专利名称：变速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在自行车上使脚蹬踏板更轻便的变速装置。
在常规的这类变速装置中，例如某些采用了大小齿轮啮合的不同组合来改变几档不同的速度，某些采用了滚动摩擦轮的不同组合来改变几档不同的速度，或者使用三用皮带和弹簧的组合来改变速度。
然而，上述常规的变速装置在结构上特别复杂并且需要许多零件。因而装配这些零件是困难的，即使这些零件都很精密也容易发生损坏，此外，在装配前管理这些零件也是很麻烦的。
因此，本发明的目的在于提供一种能精确地改变转速的变速装置，该装置所需要的零件较少并且很少产生麻烦。
本发明将参照下述附图进行说明，其中
图1是示出本发明变速装置的一个局部剖开的立视图；图2是该变速装置的一个局部剖开的侧视图；图3是该变速装置的一个局部剖开的分解的侧视图；图4是该变速装置的框图；以及图5是应用于自行车上的该变速装置的说明图。
下面将结合附图对本发明的最佳实施例进行说明。
图1～3中示出了本发明的变速装置，该装置上装有一个具有圆周壁2的转动体3，在该圆周壁2的内圆周面上形成了啮合部分1；一个插入转动体3内并能自由转动的转动轴4；一个整体地设置在转动轴4的外圆周面上的齿轮5以及与该齿轮5相啮合的行星齿轮6。在该图中，沿着圆周方向互相之间相隔90°设置了4个行星齿轮6。
转动体3具有一个短圆柱主体7，啮合部分1在该主体7的内圆周面上形成。换句话说，该主体7变成了上述圆周壁2。齿轮齿设置在该主体7的外圆周表面上从而形成链轮部分9(即一个输入齿轮)，侧板8装入该主体7的内部并且盖住了该主体7的开口端。
转动轴4可以例如是一个曲柄12的曲柄轴(一个脚蹬轴)，该曲柄与自行车10(见图5)的脚蹬11相连接。一对环形凹槽13，14在转动轴4的外圆周上形成，在该环形凹槽13，14之间设置有一个大直径部分，上述齿轮5就在该大直径部分的外圆周表面上形成。该齿轮5被放入转动体3的主体7的内部，并且齿轮5的外径被设计成比啮合部分1的内径小得多。
转动轴4的端部4a与输出齿轮15(一个大齿轮)的通孔24的内侧相配合。如图5所示，该输出齿轮15与一根和小齿轮(附图中未示出)相啮合的链条16相啮合，因此当该大齿轮转动并且小齿轮也转动时，自行车10的后轮17就转动，随即该自行车10就前进。
侧板8与环形凹槽14相对应，输出齿轮15与环形凹槽13相对应，行星齿轮6配置在转动体3的侧板8与输出齿轮15之间。侧板8和输出齿轮15上分别具有通孔18，19，各行星轮6的轴20的端部20a、20b装在面向它的通孔18，19内，齿轮5设置在侧板8与输出齿轮15之间。由圆周壁2所围绕的行星齿轮6分别与齿轮5和啮合部分1相啮合。顺便说一下，附图中的标号25表示其中插有转动轴4的侧板8的通孔。
当转动轴4旋转而转动体3处于停止状态时，与齿轮部分1和齿轮5相啮合的行星齿轮6同齿轮5一道转动。如图1所示，当转动轴4向右(顺时针)沿箭头A所示的方向转动时，行星齿轮6向左(反时针)沿箭头B所示的方向转动，并且由于行星齿轮与啮合部分1相啮合因而还沿圆周壁2的内圆周面绕转动轴4旋转。当行星齿轮6绕转动轴4旋转时，装有行星齿轮6的轴20的侧板8和输出齿轮15就转动。转动轴4和输出齿轮15之间按照至该齿轮齿的齿顶与齿根之间的中心线的距离之比来减速。
当转动体3与转动轴4同步地转动时，行星齿轮6不转动，并且转动轴4与输出齿轮15的转速比为1比1，并且转动体3和大齿轮15一起转动。这就是说，当转动体3向右转动时，转动轴4与输出齿轮15之间的减速比由于转动体3的转动速度而变化。
上述转动体3由图4中所示的电动机21的驱动力驱动而转动。该电动机21由来自例如一个充电蓄电池(例如铅蓄电池、镍-镉蓄电池)电源所驱动。电动机21的输出轴与转动体3通过一个互锁连接件而联接在一起。可以安排成使一个链轮与电动机21的输出轴相连接，而一条环链悬挂在该链轮和转动体3的链轮部分9上，或者把一个皮带轮与电动机21的输出轴相连接，而把一条环带悬挂在电动机21的皮带轮与代替链轮部分9并在转动体3上形成的一个皮带轮部分上。该蓄电池不限于充电蓄电池。
当电动机21运转并且带动该电机的输出轴转动时，转动体3通过该互锁连接件也产生转动。如图5所示，电动机21和蓄电池都安装在一个固定在自行车10的框架26上的盒27中。
设置在盒27内的控制装置22(见图4)控制着电动机21的输出轴的转数。探测器23探测出该自行车的脚蹬11的转数，然后将该转数输入该控制装置22中，根据该转数，控制装置22再决定电动机21的转数。转数计可用来作为该探测器23。
按照上述构成的该变速装置，当自行车的脚蹬11工作和转动轴4转动时，探测器23就检测出该脚蹬11的转数。控制装置22根据该转数驱动电动机21，从而使转动体3转动。电动机21由于脚蹬11的转动速度(转数)的改变，而使转动体3转动，脚蹬11和输出齿轮15的传动比发生改变，这样电动机21的输出就与转动轴(脚蹬轴)4的转动相结合。这可以在上坡路上行驶时更加轻便地蹬该自行车。
当该自行车负载很重时，例如当开始脚蹬该自行车或在上坡路上蹬车时，可以改变其传动比，该电动机21就可以在一种有效情况(转数)下使用。因此，可以有效地利用蓄电池容量和降低电动机21的最大输出。
根据本发明，转动速度的传动比可以精确地进行改变，只需要少量零件并且这些零件装配方便以及可以最大限度地防止故障的发生。可以有效地利用蓄电池容量和降低电动机21的最大输出，从而使该变速装置变得非常有效。此外，与常规的这种变速装置相比，该装置总的来说重量较轻并且结构比较简单，因此它可以方便地用于普通的自行车上而无需大量的改型，并且成本较低。转动体3的转数由于脚蹬11的转数而改变，所以作用在脚蹬11上的力无论在平坦路上和在上坡路上都不变，因而就可以在一种稳定的情况下踩动该自行车10的脚蹬11。
虽然在本说明书中已经对本发明的最佳实施例作了说明，但应当指出，对本发明的这些说明不是限制性的，因为在不脱离本发明的精神和必要特征的情况下，还可以对本发明作出各种改变。
这就是说，行星齿轮6的数目可以自由增加或减少，可以改变齿轮5和行星齿轮6的轮齿的数目和节圆直径，以及与上述这些相适应可以改变圆周壁2的啮合部分1的齿轮。
权利要求
1.一种变速装置，包括一个具有一个圆周壁的转动体，在该圆周壁的内圆周面上形成一个啮合部分；一个插入该转动体内并能自由转动的转动轴；一个整体地设置在该转动轴的外圆周面上的齿轮；设置在该齿轮的外圆周面上的行星齿轮，该行星齿轮由该转动体的该圆周壁所包围，与该齿轮和该圆周壁的啮合部分相啮合并且能够绕该转动轴旋转；以及一个由于该行星齿轮的转动而转动的输出齿轮。
2.如权利要求1中所述的变速装置，其特征在于该行星齿轮为4个，它们沿该转动轴的外圆周面上的圆周方向互相之间相隔90°设置。
3.一种用于自行车的变速装置，包括一个具有一个圆周壁的转动体，在该圆周壁的内圆周面上形成一个啮合部分；一个用来使该转动体转动的电动机；一个与该自行车的一个脚蹬联合转动的转动轴，该转动轴插入该转动体内并能自由转动；一个整体设置在该转动轴的外圆周面上的齿轮；设置在该齿轮的外圆周面上的行星齿轮，该行星齿轮由该转动体的该圆周壁所包围，与该齿轮和该圆周壁的啮合部分相啮合并且能够绕该转动轴旋转；一个由于该行星齿轮的转动而转动的输出齿轮；一个用来检测该脚蹬的转数的探测器；以及一个用来根据由该探测器检测到的该转数来调整该电动机的转数的控制装置。
4.如权利要求3中所述的变速装置，其特征在于该电动机是一个充电蓄电池。
5.如权利要求3中所述的变速装置，其特征在于该行星齿轮为4个，它们沿该转动轴的外圆周面上的圆周方向互相之间相隔90°设置。
6.如权利要求3中所述的变速装置，其特征在于一个转数计用来作为该探测器。
全文摘要
一种变速装置，该装置设有一个具有一个圆周壁的转动体，在该圆周壁的内圆周面上形成一个啮合部分，和一个插入该转动体内并能自由转动的转动轴。一个整体地设置在该转动轴的外圆周面上的齿轮。由该转动体的该圆周壁所包围的行星齿轮设置在该齿轮的外圆周侧。该行星齿轮与该转动轴的齿轮和该转动体的啮合部分相啮合并且能够绕该转动轴旋转。一个由于该行星齿轮的转动而转动的输出齿轮。
文档编号B62M11/00GK1154322SQ9612284
公开日1997年7月16日 申请日期1996年10月7日 优先权日1996年10月7日
发明者下本贤吉 申请人:M及C株式会社