專利名稱：中軸變速自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車，特別涉及一種中軸變速自行車。
目前的變速自行車的變速機(jī)構(gòu)，多采用自行車后輪輪轂變速或撥鏈變速的結(jié)構(gòu)形式。輪轂變速機(jī)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，加之維修不便而逐漸被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、維修方便的撥鏈變速的結(jié)構(gòu)形式所取代。但撥鏈變速結(jié)構(gòu)為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，無(wú)法加裝鏈盒罩，導(dǎo)致鏈條易沾灰塵、易銹蝕，影響其使用壽命。在騎行時(shí)常有將褲角或裙邊卷入鏈條中的情形發(fā)生。
本實(shí)用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種結(jié)構(gòu)更為合理，變速方便的中軸變速自行車。
本實(shí)用新型的目的可采用以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)即在自行車的中軸上裝有一套由棘爪輪、棘爪伸縮控制件和套裝在棘爪輪上的棘齒輪，以及與棘齒輪相嚙合的從動(dòng)輪組成的變速裝置。
本實(shí)用新型自行車中的棘爪輪通過(guò)鍵連接的方式與中軸結(jié)合在一起，在棘爪輪上至少安裝有兩對(duì)棘爪；在棘爪輪上裝有一棘爪伸縮控制滑套，該滑套上設(shè)置有與棘爪數(shù)相同的矩形孔；滑套外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪，每一個(gè)棘齒輪都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸上的從動(dòng)齒輪相嚙合；在齒輪軸的輸出端，固定安裝有一用于驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)轉(zhuǎn)的的齒輪；制動(dòng)輪通過(guò)結(jié)合件與滑套固接在一起，固定安裝在變速裝置殼體上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端通過(guò)牽引繩與車把上的變速桿相接，另一端設(shè)置有一與制動(dòng)輪相配合的制動(dòng)件。
本實(shí)用新型上述方案中的棘爪輪上安裝有三對(duì)棘爪，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；每相鄰兩對(duì)棘爪之間的相位差均為60°；棘爪通過(guò)銷軸和彈簧安裝在棘爪輪上加工出的棘爪槽內(nèi)。
本實(shí)用新型棘爪輪部分也可采用另一實(shí)施方案來(lái)解決即棘爪輪采用圓柱筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)與其一端固接的棘輪與中軸結(jié)合在一起；在位于棘爪輪腔體內(nèi)的中軸段上至少固定安裝有兩個(gè)棘爪伸縮控制凸輪，每相鄰的兩個(gè)凸輪之間的相位差均為60°；在棘爪輪上至少安裝有兩對(duì)棘爪；棘爪輪外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪，每一個(gè)棘齒輪都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸上的從動(dòng)齒輪相嚙合；在齒輪軸的輸出端，固定安裝有一用于驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)轉(zhuǎn)的的齒輪；制動(dòng)輪通過(guò)結(jié)合件與棘爪輪的另一端固接在一起，固定安裝在變速裝置殼體上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端通過(guò)牽引繩與車把上的變速桿相接，另一端設(shè)置有一與制動(dòng)輪相配合的制動(dòng)件。
這一實(shí)施方案中的棘爪輪上安裝有三對(duì)棘爪，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；安裝在棘爪輪同一側(cè)的三個(gè)棘爪位于同一軸線上，通過(guò)棘爪軸和彈簧與棘爪輪結(jié)合在一起。
固定安裝在齒輪軸輸出端的齒輪與通過(guò)軸承安裝在自行車中軸上的雙聯(lián)齒鏈輪相嚙合，雙聯(lián)齒鏈輪通過(guò)鏈條與自行車后輪軸上的飛輪相連接。
本實(shí)用新型也可將固定安裝在齒輪軸輸出端的齒輪改為一錐齒輪，該錐齒輪與傳動(dòng)軸上一端的錐齒輪相嚙合，通過(guò)傳動(dòng)軸另一端的錐齒輪副驅(qū)動(dòng)自行車后輪運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)合理，制造簡(jiǎn)單；2、全封閉傳動(dòng)，安全可靠，維修方便；3、變速靈活，速比范圍大，騎行省力；4、若采用本實(shí)用新型的實(shí)施例二，即將鏈輪副改為錐齒輪副加傳動(dòng)軸(或軟軸)，可成為無(wú)鏈傳動(dòng)自行車，就更為快捷、省力、方便耐用。
附圖的圖面說(shuō)明如下


圖1是本實(shí)用新型的傳動(dòng)原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的主剖圖。
圖3是圖2的側(cè)視圖。
圖4是圖2中滑套的剖視圖。
圖5是圖2中棘齒輪的主視圖。
圖6是圖2中制動(dòng)輪的主視圖。
圖7是圖2中棘爪輪的剖視圖。
圖8是鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)原理圖。
圖9是錐齒輪傳動(dòng)原理圖。
圖10是本實(shí)用新型棘爪輪部分另一實(shí)施例的主視圖。
圖11是
圖10的A向視圖。
圖12是
圖10的B－B剖視圖。
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作以詳細(xì)的描述，但并不限定本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的基本傳動(dòng)原理如
圖1、圖8所示，即通過(guò)自行車上的中軸(6)驅(qū)動(dòng)裝在中軸上的棘爪輪(11)，套裝在棘爪輪上的棘齒輪(8)以及與棘齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪(2)通過(guò)安裝在棘爪輪上的棘爪(10)來(lái)驅(qū)動(dòng)，固定安裝在齒輪軸(14)輸出端的齒輪(3)與通過(guò)軸承安裝在自行車中軸(6)上的雙聯(lián)齒鏈輪中的齒輪(7)相嚙合，雙聯(lián)齒鏈輪中的鏈輪(4)通過(guò)鏈條與自行車后輪軸上的飛輪相連接，從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)動(dòng)的目的。
本實(shí)用新型自行車的變速裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示，棘爪輪(11)通過(guò)鍵連接的方式與中軸(6)結(jié)合在一起，在棘爪輪上安裝有三對(duì)棘爪(10)，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；每相鄰兩對(duì)棘爪之間的相位差為60°；棘爪通過(guò)銷軸(18)和彈簧(15)安裝在棘爪輪上加工出的棘爪槽內(nèi)；在棘爪輪上套裝有一滑套(12)，該滑套上設(shè)置有與棘爪數(shù)相同的矩形孔；滑套外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪(8)，每一個(gè)棘齒輪(8)都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸(14)上的從動(dòng)齒輪(2)相嚙合；在齒輪軸(14)的輸出端，固定安裝有一用于驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)轉(zhuǎn)的的齒輪(3)，該齒輪通過(guò)軸承安裝在自行車中軸上的雙聯(lián)齒鏈輪中的齒輪(7)相嚙合；制動(dòng)輪(9)通過(guò)結(jié)合件與滑套(12)的一個(gè)端面固接在一起，固定安裝在變速裝置殼體(1)上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的一端通過(guò)牽引繩(17)與車把上的變速桿相接，另一端設(shè)置有一與制動(dòng)輪(9)相配合的制動(dòng)件(16)。
圖9為本實(shí)用新型輸出傳動(dòng)部分的第二個(gè)實(shí)施例的傳動(dòng)原理圖，即將固定安裝在齒輪軸(14)輸出端的齒輪改為一錐齒輪(19)，該錐齒輪與傳動(dòng)軸上一端的錐齒輪(20)相嚙合，通過(guò)傳動(dòng)軸另一端的錐齒輪副(21)驅(qū)動(dòng)自行車后輪運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖10、11、12是本實(shí)用新型棘爪輪部分的另一實(shí)施方案，該方案中的棘爪輪(11)為圓柱筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)與其一端固接的棘輪(22)與中軸(6)結(jié)合在一起；在位于棘爪輪腔體內(nèi)的中軸段上固定安裝有一個(gè)三聯(lián)棘爪伸縮控制凸輪(12)，即三個(gè)凸輪，每相鄰的兩個(gè)凸輪之間的相位差均為60°；在棘爪輪(11)上安裝有三對(duì)棘爪(10)，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；安裝在棘爪輪同一側(cè)的三個(gè)棘爪位于同一軸線上，通過(guò)棘爪軸(18)和彈簧(15)與棘爪輪結(jié)合在一起；棘爪輪(11)外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪(8)，每一個(gè)棘齒輪都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸(14)上的從動(dòng)齒輪(2)相嚙合；制動(dòng)輪(9)通過(guò)結(jié)合件與棘爪輪(11)的另一端固接在一起，其余結(jié)構(gòu)均同于前一實(shí)施方案。
如需擴(kuò)大本實(shí)用新型自行車的變速范圍，只需增加安裝在棘爪輪上的棘爪數(shù)量，并相應(yīng)的增加棘齒輪以及與其嚙合的從動(dòng)輪的數(shù)量即可擴(kuò)大其變速范圍。
本實(shí)用新型的工作原理如下在正常騎行時(shí)，安裝在棘爪輪上的三組棘爪中的一組通過(guò)滑套上加工出的一組長(zhǎng)方形孔與相對(duì)應(yīng)的棘齒輪相嚙合(其余兩組棘爪則隱于滑套內(nèi)，也就是說(shuō)始終只有一組棘爪與其相對(duì)應(yīng)的一片棘齒輪相嚙合)，該棘齒輪則通過(guò)與其嚙合的從動(dòng)齒輪帶動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力，自行車后輪的運(yùn)轉(zhuǎn)則是通過(guò)鏈條和通過(guò)軸承裝于中軸上的雙聯(lián)齒鏈輪和與雙聯(lián)齒鏈嚙合在一起的裝于齒輪軸端的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)騎行中需要改變速度時(shí)，可用手搬動(dòng)位于車把上的變桿，牽動(dòng)鋼絲(17)帶動(dòng)固定安裝在變速裝置殼體(1)上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)，使裝在制動(dòng)機(jī)構(gòu)前端的制動(dòng)件(16)進(jìn)入制動(dòng)輪(9)的輪齒中將制動(dòng)輪鎖定，此時(shí)滑套(12)在制動(dòng)輪的作用下定位不動(dòng)，然后倒蹬腳拐(5)上的腳蹬，棘爪輪(11)在中軸(6)的帶動(dòng)下倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，原互相嚙合的一組棘爪與棘齒輪逐漸脫離，該組棘爪進(jìn)入滑套中，轉(zhuǎn)至60°時(shí)相鄰的一組棘爪從滑套上的長(zhǎng)方孔中彈出，與與其相配合的棘齒嚙合，此時(shí)將位于車把上的變速桿復(fù)位，一個(gè)變速過(guò)程完畢。按照上述操作過(guò)程即可方便靈活地逐一改變各檔速度。變速時(shí)，可直接倒蹬120°越過(guò)中檔，直接進(jìn)入下一速檔，也可倒蹬180°回到原速檔。
本實(shí)用新型第二實(shí)施方案的工作原理如下正常騎行時(shí)安裝在棘爪輪上的三組棘爪中的一組在凸輪的作下，從棘爪輪上的棘爪槽內(nèi)伸出和與相對(duì)應(yīng)的棘齒輪相嚙合，其余兩組棘爪則在彈的作下隱于棘爪輪上的棘爪槽內(nèi)，其余工作原理則同于前一實(shí)施方案。當(dāng)騎行中需要改變速度時(shí)，可用手搬動(dòng)位于車把上的變速桿，牽動(dòng)鋼絲繩(17)帶動(dòng)固定安裝在變速裝置殼體(1)上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)，使裝在制動(dòng)機(jī)構(gòu)前端的制動(dòng)件(16)進(jìn)入制動(dòng)輪(9)的輪齒中將制動(dòng)輪鎖定，此時(shí)棘爪輪(11)在制動(dòng)輪的作用下定位不動(dòng)，然后倒蹬腳拐(5)上的腳蹬，凸輪在中軸(6)的帶動(dòng)下倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，原互相嚙合的一組棘爪與棘齒輪逐漸脫離，該組棘爪進(jìn)入棘爪輪(11)棘爪槽中，轉(zhuǎn)至60°時(shí)相鄰的一組棘爪在與其配合的凸輪的驅(qū)動(dòng)下從棘爪輪(11)上的棘爪槽中伸出，與與其相配合的棘齒輪嚙合，此時(shí)將位于車把上的變速桿復(fù)位，一個(gè)變速過(guò)程完畢。按照上述操作過(guò)程即可方便靈活地逐一改變各檔速度。變速時(shí)，可直接倒蹬120°越過(guò)中檔，直接進(jìn)入下一速檔。也可倒蹬180°回到原速檔。
權(quán)利要求1.一種中軸變速自行車，它主要包括自行車中軸(6)，其特征在于在自行車的中軸(6)上裝有一套由棘爪輪(11)、棘爪伸縮控制件(12)和套裝在棘爪輪上的棘齒輪(8)，以及與棘齒輪(8)相嚙合的從動(dòng)輪(2)組成的變速裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中軸變速自行車，其特征在于棘爪輪(11)通過(guò)鍵連接的方式與中軸(6)結(jié)合在一起，在棘爪輪(11)上至少安裝有兩對(duì)棘爪(10)；在棘爪輪(11)上裝有一棘爪伸縮控制滑套(12)，該滑套(12)上設(shè)置有與棘爪(10)數(shù)相同的矩形孔；滑套(12)外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪(8)，每一個(gè)棘齒輪都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸(14)上的從動(dòng)齒輪(2)相嚙合；在齒輪軸(14)的輸出端，固定安裝有一用于驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)轉(zhuǎn)的的齒輪；制動(dòng)輪(9)通過(guò)結(jié)合件與滑套(12)固接在一起，固定安裝在變速裝置殼體(1)上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的一端通過(guò)牽引繩(17)與車把上的變速桿相接，另一端設(shè)置有一與制動(dòng)輪(9)相配合的制動(dòng)件(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中軸變速自行車，其特征在于棘爪輪(11)為圓柱筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)與其一端固接的棘輪(22)與中軸(6)結(jié)合在一起；在位于棘爪輪腔體內(nèi)的中軸段上至少固定安裝有兩個(gè)棘爪伸縮控制凸輪(12)，每相鄰的兩個(gè)凸輪之間的相位差均為60°；在棘爪輪(11)上至少安裝有兩對(duì)棘爪(10)；棘爪輪(11)外套裝有與棘爪對(duì)數(shù)相同的棘齒輪(8)，每一個(gè)棘齒輪都與一個(gè)固定安裝在齒輪軸(14)上的從動(dòng)齒輪(2)相嚙合；在齒輪軸(14)的輸出端，固定安裝有一用于驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)轉(zhuǎn)的的齒輪；制動(dòng)輪(9)通過(guò)結(jié)合件與棘爪輪(11)的另一端固接在一起，固定安裝在變速裝置殼體(1)上的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的一端通過(guò)牽引繩(17)與車把上的變速桿相接，另一端設(shè)置有一與制動(dòng)輪(9)相配合的制動(dòng)件(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中軸變速自行車，其特征在于棘爪輪(11)上安裝有三對(duì)棘爪(10)，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；每相鄰兩對(duì)棘爪之間的相位差均為60°；棘爪通過(guò)銷軸(18)和彈簧(15)安裝在棘爪輪(11)上加工出的棘爪槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中軸變速自行車，其特征在于棘爪輪(11)上安裝有三對(duì)棘爪(10)，每對(duì)棘爪都呈180°對(duì)稱布置在棘爪輪的同一橫截面上；安裝在棘爪輪同一側(cè)的三個(gè)棘爪位于同一軸線上，通過(guò)棘爪軸(18)和彈簧(15)與棘爪輪結(jié)合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中軸變速自行車，其特征在于固定安裝在齒輪軸(14)輸出端的齒輪(3)與通過(guò)軸承安裝在自行車中軸上的雙聯(lián)齒鏈輪(4)(7)相嚙合，雙聯(lián)齒鏈輪通過(guò)鏈條與自行車后輪軸上的飛輪相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中軸變速自行車，其特征在于固定安裝在齒輪軸(14)輸出端的齒輪為一錐齒輪(19)，該錐齒輪與傳動(dòng)軸上一端的錐齒輪(20)相嚙合，通過(guò)傳動(dòng)軸另一端的錐齒輪副(21)驅(qū)動(dòng)自行車后輪運(yùn)轉(zhuǎn)。
專利摘要一種中軸變速自行車，它主要包括自行車中軸(6)，其特征在于在自行車的中軸(6)上裝有一套由棘爪輪(11)、棘爪伸縮控制件(12)和套裝在棘爪輪上的棘齒輪(8)，以及與棘齒輪(8)相嚙合的從動(dòng)輪(2)組成的變速裝置。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)合理，制造簡(jiǎn)單，全封閉傳動(dòng)，安全可靠，維修方便，變速靈活，速比范圍大，騎行省力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B62M25/04GK2183331SQ9420135
公開(kāi)日1994年11月23日 申請(qǐng)日期1994年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月8日
發(fā)明者趙援朝 申請(qǐng)人:趙援朝