内变速器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种内变速器及其控制方法，采用行星轮系作为传动装置，内变速器的飞轮座与行星轮系的行星架之间通过离合器连接，同时，所述飞轮座通过超越离合组件与内齿圈连接；所述行星架通过第二单向传动件与内变速器的花鼓连接，所述行星轮系的内齿圈通过超越离合组件与花鼓连接；所述行星轮系的中心轮与车轴之间设有中心轮双向离合控制组件；所述离合器和中心轮双向离合控制组件均通过内变速器的操纵机构连接。本发明专利技术在现有技术的基础上，同速比的内变速器有效减少了内变速器的结构，可将内变速做得更加小巧，有利于装配内变速器自行车进一步实现轻量化，并且操作更加便利，拆装更加方便。

Internal transmission and its control method

The invention discloses an internal transmission and its control method, which uses a planetary gear train as a transmission device, the flywheel seat of the inner transmission and the planet frame of the planetary gear train are connected through a clutch. At the same time, the flywheel seat is connected to the inner gear ring by transcending the clutch assembly; the row star frame is transacted through second unidirectional transmission parts and internal change. The inner gear ring of the planetary gear train is connected with the flower drum by transcending the clutch assembly. The center wheel and the axle of the planetary gear system are equipped with a central wheel bi-directional clutch control component, and the clutch and the central wheel bi-directional clutch control components are connected through the manipulating mechanism of the internal transmission. On the basis of the existing technology, the internal transmission with the same speed ratio effectively reduces the structure of the internal transmission, and can make the internal transmission more compact, and is conducive to the further realization of the light quantization in the assembly of the transmission bikes, and the operation is more convenient, and the disassembly and disassembly is more convenient.

【技术实现步骤摘要】
内变速器及其控制方法
本专利技术属于自行车内变速器，具体涉及一种内变速器及其控制方法。
现有的自行内变速器多是采用的两组双联行星轮系，通过两组行星轮系之间交替控制中心轮的锁止和解锁实现五个速比的组合，这种内变速器体积臃肿，结构复杂，成本较高，重量较重，传动效率低，并且操纵起来十分不便，进而导致了采用五速内变速器在自行车上的推广应用。此外现有的内变速器都采用一体固定化设计，无法快速更换升级。骑行过程中换挡刚性太强，遇到外部阻力时某些挡位会出现换挡阻力大，影响骑行体验。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：针对现有的内变速器存在的上述缺陷，提供一种新型的内变速器及其控制方法。本专利技术采用如下技术方案实现：内变速器，采用行星轮系作为传动装置，内变速器的飞轮座与行星轮系的行星架之间通过离合器连接，同时，所述飞轮座通过超越离合组件与内齿圈连接；所述行星架通过第二单向传动件与内变速器的花鼓连接，所述行星轮系的内齿圈通过超越离合组件与花鼓连接；所述行星轮系的中心轮与车轴之间设有中心轮双向离合控制组件；所述离合器和中心轮双向离合控制组件均通过内变速器的操纵机构连接。进一步的，所述超越离合组件包括第一单向传动件、保持架及若干滚动元件，所述保持架转动装配于内齿圈上，所述飞轮座通过第一单向传动件与保持架连接，所述滚动元件以超越离合机构的布置方式均匀设置在内齿圈和花鼓之间，所述滚动元件之间的内齿圈上设有传动凸起，所述保持架的周向上设有若干保持块，将滚动元件和传动凸起之间进行分隔。进一步的，所述第一单向传动件和第二单向传动件采用超越离合器。进一步的，所述飞轮座和行星架之间转动装配，所述离合器滑动装配在飞轮座和行星架之间，所述离合器始终周向嵌装在飞轮座上，离合器上设有若干离合凸块，对应的行星架周向位置设有嵌合离合凸块的离合凹槽。进一步的，所述离合器还包括第一控制旋件、第二控制旋件、旋转支撑件、离合器控制座、离合器座和弹簧；所述第一控制旋件与操纵机构连接，并转动装配在内变速器内的车轴上，所述第二控制旋件通过旋转支撑件与第一控制旋件传动连接，所述离合器座与第二控制旋件周向定位连接，所述离合器座同时还与第一控制旋件或第二控制旋件轴向滑动装配，所述离合器控制座固定装配在内变速器内的车轴上，离合器控制座和离合器座之间通过凸轮结构连接，所述离合器座与压缩的弹簧连接，所述离合器转动装配在离合器座上，实现飞轮座和行星架之间的离合装配。进一步的，所述行星轮系采用双联行星轮系；所述第一控制旋件包括沿车轴贴设的中心轮控制杆，所述中心轮控制杆穿过离合器控制座与远端的中心轮双向离合控制组件连接；所述第二控制旋件与近端的中心轮双向离合控制组件连接。进一步的，所述中心轮双向离合控制机构包括第一棘爪、第二棘爪、棘爪座和棘爪控制器；所述棘爪座周向定位装配在车轴上，对应的中心轮转动装配在棘爪座上，所述第一棘爪和第二棘爪对称安装在棘爪座与中心轮的装配圆周上，通过棘爪弹簧保持两个棘爪为弹出状态，分别限定中心轮的两个转动方向，所述中心轮的内圈设有对应两个弹出棘爪嵌合的棘槽；所述棘爪控制器转动套装在棘爪座上，其内圈具有压制棘爪的压制弧段和弹起棘爪的弹起缺槽；所述棘爪控制器与离合器一同与操纵机构连接。作为本专利技术中的优选方案，所述操纵机构包括操纵组件、旋转传动件和两组扭簧；所述旋转传动件转动装配在车轴上，一端与操纵组件连接，所述操纵组件与转动控制机构连接，控制旋转传动件进行转动，另一端通过第一扭簧与车轴上的周向定位结构连接，同时还通过第二扭簧与离合器的旋转支撑件连接。进一步的，所述第二扭簧的弹力大于第一扭簧。进一步的，所述操纵组件包括拉线座、拉线导向板、拉线导向座和限位固定座，所述拉线座与旋转传动件周向传动连接，所述拉线导向座通过拉线导向板固定在旋转控制安装座一端的限位固定座上，所述限位固定座周向定位在车轴上，并通过轴端锁紧件轴向定位。进一步的，所述转动控制机构为通过拉线与操纵组件拉线座连接的指拨机构或转拨机构，或者电机控制的自动转拨机构。在本专利技术的另一优选方案中，所述操纵机构包括电控组件和旋转传动件；所述旋转传动件转动装配在车轴上，一端与电控组件连接，另一端与旋转支撑件通过控制扭簧周向传动连接；所述旋转支撑件及其连接的控制旋件与一转接件周向传动连接，所述转接件与固定在车轴上的挡位定位座之间转动装配，所述转接件和挡位定位座之间设有弹性设置的定位钢球，所述转接件或挡位定位座上周向排列有若干容纳定位钢球的钢球定位槽，所述钢球定位槽之间的角度与旋转支撑件及其连接的控制旋件控制的各个挡位之间的旋转角度相一致；所述电控组件包括驱动旋转传动件转动的电机。进一步的，所述定位钢球安装在转接件内圈设置的钢球安装孔内，所述转接件的外圆周上设有压簧槽，所述压簧槽位于钢球安装孔所在的外圆周上，所述压簧槽内嵌套有至少一端固定在转接件上的压簧，所述压簧嵌入钢球安装孔内，将钢球向设置在挡位定位座上的钢球定位槽内挤压。进一步的，所述电控组件的电机通过齿轮副与旋转传动件连接，所述齿轮副为减速齿轮副，所述齿轮副的主动齿轮与电机轴传动连接，从动齿轮与旋转传动件周向传动连接，所述从动齿轮的同一转动圆周上分别设有传动轮齿段和定位弧段，所述传动轮齿段上设置与主动齿轮啮合的轮齿，所述定位弧段上布置有若干对应挡位位置的凸起，在从动齿轮转动圆周外侧相对车轴固定的位置传感器，对随从动齿轮转动的凸起进行转角检测。在上述两种方案中，所述旋转传动件通过旋转控制安装座与操纵组件连接，所述旋转传动件和旋转控制安装座同轴转动套装在车轴上并周向定位连接，所述拉线座或从动齿轮通过可拆卸的周向定位结构安装在旋转控制安装座上。本专利技术还公开了一种采用拉线控制操纵机构的内变速器控制方法，该内变速器的速比由高向低进行减挡的过程中，通过拉线驱动拉线座使第一扭簧及第二扭簧蓄力，控制离合器和中心轮的离合配合关系，实现内变速器的多挡位输出。采用本专利技术，可在一组双联行星轮系上，通过离合器、超越离合组件结合行星轮上的双向离合控制组件，调节五组速比的实现，超越离合组件实现了行星轮系中的行星架和内齿圈之间的动力传递方向转换，由于行星架和内齿圈的动力传递方向发生改变时，中心轮和行星轮的啮合方向也会发生改变，通过中心轮双向离合控制组件，在行星架和内齿圈之间动力传递方向改变时，对应控制中心轮锁止的方向。同时，本专利技术通过同一操纵机构可同时控制离合器和中心轮的双向离合控制组件，提高了内变速器操纵的便捷性，并且操纵机构和内变速器本体之间通过可拆卸结构连接，可提高内变速器的检修和升级的方便性。同时，在换挡时设计缓冲延时机构，在骑行外部阻力较大时也能轻松顺利换挡，骑行体验感好。逆时针由高挡位向低挡位控制挡位变换，其中一个太阳轮的棘爪控制只需要控制其最省力的方向，无需进行正反两个方向离合控制，更省力。由上所述，本专利技术采用一组双联行星轮系即可实现五速调节，较现有五速变速器有效减少了内变速器的结构，可将内变速做得更加小巧，有利于装配内变速器自行车进一步实现轻量化。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为实施例一中的五速内变速器的总装配示意图。图2为实施例一中的离合器和超越离合组件的示意图。图3为实施例一中的飞轮座示意图。图4为实施例一中的内齿圈示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.内变速器，采用行星轮系作为传动装置，其特征在于：内变速器的飞轮座与行星轮系的行星架之间通过离合器连接，同时，所述飞轮座通过超越离合组件与内齿圈连接；所述行星架通过第二单向传动件与内变速器的花鼓连接，所述行星轮系的内齿圈通过超越离合组件与花鼓连接；所述行星轮系的中心轮与车轴之间设有中心轮双向离合控制组件；所述离合器和中心轮双向离合控制组件均通过内变速器的操纵机构连接。

【技术特征摘要】
1.内变速器，采用行星轮系作为传动装置，其特征在于：内变速器的飞轮座与行星轮系的行星架之间通过离合器连接，同时，所述飞轮座通过超越离合组件与内齿圈连接；所述行星架通过第二单向传动件与内变速器的花鼓连接，所述行星轮系的内齿圈通过超越离合组件与花鼓连接；所述行星轮系的中心轮与车轴之间设有中心轮双向离合控制组件；所述离合器和中心轮双向离合控制组件均通过内变速器的操纵机构连接。2.根据权利要求1所述的内变速器，所述超越离合组件包括第一单向传动件、保持架及若干滚动元件，所述保持架转动装配于内齿圈上，所述飞轮座通过第一单向传动件与保持架连接，所述滚动元件以超越离合机构的布置方式均匀设置在内齿圈和花鼓之间，所述滚动元件之间的内齿圈上设有传动凸起，所述保持架的周向上设有若干保持块，将滚动元件和传动凸起之间进行分隔。3.根据权利要求2所述的内变速器，所述第一单向传动件和第二单向传动件采用超越离合器。4.根据权利要求1所述的内变速器，所述飞轮座和行星架之间转动装配，所述离合器滑动装配在飞轮座和行星架之间，所述离合器始终周向嵌装在飞轮座上，离合器上设有若干离合凸块，对应的行星架周向位置设有嵌合离合凸块的离合凹槽。5.根据权利要求1所述的内变速器，所述离合器还包括第一控制旋件、第二控制旋件、旋转支撑件、离合器控制座、离合器座和弹簧；所述第一控制旋件与操纵机构连接，并转动装配在内变速器内的车轴上，所述第二控制旋件通过旋转支撑件与第一控制旋件传动连接，所述离合器座与第二控制旋件周向定位连接，所述离合器座同时还与第一控制旋件或第二控制旋件轴向滑动装配，所述离合器控制座固定装配在内变速器内的车轴上，离合器控制座和离合器座之间通过凸轮结构连接，所述离合器座与压缩的弹簧连接，所述离合器转动装配在离合器座上，实现飞轮座和行星架之间的离合装配。6.根据权利要求5所述的内变速器，所述行星轮系采用双联行星轮系；所述第一控制旋件包括沿车轴贴设的中心轮控制杆，所述中心轮控制杆穿过离合器控制座与远端的中心轮双向离合控制组件连接；所述第二控制旋件与近端的中心轮双向离合控制组件连接。7.根据权利要求6所述的内变速器，所述中心轮双向离合控制机构包括第一棘爪、第二棘爪、棘爪座和棘爪控制器；所述棘爪座周向定位装配在车轴上，对应的中心轮转动装配在棘爪座上，所述第一棘爪和第二棘爪对称安装在棘爪座与中心轮的装配圆周上，通过棘爪弹簧保持两个棘爪为弹出状态，分别限定中心轮的两个转动方向，所述中心轮的内圈设有对应两个弹出棘爪嵌合的棘槽；所述棘爪控制器转动套装在棘爪座上，其内圈具有压制棘爪的压制弧段和弹起棘爪的弹起缺槽；所述棘爪控制器与离合器一同与操纵机构连接。8.根据权利要求5‐7中任一项所述的内变速器，所述操纵机构包括操纵组件、旋转传动件和两组扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：李激初，
申请(专利权)人：李激初，
类型：发明
国别省市：湖南,43