自行車倒鏈內變速器及其制造工藝的制作方法

本發明涉及一種自行車的內變速器及其制造工藝。
背景技術：
：目前大部分自行車變速用的是外變速器，即多片不同大小的飛輪齒盤重疊成塔狀，靠鏈條移動嚙合不同的飛輪齒盤來變速，其體積較大，換擋變速時易掉鏈，油污多，且不適宜密閉防塵制作。技術實現要素：本發明的目的是提供一種小體積、密閉的機械變速器，便于自行車的變速，為區別于外變速器，本機械變速器稱為倒鏈內變速器。本發明的另一目的是提供一種自行車的內變速器制造工藝。本發明涉及自行車的內變速器及其制造工藝，分為慢檔、快檔、倒鏈變檔三部分密閉構成，由車軸、定星架、正星輪、反星輪、太陽輪、逆止環、變檔圈、棘爪、外殼筒、動星架、主動筒、梯形環和雙面碗等組成；正星輪和反星輪有軸承有外輪齒為合成件；定星架左端固定于車軸，中部內裝正星輪嚙合反星輪，右端銑有外輪齒，還裝有止回環；太陽輪左端嚙合反星輪，右端銑有外棘齒；外殼筒為內齒圈與花鼓形同且內嚙合正星輪；動星架左端有正星輪，右端銑有內棘齒；變檔圈套在主動筒左端可轉動，與止回環組成變檔機構，實現倒鏈變檔；主動筒左端凹槽裝有內外棘爪，右端安裝無棘飛輪；當外動力由主動筒棘爪經太陽輪使外殼筒轉動時，為慢檔；當外動力由主動筒棘爪經動星架使外殼筒轉動時，為快檔；若無棘爪嚙合，則為空檔；梯形環和雙面碗可平衡部件間的轉速差。本發明重要的是定星架和動星架的設計、倒鏈變檔系統設計、棘爪棘槽設計3項，是按照動力從行星輪架輸入齒圈輸出能加速以及動力從太陽輪輸入齒圈輸出能減速、棘齒與棘爪能離合動力源并且棘爪能單向施力的傳統原理設計的。1、作為優選：所述的定星架和動星架的設計，定星架作用有4個，一是固定行星架；二是改變轉向，三是用作靜止的太陽輪，四是固定止回環；定星架為三桶構造合成件，桶左端固定在車軸上，桶周與碗組動接外殼筒，桶內外開有6個方孔槽使3個正星輪嚙合3個反星輪，桶右端銑有用作“靜止太陽輪”的外輪齒，桶右端頭裝有止回環；動星架為雙桶構造合成件，桶左端開有3個方孔槽安裝3個正星輪，桶右端內圈銑有內棘齒，桶右端與梯形環和碗組動接于外殼筒。2、作為優選：所述的倒鏈變檔系統設計，系統由止回環、變檔圈、棘爪、彈簧、主動筒組成；當外部鏈輪正時針轉動時為輸入前行動力，反時針轉動時則稱為倒鏈，無動力；變檔圈為鋼片圓槽構造且開有爪口和止回鍵，圓槽周反邊開有數條小縫致其具有一定彈性，可微脹套入主動筒且反邊會落入卡槽，使變檔圈只能轉動而不會脫出；變檔圈的3對外突鍵與止回環的1對止彈片呈滑接或頂接狀態，正時針時為滑接續轉，反時針時為頂接停止，頂接使變檔圈只能正時針轉動；變檔圈套入主動筒包圍“凹”槽中的棘爪并隨主動筒正時針轉動，設計倒鏈轉動每60度，變檔圈將被止回環停止，被包圍的棘爪將按照變檔圈設定的爪口位置彈出一對，另一對棘爪將被變檔圈收入或者兩對棘爪同時被收入槽內，棘爪與棘齒得以自動離合，180度內有3檔變換；即該系統利用了止回作用使倒鏈轉動的棘爪能在不同的爪口出入的原理來變檔，即倒鏈變檔，繼續倒鏈會重復變檔過程。3、作為優選：所述的棘爪棘槽設計，棘爪尾呈圓柱狀銑有軸孔，彈簧穿掛丁形軸；主動筒左端“凹”槽內外銑有2對棘槽，槽尾呈圓柱狀，柱狀底部銑有軸孔，丁形軸扣入柱狀口中，使棘爪彈性靈活不易脫落；棘爪被彈起為常態，此設計受力均勻且易于加工。4、作為優選：所述的內變速器的組裝工藝，其特征在于，包括以下工序：1.1組裝減速部分：1.11從車軸左端套入定星架，左螺母定位，再從右端裝入內碗組、左內環；1.12從車軸右端，套入軸碗組、太陽輪、軸碗組；1.13在定星架外桶方孔槽裝入3個反星輪和3個正星輪、6條輪軸、3條插銷；2.1組裝加速部分：2.11從車軸右端，套入阻位環、動碗組、動星架、3個正星輪、3條輪軸；2.12從車軸右端，套入外殼筒、右內環、內碗組、動碗組、梯形環、動碗組、；3.1組裝倒鏈變檔系統：3.11從車軸右端，在定星架頭套入止回環，3個插銷定位；3.12主動筒左端棘槽裝入2對棘爪及彈簧和丁形軸，套入變檔圈致卡槽；3.13從車軸右端，套入雙面碗、軸碗組、主動筒、軸碗組、限位圈、右螺母；內變速器整體組裝完成。附圖說明⑴圖1是本發明自行車內變速器的整體剖面圖⑵圖2是本發明自行車內變速器的慢檔部分剖面圖⑶圖3是本發明自行車內變速器的快檔部分剖面圖⑷圖4是本發明自行車內變速器的倒鏈變檔系統剖面圖⑸圖5是本發明自行車內變速器的變檔圈示意圖⑹圖6是本發明自行車內變速器的止回環示意圖⑺圖7是本發明自行車內變速器的棘爪和棘槽示意圖主要部件符號說明：車軸1定星架2太陽輪3止回環4變檔圈5動星架6外殼筒7主動筒8梯形環9阻位環10雙面碗11限位圈12正星輪13/61反星輪14螺母15/16棘軸孔80丁形軸81棘槽82/83棘爪84/85卡槽86棘齒31/61方孔槽60栓銷孔20/40彈簧87突鍵50爪口51/52/止彈片41內環72/73軸碗組01/02/03/04內碗組05/06動碗組07/08/09。具體實施方式本發明將結合附圖作進一步詳述：請參閱圖1所示：為內變速器的整體剖面圖和索引，為慢檔、快檔、倒鏈變檔三部分。由車軸1、定星架2、太陽輪3、止回環4、變檔圈5、動星架6、外殼筒7、主動筒8、梯形環9、阻位環10、雙面碗11、限位圈12、正星輪13/61、反星輪14、螺母15/16、丁形軸81、棘爪84/85、彈簧87、內環72/73、軸碗組01/02/03/04、內碗組05/06、動碗組07/08/09等部件組成。請參閱圖2所示：為內變速器的慢檔部分剖面圖，由定星架2、太陽輪3、正星輪13、反星輪14等組成。定星架2的6個方孔槽60內3個正星輪13嚙合3個反星輪14，正星輪13嚙合外殼筒7內齒，太陽輪3左端嚙合反星輪14后依軸碗組01\02動接車軸1旋轉，太陽輪3右端銑有棘齒31。定星架2右端銑有6個栓銷孔20，還銑有“靜止太陽輪”的外輪齒。請參閱圖3所示：為內變速器的快檔部分剖面圖，由阻位環10、動星架6、正星輪61、梯形環9組成。在動星架6左端3個方孔槽60安裝的3個正星輪61嚙合外殼筒7內齒，動星架6和梯形環9與動碗組07/08/09動接外殼筒7，動星架6右端還銑有內棘齒61。請參閱圖4所示：為內變速器的倒鏈變檔系統剖面圖，由止回環4、變檔圈5、主動筒8、丁形軸81、棘爪84/85、彈簧87組成。止回環4套在定星架2右端，栓銷孔40插入開口銷3個；主動筒左端“凹”槽中的內外棘槽裝有棘爪84/85和彈簧87及丁形軸81，與變檔圈5套裝后反邊卡槽86組成整體化部件，變檔圈5只能單向摩擦轉動，變檔圈5開有2對錯開的爪口51/52，每轉動60度就有棘爪84/85成對彈出或者收入爪口51/52，設計無口處為空檔。當外鏈輪正時針轉動前行時，止回環4的2個止彈片41與變檔圈5的3對突鍵50為滑觸，當外鏈輪反時針倒鏈轉動時，止彈片41與變檔圈5的突鍵50為頂觸，迫使變檔圈5不能隨主動筒8倒鏈轉動，即每倒鏈60度則可使棘爪與棘齒離或合一次，實現了倒鏈變檔。設計為慢、空、快三檔變速。請參閱圖5所示：為內變速器的變檔圈示意圖，變檔圈5為薄鋼片、圓槽狀構造，圓槽周有反邊，反邊開有數條小縫則會使其具有一定彈性，被脹開套入主動筒8后，反邊會落入卡槽86，變檔圈5只能轉動而不會脫出；變檔圈5圓槽外圓和內圓的弧面開有2對爪口51/52，各對錯開60度位置；變檔圈5圓槽的底面需用機械沖出3對突鍵50逆向外翻，各對錯開60度。請參閱圖6所示：為內變速器的止回環示意圖，止回環4為彈性薄鋼片、圓蓋狀構造，圓周有反邊，反邊開有3個栓銷孔40，需固定在定星架2右端；蓋面需用機械沖出1對止彈片41外翻起翹，外翹指向正時針方向，外翹高度以蓋面與變檔圈5的間距為準，彈性強度適中為宜。請參閱圖7所示：為棘爪和棘槽示意圖，由主動筒8、丁形軸81、棘爪84/85、彈簧87組成。主動筒8左端為“凹”槽狀，內外周面分別銑有對稱棘槽82/83，且槽尾呈圓柱狀，柱狀底中銑有棘軸孔80；內外棘爪84/85形同棘槽82\83，棘爪84/85也銑有棘軸孔80，棘爪84/85連同彈簧87先裝入棘槽82/83，扣上丁形軸81，再將變檔圈5套入“凹”頭，則棘爪84/85不會脫出。請參閱所有附圖，該內變速器的組裝工藝，其特征在于，包括以下工序：1.1組裝慢檔部分：1.11從車軸1左端套入定星架2，左螺母15定位，再從右端裝入內碗組05、左內環72；1.12從車軸1右端，套入軸碗組01、太陽輪3、軸碗組02；1.13在定星架2外桶方孔槽60裝入3個反星輪14和3個正星輪13、6條輪軸、3條插銷；2.1組裝快檔部分：2.11從車軸1右端，套入阻位環10、動碗組07、動星架6、3個正星輪61、3條輪軸；2.12從車軸1右端，套入外殼筒7、右內環73、內碗組06、動碗組08、梯形環9、動碗組09、；3.1組裝倒鏈變檔系統：3.11從車軸1右端，在定星架2右端頭套入止回環4，3個栓銷孔40定位；3.12主動筒8的棘槽82/83裝入2對棘爪84/85和彈簧87及丁形軸81，3.13主動筒8左端套入變檔圈5致卡槽86；3.14從車軸1右端，套入雙面碗11、軸碗組03、主動筒8、軸碗組04、限位圈12、右螺母16；內變速器整體組裝完成。與現有技術相比，本發明的優點:1、體積小、密閉、工藝簡單；2、三擋變速，外鏈輪倒鏈即可換擋變速，空擋可以使自行車退行時鏈輪不轉動。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋范圍。當前第1頁12