專利名稱：變速自行車及其中軸行星齒輪變速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自行車制造技術領域，特別是一種具有變速傳動裝置的自行車。 技術背景
為了適應騎車人的蹬踩力度、速度并滿足大幅度變化的行駛速度，自行車需要在動力傳 動裝置中設置可換擋的變速傳動裝置。為了追求變速傳動更可靠、傳動變速比范圍更大，本 申請人:在先申請了 "變速自行車傳動裝置"(專利授權公告號CN 2393812Y，授權公告日 :2000年8月30日)，該技術方案是在自行車中軸和后軸各設有一行星齒輪變速器，其中的 中軸行星齒輪變速器是行星架固定在中軸上，齒圈裝在行星架上，而鏈輪則裝在齒圈一側的 中心太陽輪上，中心太陽輪套裝在中軸上，在中心太陽輪和中軸之間還設有棘齒、棘輪，變 速是通過制動齒圈來實現。但是這種裝置尚有不足 一是中軸行星齒輪變速器的星架固定和 中心太陽輪是分別裝在中軸上，中軸構成了中軸行星齒輪變速器的一個零件，這樣該變速器 不便于整體裝拆于車架上，裝配和維護都不方便；二是這種結構在齒圈處于制動的檔位情況 下，與中軸固定連接的腳蹬則不能倒轉，造成騎行不夠方便和隨意；三是由于鏈輪裝在齒圈 一側外，使得變速器沿軸向的厚度較大，對車架設計和蹬踩的舒適性均有一定影響。
發明內容
本實用新型所提供的變速自行車及其中軸行星齒輪變速器，它主要解決的是現有的自行 車中軸行星齒輪變速器裝配、維護和使用不便的問題。
為了解決上述問題，本實用新型的變速自行車，它的中軸上安裝有中軸行星齒輪變速器 ，該中軸行星齒輪變速器有中心太陽輪和嚙合在該中心太陽輪和齒圈之間的多個行星輪，所 述中軸行星齒輪變速器通過一個中心軸套裝在所述中軸外，所述的中心太陽輪、行星輪支架 和齒圈都活動地套裝在所述中心軸套外，所述行星輪支架和所述中軸套之間、所述齒圈與所 述中心軸套之間都設有棘輪棘爪機構；所述中心太陽輪與車架之間連接有換擋制動機件，所 述齒圈的外緣設有鏈條齒與鏈條嚙合連接。
上述中軸行星齒輪變速器中心太陽輪與所述中心軸套之間可設有滾珠槽，該槽內裝有鋼 珠；所述中心太陽輪與所述行星輪支架之間可設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述行星輪支 架與所述齒圈之間可設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述齒圈的一端可以通過滾動軸承裝在 中心軸套外。上述行星輪支架和所述中軸套之間的棘輪棘爪機構可以是由設在所述行星輪支架內的棘齒圈，和裝在該棘齒圈與所述中心軸套之間的棘爪座，和裝在該棘爪座上的棘爪以 及裝在所述棘爪與所述棘爪座之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈與所述中心軸套之間的棘輪棘 爪機構可以是由設在所述行齒圈內的棘齒圈，和裝在該棘齒圈與所述中心軸套之間的棘爪座 ，和裝在該棘爪座上的棘爪以及裝在所述棘爪與所述棘爪座之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈 與所述滾動軸承之間可以連接有端蓋。上述的兩個棘爪座與所述的中心軸套的連接都可以是 花鍵連接，所述中心軸套也可以通過花鍵連接在所述中軸外。上述換擋制動機件可以是連接 在中心太陽輪一端其上至少設有銷孔或銷兩者之一的的止動件和連接在所述車架上的制動爪
由于采用了上述技術方案，本實用新型與現有技術相比具有如下有益效果
1、 由于中軸行星齒輪變速器是以一個總成的形式通過一個中心軸套裝在中軸外，可以 把整個中軸行星齒輪變速器裝拆于中軸外，而不像在先申請的專利那樣，當中軸行星齒輪變 速器從中軸拆下時，整個中軸行星齒輪變速器都要拆散。因此，無論是安裝和維修，本實用 新型拆裝維護十分方便。
2、 在行星輪支架和所述中軸套之間、齒圈與所述中心軸套之間都設有棘輪棘爪機構騎 車人們可倒轉蹬踩而不致于讓自行車制動，較適用于大多數人的騎車習慣。
3、 中軸行星齒輪變速器通過其齒圈外緣的鏈條齒與鏈條嚙合連接，比現有在先申請的 專利，其中軸行星齒輪變速器造得更薄，從而避免在先申請專利在使用時，騎車人兩腳要過 寬地打開騎行的不便。
圖l是本實用新型實施例的主視圖。 圖2是本實用新型實施例的左視圖。 圖3是本實用新型實施例的右視圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示的變速自行車，中軸3上設有花鍵，中軸行星齒輪變速器的中心軸套4通 過其上的花鍵和卡簧23套裝在變速自行車的中軸3上。中心太陽輪6活動地套裝在中心軸套4 外，它們之間還通過滾珠槽裝有環狀排列的滾珠5，中心太陽輪6的左端固定連接有三叉形狀 的止動件8，在止動件8的叉形外端頭設有銷，通過裝在車架上的制動爪可以卡住或釋放止動 件8，通過止動件8控制中心太陽輪6的轉動與否。在中心太陽輪6的右側設有活動地套裝在中 心軸套4外的行星輪支架16，行星輪支架16與中心太陽輪6之間通過滾珠槽裝有環狀排列的滾 珠2，行星輪支架16通過其內設有的棘齒與一裝在棘爪座17上的棘爪29相嚙合，在棘爪座17與棘爪29之間裝有彈簧鋼絲28，棘爪座17通過花鍵連接在中心軸套4外。在中心軸套4外還裝 有齒圈ll，齒圈11與行星輪支架16之間也通過滾珠槽裝有環狀排列的滾珠30，齒圈ll通過其 內設有的棘齒與一裝在棘爪座18上的棘爪27相嚙合，在棘爪座18與棘爪27之間裝有彈簧鋼絲 26，棘爪座18通過花鍵連接在中心軸套4外，齒圈11的右端的止口上壓接有擋圈19，擋圈19 通過滾動軸承20裝在中心軸套4外，軸承20的內圈通過鎖緊螺母21、 22固定在中心軸套4外， 在棘爪座17與棘爪座18之間裝有墊圈25，在棘爪座18與滾動軸承20之間裝有墊圈24。行星輪 支架16通過鉚釘14、 32，墊圈15、 31和滾動軸承9、 l裝有三個行星輪10，行星輪10同時與齒 圈11和中心太陽輪6相嚙合。齒圈11的右側通過鉚釘12、 33裝有鏈罩13，在齒圈ll的左側裝 有防塵罩7。
上述中軸行星齒輪變速器在工作時，中軸3相對于齒圈11有四種運動狀態，第一種運動 狀態是止動件8處于自由狀態，中軸3在自行車腳踏曲柄的帶動下向前轉動。這種狀態的中 軸3上通過與其花鍵連接的棘爪座18、棘爪27直接驅動齒圈11，在這種狀態下，整個中軸行 星齒輪變速器的零件均可相對靜止，并與腳踏曲柄同步轉動，齒圈ll上的鏈齒與腳踏曲柄同 步帶動鏈條驅動后輪轉動，這時的中軸行星齒輪變速器處于l傳動比檔位。第二種運動狀態 是止動件8處于制動狀態，即止動件8與裝在自行車車架上的機件相作用，相對一自行車車 架靜止不動，中軸3在自行車腳踏曲柄的帶動下向前轉動。這種狀態的中軸3相對于中心太陽 輪6向前轉動，由于行星輪10與中心太陽輪6嚙合，中軸3又通過與其花鍵連接的棘爪座17、 棘爪29帶動行星輪支架16繞中心太陽輪6轉動，行星輪10在中心太陽輪6和行星輪支架16的共 同作用下驅動齒圈11以高于在自行車腳踏曲柄轉速繞中軸3轉動，此時，棘爪27相對于圈11 的棘齒打滑，齒圈ll上的鏈齒以快于腳踏曲柄的轉速帶動鏈條驅動后輪轉動，這時的中軸行 星齒輪變速器處于以大于l的傳動比檔位。第三種運動狀態是止動件8處于自由狀態，中軸 3在自行車腳踏曲柄的帶動下向后轉動。這時，整個中軸行星齒輪變速器可以隨同中軸同步 向后轉動，也可以是齒圈ll、行星架16上的棘齒均與棘爪29、 27打滑讓中軸行星齒輪變速器 保持靜止或低于中軸3的轉速向后轉動。第四種運動狀態是止動件8處于制動狀態，中軸3 在自行車腳踏曲柄的帶動下向后轉動。這時，齒圈ll、行星架16上的棘齒均與棘爪29、 27打 滑讓中軸行星齒輪變速器保持靜止或低于中軸3的轉速向后轉動。
權利要求1.一種變速自行車，它的中軸上安裝有中軸行星齒輪變速器，該中軸行星齒輪變速器有中心太陽輪和嚙合在該中心太陽輪和齒圈之間的多個行星輪，其特征在于所述中軸行星齒輪變速器通過一個中心軸套裝在所述中軸外，所述的中心太陽輪、行星輪支架和齒圈都活動地套裝在所述中心軸套外，所述行星輪支架和所述中軸套之間、所述齒圈與所述中心軸套之間都設有棘輪棘爪機構；所述中心太陽輪連接有制動機件，所述齒圈的外緣設有鏈條齒與鏈條嚙合連接。
2.根據權利要求l所述的變速自行車，其特征在于所述中軸行星齒 輪變速器中心太陽輪與所述中心軸套之間設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述中心太陽輪與 所述行星輪支架之間設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述行星輪支架與所述齒圈之間設有滾 珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述齒圈的一端通過滾動軸承裝在中心軸套外。
3.根據權利要求1或2所述的變速自行車，其特征在于所述行星輪 支架和所述中軸套之間的棘輪棘爪機構是由設在所述行星輪支架內的棘齒圈，和裝在該棘齒 圈與所述中心軸套之間的棘爪座，和裝在該棘爪座上的棘爪以及裝在所述棘爪與所述棘爪座 之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈與所述中心軸套之間的棘輪棘爪機構是由設在所述行齒圈內 的棘齒圈，和裝在該棘齒圈與所述中心軸套之間的棘爪座，和裝在該棘爪座上的棘爪以及裝 在所述棘爪與所述棘爪座之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈與所述滾動軸承之間連接有端蓋。
4.根據權利要求3所述的變速自行車，其特征在于所述的兩個棘爪 座與所述的中心軸套的連接都是花鍵連接；所述中心軸套通過花鍵連接在所述中軸外。
5.根據權利要求4所述的變速自行車，其特征在于所述制動機件是 連接在中心太陽輪一端的制動盤。
6.一種中軸行星齒輪變速器，有中心太陽輪和嚙合在該中心太陽輪 和齒圈之間的多個行星輪，其特征在于所述的中心太陽輪、行星輪支架和齒圈都活動地套 裝在一個中心軸套外，所述行星輪支架和所述中軸套之間、所述齒圈與所述中心軸套之間都 設有棘輪棘爪機構；所述齒圈的外緣設有鏈條齒。
7 根據權利要求6所述的中軸行星齒輪變速器，其特征在于所述中 心太陽輪與所述中心軸套之間設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述中心太陽輪與所述行星輪 支架之間設有滾珠槽，該槽內裝有鋼珠；所述行星輪支架與所述齒圈之間設有滾珠槽，該槽 內裝有鋼珠；所述齒圈的一端通過滾動軸承裝在中心軸套外。
8 根據權利要求6或7所述的中軸行星齒輪變速器，其特征在于所 述行星輪支架和所述中軸套之間的棘輪棘爪機構是由設在所述行星輪支架內的棘齒圈，和裝 在該棘齒圈與所述中心軸套之間的棘爪座，和裝在該棘爪座上的棘爪以及裝在所述棘爪與所 述棘爪座之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈與所述中心軸套之間的棘輪棘爪機構是由設在所述 行齒圈內的棘齒圈，和裝在該棘齒圈與所述中心軸套之間的棘爪座，和裝在該棘爪座上的棘 爪以及裝在所述棘爪與所述棘爪座之間的彈簧鋼絲構成；所述齒圈與所述滾動軸承之間連接 有端蓋。
9 根據權利要求8所述的中軸行星齒輪變速器，其特征在于所述的 兩個棘爪座與所述的中心軸套的連接都是花鍵連接。
10 根據權利要求9所述的中軸行星齒輪變速器，其特征在于所述 中心太陽輪一端連接有制動盤。
專利摘要本實用新型公開一種裝有中軸行星齒輪變速器的變速自行車，涉及自行車制造技術領域，其中軸行星齒輪變速器的中心太陽輪、行星輪支架和齒圈都活動地套裝在一個中心軸套外，所述行星輪支架和所述中軸套之間、所述齒圈與所述中心軸套之間都設有棘輪棘爪機構；所述齒圈的外緣設有鏈條齒。變速自行車的中軸就是安裝在中軸行星齒輪變速器的中心軸套內，在中軸行星齒輪變速器的中心太陽輪上連接有制動機件，該中軸行星齒輪變速器通過它齒圈外緣的鏈條齒與自行車的傳動鏈條嚙合連接。本實用新型主要解決的是現有的自行車中軸行星齒輪變速器裝配、維護和使用不便的問題，同時還具有軸向尺寸薄，可自由倒踩的特點。
文檔編號B62M11/00GK201151463SQ20072020118
公開日2008年11月19日 申請日期2007年10月19日 優先權日2007年10月19日
發明者韋建葵 申請人:韋建葵;雷德鋒;龍鎮斌