專利名稱：軸傳動腳踏車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸傳動腳踏車，尤其是軸傳動自行車。
現(xiàn)有的軸傳動自行車與鏈傳動自行車相比，主要區(qū)別在驅(qū)動裝置。例如CN88205727.8專利所描述的“齒輪傳動新型自行車”，驅(qū)動裝置為“在中軸上裝有圓錐中軸齒輪，后軸上裝有圓錐后軸齒輪，在平叉右側(cè)管內(nèi)裝有一傳動軸，其軸兩端各有與中、后軸齒輪咬合的圓錐齒輪。”它的主要不足在于圓錐齒輪裝配要求較高，兩對圓錐齒輪有四個間隙需配合調(diào)整，尤其拆裝需重調(diào)，較為麻煩不便。齒輪軸向和徑向稍有錯位，其節(jié)錐相交點(diǎn)偏移，嚙合不良。因此，同軸度要求過高，必然在平叉輕微變形(包括強(qiáng)烈顛振的彈性變形)時，不利于順暢傳動。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種至少用一對端面齒輪作傳遞相交軸運(yùn)動，齒輪間隙較易調(diào)整，傳動軸相對于支撐件和齒輪的同軸度要求稍低，平叉輕微變形也能騎行，裝有符合騎行習(xí)慣的定向離合器的軸傳動腳踏車。
本實(shí)用新型的目的由如下方案達(dá)到一種主要包括車架、車閘、鞍座、前叉、前軸、車輪、泥板、衣架等部件及驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置主要由腳蹬、中軸和后軸部件，定向離合器、齒輪、傳動軸及兼作平叉一側(cè)管的殼體等組成，驅(qū)動裝置中的傳動軸(1或51)裝在平叉的一側(cè)管16內(nèi)，該管由平叉接頭(2、17)緊固在中軸齒輪罩11和后軸部位的主動齒輪罩23上，中軸輥9和后輪轂花盤34處分別安裝用作傳遞相交軸運(yùn)動的齒輪(10、31)或(71、31)，且至少有一處安裝端面齒輪(10、31)或31，傳動軸(1或51)的前軸頭(4或54)和后軸頭(18或84)上，分別安裝能與之嚙合的圓錐齒輪或圓柱齒輪，傳動軸的后軸頭(18或84)，或者后輪轂花盤34上安裝有定向離合器。
為使齒輪間隙調(diào)整盡可能容易，有關(guān)構(gòu)件的同軸度要求盡可能低些，上述中軸輥9和后輪轂花盤34處均安裝端面齒輪(10、31)，傳動軸(1或51)的前軸頭(4或54)和后軸頭(18或84)上，分別安裝與之嚙合的圓柱齒輪(5、21)。
當(dāng)然也可僅在中軸輥9和后輪轂花盤34處的其中一處安裝端面齒輪31，另一處安裝圓錐齒輪71，傳動軸51的前軸頭54和后軸頭84上分別安裝能與之嚙合的圓錐齒輪72或圓柱齒輪21。雖需調(diào)整一對圓錐齒輪的軸向和徑向間隙，但另一對是端面齒輪與圓柱齒輪嚙合，圓柱齒輪的軸向嚙合可在一定范圍內(nèi)錯位，因此軸向間隙調(diào)整也簡單。
本實(shí)用新型由于采用端面齒輪與圓柱齒輪傳動，允許齒輪的側(cè)隙和頂隙比圓錐齒輪大些，使得傳動軸相對于支撐件和齒輪的同軸度要求降低，加之圓柱齒輪在嚙合時，軸向可以一定范圍內(nèi)錯位，僅僅是需要對徑向間隙調(diào)整。因此，本實(shí)用新型不但齒輪間隙調(diào)整簡便，而且在平叉輕微變形時傳動軸也可順暢轉(zhuǎn)動。若在中軸或后軸部位只安裝一對端面齒輪，另一對安裝圓錐齒輪，仍比采用兩對圓錐齒輪的間隙容易調(diào)整。為適應(yīng)人們間斷驅(qū)車騎行的習(xí)慣，本實(shí)用新型在傳動軸的后軸頭或后輪轂花盤上，安裝了棘輪一棘爪機(jī)構(gòu)或超越離合器。為了更好的達(dá)到發(fā)明目的，在實(shí)施例中，后軸部位的徑向間隙調(diào)整片插接裝配在平叉接片中，使得拆(裝)后輪時只要拆(裝)4只，甚至2只螺絲(螺母)。后輪部位的徑向間隙可由旋轉(zhuǎn)后軸輥改變后軸輥相對于調(diào)整片的螺絲位置來方便地調(diào)整?？梢?，后輪的拆裝，齒輪的間隙調(diào)整都很簡便。若后軸頭上安裝了兼作套筒聯(lián)軸器的定向離合器，后軸部位的罩殼便可做為一體。拆(裝)后輪時只需拆裝二只螺母，便可將后軸部位的一對齒輪隨同外殼、后輪一道拆裝，免除了調(diào)齒輪間隙的手續(xù)。若傳動軸分多節(jié)，并以聯(lián)軸器聯(lián)接，便能較好的補(bǔ)償傳動軸對于有關(guān)構(gòu)件的綜合位移，平叉管變形大些也能正常騎行。本實(shí)用新型充分利用了原鏈傳動自行車車架、中接頭、立叉、中軸、后軸，后輪轂花盤等構(gòu)件及滾動軸承，使得改造容易，成本低。這些優(yōu)點(diǎn)已被試制的產(chǎn)品所證實(shí)。
附圖的圖面說明如下


圖1.本實(shí)用新型的自行車外觀示意圖，圖2.本實(shí)用新型的自行車最簡驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)圖，圖3.本實(shí)用新型的自行車最簡驅(qū)動裝置另一種結(jié)構(gòu)圖，圖4.本實(shí)用新型的自行車最佳驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)圖，圖5.本實(shí)用新型的自行車最佳驅(qū)動裝置另一種結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參照
圖1.本實(shí)用新型的自行車主要包括車架、車閘、鞍座、前叉、前軸、車輪、泥板、衣架等部件及驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置主要由腳蹬、中軸和后軸部件、齒輪、傳動軸、定向離合器和兼作平叉右側(cè)管的殼體等構(gòu)件組成。它與現(xiàn)有軸傳動自行車主要區(qū)別在于驅(qū)動裝置中相交軸的運(yùn)動由置于平叉右側(cè)管內(nèi)的傳動軸，及其兩端的圓柱齒輪與中、后軸部位的端面齒輪(也可在其中采用一對圓錐齒輪)進(jìn)行。圖中只畫了自行車的外觀示意圖，軸傳動的三輪車與此類同，因此末畫。
實(shí)施例1.參照
圖1和圖2，本實(shí)用新型的自行車主要包括上述部件及軸傳動驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置中中軸輥9右端安裝的主動端面齒輪10由鍵8軸用擋圈7定位緊固。與主動端面齒輪10相嚙合的從動圓柱齒輪5由鍵6和螺母14緊固在傳動軸1的前軸頭4前端，圓柱齒輪的軸向間隙無需調(diào)整，徑向間隙只需調(diào)整車架中接頭15內(nèi)的中軸碗(13、37)和鎖母(12、36)即可。右中軸碗13改為加鎖母12的結(jié)構(gòu)。端面齒輪的設(shè)計(jì)、計(jì)算及加工方法，可參考(1)《齒輪原理與制造》科學(xué)出版社1972；(2)《儀器零件與機(jī)構(gòu)》機(jī)械工業(yè)出版社1973；《儀表齒輪》機(jī)械工業(yè)出版社1982；等鐘表或儀表齒輪文獻(xiàn)書藉。傳動軸1是一根直長軸，它由軸承(3、19)及平叉接頭(2、17)支撐，安裝在平叉右側(cè)管16內(nèi)。平叉右側(cè)管16的兩端緊固平叉接頭(2、17)，并安裝在中軸齒輪罩11和后軸部位主動齒輪罩23上。傳動軸1的后軸頭18尾部上，安裝的主動圓柱齒輪21由鍵20和螺母22緊固。與主動圓柱齒輪21相嚙合的，從動端面齒輪31兼作棘輪┄棘爪機(jī)構(gòu)的棘輪外圈32。其棘輪內(nèi)圈33由螺紋緊固在后輪轂右花盤34上，該棘輪－－棘爪機(jī)構(gòu)的其他結(jié)構(gòu)及裝配方法與鏈傳動自行車飛輪相同。后軸部位的齒輪罩分為主動齒輪罩23和從動輪罩30兩部分。主動柱齒輪罩23上固裝開有槽口的平叉接片27，安裝在車架的立叉右側(cè)管下部。從動齒輪罩30與徑向間隙調(diào)整片25做在一起。調(diào)整片25通過螺絲裝在后軸輥35上，并插裝于平叉接片27的槽口內(nèi)，由兩只螺釘26緊固。后軸輥35右端的軸擋29由螺母28鎖緊，也可將軸檔29與后軸輥35做成一體。這就使得徑向間隙可由旋轉(zhuǎn)后軸輥35，改變其裝在徑向間隙調(diào)整片25中的相對位置來方便的調(diào)整。拆裝后輪時，只需拆裝兩只螺釘26和兩只螺母(24、38)，即可將后輪隨同后軸輥35和調(diào)整片25，從平叉接片27的槽口中拆出或裝入。免除了現(xiàn)有軸傳動自行車拆裝后輪，還要拆裝整個后軸傳動部件，每拆裝一次都要調(diào)整齒隙的麻煩。圖2所示的驅(qū)動裝置安裝在車架的右側(cè)。同理，該驅(qū)動裝置也可置于車架的左側(cè)。
本實(shí)用新型由于采用了端面齒輪與圓柱齒輪嚙合來傳遞相交軸運(yùn)動，其裝配要求比圓錐齒輪低，齒輪嚙合時，允許軸向有一定范圍的錯位，其嚙合的頂隙和側(cè)隙也比圓錐齒輪稍大，因此，允許的平叉管變形(外傷永久變形，顛振彈性變性)比圓錐齒輪的范圍大，齒輪的間隙調(diào)整也比圓錐齒輪容易。
實(shí)施例2.參照
圖1和圖3，本實(shí)用新型的自行車主要包括前述部件及驅(qū)動裝置。對照例1(圖2)，中軸齒輪罩11內(nèi)的構(gòu)件只有端面齒輪10和與其嚙合的圓柱齒輪5的形狀和大小的差異，由于中軸輥9右端安裝的端面齒輪10呈冕狀，與之嚙合的圓柱齒輪5可做得很小，有利于縮小構(gòu)件體積，減輕整車重量，也有利美觀和降低成本。后傳動部件與例1結(jié)構(gòu)主要不同在于將棘輪棘爪機(jī)構(gòu)改為超越離合器并設(shè)置于傳動軸1的后軸頭18上。從動端面齒輪31由螺紋直接緊固在后輪轂右花盤34上。與從動端面齒輪31嚙合的主動圓柱齒輪21兼作超越離合器外轂43，星輪41和軸檔40做成一體，作軸承19的軸檔。傳動軸1的后軸頭18是做有螺紋和凸肩的階梯軸，超越離合器的星輪41由螺紋緊固在后軸頭18上。超越離合器的外轂43由軸承44支撐，用擋圈46定位，安裝在后軸頭18上，后軸頭18的尾部有擋圈45定位。超越離合器的外轂43，星輪41之間的滾柱42控制力矩的單向傳遞，以此適應(yīng)驅(qū)動和滑行。由于超越離合器結(jié)構(gòu)簡單，同時裝置在后軸頭上，使得后軸傳動部件更為小巧，有利于整車美觀和降低成本。
實(shí)施例3.此例為最佳實(shí)施例，參照
圖1和圖4，本實(shí)用新型的自行車主要包括前述部件和驅(qū)動裝置，對照例2(圖3)主要不同在于第一.傳動軸1改為分節(jié)組合而成。第二.棘輪－－棘爪機(jī)構(gòu)由后軸部位的從動齒輪罩30內(nèi)改裝于主動齒輪罩23內(nèi)。第三，后軸部位的齒輪罩(23、30)，平叉接片27，調(diào)整片25做成一體。本例(圖4)傳動軸51分為前軸頭54，中間軸59兩節(jié)，用牙嵌聯(lián)軸器52聯(lián)接，前軸頭54的尾部開有深十字凹槽53，兩端做有軸檔(56、57)，中部做有與主動端面齒輪10相嚙合的從動圓柱齒輪5。由軸碗，鋼球和軸檔構(gòu)成的兩只滾動軸承(55、58)，將前軸頭54支撐定位在平叉接頭2，中軸齒輪罩11和車架中接頭15上。傳動軸51的中間軸59前端做成十字凸臺52，插接于前軸頭54的十字凹槽53內(nèi)，中間軸59的后端為外四方61，插接于棘輪內(nèi)圈軸67上安裝的前絲軸檔64的內(nèi)四方63中，起套筒聯(lián)軸器的作用，棘輪外圈66與后軸部位主動圓柱齒輪21聯(lián)體。前后絲軸檔(64、68)靠螺紋緊固在棘輪內(nèi)圈軸67(即后軸頭18)上，棘輪內(nèi)外圈之間由小鋼球65支撐，以保證主動圓柱齒輪21在棘爪70的作用下，能作單向轉(zhuǎn)動。該多功合一的棘輪－－棘爪機(jī)構(gòu)，由絲軸擋、鋼球、和軸碗構(gòu)成軸承62，并與內(nèi)圈軸67后部軸承69共同支撐定位。這樣便縮小了體積，工作更可靠。從動端面齒輪31由螺紋緊固在后輪轂右花盤34上，并與主動圓柱齒輪21嚙合傳動。由于傳動軸采用分節(jié)，并以聯(lián)軸器聯(lián)接，這便能更好補(bǔ)償傳動軸相對于有關(guān)構(gòu)件的綜合位移，滿足平叉管輕度變形也能正常騎行的要求。例1(圖2)中所述的后軸部位的主動齒輪罩23從動齒輪罩30，平叉接片27，徑向間隙調(diào)整片25，在本例中將其做成一體，加之棘輪的前絲軸擋兼作套筒聯(lián)軸器(61、63)，使得拆裝后輪時僅需拆裝平叉后絲套60，右立叉緊固螺釘和后軸輥35左端的螺母38，即可將后軸部位的傳動構(gòu)件隨同后輪拆裝，無需再次調(diào)整后輪部位的齒輪間隙，拆裝比現(xiàn)有自行車更為方便。
實(shí)施例4，參照
圖1和圖5，本實(shí)用新型自行車主要包括前述的部件及驅(qū)動裝置。對照圖4，例3中的中軸齒輪罩11內(nèi)的齒輪改用圓錐齒輪；第二，分節(jié)的傳動軸51的聯(lián)軸器改用十字節(jié)聯(lián)軸器，第三，定向離合器改用超越離合器。對照圖2，例1中的平叉接片27與調(diào)整片25的聯(lián)接改用V形燕尾槽插裝；第五，平叉右側(cè)管16的兩端沖制喇叭口替代平叉接頭(2、17)。參照圖5，本例中的置于中軸齒輪罩11內(nèi)的圓錐齒輪(71和72)，其安裝位置、緊固方式、支撐定位同例3(圖4)中對應(yīng)的那對端面齒輪(10和5)。因另一對是端面齒輪(31和21)，允許軸向錯位，所以軸向間隙比兩對都是圓錐齒輪的容易調(diào)整些。同樣，只改后軸部位的那對齒輪為圓錐齒輪也可。本例的分節(jié)的傳動軸51分為前軸頭54、中間軸59和后軸頭84三節(jié)，前軸頭54與中間軸59用十字節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接，中間軸59與后軸頭84，通過外六方74、內(nèi)六方77和鍵79聯(lián)接，與例3相比，能更好地補(bǔ)償綜合位移。本例的超越離合器，其星輪83由滑動(或滾針)軸承82支撐，安裝在傳動軸51的后軸頭84上，該星83上還做有主動圓柱齒輪21。該超越離合器的外轂81與軸檔78連體。該離合器的支撐定位，力矩的輸入輸出同例3，超越離合器較棘輪－－棘爪機(jī)構(gòu)簡單，加工簡、成本柢。本例的徑向間隙調(diào)整片25做成燕尾形塊，并與從動齒輪罩30V形體，用該調(diào)整片25的螺紋與后軸輥聯(lián)在一起。齒輪間隙調(diào)整方法同例1。裝配時，只需將徑向間隙調(diào)整片25插入平叉接片27的燕尾V形槽之中，并旋緊后軸輥兩端的螺母即可。其結(jié)構(gòu)見圖5中的B－B剖視。拆卸時，調(diào)整片隨同后軸輥及后輪一道拆卸，減少了如例1所述的拆平叉接片27上兩螺釘26的麻煩。
以上所述的實(shí)施例，其工作過程是這樣的當(dāng)人向前踏動腳蹬時，曲柄帶動中軸輥，便帶動了主動端面齒輪，與之嚙合的從動圓柱齒輪帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，位于傳動軸另一端的主動圓柱齒輪，帶動安裝在后輪轂花盤上的從動端面齒輪，這種正向轉(zhuǎn)動，使得定向離合器咬合，帶動車輪滾動前進(jìn)。反向踏動時，定向離合器使車輪不轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種軸傳動腳踏車，主要包括車架、車閘、鞍座、前叉、前軸、車輪、泥板、衣架等部件及驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置主要由腳蹬，中軸和后軸部件，定向離合器、齒輪、傳動軸及兼作平叉一側(cè)管的殼體等組成，其特征在于驅(qū)動裝置中的傳動軸(1或51)安裝在平叉的一側(cè)管16內(nèi)，該管由平叉接頭(2、17)緊固在中軸齒輪罩11和后軸部位的主動齒輪罩23上，中軸輥9上安裝圓錐齒輪71或安裝端面齒輪10，傳動軸(1或51)的前軸頭(4或54)上安裝能與上述齒輪嚙合的圓錐齒輪72或圓柱齒輪5，后輪轂花盤34處安裝端面齒輪31，后軸頭(18或84)上安裝能與之嚙合的圓柱齒輪21，傳動軸的后軸頭(18或84)或后輪轂花盤34上安裝有定向離合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸傳動腳踏車，其特征在于后軸部位的主動齒輪罩23上固裝的平叉接片27開有槽口，從動齒輪罩30與徑向間隙調(diào)整片25聯(lián)體，并通過螺紋安裝在后軸棍35上，插裝緊固于平叉接片27的槽口內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸傳動腳踏車，其特征在于傳動軸51分為至少兩節(jié)(54和59)或(54、59和84)，各節(jié)之間用聯(lián)軸器(52、64)或(73、76)聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸傳動腳踏車，其特征在于中軸棍9和后輪轂花盤34處均安裝端面齒輪(10，31)，傳動軸(1或51)的前軸頭(4或54)和后軸頭(18或84)上分別安裝與之嚙合的圓柱齒輪(5，21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸傳動腳踏車，其特征在于中軸棍9和后輪轂花盤34處均安裝端面齒輪(10，31)，傳動軸(1或51)的前軸頭(4或54)和后軸頭(18或84)上分別安裝與之嚙合的圓柱齒輪(5，21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸傳動腳踏車，其特征在于定向離合器安裝在分節(jié)傳動軸51的后軸頭84上，該機(jī)構(gòu)的棘輪外圈66與主動圓柱齒輪21連體。前絲軸檔64和后絲檔68靠螺紋緊固在內(nèi)圈軸67上，前絲軸檔64的前端做成內(nèi)四方63，兼作套筒聯(lián)軸器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸傳動腳踏車，其特征在于中軸輥9上安裝圓錐齒輪71，傳動軸51的前軸頭54上安裝與之嚙合的圓錐齒輪72，后輪轂花盤34處安裝端面齒輪31，后軸頭84上安裝能與之嚙合圓柱齒輪21。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸傳動腳踏車，其特征在于中軸輥9上安裝圓錐齒輪71，傳動軸51的前軸頭54上安裝與之嚙合的圓錐齒輪72，后輪轂花盤34處安裝端面齒輪31，后軸頭84上安裝能與之嚙合圓柱齒輪21。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種軸傳動腳踏車，尤其是自行車。該車傳動軸安裝在平叉一側(cè)管內(nèi)，中軸混和后輪轂花盤處分別安裝用作傳遞相交軸運(yùn)動的齒輪，且至少一處安裝端面齒輪，傳動軸的前后軸頭上分別安裝與之嚙合的圓柱齒輪或圓錐齒輪，定向離合器裝在傳動軸的后軸頭或后輪轂花盤上，解決了現(xiàn)有軸傳動自行車兩對圓錐齒輪的嚙合間隙難于調(diào)整，傳動軸相對于有關(guān)構(gòu)件的同軸度要求高，平叉輕微變形影響騎行的問題，它主要用于人們的代步，健身和工作。
文檔編號B62K3/00GK2124855SQ9221217
公開日1992年12月16日 申請日期1992年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月27日
發(fā)明者熊海泉, 魏紅斌 申請人:魏紅斌, 熊海泉