CN2802203Y - 用于发动机或电机上的变速装置 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机或电机上的变速装置，包括有变速机构、拨动机构和拨动控制机构，其特征在于：变速机构是由动力输入轴、动力输出轴，同步器、超越离合器和一、二、三档主动齿轮及从动齿轮构成，动力输入轴上有一、二、三档主动齿轮，同步器与二档主动齿轮及三档主动齿轮之间设置有齿爪机构，分别与一、二档主动齿轮啮合的一、二档从动齿轮分别通过一、二档超越离合器跟动力输出轴连接，三档从动齿轮固装在动力输出轴上，动力输入轴经离合器与发动机或电机连接，拨叉与同步器连接。本实用新型具有结构简单、造价低廉、操纵简便和使用安全可靠等优点，它以自动或人控的方式，实现发动机或电机的可靠变速，并实现燃油消耗率和功率因素的最佳匹配。

Description

用于发动机或电机上的变速装置

(一)、所属技术领域

本实用新型涉及一种变速装置，特别是一种用于摩托车、沙滩车、景点及园艺游乐车、三轮或四轮摩托车、轻型汽车等机动车的发动机上及机械设备的电机上的变速装置。

(二)、技术背景

现有的汽车自动变速器和手动变速器结构复杂，造价高，普及推广困难，特别不利于用于低售价的机动车及其它机器等。且摩托车的脚踏换档，改装为三、四轮带驾驶室的车辆后，操作起来十分不便，而且至未今见有能实现简便操纵、造价低廉的同时便于电气、手动和自动控制的变速器。

(三)、发明内容

本实用新型的目的就是提供一种结构简单、操纵简便和使用安全可靠的用于发动机或电机上的变速装置，它以自动或人控的方式，实现发动机或电机的可靠变速。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有变速机构、拨动机构和拨动控制机构，其特征在于：变速机构是呈并列平行设置的动力输入轴、动力输出轴均分别通过轴承与支承体连接，动力输入轴上固有一档主动齿轮，还活动地套有二档主动齿轮，三档主动齿轮活动地套在动力输入轴上或者与同步器固接成一体，在二档主动齿轮与三档主动齿轮之间，设置有与动力输入轴呈轴向活动的花键或键连接的同步器，同步器与二档主动齿轮及三档主动齿轮之间设置有彼此相对应的能够嵌合或啮合的齿爪机构，与一档主动齿啮合的一档从动齿轮通过一档超越离合器跟动力输出轴连接，与二档主动齿轮啮合的二档从动齿轮通过二档超越离合器跟动力输出轴连接，与三档主动齿轮啮合的三档从动齿轮固接在动力输出轴上，动力输入轴通过离合器与发动机或电机连接，拨动机构上的拨叉与同步器连接。在本实用新型中，所述的支承体可以是变速装置的壳体，也可以是发动机或电机的壳体，还可以是其它的支承座。本实用新型的控制可以采用电路控制的方式进行变换档位，也可以采用机械的方式进行变换档位，因此，适用范围非常广泛。本实用新型的技术方案是以三档调速来进行设计的，技术员还可以以相同的结构形式设计成二档、四档、五档或更多档的调速装置。

现以摩托车为例，描述本实用新型的工作原理如下：当发动机启动时，在低于1500r.p.m转速状态下，离合器不结合，发动机的动力不传给动力输入轴，摩托车静止不动。随着发动机的转速增大至超过1500r.p.m后，离合器结合，开始将动力传送给动力输入轴，直接进入一档工作状态，此时，离合器通过动力输入轴、一档主动齿轮、一档从动齿轮、一档超越离合器带动动力输出轴转动，而二档主动齿轮及三档主动齿轮处于空转状态。摩托车正常行驶后，扭矩逐渐降低，当需要变换到二档时，只需通过拨动控制机构、拨动机构将同步器向左移动，使同步器通过齿爪机构与二档主动齿轮相结合，经二档主动齿轮、二档从动齿轮、二档超越离合器带动动力输出轴转动，此时，一档从动齿轮在一档超越离合器的作用下与动力输出轴之间形成相对空转，三档主动齿轮仍处于空转状态，因此，发动机的动力只能经同步器、二档主动齿轮、二档从动齿轮、二档超越离合器带动动力输出轴转动，其输出转速为二档转速。当需要变换到三档时，只需要通过拨动控制机构、拨动机构将同步器向右移动，使同步器通过齿爪机构与三档主动齿轮相结合，经三档主动齿轮、三档从动齿轮带动动力输出轴转动，此时，二档主动齿轮处于空转状态，一档从动齿轮、二档从动齿轮分别在一档超越离合器、二档超越离合器的作用下与动力输出轴之间形成相对空转，发动机的动力只能经同步器、三档主动齿轮、三档从动齿轮、动力输出轴传递出去，其输出转速为三档转速。同理，需要降低档位时，只需要将同步器拨动至相应的位置即可，操作非常方便。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有结构简单、造价低廉、操纵简便和使用安全可靠等优点，它以自动或人控的方式，实现发动机或电机的平稳柔和的可靠变速，并实现燃油消耗率和功率因素的最佳匹配。

(四)、附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的第一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的第二种实施例的结构示意图；

图3为本实用新型中的拨动控制机构的第一种实施例的电路图；

图4为本实用新型中的拨动控制机构的第二种实施例的电路图；

图中：1.变速机构；2.拨动机构；3.动力输入轴；4.动力输出轴；5.支承体；6.一档主动齿轮；7.二档主动齿轮；8.三档主动齿轮；9.同步器；10.一档从动齿轮；11.一档超越离合器；12.二档从动齿轮；13.二档超越离合器；14.三档从动齿轮；15.离合器；16.拨义；17.齿爪；18.嵌合孔；19.嵌合孔；20.齿爪；21.啮合齿；22.啮合齿；23.固定电磁铁；24.固定电磁铁；25.活动电磁铁；26.芯轴；27.复位弹簧；28.复位弹簧；29.环槽。

(五)、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、2所示，本实用新型包括有变速机构1、拨动机构2和拨动控制机构，其特征在于：变速机构1是呈并列平行设置的动力输入轴3、动力输出轴4均分别通过轴承与支承体5连接，动力输入轴3上固有一档主动齿轮6，还活动地套有二档主动齿轮7，三档主动齿轮8活动地套在动力输入轴3上或者与同步器9固接成一体，在二档主动齿轮7与三档主动齿轮8之间，设置有与动力输入轴3呈轴向活动的花键或键连接的同步器9，同步器9与二档主动齿轮7及三档主动齿轮8之间设置有彼此相对应的能够嵌合或啮合的齿爪机构，与一档主动齿6啮合的一档从动齿轮10通过一档超越离合器11跟动力输出轴4连接，与二档主动齿轮7啮合的二档从动齿轮12通过二档超越离合器13跟动力输出轴4连接，与三档主动齿轮8啮合的三档从动齿轮14固接在动力输出轴4上，动力输入轴3通过离合器15与发动机或电机连接，拨动机构2上的拨叉16与同步器9连接。

现以摩托车为例，描述本实用新型的工作原理如下：当发动机启动时，在低于1500r.p.m转速状态下，离合器15不结合，发动机的动力不传给动力输入轴3，摩托车静止不动。随着发动机的转速增大至超过1500r.p.m后，离合器15结合，开始将动力传送给动力输入轴3，直接进入一档工作状态，此时，离合器15通过动力输入轴3、一档主动齿轮6、一档从动齿轮10、一档超越离合器11带动动力输出轴4转动，而二档主动齿轮7及三档主动齿轮8处于空转状态。摩托车正常行驶后，扭矩逐渐降低，当需要变换到二档时，只需通过拨动控制机构、拨动机构2将同步器9向左移动，使同步器9通过齿爪机构与二档主动齿轮7相结合，经二档主动齿轮7、二档从动齿轮12、二档超越离合器13带动动力输出轴4转动，此时，一档从动齿轮10在一档超越离合器11的作用下与动力输出轴4之间形成相对空转，三档主动齿轮8仍处于空转状态，因此，发动机的动力只能经同步器9、二档主动齿轮7、二档从动齿轮12、二档超越离合器13带动动力输出轴4转动，其输出转速为二档转速。当需要变换到三档时，只需要通过拨动控制机构、拨动机构2将同步器9向右移动，使同步器9通过齿爪机构与三档主动齿轮8相结合，经三档主动齿轮8、三档从动齿轮14带动动力输出轴4转动，此时，二档主动齿轮7处于空转状态，一档从动齿轮10、二档从动齿轮12分别在一档超越离合器11、二档超越离合器13的作用下与动力输出轴4之间形成相对空转，发动机的动力只能经同步器9、三档主动齿轮8、三档从动齿轮14、动力输出轴4传递出去，其输出转速为三档转速。同理，需要降低档位时，只需要将同步器拨动至相应的位置即可，操作非常方便。

如图1所示，齿爪机构可以是在同步器9上设置有齿爪17或嵌合孔18，三档主动齿轮8和二档主动齿轮7分别对应地设置有嵌合孔19和齿爪20。工作时，齿爪17或嵌合孔18与对应的嵌合孔19或齿爪20相嵌合，使同步器与二档主动齿轮7或三档主动齿轮8方便地嵌合或脱离，操作非常方便。

如图2所示，齿爪机构也可以是在同步器9上的三档主动齿轮8的啮合齿21与三档从动齿轮14的啮合齿22相对应，二档主动齿轮7上的齿爪20与同步器9上的嵌合孔18相对应。工作时，齿爪20或啮合齿21与对应的嵌合孔18或啮合齿22相嵌合或啮合，使同步器9与二档主动齿轮7或三档主动齿轮8方便地啮合或脱离，操作非常方便。

如图1、2所示，拨动机构可以是由两个固定电磁铁23、24、一个活动电磁铁25、芯轴26、拨叉16和复位弹簧27构成，两个固定电磁铁23、24分别固定在两侧的支承体5上，两固定电磁铁23、24的中心处放有呈轴向移动的芯轴26，芯轴26上设置有活动电磁铁25，活动电磁铁25上设置拨叉16，拨叉16的端头位于同步器9的环槽29内，芯轴26的两端均分别抵在复位弹簧27、28一端上，两复位弹簧27、28的另一端均分别抵在固定电磁铁23、24的固定体上。

由于有了上述的拨动机构，使得本实用新型的拨动控制机构完全可以采用自动控制电路进行自动控制，从而实现自动变速的目的。当发动机转速超过1500r.p.m而处于6000±500r.p.m范围时，自动控制电路控制本实用新型处于一档的位置；当发动机转速在7000±500r.p.m范围时，自动控制电路发出控制信号，让左边固定电磁铁23、活动电磁铁25、右边固定电磁铁24通电，使左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互吸引，右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥，推动活动电磁铁25向左移动，通过拨叉16带动同步器9向左移动，使同步器9与二档主动齿轮7相结合，从而实现二档速度的输出。当发动机转速在8000±500r.p.m范围时，自动控制电路发出控制信号，让左边固定电磁铁23、活动电磁铁25、右边固定电磁铁24通电，使左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥，右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互吸引，推动活动电磁铁25向右移动，通过拨叉16带动同步器9向右移动，使同步器9与三档主动齿轮8相结合，从而实现三档速度的输出。

如图3所示，本实用新型也可以采手控制或脚踏控制方式实现电控变速的目的，此时，拨动控制机构可以是由转换开关K、两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25组成，转换开关K的公共端K0与电源正极连接，将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥的串联方式连接后，一端与转换开关K的第一触点端K1连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互吸引、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥的串联方式连接后，一端与转换开关K的第二触点端K2连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互吸引的串联方式连接后，一端与转换开关K的第三触点端K3连接，另一端与电源负极连接。

上述的拨动控制机构的电路是这样工作的：当需要一档时，只需要将转换开关K拨至转换开关K的第一触点K1，此时，左边固定电磁铁23、活动电磁铁25、右边固定电磁铁24通电，左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥，右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥，使活动电磁铁25处于中间的位置，实现一档速度的输出。当需要二档时，只需要将转换开关K拨至转换开关K的第二触点K2，此时，左边固定电磁铁23、活动电磁铁25、右边固定电磁铁24通电，使左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互吸引，右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥，推动活动电磁铁25向左移动，通过拨叉16带动同步器9向左移动，使同步器9与二档主动齿轮7相结合，从而实现二档速度的输出。当需要三档时，只需要将转换开关K拨至转换开关K的第三触点K3，此时，左边固定电磁铁23、活动电磁铁25、右边固定电磁铁24通电，使左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥，右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互吸引，推动活动电磁铁25向右移动，通过拨叉16带动同步器9向右移动，使同步器9与三档主动齿轮8相结合，从而实现三档速度的输出。

如图4所示，拨动控制机构也可以是由转换开关K、两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25组成，转换开关K的公共端K0与电源正极连接，将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥的并联方式连接后，一端与转换开关K的第一触点端K1连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互吸引、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互排斥的并联方式连接后，一端与转换开关K的第二触点端K2连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁23、24和活动电磁铁25以通电后左边固定电磁铁23与活动电磁铁25相互排斥、右边固定电磁铁24与活动电磁铁25相互吸引的并联方式连接后，一端与转换开关K的第三触点端K3连接，另一端与电源负极连接。该电路的工作原理同上。

Claims (6)

1.一种用于发动机或电机上的变速装置，包括有变速机构(1)、拨动机构(2)和拨动控制机构，其特征在于：变速机构(1)是呈并列平行设置的动力输入轴(3)、动力输出轴(4)均分别通过轴承与支承体(5)连接，动力输入轴(3)上固有一档主动齿轮(6)，还活动地套有二档主动齿轮(7)，三档主动齿轮(8)活动地套在动力输入轴(3)上或者与同步器(9)固接成一体，在二档主动齿轮(7)与三档主动齿轮(8)之间，设置有与动力输入轴(3)呈轴向活动的花键或键连接的同步器(9)，同步器(9)与二档主动齿轮(7)及三档主动齿轮(8)之间设置有彼此相对应的能够嵌合或啮合的齿爪机构，与一档主动齿(6)啮合的一档从动齿轮(10)通过一档超越离合器(11)跟动力输出轴(4)连接，与二档主动齿轮(7)啮合的二档从动齿轮(12)通过二档超越离合器(13)跟动力输出轴(4)连接，与三档主动齿轮(8)啮合的三档从动齿轮(14)固接在动力输出轴(4)上，动力输入轴(3)通过离合器(15)与发动机或电机连接，拨动机构(2)上的拨叉(16)与同步器(9)连接。

2.如权利要求1所述的用于发动机或电机上的变速装置，其特征在于：齿爪机构是在同步器(9)上设置有齿爪(17)或嵌合孔(18)，三档主动齿轮(8)和二档主动齿轮(7)分别对应地设置有嵌合孔(19)和齿爪(20)。

3.如权利要求1所述的用于发动机或电机上的变速装置，其特征在于：齿爪机构是在同步器(9)上的三档主动齿轮(8)的啮合齿(21)与三档从动齿轮(14)的啮合齿(22)相对应，二档主动齿轮(7)上的齿爪(20)与同步器(9)上的嵌合孔(18)相对应。

4.如权利要求1、2或3所述的用于发动机或电机上的变速装置，其特征在于：拨动机构是由两个固定电磁铁(23、24)、一个活动电磁铁(25)、芯轴(26)、拨叉(16)和复位弹簧(27)构成，两个固定电磁铁(23、24)分别固定在两侧的支承体(5)上，两固定电磁铁(23、24)的中心处放有呈轴向移动的芯轴(26)，芯轴(26)上设置有活动电磁铁(25)，活动电磁铁(25)上设置拨叉(16)，拨叉(16)的端头位于同步器(9)的环槽(29)内，芯轴(26)的两端均分别抵在复位弹簧(27、28)一端上，两复位弹簧(27、28)的另一端均分别抵在固定电磁铁(23、24)的固定体上。

5.如权利要求4所述的用于发动机或电机上的变速装置，其特征在于：拨动控制机构是由转换开关(K)、两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)组成，转换开关(K)的公共端(K0)与电源正极连接，将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互排斥、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互排斥的串联方式连接后，一端与转换开关(K)的第一触点端(K1)连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互吸引、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互排斥的串联方式连接后，一端与转换开关(K)的第二触点端(K2)连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互排斥、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互吸引的串联方式连接后，一端与转换开关(K)的第三触点端(K3)连接，另一端与电源负极连接。

6.如权利要求4所述的用于发动机或电机上的变速装置，其特征在于：拨动控制机构是由转换开关(K)、两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)组成，转换开关(K)的公共端(K0)与电源正极连接，将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互排斥、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互排斥的并联方式连接后，一端与转换开关(K)的第一触点端(K1)连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互吸引、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互排斥的并联方式连接后，端与转换开关(K)的第二触点端(K2)连接，另一端与电源负极连接；将两个固定电磁铁(23、24)和活动电磁铁(25)以通电后左边固定电磁铁(23)与活动电磁铁(25)相互排斥、右边固定电磁铁(24)与活动电磁铁(25)相互吸引的并联方式连接后，一端与转换开关(K)的第三触点端(K3)连接，另一端与电源负极连接。

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