專利名稱：自行車自動(dòng)變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車變速裝置，確切地說是自行車自動(dòng)變速裝置。
現(xiàn)有的自行車變速裝置大多是以鏈條傳動(dòng)，通過主動(dòng)與從動(dòng)鏈輪直徑的變化，達(dá)到改變傳動(dòng)速比的目的。該傳動(dòng)方式存在以下不足之處一、變速檔位過多，一般有10速以上，但實(shí)際騎行使用不需要過多的檔位，過多檔位的作用是快慢變速逐級(jí)調(diào)整鏈條換位，承擔(dān)變速過渡作用。二、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作可靠性不高，因?yàn)橛卸嘟M鏈輪，鏈條換位頻繁，鏈條張緊力需要調(diào)節(jié)，使用中經(jīng)常出現(xiàn)變速故障或鏈條脫落。三、手動(dòng)操作，從快速到慢速要經(jīng)過多速變檔，作用不方便，手動(dòng)操作難以實(shí)現(xiàn)路況、車速與騎行人作用力三方面的最佳配合狀態(tài)。
本發(fā)明的目的在于提供一種工作可靠，不改變自行車鏈傳動(dòng)方式及鏈輪、軸距、鏈條長(zhǎng)度，在騎行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作的自行車自動(dòng)變速裝置。
其發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的自行車自動(dòng)變速裝置，包括踏板軸、變速齒輪組及變速機(jī)構(gòu)，其特征在于A、與鏈輪2同軸的踏板軸16上套設(shè)著變檔軸套22，變檔軸套22的一端徑向上設(shè)有一柱形鍵21，另一端內(nèi)設(shè)有彈簧18，且彈簧18套設(shè)在踏板軸16上；踏板軸16上設(shè)有與柱形鍵21配合具有鍵槽作用的曲槽；在柱形鍵21一端嵌入固定于變檔軸套22一端，變檔軸套22上套設(shè)著花鍵套20，與花鍵套20配合的主動(dòng)齒輪的外端面與鏈輪2內(nèi)端面固定連接；主動(dòng)齒輪4、齒輪5、齒輪6以及與之嚙合的從動(dòng)齒輪組23，均安裝在殼體24內(nèi)側(cè)。左端蓋3、中端蓋7、右端蓋15固定于殼體24，并支承齒輪4、齒輪6和踏板軸16。
B、變速機(jī)構(gòu)包括變檔撥叉11、滑動(dòng)軸13、變檔移動(dòng)板14、固定銷9及頂桿8；滑動(dòng)軸13平行于踏板軸16，滑動(dòng)軸13的徑向上設(shè)有二個(gè)以上的凹槽口，變檔撥叉11為U形的板，通過兩側(cè)的軸向孔套可在滑動(dòng)軸承3上移動(dòng)，其一端的撥叉開口卡住花鍵套20的一端外側(cè)；變檔軸套22一端外徑上還套設(shè)著變檔移動(dòng)板14，變檔移動(dòng)板14的一端固定有彈簧桿12，彈簧桿12一端插入兩檔板19孔內(nèi)以及兩檔板19之間的彈簧10孔內(nèi)，與兩檔板19對(duì)應(yīng)的變檔撥叉11的頂部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的頂桿8，頂桿8上部可頂起垂直于滑動(dòng)軸13被壓簧壓在滑動(dòng)軸13凹口內(nèi)的固定銷9。
所述踏板軸16上的曲槽為控制變檔移動(dòng)和止動(dòng)的異形鍵槽，其形狀為形。
所述變速齒輪為一組三檔不同速比的常嚙合方式齒輪機(jī)構(gòu)，并由動(dòng)力軸花鍵齒與齒輪內(nèi)圓花鍵齒嚙合傳動(dòng)。
本發(fā)明的自行車自動(dòng)變速裝置，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠性高，自動(dòng)操作，變速快捷，具有騎行人可根據(jù)路況控制變速、配合良好等優(yōu)越性。該裝置不改變自行車原有鏈傳動(dòng)方式及鏈輪、軸距、鏈條長(zhǎng)度尺寸，安裝簡(jiǎn)便，維修方便。


圖1為本發(fā)明外觀安裝示意圖，圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2的A向視圖，圖4踏板軸與變檔軸套等構(gòu)件組合示意圖，圖5為踏板軸徑上曲槽展開示意圖，圖6為變檔撥叉結(jié)構(gòu)及向右移位示意圖，圖7為變檔撥叉變位向左移位示意圖，圖8為圖5的俯視圖。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
實(shí)施例該自行車自動(dòng)變速裝置，包括腳踏柄1、踏板軸16、變速齒輪組和變速機(jī)構(gòu)，見圖2。在殼體24內(nèi)，安裝有三對(duì)常嚙合齒輪，齒輪4為快速主動(dòng)齒輪、齒輪5為中速主動(dòng)齒輪、齒輪6為慢速主動(dòng)齒輪，齒輪4、5、6與踏板軸16同軸安裝，各自獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。與主動(dòng)齒輪相嚙合的從動(dòng)齒輪23為三只聯(lián)體齒輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)。變速齒輪組常嚙合工作狀態(tài)；慢速運(yùn)轉(zhuǎn)為齒輪6與齒輪23嚙合，齒輪23與齒輪4嚙合，齒輪4左端面與鏈輪2連接同步運(yùn)轉(zhuǎn)，腳踏柄1與鏈輪2的傳動(dòng)比約為1∶0.3；中速運(yùn)轉(zhuǎn)為齒輪5與齒輪23嚙合，齒輪23與齒輪4嚙合，齒輪4與鏈輪2同步運(yùn)轉(zhuǎn)，腳踏柄1與鏈輪2的傳動(dòng)比約為1∶0.7；快速運(yùn)轉(zhuǎn)為齒輪4與鏈輪2、腳踏柄1同步運(yùn)轉(zhuǎn)，腳踏柄1與鏈輪2的傳動(dòng)比為1∶1。在騎行人踩腳踏柄1帶動(dòng)踏板軸16(動(dòng)力輸入軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，踏板軸16作用于柱形鍵21，柱形鍵21作用于變檔軸套22同步運(yùn)轉(zhuǎn)，變檔軸套22外圓有花鍵與花鍵套20內(nèi)徑相配，花鍵套20左端有凸起有花鍵齒，右端有撥叉卡槽。花鍵套20左端外圓花鍵齒高、齒深、齒寬尺寸與齒輪4、5、6內(nèi)圓花鍵齒相配或相等，齒輪4與齒輪5、齒輪5與齒輪6相對(duì)端面之間留有大于花鍵套20左端外圓花鍵齒寬的空檔間隙。踏板軸16與變檔軸套22、變檔軸套22與花鍵套20之間能夠作同軸兩端移動(dòng)(變檔行程)，當(dāng)花鍵套20左端外圓花鍵齒與齒輪4、5、6分別嚙合時(shí)，分別為快速、中速、慢速檔齒輪嚙合傳動(dòng)狀態(tài)。騎行旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞依次是由件1→件16→件21→件22→件20，由件20分別傳動(dòng)于件4、件5、件6內(nèi)圓花鍵齒嚙合形成快、中、慢三級(jí)變速。自動(dòng)變速的過程是踏板軸16的柱面上設(shè)有曲槽即異形鍵槽，套在踏板軸16上有變檔軸套22，彈簧18、調(diào)節(jié)螺母17，見圖4。將調(diào)節(jié)螺母17向左旋進(jìn)壓縮彈簧18，彈簧18左端壓在變檔軸套22內(nèi)圓臺(tái)階處，將變檔軸套22向左推進(jìn)至柱形鍵21在踏板軸16上曲槽左端止住，該狀態(tài)即為變速初始狀態(tài)(快速狀態(tài))，如果在騎行中路況不好加大用力(扭力)騎行時(shí)，踏板軸16一段曲槽走向與軸向構(gòu)成一斜角，見圖5，曲槽斜角邊作用于柱形鍵21，使柱形鍵21產(chǎn)生向右推力，其推力大于彈簧18向左壓力時(shí)，變檔軸套22隨著騎行扭力加在而逐漸向右位移，變檔軸套22右端裝夾有變檔移動(dòng)板14，變檔移動(dòng)板14作用于彈簧桿12右移，彈簧桿12左端球帽壓住檔板19(左)，檔板19(左)壓縮彈簧10，彈簧10右端壓住檔板19(右)及變檔撥叉11右端，將變檔撥叉11向右推，變檔撥叉11由于固定銷9作用插入滑動(dòng)軸13上的凹口處，變檔撥叉11被固定銷9止動(dòng)，變檔撥叉11同時(shí)止動(dòng)花鍵套20，保障花鍵套20與齒輪4(或齒輪5、齒輪6)的正常嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)。如果變檔軸套22向右位移至變速設(shè)定位置，即位移作用于變檔移動(dòng)板14，變檔移動(dòng)板14作用于彈簧桿12及檔板19(左)，檔板19(左)的上部頂起頂桿8，頂桿8轉(zhuǎn)動(dòng)頂起固定銷9，變檔撥叉11無(wú)固定銷9止動(dòng)受彈簧10向右壓力作用，快速向右位移并被固定銷9插入滑動(dòng)軸13上中間凹口處(即中速嚙合位置)止動(dòng)，至此變速裝置完成由快速向中速檔位自動(dòng)變速過程，見圖6、圖7。在中速位置需要向慢速變檔，則繼續(xù)加大扭力騎行，該裝置重復(fù)上述變檔過程。變檔過程中，變檔裝置為滿足人力騎行作用力(扭力)不是恒定力，而是或大或小的使用條件，因此變檔裝置的設(shè)計(jì)具有以下功能作用1、騎行作用力(扭力)大小反復(fù)變化，只作用于變檔軸套22往復(fù)位移，不影響花鍵套20移位，只有變檔軸套22移位達(dá)到設(shè)定距離時(shí)，才作用于變檔撥叉11、控制花鍵套20瞬時(shí)變檔，確保騎行動(dòng)力傳遞的連貫性、穩(wěn)定性。2、為保持變檔后穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，克服因?yàn)轵T行(滑動(dòng))時(shí)作用力(扭力)減小，彈簧18壓力作用將變檔自動(dòng)返回原檔位，踏板軸16柱面上的曲槽作用，能避免變檔后自動(dòng)返回原檔位，曲槽走向與軸向構(gòu)成的角度一種是斜角(左端)，另一種是直角(中端、右端)，曲槽斜角邊作用于柱形鍵21產(chǎn)生向右推力完成變檔，變檔后柱形鍵21停留在曲槽中或右端直角邊位置，彈簧18的壓力作用被直角邊擋住柱形鍵21，抵消了彈簧18的壓作用，保證了變檔騎行(滑行)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，如果需要返回原檔位，只需騎行將腳踏柄1稍作倒轉(zhuǎn)，柱形鍵21滑落至曲槽斜邊，被彈簧18的壓力作用壓返回原檔位。
權(quán)利要求
1.自行車自動(dòng)變速裝置，包括踏板軸、變速齒輪組及變速機(jī)構(gòu)，其特征在于A、與鏈輪2同軸的踏板軸16上套設(shè)著變檔軸套22，變檔軸套22的一端徑向上設(shè)有一柱形鍵21，另一端內(nèi)孔設(shè)有彈簧18，且彈簧18套設(shè)在踏板軸16上；踏板軸16上設(shè)有與柱形鍵21配合具有鍵槽作用的曲槽；在柱形鍵21一端嵌入固定于變檔軸套22一端，變檔軸套22上套設(shè)著花鍵套20，與花鍵套20配合的主動(dòng)齒輪的外端面與鏈輪2內(nèi)端面固定連接；由殼體24支承齒輪組及踏板軸16；B、變速機(jī)構(gòu)包括變檔撥叉11、滑動(dòng)軸13、變檔移動(dòng)板14、固定銷9及頂桿8；滑動(dòng)軸13的徑向上設(shè)有二個(gè)以上的凹槽口，變檔撥叉11為U形的板，通過兩側(cè)的軸向孔套可在滑動(dòng)軸承3上移動(dòng)，其一端的撥叉開口卡住花鍵套20的一端外側(cè)；變檔軸套22一端外徑上還套設(shè)著變檔移動(dòng)板14，變檔移動(dòng)板14的一端固定有彈簧桿12，彈簧桿12一端插入兩檔板19孔內(nèi)以及兩檔板19之間的彈簧10孔內(nèi)，與兩檔板19對(duì)應(yīng)的變檔撥叉11的頂部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的頂桿8，頂桿8上部可頂起垂直于滑動(dòng)軸13被壓簧壓在滑動(dòng)軸13凹口內(nèi)的固定銷9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車自動(dòng)變速裝置，其特征在于所述踏板軸16上的曲槽為控制變檔移動(dòng)和止動(dòng)的異形鍵槽，其形狀為形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車自動(dòng)變速裝置，其特征在于所述變速齒輪為一組三檔不同速比的常嚙合方式齒輪機(jī)構(gòu)，并由動(dòng)力軸花鍵齒與齒輪內(nèi)圓花鍵齒嚙合傳動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自行車變速裝置,包括踏板軸、變速齒輪及變速機(jī)構(gòu),其特征在于變速齒輪組為一組三檔不同速比的常嚙合方式齒輪機(jī)構(gòu),其變速機(jī)構(gòu)包括變檔撥叉11、滑動(dòng)軸13、變檔移動(dòng)板14、固定銷9及頂桿8。該裝置設(shè)于踏板軸上,其設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠性高,自動(dòng)操作,變速快捷,具有騎行人可根據(jù)路況控制變速、配合良好等優(yōu)越性。該裝置不改變自行車原有鏈傳動(dòng)方式及鏈輪、軸距、鏈條長(zhǎng)度尺寸,安裝簡(jiǎn)便,維修方便。
文檔編號(hào)B62M11/04GK1324746SQ0111377
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者羅明端 申請(qǐng)人:羅明端