专利名称：无链条传动变速自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自行车类型，特别是一种无链条传动变速自行车。
现有中国专利局《发明专利公报》，B62M公开号GK86104988，名称自行车传动装置。该装置有一个与车架联接在一起的传动箱，在传动箱设置了曲柄摆动机构，超越离合器一齿轮式单向传动机构或棘轮一齿轮式单向传动机构和变速机构，传动箱到驱动轮之间采用了传动轴机构，《实用新型公报》，公告号GG87216835，名称多功能方便车齿轮传动机构，该机构由四个传动齿轮和一个飞轮组成，形成一套二级增速传动机构，克服目前国内外广泛使用的链条传动机构存在的链条易于磨损，容易脱节，受拉力过大易断裂，但是它们的传动阻力较大，骑行费力，没有变速装置。
本实用新型的目的是提供一种在自行车常规的传动装置上设计了一种结构简单，性能可靠的无链条，传动变速的装置，取消了传统的链条、链罩、牙盘等零件，具有骑行轻快，使用寿命长，减少整车的重量。
本实用新型的技术解决方案是自行车的传动由链轮传动改为锥齿轮传动，传动变速装置由中轴、直轴、后轴和锥齿轮(直齿或螺旋齿)等组成，在中轴和直轴上采用两对以上的锥齿轮，在直轴和后轴上有一对锥齿轮，通过直轴联结，将脚登的驱动力传递至后轴上，使自行车前进，变速机构用芯子拨动滑键使锥齿轮与直轴离合，实现了变速的目的。中轴由一根中轴棍和两圈以上锥齿的锥齿轮组成，两圈锥齿轮之间使用螺纹联结，锥齿轮和中轴之间用反螺纹联结，中轴棍的轴档位台阶外径比普通轴档大，使其大于相对两个钢球的中心距，后轴的轴档也做了同样的改进。锥齿轮和直轴的内孔开有四条对称排列的键槽，可与直轴键槽内的滑键离合，直轴的后部分采用了一个特殊的结构，用一个轴承的内圈支承锥齿轮，而直轴与后齿轮的联结采用不定心的花键结构。组合式后轴由锥齿轮、芯子、轴档、钢球及千斤、千斤簧组成一个超越离合器(飞轮)，而芯子通过螺纹又与右花盘联结，组合式后轴改为锥齿轮，其分度圆直径最小为56mm，同时辐条的右花盘安装在锥齿轮的外面。
本实用新型的结构构成是这样的
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型结构原理图。
图3是本实用新型中轴总成剖视图。
图4是本实用新型直轴总成剖视图。
图5是本实用新型后轴总成剖视图。
图1中，车把［1］、支架［2］、车架［3］、变速控制器［4］、前闸［5］、后闸［6］、前叉［7］、前轴［8］、鞍座［9］、衣架［10］、脚蹬［11］、中轴［14］、直轴［18］、车轮［22］、后轴［40］。
图2中，锥齿轮［12、13］、中轴［14］、锥齿轮［15、16］、滑动键［17］、直轴［18］、锥齿轮［19、20］、花键［21］、车轮［22］，在中轴［14］上联结了一个具有两圈以上不同齿数的锥齿轮［12、13］，这两个锥齿轮分别与锥齿轮［15］和［16］啮合拨动滑动键［17］，可使锥齿轮［15、16］的其中一个与直轴［18］离合，当脚蹬驱动中轴等速转动时，在直轴［18］上就可得到两个不同的转速，直轴［18］的另一端，加工有花键与锥齿轮［19］联结，而锥齿轮［19］与锥齿轮［20］啮合，锥齿轮［20］内部为一个超越离合器，驱动花盘［21］从而使车轮［22］转动，使用这一传动系统即得到两个以上的传动速比(2.21，2.91)。
图3中，中轴［14］主要由一根中轴棍［23］与一对加工有两圈锥齿的锥齿轮［12、13］组成，两圈锥齿轮之间用螺纹联结，锥齿轮［12、13］的模数和齿数按锥齿轮［15、16］啮合后形成两种以上速比配做。锥齿轮［12］和锥齿轮［15］配做，锥齿轮［13］和［16］配做。锥齿轮和中轴［14］之间也是使用反螺纹联结，这些螺纹都应该是左旋的，由于要承受一定的轴向力，且中轴棍［23］的轴档位台阶A处直径加大，使其大于相对两个钢球的中心距，另外，与锥齿轮［12、13］联结处车有左旋的螺纹，整个中轴由曲柄［24］驱动，［25］是防尘罩。
图4中，转轴［28］、垫圈［29］、轴承［30、31］，由锥齿轮［15、16］与直轴［18］为动配合，锥齿轮［15、16］的模数和齿数按与锥齿轮［12、13］形成两种以上速比配做，锥齿轮［15、16、19］内孔开有4条对称排列的键槽，直轴［18］前端部分中心钻开有一安装长短芯子［41、26］、弹簧［32］的沉孔。离直轴［18］前端7mm处开一键槽［42］，槽长18mm，宽4mm，并轴向通孔。滑动键［17］，宽4mm，长18mm，高与锥齿轮［15、16］的槽深和直轴［18］外径配做，滑键［17］轴向两边中心按长短芯子外径宽开一定心锥孔。前端外径安装锥齿轮［15、16］和轴承［30］之间有一轴肩相隔。锥齿轮［15、16］可与直轴［18］键槽内的滑键［17］离合，以带转直轴［18］，拨叉［27］中间有一可套装进转轴［28］的孔，尾端与变速控制器［24］连接的孔，其外形特征与普通机械车辆拨叉相仿。使用拨叉［27］可控制滑键［17］与两个锥齿轮［15、16］的其中一个咬合，而另一个分离，这两个锥齿轮［15、16］是分别与中轴［14］上两圈不同齿数的锥齿轮［12、13］啮合的，从而达到了变换速度的目的。直轴［18］的另一端外径与锥齿轮［19］内孔是花键形式连接，其模数和齿数也按锥齿轮［20］配做，由轴承［30］定心，直轴［18］上的花键与锥齿轮［19］的花键槽采用无定心的联结，如图4中A－－A剖面所示，具有一定的万向节的作用，同时可传递扭矩。
图5中，组合式后轴［40］由锥齿轮［20］、飞轮芯子［33］、轴档［34］、钢球［35］以及千斤［38］、千斤簧［39］组成一个超越离合器(飞轮)，而芯子［33］通过螺纹又翡右花盘［36］联结，因此，这实际上是轴连飞结构，所不同的是将键轮改为一个锥齿轮，另外，花盘［36］的辐条孔设计在飞轮的外面，在锥齿轮的外面装有防护罩［37］。
实施例，自行车主体按原来自行车主体结构。传动系统按本实用新型的传动变速装置。即直轴［18］前端中心沉孔装进弹簧［32］，接着压装短芯子［26］，滑键［17］和长芯子［41］，在滑键［17］两侧锥孔固定长、短芯子［41、26］。锥齿轮［15、16］内孔键槽对应直轴［18］键槽滑键［17］安装进去。轴承［30］从直轴［18］后端套进前端轴承安装位置。在轴［18］前端外装进锥齿轮［15、16］前先放进一垫片至轴肩处，之后把滑键［17］放进键槽［42］，跟着放进锥齿轮［16、15］。直轴［18］外面有套筒，一端有两个半圆形罩，有一半圆固定在车架上，另一半圆用螺钉固定在中轴［14］的平叉上。轴档［34］套进锥齿轮［19］安装位置，轴承［31］套进锥齿轮［19］的轴档上，锥齿轮［19］套进直轴［18］尾端，轴档位于直轴［18］上尾部轴承安装位置。锥齿轮［20］装进自行车后轴［40］上，锥齿轮［19、20］互相啮合。锥齿轮［13］装进中轴［14］上，锥齿轮［12、15］互相啮合，锥齿轮［13、16］相互啮合。锥齿轮［12、13、15、16、19、20］齿牙上，和转轴上注进一些润滑油。拨叉［27］中间孔套进转轴［28］，头部和长芯子［41］压贴紧，拨叉［27］尾端连接孔与变速控制器［4］张紧钢丝连接，变速控制器［4］装在车把下方的把轴上。骑车使用时，脚蹬驱动力传递至后轴上，使自行车前进，通过拨叉［27］使锥齿轮［12、15］或［13、16］交替啮合达到变档变速的目的。通过直轴［18］转动，锥齿轮［19、20］啮合，后轴［40］转动，车轮［22］转动则自行车整车前行。
本实用新型的优点是结构简单、牢固，适应不同坡度行驶的变速(变速2档以上)，且操作简单轻便，传动系统及后轮的钢性好，由于采用了锥齿轮传动机构，取消了链条、链罩、牙盘等零件。整车比传统车减轻了2公斤。
权利要求1.一种无链条传动变速自行车，由车把[1]、支架[2]、车架[3]、变速控制器[4]、前闸[5]、后闸[6]、前叉[7]、前轴[8]、鞍坐[9]、衣架[10]、脚蹬[11]、车轮[22]及传动系统等组成，其特征在于自行车的传动系统是由中轴[14]、直轴[18]、后轴[40]和锥齿轮[12、13]组成的变速装置，在中轴[14]和直轴[18]上有两对以上的锥齿轮[12]、[13]、[15]、[16]，在直轴[18]和后轴[40]上有一对锥齿轮[19][20]，通过直轴[18]联结。
2.按照权利要求1所述的无链条传动变速自行车，其特征在于变速机构由拨叉［27］拨动长芯子［41］、滑键［17］和短芯子［26］、压缩弹簧［32］，使锥齿轮［15］、［16］其中一个与直轴［18］离合。
3.按照权利要求1所述的无链条变速自行车，其特征在于中轴［14］由一根中轴棍［23］和两圈以上锥齿的锥齿轮［12］、［13］组成，两圈锥齿之间使用螺纹联结，锥齿轮［12］、［13］和中轴［14］之间用反螺纹联结，中轴棍［23］的轴档位台阶外径比普通轴档大，使其大于相对两个钢球的中心距，后轴［40］的轴档也做了同样的改进。
4.按照权利要求1所述的无链条变速自行车，其特征在于直轴［18］由锥齿轮［15］、［16］、滑键［17］、轴承［30］、［31］、长芯子［41］、短芯子［26］、弹簧［32］、转轴［28］等组成，锥齿轮［15］、［16］和直轴［18］的内孔圆周径向开有4条对称排列的键槽，可与直轴［18］键槽内的滑键［17］离合，直轴［18］的后部分采用了一个特殊的结构，用一个轴承［30］的内圈支承锥齿轮［19］，而直轴［18］与后齿轮的联结采用不定心的花键结构。
5.按照权利要求1所述的无链条传动变速自行车，其特征在于一个组合式后轴［40］由锥齿轮［20］、芯子［33］、轴档［34］、钢球［35］及千斤顶［38］、千斤簧［39］组成一个超越离合器，而芯子［33］通过螺纹又与右花盘［36］联结，锥齿轮［20］分度圆直径最小为56mm，同时辐条的右花盘［36］安装在锥齿轮［20］的外面。
专利摘要本实用新型提供一种在中轴和直轴上安装了两对以上的锥齿轮，在直轴和后轴上安装了一对锥齿轮，变速机构用芯子拨动滑键使锥齿轮与直轴离合，实现变速的目的。通过直轴联结，将脚蹬的驱动力传递至后轴使自行车前进的无链条传动的变速自行车，具有结构简单，牢固，适应不同坡度行驶的变速，且操作简单轻便，传动系统及后车轮的刚性好，使用寿命长，由于采用了链齿轮的传动机构，取消了链条，链罩，牙盘等零件，比普通自行车轻2公斤。
文档编号B62M11/10GK2068078SQ9020415
公开日1990年12月26日 申请日期1990年4月2日 优先权日1990年4月2日
发明者甘迅君, 朱业群, 谢铭国, 唐典杰, 陈红宇 申请人:广西玉林市自行车总厂