一種新型自行車內(nèi)變速花鼓的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型內(nèi)變速花鼓，包括花鼓主體支撐機構(gòu)、動力輸入機構(gòu)、第一組行星齒輪機構(gòu)、中間動力傳動機構(gòu)、第二組行星齒輪機構(gòu)、動力輸出機構(gòu)以及中軸變速機構(gòu)。本發(fā)明精簡了內(nèi)變速花鼓的結(jié)構(gòu)，增加了內(nèi)變速花鼓的檔位，減輕了內(nèi)變速花鼓的重量，通過設(shè)置操縱變速復(fù)合凸輪與執(zhí)行組件的動作進行匹配，自行車的換擋操作更簡單方便準(zhǔn)確，同時本發(fā)明能夠適用不同款式的自行車，有效提高了內(nèi)變速器的實用性。
【專利說明】
一種新型自行車內(nèi)變速花鼓
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及自行車變速領(lǐng)域，具體為一種新型自行車內(nèi)變速花鼓。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的外變速花鼓顯露在外部，會直接接觸外界雨水，泥土，油污等，需定時地清洗保養(yǎng);需要鏈移才能變速，鏈條較松，強度低，壽命短;無法停車變速，當(dāng)處于高擋位又緊急停車后啟動困難;需要緊鏈器，騎行和搬運時容易受到撞擊損害;傳動比會有重疊，檔位利用率不高，變速體驗不好。而內(nèi)變速花鼓處于密封和潤滑劑里面，外部結(jié)構(gòu)簡潔，可以使用鏈蓋，鏈不會側(cè)向移動，也不需要前撥和多片牙盤;故障率低，維護周期長而且維護簡單；另外內(nèi)變花鼓的鼓耳大且對稱，輻條相應(yīng)變短，增加了后輪組的強度。
[0003]內(nèi)變速花鼓的外殼作為輸出端，飛輪作為輸入端，通過改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)而變化得到不同的傳動比，是變速自行車變速機構(gòu)中的一種形式，通常使用在通勤車輛或者一些小輪徑自行車，也可用于山地車或公路車上。
[0004]內(nèi)變速花鼓變速范圍廣，故障率低，有著更高的檔位利用率。通過對現(xiàn)有最先進內(nèi)變速花鼓的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計出一款具有變速范圍更廣、變速比更優(yōu)的自行車內(nèi)變速花鼓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種適用于自行車內(nèi)變速的花鼓，通過外力作用在飛輪上，由變速機構(gòu)改變傳動比，將扭矩傳遞到花鼓的殼體上，再由輻條帶動車輪轉(zhuǎn)動，達到變速操作簡單，傳動效果高的目的。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種新型自行車內(nèi)變速器，包括花鼓主體支撐機構(gòu)和設(shè)置在該支撐機構(gòu)上的動力輸入機構(gòu)、第一組行星齒輪機構(gòu)、中間動力傳動機構(gòu)、第二組行星齒輪機構(gòu)、動力輸出機構(gòu)以及中軸變速機構(gòu)。動力輸入機構(gòu)的輸入端與飛輪連接，輸出端與第一組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入端連接；中間動力傳動機構(gòu)的輸入端與第一組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸出端連接，輸出端與第二組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入端連接;動力輸出機構(gòu)的輸入端與第二組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸出端連接，輸出端與車輪花鼓蓋連接。
[0007]所述中軸變速機構(gòu)包括一個操縱組件以及若干個執(zhí)行組件。操縱組件設(shè)置在中軸上，為一個變速復(fù)合凸輪;執(zhí)行組件設(shè)置在行星齒輪傳動機構(gòu)的內(nèi)齒圈內(nèi)部，該執(zhí)行組件包括四個圓柱銷、三個小推動槽、一個大推動槽和四個凸輪推桿，其中，圓柱銷可沿主軸的軸向移動，推動槽與各動力傳動部件連接，各動力傳動部件可在推動槽內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0008]所述凸輪推桿一端與齒輪內(nèi)圈離合，另一端與變速復(fù)合凸輪接觸。
[0009]所述變速復(fù)合凸輪與鋼繩連接實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。
[0010]使用時:力作用在飛輪上，通過動力輸入機構(gòu)，先將扭矩傳遞到第一組行星齒輪，由動力傳動機構(gòu)傳遞到第二組行星齒輪，再由動力輸出機構(gòu)將扭矩傳遞到花鼓的殼體上，通過輻條帶動車輪轉(zhuǎn)動。調(diào)速時，轉(zhuǎn)動變速手柄，使調(diào)節(jié)鋼繩帶動變速復(fù)合凸輪轉(zhuǎn)動，可使變速機構(gòu)產(chǎn)生不同的傳動比，從而達到變速的目的。
[0011]本發(fā)明內(nèi)變速花鼓利用位于花鼓內(nèi)部行星齒輪之間各級的傳動進行調(diào)速，內(nèi)部齒輪精密配合，可以達到更高的工作效率，以及更平滑的變速過渡。結(jié)構(gòu)緊湊，有效的利用了有限的空間，使花鼓本身更輕便，對稱的花鼓殼體，使輻條強度更高。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明裝置的裝配圖；
圖3為圖2的A-A向放大示意圖；
圖4為圖2的B-B向放大示意圖；
圖5為本發(fā)明裝置的爆炸圖。
[0013]圖中:1.花鼓殼體2.第一軸承3.第二軸承4.第三軸承5.第四軸承6.第五軸承7.螺母8.中軸9.動力輸入部件10.飛輪11.動力輸入傳動部件12.第一圓柱銷13.第一小推動槽14.第一齒輪框傳動部件15.第一齒輪架傳動部件
16.行星齒輪軸17.自潤軸承18.21-26齒的齒輪19.第二小推動槽20.中間動力傳動從動部件21.第二齒輪架傳動部件22.第二圓柱銷23.第二齒輪框傳動部件24.第三齒輪框傳動部件25.第三圓柱銷26.中間動力傳動部件27.第三齒輪架傳動部件28.第三小推動槽29.第四齒輪架傳動部件30.動力輸出從動部件31.第四齒輪框傳動部件32.動力輸出傳動部件33.動力輸出活動部件34.彈簧35.大推動槽36.花鼓傳動部件37.花鼓蓋38.第四圓柱銷39.變速復(fù)合凸輪40.結(jié)構(gòu)支撐筒41.第六軸承42.第七軸承43.46齒的齒輪44.37齒的齒輪45.第三小齒輪框支架46.第一行星齒輪架47.螺釘48.86齒的內(nèi)輪框49.自潤軸承50.20-29齒的齒輪51.行星齒輪軸52.95齒的內(nèi)齒輪53.第一大齒輪框支架54.第二大齒輪框支架55.92齒的內(nèi)齒輪56.第二行星齒輪架57.87齒的內(nèi)齒輪58.40齒的齒輪59.45齒的齒輪60.第二小齒輪框支架61.限位銷釘62.凸輪推桿63.限位銅套64.卷簧65.變速調(diào)節(jié)定位部件66.緊定螺釘。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。
[0015]參照圖1-5，一種新型自行車內(nèi)變速花鼓的花鼓殼體(I)、花鼓蓋(37)通過8個螺釘(47)緊固連接，螺母(7)起固定作用，中軸(8)起支撐與固定作用，花鼓殼體(1)、花鼓蓋(37 )、螺母(7)、中軸(8)與8個螺釘(47 )構(gòu)成花鼓主體支撐機構(gòu)，其中花鼓殼體(I)通過輻條與車輪連接；(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(41)、(42)分別為滾動軸承;動力輸入部件(9)與飛輪
(10)螺紋配合，將動力傳動到動力輸入傳動部件(I I)上，動力輸入部件(9)、飛輪(10)、動力輸入傳動部件(11)組成動力輸入機構(gòu)；第一圓柱銷(12 )、第二圓柱銷(2 2 )、第三圓柱銷(25)、第四圓柱銷(38)分別與第一小推動槽(13)、第二小推動槽(19)、第三小推動槽(28)、大推動槽(35 )過渡配合，與結(jié)構(gòu)支撐筒(40 )槽口配合，第一圓柱銷(12 )、第二圓柱銷(22 )、第三圓柱銷(25)、第四圓柱銷(38)下部與變速復(fù)合凸輪的圓柱面凸輪小間隙連接，動力輸入傳動部件(11)、中間動力傳動從動部件(20)、中間動力傳動部件(26)、動力輸出傳動部件(32)通過6個限位銷釘(61)與各推動槽小間隙配合，通過第一圓柱銷(12)、第二圓柱銷
(22)、第三圓柱銷(25)、第四圓柱銷(38)控制各推動槽的位置，從而控制各傳動部件的位置;第一齒輪框傳動部件(14)、第二齒輪框傳動部件(23)、第三齒輪框傳動部件(24)、第四齒輪框傳動部件(31)分別與第二小齒輪框支架(60)、第三大齒輪框支架(54)、第一大齒輪框支架(53)、第二小齒輪框支架(45)過盈配合，當(dāng)動力輸入傳動部件(11)等傳動部件與其接觸時，起傳遞動力作用；第一齒輪架傳動部件(15)、第二齒輪架傳動部件(21 )、第三齒輪架傳動部件(27)、第四齒輪架傳動部件(29)與第二行星齒輪架(56)、第一行星齒輪架(46)過盈配合，其作用與齒輪框傳動部件相同；行星齒輪軸(16)、自潤軸承(17)與21-26齒的齒輪(18)安裝在第二行星齒輪架(56)上，第一齒輪框傳動部件(14)、第二齒輪框傳動部件
(23)、第一齒輪架傳動部件(15)、第二齒輪架傳動部件(21)、三個行星齒輪軸(16)、三個自潤軸承(17)、三個21-26齒的齒輪(18)、第二大齒輪框支架(54)、92齒的內(nèi)齒輪(55)、第二行星齒輪架(56)、87齒的內(nèi)齒輪(57)、40齒的齒輪(58)、45齒的齒輪(59)與第二小齒輪框支架(60)組成第一組行星齒輪組；中間動力傳動從動部件(20)、中間動力傳動部件(26)組成中間動力傳動機構(gòu)，其作用是將第一組行星齒輪組的動力傳遞到第二組行星齒輪組上；自潤軸承(49)、20-29齒的齒輪(50)與行星齒輪軸(51)安裝在第一行星齒輪架(46)上，第三齒輪框傳動部件(24)、第四齒輪框傳動部件(31)、第三齒輪架傳動部件(27 )、第四齒輪架傳動部件(29)、46齒的齒輪(43)、37齒的齒輪(44)、第三小齒輪框支架(45)、第一行星齒輪架(46)、86齒的內(nèi)齒輪(48)、三個自潤軸承(49)、三個20-29齒的齒輪(50)、三個行星齒輪軸(51)、95齒的內(nèi)齒輪(52)與第二大齒輪框支架(53)組成第二組行星齒輪組；動力輸出從動部件(30)、動力輸出傳動部件(32)、動力輸出活動部件(33)、彈簧(34)與花鼓傳動部件(36)組成動力輸出機構(gòu)，其作用是將第二組行星齒輪組的動力傳輸?shù)交ü纳w(37)上，從而通過輻條傳動到輪子上;第一圓柱銷(12)、第二圓柱銷(22)、第三圓柱銷(25)、第四圓柱銷(38)、第一小推動槽(13)、第二小推動槽(19)、第三小推動槽(28)、大推動槽(35)、變速復(fù)合凸輪(39)、結(jié)構(gòu)支撐筒(40)、四個凸輪推桿(62)、八個限位銅套(63)、四個卷簧(64)與變速調(diào)節(jié)定位部件(65)組成中軸變速機構(gòu)，每個凸輪推桿(62)通過兩個限位銅套(63)與一個卷簧(64)安裝在結(jié)構(gòu)支撐筒(40)上，限位銅套(63)與結(jié)構(gòu)支撐筒(40)之間過渡配合，限位銅套(63)與凸輪推桿(62)之間小間隙配合，凸輪推桿(62)可在限位銅套(63)內(nèi)轉(zhuǎn)動，起固定齒輪的作用，變速調(diào)節(jié)定位部件(65)通過四個緊定螺釘(66)安裝在結(jié)構(gòu)支撐筒(40)上，變速調(diào)節(jié)鋼繩穿過變速調(diào)節(jié)定位部件(65)與變速復(fù)合凸輪(39)連接，通過轉(zhuǎn)動變速復(fù)合凸輪(39)起變速作用。
[0016]本花鼓的變速方法是:通過旋轉(zhuǎn)變速復(fù)合凸輪(39):
1、使平面凸輪推動四個凸輪推桿(62)控制46齒的齒輪(43)、37齒的齒輪(44)、40齒的齒輪(58)、45齒的齒輪(59)，使其處于活動狀態(tài)或鎖定狀態(tài)；
2、使空間圓柱凸輪推動第一圓柱銷(12)、第二圓柱銷(22)、第三圓柱銷(25)、第四圓柱銷(38)，圓柱銷推動四個推動槽，使動力輸入傳動部件(11)、中間動力傳動從動部件(20)、中間動力傳動部件(26)與動力輸出從動部件(30)處于接觸齒輪框傳動部件或接觸齒輪架傳動部件。通過搭配46齒的齒輪(43)、37齒的齒輪(44)、40齒的齒輪(58)、45齒的齒輪(59)的活動或鎖定以及動力輸入傳動部件(11)、中間動力傳動從動部件(20)、中間動力傳動部件(26 )、動力輸出從動部件(30 )的不同接觸狀態(tài)，從而達到17個檔位的內(nèi)變速效果。
【主權(quán)項】
1.一種新型自行車內(nèi)變速器，其特征是:包括花鼓主體支撐機構(gòu)和設(shè)置在該支撐機構(gòu)上的動力輸入機構(gòu)、第一組行星齒輪機構(gòu)、中間動力傳動機構(gòu)、第二組行星齒輪機構(gòu)、動力輸出機構(gòu)以及中軸變速機構(gòu);動力輸入機構(gòu)的輸入端與自行車飛輪連接，輸出端與第一組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入端連接；中間動力傳動機構(gòu)的輸入端與第一組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸出端連接，輸出端與第二組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入端連接;動力輸出機構(gòu)的輸入端與第二組行星齒輪傳動機構(gòu)的輸出端連接，輸出端與車輪花鼓蓋連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自行車內(nèi)變速器，其特征是:所述中軸變速機構(gòu)包括一個操縱組件以及若干個執(zhí)行組件，操縱組件設(shè)置在中軸上，為一個變速復(fù)合凸輪;執(zhí)行組件設(shè)置在行星齒輪傳動機構(gòu)的內(nèi)齒圈內(nèi)部，包括四個圓柱銷、三個小推動槽、一個大推動槽和四個凸輪推桿，其中，圓柱銷可沿主軸的軸向移動，推動槽與各動力傳動部件連接，各動力傳動部件可在推動槽內(nèi)轉(zhuǎn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自行車內(nèi)變速器，其特征是:所述凸輪推桿一端與齒輪內(nèi)圈離合，另一端與變速復(fù)合凸輪接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自行車內(nèi)變速器，其特征是:所述變速復(fù)合凸輪與鋼繩連接實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B62M11/18GK105857507SQ201610314395
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】何玉林, 葉梓龍, 羅家興, 于浩烜, 潘安泉, 饒裕, 莫小章, 張?zhí)於? 李金峰
【申請人】桂林電子科技大學(xué)