專利名稱：自行車后軸內(nèi)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自行車變速器，尤其是一種自行車后軸內(nèi)變速器。
自行車變速器大致可分為內(nèi)變速器和外變速器兩大類;外變速多采用多級鏈輪傳動，占用空間大，變速時脫檔，其鏈條、鏈輪的敞開式結(jié)構(gòu)，易磨損，并且容易污染車輛和騎行者的衣褲;內(nèi)變速器，尤其是后軸內(nèi)變速器，占用空間小，其鏈傳動裝置可安裝在密閉鏈盒內(nèi)，磨損、污染小;據(jù)發(fā)明人所知，目前自行車后軸內(nèi)變速器多采用行星齒輪傳動機構(gòu)并配以各種離合變速機構(gòu)組成，如與上海鳳凰自行車配套的“白象牌”后軸內(nèi)變速器，其離合變速機構(gòu)采用往復(fù)移動牙嵌式結(jié)構(gòu)，變速困難在靜止?fàn)顟B(tài)和高速運行時不能變速，并且變速時容易產(chǎn)生空檔現(xiàn)象，牙容易撞壞，外形體積也較大;在中國專利申請?zhí)枴?1232265.9”中公開了一種“帶防盜裝置的自行車變速器”，其變速機構(gòu)也采用行星齒輪傳動機構(gòu)，離合變速機構(gòu)通過控制棘爪與行星齒輪上外棘輪的開合實現(xiàn)兩種變速，其不足之處在于棘輪、棘爪外露，體積較大，且只能實現(xiàn)兩種速比的變化。
本實用新型的目的在于提供一種體積小、重量輕、全封閉、運行安全、變速方便、變速時不會產(chǎn)生空檔的自行車后軸內(nèi)變速器。
本實用新型的目的可通過以下措施實現(xiàn)由齒輪行星傳動機構(gòu)，超越離合機構(gòu)，調(diào)速機構(gòu)，操縱器及外殼，鏈輪組成的自行車后軸內(nèi)變速器，齒輪行星傳動機構(gòu)由固定在后軸棍上的中心齒輪，安裝在齒輪架上的行星齒輪及內(nèi)齒輪構(gòu)成;超越離合機構(gòu)由對稱安裝在齒輪行星傳動機構(gòu)兩側(cè)與行星齒輪架凹凸咬合的內(nèi)棘齒圈和與內(nèi)齒輪凹凸咬合的外棘齒圈及左、右棘座構(gòu)成，內(nèi)棘齒圈套在外棘齒圈內(nèi)，長、短棘爪、棘爪簧由棘爪銷固定在棘座內(nèi)，棘爪被棘爪簧彈起在右棘座短棘爪與外棘齒圈咬合長棘爪與內(nèi)棘齒圈咬合，在左棘座短棘爪與內(nèi)棘齒圈咬合長棘爪與外棘齒圈咬合，左、右棘座通過鋼珠、軸檔螺母與后軸棍聯(lián)為一體，右棘座上安裝有鏈輪并通過鋼珠與外殼接觸，左棘座是以壓合方式固死在外殼上，將變速機構(gòu)封裝在外殼內(nèi);調(diào)述機構(gòu)由安裝在后軸棍上的調(diào)速套、活銷、中間桿、推桿、彈簧、堵頭螺釘構(gòu)成，后軸棍中心齒輪兩側(cè)有徑向長孔，活銷透過徑向長孔將調(diào)速套限定在后軸棍一定范圍內(nèi)滑動，后軸棍中空孔內(nèi)兩活銷間有中間桿，壓力彈簧由堵頭螺釘封裝在后軸棍一端，在后軸棍另一端穿入推桿，推桿調(diào)節(jié)調(diào)速套的位置以控制左、右棘座長棘爪的開合，使變速器在長棘爪全咬合、長棘爪一端咬合一端放開和長棘爪全放開三種狀態(tài)下工作，形成不同傳動關(guān)系。
本實用新型的目的還可通過以下措施實現(xiàn)在調(diào)速執(zhí)行機構(gòu)中兩只調(diào)速套通過活肖與穿在后軸棍中的中間桿聯(lián)結(jié)，中間桿一端與拉力彈簧聯(lián)結(jié)，拉簧另一端固定在后軸棍一端，從后軸棍另一端穿入的鋼絲拉索與中間桿另一端聯(lián)結(jié);或者將壓力彈簧用堵頭螺母封裝在后軸棍一端，鋼絲拉索從堵頭螺母中空孔中穿入與中間桿聯(lián)結(jié)，操縱器控制鋼絲拉索，從而控制調(diào)速套位置，完成調(diào)速。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本實用新型外形體積取決于行星齒輪傳動機構(gòu)，它具有體積小、重量輕、承載力大、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便等優(yōu)點;
2、超越離合機構(gòu)的對稱組合式結(jié)構(gòu)，零件多數(shù)對稱布置，結(jié)構(gòu)嚴密，減少了制造工藝環(huán)節(jié)，無效空間少;
3、換檔變速采用埋入式棘爪與左右內(nèi)外棘圈對稱布置，短棘爪始終處于咬合狀態(tài)，調(diào)速套滑動控制長棘爪的開合，完成調(diào)速，故調(diào)速方便，離合時不會產(chǎn)生踏空和突然失速現(xiàn)象，運行安全。
4、無論在高速、慢速，均可任意調(diào)速。
本實用新型附面說明如下

圖1是自行車后軸內(nèi)變速器的主視圖1-后軸棍 2-堵頭螺釘 3-軸檔螺母 4-彈簧5-調(diào)速套 6-活銷 7-行星齒輪架 8-行星齒輪9-內(nèi)齒輪 10-行星齒輪軸 11-內(nèi)棘齒圈 12-外棘齒圈13-鋼珠 14-左棘座 15-棘爪軸 16-長棘爪17-短棘爪 18-棘爪簧 19-右棘座 20-中間桿21-推桿 22-鋼珠 23-外殼 24-鏈輪25-銷簧 26-防塵蓋 27-螺母圖2是圖1中的A-A剖視示意3是圖1中的B-B剖視示意4是自行車后軸變速器中調(diào)速執(zhí)行機構(gòu)的一種實施方式4′-彈簧 20′-中間桿 28-堵頭螺母29-鋼絲拉索圖5是自行車后軸內(nèi)變速器傳動關(guān)系方框圖以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳述如圖1、2、3所示，自行車后軸內(nèi)變速器，由齒輪行星傳動機構(gòu)(1、7、8、9、10)，超越離合機構(gòu)(11、12、14、15、16、17、18、19)，調(diào)速機構(gòu)(2、4、5、6、20、21)，外殼(23)，鏈輪(24)及操縱器組成;固定在后軸棍(1)上的中心齒輪與安裝在行星齒輪架(7)上的行星齒輪(8)及內(nèi)齒輪(9)構(gòu)成的NGW型齒輪行星傳動機構(gòu)(如圖3所示)，具有體積小、承載力大、效率高、工作平衡、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便等優(yōu)點，在本實用新型中齒輪模數(shù)可在0.8～1.0之間選擇，行星齒輪個數(shù)一般以3～4個為宜，本實施例中中心齒輪是在后軸棍(1)上直接加工出的，其齒數(shù)確定應(yīng)使后軸棍(1)滿足強度要求，并按照QB68-95-73標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自行車車速要求確定行星齒輪(8)及內(nèi)齒輪(9)的參數(shù)，以使各檔車速滿足要求。在內(nèi)齒輪(9)兩側(cè)非嚙合圓周及行星齒輪架(7)兩側(cè)加工有凹形槽，與離合機構(gòu)(11、12、14、15、16、17、18、19)內(nèi)、外棘齒圈(11、12)圓周上的凸臺凹凸咬合，內(nèi)棘齒圈(11)套在外棘齒圈(12)內(nèi)環(huán)面內(nèi)，內(nèi)、外棘齒圈(11、12)齒面在同一圓柱面上，長、短棘爪(16、17)、棘爪簧(18)由棘爪銷(15)固定在左、右棘座(14、19)內(nèi)，與左右內(nèi)外棘圈對稱布置(如圖2所示)，棘爪(16、17)被棘爪簧(18)彈起在右棘座(19)短棘爪(17)與外棘齒圈(12)咬合長棘爪(16)與內(nèi)棘齒圈(11)咬合，在左棘座(14)短棘爪(17)與內(nèi)棘齒圈(11)咬合長棘爪(16)與外棘齒圈(12)咬合，左、右棘座(14、19)通過鋼珠(22)、軸檔螺母(3)與后軸棍(1)聯(lián)為一體，并由螺母(3)拼緊，在棘座(14、19)端部安裝有防塵蓋(26)，鏈輪(24)與右棘座(19)牙嵌式咬合，并由銷簧(25)固定，右棘座(19)通過鋼珠(13)與外殼(23)接觸，在外殼(23)上固定有安裝輻條的花盤，左棘座(14)與外殼(23)以壓合方式固死在外殼(23)上，將整套變速機構(gòu)封裝在外殼(23)內(nèi);調(diào)速機構(gòu)(2、4、5、6、20、21)由安裝在后軸棍(1)上的調(diào)速套(5)、活銷(6)、中間桿(20)、推桿(21)、彈簧(4)、堵頭螺釘(2)構(gòu)成，后軸棍(1)中心齒輪兩側(cè)有徑向長孔，活銷(6)透過徑向長孔將調(diào)速套(5)限定在后軸棍(1)一定范圍內(nèi)滑動，后軸棍(1)中空孔內(nèi)兩活銷(6)間有中間桿(20)，彈簧(4)由堵頭螺釘(2)封裝在后軸棍(1)一端，在后軸棍(1)另一端穿入推桿(21)，推桿(21)調(diào)節(jié)調(diào)速套(5)的位置以控制左、右長棘爪(16)的開合，使變速器在長棘爪(15)全咬合、長棘爪一端咬合一端放開和長棘爪全放開三種狀態(tài)下工作，形成不同傳動關(guān)系;推桿(21)的控制可通過安裝在自行車后叉上的L型杠桿機構(gòu)實現(xiàn)，兩正交力臂支點絞結(jié)，鋼絲拉索與L型杠桿一邊力臂聯(lián)結(jié)，另一邊邊臂作用在推桿(21)上，鋼絲拉索由安裝在自行車把手上的操縱器控制，在操縱器上有彈簧定位機構(gòu)，可設(shè)定變速器的三檔速度位置。
如圖4所示調(diào)速機構(gòu)還可通過以下方式實施，兩只調(diào)速套(5)通過活銷(6)與穿在后軸棍(1)中的中間桿(20′)聯(lián)結(jié)，彈簧(4)由堵頭螺釘(28)封裝在后軸棍(1)一端，鋼絲拉索(29)從堵頭螺母(28)中空孔中穿入，與中間桿(20′)聯(lián)接，鋼絲拉索(29)由安裝在自行車手把上的操縱器控制。
本實用新型通過調(diào)節(jié)調(diào)速套(5)的位置，控制左、右長棘爪(16)的開合，實現(xiàn)超越、離合，形成三種不同傳動關(guān)系，其傳動關(guān)系見圖5所示傳動關(guān)系方框圖。如圖1所示調(diào)速套(5)在圖示位置時，左、右棘座(14、19)長棘爪(16)全咬合為快檔傳動;當(dāng)調(diào)速套(5)處在活動范圍中間位置左棘座(14)長棘爪(16)放開右棘座(19)長棘爪(16)咬合為中檔傳動;當(dāng)調(diào)速套(5)處在另一端位置左、右棘座(14、19)長棘爪(16)全放開為慢檔傳動。
權(quán)利要求
1.一種自行車后軸內(nèi)變速器，由齒輪行星傳動機構(gòu)(1、7、8、9、10)，超越離合機構(gòu)(11、12、14、15、16、17、18、19)，調(diào)速機構(gòu)(2、4、5、6、20、21)，外殼(23)，鏈輪(24)及操縱器組成，齒輪行星傳動機構(gòu)(1、7、8、9、10)由固定在后軸棍(1)上的中心齒輪，安裝在行星齒輪架(7)上的行星齒輪(8)及內(nèi)齒輪(9)構(gòu)成，其特征在于所述的超越離合機構(gòu)(11、12、14、15、16、17、18、19)是由對稱安裝在齒輪行星傳動機構(gòu)(1、7、8、9、10)兩側(cè)與行星齒輪架(7)凹凸咬合的內(nèi)棘齒圈(11)和與內(nèi)齒輪(9)凹凸咬合的外棘齒圈(12)及左、右棘爪座(14、19)構(gòu)成，內(nèi)棘齒圈(11)套在外棘齒圈(12)內(nèi)，長、短棘爪(16、17)、棘爪簧(18)由棘爪銷(15)固定在棘座(14、19)內(nèi)，棘爪(16、17)被棘爪簧(18)彈起在右棘座(19)短棘爪(17)與外棘齒圈(12)咬合長棘爪(16)與內(nèi)棘齒圈(11)咬合，在左棘座(14)短棘爪(17)與內(nèi)棘齒圈(11)咬合長棘爪(16)與外棘齒圈(12)咬合，左、右棘座(14、19)通過鋼珠(22)、軸檔螺母(3)與后軸棍(1)聯(lián)為一體，右棘座(19)安裝有鏈輪(24)并通過鋼珠(13)與外殼(23)接觸，左棘座(14)緊固在外殼(23)上；所述的調(diào)速機構(gòu)(2、4、5、6、20、21)由安裝在后軸棍(1)上的調(diào)速套(5)，活銷(6)，中間桿(20)，推桿(21)，彈簧(4)，堵頭螺釘(2)構(gòu)成，后軸棍(1)中心齒輪兩側(cè)有徑向長孔，活銷(6)透過徑向長孔將調(diào)速套(5)限定在后軸棍(1)一定范圍內(nèi)滑動，后軸棍(1)中空孔內(nèi)兩活銷(6)間有中間桿(20)，彈簧(4)由堵頭螺釘(2)封裝在后軸棍(1)一端，在后軸棍(1)另一端穿入推桿(21)，推桿(21)調(diào)節(jié)調(diào)速套(5)的位置以控制左右長棘爪(16)的開合，完成調(diào)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車內(nèi)變速器，其特征在于調(diào)速機構(gòu)中兩只調(diào)速套(5)通過活肖(6)與穿在后軸棍(1)中的中間桿(20′)聯(lián)結(jié)，彈簧(4′)由堵頭螺母(28)封裝在后軸棍(1)一端，操縱器綱絲拉索(29)從堵頭螺母(28)中空孔中穿入與中間桿(20′)聯(lián)結(jié)，操縱器控制綱絲拉索(29)完成調(diào)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車內(nèi)變速器，其特征在于中間桿(20′)一端與拉力彈簧聯(lián)結(jié)，拉簧另一端固定在后軸棍(1)一端，從后軸棍(1)另一端穿入的鋼絲拉索(29)與中間桿另一端聯(lián)結(jié)，操縱器控制鋼絲拉索(29)完成調(diào)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的自行車內(nèi)變速器，其特征在于中心齒輪在后軸棍(1)上直接加工出。
全文摘要
一種自行車后軸內(nèi)變速器，由齒輪行星傳動機構(gòu)，超越離合機構(gòu)，調(diào)速機構(gòu)，外殼，鏈輪及操縱器組成。離合機構(gòu)由與行星齒輪傳動機構(gòu)對稱布置的行星齒輪機構(gòu)兩側(cè)且與內(nèi)齒圈、行星齒輪架凹凸咬合的外、內(nèi)棘齒圈及左、右棘座上與內(nèi)外棘齒圈咬合的長、短棘爪構(gòu)成；調(diào)速機構(gòu)通過調(diào)節(jié)調(diào)速套在后軸棍上的位置控制左、右長棘爪的開合，實現(xiàn)三種不同傳動關(guān)系。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、調(diào)速方便，解決了現(xiàn)有內(nèi)變速器體積大、調(diào)速困難，易產(chǎn)生空擋的問題。
文檔編號B62M25/00GK1099347SQ9311653
公開日1995年3月1日 申請日期1993年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月21日
發(fā)明者計?？?申請人:計福康