专利名称：自动变速飞轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速飞轮，特别是一种无需配置换挡器的自动变速飞轮。
市售自行车采用较多的变速机构为十变速装置，其链条齿轮多层重叠，通过链条跳动换挡来变速，故齿轮组体积较大，同时链条的跳动幅度较大，因此对车架有特殊要求，变速部分的造价相对也较高。
本实用新型的目的是设计一种比较简单方便的变速器。
本实用新型是采用下述方式实现的采用行星齿轮结构传动，利用活动环转换棘瓜换挡变速，将变速机构设置于飞轮内部，关键是在飞壳内增设了连接圈组件、活动环组件和齿轮组件。
以下结合附图对本实用新型作进一步讲述。
图1为自动变速飞轮的局部割示图；图2为自动变速飞轮的零部件装配示意图；图3为连接圈组件的零部件示意图；图4为活动环组件的零部件示意图；图5为齿轮组件的零部件示意图；图6为连接圈与活动环的配合示意图。
参照
图1和图2，在飞壳［14］内装置有活动环组件［b］、在活动环组件［b］的内部再装有连接圈组件［a］及内齿圈［11］，齿轮组件［c］设置于内齿圈［11］内部、齿轮组件［c］由中心齿轮［23］经齿轮组件［c］上的行星齿轮［17］啮合定位，行星齿轮［17］同时与内齿圈［11］相互啮合，飞壳［14］的两侧通过左端盖［5］、右端盖［15］及并帽［16、16′］固定成形，当然与原有的飞轮结构一样，在其总成内设置滚珠［21］，内衬套［20］及外轴档［22］也是必须的。由于本实用新型所提供的自动变速飞轮的变速过程不依赖于外加的控制开关，而完全依靠内部的转换机构，为了有效而稳定地控制变速，最好在内衬套［20］及外轴档［22］之间采用一个固定不旋转的弹性档片［19］，同时该弹性档片［19］的设置还能起到防尘的作用。
参照图3，连接圈组件［a］由连接圈［3］及棘爪［4］和跳［4］组成。
参照图4和图6，活动环组件［b］由活动环［13］、横销［8］［8′］双头棘爪［7］［7′］、扭簧［9］［9′］及弹性簧片［12］组成、双头棘爪［7］［7′］分别经横销［8］［8′］固定在活动环［13］的槽口［24］［24′］上，扭簧［9］［9′］分别用于控制上述两件双头棘爪［7］［7′］的轻微跳动，为达到调速目的，双头棘爪［7］［7′］应处于不同的平面位置。为了在飞壳［14］与活动环［13］之间增加一定的摩擦阻力，最好在飞壳［14］与活动环［13］之间至少设置一个弹性簧片［12］，经利于飞壳［14］倒转时带动活动环［13］一起倒转，从而使上述两件双头棘爪［7］［7′］交替转换工作状态，实现调速目的。在活动环［13］的一侧开有数个斜槽［25］，用于与弹性档片［19］配合，保证活动环［13］与飞壳［14］之间产生角度位移，所说弹性档片［19］按装在内衬套［20］与外轴档［22］之间。
参照图5，齿轮组件［c］由齿轮座［10］、齿轮轴［2］、行星齿轮［17］及铆钉［1］和固定板［18］组成，行星齿轮至少为两只，齿轮轴［2］的数量应与行星齿轮［17］的数量一致，而铆钉［1］的数量以能将固定板［18］固定在齿轮座［10］上为宜。
本自动变速飞轮的具体工作过程如下当自行车链条正向旋转时，飞壳［14］的内斜槽推动一个双头棘爪［7］运转，即带动活动环［13］旋转。因双头棘爪［7］另一端此时已超出活动环的内园面(见图6)所以这时连接圈［3］的外斜槽必然被此双头棘爪推动而旋转，即直接驱动车轮同步转动。因变速飞轮的齿数规格选用，符合自行车原配飞轮的齿数，所以此时车速就是原有常用标准中速。若是双头棘爪［7′］的推动，因这两个棘爪在轴向位置上不同，［7′］不是对准连接圈［3］而是对准内齿圈［11］的外斜槽，而且此时另一个双头棘爪［7］已缩进内园面，对转动和变速没有干扰。则内齿圈［11］受力转动，在中心齿轮［23］固定不转的配合下，即进行行星齿轮组的变速，本实施例齿轮座［10］的转速设计成飞壳［14］转速的3／4，即传动速比为10.75。该传动数据，是按原标准“内三速”慢档的速比以及原飞轮较小的体积设计而成。齿轮座［10］孔内斜槽就推动棘爪［6］，带动连接圈［3］即驱动车轮转动，达到了行车慢速上坡省力的效果。
上述两种传动，为正常行车时，中速或慢速的传动情况。
本自动变动飞轮的具体换档过程如下当自行车链条逆向旋转时，飞壳［14］必须反向旋转。因飞壳［14］与活动环［13］之间设有两个弹性簧片［12］，利用适当阻力(材料和工艺上完全达到)，具备了能带动活动环［13］同步转动，又能正反转相对位移的条件。又因侧面(内部)设有一个固定不转的弹性档片［19］，以及活动环［13］侧面有斜槽。当飞壳［14］带动活动环［13］同步逆转时，档片会弹入活动环［13］侧面的斜槽，而将活动环挡住不转。因飞壳［14］还在逆转，所以飞壳与活动环必然产生角度位移。如果角度位移超过180°，又将飞壳变为正转时，可看出原在工作的双头棘爪［7］或［7′］，被压平在飞壳［14］内园，(双头棘爪中间的横销参见图6)则另一端缩进活动环［13］的内园面(不工作)，而另一个双头棘爪一端将可进入飞壳内园斜槽。但这时如果活动环没有一个阻挡力，飞壳［14］与活动环［13］会不断正向同步旋转，两个双头棘爪［7］或［7′］总是伸不出来，就失去了驱动作用。当然也可能碰巧或重复逆转的办法，双头棘爪合上推动车轮运行。这种现象是不允许的。
为解决这个必须解决的问题，经研究和试验得知，当中速时作用于慢速的双头棘爪［7′］可同时跳入槽内，对其他运转毫无影响。当慢速时，作用于快速的双头棘爪［7］不能进入槽内，否则就仍然是中速没有慢速了。为此可设计成双头棘爪［7′］和［7］有所区别。设法使作用于内齿圈［13］的双头棘爪［7′］在任何方位都能高出活动环的内园面。这样就有了正向旋转时的一个碰撞点，而恰好又是工作点。所以在正向旋转时，活动环［13］需要一个临时阻挡力的时候，由于上述这个碰撞点被内齿圈［11］的外斜槽挡住而得到，所以飞壳［14］在正向转动时，能够与活动环必然角度位移。实现了不增加零件解决这个关键问题的目的。
本自动变速飞轮与普通飞轮的外形基本相似，只是厚度有所增加，可与目前使用的飞轮互换，对自行车及三轮车的车架毫无特殊要求，并且调速完全依靠内部的转换机构，无需配用外加的控制开关，因此成本相对较低，全部的零部件均按装于飞壳的内部，有利于防尘、润滑，确保使用寿命。
权利要求1.自动变速飞轮，由飞壳、左右端盖、并帽、内衬套、外轴档、滚珠组成，其特征是飞壳内设置有活动环组件，在活动环组件的内部装有连接圈组件及内齿圈，内齿圈的内部配合有齿轮组件，所说齿轮组件由中心齿轮经齿轮组件的行星齿轮啮合定位，行星齿轮同时与内齿圈相互啮合。
2.根据权利要求1规定的自动变速飞轮，其特征是，所说活动环组件由活动环、横销、两个双头棘爪、扭簧及弹性簧片组成，双头棘爪分别经横销固定在活动环的槽口上，两个双头棘爪处于不同的平面位置；所说连接圈组件由连接圈、棘爪及跳簧组成；所说齿轮组件由齿轮座、齿轮轴、行星轮及铆钉和固定板组成。
3.根据权利要求2规定的自动变速飞轮，其特征是在活动环上设置有至少一个弹性簧片，同时在内衬套与外轴档之间按装有弹性档片，在活动环靠弹性档片的一侧，开有数个斜槽。
专利摘要一种自行车(或三轮车)自动变速飞轮，采用飞轮内部变速。飞壳的旋转，通过活动环棘爪，直接推动车轮(轴套)转动为中速，或者推动内齿圈变速后驱动车轮运行为省力慢速。因飞壳与活动环之间有适当阻力的簧片；并设有挡住活动环回转的挡片，飞壳的回转能位移活动环，即自动更换棘爪工作。所以在行车中，只要倒踩约90°，立即自动换挡而随意选用。上坡轻松、下坡或平路行车安全。
文档编号F16H9/00GK2138213SQ92237710
公开日1993年7月14日 申请日期1992年11月19日 优先权日1992年11月19日
发明者裘百占 申请人:裘百占