CN217713524U - 一种多档动力输出系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多档动力输出系统，包括壳体、驱动机构、变速机构和换档机构；所述变速机构包括相互平行的换档轴、拨叉轴、第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴上设有若干组传动比不同的齿轮组，所述拨叉轴上设有若干带动不同齿轮组配合传动的拨叉，所述换档轴转动时带动所述拨叉沿拨叉轴轴向移动；所述驱动机构的输出轴和第一传动轴连接并同步转动；所述换档机构包括回转轴、回转弹簧、拨动板和固定在换档轴一端的换档盘。本实用新型解决了现有技术中存在的动力系统结构不够紧凑、换档数量有限的问题。

Description

一种多档动力输出系统

技术领域

本实用新型涉及动力结构技术领域。

背景技术

摩托车的发动机和变速箱是摩托车上最主要的动力机构和传动变速机构，是摩托车动力输出的最主要的部分。发动机的输出轴和变速箱的输入轴通过花键传动连接，变速箱内一般设有多组传动比不同的齿轮组，通过拨叉切换实现换档传动。

但是目前的动力输出系统结构不够紧凑，受换档结构的影响换档数量也比较有限，导致每次换档速度差较大，换档不够平滑。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种多档动力输出系统，其解决了现有技术中存在的动力系统结构不够紧凑、换档数量有限的问题。

根据本实用新型的实施例，一种多档动力输出系统，其包括壳体、驱动机构、变速机构和换档机构；

所述变速机构包括相互平行的换档轴、拨叉轴、第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴上设有若干组传动比不同的齿轮组，所述拨叉轴上设有若干带动不同齿轮组配合传动的拨叉，所述换档轴转动时带动所述拨叉沿拨叉轴轴向移动；

所述驱动机构的输出轴和第一传动轴连接并同步转动；

所述壳体内设有容纳换档机构的容纳腔，所述换档机构包括回转轴、回转弹簧、拨动板和固定在换档轴一端的换档盘，所述回转轴转动连接在壳体上，所述换档盘一个端面的圆周上均匀设有若干拨动柱；所述拨动板设在所述回转轴上且随所述回转轴同步转动，所述回转弹簧带动所述拨动板复位，所述拨动板上设有两个分别向两个方向拨动所述拨动柱的拨杆，所述换档盘的侧面设有若干档位槽，所述换档盘一侧设有限位板；所述限位板一端铰接在壳体上，且铰接轴平行于所述换档盘的轴线，所述限位板另一端弹性压紧在所述档位槽内；两个所述拨杆拨动距离回转轴最远的拨动柱两侧的拨动柱。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型将驱动机构和变速机构通过同一壳体安装，并在壳体内设置容纳换档机构的容纳腔，使得整体结构紧凑，且运行稳定。设置换档盘，通过转动实现换档，能够根据实际需要选择拨动柱和档位槽的数量，以适用更多的档位调节；限位板保证了弹性调节，保证了每次换档的准确以及换档后的稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为容纳腔的内部结构示意图。

图3为容纳腔及其所在壳体的内部结构示意图。

图4为变速机构和换档机构的结构示意图。

图5为换档轴和拨叉轴配合示意图。

图6为拨叉轴、第一传动轴和第二传动轴的配合示意图。

图7为换档机构的示意图。

图8为回转弹簧、拨动销和挡块的位置关系侧视图。

图9为回转弹簧、拨动销和挡块的位置关系俯视图。

图10为换档盘和限位板的位置关系示意图。

图11为拨动板结构示意图。

图12为感应块端面结构示意图。

图13为第一传动轴和第二传动轴配合关系示意图。

图14为第四主动齿轮和第五主动齿轮结构示意图。

图15为第六从动齿轮结构示意图。

图16为拨动环结构示意图。

图17为第一从动齿轮端面示意图。

上述附图中：100、壳体；101、容纳腔；102、挡块；200、第一传动轴；201、第一主动齿轮；202、第二主动齿轮；203、第三主动齿轮；204、第四主动齿轮；205、第五主动齿轮；206、第六主动齿轮；207、第七主动齿轮；300、第二传动轴；301、第一从动齿轮；302、第二从动齿轮；303、第三从动齿轮；304、第四从动齿轮；305、第五从动齿轮；306、第六从动齿轮；307、第七从动齿轮；308、拨动环；400、换档轴；401、换档盘；402、拨动柱；403、换档槽；404、凹陷；405、凸起；406、限位板；407、感应块；408、通孔；409、档位槽；410、滚动片；411、感应点；500、拨叉轴；501、拨叉；502、拨叉柱；600、回转轴；601、回转弹簧；602、拨动板；603、定位板；604、拨杆；605、定位杆；606、压紧弹簧；607、拨动销；700、驱动轴；701、安装花键；800、传动齿。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例提出了一种多档动力输出系统，包括壳体100、驱动机构、变速机构和换档机构；

如图4所示，所述变速机构包括相互平行的换档轴400、拨叉轴500、第一传动轴200和第二传动轴300，所述第一传动轴200和第二传动轴300上设有若干组传动比不同的齿轮组，所述拨叉轴500上设有若干带动不同齿轮组配合传动的拨叉501，所述换档轴400转动时带动所述拨叉501沿拨叉轴500轴向移动；

所述驱动机构的输出轴和第一传动轴200连接并同步转动；

如图2、图3和图7-11所示，所述壳体100内设有容纳换档机构的容纳腔101，所述换档机构包括回转轴600、回转弹簧601、拨动板602和固定在换档轴400一端的换档盘401，所述回转轴600转动连接在壳体100上，所述换档盘401一个端面的圆周上均匀设有若干拨动柱402；所述拨动板602设在所述回转轴600上且随所述回转轴600同步转动，所述回转弹簧601带动所述拨动板602复位，所述拨动板602上设有两个分别向两个方向拨动所述拨动柱402的拨杆604，所述换档盘的侧面设有若干档位槽409，所述换档盘一侧设有限位板406；所述限位板406一端铰接在壳体100上，且铰接轴平行于所述换档盘401的轴线，所述限位板406另一端弹性压紧在所述档位槽409内；两个所述拨杆604拨动距离回转轴600最远的拨动柱402两侧的拨动柱402。

壳体100用于容纳、安装驱动机构、变速机构和换档机构，包括可以直接观察到的产品表面部分，也包括为适应产品内部结构安装、密封需要而延伸的内部结构。壳体100的形状可根据内部结构所占空间适应性变化。驱动机构可以是燃油发动机，也可以是电机等常用的为转动提供动力的机构。回转轴600本身是通过传动结构随脚踏换档或者专门为其设置电机等驱动器转动以自动换档。拨动柱402为换档盘401端面上轴向设置的若干突起结构，绕着换档盘401其中一个端面圆圆周均匀设置。拨动板602沿不同方向转动时，两个拨杆604分别拨动换档盘401沿不同的方向转动。拨动柱402之间的间隔和所在圆的半径根据实际需要以及安装空间进行选择，拨杆604相对于回转轴600的位置，则根据拨动柱402的位置合理选择。

如上述方案所述，本实用新型的工作原理为：动力从驱动机构输出后，直接传递至第一传动轴200，第一传动轴200在将动力传递至第二传动轴300输出，第一传动轴200和第二传动轴300上设置有不同传动比的齿轮组；而齿轮组之间，则通过拨动板602带动换档盘401转动，进而带动换档轴400转动实现切换。本实用新型将驱动机构和变速机构通过同一壳体100进行安装设置，所述容纳腔101位于驱动机构和变速机构之间，且不与驱动机构或者变速机构所在部分连通。同时利用占用轴向空间少的扁片化的换档机构，方便集成至壳体100内，使得整体结构紧凑，稳定性好。

在其中一种实施例中，如图5、图6和图13-17所示，变速机构被配置成七档变速结构，所述第一传动轴200上沿其轴向依次设有第一主动齿轮201、第六主动齿轮206、第四主动齿轮204、第五主动齿轮205、第七主动齿轮207、第三主动齿轮203和第二主动齿轮202；第二传动轴300上沿其轴向依次设有第一从动齿轮301、第六从动齿轮306、第四从动齿轮304、第五从动齿轮305、第七从动齿轮307、第三从动齿轮303和第二从动齿轮302；

所述第一主动齿轮201、第二主动齿轮202、第三主动齿轮203、第四主动齿轮204和第五主动齿轮205随所述第一传动轴200转动；所述第六主动齿轮206和第七主动齿轮207轴向固定在第一传动轴200上并相对于所述第一传动轴200转动；所述第一从动齿轮301、第二从动齿轮302、第三从动齿轮303、第四从动齿轮304和第五从动齿轮305轴向固定在所述第二传动轴300上并相对于所述第二传动轴300转动，所述第六从动齿轮306和第七从动齿轮307可带动所述第二传动轴300转动且滑动连接在所述第二传动轴300上。滑动并带动转动的连接可通过间隙配合的键或者花键连接实现。

述第四主动齿轮204和第五主动齿轮205相互固定且滑动连接在所述第一传动轴200上，所述第四主动齿轮204和第五主动齿轮205相背的两侧分别设有可带动第六主动齿轮轮206和第七主动齿轮207的传动齿800；所述第六从动齿轮306两侧分别设有可连接至第一从动齿轮和第四从动齿轮304的传动齿800；所述第七从动齿轮307两侧分别设有可连接至第五从动齿轮305和第三从动齿轮303的传动齿800；所述第二从动齿轮302一侧还设有滑动连接在所述第二传动轴300上并可带动所述第二传动轴300转动的拨动环308，所述拨动环308一侧设有可连接至第二从动齿轮302的传动齿800。实际设置时，第四主动齿轮204和第五主动齿轮205直接连为一体。

所述拨叉轴500上滑动连接有四个拨叉501，四个所述拨叉501分别带动第四主动齿轮204、第六从动齿轮306、第七从动齿轮307和拨动环308沿拨叉轴500轴向活动；所述换档轴400择一带动四个所述拨叉501移动和复位。其中对第四主动齿轮204、第六从动齿轮306和第七从动齿轮307的带动是双向的，如图所示的状态，可以向左移动也可以向右移动后复位；对拨动环308的拨动可以是单向的，仅向右移动后复位。

通过换档轴400带动拨叉501拨动改变传动齿800的位置，将不同传动比的齿轮组用于第一传动轴200和第二传动轴300的连接传动，实现多档位传动。在未参与传动时，各传动齿800和与之配合的齿轮之间并未连接同步转动，齿轮组空转。通过上述不同传动比的齿轮组的切换，实现了七档变速，档位较多，换档更加平滑，驾驶体验好。此外，本实用新型在第一传动轴200和第二传动轴300上均设置有与拨叉501配合的拨动结构，避免了同一轴上安装过于拥挤的问题。

换档轴400每次仅带动一个拨叉501移动和复位，并且随着换档盘401转动一整圈时，依次带动不同拨叉501移动和复位。为达到上述效果，所述换档轴400外设有若干换档槽403，所述拨叉501一端滑动连接在换档槽403内，所述换档槽403的两个侧壁上设有相对的凸起405和凹陷404；每个所述凹陷404和凸起405分别与其中一个拨动柱402沿换档轴400轴向相对。通过与档位槽409分别对应的凹陷404与凸起405驱动拨叉501，完成拨叉501切换的同时，还能够方便定位，保证切换位置的准确性。具体的，所述换档轴400外绕换档轴400轴线环设有四个换档槽403；其中三个换档槽403的每个侧壁上均设有的一个凹陷404和一个凸起405，另一个换档槽的两个侧壁上分别设有一个的凹陷404和一个凸起405，且同一换档槽403的两个侧壁上的凹陷404和凸起405相互对应，所有换档槽403在同一侧的凹陷404和凸起405在换档轴400的圆周方向交错设置；四个所述拨叉501上均设有一个拨叉柱502；每个拨叉柱502分别滑动连接在一个换档槽403内。所述第二传动轴300上齿轮的齿数从第一从动齿轮301、第二从动齿轮302、第三从动齿轮303、第四从动齿轮304、第五从动齿轮305、第六从动齿轮306到第七从动齿轮307依次减小。上述设置将大小不一的齿轮进行合理排布，使得第一传动轴200和第二传动轴300上齿轮重心靠近第一传动轴200、第二传动轴300的中间位置，整体运行时较为稳定。

实际设置时，算上空档，每个凹陷404或者凸起405所占的换档槽403圆环部分所对应的圆心角为45°，换档盘401为每个档位槽409所分配的空间也是45°。如图12所示，所述换档轴400一端设有感应块407，所述感应块407靠近换档轴400端部与换档轴400同轴设置，所述感应块407上设有八个均匀设置在同一圆周上的感应点411；所述换档轴400上设有一个与感应点411在同一圆周上的感应孔。感应块407是与减速箱壳体100固定的，与控制部分连接，不随换档轴400转动，每个感应点411对应一个档位，可通过感应孔对应的感应点411判断目前的档位，以便给予驾驶者反馈。换档轴400直径较大，因此在所述换档轴400内部设有空腔，档位槽409之间的侧壁上还设有若干通孔408，以减轻换档轴400整体的重量。

如图7-11所示，在换档机构中，所述回转轴600上还套设有与拨动板602同步转动的定位板603，所述定位板603与所述拨动柱402位于同一平面，所述定位板603上设有两个定位杆605且所述定位杆605之间的夹角大于所述拨杆604之间的夹角，所述拨杆604拨动所述换档盘401使其中一个拨动柱402至相邻拨动柱402的位置后，所述定位杆605插入另外两个拨动柱402之间并限制换档盘401的转动。

设有定位板603的换档机构的工作原理为：在正常行驶状态下，换档盘401位于两个拨杆604和两个定位杆605的正中间；正向换档时，外力驱动回转轴600顺时针转动，拨杆604先与最远处的拨动柱402左侧的拨动柱402接触开始拨动，限位板406弹性让位，直至图2的状态完成换档，此时，定位杆605位于其中两个拨动柱402之间并限制拨动盘再转动。外力结束后，在回转弹簧601的作用下，开始回复，此时定位杆605先逆时针旋转并与左侧的拨动柱402接触，此时回复力大于限位板406带来的阻力，拨动柱402稍做退让供定位杆605通过(退让没有达到档位变换的程度)，待定位杆605与该拨动柱402脱离接触后，回转弹簧601的弹力不再影响拨动柱402，限位板406再将换档盘401压回配合位置；从而完成一个换档循环。逆向换档时，工作过程相同，只是方向相反。在这个过程中，定位板603起到了防止踩踏过度的作用。同时为了保证让位、定位效果，限位板406端部设有滚动片410，以便在档位槽409上移动和配合。所述定位板和壳体100之间通过扭簧连接，且定位板和壳体100之间的扭簧传递至换档盘401的扭矩小于回转弹簧601，以便复位时，回转弹簧601能够顺利带动拨动板602复位。此外，还可以利用壳体100限制拨动板602的转动角度防止踩踏过度的问题。

作为回转轴600转动的结构，回转轴600还与驱动轴700连接，所述驱动轴700和回转轴600相互垂直，所述驱动轴700通过轴承转动连接在壳体100上，一端设有安装花键701，另一端与回转轴600通过锥齿轮组传动连接，以便可以将动力设置在更为合适的位置。所述回转轴600上固定有挡环，所述回转弹簧601位于拨动板602和挡环之间。挡环起到限制回转弹簧601和密封的作用。

如图8、图9所示所述回转弹簧601为扭簧，所述回转弹簧601的套设在所述回转轴600上且其中一端向另一端延伸至同一平面，所述拨动板602和所述定位板603还通过与回转轴600平行的拨动销607带动同步转动，所述拨动销607位于所述回转弹簧601的两个端部之间，所述回转弹簧601两个端部之间还设有固定设置在壳体100上的挡块102。回转弹簧601起到双向复位的作用，通过在回转轴600、拨动板602或者定位板603上设置双向的弹性装置均可以实现，如上述的扭簧设置方式或者两侧分别设置一个弹簧的配合方式。在上述方案中，拨动销607随拨动板602移动时，可以带动扭簧的其中一端随之移动，而扭簧另一端则受到挡块102的限制，扭簧两端被张开，形成弹性回复力。所述拨动销607上设有与所述回转弹簧601端部配合的凹槽，防止拨动销607随拨动板602转动时，回转弹簧601端部发生轴向位置改变。

所述拨动板602沿回转轴600轴向滑动连接在回转轴600上，具体可以是间隙配合的花键连接或者直接间隙配合的套在回转轴600上，所述回转轴600上还设有限制拨动板602轴向活动的压紧弹簧606。拨动板602在回转弹簧601一侧是设有固定环等阻档结构的，由于拨动板602需要左右转动，并且受到一定的阻力，通过螺纹等方式锁紧，很容易就出现螺纹连接松动的问题。通过压紧弹簧606，可以不受转动的影响保证持续的压紧力。此外，在正常工作时，压紧弹簧606为拨动板602提供压紧力保证其正常工作。当出现故障卡住的时候，又为拨动板602提供轴向的活动空间，拨动板602可轴向活动，使拨杆604脱离拨动柱402，防止强行拨动，造成结构损坏。回转轴600上固定有套环，压紧弹簧606位于套环和拨动板602之间。

所述拨动板602与所述拨动柱402不在同一平面，所述拨杆604和定位杆605均与所述拨动柱402位于同一平面；所述回转轴600上设有将所述拨动板602弹性压紧在所述定位板603上的伸缩弹簧。将拨动板602整体不与拨动柱402设置在同一平面，避免转动过程中拨动板602整体于换档盘401的相互限制，可以部分覆盖重叠，进而减少径向占用空间。两根拨杆604的端部在不影响拨动柱402的情况下可以连接在一起，保证拨杆604的强度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多档动力输出系统，其特征在于：包括壳体、驱动机构、变速机构和换档机构；

所述变速机构包括相互平行的换档轴、拨叉轴、第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴上设有若干组传动比不同的齿轮组，所述拨叉轴上设有若干带动不同齿轮组配合传动的拨叉，所述换档轴转动时带动所述拨叉沿拨叉轴轴向移动；

所述驱动机构的输出轴和第一传动轴连接并同步转动；

所述壳体内设有容纳换档机构的容纳腔，所述换档机构包括回转轴、回转弹簧、拨动板和固定在换档轴一端的换档盘，所述回转轴转动连接在壳体上，所述换档盘一个端面的圆周上均匀设有若干拨动柱；所述拨动板设在所述回转轴上且随所述回转轴同步转动，所述回转弹簧带动所述拨动板复位，所述拨动板上设有两个拨杆，两个所述拨杆通过拨动柱分别向两个方向拨动所述换档盘转动，所述换档盘的侧面设有若干档位槽，所述换档盘一侧设有限位板；所述限位板一端铰接在壳体上，且铰接轴平行于所述换档盘的轴线，所述限位板另一端弹性压紧在所述档位槽内；两个所述拨杆拨动距离回转轴最远的拨动柱两侧的拨动柱。

2.如权利要求1所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述拨动板沿回转轴轴向滑动连接在回转轴上，所述回转轴上还设有限制拨动板轴向活动的压紧弹簧和固定环。

3.如权利要求1所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述第一传动轴上沿其轴向依次设有第一主动齿轮、第六主动齿轮、第四主动齿轮、第五主动齿轮、第七主动齿轮、第三主动齿轮和第二主动齿轮；第二传动轴上沿其轴向依次设有第一从动齿轮、第六从动齿轮、第四从动齿轮、第五从动齿轮、第七从动齿轮、第三从动齿轮和第二从动齿轮；

所述第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第四主动齿轮和第五主动齿轮随所述第一传动轴转动；所述第六主动齿轮和第七主动齿轮轴向固定在第一传动轴上并相对于所述第一传动轴转动；所述第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮和第五从动齿轮轴向固定在所述第二传动轴上并相对于所述第二传动轴转动，所述第六从动齿轮和第七从动齿轮带动所述第二传动轴转动且滑动连接在所述第二传动轴上；

所述第四主动齿轮和第五主动齿轮相互固定且滑动连接在所述第一传动轴上，所述第四主动齿轮和第五主动齿轮相背的两侧分别设有可带动第六主动齿轮和第七主动齿轮的传动齿；所述第六从动齿轮两侧分别设有可连接至第一从动齿轮和第四从动齿轮的传动齿；所述第七从动齿轮两侧分别设有可连接至第五从动齿轮和第三从动齿轮的传动齿；所述第二从动齿轮一侧还设有滑动连接在所述第二传动轴上并可带动所述第二传动轴转动的拨动环，所述拨动环一侧设有可连接至第二从动齿轮的传动齿；

所述拨叉轴上滑动连接有四个拨叉，四个所述拨叉分别带动第四主动齿轮、第六从动齿轮、第七从动齿轮和拨动环沿拨叉轴轴向活动；所述换档轴择一带动四个所述拨叉移动和复位。

4.如权利要求3所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述第二传动轴上齿轮的齿数从第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮、第五从动齿轮、第六从动齿轮到第七从动齿轮依次减小。

5.如权利要求1所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述回转轴上还套设有与拨动板同步转动的定位板，所述定位板与所述拨动柱位于同一平面，所述定位板上设有两个定位杆且所述定位杆之间的夹角大于所述拨杆之间的夹角，所述拨杆拨动所述换档盘使其中一个拨动柱至相邻拨动柱的位置后，所述定位杆插入另外两个拨动柱之间并限制换档盘的转动。

6.如权利要求5所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述拨动板与所述拨动柱不在同一平面，所述拨杆与所述拨动柱位于同一平面；所述回转轴上设有将所述拨动板弹性压紧在所述定位板上的伸缩弹簧。

7.如权利要求6所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述回转弹簧为扭簧，所述回转弹簧的套设在所述回转轴上且其中一端向另一端延伸至同一平面，所述拨动板和所述定位板还通过与回转轴平行的拨动销带动同步转动，所述拨动销位于所述回转弹簧的两个端部之间，所述回转弹簧两个端部之间还设有固定设置在壳体上的挡块。

8.如权利要求7所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述定位板和壳体之间通过扭簧连接，且定位板和壳体之间的扭簧传递至换档盘的扭矩小于回转弹簧。

9.如权利要求8所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述换档轴外设有若干换档槽，所述拨叉一端滑动连接在换档槽内，所述换档槽的侧壁沿换档轴的轴向设有凹陷和凸起；每个所述凹陷和凸起分别与其中一个拨动柱沿换档轴轴向相对。

10.如权利要求9所述的一种多档动力输出系统，其特征在于：所述换档轴内部设有空腔，档位槽之间的侧壁上还设有若干通孔。

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