CN116480762A - 一种无级变速器及人力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无级变速器及人力车辆。无级变速器包括变速器本体、变速机构和驱动机构，变速机构设置于变速器本体内，变速器本体内设有穿出两侧的主轴，驱动机构设置于主轴内部，驱动机构的工作端露出于主轴外壁且与变速机构连接，驱动机构用于驱动变速机构摆动以实现变速。本发明将驱动机构放在主轴内部，整个驱动机构不占用变速器本体内部的原有安装空间，也不占用变速器本体外围的原有安装空间，有效减少了整个变速系统的体积，无级变速器的外围零件减少，成本更低，外观更简洁美观。

Description

一种无级变速器及人力车辆

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，特别涉及一种无级变速器及人力车辆。

背景技术

目前，无级变速器是人力车辆(如自行车、电助力车等等)上必不可少的装置之一，通过无级变速器可以实现人力车辆变速换挡的功能。

现有技术中，变速器通常包括变速器本体和位于变速器本体内部的驱动机构和传动机构，驱动机构通过传动机构驱动变速器本体中的变速机构进行摆动以实现变速换挡。

现有无级变速器的变速机构中，通过一组小球来传递驱动轮盘和被驱动轮盘之间的速度，而固定这组小球的架子中心可以左右移动，这样就让球的轴线形成一个角度，从而左右接触点的小球就有不同大小的旋转圆周，从而形成了速度比；然而实现这一整个变速过程的结构比较庞大复杂，尤其传动机构的安装位置不够合理导致整个变速器的体积增大、外围零件较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种无级变速器及人力车辆，旨在解现有无级变速器的体积较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种无级变速器，适用于人力车辆，包括变速器本体、变速机构和驱动机构，所述变速机构设置于所述变速器本体内，所述变速器本体内设有穿出两侧的主轴，所述驱动机构设置于所述主轴内部，所述驱动机构的工作端露出于所述主轴外壁且与所述变速机构连接，所述驱动机构用于驱动所述变速机构摆动以实现变速。

进一步地，所述主轴内沿轴心方向开设有安装通道，所述驱动机构安装于所述安装通道中，所述主轴的外壁设有连通所述安装通道的开口，所述驱动机构的工作端露出所述开口外且与所述变速机构连接。

进一步地，所述开口沿所述主轴的轴向方向延伸设置；所述驱动机构包括电机和与所述电机连接的传动件，所述传动件露出于所述开口且与所述所述变速机构连接，所述电机用于驱动所述传动件在所述开口中沿轴向运动并联动所述变速机构摆动。

进一步地，所述安装通道包括轴向连通的安装腔和滑动腔，所述开口与所述滑动腔连通；所述电机安装于所述安装腔中，所述传动件安装于所述滑动腔中，所述电机用于驱动所述传动件在所述滑动腔中沿轴向运动。

进一步地，所述传动件包括螺杆和螺套推块；所述螺杆轴向安装于所述滑动腔中，所述螺杆一端与所述电机的转轴同轴连接；所述螺套推块螺纹连接于所述螺杆上且露出所述开口。

进一步地，所述变速器本体的外侧设有用于与所述驱动机构电连接的控制器，所述控制器套设于所述主轴穿出所述变速器本体外侧的一端上，所述主轴的一端设有向内压紧所述控制盒的端盖。

进一步地，所述控制器上设有套设于所述主轴的一端的套口，所述安装通道与所述套口连通，所述驱动机构从所述套口处与所述控制器电连接。

进一步地，所述主轴的一端上设有通口，所述安装通道通过所述通口与所述套口连通；所述控制器上设有延伸至所述套口中的连接部，所述驱动机构与所述连接部电连接。

进一步地，所述电机的后端设有后轴，所述后轴上设置有磁铁编码器，所述磁铁编码器用于检测所述变速机构的摆动角度。

本发明实施例还提供一种人力车辆，其中：包括如上所述的无级变速器。

本发明实施例提供一种无级变速器及人力车辆。无级变速器包括变速器本体、变速机构和驱动机构，变速机构设置于变速器本体内，变速器本体内设有穿出两侧的主轴，驱动机构设置于主轴内部，驱动机构的工作端露出于主轴外壁且与变速机构连接，驱动机构用于驱动变速机构摆动以实现变速。本发明实施例将驱动机构放在主轴内部，整个驱动机构不占用变速器本体内部的原有安装空间，也不占用变速器本体外围的原有安装空间，有效减少了整个变速系统的体积，无级变速器的外围零件减少，成本更低，外观更简洁美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的无级变速器的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无级变速器的轴向分解结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无级变速器的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的主轴的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的主轴的内部结构示意图。

图中标识说明：

1、变速器本体；11、主轴；111、开口；112、安装腔；113、滑动腔；114、端盖；115、通口；

2、变速机构；21、推环组件22、钢球摆动系统；

3、驱动机构；31、电机；311、磁铁编码器；32、传动件；321、螺杆；322、螺套推块；

4、控制器；41、套口；42、连接部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种无级变速器，适用于人力车辆，包括变速器本体1、变速机构2和驱动机构(参考图5所示)，变速机构2设置于变速器本体1内，变速器本体1内设有穿出两侧的主轴11，驱动机构3设置于主轴11内部，驱动机构3的工作端露出于主轴11外壁且与变速机构2连接，驱动机构3用于驱动变速机构2摆动以实现变速。

本实施例中，人力车辆上安装无级变速器，能够实现变速换挡的功能。变速器本体1整体呈轮毂状，主轴11与轮毂状的中心轴同轴设置，主轴11的两端轴向向外穿出变速器本体1两端外侧，通过主轴11的两端可以将无级变速器安装于车轮上。

本实施例将整个驱动机构3沿轴向内置在主轴11的内部中，整个驱动机构3不占用变速器本体1内部的原有安装空间，也不占用变速器本体1外围的原有安装空间，有效减少了整个变速系统的体积，无级变速器的外围零件有相应的减少，成本更低，外观更简洁美观。

在一实施例中，主轴11内沿轴心方向开设有安装通道，驱动机构3安装于安装通道中，主轴11的外壁设有连通安装通道的开口111，驱动机构3的工作端露出开口111外且与变速机构2连接。

本实施例中，为方便驱动机构3的安装，可以从主轴11的一端沿轴心方向向内开设安装通道，驱动机构3可以从主轴11的一端向内插入安装通道中，安装通道的形状可以与驱动机构3的形状适配，通过安装通道的形状可以对驱动机构3进行限位以防止松动。驱动机构3插装在安装通道中后，在主轴11的外壁上开设连通安装通道的开口111，驱动机构3的工作端从开口111中露出并与变速机构2连接，如此即可确保驱动机构3可以带动变速机构2进行摆动以实现变速的目的。

在一实施例中，开口111沿主轴11的轴向方向延伸设置；驱动机构3包括电机31和与电机31连接的传动件32，传动件32露出于开口111且与变速机构2连接，电机31用于驱动传动件32在开口111中沿轴向运动并联动变速机构2摆动。

本实施例中，通过电机31驱动传动件32在开口111处轴向左右移动，使得传动件32可以在开口111处带动变速机构2进行左右摆动，从而改变变速机构2中钢球的输入及输出端的转动线速度，以达到变速的目的。

具体的，为实现传动件32进行轴向左右移动，开口111沿主轴11的轴向方向延伸设置，并通过开口111对传动件32的进行限位，使得传动件32只能沿开口111的长度方向左右移动。

在一实施例中，安装通道包括轴向连通的安装腔112和滑动腔113，开口111与滑动腔113连通；电机31安装于安装腔112中，传动件32安装于滑动腔113中，电机31用于驱动传动件32在滑动腔113中沿轴向运动。

一些实施例中，主轴11一般情况下为圆杆状，为更好的利用主轴11内部的空间，安装腔112的形状为圆柱状，电机31的形状也采用圆柱状以进行适配。

一些实施例中，传动件32包括螺杆321和螺套推块322；螺杆321轴向安装于滑动腔113中，螺杆321一端与电机31的转轴同轴连接，螺杆321的另一端转动连接在滑动腔113远离电机31的一侧壁上，螺套推块322螺纹连接于螺杆321上且露出开口111；具体的，滑动腔113和开口111均可以对螺套推块322的两侧进行限位以防止螺套推块322随螺杆321转动，如此，通过电机31驱动螺杆321转动时，可以带动螺套推块322在滑动腔113和开口111中进行轴向运动，进而联动变速机构2进行左右摆动。

在一实施例中，变速器本体1的外侧设有用于与驱动机构3电连接的控制器4，控制器4套设于主轴11穿出变速器本体1外侧的一端上，主轴11的一端设有向内压紧控制盒的端盖114。

本实施例中，控制器4中内置控制板，控制器4用于与手动变速组件和驱动机构3连接，操作者通过手动变速组件操作控制器4控制主轴11内部的驱动机构3进行工作。具体的安装结构中，控制器4上设有套口41，控制器4通过套口41套在主轴11的一端上，为了方便将控制器4稳定的安装在主轴11的一端上，在主轴11的一端设置可拆卸的端盖114，控制器4套在主轴11的一端上后，控制器4的一侧抵压在变速器本体1的外侧，再将端盖114通过螺丝螺纹连接于主轴11的一端上后，端盖114可压紧在控制器4的另一侧上，使得控制器4被压紧并保持稳定；

本实施例中，通过端盖114将控制器4压紧在主轴11的一端上的同时，端盖114也将主轴11一端的安装通道进行了密封，为确保控制器4的套口41可以与安装通道连通，在主轴11的一端上开设通口115，安装通道通过通口115与套口41连通，如此，驱动机构3可以通过通口115和套口41与控制器4进行电连接。

本实施例中，控制器4上设有延伸至套口41中的连接部42，与控制器4电连接的点位可以露出至连接部42表面，方便与驱动机构3进行电连接。

更具体的，本实施例的连接部42还可以对应在通口115处，方便控制器4与驱动机构3进行电连接的同时，主轴11通过通口115可以对连接部42进行定位，使得控制器4套装在主轴11的一端上时更加的方便快捷。

在一实施例中，电机31的后端设有后轴，后轴上设置有磁铁编码器311，磁铁编码器311用于检测变速机构2的摆动角度。

本实施例中，电机31的后轴与转轴同步旋转，后轴可以带动磁铁编码器311同步旋转，磁铁编码器311与控制器4中的控制板连接，磁铁编码器311用于检测后轴的旋转度数，并根据预先设置的对应关系可以识别出变速机构2的摆动角度，以实现对无级变速器更好地控制。

下面介绍本申请的变速机构2：

在一实施例中，变速机构2包括推环组件21和钢球摆动系统22，推环组件21套设于螺套推块322，通过螺套推块322可带动推环组件21沿轴向移动，推环组件21的两端与钢球摆动系统22的两端抵接，当推环组件21沿轴向往复移动时，可带动钢球摆动系统22的两端进行左右摆动，从而改变钢球输入及输出端的转动线速度，达到变速的目的。

本发明实施例还提供一种人力车辆，包括如上所述的无级变速器。

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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无级变速器，适用于人力车辆，包括变速器本体、变速机构和驱动机构，其特征在于：所述变速机构设置于所述变速器本体内，所述变速器本体内设有穿出两侧的主轴，所述驱动机构设置于所述主轴内部，所述驱动机构的工作端露出于所述主轴外壁且与所述变速机构连接，所述驱动机构用于驱动所述变速机构摆动以实现变速。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于：所述主轴内沿轴心方向开设有安装通道，所述驱动机构安装于所述安装通道中，所述主轴的外壁设有连通所述安装通道的开口，所述驱动机构的工作端露出所述开口外且与所述变速机构连接。

3.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于：所述开口沿所述主轴的轴向方向延伸设置；所述驱动机构包括电机和与所述电机连接的传动件，所述传动件露出于所述开口且与所述所述变速机构连接，所述电机用于驱动所述传动件在所述开口中沿轴向运动并联动所述变速机构摆动。

4.根据权利要求3所述的无级变速器，其特征在于：所述安装通道包括轴向连通的安装腔和滑动腔，所述开口与所述滑动腔连通；所述电机安装于所述安装腔中，所述传动件安装于所述滑动腔中，所述电机用于驱动所述传动件在所述滑动腔中沿轴向运动。

5.根据权利要求4所述的无级变速器，其特征在于：所述传动件包括螺杆和螺套推块；所述螺杆轴向安装于所述滑动腔中，所述螺杆一端与所述电机的转轴同轴连接；所述螺套推块螺纹连接于所述螺杆上且露出所述开口。

6.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于：所述变速器本体的外侧设有用于与所述驱动机构电连接的控制器，所述控制器套设于所述主轴穿出所述变速器本体外侧的一端上，所述主轴的一端设有向内压紧所述控制盒的端盖。

7.根据权利要求6所述的无级变速器，其特征在于：所述控制器上设有套设于所述主轴的一端的套口，所述安装通道与所述套口连通，所述驱动机构从所述套口处与所述控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于：所述主轴的一端上设有通口，所述安装通道通过所述通口与所述套口连通；所述控制器上设有延伸至所述套口中的连接部，所述驱动机构与所述连接部电连接。

9.根据权利要求3所述的无级变速器，其特征在于：所述电机的后端设有后轴，所述后轴上设置有磁铁编码器，所述磁铁编码器用于检测所述变速机构的摆动角度。

10.一种人力车辆，其特征在于：包括如上权利要求1～9任一项所述的无级变速器。