輕量化變速裝置及其自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輕量化變速裝置及其自行車，變速裝置包括：差速器外殼；換檔軸，其軸心與差速器外殼的軸心平行；換檔鏈輪組，包括換檔主動(dòng)鏈輪和換檔被動(dòng)鏈輪，換檔主動(dòng)鏈輪套設(shè)于換檔軸上，換檔被動(dòng)鏈輪套設(shè)連接于差速器外殼上并與換檔主動(dòng)鏈輪連接；撥檔桿，其圓周面上設(shè)置有環(huán)狀凸塊。本發(fā)明中撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸的連接處使二者鎖定，給換檔軸提供一輸入力，換檔主動(dòng)鏈輪隨著換檔軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)換檔鏈輪組的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)不同的車速，結(jié)構(gòu)輕便，對(duì)自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實(shí)現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運(yùn)行狀態(tài)下均可移動(dòng)撥檔桿實(shí)現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動(dòng)，更加省時(shí)省力。
【專利說明】輕量化變速裝置及其自行車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛驅(qū)動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輕量化變速裝置及其自行車。

【背景技術(shù)】
[0002]自行車、汽車或其他車輛是人們?nèi)粘Ｉ钪械拇焦ぞ?，通常具有至少一個(gè)變速裝置，用于車輛行駛的換檔控制。
[0003]已知現(xiàn)有技術(shù)中，變速裝置結(jié)構(gòu)的種類較多，汽車普遍采用換檔齒輪組不同的傳動(dòng)比輸出不同速度，實(shí)現(xiàn)換檔，換檔齒輪組的結(jié)構(gòu)笨重，如果應(yīng)用在自行車上會(huì)影響自行車的速度，而且占用空間大，不便于騎行。
[0004]同時(shí)，現(xiàn)有的自行車普遍采用塔輪換檔，只能在轉(zhuǎn)動(dòng)中換檔，且只能一檔一檔地實(shí)現(xiàn)換檔，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)明提供了一種輕量化變速裝置及其自行車。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]輕量化變速裝置，包括:
[0008]差速器外殼，其為中空?qǐng)A柱狀；
[0009]換檔軸，其軸心與差速器外殼的軸心平行；
[0010]至少一個(gè)換檔鏈輪組，包括換檔主動(dòng)鏈輪和換檔被動(dòng)鏈輪，換檔主動(dòng)鏈輪套設(shè)于換檔軸上，換檔被動(dòng)鏈輪套設(shè)并連接于差速器外殼上，換檔被動(dòng)鏈輪還與換檔主動(dòng)鏈輪連接;
[0011]撥檔桿，其圓周面上設(shè)置有環(huán)狀凸塊，撥檔桿設(shè)置于換檔軸的軸腔中并沿?fù)Q檔軸的長(zhǎng)度方向來回移動(dòng)。
[0012]本發(fā)明中撥檔桿沿?fù)Q檔軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，當(dāng)環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸的連接處使二者鎖定，給換檔軸提供一輸入力，換檔主動(dòng)鏈輪隨著換檔軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)換檔鏈輪組的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)不同的車速，相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用多個(gè)換檔鏈輪組速比范圍大，結(jié)構(gòu)輕便，對(duì)自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實(shí)現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運(yùn)行狀態(tài)下均可移動(dòng)撥檔桿實(shí)現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動(dòng)，更加省時(shí)省力。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn):
[0014]作為優(yōu)選的方案，還包括:
[0015]輸入鏈輪，其套設(shè)于差速器外殼上；
[0016]主傳動(dòng)齒輪，其套設(shè)于差速器外殼上，差速器外殼上還設(shè)置有連接件，連接件、輸入鏈輪設(shè)置于主傳動(dòng)齒輪的兩側(cè)，主傳動(dòng)齒輪還與輸入鏈輪連接；
[0017]被傳動(dòng)齒輪，其套設(shè)并連接于換檔軸上，被傳動(dòng)齒輪還與主傳動(dòng)齒輪外嚙合連接。
[0018]采用上述優(yōu)選的方案，可實(shí)現(xiàn)自行車的停車和倒檔動(dòng)作。
[0019]換檔時(shí)，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至需要的檔位，輸入鏈輪驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)被傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，被傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)換檔軸轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過換檔鏈輪組實(shí)現(xiàn)速比轉(zhuǎn)換，最終由差速器外殼輸出；
[0020]停車時(shí)，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸的連接處，主傳動(dòng)齒輪通過連接件與差速器外殼連接，由于主傳動(dòng)齒輪與換檔被動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)向相反，變速機(jī)構(gòu)被鎖死無法轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)停車；
[0021]倒檔時(shí)，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸未連接處，主傳動(dòng)齒輪通過連接件與差速器外殼連接直接驅(qū)動(dòng)差速器外殼反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)倒檔。
[0022]作為優(yōu)選的方案，上述的輸入鏈輪、換檔主動(dòng)鏈輪和換檔被動(dòng)鏈輪包括一個(gè)或多個(gè)鏈輪。
[0023]采用上述優(yōu)選的方案，采用多個(gè)鏈輪，在小型化的基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
[0024]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸之間沿周向還設(shè)置有多個(gè)換檔連接件，換檔軸圓周面上設(shè)置有多個(gè)安裝槽，換檔主動(dòng)鏈輪的內(nèi)孔沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)弧形槽，換檔連接件活動(dòng)地穿設(shè)于安裝槽中，具體數(shù)量可根據(jù)需求設(shè)置。
[0025]采用上述優(yōu)選的方案，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪與換檔軸連接處，環(huán)狀凸塊將換檔連接件頂出使其突出換檔軸圓周面并與換檔主動(dòng)鏈輪的弧形槽卡接，從而使得換檔軸與換檔主動(dòng)鏈輪鎖住將扭矩傳遞給換檔被動(dòng)鏈輪，實(shí)現(xiàn)換檔。
[0026]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔連接件為球體結(jié)構(gòu)或滾針結(jié)構(gòu)，換檔連接件的直徑尺寸大于安裝槽的高度尺寸。
[0027]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔連接件的端部為弧形或椎體狀。
[0028]作為優(yōu)選的方案，上述的弧形槽的數(shù)量是換檔連接件數(shù)量的整數(shù)倍。
[0029]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔連接件繞軸向均勻分布。
[0030]采用上述優(yōu)選的方案，弧形槽、換檔連接件的數(shù)量和換檔連接件的分布方式可根據(jù)需求選擇，多種方案可實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
[0031]作為優(yōu)選的方案，上述的環(huán)狀凸塊在撥檔桿長(zhǎng)度方向的兩端設(shè)置有傾斜端面，撥檔桿的外徑小于換檔軸的內(nèi)徑，環(huán)狀凸塊的外徑不超過換檔軸的內(nèi)徑。
[0032]采用上述優(yōu)選的方案，在撥檔桿移動(dòng)時(shí)傾斜端面進(jìn)行過渡，便于將換檔連接件頂出。
[0033]本發(fā)明還提供一種自行車，應(yīng)用了上述的輕量化變速裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3為圖2中B-B向截面示意圖。
[0037]其中，10.差速器外殼，11.換檔被動(dòng)鏈輪，12.主傳動(dòng)齒輪，13.輸入鏈輪，20.換檔軸，21.換檔主動(dòng)鏈輪，22.被傳動(dòng)齒輪，30.撥檔桿，31.環(huán)狀凸塊，40.換檔連接件。

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0039]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(shí)施方式中提供一種輕量化變速裝置，包括:
[0040]差速器外殼10，其為中空?qǐng)A柱狀；
[0041]換檔軸20，其軸心與差速器外殼10的軸心平行；
[0042]四個(gè)換檔鏈輪組，每個(gè)換檔鏈輪組包括換檔主動(dòng)鏈輪21和換檔被動(dòng)鏈輪11，換檔主動(dòng)鏈輪21套設(shè)于換檔軸20上，換檔被動(dòng)鏈輪11套設(shè)并連接于差速器外殼10上，換檔被動(dòng)鏈輪11還與換檔主動(dòng)鏈輪21連接；
[0043]撥檔桿30，其圓周面上設(shè)置有環(huán)狀凸塊，撥檔桿30設(shè)置于換檔軸20的軸腔中并沿?fù)Q檔軸20的長(zhǎng)度方向來回移動(dòng)。
[0044]本實(shí)施方式中撥檔桿30沿?fù)Q檔軸20的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，當(dāng)環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20的連接處使得二者鎖定，給換檔軸20提供一輸入力，換檔主動(dòng)鏈輪21隨著換檔軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)換檔鏈輪組的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)不同的車速，相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用多個(gè)換檔鏈輪組速比范圍大，結(jié)構(gòu)輕便，對(duì)自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實(shí)現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運(yùn)行狀態(tài)下均可移動(dòng)撥檔桿實(shí)現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動(dòng)，更加省時(shí)省力。
[0045]如圖2至圖3所示，為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還包括:
[0046]輸入鏈輪13，其套設(shè)于差速器外殼10上；
[0047]主傳動(dòng)齒輪12，其套設(shè)于差速器外殼10上，差速器外殼10上還設(shè)置有連接件(圖中未示出)，連接件、輸入鏈輪13設(shè)置于主傳動(dòng)齒輪12的兩側(cè)，主傳動(dòng)齒輪12還與輸入鏈輪13連接；
[0048]被傳動(dòng)齒輪22，其套設(shè)并連接于換檔軸20上，被傳動(dòng)齒輪22還與主傳動(dòng)齒輪12外嚙合連接。
[0049]采用上述優(yōu)選的方案，可實(shí)現(xiàn)自行車的停車和倒檔動(dòng)作。
[0050]換檔時(shí)，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至需要的檔位，輸入鏈輪13驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，主傳動(dòng)齒輪12驅(qū)動(dòng)被傳動(dòng)齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，被傳動(dòng)齒輪22驅(qū)動(dòng)換檔軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過換檔鏈輪組實(shí)現(xiàn)速比轉(zhuǎn)換，最終由差速器外殼10輸出；
[0051]停車時(shí)，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20的連接處，主傳動(dòng)齒輪12通過連接件與差速器外殼10連接，由于主傳動(dòng)齒輪12與換檔被動(dòng)鏈輪11的轉(zhuǎn)向相反，變速機(jī)構(gòu)被鎖死無法轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)停車；
[0052]倒檔時(shí)，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20未連接處，主傳動(dòng)齒輪12通過連接件與差速器外殼10連接直接驅(qū)動(dòng)差速器外殼10反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)倒檔。
[0053]本實(shí)施方式提供的輸入鏈輪13、換檔主動(dòng)鏈輪21和換檔被動(dòng)鏈輪11包括二個(gè)鏈輪，采用二個(gè)鏈輪，在小型化的基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固；本實(shí)施方式提供的連接件可采用花鍵。
[0054]如圖3所示，本實(shí)施方式提供的換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20之間沿周向還設(shè)置有三個(gè)換檔連接件40，換檔軸20圓周面上設(shè)置有三個(gè)安裝槽，換檔主動(dòng)鏈輪21的內(nèi)孔沿周向均勻設(shè)置有九個(gè)弧形槽，換檔連接件40活動(dòng)地穿設(shè)于安裝槽中。
[0055]本實(shí)施方式中撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20連接處，環(huán)狀凸塊將換檔連接件40頂出使其突出換檔軸20圓周面并與換檔主動(dòng)鏈輪21的弧形槽卡接，從而使得換檔軸20與換檔主動(dòng)鏈輪21鎖住將扭矩傳遞給換檔被動(dòng)鏈輪11，實(shí)現(xiàn)換檔。
[0056]另外，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動(dòng)至換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20未連接處，由于沒有撥檔桿30的支承，換檔連接件40會(huì)被弧形槽的弧面檔回到安裝槽中，使得換檔主動(dòng)鏈輪21與換檔軸20獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057]其中，上述的換檔連接件40采用滾針結(jié)構(gòu)且其直徑尺寸大于安裝槽的高度尺寸，并且上述的弧形槽的數(shù)量是換檔連接件數(shù)量的整數(shù)倍，換檔連接件40繞軸向均勻分布?；⌒尾邸Q檔連接件40的數(shù)量和換檔連接件40的分布方式可根據(jù)需求選擇，多種方案可實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
[0058]根據(jù)實(shí)際情況，上述的換檔連接件40還可采用球體結(jié)構(gòu)且其直徑尺寸大于安裝槽的高度尺寸，上述的換擋連接件40的端部還可設(shè)置為弧形或椎體狀。
[0059]為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的環(huán)狀凸塊31在撥檔桿長(zhǎng)度方向的兩端設(shè)置有傾斜端面，撥檔桿30的外徑小于換檔軸20的內(nèi)徑，環(huán)狀凸塊31的外徑不超過換檔軸20的內(nèi)徑使得撥檔桿30在換檔軸20內(nèi)沿?fù)Q檔軸20軸向移動(dòng)。
[0060]采用上述優(yōu)選的方案，在撥檔桿30移動(dòng)時(shí)傾斜端面進(jìn)行過渡，便于將換檔連接件40頂出。
[0061 ] 本實(shí)施方式還提供一種自行車，應(yīng)用了上述的輕量化變速裝置。
[0062]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.輕量化變速裝置，用于自行車變速，其特征在于，包括: 差速器外殼，其為中空?qǐng)A柱狀； 換檔軸，其軸心與所述差速器外殼的軸心平行； 至少一個(gè)換檔鏈輪組，包括換檔主動(dòng)鏈輪和換檔被動(dòng)鏈輪，所述換檔主動(dòng)鏈輪套設(shè)于所述換檔軸上，所述換檔被動(dòng)鏈輪套設(shè)并連接于所述差速器外殼上，所述換檔被動(dòng)鏈輪還與所述換檔主動(dòng)鏈輪連接； 撥檔桿，其圓周面上設(shè)置有環(huán)狀凸塊，所述撥檔桿設(shè)置于所述換檔軸的軸腔中并沿所述換檔軸的長(zhǎng)度方向來回移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化變速裝置，其特征在于，還包括: 輸入鏈輪，其套設(shè)于所述差速器外殼上； 主傳動(dòng)齒輪，其套設(shè)于所述差速器外殼上，所述差速器外殼上還設(shè)置有連接件，所述連接件、所述輸入鏈輪設(shè)置于所述主傳動(dòng)齒輪的兩側(cè)，所述主傳動(dòng)齒輪還與所述輸入鏈輪連接; 被傳動(dòng)齒輪，其套設(shè)并連接于所述換檔軸上，所述被傳動(dòng)齒輪還與所述主傳動(dòng)齒輪外嚙合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述輸入鏈輪、換檔主動(dòng)鏈輪和換檔被動(dòng)鏈輪分別包括一個(gè)或多個(gè)鏈輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述換檔主動(dòng)鏈輪與所述換檔軸之間沿周向還設(shè)置有至少一個(gè)換檔連接件，所述換檔軸圓周面上設(shè)置有至少一個(gè)安裝槽，所述換檔主動(dòng)鏈輪的內(nèi)孔沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)弧形槽，所述換檔連接件活動(dòng)地穿設(shè)于所述安裝槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述換檔連接件為球體結(jié)構(gòu)或滾針結(jié)構(gòu)，所述換檔連接件的直徑尺寸大于安裝槽的高度尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述換檔連接件的端部為弧形或椎體狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述弧形槽的數(shù)量是所述換檔連接件數(shù)量的整數(shù)倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述換檔連接件繞軸向均勻分布O
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述環(huán)狀凸塊在撥檔桿長(zhǎng)度方向的兩端設(shè)置有傾斜端面，所述撥檔桿的外徑小于所述換檔軸的內(nèi)徑，所述環(huán)狀凸塊的外徑不超過所述換檔軸的內(nèi)徑。
10.一種自行車，其特征在于，應(yīng)用了權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的輕量化變速裝置。
【文檔編號(hào)】B62M9/06GK104494775SQ201410756917
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】黃建輝 申請(qǐng)人:張家港市九鼎機(jī)械有限公司