專利名稱：一種中軸無級自動變速器的制作方法
一種中軸無級自動變速器絲艦本發明涉及一種新型傳動裝置，尤其是一種可用于自行車的中軸無級自 動變速器。條粉現有的自行車為了適應不同的路況和環境，騎車者必須不時改變自己的 踏蹬力以達到不同的車速。自行車變速器可以使騎車者在保持基本相同的踏蹬 力的條件下改變車速以適應不同的路況和環境，換言之，騎車者通過改變自行 車變速器的傳動比可以在不同的路況條件下都能獲得較為適宜的騎乘狀態。然而上述傳統的自行車變速器具有下列不足之處1、 騎車者必須手動換檔，這在騎車過程中會造成騎車者的分心，弓l起事 故的發生。2、 變速器在變檔過程中容易造成脫鏈。3、 中軸齒盤大，由其對折疊車而言，這樣既不美觀，使用也不方便。 發明內容本發明的目的就是提供一種中軸無級自動變速器。該中軸無級自動變速 器操作省力、安全可靠、體積小、重量輕、成本低和用小齒盤能達到大齒盤的 效果。既美觀，使用又方便。為了達到上述目的，本發明的技術方案如下一種中軸無級自動變速器，包括一中軸，五通，位于該中軸兩端的左曲 柄和右曲柄，左端蓋及右端蓋和齒盤，五通側面的右端蓋殼體內有一行星齒輪組；所述行星齒輪組包括內齒輪、行星齒輪支架、行星齒輪、外齒輪、行星齒 輪支架端蓋、制動環和制動環控制器，內齒輪安裝于右端蓋的殼體內，行星齒 輪支架固定在中軸上，外齒輪安裝在中軸上可相對該軸旋轉，行星齒輪支架上 的行星齒輪軸與中軸相平行，在行星齒輪軸的軸向上安裝有行星齒輪，行星齒 輪分別與內齒輪和外齒輪嚙合，制動環為一帶有缺口的圓環， 一端固定在右端 蓋上，另一端安裝于內齒輪上，對內齒輪施加一定的張力或鎖緊力，該制動環 與內齒輪的接觸面為光滑面或粗糙面，所述制動環控制器與制動環連接，該制 動環控制器具有可調的張力或鎖緊力以便改變制動環對內齒輪的接觸張力或 壓力從而產生不同的摩擦制動力，所述齒盤固定在外齒輪上。 本發明的特點還在于，所述制動環也可以是環形彈簧。 本發明的特點還在于，所述內齒輪可固定在中軸上，制動環安裝于行星 齒輪支架上。與傳統的自行車變速器相比較，本發明完全摒棄了原有變速器通過拔動 鏈條進行換檔的傳統結構，采用行星輪系作為所述中軸無級自動變速器的主要 結構，固定在右端蓋上的制動環對內齒輪施加一定的摩擦制動力，當路況變化 而引起踏蹬力大于預設的摩擦制動力時，內齒輪隨之產生不同的轉速，從而自 動改變行星齒輪與外齒輪之間的傳動比，因而可以使騎車者保持基本恒定的踏 蹬力，達到無論在何種路況條件下騎車者都能處于適宜的騎乘狀態的效果。上 述預設的摩擦制動力是可調的，整個變速過程是隨路況的變化而自動完成的， 主、被動輪之間轉速比的變化是漸進無級的，因此本發明所述的中軸無級自動 變速器可適應當時車行的道路狀況而自動工作在最佳的傳動比上，而不會有反 復換擋的麻煩，避免了騎車者使用傳統變速器變擋時的分心，也免除了鏈條脫 落的煩惱，保證了變速的安全和可靠，此外，本發明還打破了傳統中軸大齒盤傳動的技術模式，實現了曲柄、齒盤不等速運動，用小齒盤能達到大齒盤的效 果。對折疊車而言，既美觀，使用又方便。
-圖l:中軸無級自動變速器正面剖視圖；圖2:圖2是圖1中A—A的剖視圖。圖中序號l左端蓋，2軸承，3卡簧，4五通，5中軸，6卡簧，7軸承， 8右端蓋，9制動環，IO內齒輪，ll行星齒輪，12行星齒輪支架端蓋，13外 齒輪，14背帽，15滾針軸承,16齒盤，17行星齒輪軸，18制動環控制器，19 行星齒輪支架，20右曲柄，21左曲柄，22行星齒輪組。下面參考
本發明的最佳實施方式。一種中軸無級自動變速器，包括一中軸5，五通4，位于該中軸5兩端的 左曲柄21和右曲柄20，左端蓋1及右端蓋8和齒盤16，五通4側面的右端蓋 8的殼體內有一行星齒輪組22;所述行星齒輪組22包括內齒輪10、行星齒輪 支架19、行星齒輪ll、外齒輪13、行星齒輪支架端蓋12、制動環9和制動環 控制器18,內齒輪10安裝于右端蓋8的殼體內，行星齒輪支架19固定在中 軸5上，外齒輪13套在中軸5上的滾針軸承15上，可相對該軸旋轉，行星齒 輪支架19上的行星齒輪軸17與中軸5相平行，在行星齒輪軸17的軸向上安 裝有行星齒輪11，行星齒輪11鉸接在行星齒輪軸17上，可相對該軸旋轉， 行星齒輪11在內齒輪10和外齒輪13之間，并且行星齒輪11分別與內齒輪10 和外齒輪13嚙合，制動環9為一帶有缺口的圓環， 一端畫定在右端蓋8上， 另一端安裝于內齒輪10上，對內齒輪10施加一定的張力或鎖緊力，該預設的 張力或鎖緊力能阻止內齒輪(10)產生轉動，該制動環9與內齒輪10的接觸面為光滑面或粗糙面，所述制動環控制器18與制動環9連接，該制動環控制 器18具有可調的張力或鎖緊力以便改變制動環9對內齒輪10的接觸張力或壓 力從而產生不同的摩擦制動力，所述齒盤16固定在外齒輪13上。在本發明的一個實施例中，設內齒輪10為42個齒，行星齒輪11為9個 齒，外齒輪13為22個齒，制動環9對內齒輪10預設一定的摩擦制動力。當 騎車者對曲柄21上的腳踏板施加一踏蹬力時，在自行車行走的路況條件較好 (通常是平坦的道路)時，自行車前進時的阻力就比較小，此時人的踏蹬力所產 生的驅動力不足以克服制動環9對內齒輪10的摩擦制動力，內齒輪10就被固 定無法轉動，這時自行車前進的速度最快，曲柄21向下方轉動一個蹬動周期 360°時，齒盤轉動1008° ，齒盤16齒相當于45齒，用小齒盤達到了大齒盤 的效果。當自行車行走的路況條件較差(通常是不平坦的道路或當起步或上坡) 時，自行車前進時的阻力就比較大，此時前進所必需的踏蹬驅動力就會超過制 動環9對內齒輪10的摩擦制動力，從而使內齒輪10沿與行星齒輪支架19轉 動相同的方向旋轉，這時中軸無級自動變速器的傳動比就會發生變化，并且該 傳動比隨內齒輪10的轉速而變化，由此外齒輪13就以較低的速檔輸出運動， 從而使所需的踏蹬力減小，讓騎車者在較差的路況條件下能更省力地驅動自行 車。由以上描述，可知本無級自動變速器可隨路況的變化而自動無級地改變 傳動比，以使騎車者無論在何種路況下，都能以大致相同的踏蹬力前進，因而 隨時都處于不費力的最適宜騎乘狀態。上述實施例僅用以說明本發明但并不限制本發明，凡是不脫離本發明權 利要求的精神所作的任何變更和替換均應屬于本發明的范圍。
權利要求
1. 一種中軸無級自動變速器，包括一中軸(5)，五通(4)，位于該中軸(5)兩端的左曲柄(21)和右曲柄(20)，左端蓋(1)及右端蓋(8)和齒盤(16)，其特征在于，五通(4)側面的右端蓋(8)的殼體內有一行星齒輪組(22)；所述行星齒輪組(22)包括內齒輪(10)、行星齒輪支架(19)、行星齒輪(11)、外齒輪(13)、行星齒輪支架端蓋(12)、制動環(9)和制動環控制器(18)，內齒輪(10)安裝于右端蓋(8)的殼體內，行星齒輪支架(19)固定在中軸(5)上，外齒輪(13)套在中軸(5)上的滾針軸承(15)上，可相對該軸旋轉，行星齒輪支架(19)上的行星齒輪軸(17)與中軸(5)相平行，在行星齒輪軸(17)的軸向上安裝有行星齒輪(11)，行星齒輪(11)鉸接在行星齒輪軸(17)上，可相對該軸旋轉，行星齒輪(11)在內齒輪(10)和外齒輪(13)之間，并且行星齒輪(11)分別與內齒輪(10)和外齒輪(13)嚙合，制動環(9)為一帶有缺口的圓環，一端固定在右端蓋(8)上，另一端安裝于內齒輪(10)上，對內齒輪(10)施加一定的張力或鎖緊力，該預設的張力或鎖緊力能阻止內齒輪(10)產生轉動，該制動環(9)與內齒輪(10)的接觸面為光滑面或粗糙面，所述制動環控制器(18)與制動環(9)連接，該制動環控制器(18)具有可調的張力或鎖緊力以便改變制動環(9)對內齒輪(10)的接觸張力或壓力從而產生不同的摩擦制動力，所述齒盤(16)固定在外齒輪(13)上。
2. 如權利要求l所述的中軸無級自動變速器，其特征在于，所述制動環(9)也可以是帶有缺口的環形彈簧。
3. 如權利要求l所述的中軸無級自動變速器，其特征在于，所述內齒輪(10)可固定在中軸(5)上，制動環(9)安裝于行星齒輪支架(19)上。 4.如權利要求l所述的中軸無級自動變速器，其特征在于，所述行星齒輪軸(17)的數量根據需要可變化。
全文摘要
本發明提供了一種中軸無級自動變速器，它采用行星輪系作為主要結構，包括設于五通側面右端蓋殼體內的行星齒輪組；所述行星齒輪組包括內齒輪、行星齒輪支架、行星齒輪、外齒輪、行星齒輪支架端蓋、制動環和制動環控制器，制動環固定于右端蓋上，并對上述內齒輪作用有一可調的摩擦制動力，當路況變化而引起阻力不同時，內齒輪會隨之產生不同的轉速，從而自動無級地改變整個變速器的傳動比，因而達到無論在何種路況條件下，騎車者隨時都能處于適宜的騎乘狀態的效果。本發明具有操作簡單省力、變速安全可靠的優點，同時打破了傳統中軸大齒盤傳動的技術模式，用小齒盤能達到大齒盤的效果。對折疊車而言，既美觀，使用又方便。
文檔編號B62M11/00GK101274659SQ20071007363
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月26日 優先權日2007年3月26日
發明者郭生文 申請人:郭生文