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三級(jí)內(nèi)變速軸的制作方法

文檔序號(hào):5589553閱讀:153來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:三級(jí)內(nèi)變速軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種自行車變速機(jī)構(gòu),具體地是指一種用于自行車的無(wú)空檔三級(jí)內(nèi)變速后軸。
現(xiàn)有的自行車變速機(jī)構(gòu)通常有內(nèi)變速和外變速二大類?,F(xiàn)有的內(nèi)變速器基本上都采用行星齒輪系作變速件。內(nèi)變速由于變速機(jī)構(gòu)基本金封閉在軸殼內(nèi),壽命長(zhǎng),免保養(yǎng),被廣泛采用,但換檔變速過(guò)程中存在“空檔”仍為其致命弱點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,近年來(lái)已有“無(wú)空檔”內(nèi)變速器問(wèn)世,但該產(chǎn)品零件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工困難,因而成本較高。
本實(shí)用新型的目的是提出一種無(wú)空檔三級(jí)內(nèi)變速軸,通過(guò)對(duì)傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)的改進(jìn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件少,易加工,以提高生產(chǎn)效率,降低制造成本。
本實(shí)用新型的一種三級(jí)內(nèi)變速軸,包括主軸208、軸殼106、驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ、換檔組件Ⅱ,傳動(dòng)組件以及由太陽(yáng)齒204、行星架501、行星齒505與行星齒環(huán)401組成的行星齒輪系Ⅲ,換檔組件Ⅱ和行星齒輪系Ⅲ安裝在主軸上,軸殼上固設(shè)有左、右花盤104、109,驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ為一裝有鏈輪305的驅(qū)動(dòng)器301,該驅(qū)動(dòng)器滑套在換檔器206上;換檔組件Ⅱ包括一換檔器206及一組位置控制機(jī)構(gòu);傳動(dòng)組件包括棘輪機(jī)構(gòu)A、B和C,每組棘輪機(jī)構(gòu)均由棘輪、棘爪組成,其中棘爪A設(shè)在棘爪座上,棘爪座滑套在換檔器上,棘輪A與行星齒環(huán)一體;棘爪B設(shè)在行星架上,棘輪B設(shè)在軸殼的內(nèi)圈;棘爪C設(shè)在棘輪A與行星齒環(huán)結(jié)合體上,棘輪C亦設(shè)在軸殼的內(nèi)圈;換檔器與行星架之間及棘爪C與棘輪C之間設(shè)有由換檔器控制的離合機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的三級(jí)內(nèi)變速軸的優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)三級(jí)無(wú)空檔內(nèi)變速,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件數(shù)少,加工和裝配方便,可使產(chǎn)品成本降低,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
現(xiàn)結(jié)合二個(gè)實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1為實(shí)施例1的總裝圖;圖2為實(shí)施例1中殼體部分的部件圖3為實(shí)施例1中驅(qū)動(dòng)組件部分的部件圖;圖4為實(shí)施例1中換檔組件與太陽(yáng)齒在主軸上的位置圖;圖5為實(shí)施例1中行星齒輪系與棘輪機(jī)構(gòu)A、B、C的部件圖;圖6為
圖1的A-4剖面圖,示出棘輪A的剖視圖;圖7為
圖1中B-B剖面圖,示出棘輪B的剖視圖;圖8為
圖1中C-C剖面圖,示出棘輪C的剖視圖;圖9為
圖1中D-D剖面圖,示出行星齒輪系的剖視圖;
圖10為實(shí)施例2的總裝圖。
圖中101左塵蓋,102左軸碗,103左帶架鋼球,104左花盤,105左裝飾圈,106軸殼,107右裝飾圈,108大帶架鋼球,109右花盤,110大塵蓋,201鎖母,202左軸檔,203卡簧,204太陽(yáng)齒,205、205′壓簧,206換檔器,207、207′橫銷,208主軸,209右軸檔,210頂桿、210′拉桿,301驅(qū)動(dòng)器,302大軸檔,303右軸碗,304調(diào)整墊圈,305鏈輪,306鋼絲圈,307可帶架鋼球,308右塵蓋,401行星齒環(huán),402鎖圈,403棘爪彈簧,404帶尾棘爪,405棘爪銷,406分隔墊,407棘爪彈簧A,408棘爪A,409棘爪座,410棘輪圈,501行星架,502棘爪彈簧B,503棘爪B,504行星齒銷,505行星齒,506行星齒銷卡簧。
本實(shí)用新型的實(shí)施例1,如
圖1所示,包括主軸208、軸殼106、驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ、換檔組件Ⅱ、傳動(dòng)組件和行星齒輪系Ⅲ。所述換檔組件和行星齒輪系安裝在主軸上,置于軸殼內(nèi)。
軸殼106是輸出部件,輸出動(dòng)力的左、右花盤104和109固設(shè)于其左、右側(cè),左軸碗102設(shè)于其左端,于其與棘輪機(jī)構(gòu)B和棘輪機(jī)構(gòu)C對(duì)應(yīng)處分別設(shè)有內(nèi)棘齒106-1與106-2,內(nèi)棘齒外分別設(shè)有左、右裝飾圈105與107,參見(jiàn)
圖1與圖2。
驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ以驅(qū)動(dòng)器301為主體,是輸入部件,該驅(qū)動(dòng)器右端外花鍵上裝有輸入動(dòng)力的鏈輪305,左端外部與大軸檔302緊配在一起,其花鍵內(nèi)孔滑套在換檔器206尾部的花鍵軸上,參見(jiàn)
圖1和圖3。
換檔組件Ⅱ包括一換檔器206及一組位置控制機(jī)構(gòu)。換檔器206滑套在主軸208上,可在該主軸上左右滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn),其左端面設(shè)有端面棘齒206-1,需要時(shí)可與行星齒輪系中的行星架501上的端面棘齒相嚙合,其右端外部為花鍵,用以與驅(qū)動(dòng)器301上的內(nèi)花鍵孔滑動(dòng)配合。換檔器206在主軸上的位置有3檔,對(duì)應(yīng)騎行時(shí)的3種速度增速、平速和減速,其位置由位置控制機(jī)構(gòu)控制。當(dāng)換檔器處于左側(cè)位置(見(jiàn)圖4中的虛線)時(shí)為增速,此時(shí)換檔器上的端面棘齒與行星架上的端面棘齒嚙合;當(dāng)換檔器處于右側(cè)位置(見(jiàn)圖4中的點(diǎn)劃線)時(shí)為減速,此時(shí)換檔器使帶尾棘爪404與軸殼上的內(nèi)棘齒106-2脫開(kāi);當(dāng)換檔器處于中間位置時(shí)為平速,此時(shí)換檔器只起傳動(dòng)作用。位置控制機(jī)構(gòu)包括一頂桿210、一橫銷207和一壓簧205,所述橫銷置于換檔器206右端的孔口中,壓簧205置于換檔器左側(cè),頂桿由主軸208右端的中心孔中伸入,在外力的作用下,可從右側(cè)向左推動(dòng)橫銷,繼而推動(dòng)換檔器,使之保持增速或平速位置,無(wú)外力作用時(shí),壓簧向右推動(dòng)換檔器,使其保持減速位置,參見(jiàn)
圖1與圖4。
所述傳動(dòng)組件包括棘輪機(jī)構(gòu)A、棘輪機(jī)構(gòu)B、棘輪機(jī)構(gòu)C。
棘輪機(jī)構(gòu)A由棘爪座409、棘輪圈410、棘爪A408和棘爪彈簧A407組成,所述棘爪座的內(nèi)花鍵孔滑套在換檔器206尾部的花鍵上,使其與換檔器206同步轉(zhuǎn)動(dòng),棘爪座上對(duì)稱設(shè)有2枚棘爪A,棘爪彈簧A為一環(huán)套在棘爪座外圓上的環(huán)形簧片,以保持棘爪A抬起,棘輪圈套在棘爪座外,并藉方鍵與鎖圈402與行星齒環(huán)401連為一體,兩者的結(jié)合面之間設(shè)有一防止棘爪座409移位的分隔墊406,參見(jiàn)
圖1、圖5與圖6。當(dāng)棘爪座旋轉(zhuǎn)時(shí),棘輪圈隨棘爪座旋轉(zhuǎn),但若棘輪圈的轉(zhuǎn)速大于棘爪座的轉(zhuǎn)速時(shí),棘爪A打滑,棘輪機(jī)構(gòu)A不起作用。
棘輪機(jī)構(gòu)B由行星架501、軸殼106、棘爪B503和棘爪彈簧B502組成,行星架起棘爪座作用,其左端外圓上對(duì)稱裝有2枚棘爪B,保持棘爪B抬起的棘爪彈簧B為一環(huán)套在行星架外圓上的環(huán)形簧片,軸殼以其內(nèi)棘齒106-1與棘爪B嚙合,參見(jiàn)
圖1、圖2、圖5與圖7。當(dāng)行星架旋轉(zhuǎn)時(shí),軸殼隨行星架旋轉(zhuǎn),但若軸殼的轉(zhuǎn)速大于行星架時(shí),棘爪B打滑,棘輪機(jī)構(gòu)B不起作用。
棘輪機(jī)構(gòu)C由棘爪銷405、棘爪彈簧403、帶尾棘爪404和軸殼106組成,2枚棘爪銷對(duì)稱設(shè)在行星齒環(huán)401與棘輪圈之間的缺口中,2枚帶尾棘爪分別裝在2棘爪銷上,帶尾棘爪尾部的左下部設(shè)有一斜面,軸殼以其內(nèi)棘齒106-2起棘輪作用,棘爪彈簧403設(shè)于棘爪銷上,以保持帶尾棘爪404與軸殼上的內(nèi)棘齒106-2的嚙合,參見(jiàn)
圖1、圖2、圖5和圖8。當(dāng)棘輪圈與行星齒環(huán)的結(jié)合體旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)軸殼106轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)換檔器206向右推動(dòng)帶尾棘爪尾部的斜面時(shí),使帶尾棘爪的爪頭被壓下,帶尾棘爪與內(nèi)棘齒106-2脫開(kāi),離合機(jī)構(gòu)C不起作用。
行星齒輪系Ⅲ為一行星齒輪系,包括太陽(yáng)齒204、行星架501、行星齒505、行星齒銷504、行星齒環(huán)401,所述太陽(yáng)齒以扁榫固定在主軸208上,行星架上裝有3-4個(gè)行星齒,各行星齒與主軸上的太陽(yáng)齒及行星齒環(huán)上的內(nèi)齒相嚙合,行星架501右端面設(shè)有端面棘齒501-1,可與換檔器206上的端面棘輪齒206-1相嚙合,行星齒環(huán)401和棘輪圈401如前述用方榫和鎖圈402連接為一體。參見(jiàn)
圖1、圖5和圖9。工作時(shí),太陽(yáng)齒保持不動(dòng),當(dāng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)行星齒自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn),使行星齒環(huán)在行星齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的共同作用下,產(chǎn)生高于行星架轉(zhuǎn)速的增速運(yùn)動(dòng);反之,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)從行星齒環(huán)輸入時(shí),行星架則產(chǎn)生低于行星齒環(huán)轉(zhuǎn)速的減速運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是這樣的。(1)增速時(shí),換檔組件使換檔器206向左,其端面棘齒與行星架501上的端面棘齒相嚙合,動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)器301通過(guò)換檔器206帶動(dòng)行星架501,至行星齒環(huán)401增速后,再通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)C,從軸殼106輸出,此時(shí)棘輪機(jī)構(gòu)A、B均由于棘輪的轉(zhuǎn)速大于棘爪的轉(zhuǎn)速而不起作用;(2)減速時(shí),換檔組件使換檔器206向右,與行星架501脫開(kāi),同時(shí)也將棘輪機(jī)構(gòu)C脫開(kāi),動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)器301通過(guò)換檔器206、棘輪機(jī)構(gòu)A,帶動(dòng)行星齒環(huán)401,至行星架501減速后,再通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)B,從軸殼106輸出,此時(shí)棘輪機(jī)構(gòu)A、B均有效,棘輪機(jī)構(gòu)C脫開(kāi);(3)平速時(shí),換檔組件使換檔器206處于中間位置,既不與行星架501嚙合,也不使棘輪機(jī)構(gòu)C脫開(kāi),動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)換檔器206、棘輪機(jī)構(gòu)A后,由棘輪機(jī)構(gòu)C通過(guò)軸殼106輸出,因未通過(guò)行星齒輪系變速,所以轉(zhuǎn)速不變,此時(shí)棘輪機(jī)構(gòu)B由于棘輪轉(zhuǎn)速大于棘爪轉(zhuǎn)速而不起作用。
本實(shí)用新型的實(shí)施例2,是將所述位置控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成拉桿形式,參見(jiàn)
圖10。此時(shí)橫銷207′改置于換檔器206左端的孔口中,壓簧205′置于換檔器206右側(cè),頂桿變?yōu)槔瓧U210′,由主軸208右端的中心孔伸至換檔器左側(cè),與橫銷固接,并可向右側(cè)拉動(dòng)該橫銷,壓簧則將換檔器推向左側(cè)。其工作原理與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種三級(jí)內(nèi)變速軸,包括主軸(208)、軸殼(106)、驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ、換檔組件Ⅱ、傳動(dòng)組件、及由太陽(yáng)齒(204)、行星架(501)、行星齒(505)與行星齒環(huán)(401)組成的行星齒輪系Ⅲ,所述換檔組件和行星齒輪系安裝在主軸上,軸殼上固設(shè)有左、右花盤(104、109),其特征在于驅(qū)動(dòng)組件Ⅰ為一裝有鏈輪(305)的驅(qū)動(dòng)器(301),該驅(qū)動(dòng)器滑套在換檔器(206)上;換檔組件Ⅱ包括一換檔器(206)及一組位置控制機(jī)構(gòu);傳動(dòng)組件包括棘輪機(jī)構(gòu)A、B和C,其中棘爪A設(shè)在棘爪座上,棘爪座滑套在換檔器上,棘輪圈與行星齒環(huán)裝配為一體;棘爪B設(shè)在行星架上,棘輪B設(shè)在軸殼的內(nèi)圈;棘爪C設(shè)在棘輪圈與行星齒環(huán)結(jié)合體上,棘輪C亦設(shè)在軸殼的內(nèi)圈;換檔器與行星架之間以及棘爪C與棘輪C之間設(shè)有由換檔器控制的離合機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器(301)與鏈輪(305)及大軸檔(302)裝配在一起,所述鏈輪安裝在其右端的花鍵上,大軸檔固定在其左外圓上,該驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)花鍵孔滑套在換檔器(206)尾部的花鍵上,其左側(cè)為左鋼球(307),右側(cè)為大鋼球(108)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于換檔組件Ⅱ中,換檔器(206)樞設(shè)于主軸(208)上,其右端尾部的花鍵滑套入驅(qū)動(dòng)器(301)的內(nèi)花鍵孔,其左端面設(shè)有端面棘齒,當(dāng)其滑移至左側(cè)時(shí),與行星架(501)上的端面棘齒嚙合,當(dāng)其滑移至右側(cè)時(shí),脫開(kāi)棘輪C與棘爪C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于在換檔組件Ⅱ中,所述位置控制機(jī)構(gòu)包括一頂桿(210)、一橫銷(207)和一壓簧(205),所述橫銷經(jīng)主軸(208)上的槽孔置于換檔器(206)右端的孔口中,所述壓簧置于換檔器的左側(cè),所述頂桿由主軸右端的中心孔中伸入,藉外力可從右側(cè)推動(dòng)橫銷,進(jìn)而推動(dòng)該換檔器,使其保持于中間位置或左側(cè)位置,外力消失時(shí),壓簧使換檔器保持于右側(cè)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于在換檔組件Ⅱ中,所述位置控制機(jī)構(gòu)包括一拉桿(210′)、一橫銷(207′)和一壓簧(205′),所述橫銷經(jīng)主軸(208)上的槽孔置于該換檔器(206)左端的孔口中,壓簧置于該換檔器右側(cè),拉桿由主軸右端的中心孔中伸入后與橫銷連接,藉外力可從左側(cè)拉動(dòng)該橫銷,進(jìn)而拉動(dòng)換檔器,使其保持于中間位置或右側(cè)位置,外力消失時(shí),壓簧使換檔器保持于左側(cè)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于棘輪機(jī)構(gòu)A由棘爪座(409)、棘輪圈(410)、棘爪A(408)和棘爪彈簧A(407)組成,棘爪座的內(nèi)花鍵孔滑套在換檔器(206)尾部的花鍵上,棘爪座上對(duì)稱設(shè)有2枚棘爪A,所述棘輪圈套在棘爪座外,藉方鍵與鎖圈(402)與行星齒環(huán)(401)結(jié)合為一體,兩者的結(jié)合面之間設(shè)有一防止棘爪座(409)移位的檔圈(406),保持棘爪A抬起的棘爪彈簧A為一環(huán)套在棘爪座外圓上的環(huán)形簧片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于所述棘輪機(jī)構(gòu)B由行星架(501)、軸殼(106)、棘爪B(503)和棘爪彈簧B(502)組成,起棘爪座作用的行星架的左端外圓上對(duì)稱裝有2枚棘爪B,保持棘爪B抬起的棘爪彈簧B為一環(huán)套在行星架外圓上的環(huán)形簧片,起棘輪作用的軸殼于與棘爪B對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有內(nèi)棘齒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于所述棘輪機(jī)構(gòu)C由棘爪銷(405)、棘爪彈簧(403)、帶尾棘爪(404)和軸殼(106)組成,在行星齒環(huán)(401)與棘輪圈(410)之間的缺口中,對(duì)稱設(shè)有2枚棘爪銷,2枚帶尾棘爪分別裝在該2棘爪銷上,帶尾棘爪尾部的左下部設(shè)有一斜面,當(dāng)換檔器(206)滑移至右側(cè)并施力于該斜面時(shí),恰好壓下帶尾棘爪(404)的爪頭,起棘輪作用的軸殼于與帶尾棘爪對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有內(nèi)棘齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的三級(jí)內(nèi)變速軸,其特征在于所述行星齒輪系Ⅲ中,太陽(yáng)齒(204)以扁榫固定在主軸(208)上,行星架(501)上裝有3-4個(gè)行星齒(505),各行星齒與太陽(yáng)齒及行星齒環(huán)(401)相嚙合,行星架右端面設(shè)有端面棘齒,可與換檔器(206)上的端面棘齒相嚙合,行星齒環(huán)和棘輪圈以方榫聯(lián)接,并設(shè)一將兩者相互固定的鎖圈(402)。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種自行車用三級(jí)內(nèi)變速軸,包括主軸、軸殼、驅(qū)動(dòng)組件、換檔組件、傳動(dòng)組件和行星齒輪系,其中驅(qū)動(dòng)組件包括一裝有鏈輪的驅(qū)動(dòng)器,換檔組件包括一換檔器及一組位置控制機(jī)構(gòu),傳動(dòng)組件包括棘輪機(jī)構(gòu)A、B、C。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:可實(shí)現(xiàn)三級(jí)無(wú)空檔內(nèi)變速,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件數(shù)少,加工和裝配方便,可使產(chǎn)品成本降低,生產(chǎn)效率提高,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)F16H3/44GK2444088SQ0024950
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2000年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月30日
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