CN100391784C - 一种自行车自动变速器 - Google Patents
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Abstract
自行车自动变速器，在轴上有自动变速器，一端有动力输入链轮，轮毂壳体是变速输出轮毂，轮毂壳体内有变速装置和变速控制装置，变速装置有沿轴向与车轴同轴的相连的一级、二级和三级三个相连的行星齿轮系，一级行星齿轮系的内齿圈与链轮相连，三个行星齿轮系分别有变速输出棘轮，轮毂壳体的内圆周分别有与三个输出棘轮相配合的三个棘爪，一级棘爪是常啮合棘爪，二、三级棘爪是常脱开杠杆式棘爪，变速控制装置有二级和三级离心块平衡盘，离心块平衡盘上分别铰接有离心块，离心块上分别连有轴向棘爪拨动杆，棘爪拨动杆分别与棘爪相连。本发明中、高两个速比的输出棘轮与棘爪是分别受不同质量的离心块所产生的离心力所控制，变速灵活、变速控制容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种实心轴自行车自动变速器，特别是一种实心轴自行车自动变速器的变速装置和变速的控制装置。
背景技术
已有技术中，中国专利ZL 2004 2 0070090.3公开了一种实心轴自行车自动变速器，该自行车自动变速器有车轴，车轴用于安装在自行车后轴的位置上，车轴上套有自动变速器，自动变速器有壳体，壳体的一端的车轴上有动力输入链轮，壳体的另一端有变速输出轮毂，壳体内有变速装置和变速控制装置，变速装置是与车轴同轴的一套行星齿轮系，行星齿轮系与轮毂之间有棘轮棘爪传动装置，行星齿轮系与动力输入链轮之间有因为向行星齿轮系的输入部位不同而产生的低、中、高三个速度档位；变速控制装置有连在轮毂上的离心驱动盘，离心驱动盘上沿圆周均布铰接有八个杠杆结构的离心块，离心块的一个臂是拨动臂，拨动臂沿轴向顺序连有拨盘、柔性控制拉套和在三个速度档位上的档位十字轮，当轮毂带动离心驱动盘转动时，铰接的杠杆结构离心块因离心力产生轴向位移，通过拨动臂沿轴向拨动拨盘、拉动柔性控制拉套、驱动档位十字轮在三个速度档位上沿轴移动，实现自行车的自动变速。
这种实心轴自行车自动变速器有如下不足：
1.变速控制是通过轴向的一系列传动装置改变十字轮在轴向的三个速度档位实现的，其轴向传动阻力较大，造成变速控制不灵活；
2.变速装置有一个行星齿轮系，通过改变输入位置实现变速，在低、中、高三个速度档位上，档位十字轮是传动的驱动元件，档位十字轮与行星齿轮系的传动元件之间有较大的结合力，变速控制时，要解除这种结合力才能实现沿轴向的移位换档变速，所以在变速时，骑自行车的人要估计速度达到变速要求时，缓蹬一下脚蹬，解除档位十字轮与档位之间的传动结合力才能实现自动移位换档，造成变速控制困难。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种变速控制灵活、变速控制容易的一种自行车自动变速器。
本发明是用如下方法实现的。
本自行车自动变速器有用于安装在自行车后轴位置上的车轴，车轴上套有自动变速器，自动变速器有轮毂壳体，轮毂壳体外一端的车轴上有动力输入链轮，轮毂壳体是变速输出轮毂，轮毂壳体内的车轴上有变速装置和变速控制装置，变速装置有沿轴向与车轴同轴的一级、二级和三级三个相连的行星齿轮系，三个行星齿轮系的内齿圈、行星轮和中心轮的模数分别相同，三个行星齿轮系的中心轮分别安装在车轴上，一级行星齿轮系的行星架是二级行星齿轮系的行星架，二级行星齿轮系的内齿圈是三级行星齿轮系的行星架，一级行星齿轮系的内齿圈与动力输入链轮相连，是变速装置的输入端，一级行星齿轮系的行星架的外圆周、二级行星齿轮系内齿圈的外圆周和三级行星齿轮系内齿圈的外圆周分别有一级、二级和三级三个棘轮，是变速装置的三个输出端，轮毂壳体的内圆周分别有与上述一级、二级和三级三个输出端棘轮相配合的一级、二级和三级棘爪，棘爪的轴孔套在轮毂壳体内圆周上的棘爪轴上，一级棘爪是常啮合棘爪，二级棘爪和三级棘爪是常脱开杠杆式棘爪，杠杆式棘爪的轴孔是支点，杠杆式棘爪的一端是棘爪齿，杠杆式棘爪的另一端是拨动臂，拨动臂上有轴向拨动孔，二、三级棘爪的拨动臂上分别连有使棘爪齿与棘轮脱开的复位弹簧，变速控制装置有与轮毂壳体内圆周上的棘爪轴相连的与车轴同轴线的离心控制盘，离心控制盘上套有二级和三级两个活动的同轴线离心块平衡盘，二级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个二级离心块，三级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个三级离心块，二级离心块的质量大于三级离心块的质量，二级离心块和三级离心块上分别连有轴向二级棘爪拨动杆和三级棘爪拨动杆，二级棘爪拨动杆和三级棘爪拨动杆分别插在二级棘爪和三级棘爪拨动臂上的轴向拨动孔内。
使用时，把本发明安装在自行车后轴座上，动力输入链轮用链条与中轴的链轮相连，轮毂壳体用车条与车圈相连。
由于变速装置的三个相连的行星齿轮系中，一级行星齿轮系的行星架是二级行星齿轮系的行星架，二级行星齿轮系的内齿圈是三级行星齿轮系的行星架，一级行星齿轮系的内齿圈与动力输入链轮相连，是变速装置的输入端，一级行星齿轮系的行星架的外圆周、二级行星齿轮系内齿圈的外圆周和三级行星齿轮系内齿圈的外圆周分别有一级、二级和三级三个棘轮，是变速装置的三个输出端，一级、二级和三级三个输出端与输入端分别有低、中、高三个递增的速比。
骑自行车时，因一级棘爪是常啮合棘爪，二级棘爪和三级棘爪是常断开啮合的棘爪，在起车时，用低速比从静止状态很容易起车；当自行车达到一定的速度时，质量较大的二级离心块先因离心力甩开，产生径向位移，二级离心块的径向位移通过轴向二级棘爪拨动杆拨动二级棘爪的拨动臂，使二级棘爪克服复位弹簧的压力而与二级棘轮相啮合，此时自行车可用中速比骑行；当自行车达到更高一些的速度时，质量较小的三级离心块也会因离心力甩开，产生径向位移，三级离心块的径向位移通过轴向三级棘爪拨动杆拨动三级棘爪的拨动臂，使三级棘爪克服复位扭簧的压力而与三级棘轮相啮合，此时自行车可用高速比骑行。
本发明的变速装置有三个相同模数的行星齿轮系，变速装置与轮毂之间有低、中、高三个不同速比的输出棘轮，低速比输出棘轮与棘爪是常啮合棘爪，中、高两个速比的输出棘轮与棘爪是分别受不同质量的离心块所产生的离心力所控制，变速灵活、变速控制容易。
下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
附图说明
图1是本自行车自动变速器的主剖视示意图；
图2是图1的A-A剖面示意图；
图3是图1的B-B剖面示意图；
图4是图1的C-C剖面示意图；
图5是离心驱动盘的主视示意图；
图6是图5的D-D剖面示意图；
图7是图5的E-E剖面示意图。
图8是二级变速控制的局部剖面示意图；
图9是三级变速控制的局部剖面示意图；
图10是扭簧位置的示意图；
具体实施方式
图1～图10中，本自行车自动变速器有用于安装在自行车后轴位置上的车轴1，车轴上套有自动变速器，自动变速器有轮毂壳体2，轮毂壳体外一端的车轴上有动力输入链轮3，轮毂壳体是变速输出轮毂，轮毂壳体内的车轴上有变速装置和变速控制装置，变速装置有沿轴向与车轴同轴的一级、二级和三级三个相连的行星齿轮系4、5、6，三个行星齿轮系的内齿圈、行星轮和中心轮模数分别相同，三个行星齿轮系的中心轮分别安装在车轴上，一级行星齿轮系的行星架7是二级行星齿轮系的行星架，二级行星齿轮系的内齿圈8是三级行星齿轮系的行星架，一级行星齿轮系的内齿圈9与动力输入链轮相连，是变速装置的输入端，一级行星齿轮系的行星架的外圆周、二级行星齿轮系内齿圈的外圆周和三级行星齿轮系内齿圈10的外圆周分别有一级、二级和三级三个棘轮，是变速装置的三个输出端，轮毂壳体的内圆周分别有与上述变速装置上的一级、二级和三级棘轮相配合的一级、二级和三级棘爪11、12、13，棘爪的轴孔套在轮毂壳体内圆周上的棘爪轴14上，一级棘爪是常啮合棘爪，二级棘爪和三级棘爪是常脱开杠杆式棘爪，杠杆式棘爪的轴孔15是支点，杠杆式棘爪的一端是棘爪齿16，杠杆式棘爪的另一端是拨动臂17，拨动臂上有轴向拨动孔18，拨动臂上分别连有使棘爪与棘轮脱开的复位扭簧19，变速控制装置有与轮毂壳体内圆周上的棘爪轴相连的与车轴同轴线的离心控制盘20，离心控制盘上套有二级和三级两个活动的同轴线离心块平衡盘21、22，二级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个二级离心块23，三级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个三级离心块24，二级离心块的质量大于三级离心块的质量，二级离心块和三级离心块上分别连有轴向二级棘爪拨动杆25和三级棘爪拨动杆26，二级棘爪拨动杆和三级棘爪拨动杆分别插在二级棘爪和三级棘爪拨动臂上的轴向拨动孔内。
轮毂壳体的一端有可以安装任何形式的通用刹车鼓的外螺纹27。
Claims (1)
1.一种自行车自动变速器，有用于安装在自行车后轴位置上的车轴，车轴上套有自动变速器，自动变速器有轮毂壳体，轮毂壳体外一端的车轴上有动力输入链轮，轮毂壳体是变速输出轮毂，轮毂壳体内的车轴上有变速装置和变速控制装置，其特征在于：变速装置有沿轴向与车轴同轴的一级、二级和三级三个相连的行星齿轮系，三个行星齿轮系的内齿圈、行星轮和中心轮的模数分别相同，三个行星齿轮系的中心轮分别安装在车轴上，一级行星齿轮系的行星架是二级行星齿轮系的行星架，二级行星齿轮系的内齿圈是三级行星齿轮系的行星架，一级行星齿轮系的内齿圈与动力输入链轮相连，是变速装置的输入端，一级行星齿轮系的行星架的外圆周、二级行星齿轮系内齿圈的外圆周和三级行星齿轮系内齿圈的外圆周分别有一级、二级和三级三个棘轮，是变速装置的三个输出端，轮毂壳体的内圆周分别有与上述一级、二级和三级三个输出端棘轮相配合的一级、二级和三级棘爪，棘爪的轴孔套在轮毂壳体内圆周上的棘爪轴上，一级棘爪是常啮合棘爪，二级棘爪和三级棘爪是常脱开杠杆式棘爪，杠杆式棘爪的轴孔是支点，杠杆式棘爪的一端是棘爪齿，杠杆式棘爪的另一端是拨动臂，拨动臂上有轴向拨动孔，二、三级棘爪的拨动臂上分别连有使棘爪齿与棘轮脱开的复位弹簧，变速控制装置有与轮毂壳体内圆周上的棘爪轴相连的与车轴同轴线的离心控制盘，离心控制盘上套有二级和三级两个活动的同轴线离心块平衡盘，二级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个二级离心块，三级离心块平衡盘上铰接有在其直径两端圆周上的两个三级离心块，二级离心块的质量大于三级离心块的质量，二级离心块和三级离心块上分别连有轴向二级棘爪拨动杆和三级棘爪拨动杆，二级棘爪拨动杆和三级棘爪拨动杆分别插在二级棘爪和三级棘爪拨动臂上的轴向拨动孔内。
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