變速裝置及其車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明車輛驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變速裝置及其車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]自行車、電動自行車是人們?nèi)粘Ｉ钪械拇焦ぞ?，通常具有至少一個變速裝置，用于車輛行駛的換擋控制。
[0003]已知現(xiàn)有技術(shù)中，變速裝置結(jié)構(gòu)的種類較多，汽車普遍采用換擋齒輪組不同的傳動比輸出不同速度，實現(xiàn)換擋，換擋齒輪組的結(jié)構(gòu)笨重，如果應(yīng)用在自行車上會影響自行車的速度，而且占用空間大，不便于騎行。
[0004]同時，現(xiàn)有的自行車普遍采用塔輪換擋，只能在轉(zhuǎn)動中換擋，且只能一檔一檔地實現(xiàn)換擋，操作復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種變速裝置及其車輛。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明提供一種變速裝置，包括:
[0008]變速器箱體；
[0009]中心軸，其圓周面上設(shè)置有長外花鍵和短外花鍵，長外花鍵的外徑尺寸小于短外花鍵的外徑尺寸，中心軸設(shè)置于變速器箱體上并沿中心軸的軸向來回移動；
[0010]輸出軸，其設(shè)置于變速器箱體上并與中心軸平行設(shè)置；
[0011]至少二個變速傳動輪組，包括傳動連接的變速輸入輪和變速輸出輪，變速輸入輪設(shè)置于變速器箱體上，變速輸入輪上設(shè)置有與短外花鍵相匹配的變速內(nèi)花鍵，中心軸穿設(shè)于變速輸入輪內(nèi)；變速輸出輪套設(shè)并傳動連接于輸出軸上，變速傳動輪組為變速傳動鏈輪組和/或變速傳動齒輪組。
[0012]本發(fā)明的中心軸沿其軸向來回移動，當(dāng)短外花鍵移動至與變速輸入輪的變速內(nèi)花鍵嚙合連接，給中心軸施加一輸入力使中心軸轉(zhuǎn)動，中心軸帶動變速輸入輪轉(zhuǎn)動，變速輸入輪帶動變速輸出輪轉(zhuǎn)動，最后由輸出軸輸出，多個變速傳動輪組的傳動比實現(xiàn)不同的車速，在車輛靜止和運(yùn)行狀態(tài)下均可移動撥擋桿實現(xiàn)大速比換擋，便于快速啟動，適用于自行車、電動自行車、汽車的快速變速，更加省時省力。
[0013]本發(fā)明中上述的變速傳動輪組可根據(jù)實際情況選擇，適用范圍更廣。
[0014]為了實現(xiàn)扭矩的傳遞，本發(fā)明中還設(shè)置有動力輸入輪，其設(shè)置于變速器箱體上，動力輸入輪上設(shè)置有與長外花鍵相匹配的動力內(nèi)花鍵，中心軸與動力輸入輪傳動連接。其中，動力輸入輪為輸入時規(guī)輪、輸入鏈輪或輸入齒輪，動力輸入輪為中心軸提供輸入力，動力輸入輪采用不同的結(jié)構(gòu)，具體可根據(jù)需求選擇。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn):
[0016]作為優(yōu)選的方案，上述的短外花鍵的鍵齒位于中心軸軸向的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有至少一個彈性滾珠，短花鍵的鍵齒位于中心軸軸向兩側(cè)的安裝端面為球體、錐體或多面錐體。球體、錐體或多面錐體為彈性件。同時，上述的彈性滾珠包括滾珠機(jī)構(gòu)和彈性連接件，中心軸上設(shè)置有凹槽，滾珠機(jī)構(gòu)通過彈性連接件設(shè)置于凹槽中，滾珠機(jī)構(gòu)為滾珠或球頭滾柱。
[0017]采用上述優(yōu)選的方案，在換擋的過程中，當(dāng)滾珠機(jī)構(gòu)直接與變速內(nèi)花鍵的鍵槽對齊時，滾珠機(jī)構(gòu)進(jìn)入變速內(nèi)花鍵的鍵槽內(nèi)，從而實現(xiàn)二者同步轉(zhuǎn)動，中心軸的短外花鍵順利與變速輸入輪的變速內(nèi)花鍵嚙合連接，不會產(chǎn)生打齒的現(xiàn)象；在換擋的過程中，當(dāng)滾珠機(jī)構(gòu)與變速內(nèi)花鍵的鍵槽不對齊時，滾珠被壓縮進(jìn)入凹槽后，彈性連接件將滾珠壓入變速內(nèi)花鍵的鍵槽內(nèi)，從而實現(xiàn)二者同步轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中中心軸與變速輸入輪順利實現(xiàn)嚙合連接，不會產(chǎn)生打齒的現(xiàn)象。
[0018]作為優(yōu)選的方案，上述的變速內(nèi)花鍵位于變速輸入輪軸向的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有沿圓周方向的弧形槽。
[0019]采用上述優(yōu)選的方案，在中心軸的短外花鍵與變速輸入輪的變速內(nèi)花鍵嚙合連接時，弧形槽可對滾珠進(jìn)行限位，保證變速轉(zhuǎn)動過程中不會產(chǎn)生位移。
[0020]本發(fā)明還提供一種車輛，應(yīng)用了上述的變速裝置。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明另一種實施方式中變速輸入輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，10.變速器箱體，20.中心軸，21.短外花鍵，22.長外花鍵，23.彈性滾珠，30.輸出軸，40.變速輸入輪，401.弧形槽，41.倒擋輸入鏈輪，50.變速輸出輪，51.倒擋輸出鏈輪，60.動力輸入輪。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0026]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，如圖1所示，在本發(fā)明的其中一種實施方式中提供一種變速裝置，包括:
[0027]變速器箱體10 ;
[0028]中心軸20，其圓周面上設(shè)置有長外花鍵22和短外花鍵21，長外花鍵22的外徑尺寸小于短外花鍵21的外徑尺寸，中心軸20設(shè)置于變速器箱體10上并沿中心軸20的軸向來回移動；
[0029]輸出軸30，其設(shè)置于變速器箱體10上并與中心軸20平行設(shè)置；
[0030]四個變速傳動輪組，包括傳動連接的變速輸入輪40和變速輸出輪50，變速輸入輪40設(shè)置于變速器箱體10上，變速輸入輪40上設(shè)置有與短外花鍵21相匹配的變速內(nèi)花鍵(圖中未示出)，中心軸20穿設(shè)于變速輸入輪40內(nèi)；變速輸出輪50套設(shè)并傳動連接于輸出軸30上，變速輸入輪40為變速輸入鏈輪，變速輸出輪50為變速輸出鏈輪。
[0031]本實施方式的中心軸20沿其軸向來回移動，當(dāng)短外花鍵21移動至與變速輸入輪40的變速內(nèi)花鍵嚙合連接，給中心軸20施加一輸入力使中心軸20轉(zhuǎn)動，中心軸20帶動變速輸入輪40轉(zhuǎn)動，變速輸入輪40帶動變速輸出輪50轉(zhuǎn)動，最后由輸出軸30輸出，多個變速傳動輪組的傳動比實現(xiàn)不同的車速，在車輛靜止和運(yùn)行狀態(tài)下均可移動撥擋桿實現(xiàn)大速比換擋，便于快速啟動更加省時省力，同時，鏈輪結(jié)構(gòu)輕便，使得車輛車身輕且小型化，適用于自行車、電動自行車的變速。
[0032]為了實現(xiàn)扭矩的傳遞，本實施方式中還設(shè)置有動力輸入輪60，其設(shè)置于變速器箱體10上，動力輸入輪60上設(shè)置有與長外花鍵22相匹配的動力內(nèi)花鍵，中心軸20與動力輸入輪60傳動連接。其中，動力輸入輪60為輸入時規(guī)輪、輸入鏈輪或輸入齒輪，動力輸入輪60為中心軸20提供輸入力，動力輸入輪60采用不同的結(jié)構(gòu)，具體可根據(jù)需求選擇。
[0033]本實施方式中變速輸入輪40之間、以及變速輸出輪50之間采用夾圈或軸承固定，輸出軸30采用差速器殼體，中心軸20、輸出軸30的軸向兩端可采用軸承固定。
[0034]為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在本發(fā)明的另一種實施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的短外花鍵21的鍵齒位于中心軸2