专利名称：一种中轴无级自动变速器的制作方法
一种中轴无级自动变速器絲舰本发明涉及一种新型传动装置，尤其是一种可用于自行车的中轴无级自 动变速器。條粉现有的自行车为了适应不同的路况和环境，骑车者必须不时改变自己的 踏蹬力以达到不同的车速。自行车变速器可以使骑车者在保持基本相同的踏蹬 力的条件下改变车速以适应不同的路况和环境，换言之，骑车者通过改变自行 车变速器的传动比可以在不同的路况条件下都能获得较为适宜的骑乘状态。然而上述传统的自行车变速器具有下列不足之处1、 骑车者必须手动换档，这在骑车过程中会造成骑车者的分心，弓l起事 故的发生。2、 变速器在变档过程中容易造成脱链。3、 中轴齿盘大，由其对折叠车而言，这样既不美观，使用也不方便。 发明内容本发明的目的就是提供一种中轴无级自动变速器。该中轴无级自动变速 器操作省力、安全可靠、体积小、重量轻、成本低和用小齿盘能达到大齿盘的 效果。既美观，使用又方便。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下一种中轴无级自动变速器，包括一中轴，五通，位于该中轴两端的左曲 柄和右曲柄，左端盖及右端盖和齿盘，五通侧面的右端盖壳体内有一行星齿轮组；所述行星齿轮组包括内齿轮、行星齿轮支架、行星齿轮、外齿轮、行星齿 轮支架端盖、制动环和制动环控制器，内齿轮安装于右端盖的壳体内，行星齿 轮支架固定在中轴上，外齿轮安装在中轴上可相对该轴旋转，行星齿轮支架上 的行星齿轮轴与中轴相平行，在行星齿轮轴的轴向上安装有行星齿轮，行星齿 轮分别与内齿轮和外齿轮啮合，制动环为一带有缺口的圆环， 一端固定在右端 盖上，另一端安装于内齿轮上，对内齿轮施加一定的张力或锁紧力，该制动环 与内齿轮的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环控制器与制动环连接，该制 动环控制器具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环对内齿轮的接触张力或 压力从而产生不同的摩擦制动力，所述齿盘固定在外齿轮上。 本发明的特点还在于，所述制动环也可以是环形弹簧。 本发明的特点还在于，所述内齿轮可固定在中轴上，制动环安装于行星 齿轮支架上。与传统的自行车变速器相比较，本发明完全摒弃了原有变速器通过拔动 链条进行换档的传统结构，采用行星轮系作为所述中轴无级自动变速器的主要 结构，固定在右端盖上的制动环对内齿轮施加一定的摩擦制动力，当路况变化 而引起踏蹬力大于预设的摩擦制动力时，内齿轮随之产生不同的转速，从而自 动改变行星齿轮与外齿轮之间的传动比，因而可以使骑车者保持基本恒定的踏 蹬力，达到无论在何种路况条件下骑车者都能处于适宜的骑乘状态的效果。上 述预设的摩擦制动力是可调的，整个变速过程是随路况的变化而自动完成的， 主、被动轮之间转速比的变化是渐进无级的，因此本发明所述的中轴无级自动 变速器可适应当时车行的道路状况而自动工作在最佳的传动比上，而不会有反 复换挡的麻烦，避免了骑车者使用传统变速器变挡时的分心，也免除了链条脱 落的烦恼，保证了变速的安全和可靠，此外，本发明还打破了传统中轴大齿盘传动的技术模式，实现了曲柄、齿盘不等速运动，用小齿盘能达到大齿盘的效 果。对折叠车而言，既美观，使用又方便。
-图l:中轴无级自动变速器正面剖视图；图2:图2是图1中A—A的剖视图。图中序号l左端盖，2轴承，3卡簧，4五通，5中轴，6卡簧，7轴承， 8右端盖，9制动环，IO内齿轮，ll行星齿轮，12行星齿轮支架端盖，13外 齿轮，14背帽，15滚针轴承,16齿盘，17行星齿轮轴，18制动环控制器，19 行星齿轮支架，20右曲柄，21左曲柄，22行星齿轮组。下面参考
本发明的最佳实施方式。一种中轴无级自动变速器，包括一中轴5，五通4，位于该中轴5两端的 左曲柄21和右曲柄20，左端盖1及右端盖8和齿盘16，五通4侧面的右端盖 8的壳体内有一行星齿轮组22;所述行星齿轮组22包括内齿轮10、行星齿轮 支架19、行星齿轮ll、外齿轮13、行星齿轮支架端盖12、制动环9和制动环 控制器18,内齿轮10安装于右端盖8的壳体内，行星齿轮支架19固定在中 轴5上，外齿轮13套在中轴5上的滚针轴承15上，可相对该轴旋转，行星齿 轮支架19上的行星齿轮轴17与中轴5相平行，在行星齿轮轴17的轴向上安 装有行星齿轮11，行星齿轮11铰接在行星齿轮轴17上，可相对该轴旋转， 行星齿轮11在内齿轮10和外齿轮13之间，并且行星齿轮11分别与内齿轮10 和外齿轮13啮合，制动环9为一带有缺口的圆环， 一端画定在右端盖8上， 另一端安装于内齿轮10上，对内齿轮10施加一定的张力或锁紧力，该预设的 张力或锁紧力能阻止内齿轮(10)产生转动，该制动环9与内齿轮10的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环控制器18与制动环9连接，该制动环控制 器18具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环9对内齿轮10的接触张力或压 力从而产生不同的摩擦制动力，所述齿盘16固定在外齿轮13上。在本发明的一个实施例中，设内齿轮10为42个齿，行星齿轮11为9个 齿，外齿轮13为22个齿，制动环9对内齿轮10预设一定的摩擦制动力。当 骑车者对曲柄21上的脚踏板施加一踏蹬力时，在自行车行走的路况条件较好 (通常是平坦的道路)时，自行车前进时的阻力就比较小，此时人的踏蹬力所产 生的驱动力不足以克服制动环9对内齿轮10的摩擦制动力，内齿轮10就被固 定无法转动，这时自行车前进的速度最快，曲柄21向下方转动一个蹬动周期 360°时，齿盘转动1008° ，齿盘16齿相当于45齿，用小齿盘达到了大齿盘 的效果。当自行车行走的路况条件较差(通常是不平坦的道路或当起步或上坡) 时，自行车前进时的阻力就比较大，此时前进所必需的踏蹬驱动力就会超过制 动环9对内齿轮10的摩擦制动力，从而使内齿轮10沿与行星齿轮支架19转 动相同的方向旋转，这时中轴无级自动变速器的传动比就会发生变化，并且该 传动比随内齿轮10的转速而变化，由此外齿轮13就以较低的速档输出运动， 从而使所需的踏蹬力减小，让骑车者在较差的路况条件下能更省力地驱动自行 车。由以上描述，可知本无级自动变速器可随路况的变化而自动无级地改变 传动比，以使骑车者无论在何种路况下，都能以大致相同的踏蹬力前进，因而 随时都处于不费力的最适宜骑乘状态。上述实施例仅用以说明本发明但并不限制本发明，凡是不脱离本发明权 利要求的精神所作的任何变更和替换均应属于本发明的范围。
权利要求
1. 一种中轴无级自动变速器，包括一中轴(5)，五通(4)，位于该中轴(5)两端的左曲柄(21)和右曲柄(20)，左端盖(1)及右端盖(8)和齿盘(16)，其特征在于，五通(4)侧面的右端盖(8)的壳体内有一行星齿轮组(22)；所述行星齿轮组(22)包括内齿轮(10)、行星齿轮支架(19)、行星齿轮(11)、外齿轮(13)、行星齿轮支架端盖(12)、制动环(9)和制动环控制器(18)，内齿轮(10)安装于右端盖(8)的壳体内，行星齿轮支架(19)固定在中轴(5)上，外齿轮(13)套在中轴(5)上的滚针轴承(15)上，可相对该轴旋转，行星齿轮支架(19)上的行星齿轮轴(17)与中轴(5)相平行，在行星齿轮轴(17)的轴向上安装有行星齿轮(11)，行星齿轮(11)铰接在行星齿轮轴(17)上，可相对该轴旋转，行星齿轮(11)在内齿轮(10)和外齿轮(13)之间，并且行星齿轮(11)分别与内齿轮(10)和外齿轮(13)啮合，制动环(9)为一带有缺口的圆环，一端固定在右端盖(8)上，另一端安装于内齿轮(10)上，对内齿轮(10)施加一定的张力或锁紧力，该预设的张力或锁紧力能阻止内齿轮(10)产生转动，该制动环(9)与内齿轮(10)的接触面为光滑面或粗糙面，所述制动环控制器(18)与制动环(9)连接，该制动环控制器(18)具有可调的张力或锁紧力以便改变制动环(9)对内齿轮(10)的接触张力或压力从而产生不同的摩擦制动力，所述齿盘(16)固定在外齿轮(13)上。
2. 如权利要求l所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述制动环(9)也可以是带有缺口的环形弹簧。
3. 如权利要求l所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述内齿轮(10)可固定在中轴(5)上，制动环(9)安装于行星齿轮支架(19)上。 4.如权利要求l所述的中轴无级自动变速器，其特征在于，所述行星齿轮轴(17)的数量根据需要可变化。
全文摘要
本发明提供了一种中轴无级自动变速器，它采用行星轮系作为主要结构，包括设于五通侧面右端盖壳体内的行星齿轮组；所述行星齿轮组包括内齿轮、行星齿轮支架、行星齿轮、外齿轮、行星齿轮支架端盖、制动环和制动环控制器，制动环固定于右端盖上，并对上述内齿轮作用有一可调的摩擦制动力，当路况变化而引起阻力不同时，内齿轮会随之产生不同的转速，从而自动无级地改变整个变速器的传动比，因而达到无论在何种路况条件下，骑车者随时都能处于适宜的骑乘状态的效果。本发明具有操作简单省力、变速安全可靠的优点，同时打破了传统中轴大齿盘传动的技术模式，用小齿盘能达到大齿盘的效果。对折叠车而言，既美观，使用又方便。
文档编号B62M11/00GK101274659SQ20071007363
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者郭生文 申请人:郭生文