[发明专利]变速装置及其车辆

说明书

技术领域

本发明车辆驱动技术领域，具体涉及一种变速装置及其车辆。

背景技术

自行车、电动自行车是人们日常生活中的代步工具，通常具有至少一个变速装置，用于车辆行驶的换挡控制。

已知现有技术中，变速装置结构的种类较多，汽车普遍采用换挡齿轮组不同的传动比输出不同速度，实现换挡，换挡齿轮组的结构笨重，如果应用在自行车上会影响自行车的速度，而且占用空间大，不便于骑行。

同时，现有的自行车普遍采用塔轮换挡，只能在转动中换挡，且只能一档一档地实现换挡，操作复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变速装置及其车辆。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种变速装置，包括：

变速器箱体；

中心轴，其圆周面上设置有长外花键和短外花键，长外花键的外径尺寸小于短外花键的外径尺寸，中心轴设置于变速器箱体上并沿中心轴的轴向来回移动；

输出轴，其设置于变速器箱体上并与中心轴平行设置；

至少二个变速传动轮组，包括传动连接的变速输入轮和变速输出轮，变速输入轮设置于变速器箱体上，变速输入轮上设置有与短外花键相匹配的变速内花键，中心轴穿设于变速输入轮内；变速输出轮套设并传动连接于输出轴上，变速传动轮组为变速传动链轮组和/或变速传动齿轮组。

本发明的中心轴沿其轴向来回移动，当短外花键移动至与变速输入轮的变速内花键啮合连接，给中心轴施加一输入力使中心轴转动，中心轴带动变速输入轮转动，变速输入轮带动变速输出轮转动，最后由输出轴输出，多个变速传动轮组的传动比实现不同的车速，在车辆静止和运行状态下均可移动拨挡杆实现大速比换挡，便于快速启动，适用于自行车、电动自行车、汽车的快速变速，更加省时省力。

本发明中上述的变速传动轮组可根据实际情况选择，适用范围更广。

为了实现扭矩的传递，本发明中还设置有动力输入轮，其设置于变速器箱体上，动力输入轮上设置有与长外花键相匹配的动力内花键，中心轴与动力输入轮传动连接。其中，动力输入轮为输入时规轮、输入链轮或输入齿轮，动力输入轮为中心轴提供输入力，动力输入轮采用不同的结构，具体可根据需求选择。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，上述的短外花键的键齿位于中心轴轴向的一侧或两侧设置有至少一个弹性滚珠，短花键的键齿位于中心轴轴向两侧的安装端面为球体、锥体或多面锥体。球体、锥体或多面锥体为弹性件。同时，上述的弹性滚珠包括滚珠机构和弹性连接件，中心轴上设置有凹槽，滚珠机构通过弹性连接件设置于凹槽中，滚珠机构为滚珠或球头滚柱。

采用上述优选的方案，在换挡的过程中，当滚珠机构直接与变速内花键的键槽对齐时，滚珠机构进入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，中心轴的短外花键顺利与变速输入轮的变速内花键啮合连接，不会产生打齿的现象；在换挡的过程中，当滚珠机构与变速内花键的键槽不对齐时，滚珠被压缩进入凹槽后，弹性连接件将滚珠压入变速内花键的键槽内，从而实现二者同步转动，在转动过程中中心轴与变速输入轮顺利实现啮合连接，不会产生打齿的现象。

作为优选的方案，上述的变速内花键位于变速输入轮轴向的一侧或两侧设置有沿圆周方向的弧形槽。

采用上述优选的方案，在中心轴的短外花键与变速输入轮的变速内花键啮合连接时，弧形槽可对滚珠进行限位，保证变速转动过程中不会产生位移。

本发明还提供一种车辆，应用了上述的变速装置。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明另一种实施方式中变速输入轮的结构示意图。

图3为本发明另一种实施方式的结构示意图。

其中，10.变速器箱体，20.中心轴，21.短外花键，22.长外花键，23.弹性滚珠，30.输出轴，40.变速输入轮，401.弧形槽，41.倒挡输入链轮，50.变速输出轮，51.倒挡输出链轮，60.动力输入轮。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种变速装置，包括：

变速器箱体10；

中心轴20，其圆周面上设置有长外花键22和短外花键21，长外花键22的外径尺寸小于短外花键21的外径尺寸，中心轴20设置于变速器箱体10上并沿中心轴20的轴向来回移动；