一种可自由换档传动的组合轮轴结构的制作方法

本发明涉及交通工具配件领域，特别涉及一种可自由换档传动的组合轮轴结构。

背景技术：

目前，传统的机械驱动轮轴包括以下两种：固定式死飞轮传动轮轴和棘轮式活飞轮传动轮轴，这两种驱动轮轴在交通工具领域广泛应用，但由于它们自身的结构特点，决定了他们有各自的致命缺陷：固定式死飞轮传动轮轴只能正旋转前进、反旋转后退，但不具备空档滑旋的能力；棘轮式活飞轮传动轮轴只能正旋转前进、向前空档滑旋，却没有反旋转后退的能力。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种兼具固定式死飞轮传动轮轴和棘轮式活飞轮传动轮轴的功能，即可任由轮毂空档式惯力滑旋的可自由换档传动的组合轮轴结构。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可自由换档传动的组合轮轴结构，其特征是，包括外轮毂和螺纹筒，所述外轮毂的两端各有一段内径大于中段的内径，内径大的部分各配套一个轴承；所述螺纹筒包括依次一体制成的凸字形驱动端板、正旋丝筒、反旋丝筒和平滑旋筒，所述正旋丝筒的外径大于反旋丝筒的外径，所述反旋丝筒的外径大于平滑旋筒的外径，所述正旋丝筒螺纹连接正旋位离合档盘，反旋丝筒螺纹连接反旋位离合档盘，所述正旋位离合档盘和反旋位离合档盘上都开有两个穿过孔，所述平滑旋筒配套有平滑旋盘，所述平滑旋盘朝向驱动端板一侧设有两个平行的牵制叉，所述牵制叉依次穿过反旋位离合档盘和正旋位离合档盘的穿过孔，所述平滑旋盘外再套一个垫圈；然后在螺纹筒外套上内筒，所述内筒内靠近驱动端板一端固设有正旋位离合挡圈和反旋位离合挡圈，所述正旋位离合档盘位于正旋位离合挡圈和反旋位离合挡圈之间，所述内筒远离驱动端板的一端向外延伸出凸缘；所述内筒外再套上所述外轮毂，所述驱动端板位于外轮毂的一端，驱动端板的细的部分与该端的轴承配套；所述外轮毂的另一端再插入一个带孔的、凸字形的固定阻旋盘，所述固定阻旋盘的孔径与螺纹筒的孔径相同，该端的轴承与固定阻旋盘的细段配套；所述固定阻旋盘和平滑旋盘相对的一面分别设有一圈磁铁，每圈磁铁的数量为偶数，并且n极和s极间隔排列。

所述正旋位离合档盘和反旋位离合档盘朝向驱动端板的一侧都有一个橡胶圈。

所述固定阻旋盘外表面设有用于与外部设备连接的固定卡销。

所述内筒由两个半圆筒对到一起组成。

本发明的有益效果是：

当驱动端板正转时，由于螺纹筒相对于内筒只能轴转，而正旋位离合档盘和反旋位离合档盘在牵制叉的作用下不能相对旋转，因此正旋位离合档盘和反旋位离合档盘相背而行，此时内筒与外轮毂不转，当反旋位离合档盘离开反旋位离合挡圈、而同时正旋位离合档盘贴紧正旋位离合挡圈时，正旋位离合档盘和反旋位离合档盘的位置不能再发生相对直线变动，此时固定阻旋盘和平滑旋盘上的两组磁铁的异极吸引力，彼此开始打破了吸力平衡，从而当驱动端板继续转动时，内筒也就跟着转动；当每个离合档盘与其中一个相对应的离合挡圈贴紧时，即驱动端板与其中一个档盘的关系为螺丝旋紧关系，即正旋位离合档盘贴紧内筒的正旋位离合挡圈时，也同时夹紧了正旋位离合挡圈内筒，再由内筒外口的凸缘，再夹紧外轮毂，即带动外轮毂同时转动，从而带动车轮正转；反之，当驱动端板反转时，正旋位离合档盘和反旋位离合档盘相对而行，正旋位离合档盘离开正旋位离合挡圈，直到反旋位离合档盘贴紧反旋位离合后挡圈时，也同时夹紧了反旋位离合挡圈内筒，驱动端板带动内筒反转，从而带动外轮毂与车轮反转；平滑旋盘与内筒和外轮毂同步旋转。

在本发明动作过程中，固定阻旋盘永久不动，固定阻旋盘磁铁组对平滑旋盘磁铁组的唯一作用，就是以磁铁组ns异极相吸的引力而阻止平滑旋盘旋转，以此实现驱动端板旋转的同时牵制叉与正旋位离合档盘、反旋位离合档盘只相对或相背直行，而不是与驱动端板同步旋转。直到其中之一离合档盘与相对应的离合挡圈贴紧时，固定阻旋盘磁铁组与平滑旋盘磁铁组，彼此打破了平衡，当本发明整体正或反旋时左右两个磁铁组的异极吸引力，不再相对控制，平滑旋盘牵制叉与正反离合档盘同步跟随驱动端组合正旋或反旋转。

本发明还能实现空档滑旋，所谓空档滑旋指的是惯性分离，即本发明整体正常旋转时，驱动端板停止旋转保持静止，由于轮轴的内筒与外轮毂等还在惯性旋转，内筒的其中之一挡圈在惯性转动的同时主动带转瞬间停转的贴合档盘同步旋转，然后同时这个档盘沿所在丝筒的丝路瞬间同步旋转，与内筒对应的挡圈自动分离，这就是空档间隙的形成，即可以任由外轮毂等空档滑旋。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为螺纹筒的剖视结构示意图；

图3为半内筒的结构示意图；

图4为图3的右视结构示意图；

图5为外轮毂的剖视结构示意图；

图6为平滑旋盘的剖视结构示意图；

图7为图6的左视结构示意图；

图8为图7的右视结构示意图；

图9为固定阻旋盘的左视结构示意图；

图10为反旋位离合档盘的结构示意图；

图11为正旋位离合档盘的结构示意图。

图中，1连接部，2驱动端板，3正旋丝筒，4反旋丝筒，5平滑旋筒，6穿过孔，7橡胶圈，8正旋位离合档盘，9反旋位离合档盘，10平滑旋盘，11中轴，12牵制叉，13内筒，14正旋位离合挡圈，15反旋位离合挡圈，16磁铁，17固定阻旋盘，18固定卡销，19外轮毂，191中间部分，192两端部分，20轴承,21凸缘，22垫圈。

具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1至11所示，该种可自由换档传动的组合轮轴结构，包括中轴11、螺纹筒、内筒13、离合盘、固定阻旋盘17和外轮毂19，中轴11从由螺纹筒、内筒13、离合盘、固定阻旋盘17和外轮毂19组成的整体结构中间穿过，其中：

外轮毂19包括两端部分192和中间部分191，两端部分192的内径大于中间部分191的内径，以便在两端部分192各放入一个轴承20。

螺纹筒为两端通透的筒状，它由四部分组成，分别为：一体制成的驱动端板2、正旋丝筒3、反旋丝筒4和平滑旋筒5，正旋丝筒3和外旋丝筒有外丝，它们的外丝方向相反，平滑旋筒5外是光滑面，驱动端板2为凸字形，它的细段正好能塞入轴承20内，与轴承20配套，驱动端板2的粗段、细段、正旋丝筒3、反旋丝筒4到平滑旋筒5的外径依次减小。驱动端板2的粗段外侧一体连接一个连接部1，以固定驱动端板2外安装的驱动设备，根据不同车的不同位置，连接部1的横截面可以是不同的形状，比如、三角形、方形等。中轴11和连接部1之间也有个轴承。

离合盘有两个，分别为正旋位离合档盘8和反旋位离合档盘9，正旋位离合档盘8螺纹连接在正旋丝筒3上，反旋位离合档盘9螺纹连接在反旋丝筒4上，然后在正旋位离合档盘8和反旋位离合档盘9朝向驱动端板2的一侧再分别套一个橡胶圈7，正旋位离合档盘8和反旋位离合档盘9上都有两个对称分布的穿过孔6。

平滑旋筒5上套一个平滑旋盘10，平滑旋盘10为凸字形，它的细段朝向驱动端板2，并且延伸出两个牵制叉12，这两个牵制叉12分别向前插入穿过孔6，起到导向作用，使得正旋位离合档盘8和反旋位离合档盘9只能相对直线运动，不能相对转动；平滑旋盘10的粗段外侧固定有六个呈放射状分布的磁铁16（也可以是其他数量，比如4个、8个、10个等，但必须是偶数），这六个磁铁16三个n极朝外，三个s极朝外，并且间隔排列。

把平滑旋盘10套在平滑旋筒5上后，再在平滑旋盘10外侧套一个垫圈22。

然后内筒13再套在螺纹筒上，内筒13由均等的两个半内筒合到一起组成，两个半内筒之间不用固定连接，在内筒13内有一圈正旋位离合挡圈14和一圈反旋位离合挡圈15，正旋位离合挡圈14位于离驱动端板2进的一端的端部，反旋位离合挡圈15位于靠里一点的地方，正旋位离合档盘8位于正旋位离合挡圈14和反旋位离合挡圈15之间，反旋位离合档盘9位于平滑旋盘10和反旋位离合挡圈15之间。与正旋位离合挡圈14相对的另一端，内筒向外延伸出凸缘21。

外轮毂19位于最外层，驱动端板2的细段与一端的轴承20配套，也就是说该端的轴承20套在驱动端板2的细段上，内筒13整体位于外轮毂19内，凸缘22搭在中间部分191的一端端面上，然后外轮毂19的另一端塞入轴承20，该轴承紧贴凸缘22，然后在轴承20外再塞入固定阻旋盘17，固定阻旋盘17也是凸字形，它的细段与轴承20配套，并且在细段的内表面也有跟平滑旋盘10一样的六个呈放射状分布的磁铁16，两个面上的磁铁16通过垫圈22隔开。固定阻旋盘17的粗段的外表面有用于与外部设备连接的固定卡销18。

在中轴11的两端用螺母固定。

以上仅仅是描述了一下结构，在组装时，先把一个橡胶圈和正旋位离合档盘装到内筒内，两个半内筒对到一起，然后从外轮毂的一端塞入外轮毂，再把螺纹筒从外轮毂的另一端插入内筒，即螺纹筒的平滑旋筒端朝内插入，并用一根棍或螺丝刀等从凸缘端插入正旋位离合档盘的穿过孔，将正旋位离合档盘完全旋紧到正旋丝筒上，同样，在反旋丝筒上套一个橡胶圈后，再将反旋位离合档盘完全旋紧到反旋丝筒上，然后再适度退旋反旋位离合档盘一圈左右，这一步操作目的即是适度留出正反离合档盘与正反离合挡圈的贴紧与分离的间隙，即其中一个离合档盘可以轻松贴紧对应的离合挡圈，而另一个离合档盘可以轻松离开对应的另一个离合挡圈，这样才可以做到两个离合档盘的相对直线运行还有带动轮轴整体旋转的目的，然后再将正旋位离合档盘和反旋位离合档盘上的穿过孔对齐，然后安装平滑旋盘，牵制叉穿过反旋位离合档盘和正旋位离合档盘上的穿过孔，再依次安装垫圈、固定阻旋盘就可以了。

空档滑旋在三档轮轴上的作用极其重要，因为一般死飞轮式驱动轮轴没有空档滑旋能力，而一般棘轮式轮轴没有主动反旋能力，所以三档轮轴结构拥有这两个优势后，必然具有空档滑旋能力。空档滑旋的重点优势是在惯性作用的被动滑旋时，因为是呈现驱动端静止的空档状态，所以不会导致正反离合档盘和驱动端组合以及中轴等的连带旋转，即这种优势就是为了在任何被动滑旋状态时，都不会被动连转或影响到静止的驱动端，即驱动端无论静止或旋转，都不会因为被动滑旋而受到任何外力干扰。比如三档轮轴安装在三轮自行车上时，被动滑旋不会连转到驱动端以及曲柄等，三轮自行车却依然有前行或后退的能力。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。