CN211039552U - 一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环 - Google Patents

Abstract

一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，属于电动车离合器领域，所述变挡齿一和变挡齿二之间的变挡轴外周通过花键设置有彼此分离的右侧变挡环和左侧变挡环，其间设置有弹簧，右侧变挡环和左侧变挡环外周设置有一体拨叉，右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置有各自的变挡环单向棘齿，变挡齿一、变挡齿二与右侧变挡环、左侧变挡环的相对侧分别设置有与变挡环单向棘齿对应啮合的变挡齿单向棘齿，该结构可能够平稳换挡，降低换挡难度，降低换挡时带来的冲击力，避免对齿轮或部件的损伤，提高换挡的操作便利性。

Description

一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环

技术领域

本实用新型涉及一种结合齿环，特别涉及一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，属于电动车变速器领域。

背景技术

电动三轮车已经是一种普遍的交通工具，一开始在道路平坦的城市和农村中随处可见，近年来，随着电动车的发展，已经向丘陵甚至山区发展，这主要得益于电动车的换挡。电动三轮车直流电机的输出接近一条斜线，其特点也是高速时驱动扭矩小，低速时驱动扭矩大。当电机转速改变时，效率也会改变，其效率曲线像一个圆顶的山峰轮郭线，最高处就在额定转速附近，速度等于零时，效率也等于零。也就是说：在电机的运行过程中有两个工况点，车辆需要在低速时输出大扭矩，高速是输出恒定功率，而传统的内燃机输出无法与电动车直接匹配，因此需要进行两个工况下运行的变速器。但在高转速的情况下，电机的效率和扭矩则会急速的下降。三轮电动车的电机的工作范围较广，相对来说，在中低转速的情况下，电机的扭矩非常足，工作效率也相对较高。而二级变速器的作用就是使电机尽量工作在高效率的转速区间，从而达到降低损耗、提高续航里程等效果。

由于电动三轮车行驶在丘陵和山区的道路中，高低不平，对动力要求不同，即使在平坦的道路中，也会因三轮车负荷大小不同，对动力要求高低不同，在负荷大、爬坡是要求的扭矩要大，要想很好的发挥电动车的动力，只能调整其速度。因此，对于电动三轮车而言，很有必要在不同道路中、不同负荷下通过改变其行驶速度，提高三轮车的运行扭矩，提高其行驶过程中的动力。

目前，二级变速器已经在三轮电动车中使用，其变速器通过齿轮离合器改变速度，图8是传统齿轮变速离合器结构示意图一、图9是传统齿轮变速离合器结构示意图二、图10是传统齿轮变速离合器结构示意图三。在传统二级变速器中动力利用动力齿20将动力传递到变挡输入齿一21a上，与变挡输入齿一21a同轴的还有变挡输入齿二21b，变挡输入齿一21a和变挡输入齿二21b上分别啮合有变挡齿一22a和变挡齿二22b，变挡齿一22a和变挡齿二22b滑动转动在同一个变挡轴24上，变挡齿一22a和变挡齿二22b之间的变挡轴24上通过花键29或螺旋花键与变挡环26轴向滑动连接，变挡环26的外周为凹形结构，凹形结构内设置有拨叉，拨叉带动变挡环26在变挡齿一22a和变挡齿二22b之间滑动，变挡环26的两侧分别固定有变挡连杆一27a和变挡连杆二27b，分别与变挡齿一22a和变挡齿二22b两侧面上设置的变挡连接孔一28a和变挡连接孔二28b对应，当变挡环26沿轴向靠近变挡齿一22a时，变挡连杆一27a插入到变挡连接孔一28a中，变挡连杆一27a就会和变挡齿一22a联动，通过花键29或螺旋花键将动力传递到变挡轴24，在变挡轴24上固定连接的变挡输出齿23就会将动力再次传递到动力输出齿25，动力输出齿25将动力传递到输出轴30上。输出轴30再通过连接的差速器传递到两个半轴，从而带动半轴上连接的车轮转动。

在这种结构中，存在的缺陷是：由于变挡齿一22a或变挡齿二22b在转动，变挡连杆一27a或变挡连杆二27b要沿轴向插入到变挡齿一22a或变挡齿二22b侧面上设置的变挡连接孔一28a-或变挡连接孔二28b内并非易事，电动车在没有降低转动速度时，不仅会带来很大的冲击，而且有时会对换挡齿造成损伤，会频繁带来部件更换和车辆维修情况，会给用户带来极大的不便。如何才能够防止这种情况的发生，是三轮电动车技术人员一直关心的事情，也是在电动三轮车，乃至电动汽车中存在的重要课题。

发明内容

针对目前电动三轮车二级变速器换挡时，换挡难度大，换挡时会带来很大的冲击，甚至有时会对换挡齿造成损伤问题，本实用新型提供一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其目的是能够平稳换挡，降低换挡难度，降低换挡时带来的冲击力，避免对齿轮或部件的损伤，提高换挡的操作便利性。

一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，包括动力齿、变挡输入齿一和变挡输入齿二，变挡输入齿一和变挡输入齿二上分别啮合的变挡齿一和变挡齿二，变挡齿一和变挡齿二滑动转动在同一个变挡轴上，所述变挡齿一和变挡齿二之间的变挡轴外周通过花键或螺旋花键设置有彼此分离的右侧变挡环和左侧变挡环，其间设置有弹簧或弹性部件，右侧变挡环和左侧变挡环外周分别设置有一体双拨叉，右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置有各自的变挡环单向棘齿，变挡齿一、变挡齿二与右侧变挡环、左侧变挡环的相对侧分别设置有与变挡环单向棘齿对应啮合的变挡齿单向棘齿；

进一步，所述变挡齿一和变挡齿二的直径不同，变挡齿一和变挡齿二转动连接在变挡轴外周；

进一步，所述变挡齿一和变挡齿二的直径相同，变挡齿一和变挡齿二转动连接在变挡轴外周；

进一步，所述变挡轴外周固定连接有变挡输出齿，变挡输出齿位于变挡齿一和变挡齿二的外侧；

进一步，所述右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置的变挡环单向棘齿为倾斜齿，变挡齿一和变挡齿二相对侧设置的变挡齿单向棘齿对应倾斜，两侧的变挡环单向棘齿或两侧变挡齿单向棘齿的倾斜方向一致或相反；

进一步，所述右侧变挡环和左侧变挡环相对面内周设置有环形台阶，弹簧或弹性部件位于环形台阶内；

进一步，一体双拨叉包括下部分开的右拨叉、左拨叉，右拨叉、左拨叉分别设置于右侧变挡环、左侧变挡环的外周，右侧变挡环、左侧变挡环外周相对侧分别设置有凸缘，右拨叉、左拨叉位于右侧变挡环和左侧变挡环低于凸缘的外周局部圆弧上，一体双拨叉的上端设置有圆孔或螺孔，圆孔或螺孔内设置有拨叉横杆，拨叉横杆为光杆或螺纹杆。

本实用新型具有的积极效果是：通过在所述变挡齿一和变挡齿二之间的变挡轴外周通过花键或螺旋花键设置彼此分离的右侧变挡环和左侧变挡环，其间设置弹簧或弹性部件，可通过弹簧或弹性部件缓解右侧变挡环、左侧变挡环分别与变挡齿一、变挡齿二结合时的硬性接触，可缓解结合时带来的冲击；通过在右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置各自的变挡环单向棘齿，变挡齿一、变挡齿二与右侧变挡环、左侧变挡环的相对侧分别设置与变挡环单向棘齿对应啮合的变挡齿单向棘齿，特别是将相对的单向棘齿设计成倾斜齿，不仅有利于右侧变挡环、左侧变挡环分别与变挡齿一、变挡齿二轴向啮合或结合，将动力的传递，而且，延缓了结合的时间，减少了硬性冲击，再加上弹簧或弹性部件的缓冲，进一步降低了换挡时带来的冲击；通过将两侧变挡环单向棘齿或两侧变挡齿单向棘齿的倾斜齿的倾斜方向一致，能够变成同时为前进挡或倒退挡的两挡结构，在这种情况下，所述挡齿一和变挡齿二的直径只能在不同直径下进行变速，也只有这样才能应用于爬坡会大负荷下的低速运行；通过将两侧变挡环单向棘齿或两侧变挡齿单向棘齿设计成的相反方向的倾斜齿，能够转换成前进挡和倒退挡的两挡结构，在这种情况下，所述变挡齿一和变挡齿二的直径可以相同也可以设计成直径不同的齿轮；通过将变挡齿一和变挡齿二转动连接在变挡轴外周，能够利用右侧变挡环或左侧变挡环分别与之结合，能够将动力传递到变挡轴上，然后从变挡输出齿将动力输出。通过利用本实用新型，可能够平稳换挡，便于换挡，降低换挡时带来的冲击力，避免对齿轮或部件的损伤，提高换挡的操作性，实现在大负荷或爬坡时减速增扭。

附图说明

图1 本实用新型的整体结构图一。

图2 本实用新型的整体结构图二。

图3 本实用新型的分解结构图。

图4 左侧变挡环外侧的结构图。

图5 左、右侧变挡环以及变挡齿二的分解结构图。

图6变挡齿一的内侧面图。

图7 设置弹簧或弹性部件的环形台阶结构图。

图8 传统齿轮变速离合器结构图一。

图9 传统齿轮变速离合器结构图二。

图10传统齿轮变速离合器结构图三。

标号说明：10a-右侧变挡环、10b-左侧变挡环、11a-右拨叉、11b-左拨叉、12-弹簧或弹性部件、13a-右变挡环单向棘齿、13b-左变挡环单向棘齿、14a-变挡齿一变挡齿单向棘齿、14b-变挡齿二变挡齿单向棘齿、15-环形台阶、16-拨叉横杆、20-动力齿，21a-变挡输入齿一、21b-变挡输入齿二、22a-变挡齿一、22b-变挡齿二、23-变挡输出齿、24-变挡轴、25-动力输出齿、26-变挡环、27a-变挡连杆一、27b-变挡连杆二、28a-变挡连接孔一、28b-变挡连接孔二、29-花键、30-输出轴。

具体实施方式

以下，结合附图就本实用新型的技术方案进行详细说明。

一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，图1 是本实用新型的整体结构图一、图2 是本实用新型的整体结构图二、图3 是本实用新型的分解结构图。齿轮变速器变挡弹性结合齿环包括动力齿20、变挡输入齿一21a和变挡输入齿二21b，变挡输入齿一21a和变挡输入齿二21b上分别啮合的变挡齿一22a和变挡齿二22b，变挡齿一22a和变挡齿二22b滑动转动在同一个变挡轴24上，所述变挡齿一22a和变挡齿二22b之间的变挡轴24外周通过花键29或螺旋花键轴向滑动设置有彼此分离的右侧变挡环10a和左侧变挡环10b，右侧变挡环10a和左侧变挡环10b之间设置有弹簧或弹性部件12，右侧变挡环10a和左侧变挡环10b外周设置有一体双拨叉，右侧变挡环10a和左侧变挡环10b的外侧分别设置有各自的变挡环单向棘齿，即：右变挡环单向棘齿13a、左变挡环单向棘齿13b，变挡齿一22a、变挡齿二22b与右侧变挡环10a、左侧变挡环10b的相对侧分别设置有与变挡环单向棘齿即与右变挡环单向棘齿13a、左变挡环单向棘齿13b对应啮合的变挡齿单向棘齿，即：变挡齿一变挡齿单向棘齿14a和变挡齿二变挡齿单向棘齿14b。

所述一体双拨叉包括右拨叉11a、左拨叉11b，右拨叉11a、左拨叉11b上部连接成一体，右拨叉11a、左拨叉11b分别设置于右侧变挡环10a、左侧变挡环10b的外周，右侧变挡环10a、左侧变挡环10b外周相对侧分别设置有凸缘，右拨叉11a、左拨叉11b位于右侧变挡环10a和左侧变挡环10b低于凸缘的外周，右侧变挡环10a和左侧变挡环10b外周凸缘约束着一体双拨叉，降低了一体双拨叉轴向移动时与右侧变挡环10a和左侧变挡环10b外周的间隙，一体双拨叉的上端设置有圆孔或螺孔，圆孔或螺孔内设置有拨叉横杆16，拨叉横杆16为光杆或螺纹杆。

所述变挡齿一22a和变挡齿二22b的直径不同，变挡齿一22a和变挡齿二22b转动连接在变挡轴24外周，有利于在同一方向上使用不同的速度，特别是有利于在在爬坡是使用低速行驶。

所述变挡齿一22a和变挡齿二22b的直径相同，变挡齿一22a和变挡齿二22b转动连接在变挡轴24外周，变挡齿一22a和变挡齿二22b在直径相同的情况下，在右变挡环单向棘齿13a、左变挡环单向棘齿13b以及与之对应的变挡齿一变挡齿单向棘齿14a和变挡齿二变挡齿单向棘齿14b的倾向方向相反的状况下，可变为前进挡或倒退挡。

所述变挡轴24外周固定连接有变挡输出齿23，变挡输出齿23位于变挡齿一22a和变挡齿二22b的外侧。

图4 是左侧变挡环10b外侧的结构图。图5 是左、右侧变挡环10a以及变挡齿二22b的分解结构图。图6是变挡齿一的内侧面图。所述右侧变挡环10a和左侧变挡环10b的外侧分别设置右变挡环单向棘齿13a、左变挡环单向棘齿13b为倾斜齿，变挡齿一变挡齿单向棘齿14b、变挡齿二变挡齿单向棘齿14b对应倾斜，两侧的变挡环单向棘齿或两侧变挡齿单向棘齿的倾斜方向一致或相反。

图7 是设置弹簧或弹性部件12的环形台阶结构图。所述右侧变挡环10a和左侧变挡环10b相对面内周设置有环形台阶15，弹簧或弹性部件12位于环形台阶15内。

本实用新型的动力传递方向为：动力齿20带动与啮合的变挡输入齿一21a转动，变挡输入齿一21a同轴固定有变挡输入齿二21b，变挡输入齿一21a和变挡输入齿二21b分别啮合有变挡齿一22a和变挡齿二22b，当右拨叉11a和左拨叉11b沿着花键29或螺旋花键被拨到变挡齿一22a一侧时，右变挡环单向棘齿13a沿着斜齿与变挡齿一变挡齿单向棘齿14a啮合，啮合过程中带来的冲击被弹簧或弹性部件12吸收，在弹簧或弹性部件12的弹力作用下使右变挡环单向棘齿13a沿着斜齿与变挡齿一变挡齿单向棘齿14a紧密啮合，右变挡环10a与变挡齿一22a同时转动，将变挡齿一22a的转动动力传递到右侧变挡环10a和左侧变挡10b上，然后通过花键29或螺旋花键传递到变挡轴24上，最后从变挡输出齿23。

当右拨叉11a和左拨叉11b沿着花键29或螺旋花键被拨到变挡齿二22b一侧时，原理相同。

尽管本实用新型是在电动三轮车的基础上开发的，但是，该技术也适合应用于电动汽车和一般的机械类换挡技术中。还可以在此基础上，向多挡技术方向发展。

本实用新型通过在所述变挡齿一22a和变挡齿二22b之间的变挡轴24外周通过花键29或螺旋花键设置彼此分离的右侧变挡环10a和左侧变挡环10b，其间设置弹簧或弹性部件12，可通过弹簧或弹性部件12缓解右侧变挡环10a、左侧变挡环10b分别与变挡齿一22a、变挡齿二22b结合时的硬性接触，可缓解结合时带来的冲击；通过在右侧变挡环10a和左侧变挡环10b的外侧分别设置各自的变挡环26单向棘齿，变挡齿一22a、变挡齿二22b与右侧变挡环10a、左侧变挡环10b的相对侧分别设置与变挡环单向棘齿对应啮合的变挡齿单向棘齿，特别是将相对的单向棘齿设计成倾斜齿，不仅有利于右侧变挡环10a、左侧变挡环10b分别与变挡齿一22a、变挡齿二22b分别通过变挡环单向棘齿和变挡齿单向棘齿结合，将动力的传递，而且，延缓了结合的时间，减少了硬性冲击，再加上弹簧或弹性部件12的缓冲，进一步降低了换挡时带来的冲击；通过使左右两侧变挡环单向棘齿或左右两侧变挡齿单向棘齿的倾斜齿的倾斜方向一致，能够变成同时为前进挡或倒退挡的两挡结构，在这种情况下，所述挡齿一和变挡齿二22b的直径只能在不同直径下进行变速，只有这样才能保证在大负荷下或爬坡时的大扭矩低速行驶；通过将左右两侧变挡环单向棘齿或左右两侧变挡齿单向棘齿的倾斜齿设置成相反方向倾斜齿，能够转换成前进挡和倒退挡的两挡结构，在这种情况下，所述变挡齿一22a和变挡齿二22b的直径可以相同也可以设计成直径不同的齿轮；通过将变挡齿一22a和变挡齿二22b转动连接在变挡轴24外周，能够同时轴向拨动右侧变挡环10a或左侧变挡环10b分别与之结合，才能够将动力传递到变挡轴24上，然后从变挡输出齿23将动力输出。通过利用本实用新型，可能够便于平稳换挡，降低换挡时带来的冲击力，避免对齿轮或部件的损伤，提高换挡的操作便利性，进一步能够在大负荷或爬坡时减速增扭。

Claims (7)

1.一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，包括动力齿、变挡输入齿一和变挡输入齿二，变挡输入齿一和变挡输入齿二上分别啮合的变挡齿一和变挡齿二，变挡齿一和变挡齿二滑动转动在同一个变挡轴上，其特征在于：所述变挡齿一和变挡齿二之间的变挡轴外周通过花键或螺旋花键设置有彼此分离的右侧变挡环和左侧变挡环，其间设置有弹簧或弹性部件，右侧变挡环和左侧变挡环外周分别设置有一体双拨叉，右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置有各自的变挡环单向棘齿，变挡齿一、变挡齿二与右侧变挡环、左侧变挡环的相对侧分别设置有与变挡环单向棘齿对应啮合的变挡齿单向棘齿。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：所述变挡齿一和变挡齿二的直径不同，变挡齿一和变挡齿二转动连接在变挡轴外周。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：所述变挡齿一和变挡齿二的直径相同，变挡齿一和变挡齿二转动连接在变挡轴外周。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：所述变挡轴外周固定连接有变挡输出齿，变挡输出齿位于变挡齿一和变挡齿二的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：所述右侧变挡环和左侧变挡环的外侧分别设置的变挡环单向棘齿为倾斜齿，变挡齿一和变挡齿二相对侧设置的变挡齿单向棘齿对应倾斜，两侧的变挡环单向棘齿或两侧变挡齿单向棘齿的倾斜方向一致或相反。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：所述右侧变挡环和左侧变挡环相对面内周设置有环形台阶，弹簧或弹性部件位于环形台阶内。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮变速器变挡弹性结合齿环，其特征在于：一体双拨叉包括下部分开的右拨叉、左拨叉，右拨叉、左拨叉分别设置于右侧变挡环、左侧变挡环的外周，右侧变挡环、左侧变挡环外周相对侧分别设置有凸缘，右拨叉、左拨叉位于右侧变挡环和左侧变挡环低于凸缘的外周局部圆弧上，一体双拨叉的上端设置有圆孔或螺孔，圆孔或螺孔内设置有拨叉横杆，拨叉横杆为光杆或螺纹杆。

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