專利名稱：多功能后軸行星輪變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種自行車用變速裝置。
申請?zhí)枮?0224961.4的自行車腳操縱雙速變速器，公開了一種倒鏈變速的機(jī)構(gòu)，申請?zhí)枮?0220247的自行車傳動裝置揭示了一種倒、順踩自行車前進(jìn)的裝置，但這兩項申請所揭示的裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、功能單一、安裝定位不方便。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精巧，構(gòu)造簡單，制造加工容易，體積小，功能多，可以任意安裝在各種型號的鏈傳動自行車上使用而不需進(jìn)行機(jī)械加工的變速裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，在自行車后軸皮安裝飛輪的地方，并列安裝兩個飛輪，其中一飛輪外套與常用的普通飛輪外套一樣，另一個飛輪外套改變了形狀而變成柱面外套，同時把兩個飛輪相鄰的平擋、絲擋撤除，另外裝置了一套超越離合機(jī)構(gòu)，其作用一個是維持兩個飛輪的相對轉(zhuǎn)動，一個是控制寬千斤的起落。在柱面外套上，空套有一個中心齒輪，中心齒輪的外圈有行星輪、行星輪心軸，內(nèi)齒圈以及支承行星輪和內(nèi)齒圈的內(nèi)園盤和外園盤組成行星傳動輪系。根據(jù)功能需要將內(nèi)園盤或外盤中的一個，通過耳片及支承板，固定到后軸上，也可以固定到平叉腿上。下面將對本實用新型的實施方案，在不改變零件形狀的情況下，通過不同的連接、固定和組合方式可以達(dá)到如下幾種功能
功能1飛輪外套和中心齒輪固接，內(nèi)園盤和柱面外套固接，內(nèi)園盤上固定有三根心軸，上面空套有三個行星輪，內(nèi)齒圈和外園盤固接，外園盤通過耳片、支承板固定，超越離合機(jī)構(gòu)的擋套與飛輪外套聯(lián)接，則可以實現(xiàn)倒鏈換擋，常速一慢速相互轉(zhuǎn)換的功能，其運動的傳遞是飛輪外套→中心齒輪→行星輪→行星輪心軸→內(nèi)園盤→柱面外套且柱面外套與飛輪外套同向旋轉(zhuǎn)，柱面外套的轉(zhuǎn)速經(jīng)行星傳動減速后比飛輪外套的轉(zhuǎn)速慢，此時當(dāng)與飛輪外套聯(lián)接的寬千斤不在鎖環(huán)的凸緣之下彈起而發(fā)生作用時，則由于柱面外套滯后于飛輪芯子，所以柱面外套內(nèi)的千斤不起作用而維持飛輪外套推動自行車常速前進(jìn)，當(dāng)?shù)规溡欢ǖ慕嵌葧r，飛輪外套帶動擋套，心臟輪倒轉(zhuǎn)一定的角度，鎖環(huán)的凸緣轉(zhuǎn)到寬千斤之上將其壓下失去作用，再往前蹬車時，就只有由柱面外套內(nèi)的千斤帶動車子以慢速前進(jìn)，達(dá)到加力的目的，這種常速慢速變速的自行車，最適宜于山地騎行、有減速增力的作用，且換擋不用手操作，快捷安全。
功能2飛輪外套和內(nèi)園盤固接，內(nèi)齒圈和外園盤固接外園盤通過耳片、支承板固定，行星輪安裝在內(nèi)園盤上，超越離合機(jī)構(gòu)的擋套與柱面外套聯(lián)接時，則可以實現(xiàn)倒鏈換擋，常速－快速相互轉(zhuǎn)換的功能，其運動的傳遞是飛輪外套→內(nèi)園盤→行星輪心軸→行星輪→中心齒輪→柱面外套。
柱面外套與飛輪外套同向旋轉(zhuǎn)，柱面外套的轉(zhuǎn)速經(jīng)行星傳動增速后比飛輪外套快，此時，當(dāng)柱面外套內(nèi)的寬千斤未被鎖環(huán)凸緣壓下時，就能搶先帶動自行車快速前進(jìn)，而飛輪外套的轉(zhuǎn)速滯后于飛輪芯子，其千斤不起作用。當(dāng)?shù)规湏Q擋時，柱面外套內(nèi)的鎖環(huán)凸緣轉(zhuǎn)到寬千斤之上，將寬千斤壓下，此時，飛輪外套正轉(zhuǎn)就能帶動自行車常速前進(jìn)。這種變速裝置，可以實現(xiàn)加速的目的，適宜于城市騎行，達(dá)到平路加快速變的目的。
功能3飛輪外套和中心齒輪固接，外園盤和柱面外套固接，固定有行星輪心軸的內(nèi)園盤，通過耳片、支承板固定，超越離合機(jī)構(gòu)的擋套任意和飛輪外套或柱面外套的一個聯(lián)接，則可以實現(xiàn)倒、順踩均可以推動自行車前進(jìn)，而且可變換速速，順踩為常速，倒踩為慢速，同時不妨礙不踩時的滑行和制動，其運動傳遞是飛輪外套→中心齒輪→行星輪→內(nèi)齒圈→外園盤→柱面外套且柱面外套與飛輪外套旋轉(zhuǎn)方向相反，而旋轉(zhuǎn)速度小于飛輪外套，因此順踩時柱面外套內(nèi)的千斤不起作用，而由飛輪外套推動自行車常速前進(jìn)，倒踩時則由柱面外套推動自行車慢速前進(jìn)，這時兩個飛輪之間的超越離合器只起滾動軸承的作用而失去控制千斤起落的作用，這種變速器實現(xiàn)順踩為常速，倒踩為慢速的目的，最適宜于運動、代步和健身，而且可以拓寬運動項目倒順采競技。
功能4飛輪外套和外園盤固接，中心齒輪和柱面外套固接，固定有行星輪心軸的內(nèi)園盤，通過耳片、支承板固定，超越離合機(jī)構(gòu)同功能3，則可以實現(xiàn)倒、順采均可推動自行車前進(jìn)，達(dá)到順踩常速、倒踩增速的目的，其運動的傳遞是飛輪外套→外園盤→內(nèi)齒圈→行星輪→中心齒輪→柱面外套柱面外套與飛輪外套的轉(zhuǎn)向相反，但旋轉(zhuǎn)速度比飛輪外套快，其兩個千斤互不干涉，而實現(xiàn)倒、順踩的速度互換，這種變速器的自行車也適宜于運動、代步和健身。
因此，本實用新型通過不同的組合、安裝，可以實現(xiàn)以下4種功能倒鏈加力型順踩常速，倒鏈換擋為慢速；倒鏈加速型順踩常速，倒鏈換擋為慢速；倒踩加力型順踩為常速，倒踩為慢速；倒踩加速型順踩為常速，倒踩為快速。
下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步闡述
附圖1 倒鏈換擋加力器結(jié)構(gòu)圖附圖2 倒鏈換擋加速器結(jié)構(gòu)圖附圖3 倒踩加力器結(jié)構(gòu)圖附圖4 倒踩加速器結(jié)構(gòu)圖附圖5 超越離合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖附圖編號說明1、外園盤2、內(nèi)齒圈3、油孔塞4、行星輪心軸5、行星輪6、飛輪外套7、鋼球8、寬千斤9、絲檔10、千斤簧11、調(diào)整墊片12、飛輪芯子13、后軸宛14、螺套15、支承板16、墊圈17、螺釘18、耳片19、擋圈20、心臟輪21、短銷22、鎖環(huán)23、千斤簧24、千斤25、平檔26、擋套27、柱面外套28、中心齒輪29、墊圈30、內(nèi)園盤31、齒輪外套
參見圖1兩個飛輪芯子(12)通過裝有后軸碗(13)的螺套(14)并列，旋到后軸皮螺紋上，靠里面的飛輪外套去掉了鏈齒變成柱面外套(27)，撤去兩飛輪之間的平擋和絲擋，換上擋套(26)。(參見圖5)短銷(21)、心臟輪(20)、鎖環(huán)(22)、鋼球(7)，擋套、鎖環(huán)和心臟輪相互之間均有較大的間隙，擋套的一端與飛輪外套聯(lián)接，另一端布滿鋼球以支承柱面外套(27)其端面有一個以上的小孔，壓進(jìn)短銷(21)，短銷的另一端進(jìn)入心臟輪的孔內(nèi)，以便帶動心臟輪隨擋套一起轉(zhuǎn)動，心臟輪的外園周上開有三個斜楔形缺口，缺口由淺到深，深的地方足以容納鋼球(7)，淺的地方會使鋼球高出心臟輪外園周表面，心臟輪正轉(zhuǎn)時，鋼球進(jìn)入最深的地方，心臟輪(20)與鎖環(huán)(22)不發(fā)生關(guān)系，鎖環(huán)不能轉(zhuǎn)動，只有在反轉(zhuǎn)時，由于鋼球沿斜面上升楔緊在心臟輪與鎖環(huán)之間而帶動鎖環(huán)反轉(zhuǎn)，鎖環(huán)上有相對的兩段凸緣，當(dāng)反轉(zhuǎn)一定的角度時，可使凸緣或鎖環(huán)轉(zhuǎn)到寬千斤(8)之上，或轉(zhuǎn)離寬千斤，從而使寬千斤被壓下或被釋放而彈起，達(dá)到轉(zhuǎn)換速度的目的，在柱面外套(27)上空套有一個中心齒輪(28)，中心齒輪一端與飛輪外套(16)固接，在中心齒輪的外圍，有三個與之嚙合的行星輪(5)，行星輪空套在行星輪心軸(4)上，心軸固定在內(nèi)園盤(30)上，并有墊圈(29)減磨，內(nèi)園盤與柱面外套固接，與行星輪嚙合的還有內(nèi)齒圈(2)，內(nèi)齒圈與外園盤(1)固接，外園盤上固接有耳片(18)，通過螺釘(17)，墊圈(16)和支承板(15)被固定到后軸或平叉上，在外園盤(1)上開有加油孔，并有油孔塞(3)，內(nèi)園盤和外園盤不僅起支承行星輪和內(nèi)齒圈的作用，而且組合起來十分嚴(yán)密，起到防塵保護(hù)作用，其余絲擋(9)千斤簧(10)(23)調(diào)整墊片(11)，千斤(24)、平擋(25)是普通飛輪的零件。
其變速的操作情況如功能1所述，向前踩時鏈條帶頭飛輪外套(6)正轉(zhuǎn)，帶動中心齒輪(28)正轉(zhuǎn)，帶動行星輪(5)反轉(zhuǎn)，由于內(nèi)齒圈固定不動，則行星輪帶動心軸(4)及內(nèi)園盤(30)正向旋轉(zhuǎn)，也就帶動柱面外套(27)正轉(zhuǎn)，但它的速度經(jīng)行星輪傳動減速后比飛輪外套(6)慢，如果這時寬千斤(8)是被鎖環(huán)的凸緣壓下的，則寬千斤不起作用，而柱面外套(27)內(nèi)的千斤(24)帶動自行車慢速前進(jìn)，如果換擋，就向后踩一個角度、飛輪外套反轉(zhuǎn)一個角度，帶動擋套(26)、心臟輪(20)和鎖環(huán)反轉(zhuǎn)一個角度，使鎖環(huán)的凸緣轉(zhuǎn)離寬千斤，則寬千斤被釋放彈起而起作用，就由飛輪外套推動自行車前進(jìn)，而柱面外套內(nèi)的千斤速度滯后于飛輪芯子而不起作用，而車子常速前進(jìn)。
如果將外園盤和內(nèi)園盤旋轉(zhuǎn)180度安裝而固定內(nèi)園盤，或者將行星輪安裝到外園盤上，內(nèi)齒圈固定到內(nèi)園盤上，這樣的位置調(diào)換，則情況與功能3所述完全相同，在這種情況下，超越離合機(jī)構(gòu)已失去作用，只起維持兩個飛輪相對轉(zhuǎn)動的作用，因此可以取消超越離合機(jī)構(gòu)而像附圖3所示一樣，用兩個普通飛輪并列的簡單結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
如果將飛輪外套和內(nèi)園盤固接，中心齒輪和柱面外套固接，行星輪安裝在內(nèi)園盤上，固定有內(nèi)齒圈的外園盤，通過耳片螺釘、支承板固定，超越離合機(jī)構(gòu)的擋套和柱面外套聯(lián)接時，其作用與功能2所述完全一樣，參見圖2在這種情況下，中心齒輪和柱面外套固接時，為加工方便起見，則可作成整體的齒輪外套(31)。
如果將圖2的行星輪安裝到外園盤上，內(nèi)齒圈固定到內(nèi)園盤上，或者將內(nèi)園盤和外園盤互換一個位置即旋轉(zhuǎn)180度安裝而固定內(nèi)園盤，其作用與功能4所述完全相同，在這種情況下，超越離合機(jī)構(gòu)已經(jīng)失去作用，只起維持兩個飛輪相對轉(zhuǎn)動的作用，可以采用圖4所示的兩個普通飛輪并列的簡單結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
綜上所述，本實用新型具有下列優(yōu)點1、構(gòu)造精巧，體積小。
2、普通自行車選擇安裝本實用新型，無任何妨礙與不便，除保有原功能外，增加了倒鏈換擋加力、加速和倒順踩加力、加速等功能，更適宜于長途騎行、減輕腿部疲勞和鍛煉、健身之用。
3、零件通用性強(qiáng)，加工容易，制造成本低廉。
4、各種型號的新、舊鏈傳動自行車均可任意安裝使用。
權(quán)利要求1.一種多功能后軸行星輪變速器，其特征在于其中一個飛輪外套為柱面外套(27)的二個飛輪并列安裝在后軸皮上，二個飛輪之間的外套內(nèi)裝有超越離合機(jī)構(gòu)，柱面外套(27)上套有一個中心齒輪(28)，中心齒輪外面套有三個行星輪(5)和一個內(nèi)齒圈(2)的行星傳動輪系，以及分別支承行星輪和內(nèi)齒圈的內(nèi)園盤(30)和外園盤(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征在于柱面歪套(27)可根據(jù)要求分別和中心齒輪(28)、內(nèi)園盤(30)或外園盤(1)中的任何一件固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征在于柱面外套(27)和中心齒輪(28)固接時，可以做成一個整體的齒輪外套(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征在于由擋套(26)、(短銷(21)、心臟輪(20)、鎖環(huán)(22)、鋼球(7)組成的超越離合機(jī)構(gòu)的心臟輪上有三個斜楔形缺口，缺口由深至淺，最深處足以容納鋼球(7)，淺處會使鋼球高出心臟輪外園周表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征在于超越離合機(jī)構(gòu)的擋套(26)可以分別和柱面外套(27)或飛輪外套(6)中的一種聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征在于行星輪(5)和內(nèi)齒圈(2)可以分別安裝在不同的內(nèi)園盤(30)或外園盤(1)的一件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能后軸行星論變速器，其特征是飛輪外套(6)可以分別和中心齒輪(28)、內(nèi)園盤(30)、或外園盤(1)中的一件聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征是內(nèi)園盤或外園盤必須有一個通過支承板(15)固定到后軸上或平叉腿上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的多功能后軸行星輪變速器，其特征是需要固定的內(nèi)或外園盤上固接有耳片(18)，通過螺釘(17)與支承板(15)聯(lián)為體。
專利摘要一種多功能后軸行星輪變速器，它由兩個并列安裝在后軸皮上的飛輪和內(nèi)藏的超越離合機(jī)構(gòu)、并在其中一個柱面外套外周套有一中心齒輪、三個行星輪及內(nèi)齒圈、以及支承它們的內(nèi)、外圓盤構(gòu)成。通過不同的組合、安裝，可以獲得常速-加速；常速—減速；倒踩加速或減速前進(jìn)，順踩常速前進(jìn)等不同的效果和功能。本實用新型結(jié)構(gòu)精巧，體積小、零件通用性強(qiáng)，各類型號鏈傳動自行車，無論全鏈罩、半鏈罩均不必進(jìn)行機(jī)械加工即可安裝使用。
文檔編號F16D41/00GK2124867SQ9221210
公開日1992年12月16日 申請日期1992年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月20日
發(fā)明者陳瑞祥 申請人:陳瑞祥