组合飞轮自动变速器.pdf

本发明涉及一种自行车、电动车、内燃机助力车用组合飞轮自动变速器。由脚蹬曲柄链轮总成(1)链子总成(或同步齿带3)，组合飞轮固定架总成(6)，副轴总成(7)，三飞轮总成(8)，二飞轮总成(9)，一飞轮总成(10)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)，副链子总成(35)，三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)，磁铁(37)，三飞轮圆柱离心棘爪(42)等组装成的组合飞轮自动变速器，结构简单，成本低，传动效率高，变速可靠，绝不脱档，高低速传动比可从1.166－1.4之间任意设计，适合12″－28″自行车、电动车、内燃助力车上装配使用。

1、  一种组合飞轮自动变速器包括链子总成(或同步齿带)及其里边右侧啮合在一起的脚蹬曲柄链轮总成，付轴总成，拉紧螺栓总成，后轴总成，后轴皮总成，固定螺母、平垫、锁母、密封档母，棘爪，圈簧φ3滚珠，φ6滚珠，其特征是：链子总成(或同步齿带3)里的左侧上边用组合飞轮固定架(6)的上边把和链子总成(或同步齿带3)节距一样的三飞轮总成(8)啮合装配上，链子总成(或同步齿带3)里的左侧下边用组合飞轮固定架(6)的下边把和链子总成(或同步齿带3)节距一样的一飞轮总成(10)啮合装配上，一飞轮总成(10)和三飞轮总成(8)平行，且链齿不相碰。

2、  根据权利要求1所述的组合飞轮自动变速器，其特征是：组合飞轮固定架(6)焊装在车架后下叉(4)和车架后上叉及加强(5)上，一飞轮和二飞轮连体芯(19)作成同心一体式。三飞轮棘爪(20′)和一飞轮棘爪(20)，二飞轮棘爪(20)的方向相反，三飞轮棘齿(G′)和一飞轮棘齿(G)、二飞轮棘齿(G)的方向相反，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧，外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只一飞轮棘爪(20)，一个一飞轮圈簧(21)冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上一飞轮链轮(18)后装上适当的一飞轮调正垫圈(23)，φ3滚珠(24)拧紧一飞右旋左端盖(22)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只二飞轮棘爪(20)一个二飞轮圈簧(26)，冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上二飞轮齿轮(25)后装上适当的二飞轮调正垫圈(28)φ3滚珠(24)拧紧二飞轮左旋右端盖(27)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧内径有右旋螺纹(E)和后轴皮总成(17)拧紧在一起，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧内径的大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(29)后再装上后轴总成(12)用密封档母总成(16)，固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)的下边，三飞轮芯(31)的外径两个三飞轮棘爪槽(H′)和三飞圈簧槽(Q)装上两只三飞轮棘爪(20′)一个三飞轮圈簧(32)冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上三飞轮链轮(30)后装上适当的三飞轮调正垫圈(33)φ3滚珠(24)拧紧三飞轮右旋右端盖和齿轮(34)并和二飞轮齿轮(25)啮合，三飞轮总成(8)的两侧大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(26)付轴总成(7)用密封档母(16)固定螺母(13)，锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)上，三飞轮右旋右端盖和齿轮(25)和二飞轮齿轮(25)模数齿数相同，一飞轮链轮(18)上的链牙数是三飞轮链轮(30)上的链牙数1.166～1.4倍，车座下管(2)作成和垂线成28°夹角。

3、  根据权利要求1所述的组合飞轮自动变速器，其特征是：三飞轮链齿芯(38)的左侧加工的链齿数和一飞轮链轮(18)的链齿数相同，而三飞轮二链轮(30′)上的链牙数比二飞轮链轮(41)上的链牙数多1.166-1.4倍，三飞轮链齿芯(38)的右侧外径上加工有两个三飞轮椭圆棘爪槽(N)里动配合装上两套粘合在一起的磁铁(37)和三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)，φ3滚珠(24)再同心套上三飞轮二链轮(30′)后装上适当的三飞轮调正垫圈(33)φ3滚珠(24)拧紧三飞轮右旋右端盖(39)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只二飞轮棘爪(20)一个二飞轮圈簧(26)冲铆上圈簧止动块(M)，装上φ3滚珠(24)再同心装上二飞轮链轮(41)后装上适当的二飞轮调正垫圈(28)φ3滚珠(24)拧紧二飞轮左旋右端盖(27)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧内径有右旋螺纹(E)和后轴皮总成(17)拧紧在一起，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧内径里装上轴承及卡簧(40)，后轴总成(12)用密封档母(16)，固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)的下边，三飞轮总成(8)的两侧大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(29)付轴总成(7)用密封档母总成(16)固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)上边，二飞轮总成(9)和三飞轮总成(8)平行且链齿都不相碰，用付链子总成(35)把三飞轮二链轮(30′)和二飞轮链轮(41)相联结使付链子总成(35)和三飞轮二链轮(30′)、二飞轮链轮(41)啮合好。

4、  根据权利要求1所述的组合飞轮自动变速器其特征是：三飞轮链齿芯(38)的右侧外径上加工有两个三飞轮圆柱离心棘爪槽(P)和一道三飞轮圈簧槽(Q)里动配合装上两只三飞轮圆柱离心棘爪(42)和一个三飞轮离心圈簧(43)冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)同心套上三飞轮二链轮(30′)后装上适当的三飞轮调正垫圈(33)φ3滚珠(24)拧紧三飞轮右旋右端盖(39)。

组合飞轮自动变速器
技术领域  本发明涉及一种自行车、电动、内燃机助力车用组合飞轮自动变速器。
背景技术  现国内生产的自动变速器结构复杂，效率低，变速不可靠，高低速比太大。
发明内容  本发明的目的是：提供一种结构简单、效率高、变速可靠、高低速传动比合理的组合飞轮自动变速器。本发明的技术方案是：用棘爪、圈簧、φ3滚珠、端盖、调正垫片、飞轮链轮、飞轮芯装配好一飞轮总成(10)，二飞轮总成(9)和三飞轮总成(8)，同时用一飞轮和二飞轮连体芯(19)，把一飞轮总成(10)和二飞轮总成(9)同心装配在一起。把组合飞轮固定架(6)焊装在车架后下叉(4)和车架后上叉及加强(5)上，在链子总成(或同步齿带3)里的右侧啮合装上和链子总成(或同步齿带3)一样节距的脚蹬曲柄链轮总成(1)的同时，也在链子总成(或同步齿带3)左侧的上边和下边用组合飞轮固定架(6)、付轴总成(7)、拉紧螺栓(11)、后轴总成(12)，固定螺母(13)，φ10平垫(14)，锁母(15)，密封档母总成(16)，后轴皮总成(17)，φ6滚珠(29)把和链子总成(或同步齿带3)节距一样的三飞轮总成(8)以及一飞轮总成(10)啮合装配好，使一飞轮总成(10)和三飞轮总成(8)互相平行，链齿不相碰。三飞轮总成(8)的右侧和二飞轮总成(9)有两种变速传动形式：第一种变速传动形式是三飞轮棘爪(20′)和一飞轮棘爪(20)、二飞轮棘爪(20)的方向相反，而三飞轮棘齿(G′)和一飞轮棘齿(G)、二飞轮棘齿(G)的方向也相反。一飞轮和二飞轮连体芯(19)作成同心一体式。一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只一飞轮棘爪(20)，一个一飞轮圈簧(21)冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上一飞轮链轮(18)后装上适当的一飞轮调正垫圈(23)，φ3滚珠(24)拧紧一飞右旋左端盖(22)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只二飞轮棘爪(20)一个二飞轮卡簧(26)，冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上二飞轮齿轮(25)后装上适当的二飞轮调正垫圈(28)φ3滚珠(24)拧紧二飞轮左旋右端盖(27)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧内径有右旋螺纹(E)和后轴皮总成(17)拧紧在一起，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧内径的大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(29)后再装上后轴总成(12)用密封档母总成(16)，固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)的下边，三飞轮芯(31)的外径两个三飞轮棘爪槽(H′)和三飞轮圈簧槽(Q)装上两只三飞轮棘爪(20′)一个三飞轮圈簧(32)冲铆上圈簧止动块(M)装上φ3滚珠(24)再同心装上三飞轮链轮(30)后装上适当的三飞轮调正垫圈(33)φ3滚珠(24)拧紧三飞轮右旋右端盖和齿轮(34)并和二飞轮齿轮(25)啮合，三飞轮总成(8)的两侧大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(26)付轴总成(7)用密封档母(16)固定螺母(13)，锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)上，三飞轮右旋右端盖和齿轮(25)和二飞轮齿轮(25)模数齿数相同，一飞轮链轮(18)上的链牙数是三飞轮链轮(30)上的链牙数1.166倍。车座下管(2)作成和垂线成28°夹角。
第二种变速传动形式的离心棘爪有两种。离心棘爪第一种是三飞轮链齿芯(38)作成一体，其上加工两个椭圆磁性离心棘爪槽(N)里动配合装上带有和磁铁(37)粘合一起的三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)；离心棘爪第二种是三飞轮链齿芯(38)作成一体，其上加工有两个圆柱离心棘爪槽(P)和一道三飞轮离心圈簧槽(Q)里动配合装上两只三飞轮圆柱离心棘爪(42)，和一个三飞轮离心圈簧(43)，冲铆上圈簧止动块(M)，三飞轮链齿芯(38)的滚珠道(F)装上φ3滚珠(24)再同心套上三飞轮二链轮(30′)后装上适当的三飞轮调正垫圈(33)φ3滚珠(24)拧紧三飞轮右旋右端盖(39)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧外径两个棘爪槽(H)和圈簧槽(O)里装上两只二飞轮棘爪(20)一个二飞轮圈簧(26)冲铆上圈簧止动块(M)，装上φ3滚珠(24)再同心装上二飞轮链轮(41)后装上适当的二飞轮调正垫圈(28)φ3滚珠(24)拧紧二飞轮左旋右端盖(27)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的左侧内径有右旋螺纹(E)和后轴皮总成(17)拧紧在一起，一飞轮和二飞轮连体芯(19)的右侧内径里装上轴承及卡簧(40)，后轴总成(12)用密封档母(16)，固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)的下边，三飞轮总成(8)的两侧大滚珠道(I)里装上φ6滚珠(29)付轴总成(7)用密封档母(16)固定螺母(13)锁母(15)固定在组合飞轮固定架总成(6)上边，用付链子总成(35)把三飞轮二链轮(30′)和二飞轮链轮(41)相联结；一飞轮棘爪(20)、二飞轮棘爪(20)和三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)三飞轮圆柱离心棘爪(42)的方向相反，而一飞轮棘齿(G)、二飞轮棘齿(G)和三飞轮棘齿(G′)的方向也相反；三飞轮链齿芯(38)的左侧加工的链齿数和一飞轮链轮(18)的链齿数相同。三飞轮二链轮(30′)上的链牙数是二飞轮链轮(41)上的链牙数1.166倍，其节距都和付链子总成(35)一样。车座下管(2)作成和垂线成17°夹角。
本发明的有效效果是：结构简单，成本低，传动效率高，变速可靠绝不脱档，高、低速传动比可从1.166～1.4之间任意设计，适合12″～28″自行车、电动车、内燃机助力车上装配使用。
附图说明  图1是组合飞轮自动变速器第一种变速传动形式装在26″自行车上的按1∶2比例画的部分主视图。
图2是图1中的A-A剖视图，比例1∶1。
图3是图2中的B-B剖视图。
图4是组合飞轮自动变速器第二种变速传动形式装在26″自行车上的按1∶2比例画的部分主视图。
图5是图4中第一种三飞轮椭圆磁性离心棘爪的C-C剖视图，比例1∶1。
图6是图5中的D-D剖视图。
图7是图4中第二种三飞轮圆柱离心棘爪的C-C剖视图，比例1∶1。
图8是图7中的D′-D′剖视图。
图中零件序号如下所示：脚蹬曲柄链轮总成(1)，车座下管(2)，链子总成(或同步齿带3)，车架后下叉(4)，车架后上叉及加强(5)，组合飞轮固定架总成(6)，付轴总成(7)，三飞轮总成(8)，二飞轮总成(9)，一飞轮总成(10)，拉紧螺栓总成(11)，后轴总成(12)，固定螺母(13)，φ10平垫(14)，锁母(15)，密封档母总成(16)，后轴皮总成(17)，一飞轮链轮(18)，一飞轮和二飞轮连体芯(19)，一、二飞轮棘爪(20)，三飞轮棘爪(20′)，一飞轮圈簧(21)，一飞轮右旋左端盖(22)，一飞轮调正垫圈(23)，φ3滚珠(24)，二飞轮齿轮(25)，二飞轮圈簧(26)，二飞轮左旋右端盖(27)，二飞轮调正垫圈(28)，φ6滚珠(29)，三飞轮链轮(30)，三飞轮二链轮(30′)，三飞轮芯(31)，三飞轮圈簧(32)，三飞轮调正垫圈(33)，三飞轮右旋右端盖和齿轮(34)，付链子总成(35)，三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)，磁铁(37)，三飞轮链齿芯(38)，三飞轮左旋右端盖(39)，轴承及卡簧(40)，二飞轮链轮(41)，三飞轮圆柱离心棘爪(42)，三飞轮离心圈簧(43)，右旋螺纹(E)，滚珠道(F)，一、二飞轮棘齿(G)，三飞轮棘齿(G′)棘爪槽(H)，三飞轮棘爪槽(H′)，大滚珠道(I)，二飞轮左旋螺纹(J)，三飞轮右旋螺纹(K)，三飞轮左旋螺纹(K′)，一飞轮右旋螺纹(L)，圈簧止动块(M)，三飞轮椭圆棘爪槽(N)，三飞轮圈簧槽(Q)，一、二飞轮圈簧槽(O)，三飞轮圆柱离心棘爪槽(P)。
具体实施方式  组合飞轮自动变速器第一种变速传动形式如图1、2、3所示实施例中，在自行车正蹬时，链子总成(或同步齿带3)带动三飞轮总成(8)打滑，由于一飞轮总成(10)的一飞轮棘爪(20)和一飞轮棘齿(G)互相咬住，链子总成(或同步齿带3)带动一飞轮总成(10)向前转动而带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)后轴皮总成(17)和自行车后轮向前转动，二飞轮总成(9)也打滑。车座下管(2)作成和垂直线成28°左右夹角时，倒蹬自行车如同正蹬一样轻松自如。在自行车倒蹬时，一飞轮总成(10)打滑，由于三飞轮总成(8)的三飞棘爪(20′)和三飞轮棘齿(G′)互相咬住，链子总成(或同步齿带3)带动三飞轮总成(8)三飞轮右旋右端盖和齿轮(34)比自行车正蹬时快1.166倍向后倒转动，并带动二飞轮齿轮(25)向前正转动，此时的二飞轮棘爪(20)和二飞轮棘齿(G)互相咬住从而又带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)，后轴皮总成(17)和自行车后轮比正蹬时快1.166倍向前转动，此时一飞轮总成(10)依然打滑。在不蹬自行车时，一飞轮总成(10)和二飞轮总成(9)都打滑不妨碍自行车向前滑行。自行车向后退时，一飞轮总成(10)，二飞轮总成(9)和三飞轮总成(8)中的棘爪，棘齿都互相咬死，因此自行车不能后退，在坡上时自行车不会向下倒滑。
组合飞轮自动变速器第二种传动形式第一种三飞轮椭圆磁性离心棘爪如图4、5、6所示实施例中，在自行车正蹬每分钟80转以下时(设计给定转速)链子总成(或同步齿带3)带动一飞轮链轮(18)和三飞轮链齿芯(38)同时向前正转动，此时的三飞轮总成(8)的三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)所获得的离心力小于磁铁(37)的吸力和摩擦力之和，而不能外移和三飞轮棘齿(G′)互相咬住，因此三飞轮总成(8)打滑。而此时的一飞轮总成(10)的一飞轮棘爪(20)和一飞轮棘齿(G)互相咬住而带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)，后轴皮总成(17)和自行车后轮向前转动，二飞轮总成(9)打滑。当自行车正蹬超过每分钟80转以上时(设计给定转速)，链子总成(或同步齿带3)带动一飞轮链轮(18)和三飞轮链齿芯(38)向前正转动，此时的三飞轮总成(8)的三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)所获得的离心力大于磁铁(37)的吸力和摩擦力之和，而使三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)向外径移动而和三飞轮棘齿(G′)互相咬住，带动三飞轮二链轮(30′)向前正转又带动付链子总成(35)，二飞轮链轮(41)比一飞轮链轮(18)快1.166倍的速度向前正转，此时的二飞轮棘爪(20)和二飞轮棘齿(G)互相咬住，而又带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)和后轴皮总成(17)，自行车后轮向前转动，而此时的一飞轮总成(10)因一飞轮和二飞轮连体芯(19)的转速比一飞轮链轮(18)的转速快1.166倍，所以一飞轮总成(10)处于相对打滑状态。自行车向前滑动一飞轮总成(10)和二飞轮总成(9)都打滑。而三飞轮椭圆磁性离心棘爪(36)退回和三飞轮棘齿(G′)不咬住。
组合飞轮自动变速器第二种变速传动形式第二种三飞轮圆柱离心棘爪如图4、7、8所示实施例中，在自行车正蹬每分钟80转以下时(设计给定转速)，链子总成(或同步齿带3)带动一飞轮链轮(18)和三飞轮链齿芯(38)同时向前正转动，此时的三飞轮总成(8)地三飞轮圆柱离心棘爪(42)所获得的离心力小于三飞轮离心圈簧(43)的压力和摩擦力之和，而不能外移和三飞轮棘齿(G′)互相咬住，因此三飞轮总成(8)打滑，而此时的一飞轮总成(10)的一飞轮棘爪(20)和一飞轮棘齿(G)互相咬住，而带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)后轴皮总成(17)和自行车后轮向前正转动。二飞轮总成(9)打滑。当自行车正蹬超过每分钟80转以上时(设计给定转速)，链子总成(或同步齿带3)带动一飞轮链轮(18)和三飞轮链齿芯(38)向前正转动，此时的三飞轮总成(8)的三飞轮圆柱离心棘爪(42)所获得的离心力大于三飞轮离心圈簧(43)的压力和摩擦力之和，而使三飞轮圆柱离心棘爪(42)向外径移动而和三飞轮棘齿(G′)互相咬住，带动三飞轮二链轮(30′)向前正转，又带动付链子总成(35)二飞轮链轮(41)比一飞轮链轮(18)快1.166倍的速度向前正转，此时的二飞轮棘爪(20)和二飞轮棘齿(G)互相咬住，而又带动一飞轮和二飞轮连体芯(19)和后轴皮总成(17)自行车后轮向前转动，而此时的一飞轮总成(10)因一飞轮和二飞轮连体芯(19)的转速比一飞轮链轮(18)的转速快1.166倍，所以一飞轮总成(10)处于相对打滑状态。自行车向前滑动时，一飞轮总成(10)和二飞轮总成(9)都打滑，而三飞轮圆柱离心棘爪(42)退回和三飞轮棘齿(G′)不咬住。