CN101244750A - 一种中轴无级自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中轴无级自动变速器，它采用行星轮系作为主要结构，包括设于五通内的行星齿轮组和制动器；行星齿轮组包括内齿轮、行星齿轮支架、行星齿轮和外齿轮，制动器固定于五通内，并对上述内齿轮作用有一可调的摩擦制动力，当路况变化而引起阻力不同时，内齿轮会随之产生不同的转速，从而自动无级地改变整个变速器的传动比，因而达到无论在何种路况条件下，骑车者随时都能处于适宜的骑乘状态的效果。本发明具有操作简单省力、变速安全可靠的优点，同时打破了传统中轴大齿盘传动的技术模式，用小齿盘能达到大齿盘的效果。对折叠车而言，既美观，使用又方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型传动装置，尤其是一种可用于自行车的中轴无级自动变速器。
背景技术
现有的自行车为了适应不同的路况和环境，骑车者必须不时改变自己的踏蹬力以达到不同的车速。自行车变速器可以使骑车者在保持基本相同的踏蹬力的条件下改变车速以适应不同的路况和环境，换言之，骑车者通过改变自行车变速器的传动比可以在不同的路况条件下都能获得较为适宜的骑乘状态。
然而上述传统的自行车变速器具有下列不足之处：
1、骑车者必须手动换档，这在骑车过程中会造成骑车者的分心，引起事故的发生。
2、变速器在变档过程中容易造成脱链。
3、中轴齿盘大，由其对折叠车而言，这样既不美观，使用也不方便。
发明内容
本发明的目的就是提供一种中轴无级自动变速器。该中轴无级自动变速器操作省力、安全可靠、体积小、重量轻、成本低和用小齿盘能达到大齿盘的效果。既美观，使用又方便。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种中轴无级自动变速器，包括一中轴，五通，位于该中轴两端的左曲柄和右曲柄，左端盖及右端盖和齿盘，五通中有行星齿轮组和制动器；所述行星齿轮组包括内齿轮、行星齿轮支架、行星齿轮和外齿轮，内齿轮安装于五通内，行星齿轮支架固定在中轴上，外齿轮安装在中轴上可相对该轴旋转，行星齿轮支架上的行星齿轮轴与中轴相平行，在行星齿轮轴的轴向上安装有行星齿轮，行星齿轮分别与内齿轮和外齿轮啮合，所述齿盘固定在外齿轮上；所述制动器固定于五通内，并对上述内齿轮作用有一可调的摩擦制动力。
所述制动器由制动环、制动环控制器和制动环固定件组成，所述制动环为一带有缺口的圆环，其安装于内齿轮上，对内齿轮施加一定的张力或锁紧力，所述制动环控制器与制动环连接，该制动环控制器具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环对内齿轮的接触张力或压力从而产生不同的摩擦制动力，该制动环与内齿轮的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环固定件固定在五通上并于制动环连接。
本发明的特点还在于，所述制动环也可以是环形弹簧。
本发明的特点还在于，所述五通内的制动器可去掉，使中轴无级自动变速器变成中轴增速器。
本发明的特点还在于，所述内齿轮可固定在中轴上，制动环安装于行星齿轮支架上。
与传统的自行车变速器相比较，本发明完全摒弃了原有变速器通过拔动链条进行换档的传统结构，采用行星轮系作为所述中轴无级自动变速器的主要结构，固定在五通内的制动器对行星齿轮组中的内齿轮施加一定的摩擦制动力，当路况变化而引起踏蹬力大于预设的摩擦制动力时，内齿轮随之产生不同的转速，从而自动改变行星齿轮与外齿轮之间的传动比，因而可以使骑车者保持基本恒定的踏蹬力，达到无论在何种路况条件下骑车者都能处于适宜的骑乘状态的效果。上述预设的摩擦制动力是可调的，整个变速过程是随路况的变化而自动完成的，主、被动轮之间转速比的变化是渐进无级的，因此本发明所述的中轴无级自动变速器可适应当时车行的道路状况而自动工作在最佳的传动比上，而不会有反复换挡的麻烦，避免了骑车者使用传统变速器变挡时的分心，也免除了链条脱落的烦恼，保证了变速的安全和可靠，此外，本发明还打破了传统中轴大齿盘传动的技术模式，实现了曲柄、齿盘不等速运动，用小齿盘能达到大齿盘的效果。对折叠车而言，既美观，使用又方便。
附图说明：
图1：中轴无级自动变速器正面剖视图；
图2：图2是图1中A-A的剖视图。
图中序号：1左端盖，2轴承，3五通，4中轴，5卡簧，6内齿轮，7行星齿轮，8轴承，9右端盖，10齿盘，11背帽，12卡簧，13滚针轴承，14外齿轮，15行星齿轮轴，16行星齿轮支架，17制动环，18制动环控制器，19制动环固定件，20制动器，21行星齿轮组，22右曲柄，23左曲柄。
最佳实施方式
下面参考附图说明本发明的最佳实施方式。
一种中轴无级自动变速器，包括一中轴4，五通3，位于该中轴4两端的左曲柄23和右曲柄22，左端盖1及右端盖9和齿盘10，五通3中有行星齿轮组21和制动器20；所述行星齿轮组21包括内齿轮6、行星齿轮支架16、行星齿轮7和外齿轮14，内齿轮6安装于五通3内，行星齿轮支架16固定在中轴4上，外齿轮14套在中轴4上的滚针轴承13上，可相对该轴旋转，行星齿轮支架16上的行星齿轮轴15与中轴4相平行，在行星齿轮轴15的轴向上安装有行星齿轮7，行星齿轮7铰接在行星齿轮轴15上，可相对该轴旋转，行星齿轮7在内齿轮6和外齿轮14之间，并且行星齿轮7分别与内齿轮6和外齿轮14啮合，轴承8安装在外齿轮14上，齿盘10固定在外齿轮14上；所述制动器20固定于五通3内，并对上述内齿轮6作用有一可调的摩擦制动力。
所述制动器20由制动环17、制动环控制器18和制动环固定件19组成，所述制动环17为一带有缺口的圆环，其安装于内齿轮6上，对内齿轮6施加一定的张力或锁紧力，该预设的张力或锁紧力能阻止内齿轮6产生转动，所述制动环控制器18与制动环17连接，该制动环控制器18具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环17对内齿轮6的接触张力或压力从而产生不同的摩擦制动力，制动环17与内齿轮6的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环固定件19固定在五通3上并于制动环17连接。
在本发明的一个实施例中，设内齿轮6为42个齿，行星齿轮7为9个齿，外齿轮14为22个齿，制动环17对内齿轮6预设一定的摩擦制动力。当骑车者对曲柄23上的脚踏板施加一踏蹬力时，在自行车行走的路况条件较好(通常是平坦的道路)时，自行车前进时的阻力就比较小，此时人的踏蹬力所产生的驱动力不足以克服制动环17对内齿轮6的摩擦制动力，内齿轮6就被固定无法转动，这时自行车前进的速度最快，曲柄23向下方转动一个蹬动周期360°时，齿盘转动1008°，齿盘16齿相当于45齿，用小齿盘达到了大齿盘的效果。当自行车行走的路况条件较差(通常是不平坦的道路或当起步或上坡)时，自行车前进时的阻力就比较大，此时前进所必需的踏蹬驱动力就会超过制动环17对内齿轮6的摩擦制动力，从而使内齿轮6沿与行星齿轮支架16转动相同的方向旋转，这时中轴无级自动变速器的传动比就会发生变化，并且该传动比随内齿轮6的转速而变化，由此外齿轮14就以较低的速档输出运动，从而使所需的踏蹬力减小，让骑车者在较差的路况条件下能更省力地驱动自行车。
由以上描述，可知本无级自动变速器可随路况的变化而自动无级地改变传动比，以使骑车者无论在何种路况下，都能以大致相同的踏蹬力前进，因而随时都处于不费力的最适宜骑乘状态。
上述实施例仅用以说明本发明但并不限制本发明，凡是不脱离本发明权利要求的精神所作的任何变更和替换均应属于本发明的范围。
Claims (7)
1. 一种中轴无级自动变速器，包括一中轴(4)，五通(3)，位于该中轴(4)两端的左曲柄(23)和右曲柄(22)，左端盖(1)及右端盖(9)和齿盘(10)，其特征在于，五通(3)中有行星齿轮组(21)和制动器(20)；所述行星齿轮组(21)包括内齿轮(6)、行星齿轮支架(16)、行星齿轮(7)和外齿轮(14)，内齿轮(6)安装于五通(3)内，行星齿轮支架(16)固定在中轴(4)上，外齿轮(14)套在中轴(4)上的滚针轴承(13)上，可相对该轴旋转，行星齿轮支架(16)上的行星齿轮轴(15)与中轴(4)相平行，在行星齿轮轴(15)的轴向上安装有行星齿轮(7)，行星齿轮(7)铰接在行星齿轮轴(15)上，可相对该轴旋转，行星齿轮(7)在内齿轮(6)和外齿轮(14)之间，并且行星齿轮(7)分别与内齿轮(6)和外齿轮(14)啮合，轴承(8)安装在外齿轮(14)上，齿盘(10)固定在外齿轮(14)上；所述制动器(20)固定于五通(3)内，并对上述内齿轮(6)作用有一可调的摩擦制动力。
2. 如权利要求1所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述制动器(20)由制动环(17)、制动环控制器(18)和制动环固定件(19)组成，所述制动环(17)为一带有缺口的圆环，其安装于内齿轮(6)上，对内齿轮(6)施加一定的张力或锁紧力，该预设的张力或锁紧力能阻止内齿轮(6)产生转动，所述制动环控制器(18)与制动环(17)连接，该制动环控制器(18)具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环(17)对内齿轮(6)的接触张力或压力从而产生不同的摩擦制动力，制动环(17)与内齿轮(6)的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环固定件(19)固定在五通(3)上并于制动环(17)连接。
3. 如权利要求2所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述制动环(17)也可以是带有缺口的环形弹簧。
4. 如权利要求1所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述五通(3)内的制动器(20)可去掉，使中轴无级自动变速器变成中轴增速器。
5. 如权利要求1所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述内齿轮(6)可固定在中轴(4)上，制动环(17)安装于行星齿轮支架(16)上。
6. 如权利要求1所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述行星齿轮轴(15)的数量根据需要可变化。
7. 如权利要求1所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述该无级自动变速器根据需要可以安装在自行车的后轮轴上。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104015868A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-09-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种新型自行车线性变速装置 |
| CN110341870A (zh) * | 2018-04-06 | 2019-10-18 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用组件 |
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2007
- 2007-03-26 CN CNA2007100899898A patent/CN101244750A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110341870A (zh) * | 2018-04-06 | 2019-10-18 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用组件 |
| CN110341870B (zh) * | 2018-04-06 | 2021-10-26 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用组件 |
| TWI835788B (zh) * | 2018-04-06 | 2024-03-21 | 日商島野股份有限公司 | 人力驅動車用組件 |
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| C06 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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