自行車用無級變速后驅軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自行車用變速后驅軸，尤其是一種大扭矩、低轉速，體積小質量小，高加速性能、高傳動效率、大速比范圍、一次性準確選定速比點、變速便捷和大應用范圍的自行車用無級變速后驅軸。
【背景技術】
[0002]一般用于變速自行車的變速傳動裝置有內變速和外變速兩種，其工作方式主要是依靠分級換擋來實現變速的目的。雖然加工技術的發展使這些裝置已經被做到了幾近極致，但受其工作原理和變速方式的與生俱來的局限性所影響，使它們在使用性能上還是存在諸多不能盡如人意之處。
[0003]現有技術的自行車用變速傳動裝置存在以下技術問題:
[0004]1、分檔變速，以爪式離合或跳鏈的原始方式多級掛檔，費力耗時，特別是大跨度變速，不能快速地一次性達到最佳速比狀態，還因不能快速而呈均勻梯度地變速，使自行車的加速性能不佳。
[0005]2、受其變速方式的機制的限制，其分級檔數和速比范圍都受到一定限制。
[0006]3.變速動作較為復雜，特別是外變速裝置，使用者需要經過一定訓練才能比較熟練掌握變速技巧；大跨度的變速必須經多次換擋完成，反應很慢，因此不能適應復雜路況所需的快捷反應要求，不能作騎行中的適應性微調。
[0007]4.外變速裝置完全暴露，潤滑、防塵不佳，使用及存放過程中受環境影響大。
[0008]5.有噪音，如棘輪和跳檔噪音等。
[0009]6.適用范圍有限，基本上是一種車型一個型號的態勢，并且很難應用于其它領域。
[0010]綜上所述，現有技術的自行車用變速傳動裝置存在的問題是:換擋費力耗時、分級檔數和速比范圍受限、加速性能不佳、受使用環境影響、有噪音和適用范圍有限。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的一個目的是提供一種大扭矩、低轉速，體積小質量小，高加速性能、高傳動效率、大速比范圍、一次性準確選定速比點、變速便捷和大應用范圍的自行車用無級變速后驅軸。
[0012]為實現本實用新型上述目的而采用的技術方案是:一種自行車用無級變速后驅軸，包括固定中心軸，設置在固定中心軸上的后軸小鏈輪和后軸輪轂，所述后軸輪轂位于后軸小鏈輪一側；其特征在于:
[0013]所述后軸小鏈輪的一側依次設置有第一組行星式動軸輪系、楔爪式無級變速機構、第二組行星式動軸輪系和第三組行星式動軸輪系，所述第一組行星式動軸輪系、楔爪式無級變速機構、第二組行星式動軸輪系和第三組行星式動軸輪系位于后軸輪轂內腔中；
[0014]所述第一組行星式動軸輪系又包括中心齒輪I，該中心齒輪I固定在后軸小鏈輪的空心轉軸的一端，同時與中心齒輪I和內齒輪I嚙合的是行星齒輪I，設置有行星齒輪I的轉臂I與楔爪式無級變速機構的動力輸入端連接；
[0015]所述第二組行星式動軸輪系又包括固定在固定中心軸上的中心齒輪II，同時與中心齒輪II和內齒輪II嚙合的是行星齒輪II，所述內齒輪II通過連接軸與楔爪式無級變速機構的動力輸出端連接，行星齒輪II設置在轉臂II上；
[0016]所述第三組行星式動軸輪系又包括與后軸輪轂相牢固連接的中心齒輪III，同時與中心齒輪III和內齒輪III嚙合的是行星齒輪III，所述行星齒輪III設置在轉臂III上，該轉臂III與第二組行星式動軸輪系的轉臂II連接為一體，內齒輪III通過連接軸與第一組行星式動軸輪系的內齒輪I連接；
[0017]所述楔爪式無級變速機構包括固定中心軸上具有的四方軸段，在四方軸段處套裝有矩形滑塊框，外力作用下所述矩形滑塊框在四方軸段處上下滑動；所述矩形滑塊框外套裝有方孔框盤，外力作用下所述方孔框盤在矩形滑塊框外左右滑動；在四方軸段靠近動力輸入端的固定中心軸上套裝有小偏心套，該小偏心套外套裝有與小偏心套匹配的大偏心套，外力作用下小偏心套在大偏心套內繞固定中心軸的軸心旋轉，所述小偏心套與大偏心套一體形成雙偏調心機構；所述大偏心套的一端緊卡在方孔框盤的外沿，外力作用下大偏心套隨方孔框盤一體在四方軸段處左右滑動，外力作用下所述大偏心套隨與矩形滑塊框聯動的方孔框盤在四方軸段處上下滑動，大偏心套不能轉動，該大偏心套的軸線只能作平行的矢量位移，使所述矩形滑塊框與方孔框盤一體在四方軸段處形成矢量位移限制機構；
[0018]所述小偏心套靠近動力輸入端一方具有延伸空心軸段，該延伸空心軸段為調速導入管，該調速導入管外壁通過軸承與楔爪式一級變速機構的一級槽盤連接，所述矩形滑塊框靠近動力輸出端一方的固定中心軸的軸段上通過軸承與楔爪式二級變速機構的二級支架連接；
[0019]所述楔爪式一級變速機構中的楔爪組件與楔爪式二級變速機構中的楔爪組件結構相同；
[0020]所述楔爪式一級變速機構又包括一級支架，該一級支架通過位于其內孔中的軸承與大偏心套外壁連接，所述一級支架的底盤外沿上設置有至少兩組楔爪組件，所述一級支架的底盤位于一級槽盤的內腔中；所述楔爪式一級變速機構的楔爪組件還包括連桿，該連桿的一端通過支架銷軸鉸接在一級支架的底盤上，連桿的另一端通過楔爪銷軸鉸接在楔塊上，該楔塊在外力作用下繞楔爪銷軸擺動，截面為梯形的楔塊的弧形外沿位于一級槽盤內側壁上的梯形環槽內；所述楔爪銷軸靠近一級槽盤內底壁處的軸端上設置有滾輪，該滾輪的外沿緊抵在一級槽盤的內凸臺外圓柱面上，所述滾輪外力作用下繞楔爪銷軸旋轉，該內凸臺位于一級槽盤的內底壁中部，且內凸臺與一級槽盤內側壁上的梯形環槽具有同一軸心；所述楔塊的開槽中通過彈簧銷固定有扭力彈簧，該扭力彈簧的一端緊抵在楔塊上，扭力彈簧的另一端緊抵在連桿腰部的弧形槽內；所述扭力彈簧的預緊力與滾輪的支撐力將楔塊的弧形外沿楔合在一級槽盤內側壁上的梯形環槽內；
[0021]所述楔爪式二級變速機構又包括通過軸承安裝在靠近動力輸出端的固定中心軸的軸段上的二級支架，該二級支架的底盤外沿上設置有至少兩組楔爪組件，所述二級支架的底盤位于二級槽盤的內腔中，該二級槽盤與一級支架固定為一體，所述二級槽盤的內壁與大偏心套之間設置有軸承，外力作用下二級槽盤與一級支架一體同步轉動；所述楔爪式二級變速機構的楔爪組件
[0022]還包括連桿，該連桿的一端通過支架銷軸鉸接在二級支架的底盤上，連桿的另一端通過楔爪銷軸鉸接在楔塊上，該楔塊在外力作用下繞楔爪銷軸擺動，截面為梯形的楔塊的弧形外沿位于二級槽盤內側壁上的梯形環槽內；所述楔爪銷軸靠近二級槽盤內底壁處的軸端上設置有滾輪，該滾輪的外沿緊抵在二級槽盤的內凸臺外圓柱面上，所述滾輪外力作用下繞楔爪銷軸旋轉，該內凸臺位于二級槽盤的內底壁中部，且內凸臺與二級槽盤內側壁上的梯形環槽具有同一軸心；所述楔塊的開槽中通過彈簧銷固定有扭力彈簧，該扭力彈簧的一端緊抵在楔塊上，扭力彈簧的另一端緊抵在連桿腰部的弧形槽內；所述扭力彈簧的預緊力與滾輪的支撐力將楔塊的弧形外沿楔合在二級槽盤內側壁上的梯形環槽內。
[0023]使用時，楔爪式無級變速機構的調速導入管的外壁末端固定有一個調速槽輪，使用時該調速槽輪通過環形的調速鋼繩與自行車車把上的轉動把手連接，轉動轉動把手帶動調速鋼繩，再由調速鋼繩帶動調速槽輪正反向旋轉。后軸小鏈輪通過鏈條與自行車中軸上的驅動鏈輪連接，固定中心軸的兩端分別固定在車架平叉后端。
[0024]由于上述結構，使這種自行車用無級變速后驅軸具備了大扭矩、低轉速、體積小質量小、高加速性能、高傳動效率、大速比范圍內一次性準確選定速比點、變速便捷和大應用范圍的優點。
【附圖說明】
[0025]本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。
[0026]圖1為本實用新型自行車用無級變速后驅軸的結構示意圖。
[0027]圖2為本實用新型楔爪式無級變速機構的結構示意圖。
[0028]圖3為雙偏調心機構A初始狀態時圖2左視方向的結構示意圖。
[0029]圖4為雙偏調心機構A偏心狀態時圖2左視方向的結構示意圖。
[0030]圖5為圖2左視方向中雙偏調心機構A初始狀態的結構示意圖。
[0031]圖6為圖2左視方向中矢量位移限制機構B初始狀態的結構示意圖。
[0032]圖7為圖2左視方向中雙偏調心機構A偏心狀態的結構示意圖。
[0033]圖8為圖2左視方向中矢量位移限制機構B作平面位移后的結構示意圖。
[0034]圖中:1、固定中心軸；2、小偏心套；3、大偏心套；4、矩形滑塊框；5、方孔框盤；6、一級槽盤；7、一級支架；8、二級槽盤；9、二級支架；10、楔爪組件；11、楔塊；12、連桿；13、滾輪；14、楔爪銷軸；15、彈簧銷；16、扭力彈簧；17、支架銷軸；18、調速導入管；19、動力輸入端；20、動力輸出端；21、第一組行星式動軸輪系；2101、中心齒輪I ;2102、行星齒輪I ;2103、內齒輪I ;2104、轉臂I ;22、第二組行星式動軸輪系；2201、中心齒輪II ;2202、行星齒輪II ;2203、內齒輪II ;2204、轉臂II ;23、第三組行星式動軸輪系；2301、中心齒輪III ;2302、行星齒輪III ;2303、內齒輪III ;2304、轉臂III ;24、后軸輪轂；25、鏈條；26、后軸小鏈輪；27、調速鋼繩；28、調速槽輪；29、車架平叉；30、輻條;A、雙偏調心機構；B、矢量位移限制機構；C、楔爪式一級變速機構；D、楔爪式