一种变速装置用的可调齿齿链的制作方法

1.本实用新型涉及一种机械结构，尤其是一种变速装置用的可调齿齿链。


背景技术：

2.众所周知，变速箱主要由齿轮和链条或齿轮和轴组成，通过不同的大小的齿轮组合产生变速变矩。但通常存在以下不足：1、最常见的变速装置往往是链条在几个不同大小的齿轮上进行切换，由于齿轮大小是固定不变的，变速换挡的档位有限，变速就会有顿挫感，不够平滑；2、部分无级变速器采用了两个滚锥相互配合，链条在滚锥两端之间相互切换，利用滚锥两端之间不同的圆径实现变速，虽然变速平滑了，但存在生产和维护成本高昂以及链条打滑等缺陷。
3.为了克服上述缺陷，中国专利 cn202221045069.2公开了一种带有变径机构的齿轮，它通过中心轴转动带动转盘转动，转盘上的凹槽带动固定柱与固定条移动，固定条在条形槽中移动从而带动锯齿移动，进而使得齿轮直径的得到改变。虽然实现了齿轮变径的效果，但存在以下缺陷，那就是当链条啮合在该齿轮上进行变径时，锯齿单元向外延伸使锯齿单元之间的间距增大，就会将链条绷断，使得该齿轮无法在运转中变径，只能先将啮合的链条切出，待变径完成后再将链条切入。
4.为克服上述链条绷断的缺陷以及实现更好的变径效果，已有技术人员研发了可以改变齿轮大小的齿轮（具体参见实施例2），他的原理是通过滑齿远离或靠近轴心实现齿径的调节，但由于滑齿在调节时间距会发生变化，而现有技术的链条（或齿条）的齿间距不可调节，无法适应该齿轮，因此急需一种与之配合的自适应链条来满足需要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种能调节链齿长短的一种变速装置用的可调齿齿链,它能适用于变径齿轮。其具体方案如下。
6.一种变速装置用的可调齿齿链，其特征是，由多个可调齿单元依次首尾连接而成，所述的可调齿单元由门型扣、连接链、调节齿、组合而成，所述的门型扣两侧底部与连接链两侧壁连接，连接链首尾设有相互配合的凸部、凹部，调节齿设置在连接链中部的通孔内，调节齿的顶部与门型扣弹性连接。
7.所述的门型扣两侧底部与连接链两侧壁连接，其连接方式是，门型扣两侧底部设有扣台，并扣在连接链两侧的扣孔内。
8.所述的调节齿的顶部与门型扣弹性连接，其连接方式是指，调节齿的顶部与门型扣中部通过调节弹簧连接。
9.为了便于拆解和组合，所述的门型扣内设一定位凸，调节齿顶部设有定位孔，调节弹簧的上端套在定位凸上，下端设在定位孔内。
10.所述的调节齿顶部设有凸台，凸台尺寸大于通孔。这样能保证调节齿不会从通孔中滑落。
11.所述的调节齿底部设有圆弧面。圆弧面能使调节齿在切入齿轮和分离齿轮的时候更加平滑。
12.就本技术方案进一步说明：
13.1、从本技术方案可以看出，由于变径齿轮（见实施例2）通常通过调节滑齿位置改变齿轮大小，滑齿间距会发生变化，常规链条无法满足需要。而本技术方案通过调节齿的伸缩能够完美自适应变径齿轮，实现传输效果。变径齿轮与本技术方案提供的链条相互配合，最终实现了变速平滑、成本较低、防止打滑的技术效果（具体参见实施例2与实施例3）；
14.2、调节齿的顶部可直接粘接在调节弹簧上，调节弹簧直接粘接在门型扣中部，这样就无需设置定位凸、定位孔和凸台，也可实现调节齿上下调节的目的。设置定位凸、定位孔和凸台的主要目的在于组合和拆解，便于后续维护和更换部件。
附图说明
15.图1是本实用新型的调齿单元部件分解结构示意图；
16.图2是本实用新型的调齿单元调节原理结构示意图；
17.图3是本实用新型的立体结构示意图；
18.图4是本实用新型实施例2中变径齿轮的立体结构示意图；
19.图5是本实用新型实施例2中变径齿轮的主视结构示意图；
20.图6是本实用新型实施例2中变径齿轮的部件分解结构示意图1；
21.图7是本实用新型实施例2中变径齿轮的部件分解结构示意图2；
22.图8是本实用新型实施例2中变径齿轮的滑座与滑齿结构示意图1；
23.图9是本实用新型实施例2中变径齿轮的滑座与滑齿结构示意图2；
24.图10是本实用新型实施例2中变径齿轮的齿轮盘结构示意图；
25.图11是本实用新型实施例2中变径齿轮的定位盘结构示意图；
26.图12是本实用新型实施例2中变径齿轮的滑座与滑齿滑动配合原理示意图；
27.图13是本实用新型实施例2中变径齿轮的局部结构展示示意图1；
28.图14是本实用新型实施例2中变径齿轮的局部结构展示示意图2；
29.图15是本实用新型实施例2中变径齿轮的局部结构展示示意图3；
30.图16是本实用新型实施例2中局部原理示意图；
31.图17是本实用新型实施例2中局部结构展示示意图1；
32.图18是本实用新型实施例2中局部结构展示示意图2；
33.图19是本实用新型实施例2中立体结构示意图；
34.图20是本实用新型实施例3的俯视结构示意图；
35.图21是本实用新型实施例3的局部结构示意图；
36.图22是本实用新型实施例4的俯视结构示意图。
37.附图标记说明：1门型扣、1-1定位凸、1-2扣台、2调节齿、2-1定位孔、2-2凸台、2-3圆弧面、3调节弹簧、4连接链、4-1凸部、4-2凹部、4-3通孔、4-4扣孔、5滑座、5-1滑台、5-2定位台、6滑齿、6-1斜面、6-2限位槽、6-3导向台、6-4滑槽、6-5倒角、7齿轮盘、7-1导向槽、7-2台阶、7-3同步孔、7-4轴孔、8定位盘、8-1定位槽、9调节装置、9-1固定座、9-2压力弹簧、10同步杆、11轴承、12中轴、13支架、13-1调节槽、14定齿轮、15第二轴承、16连接筒、17动力缸、18
主动轮、19被动轮。
38.具体实施方式：
39.实施例1，参见附图1-3，一种变速装置用的可调齿齿链，其特征是，由多个可调齿单元依次首尾连接而成，所述的可调齿单元由门型扣1、连接链4、调节齿2、组合而成，所述的门型扣两侧底部与连接链两侧壁连接，连接链首尾设有相互配合的凸部4-1、凹部4-2，调节齿设置在连接链中部的通孔4-3内，调节齿的顶部与门型扣弹性连接。
40.所述的门型扣两侧底部与连接链两侧壁连接，其连接方式是指，门型扣两侧底部设有扣台1-2，并扣在连接链两侧的扣孔4-4内。
41.所述的调节齿的顶部与门型扣弹性连接，其连接方式是指，调节齿的顶部与门型扣中部通过调节弹簧3连接。
42.为了便于拆解和组合，所述的门型扣内设一定位凸1-1，调节齿顶部设有定位孔2-1，调节弹簧3的上端套在定位凸上，下端设在定位孔内。
43.所述的调节齿顶部设有凸台2-2，凸台尺寸大于通孔。这样能保证调节齿不会从通孔中滑落。
44.所述的调节齿底部设有圆弧面2-3。圆弧面能使调节齿在切入齿轮和分离齿轮的时候更加平滑。
45.实施例2，参见附图4-19，一种滑动变速器，由定齿轮、变径齿轮、支架13、可调齿齿链组合而成，所述的定齿轮与变径齿轮通过轴承设置在支架上，并通过可调齿齿链将其连接。
46.所述的可调齿齿链与实施例1相同。
47.所述的定齿轮是指普通齿轮，其齿不可调节。
48.所述的变径齿轮结构如下：一种变速器的变径齿轮，由中轴12、调节装置9、滑座5、滑齿6、定位盘8以及两个齿轮盘组成，中轴上设有活动的定位盘，定位盘上环形分布设有数个滑座5，滑座呈三角状，其尖部穿过设置在中轴上的齿轮盘7，所述的齿轮盘中部设有轴孔7-4，盘体上设有导向槽7-1，导向槽宽度与滑座厚度相配合，使滑座可穿过，中轴上设有第二齿轮盘，两齿轮盘之间环形分布有数个滑齿6，滑齿与齿轮盘上设有相互配合的导向结构使滑齿在齿轮盘之间径向活动，所述的滑齿位于滑座的斜边上方。
49.所述的定位盘上环形分布有数个滑座，具体是指，定位盘上环形分布有数个定位槽8-1，每个滑座的端部设有配合定位槽的定位台5-2，滑座通过定位台镶嵌在定位槽内实现固定。
50.所述的导向结构是指，在齿轮盘导向槽的侧部设有台阶7-2，台阶的宽度与滑齿厚度相互配合，使滑齿在齿轮盘之间的台阶内滑动。
51.所述的滑齿侧部设有导向台6-3，滑齿侧部卡在台阶内的同时导向台卡在导向槽内，能够使滑齿滑动更加平稳。
52.所述的滑齿顶部一侧为斜面6-1，一侧为陡面。斜面能使齿条在切入滑齿和分离滑齿的时候更加平滑，与斜面对应的陡面能使滑齿对齿条更好作用力。
53.所述的滑齿顶面设有限位槽6-2，限位槽与外接齿条的齿相配合，将齿条的齿限制在限位槽内，避免齿条与两侧的齿轮盘发生摩擦，使齿轮齿条运行流畅。
54.所述的滑座与滑齿之间滑动配合。所述的滑动配合是指，滑座与滑齿交接面设有
相互配合的滑台5-1与滑槽6-4，滑台套装在滑槽内使滑座与滑齿滑动顺滑。所述的滑台截面设置呈t型，可进一步防止滑台从滑槽内脱离，也就是防止滑座与滑齿分离，同时使滑齿同步滑动。
55.所述的齿轮盘、定位盘之间设有同步装置。所述的同步装置是指，在齿轮盘、定位盘上均开有同步孔7-3，并贯穿有同步杆10。优选的，同步孔与同步杆设置为二至四组。当中轴旋转带动齿轮盘旋转时，依靠滑座本身能够带动定位盘旋转，但考虑到会对滑座磨损较大，因此，采用同步装置使齿轮盘带动定位盘，能够大大减少滑座与齿轮盘之间的摩擦力，保证了滑座与滑齿之间滑动更加流畅；
56.本装置依靠调节装置9对定位盘施加力以调节滑齿，所述的调节装置是指，在中轴的上设有固定座9-1，在固定座与定位盘之间的中轴上套装有压力弹簧9-2。
57.所述的定齿轮或变径齿轮的中轴与支架交接处设有调节槽13-1。
58.就本技术方案进一步说明：
59.1、变速的本质是对传动齿轮的变径。本实施例变径齿轮分利用了滑座与滑齿之间斜向滑动配合的牵制作用，如附图12所示，当滑座对滑齿进行挤压，滑齿又限制在两齿轮盘之间，只能沿着齿轮盘上的导向槽向圆周外侧滑动，使齿轮直径变大，同理当滑座远离滑齿，滑齿受到滑动配合的牵制，只能沿着齿轮盘上的导向槽向圆周中心滑动，使齿轮直径变小，从而实现齿轮的变径。本方案齿轮变动流畅，在配合齿条传动时明显无顿挫感，传动平滑，并达到了变速的效果；
60.2、由于可调齿齿链的调节齿可在通孔内上下移动自适应调节，就能满足变径齿轮的需要。由于本方案中变径齿轮是通过滑齿靠近和远离轴心实现的，变径前后滑齿数量没发生变换，当变换到大直径的齿轮时滑齿之间的间距变大，当变换到小直径的齿轮时滑齿之间的间距变小，因此需要可调齿齿链予以配合，否则会影响传动的流畅性，原理如下：（1）正常状态下齿轮直径较小，滑齿向轴心靠拢，滑齿与链齿（调节齿）一一对应啮合，正常传动；（2）如附图16所示，当齿轮直径变大，滑齿远离轴心，滑齿间的间距就变大，而由于链齿的齿间距是固定，就无法满足滑齿与链齿一一对应啮合，只能部分啮合，无法啮合的调节齿通过弹簧伸缩自适应调节，适应斜面6-1或悬空，但至少会有一个滑齿与调节齿啮合保持受力，使齿轮与链条传动。技术人员可以通过增加或减少滑齿的数量和链齿间距的比例来控制在不同齿轮直径下的滑齿和链齿的啮合数量。在运行中，齿轮与链条的速度是相等的，相对属于静止状态，当齿轮直径变大时，以第一个啮合的滑齿和链齿为原点，齿轮变大时后面滑齿相对是向后移动的，当滑齿移动到一定程度的时候就会与链齿冲突，这时滑齿的斜面与链齿的调节性相互配合可以让滑齿与链齿重合或者越过而不冲突；
61.3、与现有技术中国专利 cn202221045069.2一种带有变径机构的齿轮相比，由于本实施例齿轮变径时各滑齿间距缩放均匀，且在滑齿上设有斜面，配合链齿（调节齿）的可调节能力，使得在变径时，齿链前方的链齿与齿轮上的滑齿至少一组啮合后，齿链后方的链齿能翻越滑齿斜面实现自适应调节，不因变径滑齿间距增大而绷断，实现齿轮在运转中完成变径，这是现有技术无法做到的；
62.4、本实施例设有调节槽，当通过外力使变径齿轮的中轴在调节槽内远离定齿轮时，由于可调齿齿链长度本身是不变的，可调齿齿链便会对滑齿反作用力，使齿径变小，同样起到变径的效果，此时滑齿对滑座施加向下的力，滑座受滑动配合的牵制远离齿轮盘，定
位盘受力对压力弹簧进行挤压。当通过外力使变径齿轮的中轴在调节槽内靠近定齿轮移动时，由于不受可调齿齿链的作用力，压力弹簧推动定位盘靠近齿轮盘，此时滑台对滑齿施加力，滑齿受力向外移，使齿径变大；
63.5、本实施例提供的变径齿轮以及可调齿齿链成本较低。设备由各部件拼合而成，便于更换部件和维护。各部件形状、缺口、槽孔均能通过常规切削等加工而成，无复杂异形结构，非常便于加工生产，使得生产成本和维修成本也大大较低；
64.6、由于变径齿轮设有防滑限位槽，且限位槽与外接齿条的齿宽度相配合，将齿条的齿限制在限位槽内，其一是避免齿条与两侧的齿轮盘发生摩擦，使齿轮齿条运行流畅，其二是限位槽使齿条在限定在特定的区域内，防止了打滑；
65.7、经过试验，在变径齿轮的中轴上输入动力，在定齿轮的中轴上接收动力，移动变径齿轮的中轴获得了变速效果，同时也实现了变速平滑、传输稳定的效果。
66.实施例3，参见附图20-21，一种电动变速器，由两变径齿轮、支架、可调齿齿链、两动力推缸组成，两变径齿轮通过其中轴与轴承安装在支架的两端，并通过可调齿齿链将其连接，两变径齿轮靠定位盘的外侧均连接有动力推缸。
67.所述的变径齿轮与实施例2中技术方案相同。
68.所述的可调齿齿链与实施例1中技术方案相同。
69.所述定位盘与动力推缸连接方式是指，动力推缸的输出轴与动力轴承的内环连接，动力轴承的外环与一柱状连接筒连接，连接筒的另一端固定在定位盘中部。
70.所述的动力推缸为汽缸、液压缸或电动推缸。
71.就本实施例进一步说明：1、当外部动力输入到其中一个中轴时，该变径齿轮发生转动，可调齿齿链便带动另一变径齿轮转动，从而输出动力；2、由于设有动力推缸，当推缸延伸输出轴，在连接筒的推动下定位盘靠近齿轮盘实现齿径变大，同理，当推缸输出轴收缩时实现齿径变小；3、由于设有动力轴承，变径齿轮发生转动时转动的力通过连接筒传递到动力轴承外环截止，内环不受影响，确保推缸输出稳定； 4、注意的是，由于可调齿齿链长度不变，当一个变径齿轮齿径变大时另一变径齿轮应当齿径变小。当然，也可在支架与中轴交接处设调节槽（参考实施例2）；5、采用两变径齿轮时，应当注意主动轮的滑齿垂面（陡面）对调节齿施加力，调节齿再对从动轮的滑齿垂面施加力，传动效果更佳（如附图21所示），若采用主动轮滑齿的斜面对调节齿施加力，则容易打滑。
72.实施例4，参见附图22，一种电动变速器，由第一变径齿轮、第二变径齿轮、支架、可调齿齿链、动力推缸组成，第一、第二变径齿轮通过其中轴与轴承安装在支架的两端，并通过可调齿齿链将其连接。
73.所述第一变径齿轮靠定位盘的外侧连接有动力推缸（与实施例3中相同）。所述定位盘与动力推缸连接方式是指，动力推缸的输出轴与动力轴承的内环连接，动力轴承的外环与一柱状连接筒连接，连接筒的另一端固定在定位盘中部。第一变径齿轮为主动轮。
74.所述第二变径齿轮依靠调节装置9对定位盘施加力以调节滑齿，所述的调节装置是指，在中轴的上设有固定座9-1，在固定座与定位盘之间的中轴上套装有压力弹簧9-2。第二变径齿轮为被动轮
75.所述的可调齿齿链与实施例1中技术方案相同。
76.就本实施例进一步说明：
77.1、本实施例利用动力推缸推拉定位盘实现第一变径齿轮的齿径调节，由于齿径大小的变化会影响链条的变化，第二变径齿轮种的调节装置变进行自适应调节，即：动力推缸推动定位盘
→
第一变径齿轮齿径变大
→
第二变径齿轮齿径变小
→
第二变径齿轮定位盘压缩弹簧，反之，动力推缸拉动定位盘
→
第一变径齿轮齿径变小
→
第二变径齿轮定位盘释放弹簧
→
第二变径齿轮齿径变大；
78.2、由于在滑齿顶部设有斜面（一侧为斜面一侧为陡面），陡面使滑齿能带动链齿。斜面使得链齿能够从后方越过滑齿，一方面实现了齿轮与齿条的自适应调节，另一方面使得本变速器为单向传动。如附图21所示，当主动轮18的转速大于被动轮19时正常传动。若主动轮减速，被动轮的转速大于主动轮转速时，被动轮滑齿的斜面与链齿接触会将经过的链齿顶起，从而完全空转，不受主动轮的限制，可大大提高动力的有效输出；
79.3、由于存在上述特性，可以实现多种动力的高速切换而不会有顿挫。例如在高速旋转的时候主动轮突然失去动力，被动轮也不会马上停止，会因惯性而继续旋转，这时候主动轮切换动力源，即使主动轮完全不转也不影响到被动轮的旋转，切换动力源后主动轮进行提速，当主动轮输出的动力转速与被动轮的转速相等是进行啮合，大于被动轮转速时进行动力输出；
80.4、由于存在上述2中特性，也可实现混合动力平稳有效输出，例如在被动轮中轴一端链接电机，中轴另一端链接输出设备，主动轮链接发动机，就可实现两套动力同时输出，也可以单个动力输出。当电机工作时，电机带动被动轮完全自传，而不需要做任何切换和调整。当发动机工作时，由于电机的特性，不工作也可以转动，发动机带动被动轮和电机同时转动，也不需要任何切换和调整。当发动机和电机同时工作时，发动机带动的主动轮输出的转速必须要大于被动轮电机所输出的转速才会把动力输出到被动轮，所以不会因为转速不同互相影响导致不能正常输出动力，当电机输动力大时，发动机可通过变速来改变动力差辅助电机进行工作，当电机输出功率小时，发动机带动被动轮工作以减小电机的阻力。从而实现两种动力同时输出动力也可以实现平顺的动力输出，和动力输出的最大化。
81.5、由于存在上述2中特性，也可以在主动轮前段加入不同比例的固定变速齿轮进行进行切换以实现更大的变速比例，例如：刚开始工作，主动轮为最小直径，被动轮为最大直径，输出较大的力，但转速较低。当通过变速提速后，被动轮最小直径，主动轮最大直径，这时不能再进行变速。比如发动机与主动轮是1:1,主动轮与被动轮是1:2，这时将主动轮切换到最小直径，被动轮为最大直径，被动轮转速大于主动轮，被动轮空转不受主动轮影响，这时将发动机与主动轮的链接换成1:2的固定齿轮上。这时又可以进行新的一轮变速。反之同理。
82.综上所述，本专利所保护的可调齿齿链主要应用于不同的变径齿轮，以上仅为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用斯型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。