輪轂嵌入式多段變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輪轂嵌入式多段變速器，尤其涉及一種精簡的輪轂嵌入式多段變 速器，該變速器通過使用一具有一段或兩或更多段的多段行星齒輪組以及一雙單向離合 器，在慣性行程期間賦予其一過速功能而實(shí)現(xiàn)多段變速，同時，即使在一被驅(qū)動行程狀態(tài)下 通過使用一強(qiáng)制變速功能，即使以一小力操控一變速桿仍然能實(shí)現(xiàn)快速變速，藉此使產(chǎn)品 適銷性最大化且大為改進(jìn)變速的精確性。 現(xiàn)有技術(shù)
[0002] 一般而言，如自行車、輪椅、汽車以及小輪摩托車等具有輪子，且使用例如人力或 電動力的各種驅(qū)動力行進(jìn)的交通工具，具有提升行進(jìn)性能的變速器。
[0003] 此種變速器根據(jù)駕乘者的操作從快速至低速以多段進(jìn)行變速而得到在行進(jìn)狀態(tài) 下所需要的扭力或速度。
[0004] 特別地，最近，由一太陽齒輪、一行星齒輪、一環(huán)形齒輪以及一托架組成的一行星 齒輪組被設(shè)置于一輪轂殼中以得到一精簡的配置，藉此能夠進(jìn)行多段變速且防止齒輪被暴 露于外側(cè)。
[0005] 然而，技術(shù)的問題存在于：使用行星齒輪組的現(xiàn)有變速器盡管是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)， 其變速段數(shù)目卻較少，且特別地，在被負(fù)載、被驅(qū)動的行進(jìn)狀態(tài)中的變速操控期間，卡爪被 驅(qū)動的負(fù)載強(qiáng)烈局限而不能被平順地控制，從而產(chǎn)生不平順的變速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明旨在解決上述問題且因而提供一輪轂嵌入式多段變速器，該變速器使用一 具有一一段或兩或更多段的多段行星齒輪組以及一雙單向離合器精簡地配置以便顯著地 最大化產(chǎn)品的市場價(jià)值且即使在一被負(fù)載、被驅(qū)動行程狀態(tài)下通過使用一強(qiáng)制變速功能， 即使以一小力操控一變速桿仍然能實(shí)現(xiàn)快速變速，使變速的精確性大為改進(jìn)。
[0008] 技術(shù)解決
[0009] 本發(fā)明提供一輪轂嵌入式多段變速器，包含：一軸桿，固定于一車輛本體，一驅(qū)動 器，用于接收轉(zhuǎn)動力，以及一輪轂殼，用于輸出該轉(zhuǎn)動力，其中驅(qū)動器及輪轂殼可轉(zhuǎn)動地定 位于軸桿的一外周上；一變速單元，用于改變來自驅(qū)動器輸入的轉(zhuǎn)動力以及輸出被改變的 轉(zhuǎn)動力至輪轂殼，其中變速單元包含：一行星齒輪組，由設(shè)置于輪轂殼內(nèi)的一太陽齒輪、一 行星齒輪、一托架以及一環(huán)形齒輪組成；一第一輸出離合器，作為托架和輪轂殼之間的單向 離合器；以及一第二輸出離合器，作為彼此一體形成而具有一定的相位角差異的兩個單向 離合器，分別位于驅(qū)動器和環(huán)形齒輪之間以及位于環(huán)形齒輪和輪轂殼之間，藉此，通過轉(zhuǎn)動 速度的差異，驅(qū)動器的轉(zhuǎn)動力被傳送至環(huán)形齒輪或環(huán)形齒輪的轉(zhuǎn)動力被傳送至輪轂殼；以 及一控制單元，用于控制變速單元的變速，其中控制單元包括：一周向卡爪控制件，該周向 卡爪控制件可通過一變速桿的操控周向轉(zhuǎn)動以控制位于爪座部中的多個卡爪，該爪座部形 成于軸桿的一外周面上，藉此選擇性地限制太陽齒輪的轉(zhuǎn)動；以及一軸向卡爪控制件，可通 過變速桿的操控軸向移動以控制設(shè)置于驅(qū)動器的內(nèi)周面上的卡爪，藉此選擇性地傳送驅(qū)動 器的轉(zhuǎn)動至托架。
[0010] 進(jìn)一步地，第二輸出離合器優(yōu)選包含：單向傾斜凹口，所述單向傾斜凹口在環(huán)形齒 輪的內(nèi)和外周面具有一定的相位角差異；以及一保持架，用于轉(zhuǎn)動地支撐多個滾輪而被定 位于單向傾斜凹口之內(nèi)，其中位于保持架的內(nèi)周上的滾輪及位于保持架的外周上的滾輪與 保持架一體成形以維持一定的相位角差異。因此第二輸出離合器包含一雙單向離合器，該 雙單向離合器具有一形成于驅(qū)動器的外周面和環(huán)齒輪的內(nèi)周面之間的內(nèi)側(cè)單向離合器以 及一形成于環(huán)齒輪的外周面和輪轂殼的內(nèi)周面之間的外側(cè)單向離合器。
[0011] 此外，行星齒輪可包含一一段行星齒輪或一具有兩或多段的多段行星齒輪，且更 可通過行星的段數(shù)，設(shè)置卡爪和太陽齒輪，因而能以"（2X行星齒輪的段數(shù)）+1"的變速段 的數(shù)目獲得輸出。
[0012] 特別地，控制單元可包含一纜線連接件，其中一可利用變速桿的操控得以撤回的 纜線連接至纜線連接件，且纜線連接件轉(zhuǎn)動地被支撐于軸桿的外周面上，一中間連接件接 合一纜線連接件的內(nèi)周面而被一體轉(zhuǎn)動；一穿通連接件組裝于中間連接件的一內(nèi)周面而被 一體轉(zhuǎn)動，其中穿通連接件通過回復(fù)彈簧單向地并彈性地轉(zhuǎn)動；一角度控制件裝入穿通連 接件并被控制以一體轉(zhuǎn)動，其中，螺旋斜面形成于角度控制件的一側(cè)；一周向卡爪控制件被 連接至角度控制件，以通過角度控制件的轉(zhuǎn)動控制多個位于軸桿的爪座部上的卡爪；以及 一軸向卡爪控制件，由一固定于軸桿的導(dǎo)引件的軸向?qū)б鬯龑?dǎo)，軸向卡爪控制件可軸 向移動，其中通過角度控制件的轉(zhuǎn)動，軸向卡爪控制件沿著螺旋斜面軸向移動而控制設(shè)置 在驅(qū)動器的內(nèi)周面上的卡爪。
[0013] 并且，軸向卡爪控制件可具有一通常為圓形的外周面，該外周面具有沿著外周面 的軸向的軸向傾斜表面段以及一隨后的圓形表面段，以便接觸設(shè)置在驅(qū)動器的內(nèi)周面上的 卡爪，因而當(dāng)軸向卡爪控制件在一方向移動時，軸向卡爪控制件遠(yuǎn)離設(shè)置在驅(qū)動器的內(nèi)周 面上的卡爪，且使設(shè)置在驅(qū)動器的內(nèi)周面上的卡爪直立，且當(dāng)軸向卡爪控制件通過軸向回 復(fù)彈簧從相反的方向回復(fù)時，設(shè)置在驅(qū)動器的內(nèi)周面上的卡爪被傾斜表面段放倒下來，且 通過外周面的圓形表面段保持在放倒的狀態(tài)。
[0014] 特別地，控制單元可包含：一周向強(qiáng)制變速構(gòu)件，其中周向強(qiáng)制變速構(gòu)件包含形成 于周向卡爪控制件的外周面上的多個轉(zhuǎn)動限制突起以及多個單向傾斜凹口；轉(zhuǎn)動限制凹 部，形成于角度控制件的一外周邊上以容納轉(zhuǎn)動限制突起使其具有自由行程（freeplay); 多個滾輪，被角度控制件以一徑向可浮動的方式支撐；以及一周向回復(fù)彈簧，連接于周向卡 爪控制件及角度控制件之間以彈性地支撐周向卡爪控制件，使其在相對于角度控制件的一 方向轉(zhuǎn)動；且輪轂嵌入多段變速器可具有一周向強(qiáng)制變速功能，用以保證當(dāng)角度控制件和 周向卡爪控制件的相位角產(chǎn)生差異時，滾輪強(qiáng)制地移出形成在相對于滾輪的內(nèi)周邊而向內(nèi) 定位的周向卡爪控制件的外周面上的單向傾斜凹口并轉(zhuǎn)動，以便形成一接觸托架的內(nèi)周面 的強(qiáng)制變速離合器，藉此迫使周向卡爪控制件轉(zhuǎn)動而使多個位于軸桿的爪座部中的卡爪至 少其中之一被迫放倒下來。
[0015] 此外，依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入多段變速器可進(jìn)一步包含一軸向強(qiáng)制變速構(gòu)件，該 軸向強(qiáng)制變速構(gòu)件的結(jié)構(gòu)為：軸向卡爪控制件形成有周向分布而形成一多邊形且通到外周 面的圓形表面段的卡爪容納槽，卡爪容納槽可容納直立狀態(tài)下的設(shè)置在驅(qū)動器的內(nèi)周面上 的卡爪，且引導(dǎo)卡爪至外周面的圓形表面段，藉此迫使設(shè)置在轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器的內(nèi)周面上的 卡爪被放倒下來。
[0016] 有益效果
[0017] 本發(fā)明為一新穎的發(fā)明，通過本發(fā)明，一精簡的輪轂嵌入多段變速器可通過使用 一具有一一段或兩段或更多段的多段的行星齒輪組以及一雙單向離合器實(shí)現(xiàn)變速，使產(chǎn)品 的市場可能性最大化，且即使在一被驅(qū)動行程狀態(tài)利用強(qiáng)制變速功能，即使以一小力操控 變速桿仍然能實(shí)現(xiàn)快速變速，藉此從而使變速的精確性大為改進(jìn)。
[0018] 對附圖的簡單說明
[0019] 圖1為一透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的一輪轂嵌入多段變速器；
[0020] 圖2為一前視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的一輪轂嵌入式多段變速器；
[0021] 圖3為一前剖面視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中 的一狀態(tài)，其中一軸向卡爪控制件已被移至左側(cè)；
[0022] 圖4為一前剖面視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中 的一狀態(tài)，其中一軸向卡爪控制件已被移至右側(cè)；
[0023] 圖5為一分解透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例，其 中輪轂嵌入式多段變速器為部分分解以顯示輪轂殼的內(nèi)部；
[0024] 圖6為一分解透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的 行星齒輪組，該行星齒輪組被分解；
[0025] 圖7為一分解透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的 驅(qū)動器，該驅(qū)動器被分解；
[0026] 圖8為一分解透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的 第二輸出離合器，該第二輸出離合器分解；
[0027] 圖9和10為透視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的 控制單元；
[0028] 圖11為一分解透視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中 的控制單元，該控制單元被分解；
[0029] 圖12為一右側(cè)視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中 的通過周向卡爪控制件的轉(zhuǎn)動所控制的卡爪；
[0030] 圖13為一視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中設(shè)置 于驅(qū)動器內(nèi)周面上的卡爪被放倒下來；
[0031] 圖14為一視圖，其中顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中 設(shè)置于驅(qū)動器的內(nèi)周面上的卡爪被直立；
[0032] 圖15為一視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的第 一及第二輸出離合器；
[0033] 圖16為一分解透視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例 中的控制單元的一主要部分；
[0034] 圖17為一視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的一 周向強(qiáng)制變速功能；
[0035] 圖18為一視圖，顯示在依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實(shí)施例中的一 軸向強(qiáng)制變速功能；以及
[0036] 圖19及20為前剖面視圖，顯示依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的不同的實(shí) 施例。
【附圖說明】
[0037] 100 軸桿
[0038] 101、102、104、105 爪座部
[0039] 200 驅(qū)動器
[0040] 203 爪座部
[0041] 210 鏈輪
[0042] 300 輪轂殼
[0043] 310 防塵罩
[0044] 400 變速單元
[0045] 410 行星齒輪組
[0046] 411a 第一太陽齒輪
[0047] 411b 第二太陽齒輪
[0048] 412 行星齒輪
[0049] 412a 較大直徑部
[0050] 412b 較小直徑部
[0051] 413 托架
[0052] 413b 單向傾斜凹口
[0053] 414 環(huán)齒輪
[0054] 414a、414b 單向傾斜凹口
[0055] 420 第一輸出離合器
[0056] 430 第二輸出離合器
[0057] 43la、43lb 滾輪
[0058] 433 保持架
[0059] 500 控制單元
[0060] 501 第--^爪
[0061] 502 第二卡爪
[0062] 503 第三卡爪
[0063] 504 第四卡爪
[0064] 505 第五卡爪
[0065] 510 周向卡爪控制件
[0066] 511、512、514、515 槽
[0067] 516 轉(zhuǎn)動限制突起
[0068] 517 單向傾斜凹口
[0069