自行车变速器的制作方法

本实用新型涉及自行车部件技术领域，特别是涉及一种自行车变速器。

背景技术：

现有技术中，自行车因其具有的环保、轻便、健身等功能，任然是广泛被采用的一种交通工具。

为便于适应自行车行驶的路况及便于匹配骑行者的踏频等，越来越多的自行车采用了多档位设计，即骑行者在骑行过程中，为适应不同路况，如平路、上坡，或为适应骑行者的体能，在相同踏频下，通过换档调节。可获得不同的行驶速度。现有技术中，以上换挡多通过一根或两根拉线，拨动链条与设置于后轮上的不同齿轮啮合的形式实现，以上结构可实现多级变速，同时还具有成本低廉的优点。但以上调速结构在使用时，仍然有诸多问题需要骑行者注意，如上陡坡自行车已经车速严重下降时再换档位，对链条损害相当大；下陡坡时再换档位，容易“踏空”，也摔车隐患。现有技术中的自行车变速机构有待于进一步优化。

技术实现要素：

针对上述现有技术中自行车的调速结构在使用时，仍然有诸多问题需要骑行者注意，如上陡坡自行车已经车速严重下降时再换档位，对链条损害相当大；下陡坡时再换档位，容易“踏空”，也摔车隐患。现有技术中的自行车变速机构有待于进一步优化的问题，本实用新型提供了一种自行车变速器。

本实用新型提供的自行车变速器通过以下技术要点来解决问题：自行车变速器，包括机架及固定于机架上的齿轮变速器，所述齿轮变速器包括输入中心轴、中间轴及输出中心轴，且输入中心轴、中间轴及输出中心轴三者相互平行， 所述输入中心轴及输出中心轴上均设置有两个传动齿轮；

输入中心轴上的两个传动齿轮与输入中心轴间隙配合，输入中心轴上两个传动齿轮相邻的端面上均设置有端面齿，输入中心轴上两个传动齿轮之间还设置有滑移齿轮，输入中心轴上的滑移齿轮的两个端面上均设置有端面齿，输入中心轴上的滑移齿轮同步于输入中心轴转动，输入中心轴上的滑移齿轮可沿着输入中心轴的轴线方向滑动；

输出中心轴上的两个传动齿轮与输出中心轴间隙配合，输出中心轴上两个传动齿轮相邻的端面上均设置有端面齿，输出中心轴上两个传动齿轮之间还设置有滑移齿轮，输出中心轴上的滑移齿轮的两个端面上均设置有端面齿，输出中心轴上的滑移齿轮同步于输出中心轴转动，输出中心轴上的滑移齿轮可沿着输出中心轴的轴线方向滑动；

所述中间轴位于输入中心轴与输出中心轴之间，所述中间轴上固定有至少两个传动齿轮，输入中心轴上的两个传动齿轮分别与中间轴上不同的传动齿轮齿啮合，输出中心轴上的两个传动齿轮分别与中间轴上不同的传动齿轮齿啮合；

所述中心轴、中间轴及输出中心轴各自的两端均通过不同的轴承安装于机架上；

还包括两根变档操作杆，其中的一个变档操作杆用于驱动输入中心轴上滑移齿轮向不同方向运动，另一个变档操作杆用于驱动输出中心轴上滑移齿轮向不同方向运动。

具体的，以上结构可用于实现四挡变速：如在本结构用于自行车上时，可在输入中心轴上固定踏板轴或直接在两端固定脚踏板，在输出中心轴固定于轮轴上或直接作为轮轴，这样，在输入中心轴上滑移齿轮的端面齿不与输入中心轴上传动齿轮的端面齿啮合时，输入中心轴转动时，仅有输入中心轴上的滑移 齿轮同步转动，若输入中心轴上的两个传动齿轮分别位于输入中心轴的左端和右端，当通过变档操作杆，致使输入中心轴上的滑移齿轮向左运动或向右运动与输入中心轴左端的传动齿轮端面齿啮合时或右端的传动齿轮端面齿啮合时，输入中心轴均可带动中间轴转动，此情况下中间轴带动输出中心轴上的两个传动齿轮转动，此时输出中心轴不转动，而通过变档操作杆，致使输出中心轴上的滑移齿轮向左运动或向右运动与输出中心轴左端的传动齿轮端面齿啮合时或右端的传动齿轮端面齿啮合时，输出中心轴转动，这样，输入中心轴上的滑移齿轮即有两个啮合状态，即与左边的传动齿轮啮合或者与右边的传动齿轮啮合，输出中心轴上的滑移齿轮即有两个啮合状态，即与左边的传动齿轮啮合或者与右边的传动齿轮啮合，这样，由输入中心轴到输出中心轴即有四种齿啮合状态，达到实现四挡变速的目的。

以上结构为自行车提供了一种一体化的变速箱，本变速箱可用于人力三轮车的变速；本变速箱可不匹配链条或仅需要匹配较短的链条，这样，可大大减小自行车上变速箱的故障率；本变速箱由于滑移齿轮与对应传动齿轮上的端面齿脱离和啮合速度快，这样，可大大减小换挡时间，同时，滑移齿轮与对应传动齿轮上的端面齿脱离和啮合状态唯一，可有效避免自行车上变速器换挡不到位情况。

更进一步的技术方案为：

作为一种便于实现将传动齿轮、滑移齿轮均封装在一个盒体内，利于齿轮、滑移齿轮使用寿命及本结构中各零部件之间配合精度的技术方案，所述机架包括上箱体及下箱体，所述上箱体与下箱体螺栓连接，所述轴承安装于上箱体或下箱体上，且上箱体与下箱体的连接面上还设置有密封圈。本方案中，可对箱体内的传动齿轮及滑移齿轮采用飞溅润滑的方式。

为便于实现传动齿轮与对应端面齿形成齿啮合，所述传动齿轮及滑移齿轮上的端面齿截面均呈锯齿状，且传动齿轮及滑移齿轮上的端面齿均有多个，传动齿轮及滑移齿轮上的端面齿均在各自的端面上呈环状均布。

在本变速器体积一定的情况下，为便于获得更大的传动比，所述中间轴上设置有三个传动齿轮，中间轴上的三个传动齿轮均齿啮合有位于输入中心轴或输出中心轴上的传动齿轮。这样，就可通过在中心轴上设置三个不同的传动齿轮，其中的一个传动齿轮与输入中心轴上的一个传动齿轮、输出中心轴上的一个传动齿轮同时齿啮合，中间轴另外两个传动齿轮中，其中的一个与输入中心轴上的一个传动齿轮齿啮合，另一个与输出中心轴上的一个传动齿轮齿啮合，这样，可在某一档位情况下，获得较大的变速比。

作为一种具体的滑移齿轮结构及其与输出中心轴连接或与输入中心轴连接的具体实现形式，所述输入中心轴及输出中心轴均为花键轴，所述滑移齿轮上均设置有花键孔，所述花键孔与对应花键轴花键连接。

作为一种成本低，使用寿命长的轴承形式，所述轴承均为深沟球轴承。

更进一步的，在输入中心轴及输出中心轴上均设置限位挡块，以上限位挡块用于限定对应传动齿轮在输入中心轴或输出中心轴轴线上的位置，作为本领域技术人员，以上限位挡块可以是轴肩、轴用弹性挡圈等。

以上变档操作杆可以是一根在拉线或其他动力装置作用下，可沿着输入中心轴或输出中心轴轴线运动的拔杆、拨叉，也可以设置为是一根在拉线或其他动力装置作用下，端部可左右摆动的摆杆。

本实用新型具有以下有益效果：

以上结构为自行车提供了一种一体化的变速箱，本变速箱可用于人力三轮车的变速；本变速箱可不匹配链条或仅需要匹配较短的链条，这样，可大大减 小自行车上变速箱的故障率；本变速箱由于滑移齿轮与对应传动齿轮上的端面齿脱离和啮合速度快，这样，可大大减小换挡时间，同时，滑移齿轮与对应传动齿轮上的端面齿脱离和啮合状态唯一，可有效避免自行车上变速器换挡不到位情况。

附图说明

图1是本实用新型所述的自行车变速器一个具体实施例的主视剖视图；

图2是本实用新型所述的自行车变速器一个具体实施例的俯视剖视图。

图中的编号依次为：1、上箱体，2、滑移齿轮，3、输入中心轴，4、下箱体，5、传动齿轮，6、变档操作杆，7、中间轴，8、输出中心轴，9、轴承，10、踏板轴，11、轮轴。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，自行车变速器，包括机架及固定于机架上的齿轮变速器，所述齿轮变速器包括输入中心轴3、中间轴7及输出中心轴8，且输入中心轴3、中间轴7及输出中心轴8三者相互平行，所述输入中心轴3及输出中心轴8上均设置有两个传动齿轮5；

输入中心轴3上的两个传动齿轮5与输入中心轴3间隙配合，输入中心轴3上两个传动齿轮5相邻的端面上均设置有端面齿，输入中心轴3上两个传动齿轮5之间还设置有滑移齿轮2，输入中心轴3上的滑移齿轮2的两个端面上均设置有端面齿，输入中心轴3上的滑移齿轮2同步于输入中心轴3转动，输入中心轴3上的滑移齿轮2可沿着输入中心轴3的轴线方向滑动；

输出中心轴8上的两个传动齿轮5与输出中心轴8间隙配合，输出中心轴8上两个传动齿轮5相邻的端面上均设置有端面齿，输出中心轴8上两个传动齿轮5之间还设置有滑移齿轮2，输出中心轴8上的滑移齿轮2的两个端面上均设置有端面齿，输出中心轴8上的滑移齿轮2同步于输出中心轴8转动，输出中心轴8上的滑移齿轮2可沿着输出中心轴8的轴线方向滑动；

所述中间轴7位于输入中心轴3与输出中心轴8之间，所述中间轴7上固定有至少两个传动齿轮5，输入中心轴3上的两个传动齿轮5分别与中间轴7上不同的传动齿轮5齿啮合，输出中心轴8上的两个传动齿轮5分别与中间轴7上不同的传动齿轮5齿啮合；

所述中心轴、中间轴7及输出中心轴8各自的两端均通过不同的轴承9安装于机架上；

还包括两根变档操作杆6，其中的一个变档操作杆6用于驱动输入中心轴3上滑移齿轮2向不同方向运动，另一个变档操作杆6用于驱动输出中心轴8上滑移齿轮2向不同方向运动。

具体的，以上结构可用于实现四挡变速：如在本结构用于自行车上时，可在输入中心轴3上固定踏板轴10或直接在两端固定脚踏板，在输出中心轴8固定于轮轴11上或直接作为轮轴11，这样，在输入中心轴3上滑移齿轮2的端面齿不与输入中心轴3上传动齿轮5的端面齿啮合时，输入中心轴3转动时，仅有输入中心轴3上的滑移齿轮2同步转动，若输入中心轴3上的两个传动齿轮5分别位于输入中心轴3的左端和右端，当通过变档操作杆6，致使输入中心轴3上的滑移齿轮2向左运动或向右运动与输入中心轴3左端的传动齿轮5端面齿啮合时或右端的传动齿轮5端面齿啮合时，输入中心轴3均可带动中间轴7转动，此情况下中间轴7带动输出中心轴8上的两个传动齿轮5转动，此时输出中心轴8不转动，而通过 变档操作杆6，将输出中心轴8上的滑移齿轮2向左运动或向右运动与输出中心轴8左端的传动齿轮5端面齿啮合时或右端的传动齿轮5端面齿啮合时，输出中心轴8转动，这样，输入中心轴3上的滑移齿轮2即有两个啮合状态，即与左边的传动齿轮5啮合或者与右边的传动齿轮5啮合，输出中心轴8上的滑移齿轮2即有两个啮合状态，即与左边的传动齿轮5啮合或者与右边的传动齿轮5啮合，这样，由输入中心轴3到输出中心轴8即有四种齿啮合状态，达到实现四挡变速的目的。

以上结构为自行车提供了一种一体化的变速箱，本变速箱可用于人力三轮车的变速；本变速箱可不匹配链条或仅需要匹配较短的链条，这样，可大大减小自行车上变速箱的故障率；本变速箱由于滑移齿轮2与对应传动齿轮5上的端面齿脱离和啮合速度快，这样，可大大减小换挡时间，同时，滑移齿轮2与对应传动齿轮5上的端面齿脱离和啮合状态唯一，可有效避免自行车上变速器换挡不到位情况。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：更进一步的技术方案为：

作为一种便于实现将传动齿轮5、滑移齿轮2均封装在一个盒体内，利于齿轮、滑移齿轮2使用寿命及本结构中各零部件之间配合精度的技术方案，所述机架包括上箱体1及下箱体4，所述上箱体1与下箱体4螺栓连接，所述轴承9安装于上箱体1或下箱体4上，且上箱体1与下箱体4的连接面上还设置有密封圈。本方案中，可对箱体内的传动齿轮5及滑移齿轮2采用飞溅润滑的方式。

为便于实现传动齿轮5与对应端面齿形成齿啮合，所述传动齿轮5及滑移齿轮2上的端面齿截面均呈锯齿状，且传动齿轮5及滑移齿轮2上的端面齿均有多个，传动齿轮5及滑移齿轮2上的端面齿均在各自的端面上呈环状均布。

在本变速器体积一定的情况下，为便于获得更大的传动比，所述中间轴7上设置有三个传动齿轮5，中间轴7上的三个传动齿轮5均齿啮合有位于输入中心轴3或输出中心轴8上的传动齿轮5。这样，就可通过在中心轴上设置三个不同的传动齿轮5，其中的一个传动齿轮5与输入中心轴3上的一个传动齿轮5、输出中心轴8上的一个传动齿轮5同时齿啮合，中间轴7另外两个传动齿轮5中，其中的一个与输入中心轴3上的一个传动齿轮5齿啮合，另一个与输出中心轴8上的一个传动齿轮5齿啮合，这样，可在某一档位情况下，获得较大的变速比。

作为一种具体的滑移齿轮2结构及其与输出中心轴8连接或与输入中心轴3连接的具体实现形式，所述输入中心轴3及输出中心轴8均为花键轴，所述滑移齿轮2上均设置有花键孔，所述花键孔与对应花键轴花键连接。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上对本案作进一步限定，如图1和图2所示，作为一种成本低，使用寿命长的轴承9形式，所述轴承9均为深沟球轴承。

更进一步的，在输入中心轴3及输出中心轴8上均设置限位挡块，以上限位挡块用于限定对应传动齿轮5在输入中心轴3或输出中心轴8轴线上的位置，作为本领域技术人员，以上限位挡块可以是轴肩、轴用弹性挡圈等。

以上变档操作杆6可以是一根在拉线或其他动力装置作用下，可沿着输入中心轴3或输出中心轴8轴线运动的拔杆、拨叉，也可以设置为是一根在拉线或其他动力装置作用下，端部可左右摆动的摆杆。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他 实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。