[發明專利]外殼旋轉式自動變速器

無效

• 申請號: 200710304286.2
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101216096A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 顏偉
• 申請（專利權）人: 顏偉
• 主分類號: F16H33/02
• 分類號: F16H33/02;F16H3/70;B62M11/18
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡福恒

技術領域

本發明涉及車輛變速器技術領域，它適用于自行車、摩托車等用鏈條飛輪傳動車輛行進的自動變速。

技術背景

目前，公知的自行車、摩托車用變速器常見為手動變速器，其雖然制造成本低，但使用不方便。人們希望有一種結構簡單，制造成本低，使用方便的自動變速器，替代已有的手動變速器。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、運行可靠、制造成本低、使用方便的外殼旋轉式自動變速器。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種外殼旋轉式自動變速器，它包括有一個筒形的殼體，在殼體的兩端一側設有輸入端蓋，另一側設有輸出端蓋，其特征在于：在輸入端蓋的中部設有進入殼體內的空心輸入軸，在輸出端蓋的中部設有進入殼體內的車輪軸，該車輪軸穿過空心輸入軸而且長于空心輸入軸出現在殼體外，車輪軸的兩端固定連接在后輪車架上，由筒形殼體和兩端端蓋組成的外殼可以在車輪軸上自由旋轉，在殼體內的空心輸入軸端上固定連接有輸入齒輪，該空心輸入軸與車輪軸是轉動支撐連接，輸入端蓋可以在空心輸入軸上自由旋轉，輸出端蓋固定連接在殼體內的輸出齒輪上，該輸出齒輪為空心齒輪，套在車輪軸上，并可在車輪軸上自由旋轉，輸入端蓋和輸出端蓋同筒形的殼體固定連接在一起組成外殼，其連接部分留有車輪輻條孔，在殼體內輸入齒輪和輸出齒輪之間，設有兩個套在車輪軸上的板形行星齒輪支架，該板形行星齒輪支架與車輪軸是轉動連接，在兩個板形的行星齒輪支架的兩外端之間活動連接有行星齒輪軸，在行星齒輪軸的兩端頭固定連接有行星大齒輪和行星小齒輪，該行星大齒輪與輸入齒輪嚙合，行星小齒輪與輸出齒輪嚙合，在行星齒輪軸的中部，兩個板形行星齒輪支架的中間，固定連接有偏心輪，在偏心輪的內側設置有橢圓形彈簧環，在橢圓形彈簧環上的短徑相垂直的方向上設置有凸銷，凸銷的長度約等于板形行星齒輪支架的厚度，在橢圓形彈簧環的內側設置有棘輪，該棘輪固定連接在車輪軸上，其直徑略小于橢圓形彈簧環被兩個偏心輪同時壓縮后的短徑，在板形行星齒輪支架的兩側的行星齒輪軸之間連線上對稱的各設置有一段溝槽，以放置橢圓形彈簧環短徑上的凸銷，使橢圓形彈簧環短徑上的凸銷只能在溝槽內往復運動，在兩個板形行星齒輪支架上分別相對設有棘爪軸孔，在相對的棘爪軸孔內安裝有棘爪軸，在棘爪軸上套接有棘爪，同時棘爪軸固定連接兩個板形行星齒輪支架，在棘爪上設置有一彈簧片，該彈簧片一端固定連接在板形行星齒輪支架上，另一端壓住棘爪尖部，棘爪尖部壓住棘輪，使行星齒輪支架只能沿空心輸入軸同方向單向轉動；所述車輪軸、筒形的殼體、空心輸入軸、輸入齒輪、棘輪、輸出齒輪、輸入端蓋、輸出端蓋的軸心均在一條直線上。當空心輸入軸輸入轉矩時，外殼便與空心輸入軸同方向運轉。

上述輸入齒輪齒數小于等于行星大齒輪齒數，所述輸出齒輪齒數大于行星小齒輪齒數。

上述橢圓形彈簧環彈性的大小根據需要進行設置，其大小與輸出齒輪齒數同行星小齒輪齒數之比有關。當所述輸入齒輪齒數等于行星大齒輪齒數，所述輸出齒輪齒數為行星小齒輪齒數的2倍時，橢圓形彈簧環彈力的大小為兩個偏心輪的長半徑同時轉過與橢圓形彈簧環接觸點時所需的轉矩為預定輸入轉矩一半時的力(未考慮摩擦因素)。

運行原理：

由本發明結構可以知道：

1、行星大齒輪、行星小齒輪、偏心輪只能自轉或公轉，行星大齒輪、行星小齒輪、偏心輪在自轉的情況下，輸出齒輪是變了速的，外殼轉速慢于輸入轉速；行星大齒輪、行星小齒輪、偏心輪在公轉的情況下，輸出齒輪是不變速的，外殼轉速等于輸入轉速。

2、行星小齒輪是唯一向輸出齒輪傳遞轉矩的齒輪，它不論自轉或公轉，都是使輸出齒輪與空心輸入軸同方向旋轉，自轉使輸出齒輪輸出的轉矩大，公轉使輸出齒輪輸出的轉矩小。

3、當兩個偏心輪的長半徑同時轉到與橢圓形彈簧環接觸點時，橢圓形彈簧環被壓縮，橢圓形彈簧環儲存能量，當兩個偏心輪的長半徑同時轉過了與橢圓形彈簧環接觸點時，橢圓形彈簧環恢復形狀，釋放能量，可見橢圓形彈簧環不消耗能量。

下面，以輸入齒輪齒數等于行星大齒輪齒數，輸出齒輪齒數為行星小齒輪齒數的2倍，減速比為2的外殼旋轉式自動變速器為例加以說明：

變速運行：

當負載轉矩為1-2個預定輸入轉矩時，因其大于預定輸入轉矩，行星小齒輪不能公轉；因本發明減速比為2，預定輸入轉矩通過行星小齒輪自轉變速后，輸出轉矩為2個預定輸入轉矩，其大于等于負載轉矩，因此，行星小齒輪能夠自轉，變速運行開始。

不變速運行：