TWI673199B - 一種內三速雙離合變速器 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種內三速雙離合變速器，包括一中軸模組、一驅動器模組、一主離合器模組、一副離合器模組、一千斤保持架模組、一行星輪模組、一外齒圈模組和一殼體模組；該殼體模組由一殼體、一刹車轉接器和一殼體轉接器組成，屬於輸出端；該中軸模組由一中軸、一推動桿、一鋼球滾道螺母以及一車架鎖緊螺母組成；該行星輪模組由至少一行星輪、至少一行星輪保持架、至少一行星輪保持架銷軸和至少一行星輪保持架千斤組成；本發明該推動桿作為變速推桿且位於沿腳踏車前進方向的左側，即該推動桿在該主、副離合器模組的左側且該副離合器模組起到離合開關動作，該主離合器模組既是離合開關作用，也有傳遞力矩作用；綜合起來本發明具有以下三個方面的技術優勢：1、變速回應更快；2、變速手感輕；3、成本更低。

Description

一種內三速雙離合變速器

本發明涉及內變速技術領域，具體是一種內三速雙離合變速器。

現在市場上使用內變速系統的腳踏車越來越普遍。相對於外變速系統，內變速系統有外觀簡潔，免維護等特點，非常適合城市車和共用單車系統。市場需求量巨大且屬於高技術高附加值產品；市場上現在有兩種內三速規格，這兩種規格的內三速都是單離合器結構。一種是通過推動桿推動離合器變速，另外一種是通過鏈條拉動離合器變速，這兩種內三速變速的推動桿或鏈條都位於自行車前進方向的右側，及也就在離合器的右側。對通過推動桿推動離合器變速的內三速，其優點在於變速手感輕，但變速回應比較慢。對通過鏈條拉動離合器變速的內三速，優點在於變速回應快，但變速手感重。然而市場上沒有兼具上述兩種內三速的優點的變速器。

本發明的目的在於提供一種內三速雙離合變速器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種內三速雙離合變速器，包括一中軸模組、一驅動器模組、一主離合器模組、一副離合器模組、一千斤保持架模組、一行星輪模組、一外齒圈模組和一殼體模組；該殼體模組由一殼體、一刹車轉接器和一殼體轉接器組成，屬於輸出端；該中軸模組由一中軸、一推動桿、一鋼球滾道 螺母以及一車架鎖緊螺母組成；該行星輪模組由至少一行星輪、一行星輪保持架、至少一行星輪保持架銷軸和至少一行星輪保持架千斤組成；該驅動器模組由一齒輪、一驅動器以及至少一驅動器千斤組成；該主離合器模組由一主離合器和一主離合器回復彈簧組成；該副離合器模組由一副離合器、一銷軸、一銷軸擋圈、一擋圈卡簧以及一副離合器回復彈簧組成；該千斤保持架模組由一千斤保持架、至少一千斤、至少一保持架千斤銷釘和至少一千斤回復彈簧組成；該外齒圈模組由一外齒圈、至少一千斤銷釘、至少一外齒圈千斤以及至少一外齒圈千斤回復彈簧組成；該殼體左側和該刹車轉接器鉚接在一起，右側通過一螺紋和該殼體轉接器連接在一起；該行星輪模組穿過該中軸，該行星輪沿內徑方向和該中軸的太陽輪相咬合，其外緣和該外齒圈的內齒形相咬合，組成行星輪變速系統；在該行星輪模組左端通過該行星輪保持架千斤和該刹車轉接器咬合；該行星輪模組右側分別是該副離合器模組和該千斤保持架模組，該副離合器模組套在該中軸上。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明集中了市場上兩種內三速的優點；變速用的推動桿位於腳踏車前進方向的左側，即推動桿在兩個離合器的左側且副離合器起到離合開關動作，主離合器既是離合開關作用，也有傳遞力矩作用。

綜合起來本發明具有以下三個方面的技術優勢：1、變速回應更快；2、變速手感輕；3、成本更低。

1‧‧‧中軸

1A‧‧‧太陽輪

2‧‧‧推動桿

3‧‧‧刹車轉接器

4‧‧‧殼體

5‧‧‧行星輪

6‧‧‧行星輪保持架

7‧‧‧外齒圈

7A‧‧‧內齒形

8‧‧‧千斤保持架

9‧‧‧殼體轉接器

10‧‧‧驅動器

11‧‧‧齒輪

12‧‧‧主離合器回復彈簧

13‧‧‧驅動器千斤

14‧‧‧主離合器

15‧‧‧外齒圈千斤回復彈簧

16‧‧‧外齒圈千斤

17‧‧‧千斤銷釘

18‧‧‧副離合器回復彈簧

19‧‧‧千斤回復彈簧

20‧‧‧千斤

21‧‧‧保持架千斤銷釘

22‧‧‧副離合器

23‧‧‧銷軸

24‧‧‧銷軸擋圈

25‧‧‧擋圈卡簧

26‧‧‧行星輪保持架銷軸

27‧‧‧行星輪保持架千斤

圖1為內三速雙離合變速器的結構示意圖。

圖2為內三速雙離合變速器的爆炸圖。

圖3為內三速雙離合變速器在高速狀態下工作原理示意圖。

圖4為內三速雙離合變速器在平速狀態下工作原理示意圖。

圖5為內三速雙離合變速器在低速狀態下工作原理示意圖。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1~2，本發明實施例中，一種內三速雙離合變速器，包括一中軸模組、一驅動器模組、一主離合器模組、一副離合器模組、一千斤保持架模組、一行星輪模組、一外齒圈模組和一殼體模組。

該殼體模組由一殼體4、一刹車轉接器3和一殼體轉接器9組成，屬於輸出端。

該中軸模組由一中軸1、一推動桿2、一鋼球滾道螺母以及一車架鎖緊螺母等組成。

該行星輪模組由至少一行星輪5、一行星輪保持架6、至少一行星輪保持架銷軸26和至少一行星輪保持架千斤27組成。

該驅動器模組由一齒輪11、一驅動器10以及至少一驅動器千斤13組成，屬於輸入端；該主離合器模組由一主離合器14和一主離合器回復彈簧12組成。

該副離合器模組由一副離合器22、一銷軸23、一銷軸擋圈24、一擋圈卡簧25以及一副離合器回復彈簧18組成。

該千斤保持架模組由一千斤保持架8、至少一千斤20、至少一保持架千斤銷釘21和至少一千斤回復彈簧19組成。

該外齒圈模組由一外齒圈7、至少一千斤銷釘17、至少一外齒圈千斤16以及至少一外齒圈千斤回復彈簧15組成。

該殼體模組是輸出端，該殼體4左側和該刹車轉接器3鉚接在一起，右側通過一螺紋和該殼體轉接器9連接在一起。該中軸模組是基礎，所有的模組依據該中軸模組依次組裝而成，其本身鎖緊固定在一車架上；該行星輪模組穿過該中軸1，該行星輪5沿內徑方向和該中軸1的太陽輪1A相咬合，其外緣和該外齒圈7的內齒形7A相咬合，組成行星輪變速系統。在該行星輪模組左端，通過該行星輪保持架千斤27和該刹車轉接器3咬合。向該殼體4輸出力和運動；該行星輪模組右側分別是該副離合器模組和該千斤保持架模組，該副離合器模組套在該中軸1上，可以來回沿軸線移動用來推動該千斤保持架模組內該千斤20的張開和閉合，從而控制力和運動的傳遞路徑。

該千斤保持架模組套在該副離合器模組上，外緣通過該千斤20和該行星輪模組的該行星輪保持架6內的齒輪相咬合。該千斤保持架8右端有齒形，通過齒形和該主離合器模組咬合，該主離合器模組套在中軸1上，可以沿軸線來回移動，當該主離合器14和該千斤保持架8咬合時，該主離合器14轉動就帶動該千斤保持架8一起轉動，當該主離合器14脫離時，該千斤保持架8就不跟著該主離合器14一起轉動了，不再向該行星輪模組傳遞力和運動。該主離合器14外緣套有該驅動器模組，且該主離合器14有花鍵，通過 花鍵和該驅動器10的內齒相咬合，當該驅動器10轉動時可以通過花鍵帶動該主離合器14一起轉動。該主離合器14同時可以沿軸線來回移動用來推動該外齒圈千斤16的張開和閉合，從而控制力和運動的傳遞路徑。

該驅動器模組套在該主離合器模組上，右側接觸一鋼球，通過該鋼球滾道螺母固定；外緣通過該驅動器千斤13和該外齒圈7的內齒形7A相咬合，可以帶動該外齒圈7一起轉動。該外齒圈7最左端和該行星輪5咬合，最右端通過該驅動器千斤13和該驅動器10配合，中間通過該外齒圈千斤16和該殼體轉接器9的內齒咬合。向該殼體4輸出力和運動。

該行星輪模組中的行星輪5與該行星輪保持架銷軸26可以具有四個，該中軸1居中心，該四行星輪5通過該四行星輪保持架銷軸26裝入該行星輪保持架6內，該行星輪保持架6再穿過該中軸1使該四行星輪5和該中軸1上面的太陽輪1A相連接。在該行星輪保持架6右側的該中軸1套裝該副離合器模組，其有該副離合器22、該銷軸23、該銷軸擋圈24和該擋圈卡簧25組成。該銷軸23嵌入該副離合器22內部，由該銷軸擋圈24擋住該銷軸23，再由該擋圈卡簧25卡住該銷軸擋圈24，使該副離合器22在沿該中軸1的軸線來回移動和轉動時，該銷軸23不會脫離出來。在該副離合器模組右側是該千斤保持架模組，其由千斤保持架8、二千斤20、二保持架千斤銷釘21和二千斤回復彈簧19組成。該千斤20裝入到該千斤保持架8的千斤槽內，該保持架千斤銷釘21通過該千斤保持架8和該千斤20，將該千斤20和該千斤保持架8連接，該千斤回復彈簧19的一端固定於該千斤20上，一端固定於該千斤保持架8上，在自由狀態下，該千斤20在彈簧張力在作用下會張開。這樣該千斤20就和該行星輪保持架6齒形相咬扣，從而可以傳遞運動和力矩。該副離合器22可以在該千斤保持架8內來回移動。在該副離合器22右側的該中軸上 套裝有該副離合器回復彈簧18，通過該副離合器回復彈簧18和該主離合器14相連，該主離合器14右側套裝有該主離合器回復彈簧12。該主離合器回復彈簧12右側固定有該鋼球滾道螺母。該主離合器14通過花鍵和該驅動器10相配合。該主離合器14可以沿著軸線在該驅動器10內來回移動，且該驅動器10旋轉時，由於花鍵配合作用，該主離合器14也跟著該驅動器10一起旋轉；該驅動器10右側和該齒輪11連接，該驅動器千斤13通過彈簧和驅動器10組裝在一起，該驅動器千斤13一直處於張開狀態和該外齒圈7的內齒形7A相咬扣，從而可以傳遞運動和力矩；該外齒圈模組由該外齒圈7、該外齒圈千斤16、該千斤銷釘17以及該外齒圈千斤回復彈簧15組成。該外齒圈千斤回復彈簧15一端固定於該外齒圈千斤16，一端固定於該外齒圈7，在自由狀態下，該外齒圈千斤16向外張開和該殼體轉接器9的齒形相扣咬合。該外齒圈7左端通過齒輪和該行星輪5相咬合，中間通過該外齒圈千斤16和該殼體轉接器9相咬合，右端通過該驅動器千斤13和驅動器相配合。

該刹車轉接器3和該殼體4鉚接，該殼體轉接器9通過螺紋和該殼體4相連接；該中軸1左端為中空，中間有通孔鍵槽，右端為實心。該推動桿2通過該銷軸23套裝在該中軸1的左端通孔鍵槽上與該中軸1連接，因而該推動桿2通過該中軸1左端中空推動該銷軸23從而推動離合器來回運動。

本發明的工作原理是：1、高速狀態如圖3所示：該中軸1固定在腳踏車車架上。該推動桿2通過該中軸1中間孔和該銷軸23接觸，此狀態下，該推動桿2不施加力在該銷軸23上，所以該副離合器22在該副離合器回復彈簧18作用下被推至最左端，和該千斤20沒有接觸，該千斤20在該千斤回復彈簧19作用下呈張開狀態，從而和該行星輪保持架6齒形相咬合。由於該副離合器回復彈簧18彈力小於該主離合器回復彈簧12，所以此時該主離合器 14在該主離合器回復彈簧12的推動下，也處在最左端和該千斤保持架8通過齒形相互咬合在一起。另外，由於該外齒圈千斤16沒有和該主離合器14接觸，所以在該外齒圈千斤回復彈簧15作用下，其呈張開狀態和該殼體轉接器9的齒形咬合在一起。所以當騎行時，鏈條的力通過該齒輪11傳遞給該驅動器10，由於該主離合器14和該驅動器10通過花鍵相配合，該驅動器10又把力傳遞給該主離合器14，該主離合器14又和該千斤保持架8通過齒形相互咬合，該主離合器14又把力傳遞給該千斤保持架8，該千斤保持架8通過該千斤20又把力傳遞給該行星輪保持架6，該行星輪保持架6通過該行星輪5把力傳遞給該外齒圈7，該外齒圈7通過該外齒圈千斤16把力傳遞給該殼體轉接器9，最後傳遞給該殼體4。此傳遞路徑是行星輪為輸入，而外齒圈為輸出，在行星輪變速系統中屬於高速輸出，所以此時內三速呈現出高速狀態。

2、平速狀態如圖4所示： 平速狀態就是力傳遞不經過行星齒輪，變速輸入和輸出是1：1狀態。當該推動桿2向右側推進一個檔位時，該銷軸23也推動該副離合器22向右側移動一個檔位，該副離合器回復彈簧18成被壓縮狀態。此時該副離合器22進入該千斤保持架8內推開該千斤20，使該千斤20從張開狀態轉成閉合狀態，從而使該千斤20脫離和該行星保持架6的相互咬合。但由於該主離合器回復彈簧12彈力大於該副離合器回復彈簧18，所以該主離合器14並沒有移動，依舊保持在原位，該外齒圈千斤16沒有和該主離合器14接觸，所以依舊呈現張開狀態和該殼體轉接器9齒形呈相互咬合狀態。當該驅動器10帶動該主離合器14轉動，該主離合器14帶動該千斤保持架8成空轉狀態，力不從該千斤20保持架傳遞。當鏈條將力傳遞給該齒輪11，該齒輪11將力又 傳遞給該驅動器10，由於該驅動器千斤13永遠呈現張開狀態，所以又將力通過該驅動器千斤13傳遞給該外齒圈7，該外齒圈7通過該外齒圈千斤16將力傳遞給該殼體轉接器9，最後傳遞給該殼體4最終輸出。由於此路徑傳遞，力沒有經過行星齒輪變速，所以輸入和輸出變速比為1：1。

3、低速狀態如圖5所示： 低速狀態就是力傳遞經過行星輪，只不過這次力傳遞從該外齒圈7輸入，該行星輪保持架6輸出，在行星輪變速系統中此途徑為減速狀態。當該推動桿2再進一步向右推進一個檔位，該銷軸23也推動該副離合器22向右前進一個檔位，由於在平速狀態時，該副離合器22已經接觸到該主離合器14，所以當該副離合器22再向右推進一個檔位時，該主離合器14在該副離合器22的推動下，也向右前進一個檔位，此時該主離合器14和該外齒圈千斤16接觸，推開該外齒圈千斤16，使該外齒圈千斤16從張開狀態轉成閉合狀態，從而使該外齒圈千斤16脫離和該殼體轉接器9的相互咬合，另外由於該副離合器22依舊和該千斤20呈接觸狀態，所以該千斤20依舊呈現閉合狀態，沒有和該行星輪保持架6相互咬合。此時，該副離合器回復彈簧18和該主離合器回復彈簧12全部呈現在被壓縮狀態。當該驅動器10轉動時，帶動該主離合器14空轉，力不從該主離合器14傳遞。所以當鏈條的力傳遞給該齒輪11時，該齒輪11又把力傳遞給該驅動器10，該驅動器10通過該驅動器千斤13把力傳遞給該外齒圈7，該外齒圈7又把力傳遞給該行星輪5，該行星輪5又把力傳遞給該行星輪保持架6，該行星輪保持架6通過該行星輪保持架千斤27又把力傳遞給該刹車轉接器3，最後傳遞給該殼體4。由於此傳遞路徑從該外齒圈7為輸入，該行星輪保持架6為輸出，在行星輪變速系統中此為減速輸出，所以變速呈現低速狀態。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。

Claims (5)

1. 一種內三速雙離合變速器，包括一中軸模組、一驅動器模組、一主離合器模組、一副離合器模組、一千斤保持架模組、一行星輪模組、一外齒圈模組和一殼體模組，其特徵在於：該殼體模組由一殼體、一刹車轉接器和一殼體轉接器組成，屬於輸出端；該中軸模組由一中軸、一推動桿、一鋼球滾道螺母以及一車架鎖緊螺母組成；該行星輪模組由至少一行星輪、一行星輪保持架、至少一行星輪保持架銷軸和至少一行星輪保持架千斤組成；該驅動器模組由一齒輪、一驅動器以及至少一驅動器千斤組成；該主離合器模組由一主離合器和一主離合器回復彈簧組成；該副離合器模組由一副離合器、一銷軸、一銷軸擋圈、一擋圈卡簧以及一副離合器回復彈簧組成；該千斤保持架模組由一千斤保持架、至少一千斤、至少一保持架千斤銷釘和至少一千斤回復彈簧組成；該外齒圈模組由一外齒圈、至少一千斤銷釘、至少一外齒圈千斤以及至少一外齒圈千斤回復彈簧組成；該殼體左側和該刹車轉接器鉚接在一起，右側通過一螺紋和該殼體轉接器連接在一起；該行星輪模組穿過該中軸，該行星輪沿內徑方向和該中軸的太陽輪相咬合，其外緣和該外齒圈的內齒形相咬合，組成行星輪變速系統；在該行星輪模組左端通過該行星輪保持架千斤和該刹車轉接器咬合；該行星輪模組右側分別是該副離合器模組和該千斤保持架模組，該副離合器模組套在該中軸上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的內三速雙離合變速器，其中，該千斤保持架模組套在該副離合器模組上，外緣通過該千斤和該行星輪模組 的該行星輪保持架內的齒輪相咬合；該千斤保持架右端有齒形，通過齒形和該主離合器模組咬合，該主離合器模組套在該中軸上，該主離合器外緣套有該驅動器模組，且該主離合器有花鍵，通過花鍵和該驅動器的內齒相咬合，當該驅動器轉動時可以通過花鍵帶動該主離合器一起轉動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的內三速雙離合變速器，其中，該驅動器模組套在該主離合器模組上，右側接觸一鋼球，通過該鋼球滾道螺母固定；外緣通過該驅動器千斤和該外齒圈的內齒形相咬合，該外齒圈最左端和該行星輪咬合，最右端通過該驅動器千斤和該驅動器配合，中間通過該外齒圈千斤和該殼體轉接器的內齒咬合。
4. 如申請專利範圍第1項所述的內三速雙離合變速器，其中，該行星輪模組中的該行星輪與該行星輪保持架銷軸可以具有四個，該四行星輪通過該四行星輪保持架銷軸裝入該行星輪保持架內，該行星輪保持架再穿過該中軸使該四行星輪和該中軸上面的太陽輪相連接；該行星輪保持架右側的該中軸上套裝該副離合器模組，該銷軸嵌入該副離合器內部，由該銷軸擋圈擋住該銷軸，由該擋圈卡簧卡住該銷軸擋圈，在該副離合器模組右側是該千斤保持架模組，該千斤裝入到該千斤保持架的千斤槽內，該保持架千斤銷釘通過該千斤保持架和該千斤，將該千斤和該千斤保持架連接，該千斤回復彈簧一端固定於該千斤上，一端固定於該千斤保持架上，該千斤和該行星輪保持架的齒形相咬扣；該副離合器右側的該中軸上套裝有該副離合器回復彈簧，通過該副離合器回復彈簧和該主離合器相連，該主離合器右側套裝有該主離合器回復彈簧；該主離合器回復彈簧右側固定 有該鋼球滾道螺母；該主離合器通過花鍵和該驅動器相配合；該驅動器右側和該齒輪連接，該驅動器千斤通過彈簧和該驅動器組裝在一起，該驅動器千斤一直處於張開狀態和該外齒圈的內齒形相咬扣，該外齒圈模組中的該外齒圈千斤回復彈簧一端固定於該外齒圈千斤，一端固定於該外齒圈，在自由狀態下，該外齒圈千斤向外張開和該殼體轉接器的齒形相扣咬合；該外齒圈左端通過該齒輪和該行星輪相咬合，中間通過該外齒圈千斤和該殼體轉接器相咬合，右端通過該驅動器千斤和該驅動器相配合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的內三速雙離合變速器，其中，該中軸左端為中空，中間有通孔鍵槽，右端為實心；該推動桿通過該銷軸套裝在該中軸的左端通孔鍵槽上與該中軸連接。