专利名称：超越式内离合自行车变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属自行车内变速器。
目前国内外自行车所用内变速器，通常安装为自行车后轴，以行星齿轮机构，千斤啮合方式来实现传动、变速。这种啮合方式结构复杂，啮合条件差，强度低，直接影响自行车内变速的实用要求。
本实用新型的目的是提供一种能克服现有技术存在的不足，以超越离合、花键啮合、内钢珠离合的自行车内变速器，取代千斤啮合(即棘爪棘轮啮合)的自行车内变速器，它能有效地简化结构，改善啮合条件，提高刚度和性能，满足自行车内变速的实用要求。
本实用新型内变速器是由外毂、星轮体、行星轮、内齿轮体、星轮、太阳轴、花键体、动环、变位键、推杆等部分组成。其特征是星轮体、星轮外部，分别与外毂构成超越离合；星轮体、内齿轮体内部，分别与花键体构成花键啮合；内齿轮体中钢珠在其内部的动环作用下，离合内齿轮体与其外部的星轮构成内钢珠离合。
本实用新型内变速器的超越离合是在星轮体、星轮外表面，分别均布有数个凹槽，凹槽内放置滚柱，当星轮体、星轮与外毂作相对转动时，使滚柱滑向凹槽深处部位，星轮体、星轮与外毂脱离传动；当星轮体、星轮的转动与外毂方向相同时，滚柱滑向凹槽浅处部位，在滚柱作用下外毂与星轮体、星轮自锁，实现单方向离合传动。
本实用新型内变速器的花键啮合是在星轮体、内齿轮体内部均布有数个内花键槽，分别与有相对数个凸台的花键体通过滑动啮合，实现内变速器行星齿轮机构三种速比(慢速、常速、快速)的变速、传动。
本实用新型内变速器的内钢珠离合是在内齿轮体中均布有数个孔，孔内放置钢珠，当内齿轮体内部啮合的花键体滑动啮合中，花键体带动其外部的动环随着花键体的滑动，推动内齿轮体中孔内的钢珠涨、缩，与其外部相对有数个凹槽的星轮内部离合，实现离合传动。
本实用新型的变速传动过程是在星轮体、行星轮、内齿轮体构成的行星齿轮传动机构中，变速时，太阳轴中的推杆推动变位键，带动花键体在太阳轴、内齿轮体、星轮体中滑动变位啮合。花键体即分别啮合内齿轮体、星轮体内部的花键实现变速、传动。当花键体啮合内齿轮体为主传动，通过行星轮传动星轮体为被动时，星轮体与外毂的超越离合作用，以单方向传动出去实现慢速传动；与此同时，内齿轮体与其外部星轮在内钢珠离合下作相对转动，使其星轮与外毂的超越离合无作用。当花键体带动其外部的动环滑动啮合内齿轮体，动环推动内齿轮体中钢珠离合内齿轮体与其外部星轮与外毂的超越离合作用，以单方向传动出去实现常速传动；此时星轮体与外毂的超越离合转速从动，低于内齿轮体与其外部星轮与外毂的超越离合而无作用。当花键体啮合星轮体为主传动，通过行星轮传动内齿轮体为被动时，内齿轮体与其外部星轮在其内部动环推动的内钢珠离合下与外毂的超越离合作用，以单方向传动出去实现快速传动；此时星轮体与外毂的超越离合转速从动，低于内齿轮体与其外部星轮与外毂的超越离合而无作用。
本实用新型因为采用结构简单强度高，易于制造的超越式离合、花键啮合、内钢珠离合的结构方式去取代结构复杂制造难度大，且强度低的千斤啮合(即棘爪棘轮啮合)方式，所以不仅具有体积小、结构简单紧凑、坚固耐用、传动平稳、啮合、变速、灵活可靠的特点，而且在自行车行驶中可以随意倒链，随意变速。
附图1是本实用新型提出的超越式内离合自行车变速器示意图。
附图2是超越离合结构示意图，是附图1A-A剖面。
附图3是花键啮合结构示意图，是附图1B-B剖面。
附图4是钢珠离合结构示意图，是附图1C-C剖面。其中1-外毂；2-星轮体；3-行星轮；4-内齿轮体；5-星轮；6-太阳轴；7-花键体；8-动环；9-变位键；10-推杆。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明参照图1和图2，超越离合结构是外毂1将其内孔通径保持在一个公称尺寸范围内，其内部的星轮体2、星轮5外表面通过铣、刨加工出安装滚柱的凹槽，滚柱在凹槽中滑动时与外毂1保持在一定的接触摩擦角范围内，在星轮体2、星轮5与外毂1同向转动时，滚柱滑向凹槽浅处部位使星轮体2、星轮5与外毂1能够很好地自锁结合传动，在星轮体2、星轮5与外毂1相反转动时，滚柱滑向凹槽深处部位使星轮体2、星轮5与外毂1脱开以各自的速度回转，实现超越状态。
参照图1和图3，花键啮合结构是在星轮体2、内齿轮体4内部通过插削或冲制成内花键，在花键体7的外表面铣出外花键，花键体7通过其内部的推杆10、变位键9的推动，在星轮体2、内齿轮体4内滑动，分别啮合星轮体2、内齿轮体4实现内变速器行星齿轮机构三种速比(慢速、常速、快速)的变速、传动。
参照图1和图4，内钢珠离合结构是在内齿轮体4与星轮5的滑动面内，在内齿轮体4的结构体中，均布钻出放置钢珠的内孔，而在星轮5的内部，铣削或冲制成与内齿轮体4中内孔对应的数个凹槽，在花键体7的外表面一定部位安置动环8，动环8可在内齿轮体4内部滑动，在花键体7通过其内部的推杆10、变位键9的推动下，花键体7带动动环8推动内齿轮体4中孔内的钢珠涨、缩，离合星轮5实现钢珠离合传动。
最后参照图1将上述部件组合安装即成为自行车内变速器。
权利要求1.超越式内离合自行车变速器，由外毂[1]、星轮体[2]、内齿轮体[4]、星轮[5]、花键体[7]、动环[8]等部分组成，其特征在于星轮体[2]、星轮[5]外表面均布数个滚柱凹槽，且均与外毂[1]构成超越离合结构。
2.按权利要求1所述的超越式内离合自行车变速器，其特征是星轮体[2]、内齿轮体[4]内部均布数个内花键槽，且均与花键体[7]构成花键啮合结构。
3.按权利要求1或2所述的超越式内离合自行车变速器，其特征是花键体[7]外表面均布数个凸台，且构成外花键。
4.按权利要求1或2所述的超越式内离合自行车变速器，其特征是星轮[5]内部均布数个凹槽、内齿轮体[4]中均布数个钢珠孔，且构成内钢珠离合结构。
5.按权利要求1所述的超越式内离合自行车变速器，其特征是动环[8]其外表面与内齿轮体[4]内部之间有运动间隙，内表面与花键体[7]的外表面之间有运动间隙，且在花键体[7]的带动下推动内齿轮体[4]中钢珠离合内齿轮体[4]与星轮[5]。
专利摘要本实用新型属自行车内变速器。直接安装为自行车后轴，以超越式离合实现内变速器的单方向向外传动，以花键啮合、内钢珠离合实现内变速器行星齿轮机构的传动、变速。具有三种传动速比(慢速、常速、快速)。在自行车行驶中可以随意倒链、随意变速。本实用新型体积小、结构简单、紧凑，强度高、坚固耐用，并且传动平稳、啮合、变速、灵活可靠。安装使用方便。
文档编号B62M11/00GK2257789SQ9521719
公开日1997年7月16日 申请日期1995年10月22日 优先权日1995年10月22日
发明者于临江 申请人:于临江