一種輸入齒輪箱及具有其的自行車換擋變速系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車傳動技術，具體涉及一種輸入齒輪箱和具有該輸入齒輪箱的自行車換擋變速系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)變速自行車的傳動系統(tǒng)通常是采用鏈輪和鏈條組成的傳動結構，其變速方式是通過大小多個鏈盤相互切換實現(xiàn)的，這種傳動結構雖然設置有鏈條擋板，但仍然屬于開式傳動結構，騎行者的褲管或裙邊容易被鏈條或鏈輪絞破，甚至導致騎行者摔倒造成財產(chǎn)損失或人身傷害。同時，鏈條在使用一段時間后容易斷裂或脫落，需要重新連接或安裝，騎行過程中常常出現(xiàn)變檔不到位或單邊現(xiàn)象，迫使鏈條使用壽命急劇縮短，給騎行者帶來不必要的經(jīng)濟支出，增添不少煩惱。傳統(tǒng)傳動軸左后下叉和車架制作時，采用焊接方式固定，并與傳動軸弧錐齒輪進行傳動，其安裝精度要求較高，從而導致車架安裝位置要求較高，在生產(chǎn)過程中需格外控制，浪費大量的財力、物力。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種輸入齒輪箱，該輸入齒輪箱換擋可靠，故障率低，使用壽命長；還提出了一種具有該輸入齒輪箱的自行車換擋變速系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝方便，傳動穩(wěn)定、可靠，并且不會對騎行者造成傷害。
[0004]本發(fā)明所述的一種輸入齒輪箱，包括由左箱體和右箱體組成的輸入齒輪箱體，輸入齒輪箱體內設有換檔組件，換檔組件包括貫穿輸入齒輪箱體的中軸，中軸的中部設有軸環(huán)，中軸的左部安裝有行星架，行星架和中軸之間設有滾針軸承，行星架的右端設置有空腔，軸環(huán)位于空腔內，軸環(huán)上安裝有行星輪組件，行星輪組件上的太陽輪與軸環(huán)配合且在它們的配合處設置有棘輪結構，行星輪組件上的行星輪通過行星軸安裝在行星架上；行星架的左端裝配有中軸主動錐齒輪，行星架的右端固定有驅動蓋，驅動蓋上設有與中軸同軸的通孔，通孔的側壁設置有凹槽，中軸的右部套有與其滑動配合且呈T形的換擋塊，中軸與換擋塊之間通過花鍵連接，換擋塊直徑較大的一端朝向軸環(huán)，換擋塊和軸環(huán)之間設置有復位彈簧，換擋塊直徑較小的一端與通孔配合且設有與凹槽對應的凸臺；右箱體上設置有能夠控制換擋塊沿軸向朝左運動的變檔組件；左箱體上設置有與中軸主動錐齒輪對應的輸出孔；太陽輪與驅動蓋之間設置有擋圈。
[0005]采用上述技術方案，高速檔時，換擋塊在復位彈簧的作用下和驅動蓋上的通孔配合，此時凹槽和凸臺相互嚙合，中軸和換擋塊之間采用花鍵連接。當中軸受到外力旋轉時，在花鍵的作用下，換擋塊與中軸同步旋轉并帶動驅動蓋旋轉。由于驅動蓋和行星架之間相互固定，形成剛性連接，故行星架也在做旋轉運動，行星架與中軸主動錐齒輪采用花鍵連接，從而中軸主動錐齒輪實現(xiàn)了旋轉運動，同時實現(xiàn)了扭力輸出。與此同時，由于行星輪組件的工作特性，行星架做主動運轉，其太陽輪會按傳動比進行加速運動，由于太陽輪與軸環(huán)之間設有棘輪結構，在太陽輪的加速運動下，實現(xiàn)了棘爪失效，故實現(xiàn)了中軸和中軸主動錐齒輪同步運轉。低速檔時，利用變檔組件調節(jié)換擋塊向右運動，直至換擋塊和驅動蓋完全脫離，換擋塊與驅動蓋之間失去力的傳遞。在棘爪簧的作用下，棘爪彈起，太陽輪與中軸同步旋轉，行星輪通過行星軸與行星架相互連接，行星架和中軸主動錐齒輪通過花鍵連接。由行星輪組件的工作特性可知，太陽輪旋轉會帶動行星輪和行星架旋轉，行星架的旋轉速度低于中軸的旋轉速度，且同向旋轉，從而實現(xiàn)了變速的效果，增大了傳遞扭矩。該輸入齒輪箱結構巧妙，能非常方便的實現(xiàn)兩檔之間的切換，并且采用封閉結構，減少了故障率，可靠性好。
[0006]進一步，變檔組件包括固定在右箱體上且與中軸同軸的固定器，固定器的內壁設有第一凸輪面，固定器上裝配有變換器，變換器的右部設有與第一凸輪面配合的第二凸輪面，變換器的左端面與換擋塊的右端面接觸，變換器左部的側壁上設有向外延伸的凸耳，凸耳上設有長槽孔；右箱體的右側內壁上設有一個橫向的預留槽，預留槽的一端設置有沿橫向貫穿右箱體的預留孔，預留孔內裝配有滑套，滑套內裝配有的滑桿，滑桿的尾部設置有與預留槽滑動配合的連接塊，滑桿的頭部安裝有換擋卡扣，換擋卡扣上裝配有換擋線，右箱體上設置有位于換擋卡扣和滑桿的頭部的外圍的防塵罩；連接塊和滑套之間設置有回位彈簧，連接塊上設置有變檔立柱，變檔立柱與長槽孔配合，拉動滑桿能夠使得變換器繞中軸旋轉。拉動換擋線使得滑桿沿滑套滑動，從而帶著變換器旋轉，此時第一凸輪面和的第二凸輪面發(fā)生作用使得變換器向左運動，變換器頂著換擋塊向左運動，實現(xiàn)換擋功能，該結構簡單實用。
[0007]進一步，右箱體的右側壁上設置有第一安裝孔，第一安裝孔內設置有第一軸承，中軸的右端與第一軸承的內圈配合，右箱體的右端面安裝有側蓋，側蓋上設有與中軸同軸的第二安裝孔，第二安裝孔處設置有與中軸配合的第一密封圈。該結構能增強中軸的旋轉性能并對中軸實現(xiàn)了軸向定位，同時第一密封圈增強了輸入齒輪箱體的密封性能。
[0008]進一步，左箱體的左側壁上設有讓中軸通過的第三安裝孔，第三安裝孔處設置有與中軸配合的第二密封圈，左箱體的內壁設置有與中軸同軸的第二軸承，第二軸承的內圈與中軸主動錐齒輪的左部配合，中軸主動錐齒輪的左部與中軸之間安裝有第三軸承，中軸主動錐齒輪的中部和右部通過花鍵裝配在行星架的左端。該結構設計巧妙，能保證主動錐齒輪和行星架能順暢的繞中軸旋轉，同時也保證了中軸的旋轉性能并對中軸實現(xiàn)了軸向定位。第二密封圈增強了輸入齒輪箱體的密封性能
進一步，所述輸入齒輪箱體上設有第一注油孔和第一放油孔，所述第一注油孔內安裝有第一注油螺栓，所述第一放油孔內安裝有第一放油螺栓。方便對輸入齒輪箱進行加注潤滑油和排出廢油。
[0009]本發(fā)明還公開了一種自行車換擋變速系統(tǒng)，包括上述的輸入齒輪箱，還包括輸出齒輪箱，在輸出齒輪箱中安裝有連接軸套，在該連接軸套上固套有后軸從動錐齒輪；在輸入齒輪箱和輸出齒輪箱之間安裝有傳動軸，該傳動軸的兩個端部分別位于輸入齒輪箱和輸出齒輪箱內，在位于輸入齒輪箱中的傳動軸上固套有中軸從動錐齒輪，中軸從動錐齒輪與中軸主動錐齒輪嚙合，在位于輸出齒輪箱中的傳動軸上固套有后軸主動錐齒輪，該后軸主動錐齒輪與后軸從動錐齒輪嚙合；在傳動軸外套裝有套管，該套管的兩端分別與輸入齒輪箱和輸出齒輪箱固定連接；連接軸套一端伸出輸出齒輪箱，在該連接軸套的伸出端固套有單向棘輪機構，在該單向棘輪機構外套有花鼓，連接軸套內還設有貫過花鼓的后軸。該自行車換擋變速系統(tǒng)利用花鼓配合輸入齒輪箱，能實現(xiàn)兩級變速，當使用三變速花鼓時，可實現(xiàn)六級變速，且該系統(tǒng)完全處于封閉狀態(tài)，采用潤滑油潤滑，具有免維護、使用壽命長等特點。
[0010]進一步，后軸的兩端分別穿出花鼓和輸出齒輪箱，該后軸通過軸承安裝在花鼓內。保證了后軸運轉順暢。
[0011]進一步，輸入齒輪箱和輸出齒輪箱之間還設置有左后下叉組件，左后下叉組件由連接板、左后下叉和耳片依次焊接而成，連接板固定在左箱體的側壁上，連接板和左后下叉的連接處焊接有補強盒，耳片安裝在后軸的右端。這種左后下叉組件結構穩(wěn)固，安裝方便，成本低。
[0012]進一步，中軸從動錐齒輪和后軸主動錐齒輪均通過花鍵與傳動軸配合，且均通過墊圈和鎖緊螺栓固定，中軸從動錐齒輪和后軸主動錐齒輪均通過軸承分別安裝在輸入齒輪箱和輸出齒輪箱內。這種傳動軸結構穩(wěn)固，傳動可靠。
[0013]進一步，套管與輸入齒輪箱和輸出齒輪箱的連接處均設置有O形密封圈，以增強該自行車換擋變速系統(tǒng)的密封性能。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:該自行車換擋變速系統(tǒng)完全處于封閉狀態(tài)，并采用潤滑油潤滑，有效避免了外界污染物對傳動系統(tǒng)的影響，減少了故障率，可靠性好，具有免維護、使用壽命長等特點，同時不會使騎行者發(fā)生摔倒造成財產(chǎn)損失或人身傷害；輸入齒輪箱、輸出齒輪箱、下平叉組件和花鼓的連接方式的改進使得本傳動系統(tǒng)不需要嚴格的調試即可實現(xiàn)快速的裝配，裝配效率高、降低勞動成本；部件直接采用齒輪、軸等部件進行連接，傳動效率高、平穩(wěn)性好、傳動可靠、具有良好的駕乘舒適性。
【附圖說明】
[0015]圖1為輸入齒輪箱的結構示意圖；
圖2為換檔組件的結構示意圖；
圖3為圖2中A-A剖面圖；