專利名稱：直接驅動車輪的傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發明所涉及的是一種可用于機踏兩用車等的傳動裝置，特別涉及的是直接驅動車輪的各種小型車輛，如輕便摩托車或助力車，非常適宜安裝在普遍自行車上。
本發明所引用的對比文件為一種機踏兩用車的傳動裝置及其啟動行走裝置現業已公開，其申請號為90102216.090102222.5在該專利中由于所設計結構的原因，存在著另件相互之間相對高速轉動，容易造成磨損，溫升過高以致抱死的弊病，如其傳動裝置申請中
圖1所示最佳實施例結構，汽油機工作以后主動件(21)與曲柄軸(102)之間的相對轉速逾千轉，兩件之間的潤滑問題很難解決，勢必造成磨損;此外這里的行星減速齒輪機構C在啟動過程中為增速運動，造成啟動扭矩的增加;再比如其啟動行走裝置申請中，彈簧(72)置于空心輪軸(103)內，彈簧力量弱小，常會使其機械離合器F離合不靈，同時彈簧易于屈服，造成失效。而且如圖中所示兩種啟動機構全部采用靠推桿(71)的推動來移動挺桿(64)實現離合。推桿(71)的推動是與通過一套杠桿系統作用時操作者的用力程度有關聯的，也由于該結構不工作狀態時彈簧的作用使其趨于常開狀態，這樣一旦由于種種原因車輛沒能迅速轉換為機動行駛，操作者的必然反應是加大手柄操作力度，而頂桿移動到一定程度是不會再動的，其結果久而久之造成操作系統鋼絲繩脫扣，使操作系統失效。此外上述發明最大弱點由于曲軸上布置結構太多，占用軸向尺寸較大，使懸掛于自行車輪中心一側的發動機軸向突出太多，甚至超過車輛腳蹬子外線，使突出的汽油機很容易燙傷人，同時易于撞擊障礙物，造成汽油機損壞。除上述闡述之外還存在許多由于其固有結構造成的弊病，這里就不一一敘述了。
本發明的目的之一就是提高結構合理性，從而從結構上保證整體的可靠性。
本發明的目的之二就是消除傳動裝置中另部件相互之間的相對高速運動，以減少不必要的磨損。
本發明的目的之三就是使發動裝置中的行星齒輪機構在啟動過程中變為減速運動，減少啟動扭矩。
本發明的目的之四，就是在啟動時，使其啟動機構實現快速嚙合，同時快速嚙合的實現不受人為用力的影響。
本發明的目的之五，就減少曲軸上布置的結構，使其軸向尺寸縮短，使最終懸掛于在車輪中心一側的汽油機減少突出。
本發明的目的之六，就是將置于空心軸中的彈簧加大使之置于空心軸外側，以提高其彈簧力量，延長其壽命。
根據本發明提供的直接驅動車輪的傳動裝置，其中包括一個與固定在車輪中心一側的汽油機的曲軸箱相聯的齒輪箱，汽油機的曲柄軸和固定在車叉上的空心輪軸相互平行且均伸入齒輪箱內，在輪軸上設置有一個輪轂，該輪轂通過設置在其兩端的軸承支承繞輪軸轉動，該裝置還包括一個從輪轂一端中伸出進而伸入到齒輪箱內并可繞輪軸轉動的伸出部，一套可將踏行時的扭矩傳遞到輪轂上的位于轂另一端的自行車飛輪，一個可將輪轂上的啟動扭矩通過一個機械離合器傳遞到伸出部上的撥叉套，該撥叉套的運動可通過空心軸之壁上大體中部開孔中的挺桿控制，在齒輪箱內的輪軸上設置有一個可繞其轉動的大圓柱齒輪，該大圓柱齒輪與設置在曲柄軸上的一個小圓柱齒輪構成圓柱齒輪副。本發明的上述目的是由具有如下特點的傳動裝置予以實現的，該裝置在所述曲柄軸上設置有一套可以將來自小圓柱齒輪上的啟動扭矩傳遞到曲柄軸上的第一單向超越離合器以及一套可以將曲柄軸上的輸出扭矩傳遞到小圓柱齒輪上的離心離合器。在齒輪箱內大圓柱齒輪固定地聯接在伸出部上，在大圓柱齒輪靠近輪轂的一側并排設置有一套行星齒輪減速機構，其中心輪固定地聯接在伸出部上，其內齒圈固定地聯接在齒輪箱上，位于中心輪和內齒圈之間的若干行星輪帶動一個轉臂，該轉臂可轉動地設置在伸出部上，并延伸至伸出部與輪轂內壁之間的空間內，該裝置還包括一套可以將來自轉臂上的輸出扭矩傳遞到輪轂上的第二單向超越離合器，在輪轂內挺桿控制撥叉套使機械離合器實現離合動作的運動是由擋銷、運動體和與撥叉套相互作用的彈簧共同作用實現的，所述機械離合器是一種單向超越端面離合器，可以將輪轂上的啟動扭矩單向傳遞到伸出部上。
下面將參照附圖對本發明給出的最佳實施例予以說明。以便于本領域技術人員更好地理解本發明的目的、原理及其實施方案。其中圖一為本發明最佳實施例的基本結構剖視圖，圖二為本發明使用的另一種機械離合器的示意圖。
如圖一所示裝置，是一種用來直接驅動車輪的傳動裝置，其中包括一個與固定在車輪中心一側的汽油機的曲軸箱(圖中僅以點劃線標明了發動機的一個曲柄軸(102))相聯的齒輪箱(101)，汽油機的曲柄軸(102)和固定在車叉上的空心輪軸(103)相互平行且均伸入齒輪箱(101)內，在輪軸(103)上設置有一個輪轂(52)，這個輪轂(52)通過設置在其兩端的軸承(114)支承繞其轉動，該裝置還包括一個從輪轂(52)一端中伸出，進而伸入到齒輪箱(101)內并可繞輪軸(103)轉動的伸出部(63)、一套可將踏行時的扭矩傳遞到輪轂(52)上的位于輪轂(52)另一端的自行車飛輪(50)、一個可將輪轂(52)上的啟動扭矩通過一個機械離合器(F)傳遞到伸出部(63)上的撥叉套(62)，該撥叉套(62)的運動可通過空心軸(103)之壁上大體中部開孔中的挺桿(64)控制，在齒輪箱(101)內的輪軸(103)上設置有一個可繞其轉動的大圓柱齒輪(11)，大圓柱齒輪(11)與設置在曲柄軸(102)上的一個小圓柱齒輪(12)構成圓柱齒輪副(A)，該裝置在曲柄軸(102)上設置有一套可以將來自小圓柱齒輪(12)上的啟動扭矩傳遞到曲柄軸(102)上的第一單向超越離合器(B)以及一套可以將曲柄軸(102)上的輸出扭矩傳遞到小圓柱齒輪(12)上的離心離合器(D)。在齒輪箱(101)內大圓柱齒輪(11)固定地聯接在伸出部(63)上，在大圓柱齒輪(11)靠近輪轂(52)的一側并排設置有一套行星齒輪減速機構(C)，其中心輪(35)固定地聯接在伸出部(63)上，其內齒圈(32)固定地聯接在齒輪箱(101)上，位于中心輪(35)和內齒圈(32)之間的若干行星輪(34)帶動一個轉臂(31)，該轉臂(31)可轉動地設置在伸出部(63)上并延伸至伸出部(63)與輪轂(52)內壁之間的空間內，該裝置還包括一套可以將來自轉臂(31)上的輸出扭矩傳遞到輪轂(52)上的第二單向超越離合器(P)，在輪轂(52)內挺桿(64)控制撥叉套(62)使機械離合器(F)實現離合動作的運動是由擋銷(73)，運動體(71)和與撥叉套(62)相互作用的彈簧(72)共同作用實現的。該機構離合器(F)是一種可將輪轂(52)上的啟動扭矩單向傳遞到伸出部(63)上的單向端面超越離合器，這種單向端面超越離合器的一種結構可以是分別設置在伸出部(63)與撥叉套(62)上的斜形齒，當輪轂(52)轉動時，移動撥叉套(62)使伸出部(63)與撥叉套(62)嚙合，即可以把輪轂(52)上的啟動扭矩傳遞到伸出部(63)，反過來既使是離合器(F)處于嚙合狀態，伸出部(63)沿相同方向的轉動會使嚙合狀態脫開，不可以傳遞扭矩，處于超越狀態，固本領域技術人員可以設計和想象出各種常見結構，這里不做敘述。
參照附圖，更具體講，自行車飛輪(50)是通過一個過渡件(66)聯接在輪轂(52)上的，這個過渡件緊配合地與輪轂(52)聯接，增加這樣一個過渡件(66)純粹是從設計工藝的角度考慮的，這樣既便于飛輪(50)的安裝，也便于輪轂(52)的單獨加工。輪轂(52)上的啟動扭矩傳遞到撥叉套(62)的過程，主要是通過機械離合器(F)的作用實現的。為了實現機構離合器(F)的快速嚙合，采用了這樣的結構，踏行時(亦即非機動時)，操作手柄(這里沒有給出附圖)的常閉狀態，使運動體(71)向外保持拉出一段位移，從而使擋銷(73)和挺桿(64)也向外保持一段位移，這段位移的大小足以使機械離合器(F)脫開即可，由于彈簧(72)由此也壓縮了相應一段位移，因此這種狀態時機械離合器(F)是脫開的，彈簧(72)儲存了一定的彈力。撥叉套(62)的一端與輪轂(52)內壁上的鍵滑動配合，也可如圖所示與過渡件(66)滑動配合，而撥叉套(62)的另一端面上具有若干斜形齒。這若干個斜形齒與伸出部(63)相應端上的斜形齒相互配合，為了加工及安裝的方便，如圖所示在伸出部(63)上設置了一個與之固定地聯接的過渡環(65)，撥叉套(62)端面上的若干斜形齒與過渡環(65)相應端面上的若干斜形齒，在撥叉套(62)作為主動件沿一個方向轉動時可以相互實現嚙合傳遞啟動扭矩，而當過渡環(65)作為主動件沿相同方向轉動時由于斜形齒的斜面作用又可以使撥叉套(62)克服彈簧(72)彈力向外移動實現超越，不再傳遞經伸出部(63)傳出的扭矩。當撥叉套(62)作為主動件沿一個方向轉動時，釋放操作手柄，在彈簧(72)的彈力作用下，瞬時即可使斜形齒實現嚙合，來傳遞啟動扭矩同時，快速嚙合的實現，不受人為用力的影響，而是靠彈簧(72)的壓力釋放，自動予以實現。參照附圖也可以看出彈簧(72)套在空心輪軸(103)上，加大了其彈簧直徑和鋼絲直徑，這樣大大提高了彈簧的使用壽命。
參照圖2，機械離合器(F)也可以受這樣一種結構控制，彈簧(72)抵住撥叉套(62)使之處于脫開狀態，推動挺桿(64)既可實現機構離合器F的嚙合，放松挺桿(64)上的作用力，在彈簧(72)作用下既可使之分離。其作用和效果與上一實施例是相同的。
參照附圖一，第一單向超越離合器(B)是一個與小圓柱齒輪(12)固定地聯接的可轉動地設置在曲柄軸(102)上的主動件(21)和一個與曲柄軸(102)固定地聯接的被動件(22)以及位于主動件(21)與被動件(22)之間的媒介體(23)構成的。根據這一結構，第一單向超越離合器(B)可以是摩擦式單向超越離合器，其媒介體(23)為若干滾柱，主動體(21)為內星輪結構。第一單向超越離合器(B)還可以是嚙合式單向超越離合器，亦即為端齒式棘輪的單向超越離合器，其媒介體(23)為至少一個棘爪。由于這里所述之結構在本專利所引用的對比文件中已有詳細敘述，并且也應為本領域技術人員公知技術，故不再敘述。同樣第二單向超越離合器(P)是以轉臂(31)為主動件，以輪轂(52)為被動件，以及位于所述主動件與被動件之間的媒介體(93)構成的摩擦式單向超越離合器，其中媒介體(93)為若干滾柱，轉臂(31)為內星輪結構，更詳細的也不再這里敘述了。
根據上面所詳細給出的結構，我們來了解一下其工作過程。踏行時、踏行(啟動)扭矩通過飛輪(50)經過渡件(66)傳遞到輪轂(52)，又經過渡件(66)或鑲嵌在輪轂(52)上的鍵傳遞到撥叉套(62)上，此時釋放操作手柄，在彈簧(72)作用下，撥叉套(62)沿彈簧(72)作用力方向迅速移動，使機械離合器(F)迅速實現嚙合，當然也可采用圖2之結構，通過握緊操作手柄克服彈簧(72)彈力，使機械離合器(F)實現嚙合，這時輪轂(52)上的啟動扭矩傳遞到伸出部(63)上，經與之固定聯接的大齒輪(11)傳遞到小圓柱齒輪(12)上，這時第一單向超越離合器(B)工作，啟動扭矩傳遞到曲柄軸(102)上，使汽油機點火工作。在這一啟動過程中，大齒輪(11)轉動時，中心輪(35)也轉動，經行星齒輪減速機構C減速后，轉臂(31)的轉動速度低于輪轂(52)的轉動速度，單向超越離合器(P)不工作，因為行星齒減速機構C不同于本發明引用對比文件中的結構，在這一過程中為減速運動，因此可以大大減低啟動扭矩。
當汽油機點火工作之后，隨著汽油機轉速的提高，離心離合器(D)的甩鐵(41、43)甩開，帶動與主動件(21)｛小輪(12)｝固定地聯接的外碟(42)轉動，將汽油機輸出扭矩傳遞到小圓柱齒輪(12)上。這時由于被動件(22)的轉速“高于主動件(21)的轉速，第一單向超越離合器(B)實現超越(脫開、不工作)。小圓柱齒輪(12)上的輸出扭矩進而經大圓柱齒輪一級減速后傳遞到中心輪(35)上，并經行星輪(34)、內齒圈(32)減速再經行星輪軸(33)傳遞至轉臂(31)上，進行第二級減速，此時由于轉臂(31)的轉速高于輪轂(52)的轉速，第二單向超越離合器P工作，轉臂(31)上的輸出扭矩傳至輪轂(52)上帶動車輛前進。應當說明的是，當輸出扭矩傳遞到大齒輪(11)上時，伸出部(63)與中心輪(35)均與大齒輪(11)具有相同轉速，但由于轉臂(31)的轉速高于撥叉套(62)的轉速，此時機械離合器(F)被強行脫開實現超越，因此，啟動過程結束后既使沒有人為的使撥叉套恢復原位也不影響行駛過程，只是會產生“嗒、嗒、嗒……”的機械噪聲，所以啟動后應及時使撥叉套移開以避免機械噪聲。
總之本發明仍采用對比文件的原理，啟動過程一級增速，機動(輸出)時二級減速。同時，這種結構各個轉動副之間不再存在相對高速運動，減少相互磨損。汽油機曲柄軸的轉速僅僅是通過減速機構直接減速，設計結構更為合理，從而從結構上保證了整體的可靠性。同時曲軸(102)的結構更為簡單，軸向尺寸大大縮短，使最終懸掛于車輪中心一側的汽油機減少突出。
應當指出的是本發明的附圖采用了簡化結構，各轉動副之間的軸承等結構均未標出。而且附圖僅僅表示了本發明原理，在此原理上還可以做出許多變動，均應視為本發明權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種直接驅動車輪的傳動裝置，其中包括一個與固定在車輪中心一側的汽油機的曲軸箱相聯的齒輪箱(101)，所述汽油機的曲柄軸(102)和固定在車叉上的空心輪軸(103)相互平行且均伸入所述齒輪箱(101)內，在所述輪軸(103)上設置有一個輪轂(52)，所述輪轂(52)通過設置在其兩端的軸承(114)支承繞所述輪軸(103)轉動，該裝置還包括一個從所述輪轂(52)一端中伸出進而伸入到所述齒輪箱(101)內并可繞所述輪軸(103)轉動的伸出部(63)、一套可將踏行時的扭矩傳遞到所述輪轂(52)上的位于所述輪轂(52)另一端的自行車飛輪(50)、一個可將所述輪轂(52)上的啟動扭矩通過一個機械離合器(F)傳遞到所述伸出部(63)上的撥叉套(62)，所述撥叉套的運動可通過所述空心軸(103)之壁上大體中部開孔中的挺桿(64)控制，在所述齒輪箱(101)內的所述輪軸(103)上設置有一個可繞其轉動的大圓柱齒輪(11)，所述大圓柱齒輪(11)與設置在所述曲柄軸(102)上的一個小圓柱齒輪(12)構成圓柱齒輪副(A)，其特征在于該裝置在所述曲柄軸(102)上設置有一套可以將來自所述小圓柱齒輪(12)上的啟動扭矩傳遞到所述曲柄軸(102)上的第一單向超越離合器(B)以及一套可以將所述曲柄軸(102)上的輸出扭矩傳遞到所述小圓柱齒輪(12)上的離心離合器(D)，在所述齒輪箱(101)內所述大圓柱齒輪(11)固定地聯接在所述伸出部(63)上，在所述大圓柱齒輪(11)靠近所述輪轂(52)的一側并排設置有一套行星齒輪減速機構(C)，其中心輪(35)固定地聯接在所述伸出部(63)上，其內齒圈(32)固定地聯接在所述齒輪箱(101)上，位于所述中心輪(35)和所述內齒圈(32)之間的若干行星輪(34)帶動一個轉臂(31)，所述轉臂(31)可轉動地設置在所述伸出部(63)上并延伸至所述伸出部(63)與所述輪轂(52)內壁之間的空間內，該裝置還包括一套可以將來自所述轉臂(31)上的輸出扭矩傳遞到所述輪轂(52)上的第二單向超越離合器(P)，在所述輪轂(52)內所述挺桿(64)控制撥叉套(62)使所述機械離合器(F)實現離合動作的運動是由擋銷(73)、運動體(71)和與所述撥叉套(62)相互作用的彈簧(72)共同作用實現的。所述機械離合器(F)是一種可將所述輪轂(52)上的啟動扭矩單向傳遞到所述伸出部(63)上的單向超越端面離合器。
2.如權利要求1所述的傳動裝置，其特征在于所述第一單向超越離合器(B)是一個與所述小圓柱齒輪(12)固定地聯接的可轉動地設置在所述曲柄軸(102)上的主動件(21)和一個與所述曲柄軸(102)固定地聯接的可轉動地設置在所述曲柄軸(102)上的主動件(21)和一個與所述曲柄軸(102)固定地聯接的被動件(22)以及位于所述主動件(21)與所述被動件(22)之間的媒介體(23)構成的。
3.如權利要求1所述的傳動裝置，其特征在于所述離心離合器(D)是由設置在所述被動件(22)上的若干離心體(41)與一個固定地聯接在所述主動件(21)上的外碟(42)構成的。
4.如權利要求1或2或3所述的傳動裝置，其特征在于所述第一單向超越離合器(B)為摩擦式單向超越離合器，所述媒介體(23)為若干滾柱，所述主動件(21)為內星輪結構。
5.如權自利要求1或2或3所述的傳動裝置，其特征在于所述第一單向超越離合器(B)為端齒式棘輪的嚙合式單向超越離合器，所述媒介體(23)為至少一個棘爪。
6.如權利要求1或2或3所述的傳動裝置，其特征在于所述第二單向超越離合器(P)為以所述轉臂(31)為主動件，以所述輪轂(52)為被動件和位于所述主動件與所述被動件之間的媒介體(93)構成的摩擦式單向超越離合器。
7.如權利要求7所述的傳動裝置，其特征在于所述單向超越離合(P)的所述媒介體(93)為若干滾柱，所述轉臂為內星輪結構。
8.如權利要求1或2或3所述的傳動裝置，其特征在于所述彈簧(72)是套在所述輪軸(103)上的。
全文摘要
本發明提供了一種直接驅動車輪的傳動裝置，可廣泛用于機踏兩用車輪或助力車上，該裝置可將汽油機動力直接輸入車輪，并可實現機動與踏行的自動轉換。由于該裝置結構的合理性，使其可靠性大大提高，同時消除了轉動裝置零部件相互間的相對高速運動，改善了傳動裝置的潤滑狀態，減少了不必要的磨損。
文檔編號F02B1/04GK1088883SQ9211183
公開日1994年7月6日 申請日期1992年12月30日 優先權日1992年12月30日
發明者劉文志, 劉建賓 申請人:劉文志, 劉建賓