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，包括換檔主動鏈輪和換檔被動鏈輪，換檔主動鏈輪套設于換檔軸上，換檔被動鏈輪套設連接于差速器外殼上并與換檔主動鏈輪連接；撥檔桿，其圓周面上設置有環(huán)狀凸塊。本發(fā)明中撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動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，換檔主動鏈輪隨著換檔軸的轉動而轉動，多個換檔鏈輪組的傳動比實現(xiàn)不同的車速，結構輕便，對自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運行狀態(tài)下均可移動撥檔桿實現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動，更加省時省力。
【專利說明】輕量化變速裝置及其自行車

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛驅動【技術領域】，具體涉及一種輕量化變速裝置及其自行車。

【背景技術】
[0002]自行車、汽車或其他車輛是人們日常生活中的代步工具，通常具有至少一個變速裝置，用于車輛行駛的換檔控制。
[0003]已知現(xiàn)有技術中，變速裝置結構的種類較多，汽車普遍采用換檔齒輪組不同的傳動比輸出不同速度，實現(xiàn)換檔，換檔齒輪組的結構笨重，如果應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檔，只能在轉動中換檔，且只能一檔一檔地實現(xiàn)換檔，操作復雜。


【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種輕量化變速裝置及其自行車。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0007]輕量化變速裝置，包括:
[0008]差速器外殼，其為中空圓柱狀；
[0009]換檔軸，其軸心與差速器外殼的軸心平行；
[0010]至少一個換檔鏈輪組，包括換檔主動鏈輪和換檔被動鏈輪，換檔主動鏈輪套設于換檔軸上，換檔被動鏈輪套設并連接于差速器外殼上，換檔被動鏈輪還與換檔主動鏈輪連接;
[0011]撥檔桿，其圓周面上設置有環(huán)狀凸塊，撥檔桿設置于換檔軸的軸腔中并沿換檔軸的長度方向來回移動。
[0012]本發(fā)明中撥檔桿沿換檔軸的長度方向移動，當環(huán)狀凸塊移動至換檔主動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，換檔主動鏈輪隨著換檔軸的轉動而轉動，多個換檔鏈輪組的傳動比實現(xiàn)不同的車速，相較于現(xiàn)有技術，采用多個換檔鏈輪組速比范圍大，結構輕便，對自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運行狀態(tài)下均可移動撥檔桿實現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動，更加省時省力。
[0013]在上述技術方案的基礎上，還可做如下改進:
[0014]作為優(yōu)選的方案，還包括:
[0015]輸入鏈輪，其套設于差速器外殼上；
[0016]主傳動齒輪，其套設于差速器外殼上，差速器外殼上還設置有連接件，連接件、輸入鏈輪設置于主傳動齒輪的兩側，主傳動齒輪還與輸入鏈輪連接；
[0017]被傳動齒輪，其套設并連接于換檔軸上，被傳動齒輪還與主傳動齒輪外嚙合連接。
[0018]采用上述優(yōu)選的方案，可實現(xiàn)自行車的停車和倒檔動作。
[0019]換檔時，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動至需要的檔位，輸入鏈輪驅動主傳動齒輪轉動，主傳動齒輪驅動被傳動齒輪轉動，被傳動齒輪驅動換檔軸轉動，經(jīng)過換檔鏈輪組實現(xiàn)速比轉換，最終由差速器外殼輸出；
[0020]停車時，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪與換檔軸的連接處，主傳動齒輪通過連接件與差速器外殼連接，由于主傳動齒輪與換檔被動鏈輪的轉向相反，變速機構被鎖死無法轉動，實現(xiàn)停車；
[0021]倒檔時，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪與換檔軸未連接處，主傳動齒輪通過連接件與差速器外殼連接直接驅動差速器外殼反轉，實現(xiàn)倒檔。
[0022]作為優(yōu)選的方案，上述的輸入鏈輪、換檔主動鏈輪和換檔被動鏈輪包括一個或多個鏈輪。
[0023]采用上述優(yōu)選的方案，采用多個鏈輪，在小型化的基礎上結構更加穩(wěn)固。
[0024]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔主動鏈輪與換檔軸之間沿周向還設置有多個換檔連接件，換檔軸圓周面上設置有多個安裝槽，換檔主動鏈輪的內孔沿周向均勻設置有多個弧形槽，換檔連接件活動地穿設于安裝槽中，具體數(shù)量可根據(jù)需求設置。
[0025]采用上述優(yōu)選的方案，撥檔桿的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動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鏈輪的弧形槽卡接，從而使得換檔軸與換檔主動鏈輪鎖住將扭矩傳遞給換檔被動鏈輪，實現(xiàn)換檔。
[0026]作為優(yōu)選的方案，上述的換檔連接件為球體結構或滾針結構，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，多種方案可實現(xiàn)相同的技術效果。
[0031]作為優(yōu)選的方案，上述的環(huán)狀凸塊在撥檔桿長度方向的兩端設置有傾斜端面，撥檔桿的外徑小于換檔軸的內徑，環(huán)狀凸塊的外徑不超過換檔軸的內徑。
[0032]采用上述優(yōu)選的方案，在撥檔桿移動時傾斜端面進行過渡，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)明一種實施方式的結構示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明另一種實施方式的結構示意圖。
[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.換檔被動鏈輪，12.主傳動齒輪，13.輸入鏈輪，20.換檔軸，21.換檔主動鏈輪，22.被傳動齒輪，30.撥檔桿，31.環(huán)狀凸塊，40.換檔連接件。

【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0039]為了達到本發(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輕量化變速裝置，包括:
[0040]差速器外殼10，其為中空圓柱狀；
[0041]換檔軸20，其軸心與差速器外殼10的軸心平行；
[0042]四個換檔鏈輪組，每個換檔鏈輪組包括換檔主動鏈輪21和換檔被動鏈輪11，換檔主動鏈輪21套設于換檔軸20上，換檔被動鏈輪11套設并連接于差速器外殼10上，換檔被動鏈輪11還與換檔主動鏈輪21連接；
[0043]撥檔桿30，其圓周面上設置有環(huán)狀凸塊，撥檔桿30設置于換檔軸20的軸腔中并沿換檔軸20的長度方向來回移動。
[0044]本實施方式中撥檔桿30沿換檔軸20的長度方向移動，當環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪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，換檔主動鏈輪21隨著換檔軸20的轉動而轉動，多個換檔鏈輪組的傳動比實現(xiàn)不同的車速，相較于現(xiàn)有技術，采用多個換檔鏈輪組速比范圍大，結構輕便，對自行車的行駛速度影響較小，且占用空間小，實現(xiàn)小型化，便于騎行，另一方面，在自行車靜止和運行狀態(tài)下均可移動撥檔桿實現(xiàn)大速比換檔，便于快速啟動，更加省時省力。
[0045]如圖2至圖3所示，為了進一步地優(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，在前述內容的基礎上，還包括:
[0046]輸入鏈輪13，其套設于差速器外殼10上；
[0047]主傳動齒輪12，其套設于差速器外殼10上，差速器外殼10上還設置有連接件(圖中未示出)，連接件、輸入鏈輪13設置于主傳動齒輪12的兩側，主傳動齒輪12還與輸入鏈輪13連接；
[0048]被傳動齒輪22，其套設并連接于換檔軸20上，被傳動齒輪22還與主傳動齒輪12外嚙合連接。
[0049]采用上述優(yōu)選的方案，可實現(xiàn)自行車的停車和倒檔動作。
[0050]換檔時，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動至需要的檔位，輸入鏈輪13驅動主傳動齒輪12轉動，主傳動齒輪12驅動被傳動齒輪22轉動，被傳動齒輪22驅動換檔軸20轉動，經(jīng)過換檔鏈輪組實現(xiàn)速比轉換，最終由差速器外殼10輸出；
[0051]停車時，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪21與換檔軸20的連接處，主傳動齒輪12通過連接件與差速器外殼10連接，由于主傳動齒輪12與換檔被動鏈輪11的轉向相反，變速機構被鎖死無法轉動，實現(xiàn)停車；
[0052]倒檔時，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪21與換檔軸20未連接處，主傳動齒輪12通過連接件與差速器外殼10連接直接驅動差速器外殼10反轉，實現(xiàn)倒檔。
[0053]本實施方式提供的輸入鏈輪13、換檔主動鏈輪21和換檔被動鏈輪11包括二個鏈輪，采用二個鏈輪，在小型化的基礎上結構更加穩(wěn)固；本實施方式提供的連接件可采用花鍵。
[0054]如圖3所示，本實施方式提供的換檔主動鏈輪21與換檔軸20之間沿周向還設置有三個換檔連接件40，換檔軸20圓周面上設置有三個安裝槽，換檔主動鏈輪21的內孔沿周向均勻設置有九個弧形槽，換檔連接件40活動地穿設于安裝槽中。
[0055]本實施方式中撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪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鏈輪21的弧形槽卡接，從而使得換檔軸20與換檔主動鏈輪21鎖住將扭矩傳遞給換檔被動鏈輪11，實現(xiàn)換檔。
[0056]另外，撥檔桿30的環(huán)狀凸塊移動至換檔主動鏈輪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會被弧形槽的弧面檔回到安裝槽中，使得換檔主動鏈輪21與換檔軸20獨立轉動。
[0057]其中，上述的換檔連接件40采用滾針結構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。弧形槽、換檔連接件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，多種方案可實現(xiàn)相同的技術效果。
[0058]根據(jù)實際情況，上述的換檔連接件40還可采用球體結構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的端部還可設置為弧形或椎體狀。
[0059]為了進一步地優(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，在前述內容的基礎上，上述的環(huán)狀凸塊31在撥檔桿長度方向的兩端設置有傾斜端面，撥檔桿30的外徑小于換檔軸20的內徑，環(huán)狀凸塊31的外徑不超過換檔軸20的內徑使得撥檔桿30在換檔軸20內沿換檔軸20軸向移動。
[0060]采用上述優(yōu)選的方案，在撥檔桿30移動時傾斜端面進行過渡，便于將換檔連接件40頂出。
[0061 ] 本實施方式還提供一種自行車，應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)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
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，其為中空圓柱狀； 換檔軸，其軸心與所述差速器外殼的軸心平行； 至少一個換檔鏈輪組，包括換檔主動鏈輪和換檔被動鏈輪，所述換檔主動鏈輪套設于所述換檔軸上，所述換檔被動鏈輪套設并連接于所述差速器外殼上，所述換檔被動鏈輪還與所述換檔主動鏈輪連接； 撥檔桿，其圓周面上設置有環(huán)狀凸塊，所述撥檔桿設置于所述換檔軸的軸腔中并沿所述換檔軸的長度方向來回移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕量化變速裝置，其特征在于，還包括: 輸入鏈輪，其套設于所述差速器外殼上； 主傳動齒輪，其套設于所述差速器外殼上，所述差速器外殼上還設置有連接件，所述連接件、所述輸入鏈輪設置于所述主傳動齒輪的兩側，所述主傳動齒輪還與所述輸入鏈輪連接; 被傳動齒輪，其套設并連接于所述換檔軸上，所述被傳動齒輪還與所述主傳動齒輪外嚙合連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述輸入鏈輪、換檔主動鏈輪和換檔被動鏈輪分別包括一個或多個鏈輪。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的輕量化變速裝置，其特征在于，所述換檔主動鏈輪與所述換檔軸之間沿周向還設置有至少一個換檔連接件，所述換檔軸圓周面上設置有至少一個安裝槽，所述換檔主動鏈輪的內孔沿周向均勻設置有多個弧形槽，所述換檔連接件活動地穿設于所述安裝槽中。
5.根據(jù)權利要求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構或滾針結構，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)狀凸塊在撥檔桿長度方向的兩端設置有傾斜端面，所述撥檔桿的外徑小于所述換檔軸的內徑，所述環(huán)狀凸塊的外徑不超過所述換檔軸的內徑。
10.一種自行車，其特征在于，應用了權利要求1-9任意一項所述的輕量化變速裝置。
【文檔編號】B62M9/06GK104494775SQ201410756917
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權日:2014年12月10日
【發(fā)明者】黃建輝 申請人:張家港市九鼎機械有限公司