自行車用無級變速后驅(qū)軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自行車用變速后驅(qū)軸，尤其是一種大扭矩、低轉(zhuǎn)速，體積小質(zhì)量小，高加速性能、高傳動效率、大速比范圍、一次性準(zhǔn)確選定速比點(diǎn)、變速便捷和大應(yīng)用范圍的自行車用無級變速后驅(qū)軸。
【背景技術(shù)】
[0002]一般用于變速自行車的變速傳動裝置有內(nèi)變速和外變速兩種，其工作方式主要是依靠分級換擋來實(shí)現(xiàn)變速的目的。雖然加工技術(shù)的發(fā)展使這些裝置已經(jīng)被做到了幾近極致，但受其工作原理和變速方式的與生俱來的局限性所影響，使它們在使用性能上還是存在諸多不能盡如人意之處。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的自行車用變速傳動裝置存在以下技術(shù)問題:
[0004]1、分檔變速，以爪式離合或跳鏈的原始方式多級掛檔，費(fèi)力耗時，特別是大跨度變速，不能快速地一次性達(dá)到最佳速比狀態(tài)，還因不能快速而呈均勻梯度地變速，使自行車的加速性能不佳。
[0005]2、受其變速方式的機(jī)制的限制，其分級檔數(shù)和速比范圍都受到一定限制。
[0006]3.變速動作較為復(fù)雜，特別是外變速裝置，使用者需要經(jīng)過一定訓(xùn)練才能比較熟練掌握變速技巧；大跨度的變速必須經(jīng)多次換擋完成，反應(yīng)很慢，因此不能適應(yīng)復(fù)雜路況所需的快捷反應(yīng)要求，不能作騎行中的適應(yīng)性微調(diào)。
[0007]4.外變速裝置完全暴露，潤滑、防塵不佳，使用及存放過程中受環(huán)境影響大。
[0008]5.有噪音，如棘輪和跳檔噪音等。
[0009]6.適用范圍有限，基本上是一種車型一個型號的態(tài)勢，并且很難應(yīng)用于其它領(lǐng)域。
[0010]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的自行車用變速傳動裝置存在的問題是:換擋費(fèi)力耗時、分級檔數(shù)和速比范圍受限、加速性能不佳、受使用環(huán)境影響、有噪音和適用范圍有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的一個目的是提供一種大扭矩、低轉(zhuǎn)速，體積小質(zhì)量小，高加速性能、高傳動效率、大速比范圍、一次性準(zhǔn)確選定速比點(diǎn)、變速便捷和大應(yīng)用范圍的自行車用無級變速后驅(qū)軸。
[0012]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的而采用的技術(shù)方案是:一種自行車用無級變速后驅(qū)軸，包括固定中心軸，設(shè)置在固定中心軸上的后軸小鏈輪和后軸輪轂，所述后軸輪轂位于后軸小鏈輪一側(cè)；其特征在于:
[0013]所述后軸小鏈輪的一側(cè)依次設(shè)置有第一組行星式動軸輪系、楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)、第二組行星式動軸輪系和第三組行星式動軸輪系，所述第一組行星式動軸輪系、楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)、第二組行星式動軸輪系和第三組行星式動軸輪系位于后軸輪轂內(nèi)腔中；
[0014]所述第一組行星式動軸輪系又包括中心齒輪I，該中心齒輪I固定在后軸小鏈輪的空心轉(zhuǎn)軸的一端，同時與中心齒輪I和內(nèi)齒輪I嚙合的是行星齒輪I，設(shè)置有行星齒輪I的轉(zhuǎn)臂I與楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)的動力輸入端連接；
[0015]所述第二組行星式動軸輪系又包括固定在固定中心軸上的中心齒輪II，同時與中心齒輪II和內(nèi)齒輪II嚙合的是行星齒輪II，所述內(nèi)齒輪II通過連接軸與楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，行星齒輪II設(shè)置在轉(zhuǎn)臂II上；
[0016]所述第三組行星式動軸輪系又包括與后軸輪轂相牢固連接的中心齒輪III，同時與中心齒輪III和內(nèi)齒輪III嚙合的是行星齒輪III，所述行星齒輪III設(shè)置在轉(zhuǎn)臂III上，該轉(zhuǎn)臂III與第二組行星式動軸輪系的轉(zhuǎn)臂II連接為一體，內(nèi)齒輪III通過連接軸與第一組行星式動軸輪系的內(nèi)齒輪I連接；
[0017]所述楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)包括固定中心軸上具有的四方軸段，在四方軸段處套裝有矩形滑塊框，外力作用下所述矩形滑塊框在四方軸段處上下滑動；所述矩形滑塊框外套裝有方孔框盤，外力作用下所述方孔框盤在矩形滑塊框外左右滑動；在四方軸段靠近動力輸入端的固定中心軸上套裝有小偏心套，該小偏心套外套裝有與小偏心套匹配的大偏心套，外力作用下小偏心套在大偏心套內(nèi)繞固定中心軸的軸心旋轉(zhuǎn)，所述小偏心套與大偏心套一體形成雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)；所述大偏心套的一端緊卡在方孔框盤的外沿，外力作用下大偏心套隨方孔框盤一體在四方軸段處左右滑動，外力作用下所述大偏心套隨與矩形滑塊框聯(lián)動的方孔框盤在四方軸段處上下滑動，大偏心套不能轉(zhuǎn)動，該大偏心套的軸線只能作平行的矢量位移，使所述矩形滑塊框與方孔框盤一體在四方軸段處形成矢量位移限制機(jī)構(gòu)；
[0018]所述小偏心套靠近動力輸入端一方具有延伸空心軸段，該延伸空心軸段為調(diào)速導(dǎo)入管，該調(diào)速導(dǎo)入管外壁通過軸承與楔爪式一級變速機(jī)構(gòu)的一級槽盤連接，所述矩形滑塊框靠近動力輸出端一方的固定中心軸的軸段上通過軸承與楔爪式二級變速機(jī)構(gòu)的二級支架連接；
[0019]所述楔爪式一級變速機(jī)構(gòu)中的楔爪組件與楔爪式二級變速機(jī)構(gòu)中的楔爪組件結(jié)構(gòu)相同；
[0020]所述楔爪式一級變速機(jī)構(gòu)又包括一級支架，該一級支架通過位于其內(nèi)孔中的軸承與大偏心套外壁連接，所述一級支架的底盤外沿上設(shè)置有至少兩組楔爪組件，所述一級支架的底盤位于一級槽盤的內(nèi)腔中；所述楔爪式一級變速機(jī)構(gòu)的楔爪組件還包括連桿，該連桿的一端通過支架銷軸鉸接在一級支架的底盤上，連桿的另一端通過楔爪銷軸鉸接在楔塊上，該楔塊在外力作用下繞楔爪銷軸擺動，截面為梯形的楔塊的弧形外沿位于一級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；所述楔爪銷軸靠近一級槽盤內(nèi)底壁處的軸端上設(shè)置有滾輪，該滾輪的外沿緊抵在一級槽盤的內(nèi)凸臺外圓柱面上，所述滾輪外力作用下繞楔爪銷軸旋轉(zhuǎn)，該內(nèi)凸臺位于一級槽盤的內(nèi)底壁中部，且內(nèi)凸臺與一級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽具有同一軸心；所述楔塊的開槽中通過彈簧銷固定有扭力彈簧，該扭力彈簧的一端緊抵在楔塊上，扭力彈簧的另一端緊抵在連桿腰部的弧形槽內(nèi)；所述扭力彈簧的預(yù)緊力與滾輪的支撐力將楔塊的弧形外沿楔合在一級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；
[0021]所述楔爪式二級變速機(jī)構(gòu)又包括通過軸承安裝在靠近動力輸出端的固定中心軸的軸段上的二級支架，該二級支架的底盤外沿上設(shè)置有至少兩組楔爪組件，所述二級支架的底盤位于二級槽盤的內(nèi)腔中，該二級槽盤與一級支架固定為一體，所述二級槽盤的內(nèi)壁與大偏心套之間設(shè)置有軸承，外力作用下二級槽盤與一級支架一體同步轉(zhuǎn)動；所述楔爪式二級變速機(jī)構(gòu)的楔爪組件
[0022]還包括連桿，該連桿的一端通過支架銷軸鉸接在二級支架的底盤上，連桿的另一端通過楔爪銷軸鉸接在楔塊上，該楔塊在外力作用下繞楔爪銷軸擺動，截面為梯形的楔塊的弧形外沿位于二級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；所述楔爪銷軸靠近二級槽盤內(nèi)底壁處的軸端上設(shè)置有滾輪，該滾輪的外沿緊抵在二級槽盤的內(nèi)凸臺外圓柱面上，所述滾輪外力作用下繞楔爪銷軸旋轉(zhuǎn)，該內(nèi)凸臺位于二級槽盤的內(nèi)底壁中部，且內(nèi)凸臺與二級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽具有同一軸心；所述楔塊的開槽中通過彈簧銷固定有扭力彈簧，該扭力彈簧的一端緊抵在楔塊上，扭力彈簧的另一端緊抵在連桿腰部的弧形槽內(nèi)；所述扭力彈簧的預(yù)緊力與滾輪的支撐力將楔塊的弧形外沿楔合在二級槽盤內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)。
[0023]使用時，楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速導(dǎo)入管的外壁末端固定有一個調(diào)速槽輪，使用時該調(diào)速槽輪通過環(huán)形的調(diào)速鋼繩與自行車車把上的轉(zhuǎn)動把手連接，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動把手帶動調(diào)速鋼繩，再由調(diào)速鋼繩帶動調(diào)速槽輪正反向旋轉(zhuǎn)。后軸小鏈輪通過鏈條與自行車中軸上的驅(qū)動鏈輪連接，固定中心軸的兩端分別固定在車架平叉后端。
[0024]由于上述結(jié)構(gòu)，使這種自行車用無級變速后驅(qū)軸具備了大扭矩、低轉(zhuǎn)速、體積小質(zhì)量小、高加速性能、高傳動效率、大速比范圍內(nèi)一次性準(zhǔn)確選定速比點(diǎn)、變速便捷和大應(yīng)用范圍的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0025]本實(shí)用新型可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0026]圖1為本實(shí)用新型自行車用無級變速后驅(qū)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型楔爪式無級變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A初始狀態(tài)時圖2左視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A偏心狀態(tài)時圖2左視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為圖2左視方向中雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為圖2左視方向中矢量位移限制機(jī)構(gòu)B初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為圖2左視方向中雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A偏心狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖8為圖2左視方向中矢量位移限制機(jī)構(gòu)B作平面位移后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:1、固定中心軸；2、小偏心套；3、大偏心套；4、矩形滑塊框；5、方孔框盤；6、一級槽盤；7、一級支架；8、二級槽盤；9、二級支架；10、楔爪組件；11、楔塊；12、連桿；13、滾輪；14、楔爪銷軸；15、彈簧銷；16、扭力彈簧；17、支架銷軸；18、調(diào)速導(dǎo)入管；19、動力輸入端；20、動力輸出端；21、第一組行星式動軸輪系；2101、中心齒輪I ;2102、行星齒輪I ;2103、內(nèi)齒輪I ;2104、轉(zhuǎn)臂I ;22、第二組行星式動軸輪系；2201、中心齒輪II ;2202、行星齒輪II ;2203、內(nèi)齒輪II ;2204、轉(zhuǎn)臂II ;23、第三組行星式動軸輪系；2301、中心齒輪III ;2302、行星齒輪III ;2303、內(nèi)齒輪III ;2304、轉(zhuǎn)臂III ;24、后軸輪轂；25、鏈條；26、后軸小鏈輪；27、調(diào)速鋼繩；28、調(diào)速槽輪；29、車架平叉；30、輻條;A、雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)；B、矢量位移限制機(jī)構(gòu)；C、楔爪式一級變速機(jī)構(gòu)；D、楔爪式