圆环曲面行星无级变速器及应用有该变速器的自行车的制作方法_2

文档序号:8292671阅读:来源:国知局
用有上述无级变速器的自行车,所述无级变速器安装在自行车的后轮,自行车的后叉固定在所述无级变速器的固定轴上,自行车的后轮钢丝固定在所述无级变速器的外壳上,在自行车车体上固定有用以与所述无级变速器的固定内罩相固定的固定抓,靠近所述无级变速器的主动齿轮处设有飞轮,所述飞轮与所述主动齿轮同轴设置并与主动齿轮同步转动,所述飞轮通过链条与自行车脚踏处的链轮传动配合,在自行车上安装有变速器调节装置,所述的变速器调节装置通过控制线与所述无级变速器的变位盘相连并带动变位盘转动。采用上述结构后,可以很方便地将无级变速器安装到自行车上,安装结构非常简单、合理,而且安装后的无级变速器不会额外占用过大的地方,整个自行车的变速装置整体非常紧凑。
[0023]为了变速方便,所述的变速器调节装置安装在自行车的车把上。
[0024]与现有技术相比,本发明的优点在于:该圆环曲面行星无级变速器包括主动盘、从动盘、动力盘、固定轴、变位轴、第一驱动机构、第二驱动机构、导向连杆、固定内罩和外壳等组件,整体结构较为简单、紧凑且装配较为方便,在第一驱动机构下和第二驱动机构的同时驱动下,实现运动过程中的无级变速,并且,由于动力盘能绕自身中轴线具有较大的摆动角度,相应地产生较大的变速比。另外,该无级变速器可以方便地安装到自行车上,无需对自行车的车体结构进行较大的改进就可以装配完成,从而轻松实现自行车的无级变速。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例的结构示意图;
[0026]图2为本发明实施例的立体分解示意图;
[0027]图3为本发明实施例中第一驱动机构和第二驱动机构的装配示意图;
[0028]图4为本发明实施例的局部结构示意图;
[0029]图5为本发明实施例中变位轴的结构示意图;
[0030]图6为本发明实施例在等速运动状态下的局部示意图;
[0031]图7为本发明实施例在加速运动状态下的局部示意图;
[0032]图8为本发明实施例在减速运动状态下的局部示意图;
[0033]图9为本发明实施例中自行车的结构示意图;
[0034]图10为图9中A部分的放大示意图。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0036]如图1至图5所示,本实施例中的无级变速器包括主动盘1、从动盘2、动力盘3、固定轴4、变位轴5、套筒10、第一弹簧91、第二弹簧92、第一轴承12、第二轴承13、第一驱动机构、第二驱动机构、导向连杆6、固定内罩7、外壳8等组件。
[0037]其中,主动盘I和从动盘2相对设置,主动盘I和从动盘2的内侧面为相对面且均为圆环曲面,动力盘3设于主动盘I与从动盘2之间,变速过程中,动力盘3绕自身中轴线自转同时左右摆动并始终与主动盘I和从动盘2的圆环曲面相切。固定轴4设于主动盘I和从动盘2的轴心线上,本实施例中,固定轴4穿过主动盘I和从动盘2且两端分别外露于主动盘I和从动盘2。变位轴5套设在固定轴4上并能相对固定轴4转动,且变位轴5的里端伸入主动盘I与从动盘2之间。本实施例中,在变位轴5伸入主动盘I与从动盘2之间部位的外周壁上开有四个间隔均匀分布并呈螺旋型的滑槽51,滑槽51的一端靠近主动盘1,滑槽51的另一端靠近从动盘2,且每个滑槽51围绕变位轴5均旋转90度。可见,本实施例滑槽的设计相当于通过传动轴方案简化而来,结构更为简单。
[0038]套筒10套设在变位轴5伸入主动盘I与从动盘2之间部位的外周壁上,且套筒10能相对变位轴5作轴向移动。导向连杆6和动力盘3与变位轴5上的滑槽51 —一对应,即一个滑槽51对应一根导向连杆6和一个动力盘3。导向连杆6设于主动盘I与从动盘2之间并沿着主动盘I和从动盘2的径向设置,导向连杆6的里端固定在套筒10上并穿过套筒10后活动嵌设在对应的滑槽51内。在动力盘3的中央贯穿并固定有垂直于动力盘3盘面的连接头31,连接头31的里端与对应导向连杆6的外端相铰接,连接头31的外端固定在固定内罩7上,固定内罩7将动力盘3罩设其内。当变位轴5转动时可以带动套筒10和导向连杆6同步移动,进而带动动力盘3绕其自身中轴线摆动,并且,在套筒5轴向移动至靠近主动盘I或从动盘2的状态下,动力盘3摆动至最大倾斜角度并保持与主动盘I和从动盘2的圆环曲面相切。
[0039]主动盘I的外侧部具有第一安装轴套11,该第一安装轴套11套设在变位轴5上并能相对变位轴5转动,且变位轴5的外端伸出于第一安装轴套11。从动盘2的外侧部具有第二安装轴套21,该第二安装轴套21套设在固定轴4上并能相对固定轴4转动。另外,为了使主动盘I和从动盘2转动更为顺利,主动盘I的第一安装轴套11通过第一轴承12安装在变位轴5上,从动盘2的第二安装轴套21通过第二轴承13安装在固定轴4上。
[0040]第一弹簧91套设在第一安装轴套11上,第二弹簧92套设在第二安装轴套21上,固定内罩7安装在第一安装轴套11上并压紧第一弹簧91。外壳8罩设在主动盘1、从动盘2和固定内罩7外,外壳8由第一外壳81和第二外壳82轴向相对拼接固定而成,其中,第一外壳81罩设在固定内罩7外,第二外壳82固定在第二安装轴套21上并压紧第二弹簧92。这样,在第一弹簧91和第二弹簧92的作用下,使主动盘I和从动盘2的圆环曲面始终保持有与动力盘3相切。
[0041]本实施例中,第一驱动机构包括相互啮合的主动齿轮14和从动齿轮15,从动齿轮15设于第一外壳81的外侧,且该从动齿轮15安装第一安装轴套11上并带动主动盘I同步转动,第二驱动机构为设于从动齿轮15外侧的变位盘16,且该变位盘16安装在变位轴5上并带动变位轴5同步转动。当然,也可以将变位轴5设计成外端不外露于主动盘1,相应地,可以通过其他驱动件伸入主动盘I与从动盘2之间而驱动变位轴5进行转动。
[0042]该无级变速器的工作原理如下:
[0043]变速时,变位盘16驱动变位轴5正转或者反转,旋转的角度在O度?90度,随着变位轴5转动,套筒10和导向连杆6沿着变位轴5的轴向进行同步平移,由于导向连杆6的外端铰接于连接头31的里端,连接头31与动力盘3相固定且连接头31的外端固定在固定内罩7上,因而动力盘3能随着套筒10和导向连杆6的轴向平移而可以绕其自身中轴线进行匀速左右摆动。由于套筒10的移动过程是连续的,动力盘3始终与主动盘I和从动盘2的圆环曲面相切,动力盘3在主动盘I和从动盘2上具有不同的触点,也就产生不同的变速比。并且,由于动力盘3是无级别的连续摆动,从而产生连续的无级变速比。并且,通过动力盘3绕自身中轴线的自转,主动盘I的动力通过动力盘3传递到从动盘2上。主动盘I和从动盘2与动力盘3之间为圆弧接触,有利于降低接触应力和促进润滑油膜的形成,减少磨损、延产寿命,提高摩擦传动效率。另外,传统的锥盘变速器,都是在半圆内做变速,变速比大多在0.5?2之间,变速比范围较小,而本实施例的无级变速器的动力盘采用板式,突破了半圆范围,变速比较大,其变速比范围可以达到0.35?3。
[0044]假设如图6所示为动力盘3摆动之前的初始状态,此时,套筒10位于中间,各动力盘3的中轴线平行与主动盘I和从动盘2的盘面,从而实现等速运动。如图7所示,套筒10位于右侧并与第一轴承(图7中未不)相碰,各动力盘3靠近主动盘I的一侧向外摆动,靠近从动盘2的一侧向内摆动,从而实现加速运动。如图8所示,套筒10位于左侧并与第二轴承(图8中未不)相碰,各动力盘3靠近主动盘I的一侧向内摆动,靠近从动盘2的一侧向外摆动,从而实现减速运动。
[0045]如图9和图10所示,本实施例中,无级变速器安装在自行车的后轮100,自行车的后叉101固定在无级变速器的固定轴4上,自行车的后轮钢丝102固定在无级变速器的外壳8上,在自行车车体上固定有用以与无级变速器的固定内罩
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