一种新型自行车内变速花鼓的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型内变速花鼓，包括花鼓主体支撑机构、动力输入机构、第一组行星齿轮机构、中间动力传动机构、第二组行星齿轮机构、动力输出机构以及中轴变速机构。本发明精简了内变速花鼓的结构，增加了内变速花鼓的档位，减轻了内变速花鼓的重量，通过设置操纵变速复合凸轮与执行组件的动作进行匹配，自行车的换挡操作更简单方便准确，同时本发明能够适用不同款式的自行车，有效提高了内变速器的实用性。
【专利说明】
一种新型自行车内变速花鼓
技术领域
[0001]本发明涉及自行车变速领域，具体为一种新型自行车内变速花鼓。
【背景技术】
[0002]传统的外变速花鼓显露在外部，会直接接触外界雨水，泥土，油污等，需定时地清洗保养;需要链移才能变速，链条较松，强度低，寿命短;无法停车变速，当处于高挡位又紧急停车后启动困难;需要紧链器，骑行和搬运时容易受到撞击损害;传动比会有重叠，档位利用率不高，变速体验不好。而内变速花鼓处于密封和润滑剂里面，外部结构简洁，可以使用链盖，链不会侧向移动，也不需要前拨和多片牙盘;故障率低，维护周期长而且维护简单；另外内变花鼓的鼓耳大且对称，辐条相应变短，增加了后轮组的强度。
[0003]内变速花鼓的外壳作为输出端，飞轮作为输入端，通过改变内部结构而变化得到不同的传动比，是变速自行车变速机构中的一种形式，通常使用在通勤车辆或者一些小轮径自行车，也可用于山地车或公路车上。
[0004]内变速花鼓变速范围广，故障率低，有着更高的档位利用率。通过对现有最先进内变速花鼓的结构分析，设计出一款具有变速范围更广、变速比更优的自行车内变速花鼓。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是要提供一种适用于自行车内变速的花鼓，通过外力作用在飞轮上，由变速机构改变传动比，将扭矩传递到花鼓的壳体上，再由辐条带动车轮转动，达到变速操作简单，传动效果高的目的。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种新型自行车内变速器，包括花鼓主体支撑机构和设置在该支撑机构上的动力输入机构、第一组行星齿轮机构、中间动力传动机构、第二组行星齿轮机构、动力输出机构以及中轴变速机构。动力输入机构的输入端与飞轮连接，输出端与第一组行星齿轮传动机构的输入端连接；中间动力传动机构的输入端与第一组行星齿轮传动机构的输出端连接，输出端与第二组行星齿轮传动机构的输入端连接;动力输出机构的输入端与第二组行星齿轮传动机构的输出端连接，输出端与车轮花鼓盖连接。
[0007]所述中轴变速机构包括一个操纵组件以及若干个执行组件。操纵组件设置在中轴上，为一个变速复合凸轮;执行组件设置在行星齿轮传动机构的内齿圈内部，该执行组件包括四个圆柱销、三个小推动槽、一个大推动槽和四个凸轮推杆，其中，圆柱销可沿主轴的轴向移动，推动槽与各动力传动部件连接，各动力传动部件可在推动槽内转动。
[0008]所述凸轮推杆一端与齿轮内圈离合，另一端与变速复合凸轮接触。
[0009]所述变速复合凸轮与钢绳连接实现转动。
[0010]使用时:力作用在飞轮上，通过动力输入机构，先将扭矩传递到第一组行星齿轮，由动力传动机构传递到第二组行星齿轮，再由动力输出机构将扭矩传递到花鼓的壳体上，通过辐条带动车轮转动。调速时，转动变速手柄，使调节钢绳带动变速复合凸轮转动，可使变速机构产生不同的传动比，从而达到变速的目的。
[0011]本发明内变速花鼓利用位于花鼓内部行星齿轮之间各级的传动进行调速，内部齿轮精密配合，可以达到更高的工作效率，以及更平滑的变速过渡。结构紧凑，有效的利用了有限的空间，使花鼓本身更轻便，对称的花鼓壳体，使辐条强度更高。
【附图说明】
[0012]图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置的装配图；
图3为图2的A-A向放大示意图；
图4为图2的B-B向放大示意图；
图5为本发明装置的爆炸图。
[0013]图中:1.花鼓壳体2.第一轴承3.第二轴承4.第三轴承5.第四轴承6.第五轴承7.螺母8.中轴9.动力输入部件10.飞轮11.动力输入传动部件12.第一圆柱销13.第一小推动槽14.第一齿轮框传动部件15.第一齿轮架传动部件
16.行星齿轮轴17.自润轴承18.21-26齿的齿轮19.第二小推动槽20.中间动力传动从动部件21.第二齿轮架传动部件22.第二圆柱销23.第二齿轮框传动部件24.第三齿轮框传动部件25.第三圆柱销26.中间动力传动部件27.第三齿轮架传动部件28.第三小推动槽29.第四齿轮架传动部件30.动力输出从动部件31.第四齿轮框传动部件32.动力输出传动部件33.动力输出活动部件34.弹簧35.大推动槽36.花鼓传动部件37.花鼓盖38.第四圆柱销39.变速复合凸轮40.结构支撑筒41.第六轴承42.第七轴承43.46齿的齿轮44.37齿的齿轮45.第三小齿轮框支架46.第一行星齿轮架47.螺钉48.86齿的内轮框49.自润轴承50.20-29齿的齿轮51.行星齿轮轴52.95齿的内齿轮53.第一大齿轮框支架54.第二大齿轮框支架55.92齿的内齿轮56.第二行星齿轮架57.87齿的内齿轮58.40齿的齿轮59.45齿的齿轮60.第二小齿轮框支架61.限位销钉62.凸轮推杆63.限位铜套64.卷簧65.变速调节定位部件66.紧定螺钉。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作详细说明。
[0015]参照图1-5，一种新型自行车内变速花鼓的花鼓壳体(I)、花鼓盖(37)通过8个螺钉(47)紧固连接，螺母(7)起固定作用，中轴(8)起支撑与固定作用，花鼓壳体(1)、花鼓盖(37 )、螺母(7)、中轴(8)与8个螺钉(47 )构成花鼓主体支撑机构，其中花鼓壳体(I)通过辐条与车轮连接；(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(41)、(42)分别为滚动轴承;动力输入部件(9)与飞轮
(10)螺纹配合，将动力传动到动力输入传动部件(I I)上，动力输入部件(9)、飞轮(10)、动力输入传动部件(11)组成动力输入机构；第一圆柱销(12 )、第二圆柱销(2 2 )、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(38)分别与第一小推动槽(13)、第二小推动槽(19)、第三小推动槽(28)、大推动槽(35 )过渡配合，与结构支撑筒(40 )槽口配合，第一圆柱销(12 )、第二圆柱销(22 )、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(38)下部与变速复合凸轮的圆柱面凸轮小间隙连接，动力输入传动部件(11)、中间动力传动从动部件(20)、中间动力传动部件(26)、动力输出传动部件(32)通过6个限位销钉(61)与各推动槽小间隙配合，通过第一圆柱销(12)、第二圆柱销
(22)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(38)控制各推动槽的位置，从而控制各传动部件的位置;第一齿轮框传动部件(14)、第二齿轮框传动部件(23)、第三齿轮框传动部件(24)、第四齿轮框传动部件(31)分别与第二小齿轮框支架(60)、第三大齿轮框支架(54)、第一大齿轮框支架(53)、第二小齿轮框支架(45)过盈配合，当动力输入传动部件(11)等传动部件与其接触时，起传递动力作用；第一齿轮架传动部件(15)、第二齿轮架传动部件(21 )、第三齿轮架传动部件(27)、第四齿轮架传动部件(29)与第二行星齿轮架(56)、第一行星齿轮架(46)过盈配合，其作用与齿轮框传动部件相同；行星齿轮轴(16)、自润轴承(17)与21-26齿的齿轮(18)安装在第二行星齿轮架(56)上，第一齿轮框传动部件(14)、第二齿轮框传动部件
(23)、第一齿轮架传动部件(15)、第二齿轮架传动部件(21)、三个行星齿轮轴(16)、三个自润轴承(17)、三个21-26齿的齿轮(18)、第二大齿轮框支架(54)、92齿的内齿轮(55)、第二行星齿轮架(56)、87齿的内齿轮(57)、40齿的齿轮(58)、45齿的齿轮(59)与第二小齿轮框支架(60)组成第一组行星齿轮组；中间动力传动从动部件(20)、中间动力传动部件(26)组成中间动力传动机构，其作用是将第一组行星齿轮组的动力传递到第二组行星齿轮组上；自润轴承(49)、20-29齿的齿轮(50)与行星齿轮轴(51)安装在第一行星齿轮架(46)上，第三齿轮框传动部件(24)、第四齿轮框传动部件(31)、第三齿轮架传动部件(27 )、第四齿轮架传动部件(29)、46齿的齿轮(43)、37齿的齿轮(44)、第三小齿轮框支架(45)、第一行星齿轮架(46)、86齿的内齿轮(48)、三个自润轴承(49)、三个20-29齿的齿轮(50)、三个行星齿轮轴(51)、95齿的内齿轮(52)与第二大齿轮框支架(53)组成第二组行星齿轮组；动力输出从动部件(30)、动力输出传动部件(32)、动力输出活动部件(33)、弹簧(34)与花鼓传动部件(36)组成动力输出机构，其作用是将第二组行星齿轮组的动力传输到花鼓盖(37)上，从而通过辐条传动到轮子上;第一圆柱销(12)、第二圆柱销(22)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(38)、第一小推动槽(13)、第二小推动槽(19)、第三小推动槽(28)、大推动槽(35)、变速复合凸轮(39)、结构支撑筒(40)、四个凸轮推杆(62)、八个限位铜套(63)、四个卷簧(64)与变速调节定位部件(65)组成中轴变速机构，每个凸轮推杆(62)通过两个限位铜套(63)与一个卷簧(64)安装在结构支撑筒(40)上，限位铜套(63)与结构支撑筒(40)之间过渡配合，限位铜套(63)与凸轮推杆(62)之间小间隙配合，凸轮推杆(62)可在限位铜套(63)内转动，起固定齿轮的作用，变速调节定位部件(65)通过四个紧定螺钉(66)安装在结构支撑筒(40)上，变速调节钢绳穿过变速调节定位部件(65)与变速复合凸轮(39)连接，通过转动变速复合凸轮(39)起变速作用。
[0016]本花鼓的变速方法是:通过旋转变速复合凸轮(39):
1、使平面凸轮推动四个凸轮推杆(62)控制46齿的齿轮(43)、37齿的齿轮(44)、40齿的齿轮(58)、45齿的齿轮(59)，使其处于活动状态或锁定状态；
2、使空间圆柱凸轮推动第一圆柱销(12)、第二圆柱销(22)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(38)，圆柱销推动四个推动槽，使动力输入传动部件(11)、中间动力传动从动部件(20)、中间动力传动部件(26)与动力输出从动部件(30)处于接触齿轮框传动部件或接触齿轮架传动部件。通过搭配46齿的齿轮(43)、37齿的齿轮(44)、40齿的齿轮(58)、45齿的齿轮(59)的活动或锁定以及动力输入传动部件(11)、中间动力传动从动部件(20)、中间动力传动部件(26 )、动力输出从动部件(30 )的不同接触状态，从而达到17个档位的内变速效果。
【主权项】
1.一种新型自行车内变速器，其特征是:包括花鼓主体支撑机构和设置在该支撑机构上的动力输入机构、第一组行星齿轮机构、中间动力传动机构、第二组行星齿轮机构、动力输出机构以及中轴变速机构;动力输入机构的输入端与自行车飞轮连接，输出端与第一组行星齿轮传动机构的输入端连接；中间动力传动机构的输入端与第一组行星齿轮传动机构的输出端连接，输出端与第二组行星齿轮传动机构的输入端连接;动力输出机构的输入端与第二组行星齿轮传动机构的输出端连接，输出端与车轮花鼓盖连接。2.根据权利要求1所述的新型自行车内变速器，其特征是:所述中轴变速机构包括一个操纵组件以及若干个执行组件，操纵组件设置在中轴上，为一个变速复合凸轮;执行组件设置在行星齿轮传动机构的内齿圈内部，包括四个圆柱销、三个小推动槽、一个大推动槽和四个凸轮推杆，其中，圆柱销可沿主轴的轴向移动，推动槽与各动力传动部件连接，各动力传动部件可在推动槽内转动。3.根据权利要求1所述的新型自行车内变速器，其特征是:所述凸轮推杆一端与齿轮内圈离合，另一端与变速复合凸轮接触。4.根据权利要求1所述的新型自行车内变速器，其特征是:所述变速复合凸轮与钢绳连接实现转动。
【文档编号】B62M11/18GK105857507SQ201610314395
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】何玉林, 叶梓龙, 罗家兴, 于浩烜, 潘安泉, 饶裕, 莫小章, 张天恩, 李金峰
【申请人】桂林电子科技大学