向活动块25移动，当第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动时，第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮，先是第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮26还是与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮21立刻与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速。
实施例五，其与实施例一的区别在于：活动套筒23上没有套装导向活动块25，所述导向活动块25上的一侧设置凹槽，所述活动套筒23形成凸起，活动套筒23的凸起置于导向活动块25的凹槽内或活动套筒23的凸起夹在导向活动块25的凹槽之间，所述导向活动块25套装在导向杆32上，导向活动块25沿导向杆32前后移动，导向活动块25移动时，通过活动套筒23形成的凸起将活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271均被导向活动块25带动。
实施例五的工作原理及使用流程：
正常行驶时，通过拉动钢丝绳控制导向活动块25沿导向杆32方向移动，导向活动块25通过活动套筒23形成的凸起将活动套筒23、第一传动齿轮21、第一棘爪盘22、第一棘爪221、第二传动齿轮26、第二棘爪盘27和第二棘爪271移动，当第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动时，第一传动齿轮21和第二传动齿轮26同步移动到多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮，先是第一传动齿轮21与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接，但是无动力输出，此时第二传动齿轮26还是与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮传动连接，当第二传动齿轮26与多级挡位输出动力齿轮盘1的上一级齿轮移动脱离传动连接时，此时第一传动齿轮21立刻与多级挡位输出动力齿轮盘1的下一级齿轮传动连接输出动力实现了变速。
Claims (7)
1.一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：包括多级挡位输出动力齿轮盘(1)、传动组件(2)和车架(3)，所述多级挡位输出动力齿轮盘(1)上设有至少两个同心齿轮，所述传动组件(2)包括第一传动齿轮(21)、第一棘爪盘(22)、活动套筒(23)和传动轴(24)，所述第一传动齿轮(21)经第一棘爪盘(22)套装在活动套筒(23)上，第一传动齿轮(21)中心有第一槽孔(211)，第一棘爪盘(22)安装在第一槽孔(211)中，所述第一棘爪盘(22)套装在活动套筒(23)上固定连接，第一棘爪盘(22)上有第一棘爪(221)，所述第一棘爪(221)与第一传动齿轮(21)的第一槽孔(211)摩擦连接，所述活动套筒(23)套装在传动轴(24)上，活动套筒(23)沿传动轴(24)轴向移动，且活动套筒(23)与传动轴(24)同步旋转，活动套筒(23)沿传动轴(24)轴向移动时，所述第一传动齿轮(21)、第一棘爪盘(22)和第一棘爪(221)均与活动套筒(23)移动，所述第一传动齿轮(21)与多级挡位输出动力齿轮盘(1)上的齿轮传动连接，所述多级挡位输出动力齿轮盘(1)安装在车架(3)后端的后轴上，所述车架(3)上设置有第一通孔(31)，所述传动轴(24)一端置于车架(3)上的第一通孔(31)内。
2.根据权利要求书1所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：所述传动组件(2)还包括导向活动块(25)，所述车架(3)设有导向杆(32)，所述导向杆(32)穿入导向活动块(25)上设的第二通孔(251)内。
3.根据权利要求书1或2所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：所述传动组件(2)还包括第二传动齿轮(26)，所述第二传动齿轮(26)套装在活动套筒(23)上，第二传动齿轮(26)与多级挡位输出动力齿轮盘(1)上的齿轮传动连接，当第二传动齿轮(26)和第一传动齿轮(21)与多级挡位输出动力齿轮盘(1)的上级齿轮和下级齿轮传动连接时，第二传动齿轮(26)与多级挡位输出动力齿轮盘(1)的上级齿轮传动连接有动力输出，而第一传动齿轮(21)与多级挡位输出动力齿轮盘(1)的下级齿轮传动连接无动力输出，所述多级挡位输出动力齿轮盘(1)的上级齿轮齿数比下级齿轮齿数少。
4.根据权利要求书3所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：所述第一传动齿轮(21)和第二传动齿轮(26)齿数相等。
5.根据权利要求书4所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：所述传动组件(2)还包括第二棘爪盘(27)，所述第二棘爪盘(27)置于第二传动齿轮(26)和活动套筒(23)之间，第二棘爪盘(27)与活动套筒(23)固定连接，所述第二棘爪盘(27)上设置有第二棘爪(271)，所述第二棘爪(271)与第二传动齿轮(26)的第二槽孔(261)摩擦连接。
6.根据权利要求书5所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：所述导向活动块(25)移动时，所述第一传动齿轮(21)、第一棘爪盘(22)、第一棘爪(221)、第二传动齿轮(26)、第二棘爪盘(27)、第二棘爪(271)和活动套筒(23)均与导向活动块(25)移动。
7.根据权利要求书6所述的一种滑动齿轮可变速轴传动结构，其特征在于：第一棘爪盘(22)和第二棘爪盘(27)上设置的棘爪布置方向相同。
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