轴向变速拨动机构及其轴向变速器.pdf

本发明涉及一种三轮摩托车用变速拨动机构和变速器。轴向变速拨动机构的换档套一端接有动力输出齿轮，换档套的管壁上沿轴向设有与各换档齿轮位置对应的销孔，销孔内装有换档销，该换档套套装在换档杆上，换档杆上设有环形换档凸台，环形换档凸台两端有环形凹面，换档齿轮活动套在换档套上，换档齿轮的轴心孔圆周上设有伸入换档销的卡口。轴向变速器装有上述变速拨动机构，轴向变速拨动机构的换档套与装有主动齿轮的动力输入轴平行，通过轴承安装在变速器内腔中，动力输入轴上的主动齿轮与轴向变速拨动机构的各换档齿轮一一对应并相互

1.  一种轴向变速拨动机构，它包括换档套(4)、换档杆(1)、换档销(2)和至少两个换档齿轮(8)，所述换档套(4)一端接有动力输出齿轮(5)，另一端为换档套(4)的管口，换档套(4)的管壁上沿轴向设有与各换档齿轮(8)位置对应的销孔(3)，销孔(3)内装有换档销(2)，该换档套(4)活动套在换档杆(1)，换档杆(1)上设有环形换档凸台(7)，环形换档凸台(7)两端有环形凹面(6)，所述换档齿轮(8)活动套在换档套(4)上，换档齿轮(8)的轴心孔圆周上设有伸入换档销(2)的卡口(11)。

2.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档套管壁所对应的每一个换档齿轮(8)位置的一周有一个销孔。

3.  根据权利要求2所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档套管壁所对应的相邻两换档齿轮(8)位置的两周销孔沿周向错开一个角度。

4.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档套管壁所对应的每一个换档齿轮(8)位置的一周有两个或两个以上的销孔且沿周向均布。

5.  根据权利要求4所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档套管壁所对应的相邻两换档齿轮(8)位置的两周销孔沿周向错开一个角度。

6.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：环形换档凸台(7)两边设有导向斜面(12)。

7.  根据权利要求5所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档杆(1)两端被环形凹面(6)相间隔的圆柱面(13)外径相等。

8.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：换档销(2)的外形为方形、圆柱形或球形。

9.  根据权利要求8所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：方形换档销的底面为一个与换档杆(1)柱面相接触的弧形面(16)。

10.  根据权利要求9所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：所述方形换档销底面的弧形面(16)两端设有易于沿环形换档凸台(7)滑动的导向面(14)。

11.  根据权利要求10所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：方形换档销的顶部设有易进入或退出换档齿轮卡口(11)的导向弧面(15)。

12.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：所述动力输出齿轮(5)为锥形齿轮。

13.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：所述换档齿轮(8)有三个。

14.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：所述换档齿轮(8)有四个。

15.  根据权利要求1所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：所述换档齿轮(8)有六个。

16.  根据权利要求1至15中任何一项所述的轴向变速拨动机构，其特征在于：在换档套(4)上的相邻两个换档齿轮(8)之间装有隔套(9)。

17.  一种装有权利要求1所述的轴向变速拨动机构的轴向变速器，它还包括变速器壳体(21)、变速器端盖(22)以及动力输入轴(23)和主动齿轮(24)，所述变速器壳体(21)与变速器端盖(22)组合构成变速器内腔，其特征在于：所述轴向变速拨动机构的换档套(4)与装有主动齿轮(24)的动力输入轴(23)平行，通过轴承安装在变速器内腔中，动力输入轴(23)上的主动齿轮(24)与轴向变速拨动机构的各换档齿轮(8)一一对应并相互啮合，换档套(4)上的动力输出齿轮(5)与后桥齿轮(25)啮合，所述轴向变速拨动机构的换档杆(1)伸出变速器端盖(22)外与换档操纵机构相连接。

18.  根据权利要求17所述的轴向变速器，其特征在于：变速器端盖(22)上有一个导向管(26)，该导向管(26)套在换档杆(1)上。

轴向变速拨动机构及其轴向变速器
技术领域
本发明涉及一种变速拨动机构和一种变速器，特别是一种三轮摩托车用变速拨动机构和变速器。
背景技术
人们为解决三轮摩托车的变速问题设计出了多种变速器，这些变速器的拨动机构都是通过拨叉机构拨动齿轮，使其与指定齿轮啮合或脱离，实现变速功能。而拨叉机构一般包括拨叉、拨叉轴、复位弹簧换档臂等部件，这些部件一部分安装在变速器壳体内，另一部分则需要伸出变速器壳体内外，以便于人们操纵。这类拨叉拨动机构的特点是，拨叉施力于齿轮的侧部，使齿轮轴向滑动。它的缺点是：拨叉拨动机构一般设置在变速器壳体的侧壁位置，它占用空间大，且由于拨叉拨动机构的作用力经机械传递而多次转向，容易发生操作障碍。
中国实用新型专利ZL200820149096.0公开了一种“三轮摩托车常速、低速两档变速器”，它在变速器壳体内腔两侧壁依次平行安装输入主轴、中间传动轴和输出轴，中间传动轴上固定一低速从动齿轮和一常速从动齿轮，输出轴上固定一和常速从动齿轮啮合的输出动力齿轮，输入主轴上对应嵌套滑动安装与其传动连接的一与低速从动齿轮啮合的低速主动齿轮和一与常速从动齿轮啮合的常速主动齿轮，变速器壳体一侧壁匹配安装拨叉装置。这种变速器的缺点是：由于拨叉拨动机构所占空间而使变速器体积加大，被拨叉拨动的齿轮又必须留有滑动空间，从而造成齿轮装配松散。所以现有三轮摩托车变速器大都保留两档变速，如果要实现多档变速，则需要增加多组齿轮和拨动齿轮的拨叉，变速器的体积会大大地增加，造成变速器在整车上装配困难。另外，拨叉拨动机构在输入主轴带有动力时实施换档，会产生齿轮啮合时的强力碰撞，容易打坏变速齿轮。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题就是提供一种占用空间小、操作方便的轴向变速拨动机构。本发明所要解决的第二个技术问题就是提供一种装有轴向变速拨动机构的轴向变速器，它体积小、结构紧凑、能避免变速齿轮损坏。
本发明所要解决的第一个技术问题的技术方案是：
一种轴向变速拨动机构，它包括换档套、换档杆、换档销和至少两个换档齿轮，所述换档套一端接有动力输出齿轮，另一端为换档套的管口，换档套的管壁上沿轴向设有与各换档齿轮位置对应的销孔，销孔内装有换档销，该换档套活动套在换档杆，换档杆上设有环形换档凸台，环形换档凸台两端有环形凹面，所述换档齿轮活动套在换档套上，换档齿轮的轴心孔圆周上设有伸入换档销的卡口。
本发明的轴向变速拨动机构工作原理是：换档杆在换档套的内管中轴向滑动，当换档杆上的环形换档凸台顶住换档套管壁销孔内的换档销时，该换档销伸入换档套上的换档齿轮轴心孔的卡口，使换档齿轮、换档套和换档销三者连成一体，该换档齿轮能够承接动力输入轴的动力，并带动换档套转动，换档套上的动力输出齿轮将该运动传递到三轮摩托车的后轮轴上；而未接触到换档杆上的环形换档凸台的换档销，换档销的底面与换档杆上的环形凹面接触，换档销不能卡住它所对应的换档齿轮轴心孔，该换档齿轮空转而不传递动力。当轴向拉动换档杆，使其环形换档凸台脱离它所顶出的换档销后，该换档销从换档齿轮轴心孔的卡口中退出，该换档齿轮不再传递动力，进而可以进行下一级换档。通过轴向拉动换档杆，使其环形换档凸台依次顶出不同位置的换档销，使换档套从不同的换档齿轮上获得不同转速，达到换档的目的。
本发明所要解决的第二个技术问题的技术方案是：
一种装有轴向变速拨动机构的轴向变速器，它还包括变速器壳体、变速器端盖以及动力输入轴和主动齿轮，所述变速器壳体与变速器端盖组合构成变速器内腔，所述轴向变速拨动机构的换档套与装有主动齿轮的动力输入轴平行，通过轴承安装在变速器内腔中，动力输入轴上的主动齿轮与轴向变速拨动机构的各换档齿轮一一对应并相互啮合，换档套上的动力输出齿轮与后桥齿轮啮合，所述轴向变速拨动机构的换档杆伸出变速器端盖外与换档操纵机构相连接。
本发明的轴向变速器工作原理是：变速器的动力输入轴上有一稳定转速，带动主动齿轮恒速转动。轴向变速拨动机构的各换档齿轮与动力输入轴的主动齿轮对应啮合，由于各换档齿轮与其对应的主动齿轮设置了不同的变速比，则各换档齿轮获得了不同的转速。轴向变速拨动机构沿换档套轴向拉动换档杆，使不同的换档齿轮带动换档套转动，从而改变了换档套的转速，换档套通过其动力输出齿轮将其转动输出，实现了变速器的变速。
由于本发明的轴向变速拨动机构既用作换档，又用作传动副轴，将变速拨动机构和动力输出机构集成为一体，简化了变速器的结构，节省了变速拨动机构的空间，缩小了变速器的体积。由于轴向变速拨动机构通过直线拉动换档杆实现换档，结构简单，操作方便。另外，由于轴向变速拨动机构的各换档齿轮一直保持与动力输入轴的主动齿轮对应啮合，避免了拨叉拨动齿轮与高速齿轮啮合的强力碰撞所造成的变速齿轮损坏。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：轴向变速拨动机构的结构简单，操作方便；轴向变速器的结构紧凑、体积小，能避免变速齿轮损坏。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明的轴向变速拨动机构的结构示意图；
图2为本发明的换档齿轮的结构示意图；
图3为本发明的换档套的结构示意图；
图4为本发明的换档杆的结构示意图；
图5为本发明的换档销的结构示意图；
图6为本发明轴向变速拨动机构第二个实施例结构示意图；
图7为本发明轴向变速拨动机构第三个实施例结构示意图；
图8为本发明的轴向变速器的结构示意图。
图中：1.换档杆；2.换档销；3.销孔；4.换档套；5.动力输出齿轮；6.环形凹面；7.环形换档凸台；8.换档齿轮；9.隔套；11.卡口；12.导向斜面；13.圆柱面；14.导向面；15.导向弧面；16.弧形面；21.变速器壳体；22.变速器端盖；23.动力输入轴；24.主动齿轮；25.后桥齿轮；26.导向管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的轴向变速拨动机构包括换档套4、换档杆1、换档销2和至少两个换档齿轮8，所述换档套4一端接有动力输出齿轮5，另一端为换档套4的管口，换档套4的管壁上沿轴向设有与各换档齿轮8位置对应的销孔3，销孔3内装有换档销2，该换档套4活动套装在换档杆1上，换档杆1上设有环形换档凸台7，环形换档凸台7两端有环形凹面6，所述换档齿轮8活动套在换档套4上，换档齿轮8的轴心孔圆周上设有伸入换档销2的卡口11。
轴向变速拨动机构工作原理是：换档杆1在换档套4的内管中轴向滑动，当换档杆1上的环形换档凸台7顶住换档套管壁销孔3内的换档销2时，该换档销2伸入套装在换档套上的换档齿轮8轴心孔的卡口11，使换档齿轮8、换档套4和换档销2三者连成一体，该换档齿轮8能够承接动力输入轴的动力，并带动换档套4转动，换档套4上的动力输出齿轮5将该运动传递到三轮摩托车的后轮轴上；而未接触到换档杆1上的环形换档凸台7的换档销2，换档销2的底面与换档杆1上的环形凹面6接触，换档销2不能卡住它所对应的换档齿轮8轴心孔，该换档齿轮8空转而不传递动力。当轴向拉动换档杆1，使其环形换档凸台7脱离它所顶出的换档销2后，该换档销2从换档齿轮8轴心孔的卡口11中退出，该换档齿轮8不再传递动力，进而可以进行下一级换档。
由此，根据轴向拉动换档杆1，使其环形换档凸台7依次顶出不同位置的换档销2，就能使换档套4从不同的换档齿轮8上获得不同转速，达到换档的目的。
由图1和图3可以看出，换档套4的管壁上的销孔3与换档齿轮8位置相对应，在换档套管壁所对应的每一个换档齿轮8位置的一周可以仅有一个销孔，这种结构简单。当然，它也可以有两个或两个以上的销孔，本实施例为三个销孔的情况，这种两个或两个以上的销孔沿换档套管壁周向均布，可以使换档齿轮5传递给换档套4的动力均匀。
从图3中看出，换档套管壁上相邻两换档齿轮8位置的两周销孔在周向错开了一个角度，这样有利于保持换档套4的强度，使换档套4在受力时不致于损坏，
由图1和图4可以看出，换档杆1上设有环形换档凸台7，环形换档凸台7两端有环形凹面6。换档杆1上的环形换档凸台7两边设有导向斜面12，便于使换档销2滑上环形换档凸台7和从环形换档凸台7滑下。从图4中看出，换档杆1两端被环形凹面6相间隔的圆柱面13外径相等，两外径相等的圆柱面13可以使换档杆1在换档套4的内管中径向定位，避免使换档杆1在管筒内产生侧向晃动。
本发明的换档销2外形可以是方形、圆柱形，也可以是球形。图5所示为方形换档销的结构，换档销2的底面为弧形面16，以适合换档销2在换档杆1表面上转动和轴向滑动。该底面弧形面16两端设有易于沿环形换档凸台7滑动的导向面14，换档销2的顶部设有易进入或退出换档齿轮卡口11的导向弧面15。
由图1和图3可以看出，换档套4一端的动力输出齿轮5为锥形齿轮，以利于与三轮车后桥锥齿轮啮合，适应转轴方向的改变。
图1所示的轴向变速拨动机构有三个换档齿轮8，可以实现三档变速；图6所示的轴向变速拨动机构有四个换档齿轮8，可以实现四档变速。依次类推，增加一个换档齿轮，则可以增添一级换档，人们根据实际需要，可以选定任一档位数的变速拨动机构。图7为6档变速的轴向变速拨动机构的示意图。
如图1、图6和图7所示，为了使每一个换档齿轮8在换档套4上定位且各换档齿轮8转动互不干扰，则在相邻两个换档齿轮8之间装有隔套9。
如图8所示，一种装有本发明的轴向变速拨动机构的轴向变速器，它还包括：变速器壳体21、变速器端盖22以及动力输入轴23和主动齿轮24，所述变速器壳体21与变速器端盖22组合构成变速器内腔，本发明的轴向变速拨动机构的换档套4与装有主动齿轮24的动力输入轴23平行，通过轴承安装在变速器内腔中，动力输入轴23上的主动齿轮24与轴向变速拨动机构的各换档齿轮8一一对应并相互啮合，换档套4上的动力输出齿轮5与后桥齿轮25啮合，所述轴向变速拨动机构的换档杆1伸出变速器端盖22外与换档操纵机构相连接。
本发明的轴向变速器工作过程是：变速器的动力输入轴23上有一稳定转速，带动主动齿轮24恒速转动。轴向变速拨动机构的各换档齿轮8与动力输入轴23的主动齿轮24对应啮合，由于各换档齿轮8与其对应的主动齿轮24设置了不同的变速比，则各换档齿轮8获得了不同的转速。轴向变速拨动机构沿换档套4轴向拉动换档杆1，使不同的换档齿轮8带动换档套4转动，从而改变了换档套4的转速，换档套4通过其动力输出齿轮5将其转动输出，完成了变速器的变速。
由图8看出，变速器端盖22上有一个导向管26，该导向管26套在换档杆1上。一方面便于安装换档杆1和有利于密封变速器内腔，另一方面导向管26外圆周上有螺纹，便于安装变速操纵机构。
由于本发明的轴向变速拨动机构既用作换档，又用作传动副轴，将变速拨动结构和动力输出结构集成为一体，简化了变速器的结构，节省了变速拨动机构的空间，缩小了变速器的体积。由于轴向变速拨动机构通过直线拉动换档杆实现换档，结构简单，操作方便。另外，由于轴向变速拨动机构的各换档齿轮一直保持与动力输入轴的主动齿轮对应啮合，避免了拨叉拨动齿轮与高速齿轮啮合的强力碰撞所造成的变速齿轮损坏。