專利名稱：變速傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速傳動(dòng)系統(tǒng)，并且特別是涉及一種系統(tǒng)，其中，輸入扭矩和輸出扭矩之間的扭矩傳動(dòng)比，是通過使鏈輪相對(duì)于后軸偏心地移動(dòng)來改變的。
人們已熟知無數(shù)的如美國(guó)專利1，626，701號(hào)(Slecper)和1，279，271號(hào)(Sockl)中所示的具有不同直徑飛輪的變速傳動(dòng)系統(tǒng)。這些專利所示的裝置中都含有與帶式驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相配合的不同直徑的飛輪。
美國(guó)專利3，956，944號(hào)中所示為一種不同型式的系統(tǒng)，它展示的是一種可變速比的鏈輪，其中，和鏈條嚙合的一組扇形齒輪首先是可滑動(dòng)地裝在一對(duì)圓盤之間，并被限制相對(duì)于圓盤作徑向運(yùn)動(dòng)。然而，這種型式的結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定(易變化)的部分，使得它難于精密地調(diào)整傳動(dòng)裝置和避免過度的磨損。
本發(fā)明的首要目的是提供一種新的和改進(jìn)了的用于自行車及有關(guān)車輛的變速傳動(dòng)裝置，它具有先有技術(shù)組件的一切優(yōu)點(diǎn)，而沒有其缺點(diǎn)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種新的和改進(jìn)了的上述型式的變速傳動(dòng)裝置，它適用于大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸自行車的后軸。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種新的和改進(jìn)了的上述型式的變速傳動(dòng)裝置，它應(yīng)用了一種簡(jiǎn)單的力-移動(dòng)機(jī)構(gòu)來使后軸的軸線相對(duì)于鏈輪偏心地變化，以實(shí)現(xiàn)改變傳動(dòng)比。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種可選擇的驅(qū)動(dòng)裝置，它在扭矩傳動(dòng)比的某一變化范圍內(nèi)，使輸入扭矩高效地從鏈輪傳至后軸。
本發(fā)明是用于自行車和有關(guān)車輛的一種新的和改進(jìn)了的變速傳動(dòng)系統(tǒng)，它應(yīng)用了一標(biāo)準(zhǔn)的后軸和與環(huán)形鏈條嚙合的回轉(zhuǎn)鏈輪，環(huán)形鏈條接受輸入扭矩并傳遞輸出扭矩。該系統(tǒng)包括一變速環(huán);一變速板，該板可相對(duì)上述環(huán)和鏈輪移動(dòng);一恰當(dāng)?shù)剡x擇的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它與鏈輪及后軸聯(lián)接并可加以操縱;和使變速板移動(dòng)的一合適裝置，由此，使變速環(huán)及鏈輪相對(duì)于后軸偏心地移動(dòng)，以改變扭矩傳動(dòng)比。本文還包括一套合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可選實(shí)施例。
這樣就闡明了本發(fā)明中比較重要的特點(diǎn)，以便能更好地理解后面的詳細(xì)描述，并能更好地理解本發(fā)明對(duì)這一技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，本發(fā)明還有其他一些特點(diǎn)，將在這之后作描述，并且它將構(gòu)成權(quán)利要求的主要內(nèi)容。在這方面，應(yīng)該說明，本發(fā)明不局限于后面描述及


中所陳述的零件的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和裝配布局中的應(yīng)用范圍。本發(fā)明可有別的實(shí)施例，并可以多種方法加以實(shí)踐和貫徹。還應(yīng)說明，此處使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是出于描述的目的，它不應(yīng)起限制作用。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解作為本發(fā)明基礎(chǔ)的概念，也能夠容易地成為那些可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的若干設(shè)計(jì)目的的其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。因此，重要的問題是，當(dāng)那些等同的結(jié)構(gòu)未超出本發(fā)明的精神和范圍時(shí)，就應(yīng)視為包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
當(dāng)考慮了下列詳細(xì)的描述時(shí)，將會(huì)更好地理解本發(fā)明，而上述之外的目標(biāo)將變得更清楚。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中圖1是變速傳動(dòng)組件的一個(gè)透視、分解及放大視圖，該組件包含應(yīng)用了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其與標(biāo)準(zhǔn)自行車后軸的相互關(guān)系的第一實(shí)施例的本發(fā)明;
圖2是變速環(huán)和板的透視、分離圖，是從與圖1相反的視向看的;
圖3是用于支承后軸的自行車底架和本發(fā)明的變速傳動(dòng)系統(tǒng)及用于設(shè)置變速傳動(dòng)比(其中傳動(dòng)比為1∶1)的操縱桿的局部圖;
圖4圖解說明了圖3的機(jī)構(gòu)，其中，傳動(dòng)比大于1∶1而小于1∶2.4;
圖5圖解說明了圖3及4的機(jī)構(gòu)，其中，傳動(dòng)比為1∶2.4;
圖6是包含本發(fā)明的變速傳動(dòng)組件及其與標(biāo)準(zhǔn)自行車后軸相互關(guān)系的透視、分解及放大圖，圖中結(jié)構(gòu)說明了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)可選實(shí)施例;
圖7是變速環(huán)和板的透視、分離圖，是從與圖6相反的視向看的;
圖8是圖6所示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可選實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置的平面原理圖，該圖表示在0°，180°及360°傳動(dòng)比為1∶1時(shí)的情形;
圖9是圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置平面原理圖，表示在90°和270°時(shí)傳動(dòng)比為1∶1的情形;
圖10是圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置平面原理圖，表示在0°，180°和360°時(shí)傳動(dòng)比為1∶1.8的情形;
圖11是圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置平面原理圖，表示在90°和270°時(shí)傳動(dòng)比為1∶1.8的情形;
圖12是圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置平面原理圖，表示在0°，180°和360°時(shí)傳動(dòng)比為1∶2.4的情形，和圖13是圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)臂的位置設(shè)置平面原理圖，表示在90°和270°時(shí)傳動(dòng)比為1∶2.4的情形。
現(xiàn)在參考各圖，特別是圖1，一標(biāo)準(zhǔn)的自行車后軸組件，通常以10表示，在其上裝有一槽板12，槽板12徑向上造有一組槽14。槽板12固定地聯(lián)接在軸組件10上，并且與它沒有任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
鏈輪16的內(nèi)緣上有一齒圈18。鏈輪16被固定在驅(qū)動(dòng)環(huán)20上，如圖所示驅(qū)動(dòng)環(huán)有一離合器外環(huán)22和一離合器內(nèi)環(huán)24。一組軸承滾珠26臥在離合器內(nèi)環(huán)24內(nèi)，以使后面描述的一零件可一起運(yùn)動(dòng)。
一變速環(huán)28在一開口30內(nèi)調(diào)節(jié)一可動(dòng)變速板32。變速板32有一孔36，后軸組件10的后軸38就固定地裝在孔內(nèi)。在開口30的一側(cè)造有一齒條40，它和圖2中通常以42表示的一旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，這樣旋轉(zhuǎn)齒輪42的轉(zhuǎn)動(dòng)將使變速板32在開口30內(nèi)沿齒條40移動(dòng)。
鏈輪16、驅(qū)動(dòng)環(huán)20和變速環(huán)28全都用螺釘或其它合適的手段牢固地聯(lián)接，并且因此系一個(gè)裝置一樣單獨(dú)地起作用。借助于一組凸柱44、棘爪66和槽板滑塊48，這些零件可動(dòng)地聯(lián)接在槽板12上。
一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如操縱索50)可用來有選擇地使變速板32沿齒條40移動(dòng)，以便使變速環(huán)28、驅(qū)動(dòng)環(huán)20和鏈輪16相對(duì)于軸線38做偏心移動(dòng)，并且因此可選擇地改變了傳動(dòng)比。如圖1所示，一旦通過在槽14內(nèi)移動(dòng)的槽板滑塊48選定了偏心度，就可達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。索50可用任何合適的裝置來操縱，例如圖1中的杠桿51。
圖3-5用圖解表示出本發(fā)明的變速傳動(dòng)組件處于中位或1∶1的扭矩傳動(dòng)比狀態(tài)時(shí)、最大的扭矩傳動(dòng)位移比1∶2.4狀態(tài)時(shí)，以及扭矩傳動(dòng)比在這兩外限之間任何狀態(tài)時(shí)的情況。
一可選驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在圖6中得到了最好的工作狀態(tài)顯示，它包含軸組件54，軸組件上固定地安裝了一單向離合器56，該離合器驅(qū)動(dòng)一組驅(qū)動(dòng)臂58、60。這些58與58以及60與60成對(duì)地工作的驅(qū)動(dòng)臂是弧形的，并有細(xì)長(zhǎng)的槽62、64，這些開口的功能將在后面描述。
一鏈輪66在自身外圓周上分布有鏈條嚙合齒68，并在自身內(nèi)圓周分布有座圈軸承76。直徑方向相對(duì)設(shè)置的凸柱72可滑動(dòng)地裝入位于驅(qū)動(dòng)臂58、60上的細(xì)長(zhǎng)槽62、64內(nèi)，以便在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)并使驅(qū)動(dòng)臂回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)臂再將回轉(zhuǎn)力傳遞給離合器56和軸54。在圖8-13中表示出驅(qū)動(dòng)臂58、60在各種變速比和在不同圓周定位條件下的位置情況。通常以78表示的變速環(huán)和先前討論過的第一實(shí)施例的變速環(huán)28相同。它有一開口80，其內(nèi)設(shè)置了一帶有孔84的可動(dòng)變速板82，軸86就固定地設(shè)置在孔內(nèi)。一齒條90造在開口80的一側(cè)，以便和通常以88表示的一回轉(zhuǎn)齒輪嚙合，這樣回轉(zhuǎn)齒輪88的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將使變速板82在開口80內(nèi)沿齒條90運(yùn)動(dòng)。
一傳力機(jī)構(gòu)(例如圖1所示的纜索適用于有選擇地操縱變速板82。
這樣就用圖解說明了變速傳動(dòng)組件，該組件包含了應(yīng)用可選驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的本發(fā)明。應(yīng)把本發(fā)明的零件的最佳范圍關(guān)系理解為包括尺寸的變化、材料、外形、型式、功能和操作方式、裝配和使用，這對(duì)于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說是足夠清楚和明顯的。所有與附圖中那些已解釋的和說明中已描述的有等同關(guān)系的，都應(yīng)當(dāng)包含在此發(fā)明中。因此，前述內(nèi)容應(yīng)當(dāng)認(rèn)為僅僅是本發(fā)明原理的說明。因?yàn)閷?duì)那些本領(lǐng)域技術(shù)的人來說，將很容易作出無數(shù)的修正和變化，所以本發(fā)明并不局限于(附圖)所示和(文中)所述的具體結(jié)構(gòu)和操作。所有落入附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)的合適的修正(結(jié)構(gòu))和等同(結(jié)構(gòu))都被認(rèn)為是包含在本發(fā)明的概念之中。
權(quán)利要求
1.一動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，它包括一標(biāo)準(zhǔn)的后軸和一可回轉(zhuǎn)的鏈輪，鏈輪與接受輸入扭矩和傳遞輸出扭矩的一環(huán)形鏈條相嚙合，一用于改變扭矩傳動(dòng)比的改進(jìn)機(jī)構(gòu)包含有具有一變速環(huán)和變速板機(jī)構(gòu)的變速裝置，變速板機(jī)構(gòu)包括一可相對(duì)于變速環(huán)和鏈輪移動(dòng)的變速板；可使變速板相對(duì)于變速環(huán)和鏈輪有選擇地移動(dòng)的裝置，從而使變速環(huán)和鏈輪相對(duì)于后軸偏心地移動(dòng)，以改變扭矩傳動(dòng)比。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中扭矩傳動(dòng)比可選擇地在1∶1至1∶2.4范圍之內(nèi)變化。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中變速板的運(yùn)動(dòng)使后軸相對(duì)于變速板和鏈輪產(chǎn)生位移，以改變扭矩傳動(dòng)比。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中變速板移動(dòng)裝置包括可對(duì)所施加的力做出反應(yīng)的齒輪裝置。
5.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中力是通過由杠桿操縱的索來施加的。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中齒輪裝置包括一齒條和一回轉(zhuǎn)齒輪，該回轉(zhuǎn)齒輪在力作用下和該齒條配合操作，以使變速板沿齒條運(yùn)動(dòng)，由此使后軸相對(duì)于變速環(huán)和鏈輪偏心地移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括與后軸聯(lián)接的一單向離合器;安裝在離合器上并可與它一起運(yùn)動(dòng)的一組驅(qū)動(dòng)臂;和與鏈輪聯(lián)接的裝置，該裝置可操縱驅(qū)動(dòng)臂，以把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給驅(qū)動(dòng)臂、離合器和后軸。
8.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括與后軸聯(lián)接的單向離合器;安裝在離合器上并可與它一起運(yùn)動(dòng)的一組驅(qū)動(dòng)臂;和與鏈輪聯(lián)接的裝置，該裝置可操縱驅(qū)動(dòng)臂，以把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給驅(qū)動(dòng)臂、離合器和后軸。
9.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括與后軸聯(lián)接的單向離合器;安裝在離合器上并可與它一起運(yùn)動(dòng)的一組驅(qū)動(dòng)臂;和與鏈輪聯(lián)接的裝置，該裝置可操縱驅(qū)動(dòng)臂，以把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給驅(qū)動(dòng)臂、離合器和后軸。
10.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括與后軸聯(lián)接的單向離合器;安裝在離合器上并可與它一起運(yùn)動(dòng)的一組驅(qū)動(dòng)臂;與鏈輪聯(lián)接的裝置，該裝置可操縱驅(qū)動(dòng)臂，以把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給驅(qū)動(dòng)臂、離合器和后軸。
11.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括一與鏈輪相鄰的槽板，在該槽板上有一組槽;固定在鏈輪上、具有離合器內(nèi)環(huán)和離合器外環(huán)的驅(qū)動(dòng)環(huán);可動(dòng)地聯(lián)接驅(qū)動(dòng)環(huán)及槽板的裝置，它把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給槽板和后軸。
12.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)裝置包括一與鏈輪相鄰的槽板，該槽板上有一組槽;固定在鏈輪上、具有離合器內(nèi)環(huán)和離合器外環(huán)的驅(qū)動(dòng)環(huán);可動(dòng)地聯(lián)接驅(qū)動(dòng)環(huán)及槽板的裝置，它把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給槽板和后軸。
13.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，驅(qū)動(dòng)裝置包括一與鏈輪相鄰的槽板，該槽板上有一組槽;固定在鏈輪上、具有離合器內(nèi)環(huán)和離合器外環(huán)的驅(qū)動(dòng)環(huán);可動(dòng)地聯(lián)接驅(qū)動(dòng)環(huán)及槽板的裝置，它把鏈輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給槽板和后軸。
全文摘要
一變速裝置包括一靜變速環(huán)，一動(dòng)變速板，和一合適的控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有選擇地使變速板相對(duì)于變速環(huán)和鏈輪偏心地移動(dòng)。一合適的器具裝置有選擇地使后軸的縱軸線相對(duì)于變速環(huán)和鏈輪的軸線偏心地移動(dòng)。以改變扭矩傳動(dòng)比。驅(qū)動(dòng)裝置包括固定在與后軸聯(lián)接的離合器上并和它一起運(yùn)動(dòng)的一組驅(qū)動(dòng)臂，驅(qū)動(dòng)臂與鏈輪或與鏈輪相鄰并裝在后軸上的槽板聯(lián)接并可加以操縱，這些驅(qū)動(dòng)臂具有與驅(qū)動(dòng)環(huán)(驅(qū)動(dòng)環(huán)固定在鏈輪上)一起工作的一組槽，并且具有與驅(qū)動(dòng)環(huán)及槽板相聯(lián)接的滑動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)B62M9/08GK1104307SQ9410553
公開日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月24日
發(fā)明者小哈羅德·A·亨特 申請(qǐng)人:小哈羅德·A·亨特