專利名稱：腳踏車變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型汲步一種省力、變速的機械傳動裝置，應(yīng)用于腳踏車的變速器。
目前，在人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫暮褪袌錾箱N售的腳踏車，是由驅(qū)動軸作園周運動，依次帶動鏈輪、鏈條、棘輪、驅(qū)動輪。由于其驅(qū)動軸(即力桿)短，加上沒有變速裝置，人踏時很費力，載重上坡用人踏根本不可能，同時起步困難。
本實用新型的目的是提供一種腳踏車變速器，它不僅能省力、變速，而且有利于人體運動，符合人體生理機能，無任何污染，解決了腳踏車上坡難和起步難，使腳踏車的用途更加廣泛。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的變速器直接和驅(qū)動輪連接(在同一軸線上)，利用周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系相結(jié)合，使輸入軸和輸出軸在同一軸線上。加長了力桿，省掉了鏈條和鏈輪。力桿通過杠桿、輪棘與輸入軸連接，只作上下運動。采用輪系和背輪機構(gòu)變速，用離合器對齒輪進行制動，使齒輪始終處于嚙合狀態(tài)。轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)列采用等比數(shù)列，使變速均勻、平穩(wěn)、牢靠。傳動順序為力桿——棘輪——輸入軸——輪系——輸出軸——棘輪——驅(qū)動輪。變速為IV檔。即由輸入軸直接帶動輸出軸得到I檔；由輸入軸帶動定軸輪系再帶動輸出軸得到II檔；由輸入軸帶動周轉(zhuǎn)輪系再帶動輸出軸得到III檔；由輸出軸帶動周轉(zhuǎn)輪系，再帶動定軸輪系，然后帶動輸出軸得到IV檔。兩力桿通過杠桿連接作上下運動，人用腳踏時就象踏步一樣，達到了省力、變速，有利用人體運動，符合人體生理機能，無任何污染，解決現(xiàn)有腳踏上坡難和起步難的目的。
由于采用了上述方案，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便、操作靈活的特點，與現(xiàn)有的腳踏車相比1、省力。以三輪車為例，假設(shè)車載總重(包括人、車)Q＝300kg(三輪車的輪胎每只最大載荷為100kg，此設(shè)重已滿荷)，上坡度為20°的坡，查有關(guān)資料取路面為碎石路面的滾動系數(shù)f為0.025，其它阻力忽略不計。
其所需牽引力F＝Qsinα+0.025Q＝300×10×sin20°+0.025×300×10＝1101(N)轉(zhuǎn)矩T＝Frk(rk為輪胎的工作半徑，設(shè)其為0.3m)＝1101×0.3＝330(N·m)本變速器的力桿(即力偶矩)長L變?yōu)?m，人所需踏力 現(xiàn)有三輪車的力桿長L變?yōu)?.16m，鏈輪與飛輪的傳動比為2∶1，有的為1.5∶1，人所需的踏力 由此可見現(xiàn)有三輪車人需用力是用本變速器人需用力的12.5-9.4倍，現(xiàn)有的三輪車人用腳踏上坡是絕不可能的，而本變速器就能實現(xiàn)，且人體重一般就有50kg(質(zhì)量500N)，利用人體自重踏車就能上坡自如。
2、變速、省料。設(shè)有四個檔位，可據(jù)路面坡度大小，路面的好壞，載重的多少而變速行駛，變速采用輪系和背輪機構(gòu)，用離合器對某齒輪進行制動的方式，使齒輪始終保持嚙合狀態(tài)。不象普通輪系那樣采用輪齒離合的方式，避免了輪齒在嚙入時被打斷的危險和嚙入難的問題。轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)列采用等比數(shù)列，從而達到離合容易、變速均勻、平穩(wěn)、牢靠。省掉了鏈輪和鏈條等易損件。
3、有利人體運動，符合人體生理機能?，F(xiàn)有的三輪車人用腳踏時腳作圓周運動，力桿與地面接近垂直時費力逐大，有用力很小(在垂直時為零)，只有當(dāng)與地面平行時(力桿指向前)，有用力才達到最大。本變速器人用腳踏時作上下運動，就象踏步一樣，力桿始終在與地面平行線正負(fù)9.5°的夾角內(nèi)運動，所用力小且有用力大。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明圖中 1.雙聯(lián)齒輪 2.齒輪 3.齒輪 4.齒輪 5.輸出軸 6.連軸器 7.離合器8.齒輪軸 9.離合器 10.離合器 11.齒輪 12.系桿 13.齒輪 14.棘輪 15.杠桿16.力桿 17.輸入軸 18.力桿 19.棘輪 20.連軸器本實用新型由輸出軸5通過連軸器6、20連接棘輪后與驅(qū)動輪連接，使后兩輪都能驅(qū)動。力桿16，18可增長到1m，通過杠桿15的作用，踏下力桿16，力桿18就升起來，再踏下18，16又升起來。力桿16、18通過棘輪14、19與輸入軸17連接，軸17與離合器9固定連接，離合器10與帶有離合器的齒輪軸8導(dǎo)鍵連接，齒輪軸8與輸出軸5活動連接，離合器7與輸出軸5導(dǎo)鍵連接，帶離合器的齒輪4與軸5活動連接，帶離合器的齒輪11與軸17活動連接，系桿12與軸17固定連接，齒輪13為固定輪。轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)列采有等比數(shù)列，其公比為2.54，定軸輪系的傳動比為2.54(即為公比)，周轉(zhuǎn)輪系的傳動比為6.45(2.54×2.54)，當(dāng)離合器10(向左)與離合器9連通，離合器7(向右)與齒輪8接通，力桿通過棘輪帶動軸17(軸17必會帶動系桿12，隨之帶動行星雙聯(lián)齒輪1，而帶動帶離合器的齒輪11轉(zhuǎn)動，由于齒輪11與軸17是活動連接，所以11只是自轉(zhuǎn))，再帶動離合器10，然后帶動齒輪8，離合器7傳動輸出軸5(沒有定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的接入，可認(rèn)為是由輸入軸直接帶動輸出軸)得到了I檔(低檔，增速為1)。當(dāng)離合器10(仍向左)，7(向左)與齒輪4接通，通過齒輪8、2、3、4(齒輪3、2與小軸固定連接)的變速，即輸入軸帶動定軸輪系再帶動輸出軸得到II檔(增速1×2.54)。當(dāng)離合器10(向右)與齒輪11接通，離合器7(向右)與齒輪8接通，即輸入軸帶動周轉(zhuǎn)輪系再帶動動輸出軸得到IV檔(增速2.54×2.54)。當(dāng)離合器10(仍向右)，7(向左)與齒輪4接通，即輸入軸帶動周轉(zhuǎn)輪系，再帶動定軸輪系，然后帶動輸出軸得到IV檔(高檔，增速6.45×2.54＝16.4)
權(quán)利要求一種腳踏車變速器，由力桿、棘輪、輸入軸、輪系、輸出軸、棘輪、驅(qū)動輪順序連接，其特證是輸入軸、輸出軸、驅(qū)動輪連接在同一軸線上。
專利摘要一種能省力，變速，且有利于人體運動，符合人體生理機能，無任何污染的腳踏車變速器，它直接和驅(qū)動輪連接，它是由力桿、棘輪、輸入軸、輪系、輸出軸、棘輪、驅(qū)動輪順序連接而構(gòu)成，有四檔變速、解決了現(xiàn)有腳踏車載重時上坡難和起步難的總問題。
文檔編號B62M11/04GK2507775SQ0124007
公開日2002年8月28日 申請日期2001年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月21日
發(fā)明者吳德平 申請人:吳德平