專利名稱：直齒面齒輪傳動(dòng)自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不用鏈條的有變速機(jī)構(gòu)和無變速機(jī)構(gòu)的自行車。
現(xiàn)有普通無變速機(jī)構(gòu)和有變速機(jī)構(gòu)自行車，都是在中軸上裝了一個(gè)或幾個(gè)牙盤，在后軸上裝了一個(gè)或多個(gè)鏈輪，通過鏈條聯(lián)結(jié)起來，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易拉斷;我國專利89205727.8提出了在中軸和后軸上，各裝一對(duì)錐齒輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)錐齒輪加工難度大，平叉管分為三段，要進(jìn)行機(jī)械加工，要求高，且無變速結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有世界上各種有變速機(jī)構(gòu)自行車和無變速機(jī)構(gòu)普通自行車及錐齒輪傳動(dòng)無鏈自行車進(jìn)行改進(jìn)，做到不用錐齒輪、不用鏈條、不用牙盤和鏈輪、不用拔鏈器，實(shí)現(xiàn)無鏈傳動(dòng)和可以多檔位變速。
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在中軸上裝了一個(gè)直齒面齒輪，在后軸上也裝了一個(gè)直齒面齒輪，各用一個(gè)直齒園柱齒輪，分別與這兩個(gè)直齒面齒輪相嚙合;而在靠近后輪軸部位，用若干個(gè)齒輪組成了一個(gè)變速箱，這兩個(gè)直齒輪用軸與變速箱中的齒輪產(chǎn)生聯(lián)系，并用變速拉桿實(shí)現(xiàn)變速;如果用傳動(dòng)軸把兩個(gè)直園柱齒輪連接起來，就是無變速的直齒面齒輪傳動(dòng)無鏈自行車。
這種結(jié)構(gòu)打破了數(shù)百年的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是直齒園柱齒輪不受軸向力，與直齒面齒輪裝配時(shí)調(diào)節(jié)簡單，齒輪加工容易，可以沖制或注塑;齒輪箱結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可組合為幾檔至十幾檔，整個(gè)結(jié)構(gòu)重量輕、成本低，使用壽命長，適合任何型號(hào)的自行車使用。


圖1為直齒面齒輪傳動(dòng)自行車外觀示意圖;
圖2為變速箱結(jié)構(gòu)圖;
圖3為后軸上直齒面輪的配制形式圖。
下面參照圖1至圖3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
圖1是直齒面齒輪傳動(dòng)自行車外觀圖，a圖為有變速箱，b圖為無變速箱，圖中1為后軸，2變速箱，3變速拉桿，4平叉管，5中軸，6變速操縱手柄;在后軸1上裝有直齒面齒輪，變速箱2中有平行的軸，軸上裝有若干對(duì)齒輪，都是常嚙合，減少或增加齒輪的對(duì)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)幾級(jí)到十幾級(jí)變速;無變速箱時(shí)就是普通的直齒面齒輪傳動(dòng)自行車;平叉管4是連結(jié)中軸部位的直齒輪和變速箱中齒輪的傳動(dòng)軸通道;中軸5上也裝了一個(gè)直齒面齒輪，用鍵與中軸連結(jié)，用并帽調(diào)節(jié)與直齒園柱齒輪的間隙，外端還有防塵蓋;變速操縱手柄6安裝在車把上變速檔數(shù)少時(shí)用1個(gè)即可，檔數(shù)多時(shí)要用2個(gè);圖中看出這種車子，中軸上沒有牙盤，后軸上沒有鏈輪，中軸和后軸之間不用鏈條聯(lián)結(jié)，變速時(shí)也不用拔鏈機(jī)構(gòu)，圖中所示為裝在車子的右側(cè)，如果裝在左側(cè)也是可行的;本圖符合設(shè)計(jì)意圖，是最佳實(shí)施例。
圖2為變速箱的結(jié)構(gòu)圖，圖中11為直園柱齒輪、12軸承、13千斤和千斤簧、14彈簧、15彈子、16齒輪組、17輸出軸、18軸承、19隔圈、20箱體、21主動(dòng)軸、22副軸、23短拉桿、24長拉桿、25平叉管、26傳動(dòng)軸、27軸承、28直園柱齒輪、29中軸直齒面齒輪、30中軸，圖中直園柱齒輪11是與后輪軸上的直齒面齒輪相嚙合的，內(nèi)裝千斤和千斤簧13，它構(gòu)成為“飛輪”，如果在后輪軸花盤上裝了“飛輪”，本圖只用齒輪不裝千斤和千斤簧;彈簧14是起回位作用的;副軸22是空心的，每個(gè)齒輪位置上，均有兩個(gè)彈子孔(這些孔在軸上可交錯(cuò)排列)，每個(gè)孔中都有一粒彈子(彈子未全部示出);短拉桿23和長拉桿24上均有一個(gè)凸輪，當(dāng)這個(gè)凸輪移動(dòng)到某個(gè)齒輪位置時(shí)，凸輪就將這對(duì)彈子的一部分推入齒輪槽中，卡住齒輪，使這組齒輪工作時(shí)與軸同時(shí)旋轉(zhuǎn);除這對(duì)彈子外的其他彈子全部藏在軸孔中;齒輪分為Ⅰ部分(a、b、c 3組)，Ⅱ部分(d-i 6組)，每組兩個(gè)齒輪均為常嚙合;上部分齒輪內(nèi)孔采用同一標(biāo)準(zhǔn)的六角形孔，與六角形的軸相配合，(齒輪和軸之間采用鍵聯(lián)接也可以);下面9個(gè)齒輪均開有彈子的一部分可進(jìn)入的槽;在短拉桿和長拉桿作用下，每次只能使Ⅰ部分和Ⅱ部分，各一組齒輪的彈子進(jìn)入齒輪槽中，從而使齒輪工作傳遞動(dòng)力，其他各組均為從動(dòng);本圖可排列18檔，增加或減少齒輪組數(shù)，檔數(shù)相應(yīng)增加或減少，例如Ⅰ部分用1組，Ⅱ部分用3組，可使現(xiàn)有普通自行車變?yōu)榫哂懈咧械腿龣n變速自行車，加寬了普通自行車的速度范圍;又如取消全部9組齒輪，將輸出軸17和主動(dòng)軸21連接起來，構(gòu)成為一體，就是普通無變速機(jī)構(gòu)的自行車，除所舉例外還可進(jìn)行多種組合。本圖主動(dòng)軸21和傳動(dòng)軸26是分段的，也可以做成為一體，功能相同;直園柱齒輪28是與裝在中軸上的直齒面齒輪相嚙合的，基本上只受徑向力，軸承27就是承受徑向力的;副軸上Ⅰ部分和Ⅱ部分每組齒輪的彈子孔位距離與短拉桿和長拉桿上凸輪寬度有嚴(yán)格要求，即凸輪寬度必須小于彈子孔位的距離，任何時(shí)候絕對(duì)不允許凸輪使相鄰的兩組齒輪同時(shí)作傳遞動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng);短拉桿和長拉桿是用鋼索與裝在車把上的變速操縱手柄6(圖1)相連接的，本圖有兩個(gè)手柄可分別操縱短拉桿和長拉桿;如果只選用高中低3檔，Ⅰ部分只用1組齒輪時(shí)，短拉桿可不用。
本機(jī)構(gòu)的工作方法是，當(dāng)騎行自行車時(shí)，中軸上的直齒面齒輪29帶動(dòng)直園柱齒輪28，通過傳動(dòng)軸26使主動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)(本圖為b、g組轉(zhuǎn)動(dòng))輸出軸17隨齒輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使裝在端頭的齒輪11咬住裝在后軸上的直齒面齒輪，因此帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)需要變速時(shí)，變速操縱手柄使短拉桿和長拉桿變換位置，就得到不同的速度。
圖3為后軸上直齒面齒輪不同的配制形式，a為對(duì)普通自行車的飛輪進(jìn)行改進(jìn)，在飛輪外套上不加工出鏈輪齒形，而在其側(cè)面加工出直齒面齒輪;千斤和千斤簧仍在其內(nèi);b是直接在花盤上加工出直齒面齒輪，或?qū)w輪芯子加工成帶有直齒面齒輪，直接用螺紋套裝在花盤上;此時(shí)飛輪機(jī)構(gòu)安排在圖2的齒輪11中。
以上對(duì)直齒面齒輪傳動(dòng)新型自行車作了全面介紹，適用于各型自行車，尤其是變速車，在檔位相同情況下，制造每一輛車，所需鋼材要減少4-6kg。
權(quán)利要求
1.一種直齒面齒輪傳動(dòng)自行車，其特征是在中軸上安裝了一個(gè)直齒面齒輪，在后軸上也安裝了一個(gè)直齒面齒輪，各用一個(gè)直齒園柱齒輪分別與這兩個(gè)直齒面齒輪相嚙合；如果用通過平叉管的傳動(dòng)軸直接把兩個(gè)直園柱齒輪連接起來，則成為普通無鏈傳動(dòng)自行車；如果在這兩個(gè)齒輪之間，加裝一個(gè)由若干組齒輪構(gòu)成的變速箱就成為無鏈傳動(dòng)變速自行車。
2.按權(quán)利要求1所述，這種直齒面齒輪傳動(dòng)自行車可制成變速自行車，其特征是在靠近后輪軸部位設(shè)置一個(gè)變速箱，箱內(nèi)Ⅰ部分和Ⅱ部分各有若干組(對(duì))常嚙合的齒輪，箱體外的兩個(gè)直園柱齒輪通過傳動(dòng)軸26和輸出軸17與箱內(nèi)齒輪產(chǎn)生聯(lián)系;箱體內(nèi)輸出軸17和主動(dòng)軸21是獨(dú)立設(shè)置的;在副軸22的每個(gè)與齒輪相對(duì)應(yīng)的位置上，均有兩個(gè)彈子孔，每個(gè)孔中都有一粒彈子;裝在副軸上的所有齒輪，內(nèi)孔上均開有彈子的一部分可進(jìn)入的槽;副軸是空心的，內(nèi)裝有短拉桿23和長拉桿24，每根拉桿上均有一個(gè)凸輪，當(dāng)凸輪移動(dòng)到某個(gè)齒輪位置時(shí)，凸輪就將對(duì)應(yīng)的彈子的一部分推入齒輪槽中，卡住齒輪;副軸上Ⅰ部分和Ⅱ部分，每組齒輪彈子孔位距離，必須大于短拉桿和長拉桿上凸輪寬度;此外變速箱中齒輪對(duì)數(shù)可根據(jù)不同需要進(jìn)行配制，增加或減少Ⅰ部分或Ⅱ部分的齒輪對(duì)數(shù)，檔位數(shù)就相應(yīng)增加或減少。
3.按權(quán)利要求1所述的直齒面齒輪傳動(dòng)自行車，其特征是后輪軸上的直齒面齒輪的配置形式，可對(duì)現(xiàn)有飛輪外套進(jìn)行改進(jìn)，即不加工出鏈輪齒形，而在側(cè)面加工出直齒面齒輪;也可將飛輪芯子加工成帶有直面齒輪，直接用螺紋套裝在花盤上或直接在花盤上加工出直齒面齒輪，此時(shí)，飛輪機(jī)構(gòu)安排在附圖2的齒輪11中。
4.按權(quán)利要求1所述的直齒面齒輪傳動(dòng)自行車，其特征是變速箱中(附圖2)上部分齒輪內(nèi)孔采用同一標(biāo)準(zhǔn)的六角形孔，與六角形的軸相配合。
全文摘要
一種直齒面齒輪傳動(dòng)自行車，是在中軸上和后輪軸上各裝一個(gè)直齒面齒輪，各用一個(gè)直齒圓柱齒輪分別與直齒面齒輪相嚙合；如果用通過平叉管的傳動(dòng)軸直接把兩個(gè)直圓齒輪連接起來，就是普通的無鏈傳動(dòng)自行車，如果在這兩個(gè)齒輪之間加裝一個(gè)變速箱，就成為無鏈傳動(dòng)變速自行車。這種車不用錐齒輪，不用鏈條，不用牙盤和鏈輪，不用撥鏈器，可實(shí)現(xiàn)幾擋至十幾擋變速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用壽命長，適合任何型號(hào)規(guī)格的自行車。
文檔編號(hào)B62M11/04GK1078950SQ9210332
公開日1993年12月1日 申請日期1992年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月11日
發(fā)明者劉運(yùn)柳 申請人:劉運(yùn)柳