專利名稱：自行車中軸四擋變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速器，尤其涉及一種自行車中軸四擋變速器。
技術(shù)背景
自行車是一種便捷、低碳、環(huán)保，又是一種能夠強(qiáng)身健體的交通工具，它的結(jié)構(gòu)、形 狀也在不斷的變化和改進(jìn)。但“速度”問題一直是自行車改進(jìn)的關(guān)鍵問題，無論是在平坦的 街市，還是在崎嶇的鄉(xiāng)村都應(yīng)騎行舒適、省力。“變速”從最初的加大主動(dòng)輪盤的直徑，到外 來的“山地車”變速至今都沒有更大的改進(jìn)，阻礙了它的發(fā)展。
目前市場上出售的變速自行車、山地車，其檔位的變換是利用中軸上的一或兩個(gè) 主動(dòng)齒輪，四至多片從動(dòng)齒輪，通過鏈條與某一個(gè)主動(dòng)至從動(dòng)齒輪的組合進(jìn)行速度變換，缺 點(diǎn)是變換速度慢，某組齒輪與鏈條嚙合時(shí)摩擦嚴(yán)重，由于主動(dòng)輪通過鏈條與從動(dòng)輪不在一 條直線上，鏈條與齒輪的嚙合磨損增加了騎車人力的加大，感受不到省力，而且還會(huì)損壞變 速器、鏈條，造成不必要的損失。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種將齒輪組合在一個(gè)變速箱內(nèi)，減少齒輪與灰塵直接接 觸，換擋時(shí)各傳動(dòng)齒輪始終保持在一條直線上，使得換擋輕松自如，方便、準(zhǔn)確，而且使用省 力的自行車中軸四擋變速器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是它包括固定于車把上的換 擋扳手、與該扳手相連的軟軸線，其在于固定于車架上的箱體內(nèi)平行設(shè)有中軸、副軸及輸 出軸；所述的中軸、副軸及輸出軸分別通過軸承固定于箱體上，中軸一端設(shè)有大齒輪；副軸 沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該副軸上與大齒輪相嚙合位置設(shè)有小齒輪；副軸上從靠近小齒 輪一端依次設(shè)有齒輪A齒輪B及齒輪C ；所述的齒輪B適配位置設(shè)有前撥叉；該前撥叉固定 于前軸套上，所述的輸出軸沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該輸出軸上與小齒輪相嚙合位置設(shè) 有齒輪D ；輸出軸上從靠近齒輪D —端依次設(shè)有齒輪E、軸套、齒輪F及齒輪G ；所述的軸套 適配位置設(shè)有后撥叉；該后撥叉固定于后軸套上，前軸套和后軸套相對(duì)一側(cè)設(shè)有齒，且分別 通過前長軸和后長軸固定于箱體上，與前軸套和后軸套同時(shí)嚙合的齒輪通過短軸與加、減 檔撥動(dòng)輪及檔位定位輪相連，所述的加、減檔撥動(dòng)輪及檔位定位輪與固定在箱體外的換擋 卡具相鄰，該換擋卡具通過軟軸線與車把上的換擋扳手相連。
所述的齒輪A靠近齒輪B—側(cè)設(shè)有套筒；該套筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，該套筒對(duì) 稱設(shè)有缺口。
所述的齒輪B靠近齒輪A—側(cè)設(shè)有管筒；該管筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，該管筒對(duì) 稱設(shè)有缺口，所述的齒輪B的管筒與齒輪A的套筒插接后構(gòu)成完整的圓筒。
所述的齒輪A和齒輪B內(nèi)孔均沿軸向至少設(shè)有一條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在副軸的凹 槽適配，齒輪B的管筒與齒輪A的套筒插接后，其外邊緣所制成的凸起環(huán)處設(shè)有卡簧，且圓 筒外圈上設(shè)有彈簧。
所述的齒輪E和齒輪F內(nèi)孔沿軸向均至少設(shè)有一條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在輸出軸的 凹槽適配，齒輪E靠近齒輪D —側(cè)至少設(shè)有一個(gè)向外凸起的凸塊，該凸塊與齒輪D相對(duì)一側(cè) 所設(shè)有的相應(yīng)形狀的凹坑適配。
所述的齒輪E和齒輪F與軸套焊為一體。
所述的齒輪F靠近齒輪G —側(cè)至少設(shè)有一個(gè)向外凸出的弧形楔塊，該楔塊與齒輪 G相對(duì)一側(cè)所設(shè)有的相應(yīng)形狀的弧形楔口插接適配。
所述的檔位定位輪為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干向內(nèi)凹的弧形構(gòu)成。
所述的加、減檔撥動(dòng)輪為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干方向相同的爪齒構(gòu)成。
所述的換擋卡具包括與檔位定位輪外圈形狀相配的定位卡輪，及分別與加、減檔 撥動(dòng)輪外圈形狀相配的左換擋卡爪和右換擋卡爪。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明的自行車中軸四擋變速器，是整體設(shè)計(jì)，將換擋齒輪組合在一個(gè)變速箱內(nèi)，減少 齒輪與灰塵直接接觸，各傳動(dòng)齒輪始終保持在一條直線上，由于采用前、后撥叉撥動(dòng)齒輪在 相應(yīng)軸上的移動(dòng)，使得使用者各種檔位轉(zhuǎn)換更輕松自如，方便、準(zhǔn)確，而且省力，結(jié)構(gòu)簡單、 合理，本發(fā)明適于各種路面上行駛，更大限度地方便使用，具有廣泛的社會(huì)效益和市場前旦ο


圖1是本發(fā)明剖去箱體一端蓋板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明圖2的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明圖2的C-C剖視并去掉件25 J6后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明圖2的D-D剖視并去掉件25、26及件四、30后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中主要零件箱體1，大齒輪2，中軸3，齒輪A 4，小齒輪5，副軸6，前長軸7，齒 輪D 8，后長軸9，輸出軸10，齒輪E 11，軸套12，后撥叉13，齒輪F 14，齒輪15，后軸套16， 齒輪G 17，短軸18，前軸套19，卡簧20，彈簧21，前撥叉22，齒輪C 23，齒輪B 24，檔位定位 輪25，定位卡輪沈，加檔撥動(dòng)輪27，右換擋卡爪觀，減檔撥動(dòng)輪四，左換擋卡爪30，軟軸線 31。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受具 體的實(shí)施例所限制，以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。另外，以不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對(duì)本發(fā) 明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范 圍之內(nèi)。
如圖1、圖2、圖3、圖4及圖5所示的自行車中軸四擋變速器，它包括固定于車把 上的換擋扳手、與該扳手相連的軟軸線31，固定于自行車中軸3位置的車架上的箱體1，該 箱體內(nèi)平行設(shè)有中軸3、副軸6及輸出軸10 ；中軸3、副軸6及輸出軸10分別通過軸承固定 于箱體1上，中軸3 —端設(shè)有固定在其上的大齒輪2 ；副軸6沿軸向設(shè)有四條凹槽；該副軸 6上與大齒輪2相嚙合位置設(shè)有固定在其上的小齒輪5 ；副軸6上從靠近小齒輪5 —端依次設(shè)有齒輪A 4、齒輪B M及齒輪C 23;所述的齒輪A 4靠近齒輪B M—端固定有套筒； 齒輪A 4連同套筒的內(nèi)孔軸向均設(shè)有四條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在副軸6的四條凹槽適配，齒輪 A 4的套筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，該套筒對(duì)稱設(shè)有缺口。所述的齒輪B對(duì)靠近齒輪A 4 一側(cè)設(shè)有管筒；齒輪B M連同管筒的內(nèi)孔軸向均設(shè)有四條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在副軸6的四 條凹槽適配，齒輪B 24的管筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，管筒對(duì)稱設(shè)有缺口，該缺口與齒輪A 4套筒上的缺口的位置相互錯(cuò)開，齒輪B M的管筒與齒輪A 4的套筒插接后構(gòu)成完整的圓 筒。套筒和管筒外邊緣所制成的凸起環(huán)處設(shè)有卡簧20，圓筒外圈上設(shè)有彈簧21，齒輪A 4 和齒輪B M通過卡簧20連成一體，且使齒輪A 4和齒輪B M間距可伸縮。齒輪B對(duì)的 管筒適配位置設(shè)有前撥叉22，具體說前撥叉22的位置是在齒輪B 24側(cè)面與管筒上所設(shè)的 軸肩之間，前撥叉22固定于前軸套19上。輸出軸10沿軸向設(shè)有四條凹槽；該輸出軸10上 與小齒輪5相嚙合位置設(shè)有在輸出軸10上空轉(zhuǎn)的齒輪D8 ；輸出軸10上從靠近齒輪D8 — 端依次設(shè)有齒輪E 11、軸套12、齒輪F 14及齒輪G 17，齒輪E 11和齒輪F 14與軸套12焊 為一體，齒輪E 11和齒輪F 14內(nèi)孔軸向均設(shè)有四條凸臺(tái)，該四條凸臺(tái)與所在輸出軸10的 四條凹槽適配，齒輪E 11靠近齒輪D 8—側(cè)均勻設(shè)有四個(gè)凸塊，該凸塊與齒輪D 8相對(duì)一 側(cè)所設(shè)有的相應(yīng)形狀的凹坑適配。齒輪F 14靠近齒輪G 17 —側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)向外凸出的 弧形楔塊，齒輪G 17相對(duì)齒輪F 14—側(cè)設(shè)有凸出的筒狀件，該筒狀件上設(shè)有該弧形弧形楔 口與所述的齒輪G 17上的弧形楔塊插接適配。軸套12適配位置設(shè)有后撥叉13;具體說后 撥叉13的位置是在齒輪F 14側(cè)面與軸套12上所設(shè)的軸肩之間，該后撥叉13固定于后軸 套16上，前軸套19和后軸套16相對(duì)一側(cè)設(shè)有齒，且分別套裝在前長軸7和后長軸9上后 固定于箱體1上，與前軸套19和后軸套16同時(shí)嚙合的齒輪15通過短軸18與加、減檔撥動(dòng) 輪27J9及檔位定位輪25相連，檔位定位輪25為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干向內(nèi)凹的 弧形構(gòu)成；加、減檔撥動(dòng)輪27、四為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干方向相同的爪齒構(gòu)成。所 述的加、減檔撥動(dòng)輪27J9及檔位定位輪25與固定在箱體1外的換擋卡具相鄰，換擋卡有 與檔位定位輪25外圈形狀相配的定位卡輪沈，及分別與加、減檔撥動(dòng)輪27J9外圈形狀相 配的左換擋卡爪30和右換擋卡爪觀，左換擋卡爪30的相對(duì)一側(cè)設(shè)有拉簧，右換擋卡爪觀 相對(duì)一側(cè)也設(shè)有拉簧，該換擋卡具通過連于左換擋卡爪30和右換擋卡爪觀上的軟軸線31 與車把上的換擋扳手相連。
具體使用時(shí)如圖1所示為本發(fā)明的一檔初始位置，中軸3帶動(dòng)大齒輪2轉(zhuǎn)到，大齒輪2帶動(dòng)小齒輪 5轉(zhuǎn)到，小齒輪5帶動(dòng)齒輪D 8轉(zhuǎn)到同時(shí)也帶動(dòng)副軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪E 11靠近齒輪D 8 — 側(cè)均勻設(shè)有的四個(gè)凸塊插接與齒輪D 8相對(duì)一側(cè)的相應(yīng)形狀的凹坑內(nèi)，從而帶動(dòng)齒輪E 11 旋轉(zhuǎn)，齒輪E 11內(nèi)孔軸向設(shè)有的四條凸臺(tái)帶動(dòng)輸出軸10旋轉(zhuǎn)。當(dāng)需要換擋時(shí)1、搬動(dòng)車把上的換擋扳手，通過連于扳手的軟軸線31拉動(dòng)換擋卡具的右換擋卡爪28， 使右換擋卡爪觀卡在一個(gè)加檔撥動(dòng)輪27的爪齒里，通過右換擋卡爪觀帶動(dòng)短軸18上的 齒輪15順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪15同時(shí)帶動(dòng)前軸套19和后軸套16向內(nèi)移動(dòng)，即帶動(dòng)前撥叉22 向右移動(dòng)；后撥叉13向左移動(dòng)，前撥叉22靠齒輪B M側(cè)面管筒上的軸肩帶動(dòng)齒輪B 2A及 齒輪A 4向右移動(dòng)，同時(shí)后撥叉13靠齒輪F 14側(cè)面帶動(dòng)齒輪E 11和齒輪F 14向左移動(dòng)， 從而使得齒輪A 4與齒輪E 11嚙合，此時(shí)為本發(fā)明的二檔位置。
2、繼續(xù)搬動(dòng)車把上的換擋扳手，通過連于扳手的軟軸線31拉動(dòng)換擋卡具的右換擋卡爪觀，使右換擋卡爪觀卡在下一個(gè)加檔撥動(dòng)輪27的爪齒里，通過右換擋卡爪觀帶動(dòng) 短軸18上的齒輪15順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪B M及齒輪A 4繼續(xù)向右移動(dòng)，同時(shí)齒輪E 11和齒 輪F 14向左移動(dòng)，齒輪A 4與齒輪E 11分開，從而使得齒輪B M與齒輪E 11嚙合，此時(shí) 為本發(fā)明的三檔位置。
3、再繼續(xù)搬動(dòng)車把上的換擋扳手，通過連于扳手的軟軸線31拉動(dòng)換擋卡具的右 換擋卡爪觀，使右換擋卡爪觀卡在再下一個(gè)加檔撥動(dòng)輪27的爪齒里，通過右換擋卡爪觀 帶動(dòng)短軸18上的齒輪15順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪B M與齒輪E 11分開，此時(shí)齒輪A 4與小齒輪 5靠在一起；齒輪B M的管筒與齒輪A (4)的套筒全部插接在一起，齒輪F 14靠近齒輪G 17 一側(cè)對(duì)稱的兩個(gè)向外凸出的弧形楔塊插接到齒輪G 17相對(duì)一側(cè)的相應(yīng)形狀的弧形楔口 中，齒輪C 23通過與齒輪G 17相嚙合即帶動(dòng)齒輪F 14旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)輸出軸10旋轉(zhuǎn)，實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的四檔位置。
減檔時(shí)搬動(dòng)車把上的換擋扳手，通過連于扳手的軟軸線31拉動(dòng)換擋卡具的左換 擋卡爪30，使左換擋卡爪30卡在一個(gè)減檔撥動(dòng)輪四的爪齒里，通過左換擋卡爪30帶動(dòng)減 檔撥動(dòng)輪四、帶動(dòng)短軸18上的齒輪15逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明減檔過程。其它三檔、二檔 及一檔為上述增檔的逆過程，不在贅述。
權(quán)利要求
1.自行車中軸四擋變速器，它包括固定于車把上的換擋扳手、與該扳手相連的軟軸線 (31)，其特征在于固定于車架上的箱體(1)內(nèi)平行設(shè)有中軸(3)、副軸(6)及輸出軸(10); 所述的中軸(3)、副軸(6)及輸出軸(10)分別通過軸承固定于箱體(1)上，中軸(3)—端設(shè) 有大齒輪(2);副軸(6)沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該副軸(6)上與大齒輪(2)相嚙合位置設(shè) 有小齒輪(5);副軸(6)上從靠近小齒輪(5)—端依次設(shè)有齒輪A (4)、齒輪B (24)及齒輪 C (23);所述的齒輪B (24)適配位置設(shè)有前撥叉(22);該前撥叉(22)固定于前軸套(19) 上，所述的輸出軸(10)沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該輸出軸(10)上與小齒輪(5)相嚙合位 置設(shè)有齒輪D (8);輸出軸(10)上從靠近齒輪D (8)—端依次設(shè)有齒輪E (11)、軸套(12)、 齒輪F (14)及齒輪G (17);所述的軸套(12)適配位置設(shè)有后撥叉(13);該后撥叉(13)固 定于后軸套(16)上，前軸套(19)和后軸套(16)相對(duì)一側(cè)設(shè)有齒，且分別通過前長軸(7)和 后長軸(9)固定于箱體(1)上，與前軸套(19)和后軸套(16)同時(shí)嚙合的齒輪(15)通過短 軸(18)與加、減檔撥動(dòng)輪(29、30)及檔位定位輪(25)相連，所述的加、減檔撥動(dòng)輪(27J9) 及檔位定位輪(25)與固定在箱體(1)外的換擋卡具相鄰，該換擋卡具通過軟軸線(31)與車 把上的換擋扳手相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪A(4)靠近 齒輪B (24) 一側(cè)設(shè)有套筒；該套筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，該套筒對(duì)稱設(shè)有缺口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪B(24)靠近 齒輪A (4)—側(cè)設(shè)有管筒；該管筒外邊緣處制成凸起的環(huán)，該管筒對(duì)稱設(shè)有缺口，所述的齒 輪B (24)的管筒與齒輪A (4)的套筒插接后構(gòu)成完整的圓筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪A(4) 和齒輪B (24)內(nèi)孔均沿軸向至少設(shè)有一條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在副軸(6)的凹槽適配，齒輪B (24)的管筒與齒輪A (4)的套筒插接后，其外邊緣所制成的凸起環(huán)處設(shè)有卡簧(20)，且圓 筒外圈上設(shè)有彈簧(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪E(11)和齒 輪F (14)內(nèi)孔沿軸向均至少設(shè)有一條凸臺(tái)，該凸臺(tái)與所在輸出軸(10)的凹槽適配，齒輪E (11)靠近齒輪D (8) —側(cè)至少設(shè)有一個(gè)向外凸起的凸塊，該凸塊與齒輪D (11)相對(duì)一側(cè)所 設(shè)有的相應(yīng)形狀的凹坑適配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪E(Il) 和齒輪F (14)與軸套(12)焊為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的齒輪F(14)靠近 齒輪G (17)—側(cè)至少設(shè)有一個(gè)向外凸出的弧形楔塊，該楔塊與齒輪G (17)相對(duì)一側(cè)所設(shè) 有的相應(yīng)形狀的弧形楔口插接適配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的檔位定位輪(25) 為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干向內(nèi)凹的弧形構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的加、減檔撥動(dòng)輪 (27、29)為圓形輪盤外圈上均勻設(shè)有若干方向相同的爪齒構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車中軸四擋變速器，其特征在于所述的換擋卡具包括 與檔位定位輪(25)外圈形狀相配的定位卡輪(26)，及分別與加、減檔撥動(dòng)輪(27、29)外圈 形狀相配的左換擋卡爪(30)和右換擋卡爪(28)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自行車中軸四擋變速器。其固定于車架上的箱體內(nèi)平行設(shè)有中軸、副軸及輸出軸；中軸一端設(shè)有大齒輪；副軸沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該副軸上與大齒輪相嚙合位置設(shè)有小齒輪；副軸上從小齒輪一端依次設(shè)有齒輪A、齒輪B及齒輪C；齒輪B適配位置設(shè)有前撥叉；該前撥叉固定于前軸套上，輸出軸沿軸向至少設(shè)有一條凹槽；該輸出軸上與小齒輪相嚙合位置設(shè)有齒輪D；輸出軸上從齒輪D一端依次設(shè)有齒輪E、軸套、齒輪F及齒輪G；軸套適配位置設(shè)有后撥叉；該后撥叉固定于后軸套上，前軸套和后軸套相對(duì)一側(cè)設(shè)有齒，且分別通過前長軸和后長軸固定于箱體上，與前軸套和后軸套同時(shí)嚙合的齒輪通過短軸與加、減檔撥動(dòng)輪及檔位定位輪相連。
文檔編號(hào)B62M25/04GK102030073SQ201010581958
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者徐志安 申請(qǐng)人:徐志安