本實用新型涉及自行車部件技術領域,特別是涉及一種自行車變速器。
背景技術:
現(xiàn)有技術中,自行車因其具有的環(huán)保、輕便、健身等功能,任然是廣泛被采用的一種交通工具。
為便于適應自行車行駛的路況及便于匹配騎行者的踏頻等,越來越多的自行車采用了多檔位設計,即騎行者在騎行過程中,為適應不同路況,如平路、上坡,或為適應騎行者的體能,在相同踏頻下,通過換檔調(diào)節(jié)??色@得不同的行駛速度。現(xiàn)有技術中,以上換擋多通過一根或兩根拉線,撥動鏈條與設置于后輪上的不同齒輪嚙合的形式實現(xiàn),以上結構可實現(xiàn)多級變速,同時還具有成本低廉的優(yōu)點。但以上調(diào)速結構在使用時,仍然有諸多問題需要騎行者注意,如上陡坡自行車已經(jīng)車速嚴重下降時再換檔位,對鏈條損害相當大;下陡坡時再換檔位,容易“踏空”,也摔車隱患?,F(xiàn)有技術中的自行車變速機構有待于進一步優(yōu)化。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術中自行車的調(diào)速結構在使用時,仍然有諸多問題需要騎行者注意,如上陡坡自行車已經(jīng)車速嚴重下降時再換檔位,對鏈條損害相當大;下陡坡時再換檔位,容易“踏空”,也摔車隱患?,F(xiàn)有技術中的自行車變速機構有待于進一步優(yōu)化的問題,本實用新型提供了一種自行車變速器。
本實用新型提供的自行車變速器通過以下技術要點來解決問題:自行車變速器,包括機架及固定于機架上的齒輪變速器,所述齒輪變速器包括輸入中心軸、中間軸及輸出中心軸,且輸入中心軸、中間軸及輸出中心軸三者相互平行, 所述輸入中心軸及輸出中心軸上均設置有兩個傳動齒輪;
輸入中心軸上的兩個傳動齒輪與輸入中心軸間隙配合,輸入中心軸上兩個傳動齒輪相鄰的端面上均設置有端面齒,輸入中心軸上兩個傳動齒輪之間還設置有滑移齒輪,輸入中心軸上的滑移齒輪的兩個端面上均設置有端面齒,輸入中心軸上的滑移齒輪同步于輸入中心軸轉動,輸入中心軸上的滑移齒輪可沿著輸入中心軸的軸線方向滑動;
輸出中心軸上的兩個傳動齒輪與輸出中心軸間隙配合,輸出中心軸上兩個傳動齒輪相鄰的端面上均設置有端面齒,輸出中心軸上兩個傳動齒輪之間還設置有滑移齒輪,輸出中心軸上的滑移齒輪的兩個端面上均設置有端面齒,輸出中心軸上的滑移齒輪同步于輸出中心軸轉動,輸出中心軸上的滑移齒輪可沿著輸出中心軸的軸線方向滑動;
所述中間軸位于輸入中心軸與輸出中心軸之間,所述中間軸上固定有至少兩個傳動齒輪,輸入中心軸上的兩個傳動齒輪分別與中間軸上不同的傳動齒輪齒嚙合,輸出中心軸上的兩個傳動齒輪分別與中間軸上不同的傳動齒輪齒嚙合;
所述中心軸、中間軸及輸出中心軸各自的兩端均通過不同的軸承安裝于機架上;
還包括兩根變檔操作桿,其中的一個變檔操作桿用于驅動輸入中心軸上滑移齒輪向不同方向運動,另一個變檔操作桿用于驅動輸出中心軸上滑移齒輪向不同方向運動。
具體的,以上結構可用于實現(xiàn)四擋變速:如在本結構用于自行車上時,可在輸入中心軸上固定踏板軸或直接在兩端固定腳踏板,在輸出中心軸固定于輪軸上或直接作為輪軸,這樣,在輸入中心軸上滑移齒輪的端面齒不與輸入中心軸上傳動齒輪的端面齒嚙合時,輸入中心軸轉動時,僅有輸入中心軸上的滑移 齒輪同步轉動,若輸入中心軸上的兩個傳動齒輪分別位于輸入中心軸的左端和右端,當通過變檔操作桿,致使輸入中心軸上的滑移齒輪向左運動或向右運動與輸入中心軸左端的傳動齒輪端面齒嚙合時或右端的傳動齒輪端面齒嚙合時,輸入中心軸均可帶動中間軸轉動,此情況下中間軸帶動輸出中心軸上的兩個傳動齒輪轉動,此時輸出中心軸不轉動,而通過變檔操作桿,致使輸出中心軸上的滑移齒輪向左運動或向右運動與輸出中心軸左端的傳動齒輪端面齒嚙合時或右端的傳動齒輪端面齒嚙合時,輸出中心軸轉動,這樣,輸入中心軸上的滑移齒輪即有兩個嚙合狀態(tài),即與左邊的傳動齒輪嚙合或者與右邊的傳動齒輪嚙合,輸出中心軸上的滑移齒輪即有兩個嚙合狀態(tài),即與左邊的傳動齒輪嚙合或者與右邊的傳動齒輪嚙合,這樣,由輸入中心軸到輸出中心軸即有四種齒嚙合狀態(tài),達到實現(xiàn)四擋變速的目的。
以上結構為自行車提供了一種一體化的變速箱,本變速箱可用于人力三輪車的變速;本變速箱可不匹配鏈條或僅需要匹配較短的鏈條,這樣,可大大減小自行車上變速箱的故障率;本變速箱由于滑移齒輪與對應傳動齒輪上的端面齒脫離和嚙合速度快,這樣,可大大減小換擋時間,同時,滑移齒輪與對應傳動齒輪上的端面齒脫離和嚙合狀態(tài)唯一,可有效避免自行車上變速器換擋不到位情況。
更進一步的技術方案為:
作為一種便于實現(xiàn)將傳動齒輪、滑移齒輪均封裝在一個盒體內(nèi),利于齒輪、滑移齒輪使用壽命及本結構中各零部件之間配合精度的技術方案,所述機架包括上箱體及下箱體,所述上箱體與下箱體螺栓連接,所述軸承安裝于上箱體或下箱體上,且上箱體與下箱體的連接面上還設置有密封圈。本方案中,可對箱體內(nèi)的傳動齒輪及滑移齒輪采用飛濺潤滑的方式。
為便于實現(xiàn)傳動齒輪與對應端面齒形成齒嚙合,所述傳動齒輪及滑移齒輪上的端面齒截面均呈鋸齒狀,且傳動齒輪及滑移齒輪上的端面齒均有多個,傳動齒輪及滑移齒輪上的端面齒均在各自的端面上呈環(huán)狀均布。
在本變速器體積一定的情況下,為便于獲得更大的傳動比,所述中間軸上設置有三個傳動齒輪,中間軸上的三個傳動齒輪均齒嚙合有位于輸入中心軸或輸出中心軸上的傳動齒輪。這樣,就可通過在中心軸上設置三個不同的傳動齒輪,其中的一個傳動齒輪與輸入中心軸上的一個傳動齒輪、輸出中心軸上的一個傳動齒輪同時齒嚙合,中間軸另外兩個傳動齒輪中,其中的一個與輸入中心軸上的一個傳動齒輪齒嚙合,另一個與輸出中心軸上的一個傳動齒輪齒嚙合,這樣,可在某一檔位情況下,獲得較大的變速比。
作為一種具體的滑移齒輪結構及其與輸出中心軸連接或與輸入中心軸連接的具體實現(xiàn)形式,所述輸入中心軸及輸出中心軸均為花鍵軸,所述滑移齒輪上均設置有花鍵孔,所述花鍵孔與對應花鍵軸花鍵連接。
作為一種成本低,使用壽命長的軸承形式,所述軸承均為深溝球軸承。
更進一步的,在輸入中心軸及輸出中心軸上均設置限位擋塊,以上限位擋塊用于限定對應傳動齒輪在輸入中心軸或輸出中心軸軸線上的位置,作為本領域技術人員,以上限位擋塊可以是軸肩、軸用彈性擋圈等。
以上變檔操作桿可以是一根在拉線或其他動力裝置作用下,可沿著輸入中心軸或輸出中心軸軸線運動的拔桿、撥叉,也可以設置為是一根在拉線或其他動力裝置作用下,端部可左右擺動的擺桿。
本實用新型具有以下有益效果:
以上結構為自行車提供了一種一體化的變速箱,本變速箱可用于人力三輪車的變速;本變速箱可不匹配鏈條或僅需要匹配較短的鏈條,這樣,可大大減 小自行車上變速箱的故障率;本變速箱由于滑移齒輪與對應傳動齒輪上的端面齒脫離和嚙合速度快,這樣,可大大減小換擋時間,同時,滑移齒輪與對應傳動齒輪上的端面齒脫離和嚙合狀態(tài)唯一,可有效避免自行車上變速器換擋不到位情況。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的自行車變速器一個具體實施例的主視剖視圖;
圖2是本實用新型所述的自行車變速器一個具體實施例的俯視剖視圖。
圖中的編號依次為:1、上箱體,2、滑移齒輪,3、輸入中心軸,4、下箱體,5、傳動齒輪,6、變檔操作桿,7、中間軸,8、輸出中心軸,9、軸承,10、踏板軸,11、輪軸。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明,但是本實用新型的結構不僅限于以下實施例。
實施例1:
如圖1和圖2所示,自行車變速器,包括機架及固定于機架上的齒輪變速器,所述齒輪變速器包括輸入中心軸3、中間軸7及輸出中心軸8,且輸入中心軸3、中間軸7及輸出中心軸8三者相互平行,所述輸入中心軸3及輸出中心軸8上均設置有兩個傳動齒輪5;
輸入中心軸3上的兩個傳動齒輪5與輸入中心軸3間隙配合,輸入中心軸3上兩個傳動齒輪5相鄰的端面上均設置有端面齒,輸入中心軸3上兩個傳動齒輪5之間還設置有滑移齒輪2,輸入中心軸3上的滑移齒輪2的兩個端面上均設置有端面齒,輸入中心軸3上的滑移齒輪2同步于輸入中心軸3轉動,輸入中心軸3上的滑移齒輪2可沿著輸入中心軸3的軸線方向滑動;
輸出中心軸8上的兩個傳動齒輪5與輸出中心軸8間隙配合,輸出中心軸8上兩個傳動齒輪5相鄰的端面上均設置有端面齒,輸出中心軸8上兩個傳動齒輪5之間還設置有滑移齒輪2,輸出中心軸8上的滑移齒輪2的兩個端面上均設置有端面齒,輸出中心軸8上的滑移齒輪2同步于輸出中心軸8轉動,輸出中心軸8上的滑移齒輪2可沿著輸出中心軸8的軸線方向滑動;
所述中間軸7位于輸入中心軸3與輸出中心軸8之間,所述中間軸7上固定有至少兩個傳動齒輪5,輸入中心軸3上的兩個傳動齒輪5分別與中間軸7上不同的傳動齒輪5齒嚙合,輸出中心軸8上的兩個傳動齒輪5分別與中間軸7上不同的傳動齒輪5齒嚙合;
所述中心軸、中間軸7及輸出中心軸8各自的兩端均通過不同的軸承9安裝于機架上;
還包括兩根變檔操作桿6,其中的一個變檔操作桿6用于驅動輸入中心軸3上滑移齒輪2向不同方向運動,另一個變檔操作桿6用于驅動輸出中心軸8上滑移齒輪2向不同方向運動。
具體的,以上結構可用于實現(xiàn)四擋變速:如在本結構用于自行車上時,可在輸入中心軸3上固定踏板軸10或直接在兩端固定腳踏板,在輸出中心軸8固定于輪軸11上或直接作為輪軸11,這樣,在輸入中心軸3上滑移齒輪2的端面齒不與輸入中心軸3上傳動齒輪5的端面齒嚙合時,輸入中心軸3轉動時,僅有輸入中心軸3上的滑移齒輪2同步轉動,若輸入中心軸3上的兩個傳動齒輪5分別位于輸入中心軸3的左端和右端,當通過變檔操作桿6,致使輸入中心軸3上的滑移齒輪2向左運動或向右運動與輸入中心軸3左端的傳動齒輪5端面齒嚙合時或右端的傳動齒輪5端面齒嚙合時,輸入中心軸3均可帶動中間軸7轉動,此情況下中間軸7帶動輸出中心軸8上的兩個傳動齒輪5轉動,此時輸出中心軸8不轉動,而通過 變檔操作桿6,將輸出中心軸8上的滑移齒輪2向左運動或向右運動與輸出中心軸8左端的傳動齒輪5端面齒嚙合時或右端的傳動齒輪5端面齒嚙合時,輸出中心軸8轉動,這樣,輸入中心軸3上的滑移齒輪2即有兩個嚙合狀態(tài),即與左邊的傳動齒輪5嚙合或者與右邊的傳動齒輪5嚙合,輸出中心軸8上的滑移齒輪2即有兩個嚙合狀態(tài),即與左邊的傳動齒輪5嚙合或者與右邊的傳動齒輪5嚙合,這樣,由輸入中心軸3到輸出中心軸8即有四種齒嚙合狀態(tài),達到實現(xiàn)四擋變速的目的。
以上結構為自行車提供了一種一體化的變速箱,本變速箱可用于人力三輪車的變速;本變速箱可不匹配鏈條或僅需要匹配較短的鏈條,這樣,可大大減小自行車上變速箱的故障率;本變速箱由于滑移齒輪2與對應傳動齒輪5上的端面齒脫離和嚙合速度快,這樣,可大大減小換擋時間,同時,滑移齒輪2與對應傳動齒輪5上的端面齒脫離和嚙合狀態(tài)唯一,可有效避免自行車上變速器換擋不到位情況。
實施例2:
如圖1和圖2所示,本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定:更進一步的技術方案為:
作為一種便于實現(xiàn)將傳動齒輪5、滑移齒輪2均封裝在一個盒體內(nèi),利于齒輪、滑移齒輪2使用壽命及本結構中各零部件之間配合精度的技術方案,所述機架包括上箱體1及下箱體4,所述上箱體1與下箱體4螺栓連接,所述軸承9安裝于上箱體1或下箱體4上,且上箱體1與下箱體4的連接面上還設置有密封圈。本方案中,可對箱體內(nèi)的傳動齒輪5及滑移齒輪2采用飛濺潤滑的方式。
為便于實現(xiàn)傳動齒輪5與對應端面齒形成齒嚙合,所述傳動齒輪5及滑移齒輪2上的端面齒截面均呈鋸齒狀,且傳動齒輪5及滑移齒輪2上的端面齒均有多個,傳動齒輪5及滑移齒輪2上的端面齒均在各自的端面上呈環(huán)狀均布。
在本變速器體積一定的情況下,為便于獲得更大的傳動比,所述中間軸7上設置有三個傳動齒輪5,中間軸7上的三個傳動齒輪5均齒嚙合有位于輸入中心軸3或輸出中心軸8上的傳動齒輪5。這樣,就可通過在中心軸上設置三個不同的傳動齒輪5,其中的一個傳動齒輪5與輸入中心軸3上的一個傳動齒輪5、輸出中心軸8上的一個傳動齒輪5同時齒嚙合,中間軸7另外兩個傳動齒輪5中,其中的一個與輸入中心軸3上的一個傳動齒輪5齒嚙合,另一個與輸出中心軸8上的一個傳動齒輪5齒嚙合,這樣,可在某一檔位情況下,獲得較大的變速比。
作為一種具體的滑移齒輪2結構及其與輸出中心軸8連接或與輸入中心軸3連接的具體實現(xiàn)形式,所述輸入中心軸3及輸出中心軸8均為花鍵軸,所述滑移齒輪2上均設置有花鍵孔,所述花鍵孔與對應花鍵軸花鍵連接。
實施例3:
本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上對本案作進一步限定,如圖1和圖2所示,作為一種成本低,使用壽命長的軸承9形式,所述軸承9均為深溝球軸承。
更進一步的,在輸入中心軸3及輸出中心軸8上均設置限位擋塊,以上限位擋塊用于限定對應傳動齒輪5在輸入中心軸3或輸出中心軸8軸線上的位置,作為本領域技術人員,以上限位擋塊可以是軸肩、軸用彈性擋圈等。
以上變檔操作桿6可以是一根在拉線或其他動力裝置作用下,可沿著輸入中心軸3或輸出中心軸8軸線運動的拔桿、撥叉,也可以設置為是一根在拉線或其他動力裝置作用下,端部可左右擺動的擺桿。
以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明,不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他 實施方式,均應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。