專利名稱：多用途雙向變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多級變速器，具體地說是提供一種適于各種腳踏車或輪式車使用的雙向多級變速器。
通常的腳踏車(如自行車)的中軸和飛輪無變速功能。為實現(xiàn)腳踏車變速，需增加變速裝置，例如，自行車的中軸上裝有2～5片不同大小的鏈輪片組成變速裝置。這種中軸變速是通過改變帶動鏈條的鏈輪的大小，進行變速。在中軸變速時，中軸傳動的方向不變(單向)。本發(fā)明者在早期曾設(shè)計過一種雙向二級變速飛輪(CN85202575)及一種雙向三級變速飛輪(CN90105171.3)。這種飛輪，它除了起普通飛輪的傳動作用之外，還能夠起變速作用。同時，由于飛輪正反雙向運動，都可使腳踏車受向前的力，因此，這種變速飛輪，不但可以作為變速器，安裝在通常的腳踏車上，又可作為體育器械(健身器)使用。此外，本發(fā)明者又提供一種在中軸上使用的變速器(CN112375/A)。這種變速裝置不但結(jié)構(gòu)簡單，還可雙向進行變速。但是上述雙向變速器在使用和安裝上還略感不方便。同時，變速器的用途單一，雙向變速飛輪能用在后軸上作飛輪變速器，而中軸雙向變速器只能用于中軸作中軸變速器作用。
本發(fā)明的目的是提供一種多用途雙向變速器，該變速器既可用于中軸作中軸變速器，也可用于后軸代替飛輪作飛輪變速器，同時這種結(jié)構(gòu)的變速器，安裝和使用也更為方便和安全。
本發(fā)明的多用途雙向變速器，它由外環(huán)，軸承環(huán)、星輪、絲擋、平擋、芯齒和棘爪組成，外環(huán)內(nèi)園有二個珠道和內(nèi)齒，軸承環(huán)外、內(nèi)園上各有一個珠道，外側(cè)有棘齒，內(nèi)側(cè)裝小軸，小軸上分別裝有內(nèi)棘爪和星輪，軸承環(huán)內(nèi)側(cè)可裝有2、4、6或8個小軸，小軸上分別裝有1、2、3或4個內(nèi)棘爪4和星輪，平擋，芯齒和絲檔固定在軸上。本發(fā)明的特征在于軸承環(huán)外園上還有設(shè)有一個珠道軸，承環(huán)外側(cè)加有外棘座將軸承環(huán)和絲擋蓋上，外棘座內(nèi)園外側(cè)相對軸承環(huán)外園上的珠道設(shè)有一珠道，通過這兩個珠道和置于珠道內(nèi)的鋼珠使外棘座安裝在軸承環(huán)上。在外棘座外側(cè)帶有U型長板，內(nèi)側(cè)設(shè)有棘軸，在棘軸上安裝外棘爪，外棘爪與軸承環(huán)外側(cè)棘齒相對，當(dāng)軸承環(huán)順時針(正向)轉(zhuǎn)動時，外棘爪沿棘齒滑動，而在軸承環(huán)逆時針(反向)轉(zhuǎn)動時，外棘爪將制動棘齒，使軸承環(huán)無法實現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)。外棘爪帶有拉線，在拉動拉線使外棘爪脫離棘齒時，軸承環(huán)可自由順，逆時針轉(zhuǎn)動。外棘座外側(cè)帶有的U型卡板是在安裝變速器時用來裝卡外棘座，并使之固定在車體上。本發(fā)明的多用途雙向變速器的其它結(jié)構(gòu)與本發(fā)明者早期提供的中軸變速器的結(jié)構(gòu)相似。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)給予進一步詳細地說明。
附

圖1為本發(fā)明的主視局部剖面結(jié)構(gòu)圖；附圖2為附圖1變速器沿N-N面半剖視圖(剖面通過外棘座上的U型卡板)；附圖3為本發(fā)明安裝在中軸上作為中軸雙向變速器的結(jié)構(gòu)圖；附圖4為本發(fā)明安裝在后軸上作為飛輪雙向變速器的結(jié)構(gòu)圖。
附圖中1.外環(huán)；2.軸承環(huán)；3.絲擋；4.內(nèi)棘爪；5.芯齒；6.平擋；7.外棘爪；8.星輪；9.小軸；10.外棘座；11.棘軸。A為中軸及曲柄；B為帶動鏈條的鏈輪，C為車架上的中接頭；D為后軸，E為車架上的后平叉。
由附圖1，2，本發(fā)明的多用途雙向變速器中，軸承環(huán)2與絲擋3為一側(cè)，平擋6為另一側(cè)支承外環(huán)1，外環(huán)1的內(nèi)齒與芯齒5之間裝有星輪8和內(nèi)棘爪4，為使作用力均勻，且結(jié)構(gòu)簡單，星輪8和內(nèi)棘爪4和數(shù)量最好分另為3個，通過小軸9對稱安裝在軸承環(huán)2上，芯齒5，平擋6，絲擋3將分別緊固在軸上。外棘爪7通過外棘座10上的棘軸11固定在外棘座10上，外棘座10通過與軸承環(huán)2相對應(yīng)的珠道和鋼珠安裝在軸承環(huán)2上。
附圖3所示變速器為本發(fā)明的一個具體的應(yīng)用實例。當(dāng)變速器安裝在中軸時，平擋6，芯齒5和絲擋3依次緊固在中軸A上(中軸與曲柄固定)，外環(huán)1帶有螺紋或鏍孔固定鏈輪B，外棘座10上的U型卡板裝卡在中接頭C上方立梁上。
附圖4所示變速器為本發(fā)明的另一具體的應(yīng)用實例，這時變速器安裝在后軸上作為一個變速飛輪，平擋6、芯齒5和絲擋3依次緊固在后軸D上，外環(huán)1帶有鏈齒，外棘座10上的U型卡板裝卡在后平叉E上。
對于本發(fā)明多用途雙向變速器的運行過程以中軸變速器為例說明如下1.正向高速運行踏動曲柄A，使中軸10正向(順時針)轉(zhuǎn)動，緊固在中軸10上的芯齒5同步運行。芯齒5通過中介輪星輪8將使外環(huán)1與芯齒5逆向轉(zhuǎn)動，但由于內(nèi)棘爪4單向鎖定外環(huán)1使其只能正向轉(zhuǎn)動，因此此環(huán)1也將同步與芯齒5轉(zhuǎn)動。此時，外棘爪7與軸承環(huán)2的棘齒成順向，不限制軸承環(huán)2轉(zhuǎn)動。外環(huán)1又使固定其上的鏈輪B轉(zhuǎn)動，將帶動鏈條運行。此時中軸的運行與普通的腳踏車中軸運行情況相同。
2.反向低速運行當(dāng)中軸10反向(逆時針)轉(zhuǎn)動時，(曲柄受反向作用力)，外棘爪7將鎖定軸承環(huán)2，使其不能逆向轉(zhuǎn)動，因此，此時星輪8也處于固定狀態(tài)。星輪8成為一固定的中介輪。隨中軸反向轉(zhuǎn)動的芯齒5，通過星輪8使外環(huán)1與其逆向轉(zhuǎn)動。此時，內(nèi)棘爪4為順時，外環(huán)1將順利轉(zhuǎn)動，便其方向與芯齒方向相反，即當(dāng)中軸10反向轉(zhuǎn)動時，外環(huán)1仍然正向轉(zhuǎn)動，并帶動鏈輪B和鏈條正向運行。在反向轉(zhuǎn)動時，由于芯齒5的內(nèi)徑小于外環(huán)1的內(nèi)徑，所以反向轉(zhuǎn)動時，外環(huán)1的轉(zhuǎn)數(shù)小于芯齒5，速變即小于曲柄A的轉(zhuǎn)數(shù)。此時為低速運行。
3.滑動運行當(dāng)曲柄停止轉(zhuǎn)動時，芯齒5不動，外環(huán)1在后軸鏈輪的帶動下，將正向轉(zhuǎn)動，星輪8被其作用也隨之轉(zhuǎn)動，并帶動軸承環(huán)2與外環(huán)1同向轉(zhuǎn)動。此時，外棘爪7為順向，內(nèi)棘爪4也處于順向，不能限制軸承環(huán)2轉(zhuǎn)動。此時，外環(huán)1，軸承環(huán)2都將相對芯齒5轉(zhuǎn)動，即完成鏈輪B的滑動運行。
中軸雙向變速器，較已有技術(shù)具有結(jié)構(gòu)更簡單，安裝更方便使用也更安全可靠。同時由于鏈輪相對曲柄可以滑動，因此，后輪上的飛輪可用普通的鏈輪代替，可以降低變速腳踏車的成本。此外，該變速器的外環(huán)1上可以組裝2組以上的鏈輪，使變速器增加變速擋，這種多級變速裝置的附設(shè)可按普通的技術(shù)來實現(xiàn)，而且每增加一片鏈輪可實現(xiàn)兩擋變速的效果。
4.變速器單向作用本發(fā)明的變速器，當(dāng)拉動拉線使外棘爪脫離軸承環(huán)外側(cè)的棘齒時，軸承環(huán)可隨中軸自由順，逆時針轉(zhuǎn)動，這時的變速器只能單向作用，與普通中軸相同。
本發(fā)明多用途雙向變速器為飛輪變速器時，由于雙向變速器安裝在后軸上，外環(huán)為主動部分，芯齒為被動部分.所以其高低速運行與在中軸上的情況相反，其余相同，在此不在多述。根據(jù)以上特點，可以將本變速器安裝在自行車，三輪車，輪椅車，健身器械及各種雙向變速裝置上，也可以安裝在潮汐電站上。
權(quán)利要求
1.一種雙向變速器，它由外環(huán)、軸承環(huán)、星輪、絲擋、平擋、芯齒和棘爪組成，外環(huán)(1)內(nèi)園有二個珠道和內(nèi)齒，軸承環(huán)(2)外，內(nèi)園上各有一珠道，外側(cè)有棘齒，內(nèi)側(cè)裝有小軸(9)，小軸(9)上分別裝有內(nèi)棘爪(4)和星輪(8)，平擋(6)，芯齒(5)和線擋(3)固定在軸上，其特征在于軸承環(huán)(2)外園上還設(shè)有一個珠道，軸承環(huán)(2)外側(cè)加有外棘座(10)將軸承環(huán)(2)和絲擋(3)蓋上，外棘座(10)內(nèi)園外側(cè)相對軸承環(huán)(2)外園上的珠道設(shè)有一珠道，通過這兩個珠道和置于珠道內(nèi)的鋼珠使外棘座(10)安裝在軸承環(huán)(2)上，外棘座(10)外側(cè)帶有U型卡板，內(nèi)側(cè)設(shè)有棘軸(11)，在棘軸(11)上安裝外棘爪(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的雙向變速器，其特征在于軸承環(huán)(2)內(nèi)側(cè)裝有2、4、6或8個小軸(9)，小軸(9)上分別裝有1、2、3或4個或多個內(nèi)棘爪(4)和星輪(8)。
3.按照權(quán)利要求1所述的雙向變速器，其特征在于外環(huán)(1)上可以組裝2組以上鏈輪，使變速器增加變速擋。
全文摘要
一種多用途雙向變速器由外環(huán),軸承環(huán),星輪,絲擋,平擋,芯齒,內(nèi)、外棘爪和棘座組成,鏈輪通過螺紋或螺孔固定在外環(huán)上,星輪與外環(huán)內(nèi)齒和芯齒嚙合。外棘爪固定在外棘座的棘軸上,平擋,芯齒和絲擋固定在一起,這件變速器可安裝在中軸上作中軸變速器,也可安裝在后軸上作飛輪變速器,可在曲柄正反兩向轉(zhuǎn)動時,使腳踏車實現(xiàn)同向變速運轉(zhuǎn),該變速器可以在各種腳踏車、輪式車、健身器、潮汐電站等器械設(shè)備上應(yīng)用。
文檔編號F16H3/08GK1174949SQ9611555
公開日1998年3月4日 申請日期1996年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月23日
發(fā)明者常殿林 申請人:常殿林