CN211852729U - 变径链条环轮以及变径链条环轮变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变径链条环轮，包括同轴线相对称的两个锥形盘，锥形盘之间的链条以及锥形盘中心通孔内的卷链轴；所述链条的内端连接在所述卷链轴上，所述链条的外端通过缺口伸出锥形面并且环绕锥形面一周后与两滑槽内的两滑块连接，链条在两个所述锥形面上周向环绕形成链条环。其优点为：因为本变径链条环轮的链条环的直径和周长都能够变化所以本变径链条环轮作为机械传动件时其效果与理想变径齿轮所达到的变速传动效果一样。本实用新型还公开了一种变径链条环轮变速器，包括上述变径链条环轮和传动件。其优点为：其作为汽车的变速器时其既具有手动挡传动效率高扭矩大的优点又具有机械无级变速器（CVT）变速连续平顺且体积小的优点。

Description

变径链条环轮以及变径链条环轮变速器

技术领域

本实用新型涉及机械传动装置，尤其涉及用于机械变速传动的变径链条环轮以及变径链条环轮变速器。

背景技术

在机械传动领域中，将转速高效高扭矩地传递的最常用传动件为齿轮、链轮和链条等，传动方式分别为齿轮之间的啮合传动以及链轮链条的链传动，但因为传统的齿轮和链轮等传动件的直径都是固定不变的，所以以上两种传动方式都只能进行固定比速传动，如果要进行不同比速的变速传动则需要使用多套齿轮副或者链条副交替工作，但其交替工作需要使用多套复杂的离合器配合而且其比速的变化是间断不连续的。需要进行比速变化的传动领域最重要的也是最常见的就是汽车上的变速器，传统的汽车变速器分为手动变速器和自动变速器。自动变速器大致分别是液力自动变速器、电控机械自动变速器、双离合自动变速器、机械无级自动变速器。受制于传统齿轮或者链轮的直径无法改变的局限导致传统的汽车变速器都具有很多明显缺点。手动变速器的缺点是操作不方便，档位少且换挡时顿挫感太强而不平顺；液力自动变速器的缺点是结构复杂、成本高、扭矩太小和传动效率低（因为液力变矩器的传动效率低）；电控机械自动变速器的缺点是换挡具有顿挫感（因为传动方式的本质和手动变速器的原理一样）而且对电控系统的要求非常高；双离合自动变速器的缺点是体积大、档位少且也具有顿挫感（因为传动方式的本质和手动变速器的原理也一样）、故障率高；机械无级自动变速器因为采用的是相对的锥形盘的光滑面夹持钢带利用钢带和锥形面之间的摩擦力进行传动，导致其缺点是荷载小和容易打滑以及链条的制造成本高等。且以上传统的变速器除了机械无级变速器外其它的变速器都需要多个离合器配合，而离合器的工作时也容易出现打滑和烧毁的缺点等。由于以上的原因，多年来人们一直在努力寻找办法想设计一种直径和齿数都能够根据各种变速的需要而改变的理想变径齿轮，从而实现载荷大、不易打滑的高效无级变速。

实用新型内容

本实用新型提供一种变径链条环轮以及变径链条环轮变速器，其中变径链条环轮上的链条环的直径和周长能够根据需要而进行调整和改变，包括有变径链条环轮的变径链条环轮变速器其传动效率高、扭矩大，变速连续平顺。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案一方面如下：

一种变径链条环轮，包括同轴线相对称的两个锥形盘，锥形盘之间的链条以及锥形盘中心通孔内的卷链轴；两所述锥形盘的锥形面相对置，在所述锥形面的母线走向上设有滑槽和靠近锥形面小端且贯通中心通孔的缺口；所述卷链轴上卷绕有所述链条，所述链条的内端连接在所述卷链轴上，所述链条的外端通过缺口伸出锥形面并且环绕锥形面一周后与两滑槽内的两滑块连接，链条在两个所述锥形面上周向环绕形成链条环；在外力作用下，所述卷链轴能相对所述锥形盘转动从而对链条进行卷绕或者释放，两所述锥形盘中至少一个能相对所述卷链轴作轴向移动；当两所述锥形盘相互远离时，所述卷链轴作卷绕链条的转动；当两所述锥形盘相互靠近时，所述卷链轴作释放链条的转动。

作为优选方案，所述锥形盘整体呈设有中心通孔和锥形面的旋转体结构。所述缺口与所述滑槽相邻。所述滑槽中设有与之相适配的滑块，所述滑块能在所述滑槽中滑动不能偏离所述滑槽，所述链条环的外端头的两侧直接或间接地分别连接在所述滑块上。

因为所述链条环的宽度是不变的以及所述链条环外端头上的所述滑块能在所述滑槽中滑动，所以在外力作用下当两所述锥形盘相互靠近并转动所述卷链轴释放所述链条时所述链条环的直径就变大，反之在外力作用下当两所述锥形盘相互远离并转动所述卷链轴卷绕所述链条时所述链条环的直径就变小。

所述链条既可以为滚子链条也可以为齿形链条还可以为其它能够卷绕并适配的带状体。

进一步地，为了增强两所述锥形盘相互对置的稳定性，作为优选方案，所述锥形盘的中心通孔与所述卷链轴之间设有含有中心孔的外轴，所述外轴可转动地套在所述卷链轴的外周；所述锥形盘的中心通孔与所述外轴上设置有相适配的凸缘和滑槽孔，锥形盘只能在所述外轴上轴向滑动而不能相对所述外轴转动。在所述外轴位于所述锥形盘中心通孔内的外轴壁上设有开口，所述开口将所述外轴的轴壁内外贯通并与所述锥形盘上的所述缺口相连通。

作为一种备选方案，为了增大所述卷链轴卷绕所述链条的稳定性，所述锥形盘或者所述外轴与所述卷链轴之间设有卷簧。所述卷簧对所述卷链轴施加卷绕链条的卷绕力。

作为一种实施方案，两所述锥形盘中至少一个的外端设有推拉器，所述推拉器能对所述锥形盘施加轴向的推拉力。

进一步地，为了提高对卷链轴转动的调控性，作为优选方案，在所述外轴内设有中心轴，所述中心轴与所述卷链轴直接或间接地同轴线连接，所述中心轴能在所述外轴的中心孔内转动。

作为优选方案，在所述外轴的外围或者在所述外轴的中心孔内所述中心轴和所述外轴的轴壁之间设有滑套，所述滑套能相对所述外轴和所述中心轴作轴向滑动；所述中心轴上设有至少一个螺旋槽孔或者直槽孔；在位于所述中心轴外周附近的外轴轴壁上设有至少一个直槽孔或者螺旋槽孔；所述螺旋槽孔和所述直槽孔中设有推动杆，推动杆能在所述螺旋槽孔中沿螺旋方向移动，推动杆的两端穿过中心轴、外轴和滑套。

所述滑套带着所述推动杆在作轴向滑动时，所述推动杆在螺旋槽孔中作轴向的螺旋方向移动，所述推动杆螺旋方向移动产生的螺旋扭转力使得所述中心轴相对所述外轴转动，因此通过外力对滑套进行轴向的滑动调控就能达到对卷链轴的转动调控。

作为一种实施方式，所述卷链轴与所述中心轴也可以设为整体结构。

作为一种备选方案，所述外轴和所述中心轴之间设有卷簧，所述卷簧对所述中心轴施加带动所述卷链轴卷绕链条的卷绕力。

进一步地，为了减少所述螺旋槽孔的圈数和长度或者减少所述外轴和所述中心轴之间的卷簧的圈数和长度，作为一种优选方案，在所述卷链轴和所述中心轴之间设有变速装置，所述变速装置为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮架和齿圈，所述太阳齿轮与所述卷链轴相连，所述行星齿轮与所述中心轴相连，所述齿圈通过设置在其外围的变速装置外壳与所述外轴直接或间接相连。

所述变速装置使得同一时间内所述中心轴旋转的角度小于所述卷链轴旋转的角度。如果所述中心轴和所述卷链轴之间没有设置变速装置而是直接相连，则将所述链条从最大释放状态（或者卷绕状态）卷绕（或者释放）到最大卷绕状态（或者释放状态）的过程中所述中心轴和所述卷链轴旋转的角度相等。如果所述中心轴和所述卷链轴之间通过设置有变速装置而使得同一时间内所述中心轴旋转的角度小于所述卷链轴旋转的角度，则将所述链条从最大释放状态（或者卷绕状态）卷绕（或者释放）到最大卷绕状态（或者释放状态）的过程中所述中心轴需要旋转的角度则小于所述卷链轴旋转的角度，则所需要的所述螺旋槽孔的圈数也同程度地减少。因为在螺旋槽孔的螺距和直径不变的情况下螺旋槽孔的圈数越少则螺旋槽孔的长度就越短，所以当在所述中心轴和所述卷链轴之间设置有变速装置后则可以减少所述中心轴上所述螺旋槽孔的圈数和长度，进而可以减小整个中心轴以及外轴的长度。

本变径链条环轮的优点为：当链条环转动的角速度恒定时操作推拉器移动锥形盘和同时转动卷链轴能同时改变链条环的直径和周长从而达到改变链条环旋转的线速度。由于本变径链条环轮作为机械传动件时是由其链条环直接与外界的齿轮或者传动带啮合传动，所以本变径链条环轮用在机械传动领域作为机械传动件时其传动的效果与设想中的直径和齿数都能根据需要而同步改变的理想变径齿轮所达到的变速传动效果一样。

本实用新型提供的技术方案第二方面为：一种变径链条环轮变速器，包括上述变径链条环轮和传动件，传动件设置在所述变径链条环轮的一侧；所述传动件包括与所述变径链条环轮的链条环相适配的齿轮或传动带。

作为一种实施例，所述齿轮由轮盘和轮齿组成。所述齿轮的轮齿为活齿结构的轮齿；所述轮盘的外围上开设有多个齿孔，所述轮齿安装在所述齿孔中；所述轮齿的外端结构能与所述链条环的链节相啮合；所述轮盘内设有弹簧，所述弹簧的上端抵触在所述轮齿的底部，弹簧的下端抵触在所述轮盘的内部壁上；所述轮齿能在所述齿孔中滑动。所述齿轮安装在齿轮轴上；所述齿轮轴的两端分别设有齿轮架；所述齿轮架呈矩形框状结构；所述齿轮架中设有轴套，所述齿轮轴的两端安装在所述轴套上。在所述轴套与所述齿轮架之间设有弹簧；所述弹簧对所述轴套的抵压使得所述齿轮与所述链条环相抵触。所述轴套能在所述齿轮架中左右平行滑动。

作为一种优选方案，所述链条为滚子链条。所述齿轮为双排齿或者多排齿齿轮。所述齿轮和所述链条环相互外切啮合。

进一步地，上述变径链条环轮变速器，为了增大变速范围，所述变径链条环轮平行设有左右两套，在左右两套所述变径链条环轮之间设有所述传动件，所述传动件与两所述变径链条环轮上的链条环作相适配的传动接触。

本变径链条环轮变速器的有益效果是：因为链条环的直径能够线性改变所以链条环输出的速度也是线性变化的；传动时，因为链条环和齿轮的传动配合与传统刚性齿轮之间的传动配合类似且都是刚性且连续的，所以传动效率高且扭矩大。所以当本变径链条环轮变速器作为汽车的变速器时其既具有传统手动挡传动效率高扭矩大的优点又具有机械无级变速器（CVT）变速连续平顺且体积小的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的锥形盘的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的立体结构示意图。

图4为本实用新型实施例的卷链轴的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时其与卷链轴之间配合的结构示意图。

图6为图5的立体结构示意图。

图7为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时变径链条环轮实施例一的结构示意图。

图8为图7的立体结构示意图。

图9为图7的A-A剖视图。

图10为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互靠拢状态时其与卷链轴之间配合的结构示意图。

图11为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互靠拢状态时变径链条环轮实施例一的结构示意图。

图12为图11的B-B剖视图。

图13为本实用新型实施例的外轴的立体结构结构示意图。

图14为本实用新型实施例的外轴与卷链轴之间配合的立体结构示意图。

图15为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时其与卷链轴和外轴之间配合的立体结构示意图。

图16为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时的变径链条环轮实施例二的结构示意图。

图17为图16的C-C剖视图中锥形盘、链条、外轴、链条环以及滑块之间的配合示意图。

图18为图16仰视图中卷簧与锥形盘、外轴和卷链轴之间配合的结构示意图。

图19为本实用新型实施例的卷链轴和中心轴之间配合的结构示意图。

图20为本实用新型实施例的卷链轴、中心轴、推动杆相互配合的立体结构示意图。

图21本实用新型实施例的卷链轴、中心轴、外轴以及推动杆之间配合的立体结构示意图。

图22为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时变径链条环轮实施例三的结构示意图。

图23为图19的左视图。

图24为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互靠拢状态时变径链条环轮实施例三的结构示意图。

图25为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时变径链条环轮实施例四的结构示意图。

图26为本实用新型实施例的卷链轴和中心轴之间的变速装置（行星齿轮机构）与卷链轴、中心轴、外轴之间配合的结构示意图。

图27为本实用新型实施例的行星齿轮机构中的行星齿轮、太阳齿轮、齿圈、行星齿轮架与卷链轴和中心轴配合的立体结构示意图。

图28为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互远离状态时变径链条环轮和齿轮之间配合的示意图。

图29为图28的立体示意图。

图30为本实用新型实施例的两锥形盘处于相互靠拢状态时变径链条环轮和齿轮之间配合的示意图。

图31为本实用新型实施例的齿轮的结构以及齿轮和链条环相互啮合的局部剖视放大图。

图32为本实用新型实施例的当左变径链条环轮的两锥形盘处于相互远离状态右变径链条环轮的两锥形盘处于相互靠拢状态时变径链条环轮变速器实施例二的结构示意图。

图33为本实用新型实施例的当左变径链条环轮的两锥形盘处于相互靠拢状态右变径链条环轮的两锥形盘处于相互远离状态时变径链条环轮变速器实施例二的结构示意图。

图34为本实用新型实施例的变径链条环轮变速器实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图用实施例对本实用新型公开的变径链条环轮以及变径链条环轮变速器分别作进一步详细说明：

为了便于直观说明，以下几种实施例中涉及到相同的零部件均采用一致的附图标记进行说明。

变径链条环轮实施例一

如图1至图12所示，本变径链条环轮其结构主要由同轴线相对称的两个锥形盘1，锥形盘1之间的链条4以及锥形盘1中心通孔内的卷链轴21构成；两锥形盘1的锥形面相对置，在锥形面的母线走向上设有滑槽50和靠近锥形面小端且贯通中心通孔的缺口10；卷链轴21上卷绕有链条4，所述链条4的内端连接在卷链轴21上，链条4的外端通过缺口10伸出锥形面并且环绕锥形面一周后与两滑槽50内的两滑块5连接，链条4在两个锥形面上周向环绕形成链条环41；在外力作用下，卷链轴21能相对锥形盘1转动从而对链条4进行卷绕或者释放，两锥形盘1中至少一个能相对卷链轴21作轴向移动；当两锥形盘1相互远离时，卷链轴21作卷绕链条4的转动；当两锥形盘1相互靠近时，卷链轴21作释放链条4的转动。

如5至图11所示，同轴线相对称的两个锥形盘1的锥形面相对置使得两个锥形盘1上的滑槽50也相对置，这样使得安装在相对置的两个滑槽50中的两个滑块5也相对置，两个滑块5的对置结构才能使得链条环41的外端头与卷链轴21平行从而保证整个链条环41完整和稳定而不会扭曲变形。

如图1至图3所示，锥形盘1整体呈设有中心通孔和锥形面的旋转体结构。缺口10与滑槽50相邻。如图2、图3、图7、图8、图11和图12所示，滑槽50中设有与之相适配的滑块5，滑块5能在滑槽50中能沿着滑槽50的走向滑动而不能偏离滑槽50，链条环41的外端头的两侧直接或间接地分别连接在滑块5上。滑槽50的横截面呈T形或者L形，滑块5的结构与滑槽50相适配，所以滑块5能在滑槽50中滑动而不能偏离滑槽50。

链条4既可以为滚子链条也可以为齿形链条还可以为其它能够卷绕并适配的带状体。

在本实施例中链条环41的直径和周长变化的原理是这样的：如图7至图12所示，因为链条环41的宽度是不变的以及链条环41外端头上的滑块5只能在滑槽50中沿着滑槽50的走向滑动，所以在外力推动两锥形盘1相互靠近并使卷链轴21进行释放链条4的转动时链条环41的两侧以及两滑槽50中的两对置的滑块5便受到两锥形盘1的两锥形面的挤压力，在两锥形面的挤压以及在卷链轴21向外释放链条4长度的作用下链条环41的直径和周长就变大，反之在外力作用下当两锥形盘1相互远离并使卷链轴21进行卷绕链条4的转动时链条环41的直径和周长就变小。

在本实施例中如果本链条轮作为传动装置在进行较大荷载工作时，卷链轴21和锥形盘1之间的相互接触面具有适度的摩擦力。本链条轮作为传动装置在进行工作时链条环41怎么进行传动工作其原理请参考后面的变径链条环轮变速器的工作原理。

变径链条环轮实施例二

在变径链条环轮实施例一的基本结构基础上，如图13至图17所示，为了增强两锥形盘相互对置的稳定性，锥形盘1的中心通孔与卷链轴21之间设有含有中心孔的外轴3，外轴3可转动地套在卷链轴21的外周；锥形盘1的中心通孔与外轴3上设置有相适配的凸缘和滑槽孔，锥形盘1只能在外轴3上轴向滑动而不能相对外轴3转动。在外轴3位于锥形盘1的中心通孔内的外轴壁上设有开口300，开口300将外轴3的轴壁内外贯通并与锥形盘1上的缺口10相连通。

因为锥形盘1的中心通孔与外轴3上设置有相适配的凸缘和滑槽孔，锥形盘1只能在外轴3上轴向滑动而不能相对外轴3转动，所以两锥形盘1在外轴3上进行相互远离或者靠拢滑动时两锥形盘1锥形面上的两滑槽50相互之间能始终保持相互对置。

如图18所示，本实施例中，为了增大卷链轴21卷绕链条4的稳定性，锥形盘1或者外轴3与卷链轴21之间设有卷簧22。卷簧22对卷链轴21施加卷绕链条4的卷绕力。卷簧22的作用能保证本实施例中的链条环41在直径和周长发生变化的过程中始终处于绷紧状态。

如图16所示，为了增强对两锥形盘1相互远离或者靠拢的机械操控性，在两锥形盘1中至少一个的外端设有推拉器8，推拉器8能对所述锥形盘1施加轴向的推力或者拉力。推拉器8的原理既可以是机械拨叉的原理也可以是推拉杆的原理或者其它现有技术中的推拉或者弹性力原理，在此不赘述。

变径链条环轮实施例三

在变径链条环轮实施例二的基础之上，如图19至图24所示，为了提高对卷链轴转动的调控性，在外轴3内设有中心轴2，中心轴2与卷链轴21直接或间接地同轴线连接，中心轴2能在外轴3的中心孔内转动；在外轴3的外围或者在外轴3的中心孔内中心轴2和外轴3的轴壁之间设有滑套6，滑套6能相对外轴3和中心轴2作轴向滑动；中心轴2上设有至少一个螺旋槽孔20或者直槽孔30；在位于中心轴2外周附近的外轴3轴壁上设有至少一个直槽孔30或者螺旋槽孔20；螺旋槽孔20和直槽孔30中设有推动杆7，推动杆7能在螺旋槽孔20中沿螺旋方向移动，推动杆7的两端穿过中心轴2、外轴3和滑套6。

如果外轴3上设的为直槽孔30时中心轴2上设的为螺旋槽孔20，如果外轴3上设的为螺旋槽孔20时中心轴2上设的就为直槽孔30，还可以如果外轴3上设的为一定螺旋方向的螺旋槽孔时中心轴2上设的为与前者螺旋方向相反的螺旋槽孔。

如果外轴3上设的为直槽孔30时中心轴2上设的为螺旋槽孔20或者如果外轴3上设的为螺旋槽孔20时中心轴2上设的就为直槽孔30，滑动滑套6进行调控操作卷链轴21的原理如下：

在外力作用下，当推拉滑套6作轴向上滑动时，滑套6带动推动杆7只能在直槽孔30中沿着孔壁作轴向的直线方向移动，而推动杆7在螺旋槽孔20中又只能沿着螺旋槽孔20的槽壁作螺旋方向移动，所以当滑套6轴向滑动时推动杆7就扭动中心轴2使其相对外轴3转动，中心轴2的转动便带动卷链轴21进行卷绕或者释放链条4的转动。因此通过外力对滑套6进行轴向的移动调控就能达到对卷链轴2卷绕或者释放链条4的调控，使得链条环41在其直径和周长发生改变的过程中始终处于绷紧的状态。外力推拉滑套6滑动的方式可以采取和推拉器8类似的结构原理。

如果外轴3上设的为一定螺旋方向的螺旋槽孔时中心轴2上设的为与前者螺旋方向相反的螺旋槽孔，滑动滑套6进行调控操作卷链轴21的原理如下：

因为外轴3上的螺旋槽孔的螺旋方向和中心轴2上的螺旋槽孔的螺旋方向相反，所以推动杆7对外轴3施加的扭转力与推动杆7同时对中心轴2施加的扭转力在周向上的分力就相反，所以当滑套6轴向滑动时推动杆7就扭动中心轴2相对外轴3转动，从而同样达到对卷链轴2的转动调控。

在本实施例中链条环的直径和周长是这样变化的：

如图22和图24所示，因为链条环41的宽度和链条环41的外端头的长度是不变的，所以在推拉器8向内推动两锥形盘1逐渐相互靠拢的过程中滑槽50中的两滑块5便在两滑槽50的挤压下同步向锥形盘1的外径方向滑动，同时整个链条环41也因其两侧受到两锥形面的挤压而沿着锥形面同步向外滑动，链条环41沿着锥形面向外滑动的力便对卷绕在卷链轴21上的链条4施加向外释放的拉力；同时在推拉器8向内推动两锥形盘1逐渐相互靠拢的过程中同时在传动轴3上向下滑动滑套6，滑套6的同时滑动便使得中心轴2带动卷链轴21作释放链条4的转动；在卷链轴21作释放链条4的转动和链条环41对链条4施加拉力的同时作用下，卷绕在卷链轴21上的链长就逐渐被释放而减小，链条环41的链长和直径就逐渐变大。如果在此过程中外界通过中心轴3输入并传递给链条环41旋转的角速度不变，由于链条环41的直径和周长的逐渐变大则链条环41旋转的线速度就逐渐变大。反之，在推拉器8向外拉动两锥形盘1逐渐相互远离的过程中滑槽50中的两滑块5便在两滑槽50的拉力下同时向锥形盘1的内径方向滑动，两滑块5向内滑动便带动链条环41的外端头沿着锥形面的母线向内滑动，同时在推拉器8向外拉动两锥形盘1逐渐相互远离的过程中同时在传动轴3上向上滑动滑套6，滑套6的同时滑动便使得中心轴2带动卷链轴21作卷绕链条4的转动；在卷链轴21作卷绕链条4的转动和链条环41外端头向内滑动的同时作用下，卷绕在卷链轴21上的链长就逐渐增大，链条环41的链长和直径就逐渐变小。如果在此过程中外界通过中心轴3输入并传递给链条环41旋转的角速度不变，由于链条环41的直径和周长的逐渐变小则链条环41旋转的线速度就逐渐变小。

如图9、图17、图22、图24和图31所示，在操作推拉器8和滑套6而使链条环41的周长发生伸长或者缩短的改变过程中，操作的幅度大小控制在每个操作周期而改变后的链条环41的周长都等于链节的整数倍，这样就能使得位于滑槽50附近的链条环41上的相邻链条滚子411之间的间隔和整个链条环41其它部位上的相邻链条滚子411之间的间隔相等。

作为一种实施方式，卷链轴2与中心轴21也可以设为整体结构。

作为一种实施方式，外轴3和中心轴2之间也可以设有卷簧22，卷簧对中心轴2施加带动卷链轴21卷绕链条4的卷绕力。

变径链条环轮实施例四

在变径链条环轮实施例三的原理基础之上，如图25至图27所示，为了减少螺旋槽孔20的圈数和长度，在卷链轴21和中心轴2之间设有变速装置34，变速装置34为行星齿轮机构，行星齿轮机构包括太阳齿轮39、行星齿轮37、行星齿轮架38和齿圈36，太阳齿轮39与卷链轴21相连，行星齿轮37与中心轴2相连，齿圈36通过设置在其外围的变速装置外壳35与外轴3直接或间接相连。

变速装置34使得同一时间内中心轴2旋转的角度小于卷链轴21旋转的角度。如果中心轴2和卷链轴21之间没有设置变速装置34而是直接相连，则将链条4从最大释放状态（或者卷绕状态）卷绕（或者释放）到最大卷绕状态（或者释放状态）的过程中中心轴2和卷链轴21旋转的角度相等。如果中心轴2和卷链轴21之间通过设置有变速装置34而使得同一时间内中心轴2旋转的角度小于卷链轴21旋转的角度，则将链条4从最大释放状态（或者卷绕状态）卷绕（或者释放）到最大卷绕状态（或者释放状态）的过程中中心轴2需要旋转的角度则小于卷链轴21旋转的角度，则所需要的螺旋槽孔20的圈数也同程度地减少。因为在螺旋槽孔20的螺距和直径不变的情况下螺旋槽孔20的圈数越少则螺旋槽孔20的长度就越短，所以当在中心轴2和卷链轴21之间设置有变速装置34后则可以减少中心轴2或者外轴3上螺旋槽孔20的圈数和长度，进而可以减小整个中心轴2以及外轴3的长度。

本实用新型还公开了一种变径链条环轮变速器，具体实施方式如下：

为了便于直观说明，以下几种实施例中涉及到与上述变径链条环轮111相同的零部件均采用与其一致的附图标记进行说明。

变径链条环轮变速器实施例一

如图28－31所示：一种变径链条环轮变速器，主要由一套变径链条环轮111和齿轮构成。变径链条环轮111的一侧设有齿轮；齿轮由轮盘9和轮齿91组成。如图22所示，齿轮的轮齿91为可伸缩的活齿；轮盘9的外围上开设有多个齿孔，轮齿91安装在齿孔中；轮齿91的外端结构能与链条环41的链节相啮合；轮盘9内设有弹簧，弹簧的上端抵触在轮齿91的底部，弹簧的下端抵触在轮盘9的内部壁上；轮齿91能在齿孔中滑动。如图19至图21所示，齿轮安装在齿轮轴上；齿轮轴的两端分别设有齿轮架92；齿轮架92呈矩形框状结构；齿轮架92中设有轴套93，齿轮轴的两端安装在轴套93上；轴套93能在齿轮架92中左右平行滑动。在轴套93与齿轮架92之间设有压簧95；压簧95对轴套93的抵压使得齿轮与链条环41相抵触。

在上述几种变径链条环轮实施例中公开的变径链条环轮111工作的原理基础上，本实施例是这样变速并输出的：

如图28至图30所示，当链条环41的直径增大，则链条环41与齿轮啮合的同时推动齿轮向外同步移动；当链条环41的直径变小，则压簧95推动齿轮向内同步移动，整个过程中始终保持齿轮和链条环41之间相互啮合。当外界输入并传递给链条环41旋转的角速度不变的过程中，如果链条环41的直径改变则其传动给齿轮的线速度就改变，因为齿轮的直径不变，所以齿轮旋转的角速度就同倍改变，齿轮通过齿轮轴向外输出的转速就改变。通过齿轮轴向外输出转速的方式可以通过万向节的传动而输出。万向节的传动原理为现有技术，在此不赘述。

变径链条环轮变速器实施例二

如图32、图33所示，本实施例中其所包括的各部件的结构以及部件之间相互连接关系与上述变径链条环轮变速器基本相同，所不同的是：变径链条环轮（111）平行设有左右两套，在左右两套变径链条环轮（111）之间设置传动件，传动件设为与两变径链条环轮（111）上的链条环（41）作相啮合的齿轮。

在上述几种变径链条环轮实施例和变径链条环轮变速器实施例一的工作原理基础之上，本实施例是这样运行和变速的：

如图32和33所示，当左链条环41的直径在逐渐变大的过程中右链条环41的直径就逐渐变小，同时齿轮在左链条环41直径增大而产生的推动作用下同步右移；反之当左链条环41的直径在逐渐变小的过程中右链条环41的直径就逐渐变大，同时齿轮同步左移。由于齿轮的传动作用，右链条环41的线速度和左链条环41的线速度始终相等。在左链条环41的直径逐渐变大右链条环41的直径逐渐变小的过程中，如果外界输入给左变径链条环轮111恒定不变的角速度，则左链条环41旋转的线速度就逐渐变大；同时由于右链条环41的线速度和左链条环41的线速度相等的原因使得右链条环41的线速度也逐渐变大，又由于右链条环41的直径逐渐变小而线速度却逐渐变大所以其旋转的角速度就逐渐变得更大，所以同时右变径链条环轮111向外输出的角速度就逐渐变得更大。同理，输出的角速度变小的原理反推即可。本实施例相对变径链条环轮变速器实施例一的优点是：变速范围更大；左变径链条环轮111和右变径链条环轮111之间的齿轮传动件在传动时不需要外界辅助装置对齿轮进行左右移动。

为了增加齿轮的强度，如图28至图33所示，上述变径链条环轮变速器实施例一和变径链条环轮变速器实施例一中的齿轮可以设为双排齿或者多排齿齿轮。如图31所示，齿轮和链条环41相互外切啮合；啮合部位的轮齿91被相邻的两个链条滚子411咬合；啮合部位的链条滚子411被相邻的两个轮齿91咬合。

变径链条环轮变速器实施例四

如图34所示，在本实施例提供了变径链条环轮变速器的再一种实施方式，其公开的变径链条环轮变速器与图32和图33所示的变径链条环轮变速器实施例二的实施方式基本相同，所不同的是采用与链条环41相适配的传动带44套在链条环41上进行传动变速，传动带44与链条环41相啮合，其原理与现有技术中CVT无级变速器类似，在此不赘述。

在以上说明书和附图中描述的内容仅仅是示意性的而不出于限定目的而给出。尽管在上文中已经结合附图对本实用新型的特定实施例进行了详细描述和说明，但是对本领域的的技术人员来说，显然可以在不脱离本实用新型精神的前提下对本实用新型作出各种各样的修改和变化。为使本实用新型得到有效的保护，本实用新型所附的权利要求书将试图覆盖所有落于本实用新型精神内的各种修改和变化的技术方案。

Claims (10)

1.一种变径链条环轮，其特征在于：包括同轴线相对称的两个锥形盘（1），锥形盘（1）之间的链条（4）以及锥形盘（1）中心通孔内的卷链轴（21）；两所述锥形盘（1）的锥形面相对置，在所述锥形面的母线走向上设有滑槽（50）和靠近锥形面小端且贯通中心通孔的缺口（10）；所述卷链轴（21）上卷绕有所述链条（4），所述链条（4）的内端连接在所述卷链轴（21）上，所述链条（4）的外端通过缺口（10）伸出锥形面并且环绕锥形面一周后与两滑槽（50）内的两滑块（5）连接，链条（4）在两个所述锥形面上周向环绕形成链条环（41）；在外力作用下，所述卷链轴（21）能相对所述锥形盘（1）转动从而对链条（4）进行卷绕或者释放，两所述锥形盘（1）中至少一个能相对所述卷链轴（21）作轴向移动；当两所述锥形盘（1）相互远离时，所述卷链轴（21）作卷绕链条（4）的转动；当两所述锥形盘（1）相互靠近时，所述卷链轴（21）作释放链条（4）的转动。

2.根据权利要求1所述的变径链条环轮，其特征在于：所述滑槽（50）中设有与之相适配的滑块（5），所述滑块（5）能在所述滑槽（50）中滑动而不能偏离所述滑槽（50），所述链条环（41）的外端头的两侧直接或间接地分别连接在所述滑块（5）上。

3.根据权利要求1所述的变径链条环轮，其特征在于：所述锥形盘（1）的中心通孔与所述卷链轴（21）之间设有含有中心孔的外轴（3），所述外轴（3）可转动地套在所述卷链轴（21）的外周；所述锥形盘（1）的中心通孔与所述外轴（3）上设置有相适配的凸缘和滑槽孔，锥形盘（1）只能在所述外轴（3）上轴向滑动而不能相对所述外轴（3）转动。

4.根据权利要求3所述的变径链条环轮，其特征在于：所述锥形盘（1）或者所述外轴（3）与所述卷链轴（21）之间设有卷簧（22）。

5.根据权利要求3所述的变径链条环轮，其特征在于：在所述外轴（3）内设有中心轴（2），所述中心轴（2）与所述卷链轴（21）直接或间接地同轴线连接，所述中心轴（2）能在所述外轴（3）的中心孔内转动。

6.根据权利要求5所述的变径链条环轮，其特征在于：在所述外轴（3）的外围或者在所述外轴（3）的中心孔内所述中心轴（2）和所述外轴（3）的轴壁之间设有滑套（6），所述滑套能相对所述外轴（3）和所述中心轴（2）作轴向滑动；所述中心轴（2）上设有至少一个螺旋槽孔（20）或者直槽孔（30）；在位于所述中心轴（2）外周附近的外轴（3）轴壁上设有至少一个直槽孔（30）或者螺旋槽孔（20）；所述螺旋槽孔（20）和所述直槽孔（30）中设有推动杆（7），推动杆（7）能在所述螺旋槽孔（20）中沿螺旋方向移动，推动杆（7）的两端穿过中心轴（2）、外轴（3）和滑套（6）。

7.根据权利要求5所述的变径链条环轮，其特征在于：所述外轴（3）和所述中心轴（2）之间设有卷簧。

8.根据权利要求5-7任一项所述的变径链条环轮，其特征在于：在所述卷链轴（21）和所述中心轴（2）之间设有变速装置（34），所述变速装置（34）为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳齿轮（39）、行星齿轮（37）、行星齿轮架（38）和齿圈（36），所述太阳齿轮（39）与所述卷链轴（21）相连，所述行星齿轮（37）与所述中心轴（2）相连，所述齿圈（36）通过设置在其外围的变速装置外壳（35）与所述外轴（3）直接或间接相连。

9.一种变径链条环轮变速器，其特征在于：包括权利要求1所述的变径链条环轮（111）和传动件，传动件设置在所述变径链条环轮（111）的一侧；所述传动件包括与所述变径链条环轮（111）的链条环（41）相适配的齿轮或传动带。

10.根据权利要求9所述的变径链条环轮变速器，其特征在于：所述变径链条环轮（111）平行设有左右两套，在左右两套所述变径链条环轮（111）之间设有所述传动件，所述传动件设有与两所述变径链条环轮（111）上的链条环（41）作相啮合的齿轮或传动带。

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