專利名稱：滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種變速自行車。
由于自行車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、輕便、不耗能源、不污染環(huán)境、不受道路條件限制而備受使用者歡迎。特別是我國(guó)，幾乎每個(gè)家庭都有自行車，是目前世界上使用自行車最普遍的國(guó)家，可稱得上“自行車王國(guó)”。自行車的種類很多，其中變速自行車備受人們的喜愛(ài)。目前已有的變速自行車，是中軸外變速，田一組裸露在外的齒輪組件構(gòu)成，還有換擋撥叉、拉線、扳手。這種變速自行車存在換擋變速煩瑣、麻煩，易損壞和折斷，性能不穩(wěn)定易亂擋、鏈條不走線阻力大、使用壽命短，美觀性差等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的，是提供一種外形美觀、換擋靈活、變速擋位多、使用壽命長(zhǎng)的滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車。
本實(shí)用新型的目的，是采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，包括前、后車輪、車架、鞍座、貨架、鏈條、腳蹬腿、腳蹬子、車把、車叉、中軸和中軸內(nèi)變速器。前、后車輪、車架、鞍座、貨架、鏈輪、鏈條的安裝方法與普通自行車的安裝方法相同，其要點(diǎn)是該車的車架上裝設(shè)有中軸內(nèi)變速器。中軸內(nèi)變速器，包括箱體、二個(gè)端蓋、鏈輪、離合套、主軸套、多個(gè)棘爪、棘輪、多個(gè)滾動(dòng)齒輪組件、多個(gè)齒輪圈和內(nèi)齒圈。二個(gè)端蓋分別以螺紋與箱體的左、右端聯(lián)結(jié)，箱體與二個(gè)端蓋的聯(lián)結(jié)處分別裝設(shè)有O型密封圈，防止?jié)櫥屯庑?。在箱?nèi)充滿潤(rùn)滑油。中軸穿過(guò)二個(gè)端蓋的中心孔，分別由裝設(shè)在二個(gè)端蓋內(nèi)的軸承予以支承。中軸的兩端分別裝設(shè)有腳蹬腿，在腳蹬腿上裝設(shè)有腳蹬子。在中軸的中間段上套裝有主軸套，主軸套與中軸鍵連接。主軸套上有多個(gè)棘爪室，多個(gè)棘爪分別設(shè)置在棘爪室內(nèi)，并分別由設(shè)置在棘爪室內(nèi)的直簧予以支承，直簧的另一端固定在棘爪室壁內(nèi)。離合套上有多個(gè)棘爪出口，離合套套裝在主軸套上。在離合套上固定有定位銷鍵。棘輪裝設(shè)在離合套的左側(cè)，由裝設(shè)在中軸上的軸承予以支承。該棘輪有外棘齒。在棘輪的右端面上有360度的凹槽滑道，在凹槽滑道內(nèi)一點(diǎn)上固定一限位銷。該棘輪的外棘齒與一棘爪嚙合，以防止棘輪倒轉(zhuǎn)，該棘爪由固定在箱體內(nèi)壁上的支架予以支承。多個(gè)齒輪圈套裝在離合套上。多個(gè)齒輪圈的外徑各不相同，多個(gè)齒輪圈均有內(nèi)棘齒。在離合套的右端套裝有帶內(nèi)棘齒的輸出齒輪，并由設(shè)置在右端蓋上的軸承予以支承。在多個(gè)齒輪圈、輸出齒輪與內(nèi)齒圈之間設(shè)有多個(gè)滾動(dòng)齒輪組件，滾動(dòng)齒輪組件由固定在同一軸上的多個(gè)直徑不同的齒輪組成，且為一整體結(jié)構(gòu)。內(nèi)齒圈與箱體鍵連接。鏈輪通過(guò)螺釘固定在輸出齒輪上。
在位于離合套左端的中軸上，有軸孔，軸孔內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧的兩端各裝有一個(gè)限位珠，離合套座內(nèi)壁上有多角孔套裝在限位珠上。在左端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置一彈簧鋼片，該彈簧鋼片的一端通過(guò)螺釘固定在左端蓋上，其另一端靠在棘輪上，以防止棘輪自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的主軸套可以是由多個(gè)帶棘爪室凹槽的環(huán)套和多個(gè)棘爪室凹槽環(huán)蓋對(duì)接構(gòu)成，裝在中軸上后，由卡簧予以定位，這種分體組成的離合套，可簡(jiǎn)化棘爪室加工工藝，降低成本，適于大批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型可設(shè)2、3、4、5……等多級(jí)變速，其變速原理是當(dāng)腳蹬子向后逆轉(zhuǎn)360度時(shí)可變換一個(gè)擋位。中軸向后逆轉(zhuǎn)不足360度時(shí)不可變換擋位。這是因?yàn)橄尬恢檫M(jìn)入到離合套座的多角孔內(nèi)而被限位，使中軸與離合套同步運(yùn)轉(zhuǎn)所至。每當(dāng)逆轉(zhuǎn)一周時(shí)，離合套座上的定位銷鍵被外棘輪凹槽滑道內(nèi)的限位銷卡住，使離合套停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而中軸上的限位珠被壓縮回彈簧室內(nèi)，中軸可繼續(xù)逆轉(zhuǎn)直到中軸上的一個(gè)棘爪收回離合套內(nèi)，另一個(gè)棘爪彈出為止。換擋后向前騎行時(shí)，同樣需轉(zhuǎn)360度使離合套座上的定位銷鍵與棘輪上的限位銷卡住，并帶動(dòng)棘輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，中軸上從離合套口彈出的棘爪與一有內(nèi)棘齒輪的齒輪圈嚙合，該有內(nèi)棘齒的齒輪圈與滾動(dòng)齒輪組件上相對(duì)應(yīng)的齒輪嚙合，從而帶動(dòng)滾動(dòng)齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)齒輪組件的另一端與輸出齒輪嚙合，使輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣依次反復(fù)進(jìn)行，達(dá)到變速目的。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、變速為循環(huán)擋位、低速與高速首尾相聯(lián)，變速擋位多、變速靈敏、可靠性高。另外，由于是中軸內(nèi)變速，沒(méi)有外部裸露部件，外觀美，操作方便，使用壽命長(zhǎng)。


圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是中軸變速器結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是齒輪圈結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖2的A-A視圖，圖6是圖2的B-B視圖，圖7是滾動(dòng)齒輪組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是圖7的左視圖，圖9是輸出齒輪結(jié)構(gòu)示意圖，
圖10是圖9的左視圖，
圖11是分體式主軸套示意圖。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，包括前車輪1、后車輪2、車架3、鞍座4、貨架5、鏈條6、二個(gè)腳蹬腿7、二個(gè)腳蹬子8、車把9、車叉10、中軸47、鏈輪14和中軸內(nèi)變速器。前和后車輪、車架、鞍座、貨架、鏈條、二個(gè)腳蹬腿、二個(gè)腳蹬子、車把、車叉的裝配方法與普通自行車相同，故不祥述。中軸內(nèi)變速器是本實(shí)用新型的特征部分。
中軸內(nèi)變速器包括箱體11、端蓋12、端蓋13、離合套15、主軸套16、3個(gè)棘爪17、棘輪18、滾動(dòng)齒輪組件19、齒輪圈20和內(nèi)齒圈21。端蓋12和端蓋13裝上O型密封圈22、23后分別以螺紋與箱體11的兩端聯(lián)結(jié)。箱內(nèi)充滿潤(rùn)滑油。中軸47穿過(guò)端蓋12、13的中心孔，由裝設(shè)在端蓋12、13內(nèi)的軸承24、25予以支承。中軸47的兩端分別裝有腳蹬腿7，在二個(gè)腳蹬腿7上裝設(shè)腳蹬子8。主軸套16套裝在中軸47的中間段上，并通過(guò)鍵26與中軸47固定連接。主軸套16由環(huán)狀蓋板27、二端面帶棘爪室凹槽的環(huán)套28、帶棘爪室凹槽的環(huán)套29和環(huán)狀蓋板30對(duì)接組成，在主軸套16上形成三個(gè)棘爪室31。在3個(gè)棘爪室31內(nèi)分別裝入直簧45后，再分別裝入棘爪17。棘爪17下端有萬(wàn)向節(jié)32，萬(wàn)向節(jié)32插入棘爪室側(cè)壁上的萬(wàn)向節(jié)凹槽33內(nèi)。直簧45的下端固定在棘爪室31底壁上，其上端抵頂在棘爪上。離合套上有3個(gè)棘爪出口34，離合套15套裝在主軸套16上，在離合套15的離合套座35上固定有定位銷鍵36。在位于離合套15的左側(cè)的中軸上有圓孔37，為彈簧室。在圓孔37內(nèi)裝入彈簧38，在彈簧38的兩端分別裝設(shè)有限位珠39，離合套座35內(nèi)壁上有多角孔并套裝在限位珠39上。棘輪18的右端面上有環(huán)狀凹槽40，在環(huán)狀凹槽40內(nèi)一點(diǎn)上固定有限位銷41。棘輪18裝設(shè)在離合套15的左側(cè)，由裝設(shè)在中軸47上的軸承42予以支承。棘輪18有外棘齒，外棘齒與一棘爪43嚙合，棘爪43由棘爪支架44予以支承，棘爪支架44固定在箱體11的內(nèi)壁上。定位銷鍵36插入環(huán)狀凹槽40內(nèi)。在端蓋12內(nèi)側(cè)設(shè)置一彈簧鋼片46，彈簧鋼片46的一端通過(guò)螺釘固定在端蓋12上，其另一端靠在棘輪18上。在離合套15上套裝有左、右二個(gè)齒輪圈20，二個(gè)齒輪圈20均有內(nèi)棘齒，且外徑不同。左齒輪圈20為1擋滾動(dòng)齒圈，右齒輪圈20為3擋滾動(dòng)齒圈。在離合套15的右端裝有帶內(nèi)棘齒的輸出齒輪48。輸出齒輪48右端由軸承25和裝設(shè)在端蓋13上的軸承49予以支承。鏈輪14套裝在中軸47上，通過(guò)螺釘固定輸出齒輪48上，并裝上螺母50。在中軸47與輸出齒輪48之間裝設(shè)油封51，在端蓋13與輸出齒輪48之間裝設(shè)油封52，在端蓋12與中軸47之間裝設(shè)油封53。在左、右二個(gè)齒輪圈20與內(nèi)齒圈21之間裝設(shè)有5個(gè)滾動(dòng)齒輪組件19。滾動(dòng)齒輪組件19上有3個(gè)直徑不同的同軸齒輪，3個(gè)直徑不同的同軸齒輪可分別與左、右2個(gè)齒輪圈20和輸出齒輪48嚙合。內(nèi)齒圈21通過(guò)鍵54與箱體11連接。
權(quán)利要求1.滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，包括前車輪(1)、后車輪(2)、車架(3)、鞍座(4)、貨架(5)、鏈輪(14)、鏈條(6)、二個(gè)腳蹬子(8)、車把(9)、車叉(10)、中軸(47)和中軸內(nèi)變速器，中軸內(nèi)變速器固定在車架(3)上，其特征在于所述的中軸內(nèi)變速器包括箱體(11)、端蓋(12)、端蓋(13)、離合套(15)、主軸套(16)、多個(gè)棘爪(17)、棘輪(18)、滾動(dòng)齒輪組件(19)、輸出齒輪(48)、多個(gè)齒輪圈(20)和內(nèi)齒圈(21)；端蓋(12)、(13)，分別以螺紋與箱體(11)的兩端聯(lián)結(jié)，中軸(47)穿過(guò)端蓋(12)、(13)的中心孔，由裝設(shè)在端蓋(12)、(13)內(nèi)的軸承(24)、(25)予以支承；主軸套(16)套裝在中軸(47)的中間段上，并通過(guò)鍵(26)與中軸(47)固定連接，主軸套(16)上有多個(gè)棘爪室(31)，在每一個(gè)棘爪室(31)內(nèi)依次裝入直簧(45)和棘爪(17)，直簧(45)的上端抵頂在棘爪(17)上，直簧(45)下端固定在棘爪室(31)的底壁上，棘爪(17)下端有萬(wàn)向節(jié)(32)，萬(wàn)向節(jié)(32)插入棘爪室(31)側(cè)壁上的萬(wàn)向節(jié)凹槽(33)內(nèi)；離合套(15)套裝在主軸套(16)上，離合套(15)上有多個(gè)棘爪出口(34)，在離合套(15)的離合套座(35)上固定有定位銷鍵(36)；棘輪(18)的右端面上有環(huán)狀凹槽(40)，在環(huán)狀凹槽(40)內(nèi)固定有限位銷(41)，棘輪(18)裝設(shè)在離合套(15)的左側(cè)，由裝設(shè)在中軸(47)上的軸承(42)予以支承，棘輪(18)有外棘齒，外棘齒與棘爪(43)嚙合，棘爪(43)由棘爪支架(44)予以支承，棘爪支架(44)固定在箱體(11)的內(nèi)壁上，定位銷鍵(36)插入環(huán)狀凹槽(40)內(nèi)；多個(gè)齒輪圈(20)外徑各不相同，每一個(gè)齒輪圈(20)均有內(nèi)棘齒，多個(gè)齒輪圈(20)套裝在離合套(15)上，輸出齒輪(48)套裝在離合套(15)的右端，輸出齒輪(48)有內(nèi)棘齒；在箱體(11)內(nèi)設(shè)置內(nèi)齒圈(21)，內(nèi)齒圈(21)通過(guò)鍵(54)與箱體(11)固定連接，在多個(gè)齒輪圈(20)、輸出齒輪(48)與內(nèi)齒圈(21)之間裝設(shè)有多個(gè)滾動(dòng)齒輪組件(19)，滾動(dòng)齒輪組件(19)上有多個(gè)直徑不同的同軸齒輪，這些同軸齒輪分別與多個(gè)齒輪圈(20)和輸出齒輪(48)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，其特征是主軸套(16)上有三個(gè)棘爪室(31)，三個(gè)棘爪室(31)內(nèi)分別裝有直簧(45)和棘爪(17)，離合套(15)上有三個(gè)棘爪出口(34)，在離合套(15)上套裝有左、右二個(gè)齒輪圈(20)，在左、右二個(gè)齒輪圈(20)、輸出齒輪(48)之間裝設(shè)有5個(gè)滾動(dòng)齒輪組件(19)，每一個(gè)滾動(dòng)齒輪組件(19)上有三個(gè)直徑不相同的同軸齒輪，該三個(gè)直徑不相同的同軸齒輪可分別與左、右二個(gè)齒輪圈(20)和輸出齒輪(48)嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，其特征在于所述的主軸套(16)是由環(huán)狀蓋板(27)、二端帶棘爪室凹槽的環(huán)套(28)、帶棘爪室凹槽的環(huán)套(29)和環(huán)狀蓋板(30)對(duì)接組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車，其特征是在位于離合套(15)的左側(cè)的中軸上有圓孔(37)，在圓孔(37)內(nèi)裝設(shè)有彈簧(38)，在彈簧(38)的兩端分別裝設(shè)有限位珠(39)，離合套座(35)內(nèi)壁上有多角孔套裝在限位珠(39)上；在端蓋(12)內(nèi)側(cè)設(shè)置一彈簧鋼片(46)，彈簧鋼片(46)的一端通過(guò)螺釘固定在端蓋(12)上，其另一端靠在棘輪(18)上。
專利摘要滾動(dòng)齒輪中軸內(nèi)變速自行車,包括裝設(shè)在車架上的中軸內(nèi)變速器。該中軸內(nèi)變速器包括裝設(shè)在中軸上的帶有3個(gè)棘爪室的主軸套,在棘爪室內(nèi)裝設(shè)有直簧和棘爪。在主軸套上套裝有離合套,離合套上有3個(gè)棘爪出口。在離合套上套裝有二個(gè)外徑大小不相同的齒輪圈和輸出齒輪。在箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)齒圈,內(nèi)齒圈與箱體鍵連接。在內(nèi)齒圈和齒輪圈、輸出齒輪之間裝設(shè)有5個(gè)滾動(dòng)齒輪組件。中軸兩端從箱體的兩端蓋的中心孔伸出。本實(shí)用新型變速擋位多、變速靈敏、使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B62M11/00GK2423186SQ0021155
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期2000年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月18日
發(fā)明者王立偉, 王立佳 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)富偉佳實(shí)業(yè)有限公司