CN204852197U - 变速装置及其车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变速装置及其车辆，该变速装置包括变速器箱体；中心轴，其圆周面上设置有长外花键和短外花键，长外花键的外径尺寸小于短外花键的外径尺寸；输出轴，其设置于变速器箱体上；至少二个变速传动轮组，包括传动连接的变速输入轮和变速输出轮，变速输入轮设置于变速器箱体上，中心轴穿设于变速输入轮内；变速输出轮套设并传动连接于输出轴上，变速传动轮组为变速传动链轮组和/或变速传动齿轮组。本实用新型的中心轴的短外花键移动至与变速输入轮的变速内花键啮合连接，中心轴依次带动变速输入轮、变速输出轮、输出轴转动，实现不同的车速，在车辆静止和运行状态下均可移动拨挡杆实现大速比换挡，便于快速启动。

Description

变速装置及其车辆

技术领域

本实用新型车辆驱动技术领域，具体涉及一种变速装置及其车辆。

背景技术

自行车、电动自行车是人们日常生活中的代步工具，通常具有至少一个变速装置，用于车辆行驶的换挡控制。

已知现有技术中，变速装置结构的种类较多，汽车普遍采用换挡齿轮组不同的传动比输出不同速度，实现换挡，换挡齿轮组的结构笨重，如果应用在自行车上会影响自行车的速度，而且占用空间大，不便于骑行。

同时，现有的自行车普遍采用塔轮换挡，只能在转动中换挡，且只能一档一档地实现换挡，操作复杂。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变速装置及其车辆。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种变速装置，包括：

变速器箱体；

中心轴，其圆周面上设置有长外花键和短外花键，长外花键的外径尺寸小于短外花键的外径尺寸，中心轴设置于变速器箱体上并沿中心轴的轴向来回移动；

输出轴，其设置于变速器箱体上并与中心轴平行设置；

至少二个变速传动轮组，包括传动连接的变速输入轮和变速输出轮，变速输入轮设置于变速器箱体上，变速输入轮上设置有与短外花键相匹配的变速内花键，中心轴穿设于变速输入轮内；变速输出轮套设并传动连接于输出轴上，变速传动轮组为变速传动链轮组和/或变速传动齿轮组。

本实用新型的中心轴沿其轴向来回移动，当短外花键移动至与变速输入轮的变速内花键啮合连接，给中心轴施加一输入力使中心轴转动，中心轴带动变速输入轮转动，变速输入轮带动变速输出轮转动，最后由输出轴输出，多个变速传动轮组的传动比实现不同的车速，在车辆静止和运行状态下均可移动拨挡杆实现大速比换挡，便于快速启动，适用于自行车、电动自行车、汽车的快速变速，更加省时省力。

本实用新型中上述的变速传动轮组可根据实际情况选择，适用范围更广。

为了实现扭矩的传递，本实用新型中还设置有动力输入轮，其设置于变速器箱体上，动力输入轮上设置有与长外花键相匹配的动力内花键，中心轴与动力输入轮传动连接。其中，动力输入轮为输入时规轮、输入链轮或输入齿轮，动力输入轮为中心轴提供输入力，动力输入轮采用不同的结构，具体可根据需求选择。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，上述的短外花键的键齿位于中心轴轴向的一侧或两侧设置有至少一个弹性滚珠，短花键的键齿位于中心轴轴向两侧的安装端面为球体、锥体或多面锥体。球体、锥体或多面锥体为弹性件。同时，上述的弹性滚珠包括滚珠机构和弹性连接件，中心轴上设置有凹槽，滚珠机构通过弹性连接件设置于凹槽中，滚珠机构为滚珠或球头滚柱。

采用上述优选的方案，在换挡的过程中，当滚珠机构直接与变速内花键的键槽对齐时，滚珠机构进入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，中心轴的短外花键顺利与变速输入轮的变速内花键啮合连接，不会产生打齿的现象；在换挡的过程中，当滚珠机构与变速内花键的键槽不对齐时，滚珠被压缩进入凹槽后，弹性连接件将滚珠压入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，在转动过程中中心轴与变速输入轮顺利实现啮合连接，不会产生打齿的现象。

作为优选的方案，上述的变速内花键位于变速输入轮轴向的一侧或两侧设置有沿圆周方向的弧形槽。

采用上述优选的方案，在中心轴的短外花键与变速输入轮的变速内花键啮合连接时，弧形槽可对滚珠进行限位，保证变速转动过程中不会产生位移。

本实用新型还提供一种车辆，应用了上述的变速装置。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型另一种实施方式中变速输入轮的结构示意图。

图3为本实用新型另一种实施方式的结构示意图。

其中，10.变速器箱体，20.中心轴，21.短外花键，22.长外花键，23.弹性滚珠，30.输出轴，40.变速输入轮，401.弧形槽，41.倒挡输入链轮，50.变速输出轮，51.倒挡输出链轮，60.动力输入轮。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的，如图1所示，在本实用新型的其中一种实施方式中提供一种变速装置，包括：

变速器箱体10；

中心轴20，其圆周面上设置有长外花键22和短外花键21，长外花键22的外径尺寸小于短外花键21的外径尺寸，中心轴20设置于变速器箱体10上并沿中心轴20的轴向来回移动；

输出轴30，其设置于变速器箱体10上并与中心轴20平行设置；

四个变速传动轮组，包括传动连接的变速输入轮40和变速输出轮50，变速输入轮40设置于变速器箱体10上，变速输入轮40上设置有与短外花键21相匹配的变速内花键(图中未示出)，中心轴20穿设于变速输入轮40内；变速输出轮50套设并传动连接于输出轴30上，变速输入轮40为变速输入链轮，变速输出轮50为变速输出链轮。

本实施方式的中心轴20沿其轴向来回移动，当短外花键21移动至与变速输入轮40的变速内花键啮合连接，给中心轴20施加一输入力使中心轴20转动，中心轴20带动变速输入轮40转动，变速输入轮40带动变速输出轮50转动，最后由输出轴30输出，多个变速传动轮组的传动比实现不同的车速，在车辆静止和运行状态下均可移动拨挡杆实现大速比换挡，便于快速启动更加省时省力，同时，链轮结构轻便，使得车辆车身轻且小型化，适用于自行车、电动自行车的变速。

为了实现扭矩的传递，本实施方式中还设置有动力输入轮60，其设置于变速器箱体10上，动力输入轮60上设置有与长外花键22相匹配的动力内花键，中心轴20与动力输入轮60传动连接。其中，动力输入轮60为输入时规轮、输入链轮或输入齿轮，动力输入轮60为中心轴20提供输入力，动力输入轮60采用不同的结构，具体可根据需求选择。

本实施方式中变速输入轮40之间、以及变速输出轮50之间采用夹圈或轴承固定，输出轴30采用差速器壳体，中心轴20、输出轴30的轴向两端可采用轴承固定。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在本实用新型的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的短外花键21的键齿位于中心轴20轴向的两侧设置有多个弹性滚珠23，短花键21的键齿位于中心轴20轴向两侧的安装端面为球体、锥体或多面锥体，球体、锥体或多面锥体为弹性件。同时，上述的弹性滚珠23包括滚珠机构和弹性连接件，中心轴20上设置有凹槽，滚珠机构通过弹性连接件设置于凹槽中，滚珠机构为滚珠或球头滚柱。

采用上述优选的方案，在换挡的过程中，当滚珠机构直接与变速内花键的键槽对齐时，滚珠机构进入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，中心轴20的短外花键21顺利与变速输入轮40的变速内花键啮合连接，不会产生打齿的现象；在换挡的过程中，当滚珠机构与变速内花键的键槽不对齐时，滚珠被压缩进入凹槽后，弹性连接件将滚珠压入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，在转动过程中中心轴30与变速输入轮40实现啮合连接，不会产生打齿的现象。

如图2所示，为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在本实用新型的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的变速内花键位于变速输入轮40轴向的两侧设置有沿圆周方向的弧形槽401。

采用上述优选的方案，在中心轴20的短外花键21与变速输入轮40的变速内花键啮合连接时，弧形槽401可对滚珠进行限位，保证变速转动过程中不会产生位移。

如图3所示，为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在本实用新型的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式还提供一种变速装置，包括：

变速器箱体10；

中心轴20，其圆周面上设置有长外花键22和短外花键21，长外花键22的外径尺寸小于短外花键21的外径尺寸，中心轴20设置于变速器箱体10上并沿中心轴20的轴向来回移动；

输出轴30，其设置于变速器箱体10上并与中心轴20平行设置；

三个变速传动齿轮组，包括传动连接的变速输入轮40和变速输出轮50，变速输入轮40设置于变速器箱体10上，变速输入轮40上设置有与短外花键21相匹配的变速内花键(图中未示出)，中心轴20穿设于变速输入轮40内；变速输出轮50套设并传动连接于输出轴30上，变速输入轮40为变速输入齿轮，变速输出轮50为变速输出齿轮；

一个变速传动链轮组，包括传动连接的倒挡输入链轮41和倒挡输出链轮51，倒挡输入链轮41设置于变速箱体10上，倒挡输入链轮41上设置有与短外花键21相匹配的换向内花键(图中未示出)，中心轴20穿设于换向输入轮41内，倒挡输出链轮51套设并传动连接于输出轴30上。

换挡时，中心轴20沿其轴向来回移动，当短外花键21移动至与变速输入齿轮的变速内花键啮合连接，给中心轴20施加一输入力使中心轴20转动，中心轴20带动变速输入齿轮转动，变速输入齿轮带动变速输出齿轮转动，最后由输出轴30输出，三个变速传动齿轮组的传动比实现不同的车速，在车辆静止和运行状态下均可移动拨挡杆实现大速比换挡，便于快速启动，适用于自行车、电动自行车、汽车的快速变速，更加省时省力。

倒挡时，中心轴20沿其轴向来回移动，当短外花键21移动至与倒挡输入链轮41的换向内花键啮合连接，给中心轴20施加一输入力使中心轴20转动，中心轴20带动倒挡输入链轮41转动，倒挡输入链轮41带动倒挡输出链轮51转动，最后由输出轴30输出，从而实现倒挡。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在本实用新型的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式还提供一种车辆，应用了上述的变速装置。本实施方式中上述的车辆可以为自行车、电动自行车或汽车，具体不作限定。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.变速装置，其特征在于，包括：

变速器箱体；

中心轴，其圆周面上设置有长外花键和短外花键，所述长外花键的外径尺寸小于所述短外花键的外径尺寸，所述中心轴设置于所述变速器箱体上并沿中心轴的轴向来回移动；

输出轴，其设置于所述变速器箱体上并与所述中心轴平行设置；

至少二个变速传动轮组，包括传动连接的变速输入轮和变速输出轮，所述变速输入轮设置于所述变速器箱体上，所述变速输入轮上设置有与所述短外花键相匹配的变速内花键，所述中心轴穿设于所述变速输入轮内；所述变速输出轮套设并传动连接于所述输出轴上，所述变速传动轮组为变速传动链轮组和/或变速传动齿轮组。

2.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于，还设置有动力输入轮，其设置于所述变速器箱体上，所述动力输入轮上设置有与所述长外花键相匹配的动力内花键，所述中心轴与所述动力输入轮传动连接。

3.根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于，所述动力输入轮为输入时规轮、输入链轮或输入齿轮。

4.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于，所述短外花键的键齿位于所述中心轴轴向的一侧或两侧设置有至少一个弹性滚珠，所述短花键的键齿位于所述中心轴轴向两侧的安装端面为球体、锥体或多面锥体，所述球体、锥体或多面锥体为弹性件。

5.根据权利要求4所述的变速装置，其特征在于，所述弹性滚珠包括滚珠机构和弹性连接件，所述中心轴上设置有凹槽，所述滚珠机构通过弹性连接件设置于所述凹槽中，所述滚珠机构为滚珠或球头滚柱。

6.根据权利要求5所述的变速装置，其特征在于，所述变速内花键位于所述变速输入轮轴向的一侧或两侧设置有沿圆周方向的弧形槽。

7.一种车辆，其特征在于，应用了如权利要求1-6任一所述的变速装置。