一种快换式链传动变速装置的制作方法

本实用新型涉及机械变速器领域，具体为一种可实现快速换挡的链传动变速装置。

背景技术：

链传动变速装置在交通工具上应用十分广泛。目前，公知的链传动变速装置多为变速山地自行车所采用的多盘式变速装置。山地车骑手通过改变链条与不同的主动、从动链轮盘的啮合来调节骑行的快慢。主动链轮的大小和从动链轮的大小决定了骑行者踩脚蹬时所需的力度。主动链轮越大，从动链轮越小，骑行时越费力，骑行速度越快；反之，主动链轮越小，从动链轮越大，骑行时越省力，骑行速度越慢。根据路况的不同和自身的体力消耗，骑手可以通过调节主、从动链轮的大小调整车速和骑行所需的力道。

但是上述提到的变速装置存在两个缺点：1、在骑行的同时进行换挡，由于主动链轮与从动链轮之间的相对位置和角度的变化，容易导致链条脱落。2、在面对平路到大上坡的突发路况变化时，上述变速装置需要逐级变速换挡，才能够调节到适合的挡位，调节换挡时间较长，操作较为繁琐。

因此，急需提出一种换挡可靠，链条不易脱落，且能够在任意挡位之间快速调节的链传动变速装置。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种可快速换挡的链传动变速装置，通过多个扇形轮片和小链轮之间的配合使用，节省换挡时间，且本实用新型所述的变速装置在实现快速换挡的前提下，主动链轮与从动链轮之间无相对位置变化，换挡动作更加安全可靠。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种快换式链传动变速装置，包括：中心轴承、小链轮、外限位盘、内限位盘、螺栓组、组合链轮、圆柱销和定位组，其特征在于：所述中心轴承、所述小链轮、所述外限位盘、所述内限位盘与所述组合链轮同轴分布，所述小链轮和所述外限位盘与所述中心轴承过盈配合，所述外限位盘与所述内限位盘通过所述螺栓组固定连接，所述圆柱销和所述定位组以中心轴承为圆心呈辐射状穿插于所述外限位盘和所述内限位盘之间，所述圆柱销和所述定位组与所述组合链轮各孔位过盈配合。

其关键技术在于：

所述外限位盘周向上开设有用于安装所述螺栓组的通孔，在轴向对应位置上，所述内限位盘周向上也开设有用于安装所述螺栓组的通孔；所述外限位盘周向上开设有用于安装所述定位组的限位槽，在轴向对应位置上，所述内限位盘周向上也开设有用于安装所述定位组的限位槽；所述外限位盘周向上开设有用于安装所述圆柱销的限位孔，在轴向对应位置上，所述内限位盘周向上也开设有用于安装所述圆柱销的限位孔，各限位孔与限位槽使得圆柱销和定位块随内、外限位盘一起旋转的同时，可以沿轴向伸出或收回。

进一步的，所述组合链轮由以中心轴承为圆心呈辐射状排列的扇形轮片组成，所述扇形轮片径向面上设置有扣链齿，还开设有配合孔和配合槽分别用以与圆柱销和定位组过盈配合，从而使得扇形轮片随圆柱销和定位组一起进行轴向往复运动。

进一步的，所述定位组由磁块、定位块、换挡螺栓和螺母组成，所述磁块与所述定位块通过所述换挡螺栓和所述螺母固定连接，所述定位块中心处开设有通孔用以安装换挡螺栓，所述磁块具有磁性，从而限制扇形轮片的轴向位移，且其轴向上开设有定位槽用以安装定位块，其径向上开设有通孔用以安装换挡螺栓，所述换挡螺栓顶端设置有直径较其螺纹段小的换挡轴段，以减少换挡时所受的阻力。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的快换式链传动变速装置，通过磁块限制扇形轮片的轴向位移，保持其轴向伸出或收回的状态，并通过换挡螺栓切换扇形轮片的轴向伸出或收回状态，变速轮旋转一周即可完成变速换挡，换挡速度快，且换挡前后和换挡过程中，与链条相啮合的各链轮、各扇形轮片始终处于同一平面，因此，本实用新型具有换挡速度快，换挡过程安全可靠，不易脱链的优点；同时本实用新型结构较为简单，且安装拆卸以及维护相较于传统的变速装置更为方便，能够满足不同的安装环境和安装需求。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案和具体实施方式，下面将对技术方案或具体实施方式中所需要的附图作简要地说明。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型快换式链传动变速装置的立体示意图；

图2为本实用新型快换式链传动变速装置的分解示意图；

图3为本实用新型中组合链轮的分解示意图；

图4为本实用新型中定位组的分解示意图；

图5为本实用新型的左视图；

图6为本实用新型实施例1的正视图；

图7为本实用新型实施例1的立体示意图；

图8为本实用新型实施例1换挡过程的立体示意图；

图9为本实用新型实施例1换挡过程的立体示意图；

图10为本实用新型实施例2的正视图；

图11为本实用新型实施例2的立体示意图；

图12为本实用新型实施例2换挡过程的立体示意图；

其中：1中心轴承、2小链轮、3外限位盘、4内限位盘、5螺栓组、6组合链轮、8圆柱销、9定位组、301通孔、302限位槽、303限位孔、401通孔、402 限位槽、403限位孔、601扇形轮片、60101扣链齿、60102配合槽、60103配合孔、901定位块、902换挡螺栓、903磁块、904螺母、90101通孔、90201换挡轴段、90301通孔、90302定位槽、01主动链轮、02变速轮、03换挡拨片、04 链条、05张紧链轮、11前-变速轮、12后-变速轮、13后-换挡拨片、14前-换挡拨片。

【具体实施方式】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

应当注意：一旦某一项内容在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步地定义和解释。

实施例1：

参照图6、图7，一种两挡式链传动变速机构，包括主动链轮01、变速轮 02、换挡拨片03、链条04和两个张紧链轮05。主动链轮01、变速轮02上的小链轮2和两个张紧链轮05处于同一平面，链条04啮合其上。因为磁块903与内限位盘4之间的磁力作用，变速轮02上所有的扇形轮片601均处于轴向收回状态，且都未与链条04相啮合。由扇形轮片601组成的组合链轮6亦处于轴向收回状态，且未与链条04相啮合。

图6、图7所示状态下，因为此时从动轮为变速轮02上的小链轮2，所以变速机构整体处于大挡位，增速比较高。

参考图8进一步说明变速机构由大挡位向小挡位换挡的换挡过程：

变速机构由大挡位向小挡位换挡的过程中，换挡拨片03受使用者控制，沿轴向伸出。多个定位组9在随内、外限位盘3旋转的过程中，最先接触到换挡拨片03的换挡螺栓902受换挡拨片03的阻碍，使得该换挡螺栓902所属的定位组9克服自身磁块903与内限位盘4之间的磁力作用，开始沿轴向移动伸出，并最终因磁块903与外限位盘3之间的磁力作用，而稳定在轴向伸出状态。由于定位组9与扇形轮片601过盈配合，扇形轮片601随定位组9一道沿轴向移动伸出。在进一步的旋转过程中，最先沿轴向伸出的扇形轮片601开始与链条 04相啮合，同时，又有更多的扇形轮片601和定位组9克服磁块903与内限位盘4之间的磁力约束沿轴向移动伸出。变速轮02旋转一周，就会使所有的扇形轮片601处于轴向伸出状态。最终，由扇形轮片601组成的组合链轮6代替小链轮2与链条04啮合。从动轮也从小链轮2变为组合链轮6，变速机构整体变速为小挡位，增速比小。

参考图9进一步说明变速机构由小挡位向大挡位换挡的换挡过程：

变速机构由小挡位向大挡位换挡的过程中，换挡拨片03受使用者控制，沿轴向收回。多个定位组9在随内、外限位盘3旋转的过程中，最先接触到换挡拨片03的换挡螺栓902受换挡拨片03的阻碍，使得该换挡螺栓902所属的定位组9克服自身磁块903与外限位盘3之间的磁力作用，开始沿轴向移动收回，并最终因磁块903与内限位盘4之间的磁力作用，而稳定在轴向收回状态。由于定位组9与扇形轮片601过盈配合，扇形轮片601随定位组9一道沿轴向移动收回。在进一步的旋转过程中，小链轮2开始代替沿轴向伸出的扇形轮片601 与链条04相啮合，同时，又有更多的扇形轮片601和定位组9克服磁块903与外限位盘3之间的磁力约束沿轴向移动收回。变速轮02旋转一周，就会使所有的扇形轮片601处于轴向收回状态。最终，小链轮2代替由扇形轮片601组成的组合链轮6与链条04啮合。从动轮也从组合链轮6变为小链轮2，变速机构整体变速为大挡位，增速比大。

换挡过程只需变速轮02旋转一周即可完成换挡，换挡速度快。且换挡前后及换挡过程中，与链条04啮合的各扇形轮片601，小链轮2和主动链轮01均处于同一平面，换挡动作安全可靠。

实施例2：

参照图10，图11，一种四挡式链传动变速机构，其在现有技术的基础上，将实施例1的主动链轮01也替换为变速轮02，并增加了换挡拨片03，具体结构包括：前-变速轮11、前-换挡拨片14、后-变速轮12、后-换挡拨片13、链条 04和两个张紧链轮05。

所述前-变速轮11和实施例1中的变速轮具有相似的结构。但前-变速轮11 尺寸上较实施例1中的变速轮大。

实施例2所述的变速装置具有四个挡位。按增速比排列为：

链条04与前-变速轮11的组合链轮6和后-变速轮12的小链轮2相啮合，大挡位；

链条04与前-变速轮11的小链轮2和后-变速轮12的小链轮2相啮合，较大挡位；

链条04与前-变速轮11的组合链轮6和后-变速轮12的组合链轮6相啮合，较小挡位；

链条04与前-变速轮11的小链轮2和后-变速轮12的组合链轮6相啮合，小挡位。

参考图12进一步说明变速机构的换挡过程：

变速机构由大挡位向小挡位换挡的过程中，前-换挡拨片14受使用者控制，沿轴向收回；后-换挡拨片13受控而沿轴向伸出。在前-变速轮11和后-变速轮 12旋转的过程中，前-变速轮11所包含的换挡螺栓902受轴向收回的前-换挡拨片14的阻碍，使得前-变速轮11所包含的扇形轮片601克服磁块903与外限位盘3之间的磁力作用的约束，沿轴向收回；而后-变速轮12所包含的换挡螺栓 902受轴向伸出的后-换挡拨片13的阻碍，使得后-变速轮12所包含的扇形轮片 601克服磁块903与内限位盘4之间的磁力作用的约束，沿轴向伸出。在接下来的旋转过程中，前-变速轮11所包含的扇形轮片601退出与链条04的啮合，并在磁块903与内限位盘4之间的磁力作用下，保持轴向收回的状态，链条04开始与前-变速轮11的小链轮2啮合；而后-变速轮12所包含的扇形轮片601开始与链条04发生啮合，并在磁块903与外限位盘3之间的磁力作用下，保持轴向伸出状态。前-变速轮11旋转一周后，前-变速轮11所包含的六个扇形轮片601 便均处于轴向收回状态，而后-变速轮12所包含的六个扇形轮块便均处于轴向伸出状态。链条04也从和前-变速轮11的组合链轮6与后-变速轮12的小链轮2 啮合，转变为和前-变速轮11的小链轮2与后-变速轮12的组合链轮6相啮合。于是完成变速，变速机构整体处于小挡位，增速比低。即变速装置完成了由大挡位向小挡位的转变。

实施例2所述的变速装置四个挡位之间的换挡过程基本与上述过程相通，不在此赘述。

与实施例1中的变速装置相比，实施例2所述的变速装置同样具有快速换挡的特点。四个挡位中，任意两挡位之间换挡，只需前-变速轮11旋转一周即可完成换挡操作。且换挡前后及换挡过程中，与链条04啮合的各扇形轮片601和各小链轮2均处于同一平面，前-变速轮11与后-变速轮12无相对位置变化，换挡动作安全可靠。

最重要的是，与实施例1中的变速装置相比，实施例2所述的变速装置拥有四个挡位。