CN2556058Y

CN2556058Y - 内藏式无段变速装置

Info

Publication number: CN2556058Y
Application number: CN 02239395
Authority: CN
Inventors: 曾启益
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2012-06-24

Abstract

一种内藏式无段变速装置。为提供一种节省空间、使骑乘变速较为顺畅的机械工程部件，提出本实用新型，它包括电动机、变速机构、穿置于待转体中心的外管及轮轴；外管内部一端设有内齿环及单向轴承；轮轴一端枢设传动轮；变速机构系为衔接于电动机与外管之间位于外管内部并套置于轮轴上的无段变速机构，其包括第一转盘、枢设于轮轴上的大锥形轮、呈屈张状相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组及枢设于轮轴上公转轮；公转轮朝向大锥形轮端面上间隔枢设有数块悬臂，各悬臂的自由端则分别枢设有小锥形轮，而各个锥形的小锥形轮的周缘系以其中心偏移大锥形轮中心的状态贴附于大锥形轮周缘；于公转轮异于大锥形轮端设有与传动齿轮啮合的齿轮。

Description

内藏式无段变速装置

技术领域

本实用新型属于机械工程部件，特别是一种内藏式无段变速装置。

背景技术

一般电动车，如电动自行车、电动助行车或者电动滑板车等的动力装置，大抵系设于后轮轮轴附近，藉由电动机将动力经传动元件如链条、皮带轮等带动减速机构，再由减速机构带动后轮的轮圈旋转，使电动车移动。然而，由于电动机、传动元件、减速机构等皆设于后轮外侧，因此电动车势必以另一空间容置减速机构、传动元件等，如此一来，非但徒增电动车的体积，更使得电动车的外观无法保持平整，从而影响其美观性。此外，现有的减速机构大部份是利用差速齿轮组传动，亦即其系为有段变速，而每当控制变换速度使不同齿轮啮合时，使用者在变速瞬间会感受到不同齿轮重新啮合时的不顺畅感。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种节省空间、使骑乘变速较为顺畅的内藏式无段变速装置。

本实用新型包括电动机、与电动机衔接的变速机构、穿置于待转体中心的外管及穿置于外管中心并以穿出外管两端固定的轮轴；电动机系以输出轴与传动轮连动；外管内部一端设有内齿环及位于外管与内齿环之间的单向轴承；轮轴一端枢设传动轮；变速机构系为衔接于电动机与外管之间位于外管内部并套置于轮轴上的无段变速机构，其包括结合于传动轮侧的第一转盘、以大端朝向第一转盘枢设于轮轴上的大锥形轮、呈屈张状相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组及枢设于轮轴上并位于大锥形轮小端的公转轮；公转轮朝向大锥形轮端面上间隔枢设有数块悬臂，各悬臂的自由端则分别枢设有小锥形轮，而各个锥形的小锥形轮的周缘系以其中心偏移大锥形轮中心的状态贴附于大锥形轮周缘；于公转轮异于大锥形轮端设有与传动齿轮啮合的齿轮。

其中：

大锥形轮邻近第一转盘端结合有第二转盘；相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组系枢设于第一、二转盘之间。

曲柄组系由枢设于第一转盘周缘的第一曲柄及枢设于第二转盘周缘的第二曲柄组成，相应的第一曲柄与第二曲柄的自由端相互枢设连接。

各悬臂与公转轮之间设有以使悬臂偏转促使小锥形轮贴附于大锥形轮周缘的扭力弹簧。

大锥形轮与公转轮之间设有藉以顶撑公转轮及大锥形轮的弹簧；于第一转盘与第二转盘之间设有穿置于轮轴上的间隔环。

由于本实用新型包括电动机、变速机构、穿置于待转体中心的外管及穿置于外管中心轮轴；外管内部一端设有内齿环及位于外管与内齿环之间的单向轴承；轮轴一端枢设传动轮；变速机构系为衔接于电动机与外管之间位于外管内部并套置于轮轴上的无段变速机构，其包括结合于传动轮侧的第一转盘、以大端朝向第一转盘枢设于轮轴上的大锥形轮、呈屈张状相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组及枢设于轮轴上并位于大锥形轮小端的公转轮；公转轮朝向大锥形轮端面上间隔枢设有数块悬臂，各悬臂的自由端则分别枢设有小锥形轮，而各个锥形的小锥形轮的周缘系以其中心偏移大锥形轮中心的状态贴附于大锥形轮周缘；于公转轮异于大锥形轮端设有与传动齿轮啮合的齿轮。当启动电动机而带动传动轮转动时，即同时带动变速机构的第一转盘转动，其所产生的离心力将会促使曲柄组将转动中的第二转盘连同大锥形轮推向公转轮端，而抵靠于大锥形轮周缘的小锥形轮则沿着大锥形轮爬升；藉由悬臂偏转于一侧，而转动中的大锥形轮经小锥形轮带动公转轮旋转，即可使得结合于公转轮另一端的齿轮经各传动齿轮带动内齿环连同外管一起转动。当电动机的转速越快时，变速机构的曲柄组越平直，将大锥形轮推出的距离越远，使小锥形轮位于大锥形轮的较大径处，由于其距离轮轴的中心位置越远，故切线速度更快而使公转轮更快速转动，进而加速外管与为轮圈的待转体的旋转速度；反之，当电动机速度较慢时，则减缓为轮圈的待转体及轮胎的旋转速度，从而由于其只要控制改变电动机的转速即可以达到变速的目的，此种不需要经变速齿轮组即可变速的无段变速设计，使其在骑乘过程中极为顺畅，可减少其所占用的空间，使电动车的外观看起来较为平整与美观；不仅节省空间，而且使骑乘变速较为顺畅，从而达到本实用新型的目的。

附图说明

图1、为本实用新型结构示意剖视图。

图2、为本实用新型分解结构示意立体图。

图3、为本实用新型结构示意剖视图(动作状态)。

图4、为图3中A-A剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括穿置固定于待转体内部的外管10、穿置枢设于外管10中心的轮轴11、组设于外管10内的变速机构30及组设于外管10外与变速机构连动的电动机20。

本实用新型系组设于电动车上，故待转体即为轮圈1A。

穿置枢设于外管10中心的轮轴11两端系穿出于外管10，并且固定于电动车的车架1B上。

当启动电动机20时，其即驱动变速机构30旋转，进而带动外管10及为轮圈的待转体1A一起转动，即使得电动车移动。

如图1所示，外管10系为至少朝向一端开口的圆筒状，其开口端内侧周壁组装有与变速机构30啮合传动的内齿环100，外管10的外周壁上则径向突设有结合部101，以供螺栓穿过固定于为轮圈的待转体1A上，故当外管10由变速机构30驱动时，即可带动为轮圈的待转体1A一起转动。

轮轴11系穿置固定于车架1B的两侧之间，于轮轴11上相应于外管10的开口端位置组装固定有封盖12，以防止灰尘等杂质进入外管10；于轮轴11邻近电动机20端穿置枢设有结合于变速机构30并与电动机20连动的的传动轮22。

电动机20系固定于电动车上，电动机20输出轴上结合有藉以与穿置于轮轴11上的传动轮22啮合传动的齿轮21。

如图2所示，变速机构30系位于外管10内部，并且穿置于轮轴11上，其包括与传动轮22结合的第一转盘32、与第一转盘32间隔组设于轮轴11上的第二转盘33、设置于并相互连接于第一转盘32与第二转盘33之间的数组可屈张的曲柄组34、大锥形轮35及公转轮36。

各曲柄组34系由枢设于第一转盘32周缘的第一曲柄340及枢设于第二转盘33周缘的第二曲柄341组成，相应的第一曲柄340与第二曲柄341的自由端相互枢设连接，在常态下，第一、二曲柄的枢接处系邻近轮轴11，使第一、二曲柄呈V字型分布。

在锥形轮35以其大端结合于第二转盘33异于第一转盘32端。

公转轮36枢设于轮轴11上并组装于大锥形轮35的较小径端以连动转动，公转轮36朝向大锥形轮35端面上间隔枢设有数块悬臂361，各悬臂361的自由端分别枢设有小锥形轮362，而各个锥形的小锥形轮362的周缘系以其中心偏移大锥形轮35中心的状态贴附于大锥形轮35，并且小锥形轮362设置的位置与大锥形轮35的旋转方向相反，亦即当大锥形轮35旋转时，可以促使小锥形轮362压贴于表面；于各悬臂361与公转轮36之间设有扭力弹簧363，以使悬臂361偏转，在常态之下保持小锥形轮362贴附于大锥形轮35周缘的状态。如图4所示，当大锥形轮35转动时，由于小锥形轮362呈相反方向装置，即可压贴于大锥形轮35周缘，而由大锥形轮35带动旋转，并且进一步连动公转轮36转动。于公转轮36异于大锥形轮35端设有齿轮37，并于封盖12内壁枢设数个传动齿轮31，传动齿轮31的齿部同时与齿轮37及内齿环100相啮合。内齿环100与外管10之间组装有单向轴承102。当传动齿轮31带动内齿环100以电动车前进的方向旋转时，即可以使内齿环100经单向轴承102与外管10结合，而使外管10连同为轮圈的待转体1A一起转动。于大锥形轮35与公转轮36之间设有弹簧38，使大锥形轮35及第二转盘33受到弹力顶撑，在常态之下呈现推向第一转盘32端的状态。于第一转盘32与第二转盘33之间设有穿置于轮轴11上的间隔环39，以限止第一、二转盘32、33的最小间距，防止两者过于靠近而使曲柄组34撞击到轮轴11。

如图3所示，当启动电动机20而带动传动轮22转动时，即同时带动变速机构30的第一转盘32转动，其所产生的离心力将会促使曲柄组34的第一曲柄340与第二曲柄341相互枢接处往外位移，进而藉由第二曲柄341将转动中的第二转盘33连同大锥形轮35推向公转轮36端，而抵靠于大锥形轮35周缘的小锥形轮362则沿着大锥形轮35爬升；并且如图4所示，藉由悬臂361偏转于一侧，而转动中的大锥形轮35经小锥形轮362带动公转轮36旋转，即可使得结合于公转轮36另一端的齿轮37经各传动齿轮31带动内齿环100连同外管10一起转动。当电动机20的转速越快时，变速机构30的曲柄组34越平直，将大锥形轮35推出的距离越远，使小锥形轮362位于大锥形轮35的较大径处，由于其距离轮轴11的中心位置越远，故切线速度更快而使公转轮36更快速转动，进而加速外管10与为轮圈的待转体1A的旋转速度；反之，当电动机20速度较慢时，则减缓为轮圈的待转体及轮胎的旋转速度，从而由于其只要控制改变电动机20的转速即可以达到变速的目的，此种不需要经变速齿轮组即可变速的无段变速设计，使其在骑乘过程中极为顺畅。

由上述可知，本发明的设计具有如下优点：

1、由于变速机构系隐藏于为轮圈的待转体内部，而并非设于待转体外侧，如此隐藏式设计可减少其所占用的空间，使电动车的外观看起来较为平整与美观。

2、由于变速机构系为无段设计，故在骑乘变换速度时极为平顺。

Claims

1、一种内藏式无段变速装置，它包括电动机及与电动机衔接的变速机构；其特征在于所述的变速机构外套设有穿置于待转体中心的外管及穿置于外管中心并以穿出外管两端固定的轮轴；电动机系以输出轴与传动轮连动；外管内部一端设有内齿环及位于外管与内齿环之间的单向轴承；轮轴一端枢设传动轮；变速机构系为衔接于电动机与外管之间套置于轮轴上的无段变速机构，其包括结合于传动轮侧的第一转盘、以大端朝向第一转盘枢设于轮轴上的大锥形轮、呈屈张状相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组及枢设于轮轴上并位于大锥形轮小端的公转轮；公转轮朝向大锥形轮端面上间隔枢设有数块悬臂，各悬臂的自由端则分别枢设有小锥形轮，而各个锥形的小锥形轮的周缘系以其中心偏移大锥形轮中心的状态贴附于大锥形轮周缘；于公转轮异于大锥形轮端设有与传动齿轮啮合的齿轮。

2、根据权利要求1所述的内藏式无段变速装置，其特征在于所述的大锥形轮邻近第一转盘端结合有第二转盘；相互连接于第一转盘与大锥形轮之间的数曲柄组系枢设于第一、二转盘之间。

3、根据权利要求1所述的内藏式无段变速装置，其特征在于所述的曲柄组系由枢设于第一转盘周缘的第一曲柄及枢设于第二转盘周缘的第二曲柄组成，相应的第一曲柄与第二曲柄的自由端相互枢设连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的内藏式无段变速装置，其特征在于所述的各悬臂与公转轮之间设有以使悬臂偏转促使小锥形轮贴附于大锥形轮周缘的扭力弹簧。

5、根据权利要求1、2或3所述的内藏式无段变速装置，其特征在于所述的大锥形轮与公转轮之间设有藉以顶撑公转轮及大锥形轮的弹簧；于第一转盘与第二转盘之间设有穿置于轮轴上的间隔环。

6、根据权利要求4所述的内藏式无段变速装置，其特征在于所述的大锥形轮与公转轮之间设有藉以顶撑公转轮及大锥形轮的弹簧；于第一转盘与第二转盘之间设有穿置于轮轴上的间隔环。