專利名稱:自行車中軸四擋變速器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種變速器,尤其涉及一種自行車中軸四擋變速器。
技術背景
自行車是一種便捷、低碳、環保,又是一種能夠強身健體的交通工具,它的結構、形 狀也在不斷的變化和改進。但“速度”問題一直是自行車改進的關鍵問題,無論是在平坦的 街市,還是在崎嶇的鄉村都應騎行舒適、省力。“變速”從最初的加大主動輪盤的直徑,到外 來的“山地車”變速至今都沒有更大的改進,阻礙了它的發展。
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 主動齒輪,四至多片從動齒輪,通過鏈條與某一個主動至從動齒輪的組合進行速度變換,缺 點是變換速度慢,某組齒輪與鏈條嚙合時摩擦嚴重,由于主動輪通過鏈條與從動輪不在一 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,而且還會損壞變 速器、鏈條,造成不必要的損失。發明內容
本發明的目的就是提供一種將齒輪組合在一個變速箱內,減少齒輪與灰塵直接接 觸,換擋時各傳動齒輪始終保持在一條直線上,使得換擋輕松自如,方便、準確,而且使用省 力的自行車中軸四擋變速器。
為了實現上述目的本發明解決技術問題的技術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平行設有中軸、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,中軸一端設有大齒輪;副軸 沿軸向至少設有一條凹槽;該副軸上與大齒輪相嚙合位置設有小齒輪;副軸上從靠近小齒 輪一端依次設有齒輪A齒輪B及齒輪C ;所述的齒輪B適配位置設有前撥叉;該前撥叉固定 于前軸套上,所述的輸出軸沿軸向至少設有一條凹槽;該輸出軸上與小齒輪相嚙合位置設 有齒輪D ;輸出軸上從靠近齒輪D —端依次設有齒輪E、軸套、齒輪F及齒輪G ;所述的軸套 適配位置設有后撥叉;該后撥叉固定于后軸套上,前軸套和后軸套相對一側設有齒,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嚙合的齒輪通過短軸與加、減 檔撥動輪及檔位定位輪相連,所述的加、減檔撥動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—側設有套筒;該套筒外邊緣處制成凸起的環,該套筒對 稱設有缺口。
所述的齒輪B靠近齒輪A—側設有管筒;該管筒外邊緣處制成凸起的環,該管筒對 稱設有缺口,所述的齒輪B的管筒與齒輪A的套筒插接后構成完整的圓筒。
所述的齒輪A和齒輪B內孔均沿軸向至少設有一條凸臺,該凸臺與所在副軸的凹 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處設有卡簧,且圓 筒外圈上設有彈簧。
所述的齒輪E和齒輪F內孔沿軸向均至少設有一條凸臺,該凸臺與所在輸出軸的 凹槽適配,齒輪E靠近齒輪D —側至少設有一個向外凸起的凸塊,該凸塊與齒輪D相對一側 所設有的相應形狀的凹坑適配。
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 —側至少設有一個向外凸出的弧形楔塊,該楔塊與齒輪 G相對一側所設有的相應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有若干向內凹的弧形構成。
所述的加、減檔撥動輪為圓形輪盤外圈上均勻設有若干方向相同的爪齒構成。
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 撥動輪外圈形狀相配的左換擋卡爪和右換擋卡爪。
本發明與現有技術相比具有下列優點和效果本發明的自行車中軸四擋變速器,是整體設計,將換擋齒輪組合在一個變速箱內,減少 齒輪與灰塵直接接觸,各傳動齒輪始終保持在一條直線上,由于采用前、后撥叉撥動齒輪在 相應軸上的移動,使得使用者各種檔位轉換更輕松自如,方便、準確,而且省力,結構簡單、 合理,本發明適于各種路面上行駛,更大限度地方便使用,具有廣泛的社會效益和市場前旦ο
圖1是本發明剖去箱體一端蓋板的內部結構示意圖。
圖2是本發明圖1的A-A剖視結構示意圖。
圖3是本發明圖2的B-B剖視結構示意圖。
圖4是本發明圖2的C-C剖視并去掉件25 J6后的結構示意圖。
圖5是本發明圖2的D-D剖視并去掉件25、26及件四、30后的結構示意圖。
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,加檔撥動輪27,右換擋卡爪觀,減檔撥動輪四,左換擋卡爪30,軟軸線 31。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明,但本發明的保護范圍不受具 體的實施例所限制,以權利要求書為準。另外,以不違背本發明技術方案的前提下,對本發 明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本發明的權利要求范 圍之內。
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 箱體內平行設有中軸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 —端設有固定在其上的大齒輪2 ;副軸6沿軸向設有四條凹槽;該副軸 6上與大齒輪2相嚙合位置設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連同套筒的內孔軸向均設有四條凸臺,該凸臺與所在副軸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,該套筒對稱設有缺口。所述的齒輪B對靠近齒輪A 4 一側設有管筒;齒輪B M連同管筒的內孔軸向均設有四條凸臺,該凸臺與所在副軸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,管筒對稱設有缺口,該缺口與齒輪A 4套筒上的缺口的位置相互錯開,齒輪B M的管筒與齒輪A 4的套筒插接后構成完整的圓 筒。套筒和管筒外邊緣所制成的凸起環處設有卡簧20,圓筒外圈上設有彈簧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對的 管筒適配位置設有前撥叉22,具體說前撥叉22的位置是在齒輪B 24側面與管筒上所設的 軸肩之間,前撥叉22固定于前軸套19上。輸出軸10沿軸向設有四條凹槽;該輸出軸10上 與小齒輪5相嚙合位置設有在輸出軸10上空轉的齒輪D8 ;輸出軸10上從靠近齒輪D8 — 端依次設有齒輪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內孔軸向均設有四條凸臺,該四條凸臺與所在輸出軸10的 四條凹槽適配,齒輪E 11靠近齒輪D 8—側均勻設有四個凸塊,該凸塊與齒輪D 8相對一 側所設有的相應形狀的凹坑適配。齒輪F 14靠近齒輪G 17 —側對稱設有兩個向外凸出的 弧形楔塊,齒輪G 17相對齒輪F 14—側設有凸出的筒狀件,該筒狀件上設有該弧形弧形楔 口與所述的齒輪G 17上的弧形楔塊插接適配。軸套12適配位置設有后撥叉13;具體說后 撥叉13的位置是在齒輪F 14側面與軸套12上所設的軸肩之間,該后撥叉13固定于后軸 套16上,前軸套19和后軸套16相對一側設有齒,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同時嚙合的齒輪15通過短軸18與加、減檔撥動 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有若干向內凹的 弧形構成;加、減檔撥動輪27、四為圓形輪盤外圈上均勻設有若干方向相同的爪齒構成。所 述的加、減檔撥動輪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的相對一側設有拉簧,右換擋卡爪觀 相對一側也設有拉簧,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。
具體使用時如圖1所示為本發明的一檔初始位置,中軸3帶動大齒輪2轉到,大齒輪2帶動小齒輪 5轉到,小齒輪5帶動齒輪D 8轉到同時也帶動副軸6轉動,通過齒輪E 11靠近齒輪D 8 — 側均勻設有的四個凸塊插接與齒輪D 8相對一側的相應形狀的凹坑內,從而帶動齒輪E 11 旋轉,齒輪E 11內孔軸向設有的四條凸臺帶動輸出軸10旋轉。當需要換擋時1、搬動車把上的換擋扳手,通過連于扳手的軟軸線31拉動換擋卡具的右換擋卡爪28, 使右換擋卡爪觀卡在一個加檔撥動輪27的爪齒里,通過右換擋卡爪觀帶動短軸18上的 齒輪15順時針旋轉,齒輪15同時帶動前軸套19和后軸套16向內移動,即帶動前撥叉22 向右移動;后撥叉13向左移動,前撥叉22靠齒輪B M側面管筒上的軸肩帶動齒輪B 2A及 齒輪A 4向右移動,同時后撥叉13靠齒輪F 14側面帶動齒輪E 11和齒輪F 14向左移動, 從而使得齒輪A 4與齒輪E 11嚙合,此時為本發明的二檔位置。
2、繼續搬動車把上的換擋扳手,通過連于扳手的軟軸線31拉動換擋卡具的右換擋卡爪觀,使右換擋卡爪觀卡在下一個加檔撥動輪27的爪齒里,通過右換擋卡爪觀帶動 短軸18上的齒輪15順時針旋轉,齒輪B M及齒輪A 4繼續向右移動,同時齒輪E 11和齒 輪F 14向左移動,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 為本發明的三檔位置。
3、再繼續搬動車把上的換擋扳手,通過連于扳手的軟軸線31拉動換擋卡具的右 換擋卡爪觀,使右換擋卡爪觀卡在再下一個加檔撥動輪27的爪齒里,通過右換擋卡爪觀 帶動短軸18上的齒輪15順時針旋轉,齒輪B M與齒輪E 11分開,此時齒輪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 一側對稱的兩個向外凸出的弧形楔塊插接到齒輪G 17相對一側的相應形狀的弧形楔口 中,齒輪C 23通過與齒輪G 17相嚙合即帶動齒輪F 14旋轉,從而帶動輸出軸10旋轉,實 現本發明的四檔位置。
減檔時搬動車把上的換擋扳手,通過連于扳手的軟軸線31拉動換擋卡具的左換 擋卡爪30,使左換擋卡爪30卡在一個減檔撥動輪四的爪齒里,通過左換擋卡爪30帶動減 檔撥動輪四、帶動短軸18上的齒輪15逆時鐘旋轉,實現本發明減檔過程。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)內平行設有中軸(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 有大齒輪(2);副軸(6)沿軸向至少設有一條凹槽;該副軸(6)上與大齒輪(2)相嚙合位置設 有小齒輪(5);副軸(6)上從靠近小齒輪(5)—端依次設有齒輪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)沿軸向至少設有一條凹槽;該輸出軸(10)上與小齒輪(5)相嚙合位 置設有齒輪D (8);輸出軸(10)上從靠近齒輪D (8)—端依次設有齒輪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)相對一側設有齒,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)同時嚙合的齒輪(15)通過短 軸(18)與加、減檔撥動輪(29、30)及檔位定位輪(25)相連,所述的加、減檔撥動輪(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.根據權利要求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) 一側設有套筒;該套筒外邊緣處制成凸起的環,該套筒對稱設有缺口。
3.根據權利要求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)—側設有管筒;該管筒外邊緣處制成凸起的環,該管筒對稱設有缺口,所述的齒 輪B (24)的管筒與齒輪A (4)的套筒插接后構成完整的圓筒。
4.根據權利要求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)內孔均沿軸向至少設有一條凸臺,該凸臺與所在副軸(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處設有卡簧(20),且圓 筒外圈上設有彈簧(21)。
5.根據權利要求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)內孔沿軸向均至少設有一條凸臺,該凸臺與所在輸出軸(10)的凹槽適配,齒輪E (11)靠近齒輪D (8) —側至少設有一個向外凸起的凸塊,該凸塊與齒輪D (11)相對一側所 設有的相應形狀的凹坑適配。
6.根據權利要求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.根據權利要求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)—側至少設有一個向外凸出的弧形楔塊,該楔塊與齒輪G (17)相對一側所設 有的相應形狀的弧形楔口插接適配。
8.根據權利要求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有若干向內凹的弧形構成。
9.根據權利要求1所述的自行車中軸四擋變速器,其特征在于所述的加、減檔撥動輪 (27、29)為圓形輪盤外圈上均勻設有若干方向相同的爪齒構成。
10.根據權利要求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平行設有中軸、副軸及輸出軸;中軸一端設有大齒輪;副軸沿軸向至少設有一條凹槽;該副軸上與大齒輪相嚙合位置設有小齒輪;副軸上從小齒輪一端依次設有齒輪A、齒輪B及齒輪C;齒輪B適配位置設有前撥叉;該前撥叉固定于前軸套上,輸出軸沿軸向至少設有一條凹槽;該輸出軸上與小齒輪相嚙合位置設有齒輪D;輸出軸上從齒輪D一端依次設有齒輪E、軸套、齒輪F及齒輪G;軸套適配位置設有后撥叉;該后撥叉固定于后軸套上,前軸套和后軸套相對一側設有齒,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嚙合的齒輪通過短軸與加、減檔撥動輪及檔位定位輪相連。
文檔編號B62M25/04GK102030073SQ201010581958
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者徐志安 申請人:徐志安