CN1263024A - 电动自行车轮圈内变速装置 - Google Patents
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Abstract
一电动自行车轮圈内变速装置,其是在轮圈车毂内设有限动轴承、花毂轴套、行星齿轮套筒、中心轴、拨杆、滑块等,位于中心轴杆孔内拨杆在未压触时,套体镂空孔处的扣销,扣合于后轮车毂的第一内环棘齿处,使后轮车毂转动,达到一段内变速;中心轴杆孔内拨杆压触拨键槽内的键时,带动行星齿轮套筒转动,使后轮车毂转动,达到二段内变速。其可让电动自行车轮圈车毂外侧变速盘所占容积窄薄,并使车体具有极佳的平衡性能。
Description
本发明涉及一种齿轮变速机构，尤其涉及一种电动自行车轮圈内变速装置。
由于电动自行车是符合环保概念的交通工具，故有逐渐取代以燃油为动力的机动车而成为未来轻型代步工具的主流。在电动自行车结构中最主要的动力源，是在车毂处设有轮圈马达，并于枢轴处辅以太阳齿轮、行星齿轮系、环齿轮等构件，使其产生一定转速，再借由枢轴另端处的变速盘与脚踏板心轴处的链轮盘相搭配，且两者间以链条串接，再配以变速器拨动链条进而达到多段变速的效果。
上述传统电动自行车的变速结构虽然能达到多段变速的要求，但其尚存在如下缺点，需加以改进：
1.该变速结构的外变速的结构形态，是由轮圈外侧的变速盘与链轮盘等构件搭配，才能完成多段变速的程序。但变速盘与链轮盘必须具备多道轮片，才能完成多段变速的动作，故在轮圈车毂外侧处往往形成外凸状，较占用轮圈侧使用空间，与新改进的电动自行车构件所讲求的轻薄短小的设计思想相违背。此外，该变速结构设于轮圈车毂外侧处，必须考虑车体平衡问题，此乃现行电动自行车无法两者兼顾的缺点。
2.由上所述，该电动自行车的车毂处的轮圈马达，其仅借太阳齿轮、行星齿轮系、环齿轮等构件使枢轴产生一定转速，又因枢轴的输出转速固定，故须借由轮圈外侧的变速盘与链轮盘等构件，其多道轮片片径的大小变化，才能搭配出多段变速。但，其受限于枢轴的输出转速为定值，故仅能在一较小范围值内作变速的搭配设计，往往登山越野车种是高扭力低转速输出，却无法经上述变速构件大幅提升为适用于平地低扭力高转速的行车状态。反之，若为一般平地车种则为低扭力高转速输出，经上述变速构件的变速调整，仍然无法满足登山越野所需高扭力低转速的最佳行车状态，所以扭力及转速值的窄范围约束限制，是一般电动自行车变速构件所无法解决的缺点。
鉴于传统电动自行车变速装置存在的上述缺点，本创作人经不断试验与研究，终于研制成功本发明。
本发明的目的在于，提供一种电动自行车轮圈内变速装置，以突破扭力、转速的变速调整瓶颈，从而让电动自行车轮圈车毂外侧变速盘所占体积窄薄，并使车体具有极佳的平衡性能等的创新功效。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种电动自行车轮圈内变速装置，其特征在于，其是设于电动自行车车后轮侧的轮圈马达输出端处，主要包括：一连接轮圈马达输出端的限动轴承，其端盖内设有一轴承及凸环，凸环外缘设有弹性勾扣，凸环内缘开设有弧形卡沟；一衔接限动轴承端盖内的后轮车毂，其内分别设有环径大小不同的第一内环棘齿及第二内环棘齿，而于毂体的一外侧则设有外环齿；一设于后轮车毂外环齿处的传动棘轮；一贯设于后轮车毂内的中心轴，在轴体适当处开有一拨键槽，近槽旁处则固设一太阳齿轮，另在轴体一端处开有一可贯通于拨键槽的单面槽壁上的杆孔；一设于后轮车毂内的花毂轴套，套体一端具有一圈凸缘，以与车毂第一内环齿侧缘相贴靠，而凸缘内则为一圈内棘齿，套体另端内缘则为一圈内环齿，且在套体壁处设有镂空孔，孔壁处安设扣销，该扣销扣合于后轮车毂的第一内环棘齿处；一设于花毂轴套内的行星齿轮套筒，筒体剖设有弧沟，沟内设置数个行星齿轮，供与中心轴太阳齿轮相配合，且行星齿轮外周与花毂轴套的内环齿相套合，筒体一端设有棘齿孔穴，另端突设有数个勾爪，该勾爪与车毂内的第二内环齿相勾合；一套设于中心轴处的滑块，块体二端面处均开设有分别容置第一弹簧、第二弹簧的第一弹簧置穴及第二弹簧置穴，而块体一端处设有突棘齿，是与行星齿轮套筒的棘齿孔穴形成一离合结构，块体另端处外缘设有数个凸片，可与限动轴承的弧形卡沟形成另一离合结构。
本发明使中心轴上的滑块可于花毂轴套内进行位置切换移动，从而使后轮车毂达到多段内变速的功效。
前述的电动自行车轮圈内变速装置，位于中心轴杆孔内的拨杆在未压触时，滑块是在花毂轴套内保持不动，待轮圈马达启动，其输出端的变速齿轮运转，进而带动限动轴承转动，限动轴承的弹性勾扣与花毂轴套凸缘处的内棘齿相扣合，故花毂轴套亦连带转动，且套体镂空孔处的扣销，是扣合于后轮车毂的第一内环棘齿处，从而使后轮车毂转动，达到一段内变速。
前述的电动自行车轮圈内变速装置，中心轴杆孔内的拨杆压触拨键槽内的键，可让键推抵滑块的第二弹簧置穴处，使滑块朝左滑移，则滑块块体一端的突棘齿脱离行星齿轮套筒的棘齿孔穴，且该突棘齿得顶触花毂轴套的扣销，使扣销与后轮车毂的第一内环棘齿处呈松脱状，而滑块块体另端处的凸片，则滑入限动轴承的弧形卡沟内，限动轴承的弹性勾扣与花毂轴套凸缘处的内棘齿相扣合，借限动轴承的转动，连带使花毂轴套亦转动，而花毂轴套套体另端内缘的内环齿，与行星齿轮套筒的行星齿轮相套合，亦带动行星齿轮套筒转动，又因筒体端处所突设的勾爪与后轮车毂内的第二内环齿相勾合，从而使后轮车毂转动，达到二段内变速的功效。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本发明的外观立体示意图。
图2是本发明的组合结构示意图。
图3是本发明的分解示意图。
图4是本发明的实施例图(一)。
图5是本发明的实施例图(二)。
图6是图5所示A-A部位的横断面剖视图。
图7是图5所示B-B部位的横断面剖视图。
图8是图5所示C-C部位的横断面剖视图。
图9是图5所示D-D部位的横断面剖视图。
图10是本发明的外观立体示意图。
为能进一步了解本发明的上述目的、功效、技术手段及特点等，兹举一具体的实施例，并配合附图详细说明如下
如图1至图3所示，本发明电动自行车轮圈内变速装置，是设于电动自行车后轮(1)侧的轮圈马达(2)输出端处，主要包括：
一连接轮圈马达(2)输出端的限动轴承(3)，是一环状端盖(30)，盖体内设有一轴承(31)及凸环(32)，凸环(32)外缘设有弹性勾扣(33)，凸环(32)内缘则开设有弧形卡沟(34)。
一衔接限动轴承(3)端盖(30)内的后轮车毂(4)，其内分别设有环径大小不同的第一内环棘齿(41)及第二内环棘齿(42)，而于毂体的一外侧则设有外环齿(43)。
一传动链轮(9)，于轮体中央处开有一内环齿孔(91)可套接于后轮车毂(4)的外环齿(43)处。
一贯设于后轮车毂(4)内的中心轴(5)，于轴体两端处各设有螺纹(51)，又在轴体适当处开有一拨键槽(52)，近槽旁处则固设一太阳齿轮(53)，另在轴体一端处开有一可贯通于拨键槽(52)的单面槽(521)壁上的杆孔(54)。
一设于后轮车毂(4)内的花毂轴套(6)，套体一端具有一圈凸缘(61)，以与车毂第一内环齿(41)侧缘相贴靠，而凸缘(61)内则为一圈内棘齿(62)，又套体另端内缘则为一圈内环齿(63)，且在套体壁处设有相对称的二镂空孔(64)，孔壁处可以插销(65)套接压簧(66)以安设扣销(67)，并借设扣销(67)扣合于后轮车毂(4)的第一内环棘齿(41)处(参见图7)。
一设于花毂轴套(6)内的行星齿轮套筒(7)，筒体剖设有弧沟(71)，沟内供设置数个行星齿轮(72)，可与中心轴太阳齿轮(53)相配合(参见图8)，且行星齿轮(72)外周则与花毂轴套(6)的内环齿(63)相套合。又筒体一端处放有一棘齿孔穴(73)，而另端处则突设有数个勾爪(74)，该勾爪(74)与后轮车毂(4)内的第二内环齿(42)相勾合(参见图9)。
一套设于中心轴(5)近拨键槽(52)处的滑块(8)，块体二端面处均开设有可分别容置第一弹簧(811)、第二弹簧(821)的第一弹簧置穴(81)及第二弹簧置穴(82)。而块体一端处设有突棘齿(83)，是与行星齿轮套筒(7)的棘齿孔穴(73)形成一离合结构；块体另端处外缘则设有数个凸片(84)，可与限动轴承(3)的弧形卡沟(34)形成另一离合结构。
本发明位于中心轴(5)杆孔(54)内的拨杆(541)在未压触时(请参阅图4)，滑块(8)是在花毂轴套(6)内保持不动，待轮圈马达(2)启动，其输出端的变速齿轮(21)运转，进而带动限动轴承(3)转动。又，限动轴承(3)的弹性勾扣(33)与花毂轴套(6)凸缘(61)处的内棘齿(62)相扣合(参阅图6)，故花毂轴套(6)亦连带转动，且套体镂空孔(64)处的扣销(67)，是扣合于后轮车毂(4)的第一内环棘齿(41)处(参见图7)，从而使后轮车毂(4)转动，达到一段内变速的效果。
又参见图5所示，使中心轴杆孔(54)内的拨杆(541)压触拨键槽(52)内的键(55)，让键(55)推抵滑块(8)的第二弹簧置穴(82)处，使滑块(8)朝左滑移，则滑块(8)块体一端的突棘齿(83)脱离行星齿轮套筒(7)的棘齿孔穴(73)，且该突棘齿(83)顶触花毂轴套(6)的扣销(67)(参见图7)，使扣销(67)与后轮车毂(4)的第一内环棘齿(41)处呈松脱状，而滑块(8)块体另端处的凸片(84)，则滑入限动轴承(3)的弧形卡沟(34)肉。又，限动轴承(3)的弹性勾扣(33)与花毂轴套凸缘(61)处的内棘齿(62)相扣合(参见图6)，借限动轴承(3)的转动，连带使花毂轴套(6)亦转动，而花毂轴套(6)套体另端内缘的内环齿(63)，与行星齿轮套筒(7)的行星齿轮(72)相套合(参见图8)，亦带动行星齿轮套筒(7)转动。又因筒体端处所突设的勾爪(74)与后轮车毂(4)内的第二内环齿(42)相勾合(参见图9)，从而使后轮车毂(4)转动，达到二段内变速的效果。
本发明的后轮车毂(4)毂体外侧的外环齿(43)处，可套设有一或一道以上的传动链轮(9)所组成的变速盘(90)(参见图10)，可将内变速结构所变速的后轮车毂(4)，经变速盘(90)及链条(92)传动给前轮链轮盘(93)，使电动自行车可作多段变速行驶。又，内变速与外变速结构相结合，可搭配形成适用于爬坡或平地的多段变速结构，而因后轮车毂(4)中心轴(5)处设有内变速结构，故可减少变速盘(90)的链轮(9)数，从而使后轮车毂(4)外侧处的使用空间，变得窄薄短小，较符合新式电动自行车节省空间的设计思想。此外，该内变速结构设于后轮车毂(4)内，亦可使轮圈的重量减轻，从而让车体获得极佳的平衡，此为本发明电动自行车内变速结构的最大优点。
综上所述，本发明提供的电动自行车轮圈内变速装置。符合新型专利申请要件的新颖性，创造性及实用性，故依法提出申请。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (1)
1、一种电动自行车轮圈内变速装置，其特征在于，其是设于电动自行车车后轮侧的轮圈马达输出端处，主要包括：
一连接轮圈马达输出端的限动轴承，其端盖内设有一轴承及凸环，凸环外缘设有弹性勾扣，凸环内缘开设有弧形卡沟；
一衔接限动轴承端盖内的后轮车毂，其内分别设有环径大小不同的第一内环棘齿及第二内环棘齿，而于毂体的一外侧则设有外环齿；
一设于后轮车毂外环齿处的传动棘轮；
一贯设于后轮车毂内的中心轴，在轴体适当处开有一拨键槽，近槽旁处则固设一太阳齿轮，另在轴体一端处开有一可贯通于拨键槽的单面槽壁上的杆孔；
一设于后轮车毂内的花毂轴套，套体一端具有一圈凸缘，以与车毂第一内环齿侧缘相贴靠，而凸缘内则为一圈内棘齿，套体另端内缘则为一圈内环齿，且在套体壁处设有镂空孔，孔壁处安设扣销，该扣销扣合于后轮车毂的第一内环棘齿处；
一设于花毂轴套内的行星齿轮套筒，筒体剖设有弧沟，沟内设置数个行星齿轮，供与中心轴太阳齿轮相配合，且行星齿轮外周与花毂轴套的内环齿相套合，筒体一端设有棘齿孔穴，另端突设有数个勾爪，该勾爪与车毂内的第二内环齿相勾合；
一套设于中心轴处的滑块，块体二端面处均开设有分别容置第一弹簧、第二弹簧的第一弹簧置穴及第二弹簧置穴，而块体一端处设有突棘齿，是与行星齿轮套筒的棘齿孔穴形成一离合结构，块体另端处外缘设有数个凸片，可与限动轴承的弧形卡沟形成另一离合结构。
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