用於發動機或電機上的變速裝置的製作方法

2023-09-18 10:30:20 3

專利名稱：用於發動機或電機上的變速裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變速裝置，特別是一種用於摩託車、沙灘車、景點及園藝遊樂車、三輪或四輪摩託車、輕型汽車等機動車的發動機上及機械設備的電機上的變速裝置。
(二)、技術背景現有的汽車自動變速器和手動變速器結構複雜，造價高，普及推廣困難，特別不利於用於低售價的機動車及其它機器等。且摩託車的腳踏換檔，改裝為三、四輪帶駕駛室的車輛後，操作起來十分不便，而且至未今見有能實現簡便操縱、造價低廉的同時便於電氣、手動和自動控制的變速器。

發明內容本實用新型的目的就是提供一種結構簡單、操縱簡便和使用安全可靠的用於發動機或電機上的變速裝置，它以自動或人控的方式，實現發動機或電機的可靠變速。
本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有變速機構、撥動機構和撥動控制機構，其特徵在於變速機構是呈並列平行設置的動力輸入軸、動力輸出軸均分別通過軸承與支承體連接，動力輸入軸上固有一檔主動齒輪，還活動地套有二檔主動齒輪，三檔主動齒輪活動地套在動力輸入軸上或者與同步器固接成一體，在二檔主動齒輪與三檔主動齒輪之間，設置有與動力輸入軸呈軸向活動的花鍵或鍵連接的同步器，同步器與二檔主動齒輪及三檔主動齒輪之間設置有彼此相對應的能夠嵌合或嚙合的齒爪機構，與一檔主動齒嚙合的一檔從動齒輪通過一檔超越離合器跟動力輸出軸連接，與二檔主動齒輪嚙合的二檔從動齒輪通過二檔超越離合器跟動力輸出軸連接，與三檔主動齒輪嚙合的三檔從動齒輪固接在動力輸出軸上，動力輸入軸通過離合器與發動機或電機連接，撥動機構上的撥叉與同步器連接。在本實用新型中，所述的支承體可以是變速裝置的殼體，也可以是發動機或電機的殼體，還可以是其它的支承座。本實用新型的控制可以採用電路控制的方式進行變換檔位，也可以採用機械的方式進行變換檔位，因此，適用範圍非常廣泛。本實用新型的技術方案是以三檔調速來進行設計的，技術員還可以以相同的結構形式設計成二檔、四檔、五檔或更多檔的調速裝置。
現以摩託車為例，描述本實用新型的工作原理如下當發動機啟動時，在低於1500r.p.m轉速狀態下，離合器不結合，發動機的動力不傳給動力輸入軸，摩託車靜止不動。隨著發動機的轉速增大至超過1500r.p.m後，離合器結合，開始將動力傳送給動力輸入軸，直接進入一檔工作狀態，此時，離合器通過動力輸入軸、一檔主動齒輪、一檔從動齒輪、一檔超越離合器帶動動力輸出軸轉動，而二檔主動齒輪及三檔主動齒輪處於空轉狀態。摩託車正常行駛後，扭矩逐漸降低，當需要變換到二檔時，只需通過撥動控制機構、撥動機構將同步器向左移動，使同步器通過齒爪機構與二檔主動齒輪相結合，經二檔主動齒輪、二檔從動齒輪、二檔超越離合器帶動動力輸出軸轉動，此時，一檔從動齒輪在一檔超越離合器的作用下與動力輸出軸之間形成相對空轉，三檔主動齒輪仍處於空轉狀態，因此，發動機的動力只能經同步器、二檔主動齒輪、二檔從動齒輪、二檔超越離合器帶動動力輸出軸轉動，其輸出轉速為二檔轉速。當需要變換到三檔時，只需要通過撥動控制機構、撥動機構將同步器向右移動，使同步器通過齒爪機構與三檔主動齒輪相結合，經三檔主動齒輪、三檔從動齒輪帶動動力輸出軸轉動，此時，二檔主動齒輪處於空轉狀態，一檔從動齒輪、二檔從動齒輪分別在一檔超越離合器、二檔超越離合器的作用下與動力輸出軸之間形成相對空轉，發動機的動力只能經同步器、三檔主動齒輪、三檔從動齒輪、動力輸出軸傳遞出去，其輸出轉速為三檔轉速。同理，需要降低檔位時，只需要將同步器撥動至相應的位置即可，操作非常方便。
由於採用了上述技術方案，本實用新型具有結構簡單、造價低廉、操縱簡便和使用安全可靠等優點，它以自動或人控的方式，實現發動機或電機的平穩柔和的可靠變速，並實現燃油消耗率和功率因素的最佳匹配。


本實用新型的附圖說明如下圖1為本實用新型的第一種實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型的第二種實施例的結構示意圖；圖3為本實用新型中的撥動控制機構的第一種實施例的電路圖；圖4為本實用新型中的撥動控制機構的第二種實施例的電路圖中1.變速機構；2.撥動機構；3.動力輸入軸；4.動力輸出軸；5.支承體；6.一檔主動齒輪；7.二檔主動齒輪；8.三檔主動齒輪；9.同步器；10.一檔從動齒輪；11.一檔超越離合器；12.二檔從動齒輪；13.二檔超越離合器；14.三檔從動齒輪；15.離合器；16.撥義；17.齒爪；18.嵌合孔；19.嵌合孔；20.齒爪；21.嚙合齒；22.嚙合齒；23.固定電磁鐵；24.固定電磁鐵；25.活動電磁鐵；26.芯軸；27.復位彈簧；28.復位彈簧；29.環槽。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1、2所示，本實用新型包括有變速機構1、撥動機構2和撥動控制機構，其特徵在於變速機構1是呈並列平行設置的動力輸入軸3、動力輸出軸4均分別通過軸承與支承體5連接，動力輸入軸3上固有一檔主動齒輪6，還活動地套有二檔主動齒輪7，三檔主動齒輪8活動地套在動力輸入軸3上或者與同步器9固接成一體，在二檔主動齒輪7與三檔主動齒輪8之間，設置有與動力輸入軸3呈軸向活動的花鍵或鍵連接的同步器9，同步器9與二檔主動齒輪7及三檔主動齒輪8之間設置有彼此相對應的能夠嵌合或嚙合的齒爪機構，與一檔主動齒6嚙合的一檔從動齒輪10通過一檔超越離合器11跟動力輸出軸4連接，與二檔主動齒輪7嚙合的二檔從動齒輪12通過二檔超越離合器13跟動力輸出軸4連接，與三檔主動齒輪8嚙合的三檔從動齒輪14固接在動力輸出軸4上，動力輸入軸3通過離合器15與發動機或電機連接，撥動機構2上的撥叉16與同步器9連接。
現以摩託車為例，描述本實用新型的工作原理如下當發動機啟動時，在低於1500r.p.m轉速狀態下，離合器15不結合，發動機的動力不傳給動力輸入軸3，摩託車靜止不動。隨著發動機的轉速增大至超過1500r.p.m後，離合器15結合，開始將動力傳送給動力輸入軸3，直接進入一檔工作狀態，此時，離合器15通過動力輸入軸3、一檔主動齒輪6、一檔從動齒輪10、一檔超越離合器11帶動動力輸出軸4轉動，而二檔主動齒輪7及三檔主動齒輪8處於空轉狀態。摩託車正常行駛後，扭矩逐漸降低，當需要變換到二檔時，只需通過撥動控制機構、撥動機構2將同步器9向左移動，使同步器9通過齒爪機構與二檔主動齒輪7相結合，經二檔主動齒輪7、二檔從動齒輪12、二檔超越離合器13帶動動力輸出軸4轉動，此時，一檔從動齒輪10在一檔超越離合器11的作用下與動力輸出軸4之間形成相對空轉，三檔主動齒輪8仍處於空轉狀態，因此，發動機的動力只能經同步器9、二檔主動齒輪7、二檔從動齒輪12、二檔超越離合器13帶動動力輸出軸4轉動，其輸出轉速為二檔轉速。當需要變換到三檔時，只需要通過撥動控制機構、撥動機構2將同步器9向右移動，使同步器9通過齒爪機構與三檔主動齒輪8相結合，經三檔主動齒輪8、三檔從動齒輪14帶動動力輸出軸4轉動，此時，二檔主動齒輪7處於空轉狀態，一檔從動齒輪10、二檔從動齒輪12分別在一檔超越離合器11、二檔超越離合器13的作用下與動力輸出軸4之間形成相對空轉，發動機的動力只能經同步器9、三檔主動齒輪8、三檔從動齒輪14、動力輸出軸4傳遞出去，其輸出轉速為三檔轉速。同理，需要降低檔位時，只需要將同步器撥動至相應的位置即可，操作非常方便。
如圖1所示，齒爪機構可以是在同步器9上設置有齒爪17或嵌合孔18，三檔主動齒輪8和二檔主動齒輪7分別對應地設置有嵌合孔19和齒爪20。工作時，齒爪17或嵌合孔18與對應的嵌合孔19或齒爪20相嵌合，使同步器與二檔主動齒輪7或三檔主動齒輪8方便地嵌合或脫離，操作非常方便。
如圖2所示，齒爪機構也可以是在同步器9上的三檔主動齒輪8的嚙合齒21與三檔從動齒輪14的嚙合齒22相對應，二檔主動齒輪7上的齒爪20與同步器9上的嵌合孔18相對應。工作時，齒爪20或嚙合齒21與對應的嵌合孔18或嚙合齒22相嵌合或嚙合，使同步器9與二檔主動齒輪7或三檔主動齒輪8方便地嚙合或脫離，操作非常方便。
如圖1、2所示，撥動機構可以是由兩個固定電磁鐵23、24、一個活動電磁鐵25、芯軸26、撥叉16和復位彈簧27構成，兩個固定電磁鐵23、24分別固定在兩側的支承體5上，兩固定電磁鐵23、24的中心處放有呈軸向移動的芯軸26，芯軸26上設置有活動電磁鐵25，活動電磁鐵25上設置撥叉16，撥叉16的端頭位於同步器9的環槽29內，芯軸26的兩端均分別抵在復位彈簧27、28一端上，兩復位彈簧27、28的另一端均分別抵在固定電磁鐵23、24的固定體上。
由於有了上述的撥動機構，使得本實用新型的撥動控制機構完全可以採用自動控制電路進行自動控制，從而實現自動變速的目的。當發動機轉速超過1500r.p.m而處於6000±500r.p.m範圍時，自動控制電路控制本實用新型處於一檔的位置；當發動機轉速在7000±500r.p.m範圍時，自動控制電路發出控制信號，讓左邊固定電磁鐵23、活動電磁鐵25、右邊固定電磁鐵24通電，使左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互吸引，右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥，推動活動電磁鐵25向左移動，通過撥叉16帶動同步器9向左移動，使同步器9與二檔主動齒輪7相結合，從而實現二檔速度的輸出。當發動機轉速在8000±500r.p.m範圍時，自動控制電路發出控制信號，讓左邊固定電磁鐵23、活動電磁鐵25、右邊固定電磁鐵24通電，使左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥，右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互吸引，推動活動電磁鐵25向右移動，通過撥叉16帶動同步器9向右移動，使同步器9與三檔主動齒輪8相結合，從而實現三檔速度的輸出。
如圖3所示，本實用新型也可以採手控制或腳踏控制方式實現電控變速的目的，此時，撥動控制機構可以是由轉換開關K、兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25組成，轉換開關K的公共端K0與電源正極連接，將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥的串聯方式連接後，一端與轉換開關K的第一觸點端K1連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互吸引、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥的串聯方式連接後，一端與轉換開關K的第二觸點端K2連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互吸引的串聯方式連接後，一端與轉換開關K的第三觸點端K3連接，另一端與電源負極連接。
上述的撥動控制機構的電路是這樣工作的當需要一檔時，只需要將轉換開關K撥至轉換開關K的第一觸點K1，此時，左邊固定電磁鐵23、活動電磁鐵25、右邊固定電磁鐵24通電，左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥，右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥，使活動電磁鐵25處於中間的位置，實現一檔速度的輸出。當需要二檔時，只需要將轉換開關K撥至轉換開關K的第二觸點K2，此時，左邊固定電磁鐵23、活動電磁鐵25、右邊固定電磁鐵24通電，使左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互吸引，右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥，推動活動電磁鐵25向左移動，通過撥叉16帶動同步器9向左移動，使同步器9與二檔主動齒輪7相結合，從而實現二檔速度的輸出。當需要三檔時，只需要將轉換開關K撥至轉換開關K的第三觸點K3，此時，左邊固定電磁鐵23、活動電磁鐵25、右邊固定電磁鐵24通電，使左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥，右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互吸引，推動活動電磁鐵25向右移動，通過撥叉16帶動同步器9向右移動，使同步器9與三檔主動齒輪8相結合，從而實現三檔速度的輸出。
如圖4所示，撥動控制機構也可以是由轉換開關K、兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25組成，轉換開關K的公共端K0與電源正極連接，將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥的並聯方式連接後，一端與轉換開關K的第一觸點端K1連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互吸引、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互排斥的並聯方式連接後，一端與轉換開關K的第二觸點端K2連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵23、24和活動電磁鐵25以通電後左邊固定電磁鐵23與活動電磁鐵25相互排斥、右邊固定電磁鐵24與活動電磁鐵25相互吸引的並聯方式連接後，一端與轉換開關K的第三觸點端K3連接，另一端與電源負極連接。該電路的工作原理同上。
權利要求1.一種用於發動機或電機上的變速裝置，包括有變速機構(1)、撥動機構(2)和撥動控制機構，其特徵在於變速機構(1)是呈並列平行設置的動力輸入軸(3)、動力輸出軸(4)均分別通過軸承與支承體(5)連接，動力輸入軸(3)上固有一檔主動齒輪(6)，還活動地套有二檔主動齒輪(7)，三檔主動齒輪(8)活動地套在動力輸入軸(3)上或者與同步器(9)固接成一體，在二檔主動齒輪(7)與三檔主動齒輪(8)之間，設置有與動力輸入軸(3)呈軸向活動的花鍵或鍵連接的同步器(9)，同步器(9)與二檔主動齒輪(7)及三檔主動齒輪(8)之間設置有彼此相對應的能夠嵌合或嚙合的齒爪機構，與一檔主動齒(6)嚙合的一檔從動齒輪(10)通過一檔超越離合器(11)跟動力輸出軸(4)連接，與二檔主動齒輪(7)嚙合的二檔從動齒輪(12)通過二檔超越離合器(13)跟動力輸出軸(4)連接，與三檔主動齒輪(8)嚙合的三檔從動齒輪(14)固接在動力輸出軸(4)上，動力輸入軸(3)通過離合器(15)與發動機或電機連接，撥動機構(2)上的撥叉(16)與同步器(9)連接。
2.如權利要求1所述的用於發動機或電機上的變速裝置，其特徵在於齒爪機構是在同步器(9)上設置有齒爪(17)或嵌合孔(18)，三檔主動齒輪(8)和二檔主動齒輪(7)分別對應地設置有嵌合孔(19)和齒爪(20)。
3.如權利要求1所述的用於發動機或電機上的變速裝置，其特徵在於齒爪機構是在同步器(9)上的三檔主動齒輪(8)的嚙合齒(21)與三檔從動齒輪(14)的嚙合齒(22)相對應，二檔主動齒輪(7)上的齒爪(20)與同步器(9)上的嵌合孔(18)相對應。
4.如權利要求1、2或3所述的用於發動機或電機上的變速裝置，其特徵在於撥動機構是由兩個固定電磁鐵(23、24)、一個活動電磁鐵(25)、芯軸(26)、撥叉(16)和復位彈簧(27)構成，兩個固定電磁鐵(23、24)分別固定在兩側的支承體(5)上，兩固定電磁鐵(23、24)的中心處放有呈軸向移動的芯軸(26)，芯軸(26)上設置有活動電磁鐵(25)，活動電磁鐵(25)上設置撥叉(16)，撥叉(16)的端頭位於同步器(9)的環槽(29)內，芯軸(26)的兩端均分別抵在復位彈簧(27、28)一端上，兩復位彈簧(27、28)的另一端均分別抵在固定電磁鐵(23、24)的固定體上。
5.如權利要求4所述的用於發動機或電機上的變速裝置，其特徵在於撥動控制機構是由轉換開關(K)、兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)組成，轉換開關(K)的公共端(K0)與電源正極連接，將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互排斥、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互排斥的串聯方式連接後，一端與轉換開關(K)的第一觸點端(K1)連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互吸引、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互排斥的串聯方式連接後，一端與轉換開關(K)的第二觸點端(K2)連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互排斥、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互吸引的串聯方式連接後，一端與轉換開關(K)的第三觸點端(K3)連接，另一端與電源負極連接。
6.如權利要求4所述的用於發動機或電機上的變速裝置，其特徵在於撥動控制機構是由轉換開關(K)、兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)組成，轉換開關(K)的公共端(K0)與電源正極連接，將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互排斥、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互排斥的並聯方式連接後，一端與轉換開關(K)的第一觸點端(K1)連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互吸引、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互排斥的並聯方式連接後，端與轉換開關(K)的第二觸點端(K2)連接，另一端與電源負極連接；將兩個固定電磁鐵(23、24)和活動電磁鐵(25)以通電後左邊固定電磁鐵(23)與活動電磁鐵(25)相互排斥、右邊固定電磁鐵(24)與活動電磁鐵(25)相互吸引的並聯方式連接後，一端與轉換開關(K)的第三觸點端(K3)連接，另一端與電源負極連接。
專利摘要一種用於發動機或電機上的變速裝置，包括有變速機構、撥動機構和撥動控制機構，其特徵在於變速機構是由動力輸入軸、動力輸出軸，同步器、超越離合器和一、二、三檔主動齒輪及從動齒輪構成，動力輸入軸上有一、二、三檔主動齒輪，同步器與二檔主動齒輪及三檔主動齒輪之間設置有齒爪機構，分別與一、二檔主動齒輪嚙合的一、二檔從動齒輪分別通過一、二檔超越離合器跟動力輸出軸連接，三檔從動齒輪固裝在動力輸出軸上，動力輸入軸經離合器與發動機或電機連接，撥叉與同步器連接。本實用新型具有結構簡單、造價低廉、操縱簡便和使用安全可靠等優點，它以自動或人控的方式，實現發動機或電機的可靠變速，並實現燃油消耗率和功率因素的最佳匹配。
文檔編號F16H63/00GK2802203SQ200520009218
公開日2006年8月2日 申請日期2005年4月29日 優先權日2005年4月29日
發明者李太琪 申請人:李太琪