專利名稱：自行車后軸內(nèi)三速推式控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自行車變速器，尤其是一種自行車后軸內(nèi)變速器的改進(jìn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過下列技術(shù)方案來解決一種自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，外殼的兩端設(shè)有花盤和帶防塵圈的左、右棘座，左棘座與外殼左旋螺紋連接，右棘座與外殼之間設(shè)置緊配的彈道座，并以鋼球形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，左棘座同時(shí)與抱閘配套連接，右棘座上設(shè)有鏈輪，由設(shè)在右棘座凹槽中的銷簧作軸向定位；外殼中心設(shè)有由左右軸套支承的軸輥，左、右棘座相對(duì)軸輥可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸輥內(nèi)設(shè)有受操縱器控制的調(diào)速機(jī)構(gòu)，軸輥中部的太陽輪與行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)互相嚙合傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置受調(diào)速機(jī)構(gòu)控制形成多檔輸出轉(zhuǎn)速的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右棘座相對(duì)軸輥的轉(zhuǎn)動(dòng)連接即在兩者之間設(shè)置由止推環(huán)定位的滾動(dòng)軸承，而止推環(huán)通過支承軸輥的并與軸輥螺接的左右軸套和緊定螺母作軸向限位。
所述的抱閘可以是線式抱閘或桿式抱閘或普通式抱閘或連桿式抱閘。
所述的軸輥為管狀零件，其中部軸頸設(shè)有太陽輪，兩側(cè)開有通過軸心的鍵形通孔。
所述的調(diào)速機(jī)構(gòu)安裝在軸輥內(nèi)，包括自左至右的緊定螺釘、彈簧、左右兩活銷、中間推桿、外推桿，左右兩活銷分別壓入套裝在軸輥上的左、右調(diào)速套中，并限定其在軸輥鍵形通孔內(nèi)滑動(dòng)。
所述的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一行星架，緊配在行星架兩側(cè)軸孔中的有3個(gè)圓周均布的行星軸，行星軸上套裝有行星齒輪，該行星齒輪既與外殼內(nèi)的內(nèi)齒輪嚙合又與軸輥上的太陽輪嚙合。
所述的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的太陽輪、內(nèi)齒輪和行星齒輪均采用變齒厚漸開線齒輪，模數(shù)M＝1，嚙合角α＝28°12′。
所述的離合機(jī)構(gòu)設(shè)置在外殼內(nèi)、行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右對(duì)稱位置，包括左、右一對(duì)長棘爪、一對(duì)短棘爪，通過兩棘爪銷分別固定在左、右棘座中，左右內(nèi)棘圈安裝在左右外棘圈內(nèi)，左棘座一側(cè)的短棘爪與內(nèi)棘圈咬合，長棘爪與外棘圈咬合；右棘座一側(cè)的短棘爪與外棘圈咬合，長棘爪與內(nèi)棘圈咬合；在左或右棘座與長或短棘爪之間，以及左或右棘座與短或長棘爪之間分別安裝有作用在長、短棘爪上的棘爪簧。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了價(jià)廉的滾動(dòng)軸承來取代鋼球，簡化了兩滾動(dòng)結(jié)合部位鋼碗的制造難度，使左、右棘座和左右軸套在材質(zhì)上可改用價(jià)廉的45鋼，從而使制造成本降低；滾動(dòng)軸承不僅價(jià)廉，且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性好，承載能力大，不易損壞，使整個(gè)機(jī)構(gòu)使用壽命延長。
參見


圖1-2，自行車后軸內(nèi)三速推式控制器之外殼15與兩端的花盤8連體，由無縫鋼管模壓成形，既降低成本又提高結(jié)合強(qiáng)度，花盤上加工有開通的輻條擋頭孔35和兩側(cè)的輻條孔36，輻條擋頭孔35略大于輻條擋頭尺寸，取Φ4.5毫米，輻條孔36略大于輻條尺寸，取Φ2.3毫米。拆卸或裝配輻條時(shí)不必拆卸鋼圈即可直接進(jìn)行串接，大大簡化了操作程序，裝輻條時(shí)先將輻條擋頭穿過擋頭孔，然后移至輻條孔再緊固。
外殼15的兩端設(shè)有帶防塵圈6的由45鋼制作的左、右棘座7、21，左棘座7以左旋細(xì)牙螺紋連接，維修時(shí)可拆卸；右棘座21以鋼球18相對(duì)彈道座17形成轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系，而彈道座緊配在外殼軸孔內(nèi)。
左棘座7的左端與抱閘34配套右旋螺紋連接，規(guī)格尺寸為M35×1，與國家定型產(chǎn)品線式抱閘或桿式抱閘或普通式抱閘或連桿式抱閘相螺接，以提高自行車安全性。左、右端之間以中間錐體過渡，保證與輻條之間有足夠的間隙位置。
右棘座21上有環(huán)形凹槽，內(nèi)設(shè)有銷簧20，用來軸向定位設(shè)在右棘座肩胛處的互相咬合的鏈輪19，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞?；ūP與鏈輪之間設(shè)有防護(hù)罩26，以保護(hù)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系零件。
外殼15中心設(shè)有由45鋼制作的左右軸套5支承的軸輥1，左、右棘座相對(duì)軸輥可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，即在兩者之間設(shè)置由止推環(huán)23定位的滾動(dòng)軸承24(6000ZZ)，滾動(dòng)軸承承載負(fù)荷大，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性好，價(jià)格便宜，直接從市場購買。止推環(huán)通過支承軸輥的并與軸輥螺接的左右軸套5和緊定螺母4作軸向限位。
軸輥1內(nèi)設(shè)有受外部操縱器控制的調(diào)速機(jī)構(gòu)，軸輥中部的太陽輪28與外殼15內(nèi)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚙合傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置受調(diào)速機(jī)構(gòu)控制形成多檔輸出轉(zhuǎn)速的離合機(jī)構(gòu)。
軸輥1為管狀零件，其中部軸頸設(shè)有太陽輪28，可以是連體結(jié)構(gòu)或通過過盈配合安裝，本實(shí)施例采用連體結(jié)構(gòu)，兩側(cè)開有通過軸心的鍵形通孔32。
調(diào)速機(jī)構(gòu)安裝在軸輥1內(nèi)，包括自左至右的緊定螺釘2、彈簧3、左右兩活銷31、中間推桿27、外推桿22，左右調(diào)速套33具有與活銷31緊配的配合孔，活銷緊壓入該孔并穿過軸輥的鍵形通孔32。通過操縱器控制外推桿22使活銷31帶動(dòng)調(diào)速套33在限定的鍵形通孔32長度內(nèi)滑動(dòng)，達(dá)到速度調(diào)節(jié)目的，由于調(diào)速套前端為錐體結(jié)構(gòu)，滑入容易，不管自行車處于靜止?fàn)顟B(tài)或高速運(yùn)行狀態(tài)，均可進(jìn)行調(diào)速。調(diào)速機(jī)構(gòu)是采用調(diào)速套33改變在內(nèi)三速控制器上的位置，達(dá)到三種不同傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)，速比快檔1.33∶1，中檔1∶1，慢檔0.75∶1。
行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用3個(gè)行星齒輪14同時(shí)傳遞載荷，使功率分流并合理地采用了內(nèi)嚙合的機(jī)構(gòu)。它的行星架30內(nèi)裝有同時(shí)與軸輥上的太陽輪28和內(nèi)齒輪13相嚙合的3個(gè)行星齒輪14，行星齒輪安裝在行星軸29上與其動(dòng)配連接，而行星軸的兩端緊配在行星架30上，內(nèi)齒輪13和行星架30兩側(cè)加工有凹形槽。可與離合機(jī)構(gòu)中的內(nèi)、外棘圈12、10的一個(gè)端面上的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)相咬合。
為提高齒輪的承載能力和心部機(jī)械性能，本實(shí)用新型行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪28、內(nèi)齒輪13和行星齒輪14均采用變齒厚漸開線齒輪，取模數(shù)M＝1，嚙合角α＝28°12′。以便采用已研制成功的等離子滲金屬熱處理技術(shù)，使普通鋼材處理后表面形成的合金元素含量從百分之幾到百分之九十，滲層厚度達(dá)0.20～0.28毫米，使齒輪具有較高的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，齒面硬度達(dá)HV＞660，且溫度低變形量極小，使普通鋼的表面形成高速鋼具有的高疲勞強(qiáng)度、高耐磨性、高心部機(jī)械性能特點(diǎn)，提高了承載能力和使用壽命。
離合機(jī)構(gòu)設(shè)置在外殼15內(nèi)、行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右對(duì)稱位置，是棘爪式超越離合器機(jī)構(gòu)，采用內(nèi)齒式棘圈結(jié)構(gòu)，依靠棘圈與棘爪嚙合的牙面來傳遞動(dòng)力，作為防止逆轉(zhuǎn)和間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。它包括左、右一對(duì)長棘爪9、一對(duì)短棘爪11，通過兩棘爪銷16分別固定在左、右棘座7、21中，內(nèi)棘圈13裝在外棘圈10內(nèi)，內(nèi)、外棘圈的一個(gè)端面上均具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，可與內(nèi)齒輪、行星架兩側(cè)的凹形槽互相咬合。左棘座7上的短棘爪11與內(nèi)棘圈12咬合，長棘爪9與外棘圈10咬合；右棘座21上的短棘爪11與外棘圈10咬合，長棘爪9與內(nèi)棘圈12咬合；在左或右棘座與長或短棘爪之間、以及左或右棘座與短或長棘爪之間分別裝有始終作用在長、短棘爪上的棘爪簧25，它使長、短棘爪繞棘爪銷向外彈開。
需要調(diào)速時(shí)控制外操縱器，推動(dòng)外推桿，經(jīng)中間推桿、活銷推動(dòng)調(diào)速套，根據(jù)調(diào)速套所處的不同位置，使長棘爪全咬合或一端咬合一端放開或全放開三種狀態(tài)，形成三種不同速度。當(dāng)調(diào)速套處于右端極限位置時(shí)，長棘爪全咬合為快檔傳動(dòng)；當(dāng)調(diào)速套處于活動(dòng)范圍中間位置時(shí)，左棘座中的長棘爪放開，右棘座中的長棘爪咬合，為中檔傳動(dòng)；當(dāng)調(diào)速套處在左端極限位置時(shí)，長棘爪全放開為慢檔傳動(dòng)。具體傳動(dòng)關(guān)系如下1.快檔傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)右棘座傳動(dòng)。右棘座中的長棘爪咬合，右邊內(nèi)棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪作自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)，此時(shí)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)并增速，右邊外棘圈打滑，左邊外棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)，左邊內(nèi)棘圈打滑，左棘座中長棘爪咬合，帶動(dòng)左棘座和外殼同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.中檔傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)右棘座轉(zhuǎn)動(dòng)，右棘座中長棘爪咬合帶動(dòng)右邊的內(nèi)棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)，再行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)分兩路，一路左邊內(nèi)棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)，左棘座中的短棘爪咬合，帶動(dòng)左棘座和外殼同步轉(zhuǎn)動(dòng)；另一路行星齒輪作自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)，使內(nèi)齒輪增速，不僅使右邊外棘圈打滑，同時(shí)使左邊長棘爪打開，使左邊外棘圈空轉(zhuǎn)。
3.慢檔傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)右棘座轉(zhuǎn)動(dòng)，使右棘座中的長棘爪放開，右邊內(nèi)棘圈空轉(zhuǎn)，而右邊短棘爪咬合，使右邊外棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)左邊外棘圈空轉(zhuǎn)使左邊長棘爪放開，內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使行星架減速傳動(dòng)，左邊內(nèi)棘圈轉(zhuǎn)動(dòng)使左邊短棘爪咬合，帶動(dòng)左棘座和外殼同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，外殼(15)的兩端設(shè)有花盤(8)和帶防塵圈(6)的左、右棘座(7)、(21)，左棘座(7)與外殼(15)左旋螺紋連接，右棘座(21)與外殼(15)之間設(shè)置緊配的彈道座(17)，并以鋼球(18)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，左棘座同時(shí)與抱閘(34)配套連接，右棘座上設(shè)有鏈輪(19)，由設(shè)在右棘座凹槽中的銷簧(20)作軸向定位；外殼中心設(shè)有由左右軸套(5)支承的軸輥(1)，左、右棘座相對(duì)軸輥可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸輥(1)內(nèi)設(shè)有受操縱器控制的調(diào)速機(jī)構(gòu)，軸輥中部的太陽輪(28)與行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)互相嚙合傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置受調(diào)速機(jī)構(gòu)控制形成多檔輸出轉(zhuǎn)速的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右棘座(7)、(21)相對(duì)軸輥(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接即在兩者之間設(shè)置由止推環(huán)(23)定位的滾動(dòng)軸承(24)，而止推環(huán)通過支承軸輥的并與軸輥螺接的左右軸套(5)和緊定螺母(4)作軸向限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的抱閘(34)可以是線式抱閘或桿式抱閘或普通式抱閘或連桿式抱閘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的軸輥(1)為管狀零件，其中部軸頸設(shè)有太陽輪(28)，兩側(cè)開有通過軸心的鍵形通孔(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的調(diào)速機(jī)構(gòu)安裝在軸輥(1)內(nèi)，包括自左至右的緊定螺釘(2)、彈簧(3)、左右兩活銷(31)、中間推桿(27)、外推桿(22)，左右兩活銷分別壓入套裝在軸輥上的左右調(diào)速套(33)中，并限定其在軸輥鍵形通孔(32)內(nèi)滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一行星架(30)，緊配在行星架兩側(cè)軸孔中的有3個(gè)圓周均布的行星軸(29)，行星軸上套裝有行星齒輪(14)，該行星齒輪既與外殼內(nèi)的內(nèi)齒輪(13)嚙合又與軸輥上的太陽輪(28)嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的太陽輪(28)、內(nèi)齒輪(13)和行星齒輪(14)均采用變齒厚漸開線齒輪，模數(shù)M＝1，嚙合角α＝28°12′。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，其特征在于所述的離合機(jī)構(gòu)設(shè)置在外殼(15)內(nèi)、行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左、右對(duì)稱位置，包括左、右一對(duì)長棘爪(9)、一對(duì)短棘爪(11)，通過兩棘爪銷(16)分別固定在左、右棘座(7)、(21)中，左右內(nèi)棘圈(12)安裝在左右外棘圈(10)內(nèi)，左棘座(7)一側(cè)的短棘爪(11)與內(nèi)棘圈(12)咬合，長棘爪(9)與外棘圈(10)咬合；右棘座(21)一側(cè)的短棘爪(11)與外棘圈(10)咬合，長棘爪(9)與內(nèi)棘圈(12)咬合；在左或右棘座與長或短棘爪之間，以及左或右棘座與短或長棘爪之間分別安裝有作用在長、短棘爪上的棘爪簧(25)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種自行車后軸內(nèi)三速推式控制器，由外殼、花盤、軸輥、左、右棘座、鏈輪、調(diào)速機(jī)構(gòu)、行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)等組成，通過對(duì)調(diào)速機(jī)構(gòu)的推式控制形成快、中、慢三檔輸出轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)體力和路況變化而任意變速。本實(shí)用新型的左、右棘座相對(duì)軸輥的轉(zhuǎn)動(dòng)連接采用由止推環(huán)定位的滾動(dòng)軸承，從而簡化左、右棘座和左右軸套的加工工藝，可采用價(jià)廉的45鋼，使制造成本降低，滾動(dòng)軸承不僅價(jià)廉而且承載力大，不易損壞，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性好，延長使用壽命。
文檔編號(hào)B62M11/16GK2578223SQ0226714
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月11日
發(fā)明者孫鐵峰 申請(qǐng)人:孫鐵峰