专利名称：轻型车辆内变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆变速技术领域，特别涉及一种用于自行车、电动自行车、电动摩托车及轻型电动轿车上的轻型车辆内变速装置。
背景技术：
速比宽度值是衡量车辆变速器的重要性能指标，其为最大变速比值与最小变速比值的比值。现有的轻型内变速器速比宽度值一般很窄，最大只能在3. 6左右，其车辆在路况恶劣的路段和上坡行驶时必须给变速器输入更大的旋转扭力才能行驶，即机动车必须加大油门或电门，骑人力车的人必须使出更大的力气；在平坦路况良好的路段上想要高速行驶时必须给变速器输入更高的转速才能得到想要的较高速度，亦即机动车同样必须加大油门或电门，骑人力车的人必须快速地蹬踏，这样很容易疲劳，所以速比宽度值很窄的内变速器费力耗能。
·[0003]而且现有的内变速器内部使用变速芯杆在主轴内部沿轴线移动的方式来调速，在有转速输入时换档不顺畅，这种变速方式能独立实现的档位数量较少。且现有的用于自行车上的内变速器只能装在自行车后轴就造成整车的重心偏后，在人力搬运过程中易造成麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的是提出一种变速换档方便、速比宽度值较大的轻型车辆内变速
>J-U ρ α装直。为达到上述目的，本实用新型提出了一种轻型车辆内变速装置，包括主动轮、主轴、象限芯轴、定向基础环、四个限位指块、三组行星轮系及两组花键棘爪轮系。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述两组花键棘爪轮系包括花键棘爪轮及带棘爪太阳轮。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述花键棘爪轮均为外圆花键轴结构单侧面带棘爪。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述三组行星轮系包括第一行星轮系、第二行星轮系及第三行星轮系，其所述每组行星轮系包括行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈，所述第一行星轮系和第二行星轮系共用第一行星架。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述第一行星轮系、第二行星轮系及第三行星轮系的行星轮均为双联齿轮，所述第一行星轮系及第二行星轮系的每组双联行星齿轮对应两个行星太阳轮。进一步，上述的轻型车辆内变速装置中，所述第一行星轮系及第二行星轮系包括四个太阳轮，其内孔都均匀分布有限位卡槽，所述内孔与主轴间隙配合。 进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述花键棘爪轮还包括双面棘爪轮，其两个端面均设计为棘爪齿牙。[0012]进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述主轴的内部有安装有象限芯轴的孔，所述孔的外壁加工有两条安装4个限位指块的异形长槽。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述的象限芯轴两端设计为圆柱凸轮，中间轴向上设计多段平位段，所述各平位段按拟定角度分布一个或多个平位面。进一步，在上述轻型车辆内变速装置中，所述象限芯轴通过在主轴内旋转的方式来实现变速器变速。本实用新型轻型车辆内变速装置能输出更多的档位，，速比宽要相当于24速牙盘变速自行车的速比宽5. 23，在有输入转速和没有输入转速的情况下都可以正常顺畅换档，具有轻巧方便，使用简单的优点。
图I为本实用新型轻型车辆内变速装置一实施例的剖面示意图；图2为本实用新型轻型车辆内变速装置一实施例的另一剖面示意图；图3为图I中限位指块的剖面示意图；图4为图I中限位指块的另一剖面示意图；图5为本实用新型轻型车辆内变速装置另一实施例的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。请参阅图I至图5，本实用新型的轻型车辆内变速装置由一个主动轮16、主轴17、象限芯轴15、定向基础环21、四个限位指块25、三组行星轮系11、13、14及两组花键棘爪轮系组成，所述两组花键棘爪轮系包括花键棘爪轮18、19、20、29及带棘爪太阳轮2、6。所述花键棘爪轮18、19、29均为外圆花键轴结构单侧面带棘爪；所述太阳轮2、4、5、6其内孔都均匀分布有限位卡槽，所述内孔与主轴17间隙配合；所述带棘爪太阳轮2、6的侧面设计有棘爪齿牙。所述三组行星轮系包括第一行星轮系14、第二行星轮系13及第三行星轮系11，其所述每组行星轮系包括行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈，所述第一行星轮系14和第二行星轮系13共用第一行星架3，所述第一行星轮系14、第二行星轮系13及第三行星轮系11的行星轮均为双联齿轮，第一行星轮系14、第二行星轮系13的每组双联行星齿轮对应两个太阳轮(即第一行星轮系14和第二行星轮系13共有四个太阳轮2、4、5、6)。所述花键棘爪轮还包括双面棘爪轮20，其两个端面均设计为棘爪齿牙；所述象限芯轴15的两端设计为圆柱凸轮，中间轴向上设计四个平位段，每个平位段都按一定的角度分布一个或多个平位面；所述定向基础环21的侧面一圈均匀分布7个球窝；所述主轴17的内部有安装有象限芯轴15的孔，所述孔的外壁加工有两条安装4个限位指块25的异形长槽。所述主动轮16由内变速装置的一端输入旋转速度经多组行星轮系配合、变速、传动至第三行星轮系11的第二行星架8输出变速后的旋转速度，再通过“第二行星架8上安装三组圆柱键12传达扭力到外罩体I，使其以输出的旋转速度转动。所述第二行星轮系13及第三行星轮系11之间的传动靠太阳轮7的内孔花键位和一组花键棘爪轮系配合执行。所述象限芯轴15两端的圆柱凸轮位和复位弹簧30共同作用下控制第一凸轮推杆27和第二凸轮推杆23左右运动来带动第一离合驱动环28、第二离合驱动环24促成第一花键棘爪轮18、第二花键棘爪轮19、第三花键棘爪轮29分别其所在的花键棘爪轮系里来完成相合或相离的动作。所述限位指块25的前端完全伸出主轴17外壁就会卡入对应的太阳轮中孔的一限位槽里，则这个太阳轮就作为了固定件(如图3所示)，所述限位指块25的前端完全缩回主轴17里则对应的太阳轮，就变为了从动件或失去作为太阳轮的功用(如图4所示)。所述象限芯轴15中间轴向上设计的四段平位，每段平位都分布一个或多个平位面，在各段上的平位面或圆柱面和夹力簧26共同作用下，象限轴每转动一挡位停止时都可以保证对应位置上的所述限位指块25正处于完全伸出状态或完全缩回状态。本实用新型的轻型车辆内变速装置的工作过程如下当需要换挡变速时，施加转动量给绕绳轮10带动象限芯轴15定量转动，所述象限芯轴15每转51. 43度为一档，变速总共可调14档(即整个过程“所述象限芯轴15共可转动720度)，所述象限芯轴15每档的准确定位由定向基础环21和芯轴定向球22控制，由于所述象限芯轴15上的两个圆柱凸轮和各个平位面角度关系设计时按合理的角度分布，在14个档位上就出现了花键棘爪轮系离合状态和行星轮系中的各太阳轮为固定件或从动件的状态的不同组合，即让整个内变速器输出14种变速比。当作为独立的变速器使用时，此内变速器主轴两端需安装在一双面支撑的安装支架31上，输入的转速先通过齿轮或链轮传达到主动轮16，在所述外罩体I上安装齿盘、皮带轮32或齿轮输出转速即可实现(如图5所示)。本实用新型轻型车辆内变速装置能输出更多的档位，，速比宽要相当于24速牙盘变速自行车的速比宽5. 23，在有输入转速和没有输入转速的情况下都可以正常顺畅换档，具有轻巧方便，使用简单的优点。这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求1.ー种轻型车辆内变速装置，其特征在于，包括主动轮、主轴、象限芯轴、定向基础环、四个限位指块、三组行星轮系及两组花键棘爪轮系。
2.根据权利要求I所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述两组花键棘爪轮系包括花键棘爪轮及带棘爪太阳轮。
3.根据权利要求2所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述花键棘爪轮均为外圆花键轴结构单侧面带棘爪。
4.根据权利要求3所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述三组行星轮系包括第一行星轮系、第二行星轮系及第三行星轮系，其所述每组行星轮系包括行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈，所述第一行星轮系和第二行星轮系共用第一行星架。
5.根据权利要求4所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述第一行星轮系、第二行星轮系及第三行星轮系的行星轮均为双联齿轮，所述第一行星轮系及第ニ行星轮系的每组双联行星齿轮对应两个行星太阳轮。
6.根据权利要求5所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述第一行星轮系及第ニ行星轮系包括四个太阳轮，其内孔都均匀分布有限位卡槽，所述内孔与主轴间隙配合。
7.根据权利要求I所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述花键棘爪轮还包括双面棘爪轮，其两个端面均设计为棘爪齿牙。
8.根据权利要求I所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述主轴的内部有安装有象限芯轴的孔，所述孔的外壁加工有两条安装4个限位指块的异形长槽。
9.根据权利要求8所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述象限芯轴两端设计为圆柱凸轮，中间轴向上设计多段平位段，所述各平位段按拟定角度分布一个或多个平位面。
10.根据权利要求9所述的轻型车辆内变速装置，其特征在于，所述象限芯轴通过在主轴内旋转的方式来实现变速器变速。
专利摘要本实用新型提出了一种轻型车辆内变速装置，包括主动轮、主轴、象限芯轴、定向基础环、四个限位指块、三组行星轮系及两组花键棘爪轮系。本实用新型轻型车辆内变速装置能输出更多的档位，速比宽要相当于24速牙盘变速自行车的速比宽5.23，在有输入转速和没有输入转速的情况下都可以正常顺畅换档，具有轻巧方便，使用简单的优点。
文档编号F16H57/08GK202441821SQ20122007256
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者张云, 王琪 申请人:张云, 王琪