专利名称：自行车中轴变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于可变速比传送旋转运动的齿轮传动装置技术领域。
目前各种类型的变速自行车，其变速装置，绝大多数仍属塔型链轮变速机构，其中六速的变速机构是在自行车的中轴上装有两个链轮，后轮上装有三个链轮，八速的变速机构是在自行车的中轴上装有两个链轮，在后轮上装有四个链轮，十二速的变速机构是在自行车的中轴上装有两个链轮，在后轮上装有六个链轮。上述的三种变速自行车，后轮上的塔型链轮只能有两个链轮与中轴上的两个链轮分别在同一平面内，其余的链轮都不能与中轴上的两个链轮中的任何一个在同一平面内，这说明上述的三种变速自行车最佳变速状态只有两种速度，其余的速度是前后链轮不在同一平面内链条传动，链条易磨损，传动效率低，链条的张紧受力不合理，容易损坏，特别是车载重量加大时，链条张紧装置承受不了链条作用的侧向力。因此，塔型链轮变速机构的变速自行车承载能力低、易损坏、使用寿命短。
本实用新型的目的是设计一种齿轮传动的中轴变速器，将这种中轴变速器安装在自行车的中轴部位，不但自行车能变速、承载能力高、骑用时省力，而且链条不易损坏。
这种自行车中轴变速器，包括中轴，在中轴上套装有花链轴，花链轴上套接有齿盘连接器、花键齿轮和套装有弹簧，花键齿轮上固定有调速环、套装有固定在壳体上的内外齿轮，且内外齿轮的内齿能与花键齿轮啮合、外齿能与固定连接在中轴上的齿轮啮合，壳体的前端固定有前盖、后端固定有后盖，在壳体和后盖二者的外表面上接有调速装置，调速装置的拨钗穿过壳体上的狭缝插接在调速环上。
安装时，将本自行车中轴变速器放置在自行车的中轴部位，自行车的竖梁和前斜梁焊接在壳体上，两个脚踏分别装在中轴的两端，自行车链轮装在齿盘连接器上。
骑用时，脚踏带动中轴顺时针旋转，中轴通过离合键带动齿轮顺时针旋转，从而带动内外齿轮顺时针旋转，由于花键齿轮的端面离合器此时与齿轮连接，因而也带动花键齿轮顺时针旋转，花键齿轮带动花键轴顺时针旋转，花键轴带动齿盘连接器顺时针旋转，实现低速行驶。当需要高速行驶时，拨动调速装置上的拨钗右移，通过拨钗带动调速环和花键齿轮右移，一方面使弹簧处于压缩状态，另一方面使花键齿轮的端面离合器与齿轮脱开，此时，花键齿轮的外齿与内外齿轮的内齿啮合，由于内外齿轮顺时针旋转，花键齿轮也顺时针旋转，带动花键轴顺时针旋转，实现高速行驶。由上述的工作过程可知，这种自行车中轴变速器，每一级传动过程都是按同一方向旋转，充分利用了惯性，骑用时省力，解决了齿轮传动过程中的顺时针→逆时针→顺时针旋转的常规中不能利用惯性的难题。由于链轮在花键轴上的安装位置是固定的，无论是低速行驶还是高速行驶，都与后轮上的链轮在同一平面内，链条受力合理，不易损坏，因而自行车承载高，使用寿命长。由于该中轴变速器是齿轮传动，与链轮传动的变速装置相比，传动效率高3－5％。
附图示出了自行车中轴变速器的实施例，其中
图1是低速行驶状态下自行车中轴变速器的主视图；图2是高速行驶状态下自行车中轴变速器的主视图；图3是
图1的左视图；图4是
图1的右视图；图5是自行车中轴变速器在自行车上的安装示意图。
在本实施例中，自行车中轴变速器包括中轴(1)，在中轴(1)上套装有花键轴(26)、套接有一对外表面与花键轴(26)接触的向心推力轴承(24)和固定该对向心推力轴承(24)的两个弹簧挡圈(30)，花键轴(26)上套接有第二对向心推力轴承(18)、固定该对向心推力轴承(18)的两个弹簧挡圈(23)、齿盘连接器(21)，弹簧挡圈(23)由螺母(19)、垫圈(20)固定，在花键轴(26)位于第二对向心推力轴承(18)之间的一段的外部套装有花键齿轮(28)和弹簧(16)、挡圈(17)，花键齿轮(28)位于弹簧(16)的一端外表面上旋接有调速环(15)，在花键齿轮(28)的外部套装有内外齿轮(9)，内外齿轮(9)与壳体(14)之间装有一向心推力轴承(10)和固定向心推力轴承(10)的弹簧挡圈(11)及螺母(12)、垫圈(13)，内外齿轮(9)的内齿能与花键齿轮(28)啮合、外齿能与齿轮(8)啮合，齿轮(8)与中轴(1)之间连接有平键(3)和离合键(2)、与前盖(7)之间连接有向心推力轴承(29)和弹簧挡圈(6)，并由螺母(4)、垫圈(5)固定，前盖(7)通过螺钉(22)与壳体(14)前端连接，壳体(14)的后端通过螺钉(33)固定有后盖(25)，在壳体(14)和后盖(25)二者的外表面上接有调速装置(27)，调速装置(27)的拨钗(31)穿过壳体(14)上的狭缝(32)插接在调速环(15)上。
这种自行车中轴变速器的变速比为i＝ (n1)/(n2-1) × (n2-2)/(n3)其中i为变速比，n1为齿轮(8)的齿数，n2－1为内外齿轮(9)的外齿数，
n2－2为内外齿轮(9)的内齿数，n3为花键齿轮(28)的齿数。
设计时，可依据公式H＝ 1/2 M(n1－n2－1)来计算H值，其中H为齿轮(8)的轴心线与内外齿轮(9)的轴心线之间的距离，M为齿轮模数。
这种自行车中轴变速器也可用在脚踏三轮车上。
权利要求1.一种自行车中轴变速器，包括中轴(1)，其特征是在中轴(1)上套装有花键轴(26)，花键轴(26)上套接有齿盘连接器(21)、花键齿轮(28)和套装有弹簧(16)，花键齿轮(28)上固定有调速环(15)、套装有固定在壳体(14)上的内外齿轮(9)，且内外齿轮(9)的内齿能与花键齿轮(28)啮合、外齿能与固定连接在中轴(1)上的齿轮(8)啮合，壳体(14)的前端固定有前盖(7)、后端固定有后盖(25)，在壳体(14)和后盖(25)二者的外表面上接有调速装置(27)，调速装置(27)的拨钗(31)穿过壳体(14)上的狭缝(32)插接在调速环(15)上。
2.按照权利要求1所说的自行车中轴变速器，其特征是在中轴(1)上套接有一对外表面与花键轴(26)接触的向心推力轴承(24)和固定该对向心推力轴承(24)的两个弹簧挡圈(30)，花键轴(26)上套接有第二对向心推力轴承(18)，固定该对向心推力轴承(18)的两个弹簧挡圈(23)。
3.按照权利要求1所说的自行车中轴变速器，其特征是内外齿轮(9)与壳体(14)之间装有一向心推力轴承(10)和固定向心推力轴承(10)的弹簧挡圈(11)。
4.按照权利要求1所说的自行车中轴变速器，其特征是齿轮(8)与中轴(1)之间连接有平键(3)和离合键(2)、与前盖(7)之间连接有向心推力轴承(29)和弹簧挡圈(6)。
专利摘要本实用新型涉及用于以可变速比传送旋转运动的齿轮传动装置技术领域。它包括中轴，在中轴上套装有花键轴，花键轴上装有齿盘连接器、花键齿轮、弹簧，花键齿轮上装有调速环、壳体内固定有内外齿轮，壳体的前端固定有前盖、后端固定有后盖，调速装置的拨叉插接在调速环上。将本实用新型装在自行车的中轴部位，既可低速行驶，又可高速行驶，且链条受力合理，不易损坏，自行车承载高，骑用时省力。
文档编号B62M11/00GK2126206SQ9221183
公开日1992年12月30日 申请日期1992年5月14日 优先权日1992年5月14日
发明者曹光华 申请人:曹光华