專利名稱：自行車三級變速中軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車三級變速中軸，特別適用于自行車、三輪車中軸內變三速軸，屬于交通運輸領域。
目前我國生產與使用的外變速自行車，一般設計為輕便型，它的工作原理是采用交換不同齒數(shù)的鏈輪來實現(xiàn)速比要求，這種裝置對鋼材質量和熱處理等工藝要求較高，而且過多次數(shù)的變速交換，會降低自行車的使用壽命，并且鏈輪、鏈條無法采用全封閉技術。為此中國專利CN2100354U公開一種三速自行車變速中軸，它由套裝著輸出輪、主三檔輪、花鍵輪的中軸，固定有傳遞輪、付三檔輪、付一檔輪的付軸，換檔框和踏板等操作機構三部分構成。其缺點是換檔方式采用凸銷與孔的接合，而車子在運動中，凸銷與孔的結合需要一定的時間，這樣必然會影響換檔速度，尤其是在爬坡過程中換檔，會直接影響自行車的慣性。另外換檔置換需在各部齒輪轉動中完成，采用凸銷與孔、花鍵與花鍵套的接合方式，操作不當時，將會損壞自行車部件而降低其使用壽命。
本實用新型的目的是在于克服上述現(xiàn)有技術的不足之處提供一種耐久性能好，抗扭矩能力強、設計合理的自行車三級變速中軸。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在現(xiàn)有的自行車五通的位置上，設有變速箱體，變速箱體內設有中軸和付軸，付軸位于中軸的后部。自行車的主輪盤與輸出輪緊配合，軸碗與箱體相連接，連體齒輪與中軸橫向滑動配合，主動輪緊固在中軸上與付軸上的棘輪相嚙合。滑鍵套配合于付軸上，負軸左右兩端設有負軸定位緊固架，左側設有回位彈簧、三爪檔位撥架；滑鍵套上設有棘輪(18)，棘輪(18)與中軸上的主動輪相嚙合與棘輪(20)相配合，棘輪(23)與棘輪(25)相配合，棘輪(25)與連體齒輪相嚙合，棘輪(28)與棘輪(29)相配合，棘輪(29)與連體齒輪相嚙合。為了確保換檔調速，棘輪(18)與(20)之間設有回位彈簧片(19)，棘輪(20)與(23)之間設有控位卡圈(21)及控位彈簧片(22)，棘輪(23)與(25)之間設有回位彈簧片(24)，棘輪(25)與(28)之間設有控位卡圈(26)、回位彈簧片(27)，棘輪(29)的后端設有止推抗摩墊(30)。為了使本裝置成為一個有機潤滑全封閉的內變速機構，本實用新型的箱體的表面上設有潤滑油注入孔、油面孔、維修清洗排污孔及檔位撥桿線固定架。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到自行車設有加大的軸碗。為了實現(xiàn)棘齒的有效嚙合，棘齒的角度為3－5°，本實用新型的傳動總比數(shù)為一級189，二級12.52，三級13.15。
附圖的圖面說明


圖1為本實用新型的左視示意圖。
圖2為本實用新型的整體結構示意圖。
圖3為本實用新型的棘輪正視示意圖。
圖4為本實用新型棘輪的棘齒示意圖。
下面結合(附圖)實施例詳述本實用新型。
本實用新型的實施例改變加大現(xiàn)有自行車“五通”的外型形狀，使之成為一個變速箱體(34)，箱體(34)采用沖壓焊接機械加工而成，呈橢園流線型。本實用新型變速形式為齒輪三級變速，齒輪總數(shù)為10個，模數(shù)為1.25，軸數(shù)為兩軸即中軸(1)和付軸(31)。傳動總比數(shù)(自行車主輪盤到飛輪的比數(shù)以4819牙計算)一級為189，二級為12.52，三級為13.15。變速箱體(34)上有油面孔(35)，維修清洗排污孔(36)，檔位撥架穿入孔(37)，此孔為三孔，付軸定位緊固架(32)和(13)檔位撥架回位彈簧座孔(39)，付軸定位緊固架鎖母(40)，檔位撥桿拉線固定架(42)，潤滑油注入孔(41)。主動輪(9)采用滑鍵式過應配合于中軸(1)上，主動輪(9)與付軸滑鍵套上的棘輪(18)相嚙合，付軸(31)上的全部棘輪和其它零部件先裝置于滑鍵套(17)上，然后從變速箱(34)的右側大孔中裝入移至后側位置，再把付軸(31)從變速箱左側裝入用負軸定位緊固架(13)將付軸緊固并用鎖母(16)鎖緊。主輪盤(3)先裝置于連體輸出齒輪(33)上，然后將連體輸出齒輪(33)裝配于中軸(1)，再從變速箱右側裝入，用左側軸嘴(11)進行配合調整。
本實用新型的工作原理是自行車運動時，中軸(1)上的主動輪(9)把力傳給付軸上的棘輪(18)，通過安裝在自行車車把上的檔位控制手把，經鋼絲拉線和檔位撥桿(未視出)經三爪檔位撥架(15)對付軸上的幾個棘輪、棘齒的不同嚙合狀態(tài)進行控制，然后在把力分別傳到置于中軸上的連體輸出齒輪(33)上，自行車的主輪盤(3)裝配于連體輸出齒輪(33)右側一端，主輪盤與中軸呈分離狀態(tài)，主輪盤通過齒輪箱內齒輪的變速，輸出與中軸不同的轉速。本實用新型是在保持現(xiàn)有自行車車架的前提下結合其它設計的優(yōu)點進行的，不采用軸承配合仍采用傳統(tǒng)的右側軸嘴(2)、左側軸嘴(11)、加大軸碗(4)、中軸左側軸碗(10)和散珠粒配合，并用中軸左側鎖母(12)將它們緊固。付軸(31)位于中軸(1)的后方，付軸(31)上有與其滑動配合的滑健套(17)，付軸(31)上的全部齒輪及其它零件均與滑健套(17)配合。自行車旋轉時，全部齒輪外齒都處在嚙合狀態(tài)，靠不同齒輪的相互嚙合，造成不同的旋轉速度，在利用付軸(31)上的幾個棘輪和棘齒(43)的相互嚙合與分離進行檔位置換。棘輪(20)、(25)、(29)采用與滑健套(17)外徑呈無內齒可縱向滑動配合，棘輪(18)、(23)、(28)采用與滑健套(17)呈有內齒可縱向滑動配合。檔位置換靠自行車手把上的變速手把及檔位撥桿螺絲孔與擋位撥桿鋼絲拉線固定架之間的檔位撥桿來實現(xiàn)。向內控制由檔位撥架(15)來實現(xiàn)，向外控制由回位彈簧(14)來實現(xiàn)。為了準確實現(xiàn)檔位置換，本實用新型的回位彈簧片及控位彈簧片采用不同厚度的不同彈力的鋼片制成?；匚粡椈善膹椓Υ笮￡P系為(19)＞(22)＞(24)。在提速過程中，三爪檔位撥架(15)向箱體右側移動，推動棘輪(18)，棘輪(23)與(25)兩側棘齒相嚙合，此狀態(tài)為中速檔位狀態(tài)，提入高速檔時，由三爪檔位撥架(15)繼續(xù)向箱體右側移動，使棘輪(18)與(20)側向棘齒相嚙合來實現(xiàn)。本實用新型的低速檔設計不受檔位撥架的控制，低速棘輪(28)與(29)的棘齒長期處在嚙合預備工作狀態(tài)，中速檔時，因連體輸出齒輪(33)上的齒輪(6)的齒數(shù)多于實際工作狀態(tài)中齒輪(7)的齒數(shù)，造成空套，在付軸(31)上棘輪(29)大于棘輪(28)的轉速，這樣棘輪(29)將棘輪(28)一次次向齒輪箱左側推出并保持降速的工作狀態(tài)。本實用新型將中速檔改為高速檔或將低速檔改為中速檔的同時，也就是在上一級兩棘輪棘齒沒有嚙合的同時下一級兩棘輪棘齒保持工作狀態(tài)，只有在上一級兩棘輪相互嚙合后，下一級兩齒輪才退出工作狀態(tài)，并保持預備降速工作狀態(tài)。為了增大棘齒間的嚙合能力，棘齒加工成3－5°的角度。
相比現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下優(yōu)點1、設計合理，使用壽命長。
2、三檔變速，應用范圍廣泛。
3、結構簡單，造價低廉。
權利要求1.一種自行車三級變速中軸，包括中軸、軸碗、左右軸嘴，其特征在于a、在現(xiàn)有的自行車五通的位置上，設有變速箱體(34)，變速箱體內設有中軸(1)、付軸(31)；b、主輪盤(3)與輸出輪(33)緊配合，軸碗(4)、(10)與箱體(34)相連接，連體齒輪(6)、(7)、(8)與中軸(1)橫向滑動配合，主動輪(9)過應配合于中軸(1)上與付軸(31)上的棘輪(18)相嚙合；c、滑健套(17)配合于付軸(31)上，付軸左右兩端設有付軸定位緊固架(32)、(13)，左側設有回位彈簧(14)、三爪檔位撥架(15)；滑健套(17)上設有棘輪(18)、(20)、(23)、(25)、(28)、(29)，棘輪(18)與中軸上的主動輪(9)相嚙合與棘輪(20)相配合，棘輪(23)與棘輪(25)相配合，棘輪(25)與連體齒輪相嚙合，棘輪(28)與棘輪(29)相配合，棘輪(29)與連體齒輪相嚙合；d、棘輪(18)、(20)之間設有回位彈簧片(19)，棘輪(20)與(23)之間設有控位卡圈(21)及控位彈簧片(22)，棘輪(23)與(25)之間設有回位彈簧片，棘輪(25)與(28)之間設有控位卡圈(26)，回位彈簧片(27)，棘輪(29)的后端設有止推抗摩墊(30)；e、箱體(34)的表面上設有潤滑油注入孔(41)、油面孔(35)、維修清洗排污孔(36)及檔位撥桿線固定架(42)。
2.根據權利要求1所述的自行車三級變速中軸，其特征在于自行車設有加大軸碗(4)。
3.根據權利要求1所述的自行車三級變速中軸，其特征在于各棘輪棘齒的角度為3－5°。
4.根據權利要求1所述的自行車三級變速中軸，其特征在于傳動總比數(shù)為一級189，二級12.52，三級13.15。
專利摘要本實用新型公開了一種自行車三級變速中軸，在現(xiàn)有自行車五通的位置上，安裝一變速箱，變速箱內有中軸和副軸，副軸安裝在中軸的后方，主輪盤與中軸相配合，主動輪過盈配合于中軸上與副軸上的棘輪(18)相嚙合，滑鍵套配合于副軸上，上面有棘輪共三組，各組棘輪根據運動狀態(tài)相嚙合與配合。三爪擋位撥架設置在副軸的一端，擋位撥桿線由此穿過箱體至自行車手把上，從而實現(xiàn)三級變速。
文檔編號B62M11/00GK2145753SQ9222486
公開日1993年11月10日 申請日期1992年6月12日 優(yōu)先權日1992年6月12日
發(fā)明者王永和 申請人:王永和