專(zhuān)利名稱(chēng)：自行車(chē)的輪轂傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車(chē)的傳動(dòng)裝置和特別是涉及有3個(gè)或多個(gè)速度的內(nèi)輪轂自行車(chē)的傳動(dòng)裝置。
歐洲專(zhuān)利EP 0 531 608號(hào)公開(kāi)了另一個(gè)高達(dá)7速的多速輪轂傳動(dòng)裝置，其中裝設(shè)兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)，每個(gè)包括一組行星齒輪和對(duì)應(yīng)的齒圈。隨著齒輪速度數(shù)目的增加，必需增加離合器的數(shù)目以便將驅(qū)動(dòng)力通過(guò)關(guān)聯(lián)的中心齒輪、行星齒輪和齒圈最終傳給輪轂體。在某些情況下，由于齒圈的軸向長(zhǎng)度必須較長(zhǎng)和/或在齒圈上的機(jī)械負(fù)荷不均勻或不規(guī)則，從而可能造成齒圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中不希望的擺動(dòng)或不平衡。齒圈和行星齒輪一起不精確的轉(zhuǎn)動(dòng)可能削弱整個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪系動(dòng)力傳送的性能。
按照本發(fā)明自行車(chē)的輪轂傳動(dòng)裝置裝設(shè)驅(qū)動(dòng)部件和輪轂體，它們每個(gè)的安裝便于圍繞輪轂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。行星齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件和輪轂體之間用于將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)部件通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑傳給輪轂。行星齒輪機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)行星齒輪布置與至少一個(gè)齒圈和中心齒輪嚙合。還裝設(shè)包括至少一個(gè)離合器的改變速度控制機(jī)構(gòu)用于選擇一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑。在齒圈和輪轂體之間裝設(shè)齒圈引導(dǎo)圈以便保證在操作中齒圈的均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，將齒圈引導(dǎo)圈設(shè)置在輪轂體的內(nèi)周邊表面上，從而在齒圈引導(dǎo)圈和齒圈外周邊表面之間留下間隙。在齒圈引導(dǎo)圈和齒圈之間的間隙當(dāng)齒圈精確地平衡時(shí)足夠允許齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)接觸齒圈引導(dǎo)圈。在另一方面，間隙是足夠小，齒圈略有不平衡或擺動(dòng)將導(dǎo)致與齒圈引導(dǎo)圈接觸，以這種方式防止齒圈不平衡的運(yùn)動(dòng)。
在還有一個(gè)實(shí)施例中，將齒圈引導(dǎo)圈設(shè)置在齒圈的外周邊表面上，從而在齒圈引導(dǎo)圈的外表面和輪轂體的內(nèi)周邊表面之間限定間隙。如上定義的間隙本身，即允許齒圈實(shí)際或精確的轉(zhuǎn)動(dòng)，而同時(shí)防止會(huì)導(dǎo)致擺動(dòng)的與平滑運(yùn)轉(zhuǎn)較大的偏差。


圖1表示按照本發(fā)明3速輪轂傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施例，其中將齒圈引導(dǎo)圈設(shè)置在輪轂體的內(nèi)周邊表面上。
圖2表示圖1實(shí)施例的局部放大圖，顯示齒圈引導(dǎo)圈的安裝。
圖3表示按照本發(fā)明輪轂傳動(dòng)裝置的第二實(shí)施例，其中將齒圈引導(dǎo)圈設(shè)置在齒圈外周邊表面上。
圖4表示圖3實(shí)施例的局部放大圖，顯示齒圈引導(dǎo)圈的安裝。
圖5表示本發(fā)明采用7速輪轂傳動(dòng)裝置的另一實(shí)施例。
圖1說(shuō)明按照第一實(shí)施例的3速輪轂傳動(dòng)裝置，其中將輪轂軸1固定到自行車(chē)車(chē)架(未表示)。驅(qū)動(dòng)部件2和輪轂體3通過(guò)軸承63可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在輪轂軸1上。驅(qū)動(dòng)部件2從車(chē)鏈的鏈輪2a接受驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并將轉(zhuǎn)矩以3種速度，例如高、中和低速，通過(guò)由行星齒輪機(jī)構(gòu)限定的各種傳送路徑傳給輪轂體3。改變速度控制機(jī)構(gòu)E裝設(shè)由控制桿73起動(dòng)的第一和第二離合器71、72。
布置的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)與安裝在行星齒輪托架75上的行星齒輪70嚙合。取決于與離合器71和72的嚙合，隨著托架75的轉(zhuǎn)動(dòng)行星齒輪70圍繞托架75的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。行星齒輪70還與固定在輪轂軸1的中心齒輪1a嚙合。
作為低速擋傳動(dòng)路徑的例子，驅(qū)動(dòng)部件2的轉(zhuǎn)矩通過(guò)第一傳動(dòng)爪66、齒圈7、行星齒輪70、托架75和傳動(dòng)爪69傳給輪轂體3。
當(dāng)齒圈7的軸向伸展較長(zhǎng)和操作中造成高負(fù)荷時(shí)，可能發(fā)生齒圈7圍繞輪轂軸1轉(zhuǎn)動(dòng)的某些偏差或擺動(dòng)。這特別可能發(fā)生在選擇低速傳動(dòng)路徑時(shí)，因那時(shí)產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，環(huán)形的齒圈引導(dǎo)圈30安裝在如圖1說(shuō)明的輪轂體3的內(nèi)周邊表面，這在圖2中表示更加詳細(xì)。在這個(gè)實(shí)施例中，形成的引導(dǎo)圈30作為分離的環(huán)狀部件設(shè)置在緊靠輪轂體3的內(nèi)周邊表面3a上。
如在圖2中所見(jiàn)，齒圈引導(dǎo)圈30的內(nèi)周邊表面和齒圈7的外周邊表面7a形成間隙37。設(shè)計(jì)間隙37以便在正常操作中齒圈7能平滑轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)接觸齒圈引導(dǎo)圈30。另一方面，當(dāng)會(huì)引起齒圈7擺動(dòng)的高負(fù)荷或不均勻負(fù)荷加到齒圈7時(shí)，齒圈7的外周邊表面7a將接觸齒圈引導(dǎo)圈30，從而保證齒圈7基本均勻地運(yùn)轉(zhuǎn)。
間隙37正常的范圍將是0.15到0.5mm之內(nèi)，優(yōu)選地是在0.15到0.35mm的范圍內(nèi)。齒圈引導(dǎo)圈30的材料可以是金屬，例如黃銅。在剎車(chē)不會(huì)引起發(fā)熱的情況下，齒圈引導(dǎo)圈30也可以由樹(shù)脂材料制成。
在圖2表示的實(shí)施例中，齒圈引導(dǎo)圈30是通過(guò)壓配合連接安裝到輪轂體3的內(nèi)周邊表面3a上。在其他的實(shí)施例中，齒圈引導(dǎo)圈30也可以是軸承安裝的，例如用滾柱或滾針軸承。
再參考圖2，通過(guò)合適限定的制動(dòng)器將齒圈引導(dǎo)圈30限定防止其任一方向的軸向移動(dòng)。在輪轂體3的內(nèi)表面上形成第一側(cè)向制動(dòng)器31以便防止到圖2中左邊的軸向移動(dòng)，同時(shí)在齒圈7上形成第二側(cè)向制動(dòng)器32以便防止到圖2中右邊的軸向移動(dòng)。通過(guò)使用這樣的側(cè)向制動(dòng)器31、32，可以將齒圈引導(dǎo)圈30的軸向移動(dòng)限制在很小的軸向范圍內(nèi)。當(dāng)齒圈引導(dǎo)圈30是軸承安裝時(shí)這個(gè)量度是特別重要。
如在圖1和2中所見(jiàn)，齒圈7安裝在托架75(在圖2中右邊)上以便圍繞輪轂軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)生擺動(dòng)時(shí)，常在圖2中左邊的齒圈7的自由端或更廣義地說(shuō)在齒圈與驅(qū)動(dòng)部件2相反的端部。因此，將齒圈引導(dǎo)圈30設(shè)置在齒圈7的外面鄰近齒圈7與驅(qū)動(dòng)部件2相反的軸端部。也可將齒圈引導(dǎo)圈30設(shè)置在齒圈7的軸向位置上，與至少一個(gè)行星齒輪70與齒圈7內(nèi)部嚙合的區(qū)域相反。以這種方式，將齒圈引導(dǎo)圈30設(shè)置在行星齒輪70的區(qū)域內(nèi)，在那里當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生可能造成不平衡的力。
在圖3和4中說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中與圖1和2相同的元件都用相同的參考數(shù)字表示。在這個(gè)實(shí)施例中，齒圈引導(dǎo)圈130設(shè)置在齒圈7的外周邊表面17a上。
與前面的實(shí)施例一樣，裝設(shè)間隙137使得在正常狀態(tài)下齒圈7進(jìn)行均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)發(fā)生齒圈引導(dǎo)圈130和輪轂體的內(nèi)周邊表面13a之間的接觸。在另一方面，間隙是這樣，當(dāng)產(chǎn)生不規(guī)則的力和發(fā)生擺動(dòng)時(shí)齒圈引導(dǎo)圈130將接觸內(nèi)周邊表面13a以便使擺動(dòng)減到最小。
與前面的實(shí)施例一樣，齒圈引導(dǎo)圈130可以由金屬，例如黃銅組成，或者在其他的應(yīng)用中可以由樹(shù)脂材料組成。通常，將齒圈引導(dǎo)圈130壓配合到齒圈7的外周邊表面17a，但是也可以用軸承安裝，例如滾柱或滾針軸承。
為了防止齒圈引導(dǎo)圈130的軸向移動(dòng)，在最接近驅(qū)動(dòng)部件2的齒圈引導(dǎo)圈130的一側(cè)上在齒圈7中形成側(cè)向制動(dòng)器34。如在圖4中所見(jiàn)，側(cè)向制動(dòng)器34防止齒圈引導(dǎo)圈130移動(dòng)到右邊或驅(qū)動(dòng)部件2的方向。如在圖4中所示用制動(dòng)元件33防止在相反方向的軸向移動(dòng)，離開(kāi)驅(qū)動(dòng)部件2的移動(dòng)。制動(dòng)元件33可以是以齒圈7的外周邊表面17a隆起的任何形式的凸出。優(yōu)選地，制動(dòng)元件33包括設(shè)置在槽35內(nèi)的彈簧元件，該槽形成在齒圈7的外周邊表面17a上。應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)，齒圈引導(dǎo)圈130可以從齒圈7的外周邊表面17a上通過(guò)，然后通過(guò)可以置在槽35內(nèi)的彈簧元件，例如圓或方的彈簧。
與上面第一實(shí)施例一樣，在這個(gè)實(shí)施例中齒圈引導(dǎo)圈130裝設(shè)在齒圈7的軸向端部，特別是在圖4中左邊的軸向端部或與驅(qū)動(dòng)部件2相反的齒圈7的端部。從圖4中還可看到，齒圈引導(dǎo)圈130設(shè)置在齒圈7的外部，和齒圈7與行星齒輪70嚙合的內(nèi)部區(qū)相反的區(qū)域內(nèi)。
在圖5中說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中表示7速輪轂傳動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)部件2將轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送給可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在輪轂軸1上的輪轂體3。從驅(qū)動(dòng)部件2到輪轂體3的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪系包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)4，該機(jī)構(gòu)包括齒圈15。在圖5中的輪轂傳動(dòng)裝置還包括有第二齒圈16的第二行星機(jī)構(gòu)5。齒圈15和16分別與行星齒輪12和13嚙合。
在這個(gè)實(shí)施例中，齒圈引導(dǎo)圈230裝設(shè)在齒圈16的外周邊表面上。在這種情況下，由齒圈16中側(cè)向制動(dòng)器36提供齒圈引導(dǎo)圈230朝驅(qū)動(dòng)部件2方向上的軸向移動(dòng)。由在輪轂體3的內(nèi)周邊表面上形成的側(cè)向制動(dòng)器37防止離開(kāi)驅(qū)動(dòng)部件2方向上的軸向移動(dòng)。
與前面的實(shí)施例一樣，裝設(shè)在齒圈引導(dǎo)圈230的外周邊表面和輪轂體3的內(nèi)周邊表面之間的間隙，從而在平滑運(yùn)行條件下，引導(dǎo)圈230不會(huì)接觸輪轂體3的內(nèi)周邊表面。但是該間隙足夠小，使得齒圈16離開(kāi)平滑運(yùn)行的任何偏差或任何擺動(dòng)都可通過(guò)齒圈引導(dǎo)圈230與輪轂體3的內(nèi)周邊表面的接觸得到校正。
將能理解上面描述的各實(shí)施例僅為了說(shuō)明的目的，同時(shí)發(fā)明本身并不局限于這些實(shí)施例，和各種修改都是可能的，但這些修改將屬于如附錄權(quán)利要求書(shū)所定義的本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種自行車(chē)的輪轂傳動(dòng)裝置包括輪轂軸(1)；可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在所述輪轂軸(61)上的驅(qū)動(dòng)部件(2)和輪轂體(3)；設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)部件(2)和所述輪轂體(3)之間的行星齒輪機(jī)構(gòu)(7，70)，它用于將轉(zhuǎn)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)部件(2)通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑傳送給輪轂體(3)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括布置與至少一個(gè)齒圈(7)嚙合的至少一個(gè)行星齒輪(70)；包括至少一個(gè)用于選擇轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑的離合器的改變速度控制機(jī)構(gòu)(E)；以及布置在齒圈(7)和輪轂體(3)之間以便限定它們之間的間隙的齒圈引導(dǎo)圈(30，130)，。
2.如權(quán)利要求1所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，齒圈引導(dǎo)圈(30)是設(shè)置在輪轂體的內(nèi)周邊表面上，從而在齒圈引導(dǎo)圈(30)和齒圈(7)的外周邊表面之間限定間隙(37)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，通過(guò)在輪轂體(3)上形成的第一側(cè)向制動(dòng)器(31)和在齒圈(7)上形成的第二側(cè)向制動(dòng)器(32)防止齒圈引導(dǎo)圈(30)在輪轂軸方向上的軸向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，在齒圈引導(dǎo)圈(30)和齒圈(7)的外周邊表面之間的間隙(37)足夠允許齒圈(7)的平滑運(yùn)轉(zhuǎn)并同時(shí)基本防止齒圈(7)的擺動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，齒圈引導(dǎo)圈(130)設(shè)置在齒圈(7)的外周邊表面(17a)上，從而在齒輪引導(dǎo)圈(130)和輪轂體(3)的內(nèi)周邊表面(13a)之間限定間隙(137)。
6.如權(quán)利要求5所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，通過(guò)在齒圈引導(dǎo)圈(130)的一側(cè)上形成的制動(dòng)元件(33)和在齒圈引導(dǎo)圈(130)的另一側(cè)在齒圈(7)上形成的側(cè)向制動(dòng)器(34)，防止齒圈引導(dǎo)圈(130)在輪轂軸(1)方向上的軸向移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，制動(dòng)元件(33)包括設(shè)置在槽(35)中的圓的或方的彈簧元件，該槽形成在齒圈(7)的外周邊表面(17a)上。
8.如權(quán)利要求6所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，制動(dòng)器元件包括在輪轂體(3)的內(nèi)周邊表面上形成的側(cè)向制動(dòng)器(37)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，將齒圈引導(dǎo)圈(30，130)設(shè)置在齒圈(7)的外部，其軸向位置與所述至少一個(gè)行星齒輪(70)與齒圈(7)內(nèi)部嚙合區(qū)域相對(duì)。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，將齒圈引導(dǎo)圈(30，130)設(shè)置在齒圈(7)的外部，鄰近齒圈(7)的與驅(qū)動(dòng)部件(2)相反的軸向端部。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，齒圈引導(dǎo)圈(30，130)的材料是金屬，優(yōu)選地是黃銅，或樹(shù)脂材料。
12.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，以壓配合連接安裝齒圈引導(dǎo)圈(30，130)。
13.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述齒圈引導(dǎo)圈(30，130)是安裝在所述內(nèi)輪轂體表面或所述外齒圈表面的軸承。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的輪轂傳動(dòng)裝置，其特征在于，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)齒圈(15，16)和關(guān)聯(lián)的行星齒輪(12，13)，其中至少一個(gè)齒圈引導(dǎo)圈(230)布置在齒圈(15，16)之一和輪轂體(3)的內(nèi)周邊表面之間。
全文摘要
一種自行車(chē)的輪轂傳動(dòng)裝置裝設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪轂軸(1)上的驅(qū)動(dòng)部件(2)和輪轂體(3)。行星齒輪機(jī)構(gòu)(7，70)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件(2)和輪轂體(3)之間，以便將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)部件(2)通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑傳送給輪轂體(3)。改變速度控制機(jī)構(gòu)(E)包括至少一個(gè)離合器用于選擇轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送路徑。齒圈引導(dǎo)圈(30，130)布置在行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈(7)和輪轂體(3)之間，它穩(wěn)定齒圈(7)的平滑運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B62M11/00GK1445135SQ03120520
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者正下昭彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野