具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

实施例一：

请参见图1和图2所示，示意性地示出了本发明的穿梭机变速机构，其包括换挡杆1、第一齿轮2和第二齿轮3，其中，第一齿轮2和第二齿轮3的齿数不相同且套设于换挡杆1上，而且，换挡杆1的外周轴向设有齿组4，且该齿组4位于第一齿轮2和第二齿轮3之间，重要的是，第一齿轮2的内部设有第一齿槽21，第二齿轮3的内部设有第二齿槽31，第一齿槽21用于与齿组4的第一端(图1中齿组4的左端)配合插接，第二齿槽31用于与齿组4的第二端(图1中齿组4的右端)配合插接。

基于上述技术特征的穿梭机变速机构，通过在换挡杆1的外周轴向设置齿组4，并使齿组4在第一齿轮2和第二齿轮3之间轴向移动，通过前推(如图8所示，换挡杆1向左移动)换挡杆1后使齿组4的第一端插接于第一齿槽21，或者后退(如图9所示，换挡杆1向右移动)换挡杆1后使齿组4的第二端插接于第二齿槽31，这样，当齿组4的第一端插接于第一齿槽21实现啮合时，齿组4的第二端脱离第二齿槽31，第一齿轮2开始转动，实现第一齿轮2与对应的外部传动部件(例如太阳轮系)进行传动；当齿组4的第二端插接于第二齿槽31实现啮合时，齿组4的第一端脱离第一齿槽21，第二齿轮3开始转动，实现第二齿轮3与对应的外部传动部件进行传动，由于第一齿轮2与第二齿轮3的齿数不同，通过切换第一齿轮2和第二齿轮3进行传动，由此能够实现穿梭机的变速控制，该变速机构结构简单实用，具有多个挡位，能实现对穿梭机的变速控制，有利于适应不同地形变化，从而提升了穿梭机的运行安全性能，同时该换挡变速机构大大减少了传统换挡箱的占用体积，将占用体积和重量都降低至最小，将传动轴和换挡杆合体式设计，实现了小体积多档位的变速功能，符合了穿梭机的整体设计要求。在本实施例中，如图1所示，换挡杆1的第一端用于与驱动电机6动力连接，其第二端用于与推拉电机7动力连接，推拉电机7通过连接轴套71与换挡杆1的第二段连接，通过推拉电机7提供动力前推或者后退换挡杆1，使得换挡杆1上齿组4的第一端与第一齿槽21啮合或者使齿组4的第二端与第二齿槽31啮合，再通过驱动电机6驱动换挡杆1转动，从而实现第一齿轮2转动或者第二齿轮3转动，实现挡位的切换，进而以实现穿梭机的变速控制。当然，在其他实施例中，也可以通过气缸与换挡杆1的第二端连接，只要能达到本发明的推拉功能即可，在此不再赘述。

其中，第一齿轮2具有开口朝向第二齿轮3的第一锥形内壁，第二齿轮3具有开口朝向第一齿轮2的第二锥形内壁；第一齿槽21设置在第一锥形内壁上，第二齿槽31设置在第二锥形内壁上；第一锥形内壁与第二锥形内壁之间形成有收纳空间，齿组4位于收纳空间内。如此，齿组4设置在收纳空间内进行保护，齿组4向第一锥形内壁上的第一齿槽21靠近时，齿组4被第一锥形内壁包裹，避免齿组4与第一齿槽21传动过程中与第一齿槽21之间脱离；齿组4向第二锥形内壁上的第二齿槽31靠近时，齿组4被第二锥形内壁包裹，避免齿组4与第二齿槽31传动过程中与第二齿槽31之间脱离。

具体地，如图1、图3和图4所示，第一锥形内壁的轴截面的两条母线之间的夹角范围为15-90度，第二锥形内壁的轴截面的两条母线之间的夹角范围为15-90度。如此，齿组4向第一锥形内壁上的第一齿槽21靠近时，齿组4不容易卡在第一锥形内壁内；同理，齿组4向第二锥形内壁上的第二齿槽31靠近时，齿组4不容易卡在第二锥形内壁内。

具体地，如图1、图3和图4所示，在第一锥形内壁的轴截面内，第一锥形内壁的张开角度为15度至90度，第一锥形内壁与挡杆1同轴设置；在第二锥形内壁的轴截面内，第二锥形内壁的张开角度为15度至90度，第二锥形内壁与挡杆1同轴设置。如此，齿组4向第一锥形内壁上的第一齿槽21靠近时，齿组4不容易卡在第一锥形内壁内；另外，齿组4预定速度沿着换挡杆1向第一锥形内壁上的第一齿槽21靠近时，第一锥形内壁与齿组4之间有较大夹角，减小第一锥形内壁将齿组4向换挡杆1方向的挤压力，避免挤坏齿组4；同理，齿组4向第二锥形内壁上的第二齿槽31靠近时，齿组4不容易卡在第二锥形内壁内；另外，齿组4预定速度沿着换挡杆1向第二锥形内壁上的第二齿槽21靠近时，第二锥形内壁与齿组4之间有较大夹角，减小第二锥形内壁将齿组4向换挡杆1方向的挤压力，避免挤坏齿组4。

具体地，如图1、图3和图4所示，第一锥形内壁与第二锥形内壁的形状相同。如此，无论齿组4与第一锥形内壁上的第一齿槽21配合还是齿组4与第二锥形内壁上的第二齿槽31配合，配合的状态能够保持一致。

具体地，如图1、图3和图4所示，第一锥形内壁、第二锥形内壁以及换挡杆1同轴设置。如此，换挡杆1沿其轴线移动即可靠近第一锥形内壁，且换挡杆1上的齿组4能够均匀地与第一锥形内壁接触；换挡杆1沿其轴线移动即可靠近第二锥形内壁，且换挡杆1上的齿组4能够均匀地与第二锥形内壁接触。

具体地，如图1、图3和图4所示，第一锥形内壁的开口的直径与第二锥形内壁的开口的直径相同。如此，齿组4进出第一锥形内壁的开口和第二锥形内壁的开口时，齿组4不容易磕碰到第一锥形内壁或第二锥形内壁中任意一个。

具体地，如图1、图3和图4所示，齿组4的移动路径上具有解除位置；当齿组4位于收纳空间内的解除位置时，齿组4与第一齿槽21分离，且齿组4与第二齿槽31分离。如此，齿组4移动到解除位置即可分别与第一齿槽21和第二齿槽31分离，从而解除换挡杆1与第一齿轮2和第二齿轮3的传动状态。

具体地，如图1、图3和图4所示，齿组4与第一齿槽21啮合的位置为第一位置，齿组4与第二齿槽31啮合的位置为第二位置；齿组4从解除位置移动到第一位置的距离为第一距离，齿组4从解除位置移动到第二位置的距离为第二距离；第一距离与第二距离的比例值为：0.5～2。如此，齿组4能够沿着换挡杆1从解除位置移动不同距离即可分别与第一齿槽21或第二齿槽31啮合，便于区分齿组4与第一齿槽21或第二齿槽31的啮合；且避免齿组4在第一齿槽21或第二齿槽31之间等幅拨动/振动时，齿组4来回与第一齿槽21或第二齿槽31之间啮合。

具体的，在一个实施例中，齿组4具有呈圆锥状并用于与第一齿槽21配合的第一锥形齿轮和呈圆锥状并用于与第二齿槽31配合的第二锥形齿轮；第一锥形齿轮与第一锥形内壁相适配，第二锥形齿轮与第二锥形内壁相适配。如此，第一锥形齿轮插设在第一锥形内壁内与第一齿槽21配合时，第一锥形齿轮不容易晃动；第二锥形齿轮插设在第二锥形内壁内与第二齿槽31配合时，第二锥形齿轮不容易晃动。

具体的，在一个实施例中，在第一锥形内壁顶点向开口的轴线方向上，第一齿槽21的宽度逐渐增加。如此，使得第一锥形齿轮从第一锥形内壁开口卡入第一锥形内壁内部时，第一锥形齿轮上的齿容易卡入第一齿槽21内。

具体的，在一个实施例中，在第二锥形内壁顶点向开口的轴线方向上，第二齿槽31的宽度逐渐增加。如此，使得第二锥形齿轮从第二锥形内壁开口卡入第二锥形内壁内部时，第二锥形齿轮上的齿容易卡入第二齿槽31内。

具体地，如图1、图3和图4所示，齿组4包括轴向设置且倾斜方向相反的第一斜齿41和第二斜齿42，第一齿槽21用于与第一斜齿41配合插接，第二齿槽31用于与第二斜齿42配合插接，可以理解，如图6和图7所示，第一齿槽21的形状与第一斜齿41的倾斜方向对应，第二齿槽31的形状与第二斜齿42的倾斜方向对应，如此，变速机构利用两组斜齿与齿轮内齿槽的啮合和松脱状态来实现多档位从而控制穿梭机前进的目的。通过第一斜齿41和第二斜齿42的设置，能便于齿组4的两端分别对应插入第一齿槽21和第二齿槽31，提高换挡的平顺性。

在上述结构的基础上，穿梭机变速机构还包括套设于换挡杆1上的推力轴承5，且推力轴承5设于第一齿轮2和第二齿轮3之间。通过在第一齿轮2和第二齿轮3之间设置推力轴承5，阻隔第一齿轮2和第二齿轮3，如此能够确保断开第一齿轮2和第二齿轮3之间的转动连接，同时有利于避免在前推换挡杆1时由于第二斜齿42与第二齿槽31的啮合摩擦带动第二齿轮3跟随朝向第一齿轮2移动，或者在后退换挡杆1时由于第一斜齿41与第一齿槽21的啮合摩擦带动第一齿轮2跟随朝向第二齿轮3移动，从而影响换挡性能。

优选地，在本实施例中，第一齿轮2和第二齿轮3紧贴推力轴承5的一端均设有延伸轴套，第一齿轮2上的延伸轴套为第一延伸轴套22，第二齿轮3上的延伸轴套为第二延伸轴套32，推力轴承5套设于该两个延伸轴套上，便于实现推力轴承5的安装。

作为优选的实施方式，第一斜齿41与第二斜齿42的最高端水平对齐且接合，避免因两者之间出现间隙而影响换挡的平顺性。优选地，第一齿槽21的齿长度不大于第一斜齿41的长度，第二齿槽31的齿长度不大于第二斜齿42的，有利于第一斜齿41或第二斜齿42更快更准确地进入对应的齿槽中，从而提高换挡效率。

实施例二：

请参见图5所示，本实施例中的换挡杆1与实施例一的区别在于，第一斜齿41与第二斜齿42的齿面为弧形，有利于第一斜齿41和第二斜齿42更加平顺地进入对应的齿槽中，避免出现换挡的卡顿现象，甚至在换挡时出现斜齿的尖端与齿槽发生顶死现象，从而影响斜齿和齿槽的寿命，如此将斜齿的齿面设置成弧形，能够进一步提高换挡的平顺性。

优选地，在本实施例中，参见图4所示，第一斜齿41的倾斜角度α范围为3-30°，第二斜齿42的倾斜角α范围为3-30°，在该范围内，能提高斜齿和齿槽的使用寿命，较佳地，第一斜齿41和第二斜齿42的倾斜角度α为3-8°。

进一步优选地，为了提高换挡杆1上齿组4的使用寿命，换挡杆1、第一斜齿41和第二斜齿42为一体成型结构，例如为一体铸造结构，从而方便加工。

综上，本发明的穿梭机变速机构，通过带有齿组的换挡杆，切换第一齿轮和第二齿轮的传动连接，从而实现对穿梭机的变速控制，有利于适应不同地形变化，从而提升了穿梭机的运行安全性能，而且该变速机构结构简单实用，成本低，因此具有较高的应用推广价值。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。