CN101080586A - 传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传动装置,本发明用于自行车的无链传动时可以通过多个齿轮与中间传动件形成交叉轴齿轮,前述多个齿轮的齿槽具有一定的倾斜角度,前述中间传动件的多个辊柱式旋转齿与前述齿轮的齿槽咬合。本发明通过滚动摩擦减少摩擦系数并防止动力损失,保障动作的可靠性与制作的简易性。本发明传动装置包括:第一齿轮,由第一旋转轴、位于前述第一旋转轴上的圆盘体、在前述圆盘体的圆周沿着辐射方向形成的多个轮齿、以及位于前述轮齿与轮齿之间并与前述圆盘体的假想平面形成锐角的多个齿槽所组成;以及中间传动件,由相互隔离的两个旋转体、及位于前述两个旋转体之间,分别使用轴销以允许旋转的方式固定并与前述第一齿轮的齿槽咬合的多个旋转齿所组成,且前述两个旋转体的轴线与前述旋转齿的轴线形成锐角;前述第一齿轮与前述中间传动件形成交叉轴齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及一种构成交叉轴齿轮的传动装置(POWERTRANSMISSION APPARATUS),本发明用于自行车的无链(chainless)传动时可以通过多个齿轮与中间传动件形成交叉轴齿轮,前述多个齿轮的齿槽具有一定的倾斜角度,前述中间传动件的多个辊柱(Roller)式旋转齿与前述齿轮的齿槽咬合。本发明通过滚动摩擦减少摩擦系数并防止动力损失,保障动作的可靠性与制作的简易性。
现有技术
为了提供更好的无链自行车,自从韩国专利公开第1995-0029129号(1995.11.22)“使用伞齿轮驱动轴传动方式的自行车”后,陆续出现了韩国专利注册第0217891号(1999.06.07)“使用自动变速装置的无链自行车”、韩国专利注册第0414889号(2003.12.29)“无链传动用齿轮件”、韩国专利注册第0491743号(2005.05.18)“自行车的传动装置“、及韩国注册第0527093号(2005.11.01)“无链自行车的传动装置用链轮的曲线齿形生成装置”等专利。
现有无链自行车传动装置的前述发展方向的重点为:连接在脚蹬的曲柄所传达的力量是否能可靠地传达给后轮、是否能保障其生产成本足以抗衡链式传动装置、如何把链式传动装置中已商业化的变速齿轮应用到无链自行车传动装置。
前述韩国专利注册第0414889号公开了包括下列单元的传动用齿轮件:如图1所示,冠轮4,在中空管8形态的圆盘部10的边缘圆周上形成了朝外倾斜一定角度的多个轮齿12,在前述轮齿12之间形成具有一定曲率的齿槽14;多个辊柱齿16,与轴线形成一定的倾斜角度并分散配置,与前述冠轮4的轮齿12进行垂直咬合;以及辊柱齿轮6,可以把前述辊柱齿16的轴销18上下端加以组装并固定,与中心的轴管20呈一定倾斜度的上下端圆盘部24、28组成了多段圆盘部22。
由于前述冠轮4的齿槽14与前述辊柱齿轮6的辊柱齿16之间的接触面积较大,因摩擦系数而来的动力消耗依然较大,也有可能发生尖锐的噪音。
由于前述冠轮4的轮齿12需要与前述圆盘部10维持一定的倾斜度,在保障齿轮的强度和耐磨性的同时切削加工成前述形状所需要的成本比较大,也形成了比较大的成本问题。而且前述辊柱齿16采取的切头型圆柱形状也增加了生产成本。
对于后来进入市场的无链自行车制造商来年说,必须保障其价格低于先进入市场并占有压倒性优势的链齿轮或者至少维持相同的价格,因此前述的各种成本问题已成为需要优先解决的课题。
发明内容
为了解决现有无链自行车的传动装置所显露的缺点,本发明延续着前述课题而提供一种传动装置。
本发明的传动装置使平齿轮与链齿轮经过相互结合后的齿槽与圆盘体的假想平面形成锐角,中间传动件则具有与前述齿槽咬合的多个辊柱式旋转齿,不仅降低了齿轮的生产成本,还可以保障形成交叉轴齿轮的齿轮与中间传动件之动作可靠性。
本发明的传动装置把前述中间传动件的旋转齿加工成圆柱形状,节约了生产成本。前述齿轮的齿槽底面与前述中间传动件的旋转齿相互隔离配置,可以减少接触面积,降低摩擦系数,防止动力损失,减少噪音。
本发明在前述齿轮的轮齿端部沿着旋转轴方向加工倒角,从根本上防止了前述中间传动件的旋转齿与固定的两个旋转体互相接触的可能性。
为了实现前述目的,本发明提供一种传动装置,包括:第一齿轮,由第一旋转轴、位于前述第一旋转轴上的圆盘体、在前述圆盘体的圆周沿着辐射方向形成的多个轮齿、以及位于前述轮齿与轮齿之间并与前述圆盘体的假想平面形成锐角的多个齿槽所组成;以及中间传动件,由相互隔离的两个旋转体、及位于前述两个旋转体之间,分别使用轴销以允许旋转的方式固定并与前述第一齿轮的齿槽咬合的多个旋转齿所组成,且前述两个旋转体的轴线与前述旋转齿的轴线形成锐角;前述第一齿轮与前述中间传动件形成交叉轴齿轮。
附图说明
图1是现有韩国专利注册公报第0414889的图1之立体图,
图2与图3是本发明传动装置的结合立体图及仰视图,
图4是本发明传动装置的第一齿轮立体图,
图5是本发明传动装置的中间传动件立体图。
<图形主要符号的说明>
P:传动装置
10、30:齿轮 11、31:旋转轴
13、33:圆盘体 15、35:轮齿
17、37:齿槽 20:中间传动件
21:外皮 23:旋转棒
25A、25B、27A、27B:旋转体 29:旋转齿
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是韩国专利注册第0414889号的附图,其图形符号与本发明的图2到图5里的图形符号之间没有任何关系。
下面以本发明传动装置A适用于无链自行车的的情形进行了说明,但不能因此限定本发明的适用范围。
如图1与图2所示,本发明传动装置A包括第一、第二齿轮10、30以及和两个齿轮联动的中间传动件20。
前述第一齿轮10包括第一旋转轴11及前述第一旋转轴上的圆盘体13,前述圆盘体的圆周上沿着辐射方向以等距方式交叉排列了多个轮齿15与齿槽17。
前述第一齿轮的结构与第二齿轮30相同,第二旋转轴31的圆盘体上形成了轮齿35与齿槽37。
前述中间传动件20上的多个辊柱式旋转齿29与前述各齿轮10、30的齿槽17咬合,位于前述外皮内部的旋转棒23与外皮21之间配置了轴承21a,位于前述旋转棒23两端并大约呈现圆盘形状的前述两个旋转体25A、25B、27A、27B暴露在前述外皮21外部,前述多个旋转齿29与前述两双旋转体25A、25B、27A、27B分别形成两个辊柱齿轮组件B1、B2。
如图4所示,本发明为了使前述齿轮10、30与前述中间传动件20分别形成交叉轴齿轮,由现有平齿轮与链齿轮经过相互结合后的齿轮10、30的齿槽17与前述圆盘体13的假想平面所形成的角度θ1应维持锐角,维持在40~50度更好,形成45度则最好,尽量减少驱动力的损失。
一般来说,在自行车中构成曲柄轴(未图示)的前述第一齿轮10的第一旋转轴11与前述中间传动件20的前述一双旋转体25A、25B的轴线S1(请参考图5)形成了直角,也就是说与前述旋转棒23的中心线形成直角;前述第二齿轮30的第二旋转轴31与前述中间传动件20的前述一双旋转体27A、27B的轴线S1(请参考图4)形成了直角,也就是说与前述旋转棒23的中心线形成直角。
因此,如果前述齿轮10、30的各齿槽17与前述圆盘体13的假想平面所形成的角度θ1是锐角,为了使前述第一及第二旋转轴11、31与前述旋转棒23形成直角,如图5所示,前述中间传动件(20)的前述旋转体25A、25B、27A、27B的轴线S1与前述旋转齿29的轴线S2之间的夹角θ2应维持锐角,维持在40~50度更好,形成45度则最好。
前述两个角度θ1、θ2的特定角度(45度左右)是经验值,本发明的申请人把本发明传动装置适用于自行车后,发现了前述角度的驱动力损失最小。而且当前述角度θ、θ2的特定角度(45度)使两个齿轮10、30与前述中间传动件20的轴线分别形成直角时,只要把前述齿轮的齿槽17与前述旋转齿29之间的角度设置成45度就能提高批量生产时的效率。
请参考图2以下的附图,前述中间传动件20的旋转齿29是中空圆柱形状,其旋转齿29本身的制造与组装比图1所示韩国专利注册第0414889号的切头型圆柱状辊柱齿16容易。此时,使用轴销29a把前述旋转齿29排列并固定在两个旋转体25A、25B、27A、27B之间,前述轴销29a与前述的各对旋转体的轴线S1,即旋转棒23的中心线形成锐角。
前述第一及第二齿轮10、30的齿槽17底面与前述中间传动件20的旋转齿29相互隔离配置时,可以减少接触面积,降低摩擦系数,防止动力损失,减少噪音。
前述第一齿轮10、30的轮齿15端部沿着前述第一及第二旋转轴11、31方向加工倒角15a、15b、35a、35b,从根本上防止了前述中间传动件20的旋转齿29与固定的两个旋转体25A、25B、27A、27B互相接触的可能性,进而排除了摩擦的机会。
前述说明设定本发明适用于无链自行车的传动装置,重点说明了第一齿轮10、中间传动件20及第二齿轮30之间的相互连接关系。但正如前述,本发明传动装置A可以适用于其它用途,此时可以如权利要求1所述只使用第一齿轮10及两个辊柱齿轮组件B1、B2之一组件组成传动装置并赋予各种变化。
如图3所示,在前述中间传动件20的辊柱齿轮组件B1右侧配置了第一齿轮10的圆盘体13,在前述中间传动件20的辊柱齿轮组件B2左侧则配置了第二齿轮30的圆盘体33,除了具备相应的齿槽17、37与旋转齿29之外,可以把两个齿轮全部配置到右侧或左侧,并把两个辊柱齿轮组件配置到右侧或左侧;也可以把第一齿轮与第二齿轮分别配置到两个辊柱齿轮组件的左侧与右侧;各齿轮与中间传动件轴线之间的角度也可以超过90度。
无链自行车的传动装置采取图3所示的配置时,可以得到较好的传动效率与自行车轮毂结构。
第一及第二链轮的轮齿与前述中间传动件的旋转齿之齿轮比也可以根据传动装置的目的而采取各种变化。
发明效果
如前所述,本发明的传动装置使平齿轮与链齿轮经过相互结合后的齿槽与圆盘体的假想平面形成锐角,中间传动件则具有与前述齿槽咬合的多个辊柱式旋转齿,不仅降低了齿轮的生产成本,还可以保障形成交叉轴齿轮的齿轮与中间传动件之动作可靠性。
本发明的传动装置把前述中间传动件的旋转齿加工成圆柱形状,节约了生产成本。前述齿轮的齿槽底面与前述中间传动件的旋转齿相互隔离配置,可以减少接触面积,降低摩擦系数,防止动力损失,减少噪音。本发明在前述齿轮的轮齿端部沿着旋转轴方向加工倒角,从根本上防止了前述中间传动件的旋转齿与固定的两个旋转体互相接触的可能性。
本发明虽然结合附图对具有特定形状与结构的传动装置进行了详细说明,但是在本发明的技术思想范畴内可以出现各种变形及修改,这在同一行业人士来说是非常明显的,因此该变形及修改属于本发明的权利要求范围是理所当然的。
Claims (8)
1.一种传动装置,该传动装置包括:
第一齿轮,由第一旋转轴、位于前述第一旋转轴上的圆盘体、在前述圆盘体的圆周沿着辐射方向形成的多个轮齿、以及位于前述轮齿与轮齿之间并与前述圆盘体的假想平面形成锐角的多个齿槽所组成;以及
中间传动件,由相互隔离的两个旋转体、及位于前述两个旋转体之间,分别使用轴销以允许旋转的方式固定并与前述第一齿轮的齿槽咬合的多个旋转齿所组成,且前述两个旋转体的轴线与前述旋转齿的轴线形成锐角;
前述第一齿轮与前述中间传动件形成交叉轴齿轮。
2.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于:
前述中间传动件的旋转齿是中空圆柱形状,前述轴销与前述一对旋转体的轴线形成锐角。
3.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于:
前述第一齿轮的齿槽底面与前述中间传动件的旋转齿相互隔离配置。
4.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于:
前述中间传动件还包括外皮及位于前述外皮内部的旋转棒,
前述两个旋转体位于前述旋转棒的一端或两端并暴露在前述外皮外部,前述旋转齿与前述旋转棒形成锐角。
5.根据权利要求4所述的传动装置,其特征在于:
前述中间传动件的外皮与前述旋转棒之间安装了轴承。
6.根据权利要求1到权利要求5之任何一项所述的传动装置,其特征在于:
前述第一齿轮的轮齿端部沿着前述第一旋转轴的方向加工了倒角。
7.根据权利要求1到权利要求5之任何一项所述的传动装置,其特征在于:
前述第一旋转轴是曲柄轴。
8.根据权利要求1到权利要求5之任何一项所述的传动装置,其特征在于:
该传动装置还包括由第二旋转轴、位于前述第二旋转轴上的圆盘体、在前述圆盘体的圆周沿着辐射方向形成的多个轮齿、以及位于前述轮齿与轮齿之间并与前述圆盘体的假想平面形成锐角的多个齿槽所组成的第二齿轮。
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