CN210889939U - 电动车用变速装置 - Google Patents

Abstract

一种电动车用变速装置，包括传动轴、第一齿轮、第二齿轮和变速组件；第一齿轮转动安装在传动轴的右部、左端面设有第一棘齿、右端面设有与第一棘齿的布置方向相反第二棘齿；第一齿轮右部设有与第二棘齿相互啮合单向转动并弹性压紧的定位组件；第二齿轮右端面设有与第二棘齿的布置方向相同的第三棘齿；变速组件位于第二齿轮与第一齿轮之间，包括调节组件和变速齿轮；变速齿轮左端面可以与第三棘齿相互啮合单向转动、右端面可以与第一棘齿相互啮合单向转动；变速齿轮周向限位设置，并左右滑动在传动轴上。本电动车用变速装置，结构简单紧凑，实现无离合器与同步器间平稳换挡变速和倒挡，避免齿轮之间啮合冲击造成对齿轮的损坏，更加安全可靠。

Description

电动车用变速装置

技术领域

本实用新型涉及变速器领域，具体涉及一种电动车用变速装置。

背景技术

电动车(主要指电动自行车)以蓄电池为能源，由电机驱动，不用人力脚蹬，省力气，与摩托车等内燃机驱动相比噪音低、无废气、污染少，所以得到较快发展。

电动车能够实现平稳动力输出，并通过电机的转速变化实现不同的车速；传统电动车中没有离合器和同步器，当进行变速换挡时，通过调整不同齿数的齿轮之间相互啮合，改变齿数关系实现转速变动，但在变速换挡时，齿轮错开又重新啮合将对齿轮产生强烈的冲击，不仅使得传动不平稳，而且容易造成对齿轮的损坏；而增加离合器和同步器又会造成成本过高、体积过大和电动车控制行驶方式的改变。

发明内容

本实用新型提供一种电动车用变速装置，结构简单紧凑，在无离合器情况下实现动力传输的平稳变速和反转，保障换挡和倒挡，避免齿轮之间啮合冲击造成对齿轮的损坏，更加安全可靠。

为实现上述目的，本电动车用变速装置包括传动轴、第一齿轮、第二齿轮和变速组件；

所述传动轴的左部固定安装第三齿轮；

所述第一齿轮齿数大于第二齿轮齿数；第一齿轮转动安装在传动轴的右部、左端面设有第一棘齿、右端面或者左端面位于第一棘齿内侧处设有第二棘齿，第一棘齿与第二棘齿的布置方向相反；

传动轴上设有与第二棘齿相互啮合单向转动并对第一齿轮弹性压紧的定位组件；

所述第二齿轮转动安装在传动轴的中部，其右端面设有第三棘齿，第三棘齿与第二棘齿的布置方向相同；

所述变速组件位于第二齿轮与第一齿轮之间，包括调节组件和变速齿轮；所述变速齿轮左端面设有与第三棘齿相互啮合单向转动的棘齿、右端面设有与第一棘齿相互啮合单向转动的棘齿；

所述变速齿轮周向限位设置，并通过调节组件左右滑动在传动轴上。

进一步的，所述定位组件包括第一支撑块、第一弹簧和定位块；固定环固定设置在传动轴上，第一支撑块固定设置在固定环与第一齿轮之间、圆周外侧设有圆弧齿，定位块圆弧啮合在第一支撑块外侧，一端面可与第二棘齿啮合单向转动，第一弹簧套装在第一支撑块上、一端与定位块接触、另一端与固定环接触并处于压缩状态。

进一步的，所述调节组件包括拨叉和拨叉杆，拨叉杆左右滑动设置在变速箱体上，拨叉上端设置在拨叉杆上、下端与变速齿轮外侧活动接触，变速齿轮上并位于拨叉右侧固定设有支撑环，变速齿轮与第一齿轮之间设有套装在传动轴上的第二弹簧。

进一步的，所述拨叉上端设有连接孔，连接孔内设有定位钉将拨叉固定在拨叉杆上，拨叉的下端采用与变速齿轮中部外圆相匹配的弧形结构。

进一步的，所述变速齿轮与传动轴之间设有第二支撑块，第二支撑块固定设置在传动轴上，圆周侧设有圆弧齿并与变速齿轮内啮合连接。

进一步的，所述第一齿轮和第二齿轮对应与传动组件上的第一传动轮和第二传动轮啮合连接，第二传动轮与输入组件上的输入齿轮啮合连接；第三齿轮与输出组件上的输出齿轮啮合连接。

进一步的，所述传动轴上设有左右布置的花键，第二支撑块滑动设置在花键上，两端通过卡簧限位固定。

与现有技术相比，本电动车用变速装置由于设置变速组件，通过调整变速齿轮的位置，使其处于中部不与第一齿轮、第二齿轮啮合、向左移动与第二齿轮啮合单向转动、向右移动与第一齿轮啮合反向转动，实现传动轴上第三齿轮的一挡、二挡平顺变速调整和倒挡的作用，结构简单操作方便，避免齿轮之间啮合冲击造成对齿轮的损坏。

由于设置定位组件，通过第一弹簧弹力使得定位块对第一棘齿的弹性啮合，利用转速差和棘齿布置方向，实现二挡和倒挡时，定位块与第一棘齿的自动脱离，避免换挡时互相干涉造成传动轴和啮合间的损害；

由于变速齿轮与圆弧齿的第二支撑块内啮合连接，定位块与圆弧齿的第一支撑块内啮合连接，使得变速齿轮在第二支撑块上左右移动变速时更加平顺，定位块与第一棘齿平顺的弹性啮合，并且实现相互间啮合间隙调整，避免齿轮间相互碰撞；本电动车用变速装置，结构简单紧凑，在无离合器情况下实现动力传输的平稳变速和反转，保障换挡和倒挡，避免齿轮之间啮合冲击造成对齿轮的损坏，更加安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图；

图2是本实用新型的第一齿轮示意图；

图3是本实用新型的整体示意图(去掉第一齿轮)；

图4是本实用新型的变速齿轮示意图；

图5是本实用新型部分零件示意图；

图6是本实用新型的传动系统示意图；

图中：1、输入组件，21、第一传动轮，22、第二传动轮，31、传动轴，311、固定环，312、第一弹簧，313、定位块，314、第一支撑块，315、第三齿轮，32、第一齿轮，321、第一棘齿，322、第二棘齿，33、第二齿轮，331、第三棘齿，34、变速齿轮，341、第二支撑块，35、第二弹簧，36、拨叉，37、拨叉杆，38、支撑环，4、输出组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至5所示，本电动车用变速装置包括传动轴31、第一齿轮32、第二齿轮33和变速组件；

所述传动轴31的左部固定安装第三齿轮315；

所述第一齿轮32齿数大于第二齿轮33齿数；第一齿轮32转动安装在传动轴31的右部，第一齿轮32的左端面设有第一棘齿321、右端面或者左端面位于第一棘齿321内侧处设有第二棘齿322，第一棘齿321与第二棘齿322的布置方向相反；

传动轴31上设有与第二棘齿322相互啮合单向转动并对第一齿轮32弹性压紧的定位组件；

所述第二齿轮33转动安装在传动轴31的中部，其右端面设有第三棘齿331，第三棘齿 331与第二棘齿322的布置方向相同；

所述变速组件位于第二齿轮33与第一齿轮32之间，包括调节组件和变速齿轮34；所述变速齿轮34左端面设有与第三棘齿331相互啮合单向转动的棘齿、右端面设有与第一棘齿321相互啮合单向转动的棘齿；

所述变速齿轮34周向限位设置，并通过调节组件左右滑动在传动轴31上；

如图1、图3所示，进一步的，所述定位组件包括第一支撑块314、第一弹簧312和定位块313；固定环311固定设置在传动轴31上，第一支撑块314固定设置在固定环311 与第一齿轮32之间、圆周外侧设有圆弧齿，定位块313圆弧啮合在第一支撑块314外侧，一端面可与第二棘齿322啮合单向转动，第一弹簧312套装在第一支撑块314上、一端与定位块313接触、另一端与固定环311接触并处于压缩状态。

如图3所示，进一步的，所述调节组件包括拨叉36和拨叉杆37，拨叉杆37左右滑动设置在变速箱体上，拨叉36上端设置在拨叉杆37上、下端与变速齿轮34外侧活动接触，变速齿轮34上并位于拨叉36右侧固定设有支撑环38，变速齿轮34与第一齿轮32之间设有套装在传动轴31上的第二弹簧35；

初始状态时，变速齿轮34不与第一齿轮32和第二齿轮33接触，此时通过拨叉36顶住支撑环38实现时对变速齿轮34的限位，当启动二挡，拨叉杆37带动拨叉36向左移动，在第二弹簧35的弹力的作用下，变速齿轮34与第二齿轮33啮合实现二挡启动，当启动倒挡时，拨叉杆37带动拨叉36向右移动，拨叉36下端顶住支撑环38带动变速齿轮34相右移动对第二弹簧35进行压缩，并使得变速齿轮34与第一齿轮32啮合实现倒挡，当回到初始状态时，拨叉杆37移动带动拨叉36向左移动回到初始状态，在第二弹簧35作用下，变速齿轮34向左滑动并通过支撑环38与拨叉36接触实现固定限位。

进一步的，所述拨叉36上端设有连接孔，连接孔内设有定位钉将拨叉36固定在拨叉杆37上，拨叉36的下端采用与变速齿轮34中部外圆相匹配的弧形结构；

如图5所示，进一步的，所述变速齿轮34与传动轴31之间设有第二支撑块341，第二支撑块341固定设置在传动轴31上，外侧设有圆弧齿并与变速齿轮34内啮合连接；

通过变速齿轮34与第二支撑块341圆弧齿内啮合连接，使得变速齿轮34移动时更加平顺，而且使得变速齿轮34与第一齿轮32上的第一棘齿321、第二齿轮33上的第三棘齿331啮合间隙调整，避免变速齿轮34左右移动后无法与其啮合造成对齿形的损坏，影响传动。

进一步的，传动轴31上设有左右布置的花键，第二支撑块341滑动设置在花键上，两端通过卡簧限位固定；因此实现第二支撑块341在传动轴31上的限位固定，并且便于拆装，更加方便。

如图6所示，进一步的，所述第一齿轮32和第二齿轮33对应与传动组件上的第一传动轮21和第二传动轮22啮合连接，第二传动轮22与输入组件1上的输入齿轮啮合连接；第三齿轮315与输出组件4上的输出齿轮啮合连接，输出组件4上设有差速装置并与一对驱动轮连接实现驱动轮的转动；通过本变速装置与传动组件、输入组件1、输出组件4形成整体的传动系统，实现对车轮输出的一挡、二挡变速和倒挡目的。

进一步的，所述第一齿轮32与第二齿轮33的齿形均为斜齿轮；

本一种电动车用变速装置使用时，第一齿轮32和第二齿轮33通过输入动力共同转动，即可以通过传动系统中输入组件1上的驱动电机(蓄电池)带动输入齿轮转动，使得与输入齿轮啮合连接的第二传动轮22、与第二传动轴31同轴设置的第一传动轴31共同转动，实现相应啮合连接的第二齿轮33和第一齿轮32转动，并通过与第三齿轮315啮合的输出齿轮实现输出组件4动力传输；

初始状态时，变速组件位于第二齿轮33与第一齿轮32之间，即变速齿轮34不与第二齿轮33和第一齿轮32接触；当进行一挡启动时，第一齿轮32和第二齿轮33通过输入动力共同转动，第二齿轮33空转，第一齿轮32转动，第一齿轮32的第二棘齿322与定位组件相互啮合单向转动，实现弹性压紧的定位组件带动传动轴31转动，传动轴31上的第三齿轮315带动输出组件4转动，因此实现一挡启动；

当进行变速(二挡)启动时，调节组件带动变速齿轮34向左移动，使得变速齿轮34左端与第二齿轮33上的第三棘齿331相互啮合转动，由于变速齿轮34周向限位设置在传动轴31上，因此变速齿轮34带动传动轴31转动，使得传动轴31上的第三齿轮315带动输出组件4转动，因此实现二挡变速启动；另外由于第一齿轮32齿数大于第二齿轮33齿数，第二齿轮33通过变速齿轮34带动传动轴31的转速大于第一齿轮32通过定位组件带动传动轴31的转动，此时由于第一齿轮32与定位组件之间弹性压紧，并且通过定位组件与第一棘齿321啮合单向转动连接，因此转速差使得定位组件相对第一齿轮反向转动，并且由于定位组件与第一齿轮采用棘齿啮合单向转动的方式，因此实现超越换挡变速，实现二挡启动，并通过超越换挡变速不仅使得结构紧凑，而且有效避免转速不统一造成对传动轴31的损坏；

当进行倒挡时，第一齿轮32和第二齿轮33通过输入动力共同反向转动，调节组件带动变速齿轮34向右移动，使得变速齿轮34右端与第一齿轮32上的第一棘齿321相互啮合转动，第二齿轮33在传动轴31上空转，第一齿轮32反向转动，由于变速齿轮34周向限位设置在传动轴31上，因此变速齿轮34带动传动轴31反向转动，使得传动轴31上的第三齿轮315带动输出组件4反向转动，因此实现倒挡启动；另外由于第一齿轮32的第二棘齿322与定位组件相互啮合单向转动，第一棘齿321与第二棘齿322的布置方向相反，因此当第一齿轮32反向转动时，定位组件与第一齿轮32弹性避开，实现顺利倒挡的作用；

作为一种方式，定位组件可以设置在第一齿轮32的右侧，即定位组件可与第一齿轮32 右端面上的第二棘齿322啮合并单向转动，作为第二种方式，定位组件可以设置在第一齿轮32的左侧，即定位组件可与第一齿轮32左端面并位于第一棘齿321内侧的第二棘齿322 啮合并单向转动，此时变速齿轮34的右部可以套装在定位组件的外侧；

以第一种方式为例，定位组件包括固定环311、第一弹簧312和定位块313，定位块313 与固定在传动轴31上的第一支撑块314圆弧齿连接，启动一挡时，在第一弹簧312弹力作用下，定位块313始终与第一齿轮32右端面的第二棘齿322啮合单向转动，实现传动轴31上的第三齿轮315的转动；

启动二挡时，由于第一齿轮32齿数大于第二齿轮33齿数，第二齿轮33通过变速齿轮 34带动传动轴31的转速大于第一齿轮32通过定位块313带动传动轴31的转速，因此转速差使得定位块313在第一支撑块314上向右移动，对第一弹簧312进行压缩，即转速差使得定位块313相对第一齿轮32反向转动，并且由于定位块313与第一齿轮32采用棘齿啮合单向转动的方式，因此实现超越换挡变速，达到二挡启动的作用；另外定位块313与固定在传动轴31上的第一支撑块314圆弧齿连接，使得定位块313在第一支撑块314上移动更加平顺，并且方便啮合时间隙调整。

启动倒挡时，变速齿轮34的右端面与第一齿轮32上的第一棘齿321单向啮合，此时由于第二棘齿322与第一棘齿321布置方向相反，定位块313与第二棘齿322啮合单向转动，在第一弹簧312作用下，定位块313与第一齿轮32保持弹性接触，第一齿轮32顺利反向转动，通过变速齿轮34带动传动轴31实现第三齿轮315的反向转动，达到倒挡的作用。

Claims (7)

1.电动车用变速装置，包括传动轴(31)、第一齿轮(32)、第二齿轮(33)和变速组件；其特征在于，

所述传动轴(31)的左部固定安装第三齿轮(315)；

所述第一齿轮(32)齿数大于第二齿轮(33)齿数；第一齿轮(32)转动安装在传动轴(31)的右部，第一齿轮(32)的左端面设有第一棘齿(321)、右端面或者左端面位于第一棘齿(321)内侧处设有第二棘齿(322)，第一棘齿(321)与第二棘齿(322)的布置方向相反；

传动轴(31)上设有与第二棘齿(322)相互啮合单向转动并对第一齿轮(32)弹性压紧的定位组件；

所述第二齿轮(33)转动安装在传动轴(31)的中部，其右端面设有第三棘齿(331)，第三棘齿(331)与第二棘齿(322)的布置方向相同；

所述变速组件位于第二齿轮(33)与第一齿轮(32)之间，包括调节组件和变速齿轮(34)；所述变速齿轮(34)左端面设有与第三棘齿(331)相互啮合单向转动的棘齿、右端面设有与第一棘齿(321)相互啮合单向转动的棘齿；

所述变速齿轮(34)周向限位设置，并通过调节组件左右滑动在传动轴(31)上。

2.根据权利要求1所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述定位组件包括第一支撑块(314)、第一弹簧(312)和定位块(313)；固定环(311)固定设置在传动轴(31)上，第一支撑块(314)固定设置在固定环(311)与第一齿轮(32)之间、圆周外侧设有圆弧齿，定位块(313)圆弧啮合在第一支撑块(314)外侧，一端面可与第二棘齿(322)啮合单向转动，第一弹簧(312)套装在第一支撑块(314)上、一端与定位块(313)接触、另一端与固定环(311)接触并处于压缩状态。

3.根据权利要求1或2所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述调节组件包括拨叉(36)和拨叉杆(37)，拨叉杆(37)左右滑动设置在变速箱体上，拨叉(36)上端设置在拨叉杆(37)上、下端与变速齿轮(34)外侧活动接触，变速齿轮(34)上并位于拨叉(36)右侧固定设有支撑环(38)，变速齿轮(34)与第一齿轮(32)之间设有套装在传动轴(31)上的第二弹簧(35)。

4.根据权利要求3所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述拨叉(36)上端设有连接孔，连接孔内设有定位钉将拨叉(36)固定在拨叉杆(37)上，拨叉(36)的下端采用与变速齿轮(34)中部外圆相匹配的弧形结构。

5.根据权利要求1或2所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述变速齿轮(34)与传动轴(31)之间设有第二支撑块(341)，第二支撑块(341)固定设置在传动轴(31)上，圆周侧设有圆弧齿并与变速齿轮(34)内啮合连接。

6.根据权利要求1或2所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述第一齿轮(32)和第二齿轮(33)对应与传动组件上的第一传动轮(21)和第二传动轮(22)啮合连接，第二传动轮(22)与输入组件(1)上的输入齿轮啮合连接；第三齿轮(315)与输出组件(4)上的输出齿轮啮合连接。

7.根据权利要求4所述的电动车用变速装置，其特征在于，所述传动轴(31)上设有左右布置的花键，第二支撑块(341)滑动设置在花键上，两端通过卡簧限位固定。

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