專利名稱：自行車傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車傳動裝置，更具體地說，涉及這樣一種傳動裝置，其取消了自行車中傳遞動力的鏈條，通過設(shè)置變速主動部和變速從動軸部，能以較小的腳踏力驅(qū)動自行車。
背景技術(shù)：
自行車一般包括分別旋轉(zhuǎn)安裝在車架的前后位置的前后輪；通過騎車者的腳部產(chǎn)生動力的腳踏；以及將腳踏旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動力傳遞給后輪的傳動部件。
此處，傳動部件具有靠近腳踏的主動鏈輪，帶棘輪機(jī)構(gòu)、僅以單方向傳遞動力的從動鏈輪，以及連接主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條。
在從動鏈輪上安裝棘輪機(jī)構(gòu)，使其僅以單方向與后輪嚙合。
根據(jù)具有上述技術(shù)構(gòu)成的一般的自行車，當(dāng)腳踏向一個方向，即向前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)時，通過連接主動鏈輪與從動鏈輪的鏈條，把旋轉(zhuǎn)力傳遞給后輪，從而僅向前驅(qū)動自行車。
由于騎車者只能向前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)腳踏，因此，長期使用會引起腿部肌肉的不均衡發(fā)達(dá)。
同時，由于不斷重復(fù)相同動作，不但使人感到單調(diào)，而且容易積累疲勞，并且在騎車過程中無法放松疲勞肌肉。
按照這里現(xiàn)有的驅(qū)動裝置，若停止腳踏的旋轉(zhuǎn)或使腳踏倒轉(zhuǎn)，使主動鏈輪和鏈條反轉(zhuǎn)，但由于單向棘輪機(jī)構(gòu)切斷動力傳遞，導(dǎo)致從動鏈輪空反轉(zhuǎn)。
此外還公開了用于改善自行車傳動的變速裝置，該裝置已經(jīng)被安裝在一些輪椅和帶腳踏的兒童玩具車等上面。
近來，開發(fā)和使用的不僅有一般的變速裝置，其把具有不同直徑的齒輪安裝在前后輪的軸上，通過改變傳動鏈條在這些齒輪上的位置而實現(xiàn)變速；而且，還有在自行車等后輪的花鼓內(nèi)安裝變速裝置，通過將小齒輪設(shè)置在該花鼓內(nèi)來改變齒輪的齒數(shù)比而實現(xiàn)變速。
但所有這些前述的現(xiàn)有變速裝置存在的共同問題是他們的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此重量和體積大，整體耐久性差。
另外，現(xiàn)有自行車大部分是通過鏈條來傳遞動力的，因此使用過程中容易發(fā)生褲腳或裙子被挾進(jìn)去的現(xiàn)象。
而且，對于舊自行車，在行走過程中還會掉鏈，使騎車者不得不停下來將鏈條重新掛在鏈輪上，不僅浪費時間，還會弄臟手和衣服。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是考慮到上述問題而提出的。本發(fā)明的目的是提供一種傳動裝置，其去掉了自行車中的傳動鏈條，通過設(shè)置變速主動部和變速從動軸部，能以較小的腳踏力驅(qū)動自行車。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的自行車傳動機(jī)構(gòu)包括在通過操縱變速桿使由行星齒輪部構(gòu)成的主變速部變速的同時，通過冕狀鏈輪將旋轉(zhuǎn)力傳遞到后輪的變速主動部，其中旋轉(zhuǎn)力是由作用在自行車腳踏部分的中心齒輪軸上的腳踏力產(chǎn)生；和連接從動軸的變速從動軸部，其通過后滾齒部傳遞變速旋轉(zhuǎn)力，其中該變速旋轉(zhuǎn)力通過二次改變輔助變速部而得以增加，并通過前滾齒部傳遞給后輪鼓軸上的鼓式冕型鏈輪。
根據(jù)本發(fā)明，如果通過踩蹬自行車的變速腳踏在腳踏軸的中心齒輪上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，通過主變速部中的行星齒輪的齒數(shù)差能實現(xiàn)變速，然后該旋轉(zhuǎn)力通過冕狀鏈輪和前滾齒部傳遞到變速從動軸部。
若傳到變速從動軸部上的旋轉(zhuǎn)力在從動軸上的輔助變速部得到選擇性變速之后，該旋轉(zhuǎn)力則通過后滾齒部傳遞給后輪鼓軸上的鼓式冕狀鏈輪。于是無需使用大力氣就能驅(qū)駛自行車。


圖1是本發(fā)明的自行車傳動裝置的立體圖。
圖2是本發(fā)明的自行車傳動裝置的變速主動部和變速從動軸部的側(cè)剖視圖。
圖3是本發(fā)明的行星齒輪部的示圖。
圖4是本發(fā)明的變速從動軸部的另一種實施方式的示圖。
圖5是說明采用鏈條的變速主動部的示圖。
圖6是將本發(fā)明的傳動裝置安裝在自行車架上的實施方式的視圖。
附圖主要部分符號說明2.自行車傳動裝置 4.變速主動部6.變速從動部軸8.中心齒輪 10.腳踏軸 12.行星齒輪14.主變速部 16.變速手動變速桿 18.冕狀鏈輪20.變速銷部 22.多段保持架 24，26，28.1，2，3行星齒輪30.銷室 32，34，36.1，2，3齒圈 38.銷孔40.外殼 42.棘輪 44.棘齒46，48，50.1，2，3變速銷 52.前滾齒部 54.后輪軸56.后軸冕狀鏈輪 58.輔助變速部 60.后滾齒部62.從動軸64.輔助中心齒輪 66.滾珠軸承制動器68.輔助保持架70.輔助行星齒輪 72.嚙合爪74.輔助齒圈 76.輔助變速孔 78.輔助外殼80.輔助變速桿
具體實施例方式
通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)說明將更加清楚地理解本發(fā)明的上述及其他目的，特征及其他優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的自行車傳動裝置的立體圖，圖2是本發(fā)明的自行車傳動裝置的變速主動部和變速從動軸部的側(cè)剖視圖。
圖3是本發(fā)明的行星齒輪部的示圖，而圖6是將傳動裝置安裝在自行車架上的實施方式的視圖。
自行車的傳動裝置(2)包括變速主動部(4)和變速從動軸部(6)。
變速主動部(4)在通過操縱變速桿(16)使由行星齒輪部(12)構(gòu)成的主變速部(14)變速的同時，通過冕狀鏈輪(18)將旋轉(zhuǎn)力傳遞給后輪，其中旋轉(zhuǎn)力是其由作用在自行車中帶中心齒輪(8)的腳踏軸(10)上的腳踏力產(chǎn)生。
上述變速主動部(4)具有主變速部(14)、冕狀鏈輪(18)、和變速銷部(20)。
主變速部(14)包括安裝成通過腳踏的踏力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且?guī)в兄行凝X輪(8)的腳踏軸(10)；第一、第二、和第三組行星齒輪(24，26，28)，其設(shè)置在整體多段保持架(22)上，與腳踏軸(10)的中心齒輪(8)的圓周面嚙合，并且沿軸向排列安裝；行星齒輪部(12)，其具有在多段保持架(22)的外圓周上以不同厚度安裝并使其內(nèi)圓周恰好與第一、第二、和第三組行星齒輪(24，26，28)相嚙合的第一、第二、和第三齒圈(32，34，36)，且在其外圓周上設(shè)置有銷槽(30)；和外殼(40)，其內(nèi)藏行星齒輪部(12)并具有銷孔(38)，通過將銷孔(38)對齊在第一、第二、和第三齒圈(32，34，36)的銷槽(30)上而將其固定。
冕狀鏈輪(18)花鍵連接在主變速部(14)中的行星齒輪部(12)的多段保持架(22)的內(nèi)圓周的一側(cè)。而且，該冕狀鏈輪(18)通過與設(shè)在腳踏軸(10)一側(cè)的棘輪(42)和形成在內(nèi)圓周的棘齒(44)相嚙合而以單方向低速旋轉(zhuǎn)。
變速銷部(20)通常在其一側(cè)連接有第一、第二、和第三變速銷(46，48，50)，通過操縱變速桿(16)使其相對于外殼(40)的銷孔(38)前后移動。
變速從動軸部(6)連接從動軸(62)，并通過后滾齒部(60)傳遞變速旋轉(zhuǎn)力。該變速旋轉(zhuǎn)力通過二次改變輔助變速部(58)得以增加，并通過前滾齒(52)從變速主動部(4)傳遞給后輪鼓軸(54)上的鼓式冕型鏈輪(56)。
變速從動軸部(6)具有前滾齒(52)、從動軸(62)、輔助變速部(58)、和后滾齒(60)。
前滾齒(52)以預(yù)定角度安裝，使得能與變速主動部(4)的冕狀鏈輪(18)嚙合旋轉(zhuǎn)。
從動軸(62)形成預(yù)定長度并裝配到前滾齒(52)上。而且，在從動軸(62)的外圓周的一部分形成有輔助中心齒輪(64)。
輔助變速部(58)包括輔助行星齒輪(70)，其通過由軸承制動器(66)支持其兩側(cè)的輔助保持架(68)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)安裝，并與形成在從動軸(62)的部分外圓周上的輔助中心齒輪(64)在預(yù)定空間內(nèi)嚙合；輔助齒圈(74)，其通過與輔助保持架(68)的外圓周上的輔助行星齒輪(70)相嚙合來旋轉(zhuǎn)裝配，并在其一側(cè)邊緣上具有突出的嚙合爪(72)；以及輔助變速桿(80)，其通過操縱輔助外殼(78)的外圓周上的變速桿(16)而與嚙合爪(72)旋轉(zhuǎn)連接并帶有輔助變速孔(76)，其中輔助外殼設(shè)置在從動軸(62)上，用于內(nèi)藏輔助變速部(58)的輔助齒圈。
后滾齒(60)以花鍵連接到輔助變速部(58)的輔助保持架(68)的一側(cè)，并與后輪鼓軸(54)上的鼓式冕狀鏈輪(56)嚙合。
上述傳動裝置(2)安裝在車架(F)上，而車架的樣式不限定，可進(jìn)行各種改變。
而且，傳動裝置(2)集成在外殼內(nèi)，從而使外觀精美，并可根據(jù)設(shè)計說明書進(jìn)行各種改變。
下面給出了本發(fā)明的操作效果。
當(dāng)騎車者在不變速的情況下踩蹬腳踏時，安裝在腳踏軸(10)一側(cè)的棘輪(42)僅以單向轉(zhuǎn)動，與冕狀鏈輪(18)的棘齒(44)相掛，于是腳踏力傳遞到變速從動軸部(6)的前滾齒部(52)，使自行車以第一速度行進(jìn)。
然后，如果騎車者操縱變速桿(16)，使變速銷部(20)的第一變速銷(48)被壓下并通過外殼上的銷孔(38)與第一齒圈(32)上的銷室(30)結(jié)合，則第一齒圈(32)停轉(zhuǎn)，于是經(jīng)過腳踏軸(10)的旋轉(zhuǎn)力通過中心齒輪(8)傳遞給第一組行星齒輪(24)并使其旋轉(zhuǎn)。
此時第一組行星齒輪(24)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力增加的比中心齒輪(8)的旋轉(zhuǎn)力要大。增加的旋轉(zhuǎn)力傳遞給多段保持架(22)使其旋轉(zhuǎn)。
因此，傳遞給多段保持架(22)的旋轉(zhuǎn)力再傳遞給其一側(cè)具有花鍵齒輪的冕狀鏈輪(18)并使其旋轉(zhuǎn)。這里，由于安裝在腳踏軸(10)上的棘輪(42)的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于棘齒(44)的轉(zhuǎn)速，所以他們并不完全嚙合，可以不受干擾地旋轉(zhuǎn)。
同時，第一組行星齒輪(24)的旋轉(zhuǎn)力通過冕狀鏈輪(18)傳到變速軸部(6)的前滾齒(52)，使從動軸(62)旋轉(zhuǎn)。
因此，如果騎車者操縱變速桿(16)，并選擇性地操縱輔助變速桿(80)，就能獲得上述增加的旋轉(zhuǎn)力。如果輔助變速桿(80)被打開，就能與輔助齒圈(74)的嚙合爪(72)嚙合，使輔助齒圈(74)固定。
然后，如果輔助行星齒輪(70)以輔助中心齒輪(64)為軸旋轉(zhuǎn)，輔助保持架(68)也隨著旋轉(zhuǎn)，使第一組行星齒輪(24)的一次增加旋轉(zhuǎn)力和輔助行星齒輪(70)的二次增加旋轉(zhuǎn)力通過花鍵齒輪連接傳遞給后滾齒(60)。
如上所述，由于在第一和第二步中增加的旋轉(zhuǎn)力通過后滾齒(60)傳遞給后輪鼓軸(54)上的鼓式冕狀鏈輪(56)，因此自行車以增加的旋轉(zhuǎn)力行進(jìn)，不需要大的腳踏力就能實現(xiàn)滿意的車速和安全的行駛。
圖4是本發(fā)明的變速從動軸部的另一種實施方式。參考圖4，省去了從動軸(62)上的輔助變速部(58)，僅在從動軸(62)的兩端分別安裝前后滾齒部(52，60)。
圖5是說明在變速主動部采用鏈條的實施方式。參考圖5，如通過改善變速主動部(4)的冕狀鏈輪(18)而采用鏈條鏈輪(82)，并在后輪的鼓軸(54)上也采用鏈條鏈輪(84)，旋轉(zhuǎn)力也可通過鏈條(86)傳遞給自行車的后輪。
如上所述，只在從動軸(62)上安裝前后滾齒(52，60)或采用鏈條鏈輪(84)和鏈條(86)的方式傳遞動力時，自行車的行駛功能相同，因此不贅述。
工業(yè)實用性本發(fā)明易于實現(xiàn)騎車這的變速意圖，變速幅度大，可以完全滿足騎車這對速度和行走穩(wěn)定性的要求。
另外，由于采用了星輪結(jié)構(gòu)，可減少噪音和提高舒適度，并且可以用較小的踏力提高驅(qū)動效率，因此本發(fā)明的技術(shù)對自行車制造業(yè)和旅游觀光事業(yè)的發(fā)展非常作用。
權(quán)利要求
1.一種自行車傳動裝置，包括變速主動部，在通過操縱變速桿使由行星齒輪部構(gòu)成的主變速部變速的同時，通過冕狀鏈輪將旋轉(zhuǎn)力傳遞給后輪，其中旋轉(zhuǎn)力是由作用在自行車腳踏部分的中心齒輪軸上的腳踏力產(chǎn)生；和連接從動軸的變速從動軸部，其通過后滾齒部傳遞變速旋轉(zhuǎn)力，其中該變速旋轉(zhuǎn)力通過二次改變輔助變速部而得以增加，并通過前滾齒部傳遞給后輪鼓軸上的鼓式冕型鏈輪。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車傳動裝置，其中變速主動部包括主變速部，其包括安裝成通過腳踏的踏力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且?guī)в兄行凝X輪的腳踏軸；第一、第二、和第三組行星齒輪，其設(shè)置在整體多段保持架上，與腳踏軸的中心齒輪的圓周面嚙合，并且沿軸向排列安裝；行星齒輪部，其具有在多段保持架的外圓周上以不同厚度安裝并使其內(nèi)圓周恰好與第一、第二、和第三組行星齒輪相嚙合的第一、第二、和第三齒圈，且在其外圓周上設(shè)置有銷槽；和外殼，其內(nèi)藏行星齒輪部并具有銷孔，通過將銷孔對齊在第一、第二、和第三齒圈的銷槽上而將其固定；冕狀鏈輪，其花鍵連接在主變速部中的行星齒輪部的多段保持架的內(nèi)圓周的一側(cè)，并通過腳踏軸的棘輪和棘齒以單方向旋轉(zhuǎn)；變速銷部，其一側(cè)連接有第一、第二、和第三變速銷，通過操縱變速桿使其相對于外殼的銷孔前后移動。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車傳動裝置，其中變速從動軸部包括輔助變速部，其包括前滾齒，其以預(yù)定角度安裝，能與變速主動部的冕狀鏈輪嚙合旋轉(zhuǎn)；從動軸，其形成預(yù)定長度并裝配到前滾齒上；輔助行星齒輪，其通過由軸承制動器支持其兩側(cè)的輔助保持架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)安裝，并與形成在從動軸的部分外圓周上的輔助中心齒輪在預(yù)定空間內(nèi)嚙合；輔助齒圈，其通過與輔助保持架的外圓周上的輔助行星齒輪相嚙合來旋轉(zhuǎn)裝配，并在其一側(cè)邊緣上具有突出的嚙合爪；和輔助變速桿，其通過操縱輔助外殼的外圓周上的變速桿而與嚙合爪旋轉(zhuǎn)連接并帶有輔助變速孔，其中輔助外殼設(shè)置在從動軸上，用于內(nèi)藏輔助變速部的輔助齒圈；后滾齒，以花鍵連接到輔助變速部的輔助保持架的一側(cè)，并與后輪鼓軸上的鼓式冕狀鏈輪嚙合。
全文摘要
本發(fā)明提供的傳動裝置可以省去自行車中傳遞動力的鏈條，通過設(shè)置變速主動部和變速從動軸部，以較小的踏力便可驅(qū)動自行車。為此，該傳動裝置包括在通過操縱變速桿使由行星齒輪部構(gòu)成的主變速部變速的同時，通過冕狀鏈輪將旋轉(zhuǎn)力傳遞到后輪的變速主動部，其中旋轉(zhuǎn)力是由作用在自行車腳踏部分的中心齒輪軸上的腳踏力產(chǎn)生；和連接從動軸的變速從動軸部，其通過后滾齒部傳遞變速旋轉(zhuǎn)力，其中該變速旋轉(zhuǎn)力通過二次改變輔助變速部而得以增加，并通過前滾齒部傳遞給后輪鼓軸上的鼓式冕型鏈輪。因此，本發(fā)明的效果在于不需要大力氣就能驅(qū)動自行車。
文檔編號B62M11/14GK1539700SQ03131299
公開日2004年10月27日 申請日期2003年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者黃七星 申請人:山地自行車株式會社