适用于自行车的变速箱制造技术

本发明专利技术是一种适用于自行车的变速箱，包括：至少含有第一齿轮组和第二齿轮组，每个齿轮组包括：多个太阳齿轮以及多个行星齿轮，行星齿轮与对应的太阳齿轮相互啮合，所述多个行星齿轮安装在行星支架上；外齿圈，与太阳齿轮相对应的行星齿轮啮合；该变速箱还包括设置于第一齿轮组和第二齿轮组之间的离合器装置，其中，离合器齿轮可旋转地连接到行星支架，离合器齿轮可与第一齿轮组的太阳齿轮啮合形成第一接合位置并在第一接合位置进行轴向位移；离合器齿轮可与第二齿轮组的太阳齿轮啮合形成第二接合位置并在第二接合位置进行轴向位移；离合器齿轮也可处于脱离状态，即不与任何齿轮组啮合。

Gearbox for bicycles

【技术实现步骤摘要】
适用于自行车的变速箱
本专利技术涉及自行车及相关领域，包括部分或全部由人力推动的轻型两轮或三轮车。
技术介绍
在自行车上配置变速箱，以便骑行者选择不同的传动比，使其踩踏速度和频率适应不同的地形与环境条件。与变速器相比，变速箱能够为机械部件提供保护，且减少了运行的必要维护。然而，现有已知的变速箱可能具有若干缺陷，比如变速箱往往安装复杂、重量较大、速档有限、换挡流畅性差，这些不足会影响骑行者的舒适度。现有变速箱的设计及嵌入方案也体现较大的局限，且难与电机组合。因此，本专利技术旨在提出一种变速箱，以提供更多的变速组合、更流畅的换挡体验以及更简化的结构设计来克服这些缺陷。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术涉及一种适用于自行车的变速箱，包括：至少含有第一齿轮组和第二齿轮组，每个齿轮组包括：多个太阳齿轮；多个行星齿轮，行星齿轮与对应的太阳齿轮相互啮合，所述多个行星齿轮安装在行星支架上；外齿圈，与太阳齿轮相对应的行星齿轮啮合。其中，通过选择变速齿比，太阳齿轮在旋转过程中通过一组棘爪分别与变速轮组连接。其中，第一齿轮组和第二齿轮组共用所述行星支架，且该变速箱还包括设置于第一齿轮组和第二齿轮组之间的离合器装置，其中，离合器齿轮可旋转地连接到行星支架，离合器齿轮可与第一齿轮组的太阳齿轮啮合形成第一接合位置并在第一接合位置进行轴向位移；离合器齿轮可与第二齿轮组的太阳齿轮啮合形成第二接合位置并在第二接合位置进行轴向位移；离合器齿轮也可处于脱离状态，即不与任何齿轮组啮合。根据本专利技术的另一方面，包括沿着所述变速箱的中心轴线延伸的变速杆，所述变速杆包含一组凸轮，所述凸轮可使太阳齿轮啮合棘爪。根据本专利技术的另一方面，变速杆上设有导向槽，在所述导向槽中设有定位销，所述定位销与所述离合器装置连接使离合器齿轮发生轴向位移。根据本专利技术的另一方面，所述变速杆通过手动控制的变速线联动。根据本专利技术的另一方面，所述变速杆与角度分度装置相关联。根据本专利技术的另一方面，包括第三齿轮组，其行星支架与第二齿轮组的外齿圈对应。根据本专利技术的另一方面，每个齿轮组均包括两个太阳齿轮。根据本专利技术的另一方面，变速箱设置在自行车的踏板轴位置，所述变速杆与所述踏板轴同心，第一齿轮组的外齿圈与踏板同步旋转。第三齿轮组的外齿圈可旋转地连接到用于接收传动链的传动板。或者，可使用传动带来代替车链条。根据本专利技术的另一方面，变速箱环绕设置在自行车的驱动轮轮毂周围，第一齿轮组的外齿圈与踏板同步旋转，第三齿轮组的外齿圈通过飞轮装置驱动前轮。根据本专利技术的另一方面，变速箱设置在自行车的后轮旋转轴的轴线位置，所述变速杆与后轮旋转轴同心，第一齿轮组的外齿圈与踏板同步旋转，通过踏板启动牙盘车链，第三齿轮组的外齿圈与传动齿轮联动。本专利技术还涉及一种含有上述变速箱的自行车。根据本专利技术的另一方面，该自行车还包括电机，电机与变速箱的第三齿轮组的外齿圈连接。根据本专利技术的另一方面，电机通过转角锥与所述第三齿轮组的外齿圈连接。根据本专利技术的另一方面，电机安装在车架上。优选地，电机安装在车架的下管上。附图说明本专利技术的其他特征和优点将通过以下的描述体现，参考附图通过举例(但不限于举例内容)的方式给出，其中：图1为本专利技术一个实施例的变速箱的剖面示意图；图2为本专利技术一个实施例的变速箱的分解示意图；图3为本专利技术一个实施例的变速箱的剖面简化示意图；图4为图1中的A-A截面示意图；图5为图1中的B-B截面示意图；图6为图1中的D-D截面示意图；图7为图1中的E-E截面示意图；图8为图1中的F-F截面示意图；图9为图1中的G-G截面示意图；图10为图1中的H-H截面示意图；图11为图1中的I-I截面示意图；图12为离合器装置的示意图；图13为图1中的C-C截面示意图；图14为根据变速配置列出的棘爪和离合器装置的组合表格；图15为根据所选变速得到的换挡曲线；图16为基于本专利技术实施例的自行车示意图；图17为基于本专利技术第一实施例自行车的包含变速箱的电循环部分的示意图；图18为基于本专利技术第二实施例的变速箱示意图；图19为基于本专利技术第二实施例自行车的包含变速箱的电循环部分的示意图；图20为基于本专利技术第三实施例自行车的包含变速箱的电循环部分的示意图；图21为基于本专利技术实施例的变速杆导向槽的剖面图。在所有附图中，相同的元件具有相同的附图标记。具体实施方式下列实施例为示例。虽然描叙内容涉及一个或多个实施例，但并不意味着每个描述都与某一个实施例有关，也不代表产品特征只适用于某一个实施例。不同实施例的简单特征也可以组合或互换应用于其他实施例上。本专利技术涉及适用于自行车的变速箱，包含至少两个齿轮组，每个齿轮组包含至少两种不同尺寸的太阳齿轮和一个离合器装置。离合器装置位于两个齿轮组之间，用来调整不同齿轮组之间不同的比率，达到换速的目的。本专利技术还涉及一套变速组件，包括与电机相连的变速箱。如图1至图3为变速箱1的实施例，包含三个齿轮组T1、T2和T3，所有齿轮组均围绕着变速轮组3完成配置，与旋转轴Δ同心。例如在踏板轴2或自行车后轮的轴心上安装曲柄4，如图1、图2所示，旋转轴心Δ对应变速箱1的中心轴线。变速轮组3变速轮组3(参见图2)包括例如三个同心圆柱形元件。其中一个内部元件为变速杆31，包含一组凸轮311及一个导向槽313。凸轮311采用开口设计，连接棘爪331的端部。但是在另一个实施例上，凸轮311也可以做成隆起的设计，通过按压的方式与棘爪331对接。中间元件33外围设置了一组凸轮311，分别用来与棘爪311及外部元件35进行配合，以便保持中间元件33和棘爪311的位置。中间元件33包含了用于棘爪311回弹的薄片。这些薄片用来形成弹簧效果，使棘爪311回弹，让其端部与变速杆31的凸轮311之间相互作用。这样的结构使棘爪311发生翻转，当它的一端与凸轮311对应时，它的另一端将与一个齿轮咬合，阻止这个齿轮运转。在下文将对此有更为详尽的描述。外部元件35与踏板盒连接，用于在车架上保持固定，并连接一对轴承5，形成滚动轴承，引导踏板轴2定向旋转。轴承5是滚珠轴承。中间元件33可由柔软金属叶片或金属带制成，能卷在一起，固定在外部元件35里面。外部元件35包括一组凹槽351，用来分别连接中间元件33的棘爪331。中间元件33用于和外部元件35固定。变速杆31可以同其他两个元件33和35一起旋转。变速杆31的旋转由一套控制装置(未显示)控制，其中包括手控装置(如旋转手柄)和一套变速线，如第一根缆线可以驱动变速杆31朝一个方向转动，而第二根缆线可使变速杆31朝反方向转动。图4表示的是用来连接变速线的销槽315的剖视图。也可以根据需要设计其他控制装置，比如电控系统。另外，变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于自行车(100)的变速箱(1)，包括：/n至少含有第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)，每个齿轮组(T1、T2、T3)包括：/n-多个太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)以及/n-多个行星齿轮(13、14、19、20、24、25)，行星齿轮(13、14、19、20、24、25)与对应的太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)相互啮合，所述多个行星齿轮(13、14、19、20、24、25)安装在行星支架(15、26)上，/n-外齿圈(16、21、27)，与太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)相对应的行星齿轮(13、14、19、20、24、25)啮合；/n其中，太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)在旋转过程中通过一组棘爪(331)分别与变速轮组(3)连接，/n其特征在于，第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)共用所述行星支架(15)，且该变速箱(1)还包括设置于第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)之间的离合器装置(40)，其中，离合器齿轮(41)可旋转地连接到行星支架(15)，离合器齿轮(41)可与第一齿轮组(T1)的太阳齿轮(12)啮合形成第一接合位置并在第一接合位置进行轴向位移；离合器齿轮(41)可与第二齿轮组(T2)的太阳齿轮(17)啮合形成第二接合位置并在第二接合位置进行轴向位移；离合器齿轮(41)也可处于脱离状态，即不与任何齿轮组啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于自行车(100)的变速箱(1)，包括：
至少含有第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)，每个齿轮组(T1、T2、T3)包括：
-多个太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)以及
-多个行星齿轮(13、14、19、20、24、25)，行星齿轮(13、14、19、20、24、25)与对应的太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)相互啮合，所述多个行星齿轮(13、14、19、20、24、25)安装在行星支架(15、26)上，
-外齿圈(16、21、27)，与太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)相对应的行星齿轮(13、14、19、20、24、25)啮合；
其中，太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)在旋转过程中通过一组棘爪(331)分别与变速轮组(3)连接，
其特征在于，第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)共用所述行星支架(15)，且该变速箱(1)还包括设置于第一齿轮组(T1)和第二齿轮组(T2)之间的离合器装置(40)，其中，离合器齿轮(41)可旋转地连接到行星支架(15)，离合器齿轮(41)可与第一齿轮组(T1)的太阳齿轮(12)啮合形成第一接合位置并在第一接合位置进行轴向位移；离合器齿轮(41)可与第二齿轮组(T2)的太阳齿轮(17)啮合形成第二接合位置并在第二接合位置进行轴向位移；离合器齿轮(41)也可处于脱离状态，即不与任何齿轮组啮合。


2.根据权利要求1所述的变速箱(1)，包括沿着所述变速箱(1)的中心轴线延伸的变速杆(31)，所述变速杆(31)包含一组凸轮(311)，所述凸轮(311)可使太阳齿轮(11、12、17、18、22、23)啮合棘爪(331)。


3.根据权利要求2所述的变速箱(1)，变速杆(31)上设有导向槽(313)，在所述导向槽(313)中设有定位销(51)，所述定位销(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博宁，朱新辉，
申请(专利权)人：东莞新富勤运动用品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44