專利名稱：9檔位內(nèi)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車內(nèi)變速器。
現(xiàn)有超過(guò)7檔位的高級(jí)內(nèi)變速器至少由3組行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。例如德國(guó)薩克斯公司推出的Eian牌12檔位變速器，由7組行星齒輪270個(gè)另件構(gòu)成，重達(dá)3.5公斤；由于太重、太復(fù)雜、價(jià)格太貴現(xiàn)已停產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變速范圍寬的內(nèi)變速器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的9檔位內(nèi)變速器包括殼體、右蓋、輪軸、輸入行星齒輪組、輸出行星齒輪組、內(nèi)齒輪座、左右行星齒輪支承座、飛輪軸、中間空心軸、千斤和棘輪、還有滑動(dòng)鍵或變速鋼球、傳力件等組成；2組行星齒輪中左側(cè)為輸入組，右側(cè)為輸出組；2個(gè)恒星齒輪內(nèi)孔有花鍵與輪軸上的花鍵相固聯(lián)，也可采用扁圓孔或?qū)⑵渲幸粋€(gè)齒輪直接制在軸上；行星齒輪兩側(cè)有左右支承座，通過(guò)行星齒輪軸構(gòu)成為組合件；左側(cè)支承座制有擋塊或制有變速鋼球部分可以進(jìn)入的凹槽；右側(cè)的支承座上制有千斤座并安裝千斤，與千斤相配合在右蓋和中間空心軸及傳力件上制有棘輪；內(nèi)齒輪為一個(gè)齒環(huán)，外圓制有花鍵與內(nèi)齒輪座結(jié)合為一體；內(nèi)齒輪座上安裝有千斤，與千斤相配合，在傳力件和右蓋上制有棘輪；飛輪軸和中間空心軸上開有槽，槽中裝有滑動(dòng)鍵；內(nèi)齒輪座的內(nèi)孔上及左行星齒輪支承座上制有與滑動(dòng)鍵相配合的擋塊；飛輪軸和中間空心軸上也可各占3組等分孔，每個(gè)孔中安裝一粒變速鋼球；內(nèi)齒輪座及在行星齒輪的內(nèi)孔制有與鋼球相對(duì)應(yīng)并成倍數(shù)的凹槽，鋼球的一部分可以進(jìn)入凹槽中；在飛輪軸和中間空心軸內(nèi)，輪軸的外圓上各安裝一個(gè)凸輪，所謂凸輪是兩側(cè)有斜肩的短圓柱；傳力件制有棘輪一端支承在內(nèi)齒輪座上，另一端有花鍵與中間空心軸上的花鍵相固聯(lián)；輪軸上開有兩個(gè)扁形長(zhǎng)孔，孔中安裝夾片，用以推動(dòng)滑動(dòng)鍵或凸輪；輪軸兩端還占有孔，孔中安裝推桿。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是僅用2組行星齒輪就實(shí)現(xiàn)9檔位變速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可大幅降低成本。


圖1是滑動(dòng)鍵變速的9檔位內(nèi)變速器，實(shí)施例之1；圖2是鋼球變速的9檔位內(nèi)變速器，實(shí)施例這2；圖3是行星齒輪與左右支承座組合圖；圖4、圖5是圖3的側(cè)視圖；圖6是圖5在左支承座內(nèi)孔制出凹槽的結(jié)構(gòu)形式；圖7是內(nèi)齒輪與內(nèi)齒輪座組合圖；圖8是內(nèi)齒輪座A-A剖視，內(nèi)孔制有擋塊的結(jié)構(gòu)形式圖；圖9是內(nèi)齒輪座A-A剖視，內(nèi)孔制有凹槽的結(jié)構(gòu)形式圖；圖10是中間空心軸示意圖；圖11是圖10的側(cè)視圖；圖12是圖10和圖15的B-B剖視，開有槽的結(jié)構(gòu)形式圖；圖13是圖10和圖15的B-B剖視，占有等分孔的結(jié)構(gòu)形式圖；圖14是圖11的另一種結(jié)構(gòu)形式圖；圖15是飛輪軸示意圖；圖16是一種新形超越離合器組合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是右蓋剖視圖；圖18是圖17的側(cè)視圖；圖19是傳力件剖視圖；圖20、圖21是圖19的側(cè)視圖；下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明附圖結(jié)構(gòu)中包括輪軸1、飛輪2、中間空心軸3、變速鋼球4、凸輪5、夾片6、推銷7、回位彈簧8、左行星齒輪支承座9、右行星齒輪支承座10、內(nèi)齒輪11、行星齒輪12、恒星齒輪13、殼體14、內(nèi)齒輪座15-1、15-2、千斤16-1、16-2、16-3、16-4、飛輪軸17、行星齒輪軸18、右蓋19、滑行鋼碗21、滑動(dòng)鍵22、傳力件23、擋塊24、凹槽25、棘輪26。
圖1是用滑動(dòng)鍵變速的9檔內(nèi)變速器；恒星齒輪13用花鍵或扁圓孔和輪軸1固聯(lián)，兩個(gè)恒星齒輪中可將一個(gè)與輪軸制成一體；按圖3裝配的行星齒輪組和按圖7裝配的內(nèi)齒輪，與恒星齒輪組成2個(gè)行星齒輪組；左側(cè)為輸入組，滑動(dòng)鍵有A、B、C 3個(gè)位置，可得到減速、平速、增速3種速度；右側(cè)為輸出組，滑動(dòng)鍵有D、E、F 3個(gè)位置，可實(shí)現(xiàn)減速、平速、增速3種速度；飛輪軸17和中間空心軸3與內(nèi)齒輪座15-1、15-2相接觸處，按圖12開有槽，滑動(dòng)鍵22裝在槽中；內(nèi)齒輪座與其相配合的內(nèi)孔按圖8制有與滑動(dòng)鍵相配合并傳遞扭力的擋塊24；每組的左行星齒輪支承座上也制有與滑動(dòng)鍵相配合的擋塊24(圖5)，右行星齒輪支承座10上制有千斤座并裝有千斤；輸入組的扭力和變換的速度是通過(guò)傳力件23和中間空心軸3傳遞到輸出組的，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程是圖1所示，左側(cè)滑動(dòng)鍵22在位置A，飛輪帶動(dòng)飛輪軸17使滑動(dòng)鍵22轉(zhuǎn)動(dòng)，由于滑動(dòng)鍵將千斤16-1頂起，直接使內(nèi)齒輪座15-1帶動(dòng)內(nèi)齒輪11同步轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒輪又帶動(dòng)行星齒輪12作減速運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)右行星齒輪支承座10上的千斤16-2驅(qū)動(dòng)中間空心軸3轉(zhuǎn)動(dòng)；在外力作用下推銷7推動(dòng)夾片6使滑動(dòng)鍵22移至B位置，此時(shí)千斤16-1嵌入傳力件23的棘輪中，當(dāng)飛輪帶動(dòng)滑動(dòng)鍵22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，千斤16-1直接推動(dòng)傳力件23，由于傳力件另一端有花鍵與中間空心軸的花鍵相固聯(lián)，因此實(shí)現(xiàn)平速輸出；當(dāng)外力使滑動(dòng)鍵22移至位置C，即滑動(dòng)鍵22進(jìn)入左行星齒輪支承座9的擋塊24之間，當(dāng)飛輪使滑動(dòng)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就使行星齒輪12繞恒星齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)齒輪11作增速運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)內(nèi)齒輪座上的千斤16-1推動(dòng)傳力件23將增速運(yùn)動(dòng)傳遞給中間空心軸3；此時(shí)右行星齒輪支承座10上的千斤16-2速度較低只會(huì)打滑。
輸出行星齒輪組在接受輸入的速比后，可獨(dú)立進(jìn)行增速、平速和減速轉(zhuǎn)換，即以乘數(shù)關(guān)系，變換成9檔位速度驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)左、右滑動(dòng)鍵都處在增速位置時(shí)，得到最高速度；當(dāng)左、右滑動(dòng)鍵都處在減速位置時(shí)，得到最低速度；如圖1所示右側(cè)滑動(dòng)鍵22在位置D將千斤16-3頂起，滑動(dòng)鍵直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪座15-2使內(nèi)齒輪帶動(dòng)行星齒輪，并通過(guò)右行星齒輪支承座上的千斤16-4推動(dòng)右蓋22上的棘輪，由于右蓋19有花鍵與殼體14固聯(lián)，因此驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)，此時(shí)作減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)推銷外移一個(gè)位置，在彈簧8的作用下，滑動(dòng)鍵22移至E位，此時(shí)裝在內(nèi)齒輪支承座15-2上的千斤16-3嵌入右蓋與之相配合的棘輪上；滑動(dòng)鍵在輸入組驅(qū)動(dòng)下，不改變速度以平速帶動(dòng)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)消除外力，彈簧8使滑動(dòng)鍵移至F位，即進(jìn)入左行星齒輪支承座9的擋塊24之間，此時(shí)滑動(dòng)鍵帶動(dòng)行星齒輪使內(nèi)齒輪作增速運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)裝在內(nèi)齒輪座15-2上的千斤16-3和右蓋上的棘輪實(shí)現(xiàn)增速輸出。本實(shí)施例為最佳實(shí)施例。
圖2是鋼球變速9檔位變速器，實(shí)施例之2；其整體結(jié)構(gòu)與圖1相同，所不同的是飛輪軸17和中間空心軸3與內(nèi)齒輪座15-1、15-2相接觸處，按圖13占有等分孔，因每組有3個(gè)位置，故每組間要轉(zhuǎn)60°，每個(gè)孔中安裝一粒變速鋼球4；在內(nèi)齒輪座15-1、15-2和左行星齒輪支承座9的內(nèi)孔上制有與鋼球孔相對(duì)應(yīng)并成倍數(shù)的凹槽25(圖9、圖6)；工作時(shí)凸輪5將鋼球4頂起使鋼球的一部分進(jìn)入相應(yīng)的凹槽中(圖2)，傳遞扭力矩，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程與圖1完全相同。
圖3至圖21是圖1和圖2相關(guān)另件圖；圖3是圖4的剖視，示出了行星齒輪與左右行星齒輪支承座和行星齒輪軸的組合情況；圖7是內(nèi)齒輪與內(nèi)齒輪座的組合圖，二者用花鍵結(jié)合；圖10是中間空心軸，設(shè)置在2組行星齒輪之間，通過(guò)花鍵和棘輪及其上開的槽或孔，將上一級(jí)輸入來(lái)的速度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換；圖16是一種新形超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖，右行星齒輪支承座上占有2個(gè)斜孔，孔中有彈簧，將鋼球頂出嵌入相應(yīng)的凹槽中，當(dāng)另件10作主動(dòng)，就通過(guò)鋼球帶動(dòng)另件3轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)另件3的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大于另件10時(shí)，鋼球被斜面壓入孔中實(shí)現(xiàn)滑行。圖17和圖18是右蓋19的剖視圖和側(cè)視圖，其外圓有花鍵與殼體14聯(lián)接，還制有2組棘輪，必要時(shí)可將棘輪分離出來(lái)制成單獨(dú)另件再用花鍵聯(lián)接。附圖中箭號(hào)所指為車輪前進(jìn)方向。
權(quán)利要求
1.9檔位內(nèi)變速器，包括殼體、右蓋、輪軸、2組行星齒輪、內(nèi)齒輪座、左右行星齒輪支承座、飛輪軸、中間空心軸、千斤和棘輪，滑動(dòng)鍵、傳力件等，其特征在于僅由2組行星齒輪構(gòu)成；2個(gè)恒星齒輪內(nèi)孔有花鍵與輪軸上的花鍵相固聯(lián)，也可采用扁圓孔或?qū)⑵渲幸粋€(gè)齒輪直接制在軸上；行星齒輪兩側(cè)有左右支承座，通過(guò)行星齒輪軸構(gòu)成為組合件；左側(cè)支承座制有擋塊；右側(cè)支承座上制有千斤座并安裝千斤；凡裝有千斤處，與其相配合的右蓋和中間空心軸及傳動(dòng)件上均制有棘輪；內(nèi)齒輪為一個(gè)齒環(huán)，外圓制有花鍵與內(nèi)齒輪座結(jié)合為一體；內(nèi)齒輪座上安裝有千斤，與飛輪軸和中間空心軸相配合處內(nèi)孔制有擋塊；中間空心軸設(shè)置在2組行星齒輪之間，其上制有花鍵和棘輪并開有槽，槽中裝有滑動(dòng)鍵；飛輪軸上也開有槽，槽中也裝有滑動(dòng)鍵；傳力件制有棘輪，一端支承在內(nèi)齒輪座上，另一端有花鍵與中間空心軸上的花鍵相聯(lián)接；右蓋外圓制有花鍵與殼體聯(lián)接，其內(nèi)還制有2個(gè)棘輪，棘輪也可以單獨(dú)制成另件再用花鍵聯(lián)接；輪軸上開有兩個(gè)扁形長(zhǎng)孔，孔中安裝夾片；輪軸兩端還占有孔，孔中裝有推桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的9檔位內(nèi)變速器，其特征在于飛輪軸和中間空心軸上各占有3組等分孔，每個(gè)孔中安裝一粒變速鋼球；內(nèi)齒輪座和左行星齒輪支承座內(nèi)孔與飛輪軸和中間空心軸相配合處制有與變速鋼球相對(duì)應(yīng)并成倍數(shù)的凹槽，鋼球的一部分可進(jìn)入凹槽中；在飛輪軸和中間空心軸內(nèi)，輪軸的外圓上各安裝一個(gè)凸輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的9檔位內(nèi)變速器其特征在于右行星齒輪支承座上占有2個(gè)斜孔，孔中有彈簧將鋼球頂出嵌入與其相對(duì)應(yīng)和配合的凹槽中，構(gòu)成為超越離合器。
全文摘要
9檔位內(nèi)變速器,僅由輸入和輸出2組行星齒輪組成;2個(gè)恒星齒輪內(nèi)孔有花鍵與輪軸上的花鍵相固聯(lián);行星齒輪兩側(cè)有左支承座和右支承座,通過(guò)行星齒輪軸構(gòu)成為組合件;內(nèi)齒輪為一個(gè)齒環(huán)與內(nèi)齒輪座用花鍵聯(lián)接;輸出行星齒輪組在接受輸入的速比后,可獨(dú)立進(jìn)行增速、平速和減速轉(zhuǎn)換,即二組行星齒輪之間的每組3個(gè)檔位是以乘數(shù)關(guān)系變換為9檔位速度驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)。
文檔編號(hào)B62M11/00GK1338411SQ01107540
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月19日
發(fā)明者劉運(yùn)柳 申請(qǐng)人:劉運(yùn)柳