专利名称：自行车变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脚踏车的变速装置。
一般脚踏车的变速装置，其操作变速的方式，是利用链条在车身踏轴的踏齿轮与后轮的链齿组之间上、下跳动，用以可更换前后不同大小齿径的链齿，来达到可变速的效果。这种众所周知的变速方式，有如下几项不足之处1.市面上虽有十档变速以上的脚踏车产品，变速档虽多，可是相邻的档速差异性并不大；以实用的观点来说，如机动车最多也不过五档变速左右而已，实在不需要这么多档数，而是应该加大档数间的差异，来减少档数才对；但因采用链条跳动变速方式，若仅选用几个实用的链轮组，则会因齿轮径大小差别太大，造成链条横越跳动困难，而发生变速不确实的现象。
2.骑乘者很难在行驶中清楚的知道正处于何档速，即使从外观上或感觉上都难以判别。
3.链条链轮组之间的横越跳动，是很容易产生严重的摩擦及脱链现象。例如从最低速变换到最高速，链条则至少且必需越过其间的三个链齿轮，如此的状况很容易造成链条在齿面上重力磨损现象。
4.行驶中常有噪音现象，其原因是相邻链轮太接近，使得拨动链条变速后，常因稍有偏离造成虽已完成变速，但链条处于所接触链齿轮的侧面，而与相邻链齿轮相互摩擦而发出噪音。
综上所述及生活上观察，发现事实上现有自行车变速功能，除非真正爬坡或高速行驶时才采用高、低变速，其余变速经常备而不用。就实际使用状况考察及研究得知，一般自行车骑车所须的变速归纳起来，大致只须具备起动(爬坡)、低正常(逆风载重)、高正常(顺风)及高速等四个挡位变速，便可满足一般者的要求。
本实用新型的目的就是为了让自行车的变速功能更具有实用性，而设计一种可在变速齿轮组与输出齿轮组的间位中，先操作呈空档后，再换入所欲想的挡位的自行车变速装置。
图示简要说明
图1为本实用新型组装自行车上的示意图。
图2为本实用新型变速装置的组合剖视示意图。
图3为本实用新型变速装置的组装示意图。
图4为本实用新型换档轴组的分解示意图。
图5为本实用新型变速齿轮组、输出齿轮组及换档轴组的分解示意图。
图6为本实用新型手柄组的分解示意图。
图7为本实用新型手柄组的组合示意图。
图8为本实用新型操作变档的简易示意图。
现就图示详述本实用新型的特征及功效。
本实用新型的目的是这样实现的如
图1、2、3所示，本实用新型变速装置由一变速齿轮组(1)、一输出齿轮组(2)、一换档轴组(3)、一可操作换档轴组动作的手柄组(4)及若干连络于其间的齿轮组成，变速齿轮组(1)及输出齿轮组(2)及换档轴组(3)，可组合在一结构板(7)上，再将结构板(7)组装在自行车的三角架(5)本体处，并介于左右踏柄(6)之间；参阅图(4)并配合图2可知，其特征在于换档轴组(3)的结构包含有一外轴筒(31)，其壁面适当处设有对称性的两销槽(311)，凭借两轴承(312)将其组合在结构板(7)上，呈可自由旋转状态，其一端固接有一左齿帽(313)，其中段可供变速齿轮组(1)活设定位；一内轴筒(32)，其壁面适当处设有一承座槽(321)，在对称承座槽(321)的壁面设有一销槽(322)，其筒一端设有两销柱组合孔(323)；一承座(33)，其下缘具有一嵌块(331)，其两侧面各形成一导槽(332)，可供两导板(34)活设于其内，其中央顶部设有一开放式的容置空间(333)；两导板(34)，是嵌入承座(33)的导槽(332)内，受承座(33)的限制而不可脱离，并受承座(33)的引导而前后滑移，每导板(34)的内壁面设有一斜状槽(341)，及一销柱组合孔(342)；一档销(35)，其两侧壁面对称的各设有一斜凸沿(351)，当其置入承座(33)中央顶部开放式的容置空间(333)后，可凭借该斜凸沿(351)去嵌入两导板(34)的斜状槽(341)内，寻得定位；两转子(36)，其前端沿各突设有对称性的销柱(361)，并用其中的一转子(36A)的销柱(361)去组合于两导板(34)的销柱组合孔(342)，用另一转子(36B)的销柱(361)去组合于内轴筒(32)的销柱组合孔(323)，当两转子(36)通过内轴筒(32)的两端套入时，两拉伸弹簧(362)是可横在其两销柱(361)之间，另两转子(36)各设有一轴承(363)；两线套固定座(37)，是凭借两个轴承(374)而分别套设于内轴筒(32)及外轴筒(31)端侧，其内各穿设有一空档线(371)及一换档线(372)，而空档线(371)及换档线(372)的末端各设有一两片式的线夹(373)，而线夹(373)是可分别夹固在转子(36)的轴承(363)处；一压缩弹簧(38)，设置于内轴筒与外轴筒之间，在内轴筒(32)欲置入外轴筒(31)内组装之前，须先将其置入其间，其功能是在拉动内轴筒(32)位移至所需档位的变速齿轮处时提供给内轴筒(32)反向走位的作用。
参阅图5并配合图2可知，四个变速齿轮组(11)、(12)、(13)、(14)的轮轴心孔是各具有等分四角的四个档销槽(15)；当四个变速齿轮(11)、(12)、(13)、(14)欲活设于换档轴组(3)的外轴筒(31)中段定位时，其间各类设有一垫圈(16)；四个输出齿轮(21)、(22)、(23)、(24)是呈同轴一体状态，可凭借轴承(25)而活设在结构板(7)上；由图2所示可知，换档轴组(3)是利用轴承(312)来活设在结构板(7)上；而输出齿轮组(2)也是利用轴承(25)来活设在结构板(7)上；变速齿轮组(1)又是活设在换档轴组(3)的外轴筒(31)中段位置上；因此变速齿轮组(1)是可与输出齿轮组(2)相互啮合，又因结构板(7)是以足够的强度固设在自行车的三角架(5)本体处，并介于两踏柄(6)之间，当在左踏板(6A)上固设有一踏齿轮(61)时，该踏齿轮(61)去啮合一以轴承活设于输出齿轮组(2)的轴心上的被动轮(26)，而被动轮(26)再同一固设在换档轴组(3)上的左齿帽(313)啮合；另在输出齿轮组(2)的轴心另一端固设一从动轮(27)，而该从动轮(27)再啮合于右踏板(6B)上活设的链齿轮(62)，该链齿轮(62)又固设有一齿盘(621)，齿盘(621)与后链齿轮(63)之间盘绕有一链条(64)，总体构成本实用新型的变速装置；参阅图6、图7并配合
图1可知，手柄组(4)的结构为一换档手柄(41)，其顶端横设有一握把(411)，在靠近顶端的适当处设有一长型滑槽(412)，靠近底端处设置有一组合孔(413)，一固设换档线的结合孔(414)，及一空档线设置孔(415)；一空档手柄(42)，其顶端横设有一握把(421)，凭借一插销(422)，将其活设在换档手柄(41)靠近顶端适当处；一空档滑块(43)，是置入于换档手柄(41)的长型滑槽(412)内，通过顶端与空档手柄(42)活接而成为一体，其一端面突设有一嵌块(431)；一结合板(44)，固设在空档滑块(43)的一面，其目的在于可限制空档滑块(43)只能恒位在换档手柄(41)的长型滑槽(412)内自由上下滑动；一拉伸弹簧(45)，两端分别与结合板(44)、换档手柄(41)相连结，提供给空档滑块(43)以回拉力；一架体(46)，可供一弧状档位识别座(461)组装定位在其上，该档位识别座(461)上设有四个档位嵌制槽(462)；另换挡手柄(41)采取活设的方式组装在架体(46)上(如图7所示)，最后再将架体(46)装设在自行车的三角架(5)本体上(如
图1所示)；变速齿轮组(1)的各齿轮轴心孔为具有等分四角的四个档销槽结构，活设在换档轴组(3)的中段，再将换档轴组(3)活设在结构板(7)上，并与也活设在结构板(7)上的输出齿轮组(2)相互啮合，构成一种可通过手柄组(4)操作变档的自行车变速装置。
由图7及图2所示，在正常状态时换档轴组(3)的档销(35)是突伸在内、外轴筒(32)、(31)的销槽(322)、(311)，并可嵌制入任何变速齿轮的档销槽(15)内；当欲更换档位(变速)，只要将手指同时握在空档手柄(42)及换档手柄(41)的握把(411)、(421)上，而施力上拉空档手柄(42)，来带动空档滑块(43)向上位移，空档滑块(43)向上位移，便可连动与其固定的结合板(44)同步上移，而拉动空档线(371)(此时横跨在结合板(44)与换档手柄(41)之间的拉伸弹簧(45)便可被拉伸，从而可提供结合板(44)归位的回复力)，空档线(371)被拉动，便可凭借其末端的线夹(373)来转动换档轴组(3)内的转子(36A)后退，转子(36A)后退便可同步拉动与之固定的导板(34)，在承座(33)的导槽(332)内受其限制而只能做直线移动，当导板(34)移动时，便可利用其斜状槽(341)去配合档头(35)的斜凸沿(351)的嵌套关系，而使档销(35)可滑入承座(33)的容置空间(333)内(即缩入内、外轴筒(31)、(32)，脱离嵌制变速齿轮组(1)的档销槽(15))，此时换档轴组(3)便可呈空档状态；即换档轴组(3)可任意的滑动去选择所欲想的档位。此时，如果扳动换档手柄(41)，便可拉动换档线(372)，而换档线(372)的拉动，使可透过末端设置的线夹(373)，再凭借线夹(373)夹固转子(36B)的轴承(363)处的关系，而同步拉动转子(36B)位移，转子(36B)位移，便可透过其销柱(361)插设在内轴筒32的销柱组合孔(323)的关系，而拉动内轴筒(32)位移至所须档位的变速齿轮处，此时装设在内轴筒(32)与外轴筒(31)间的压缩弹簧(38)，是呈被压缩状态，可提供给内轴筒(32)以反向走位的动力；同时将手指移离握把(411)、(421)，此时靠拉伸弹簧(45)的回复拉力，便可拉回空档滑块(43)，空档滑块(43)被拉回，其嵌块(431)便可嵌入档位识别座(461)的档位嵌制槽(462)内，恒保持在该档位位置，此动作的同时空档线(371)便可被拉回，带使转子(36A)回复原势，转子(36A)回复原势，便可带动档销(35)回到突伸在内、外轴筒(31)、(32)状态；去嵌制于变速齿轮组(1)的档销槽(15)处。
简单地说，就是拉动空档手柄(42)，可带动档销(35)缩入换档轴组(3)的内部，使档销(35)不再嵌制变速齿轮组(1)的档销槽(15)，形成空档状态；如果扳动换档手柄(41)，便可拉动换档线(372)带动内轴筒(32)位移至所须档位的变速齿轮处，档销(35)嵌入所须的变速齿轴组(1)的档销槽(15)时，完成档位变换的定位，如图(8)简易操作图所示。
本实用新型的动力传输方式为当踏动踏柄(6)旋转，其扭力便可透过踏齿轮(61)，带动与之啮合的被动轮(26)同步旋转，又因被动轮(26)是通过轴承活设在输出齿轮组(2)的轴心，因此是不会连动输出齿轮组(2)，可在其内自由转动将其旋动力传送给与之啮合的左齿帽(313)带动换档轴组(3)同步转动，换档轴组(3)的转动则通过档销(35)的嵌制功能带动变速齿轮同步旋转，该旋转的变速齿轮便可啮动与其啮合的输出齿轮，将动力通过固设在其同轴心的从动轮(27)传送给链齿轮(62)，再凭借齿盘(621)通过链条(64)，将变速后的动力传给后轮的链齿轮(63)上，达到具有变速带动车轮前进的功能。
权利要求一种自行车变速装置，由一变速齿轮组(1)、一输出齿轮组(2)、一换档轴组(3)、一可操作换档轴组动作的手柄组(4)及若干连络于其间的齿轮组成，变速齿轮组(1)及输出齿轮组(2)及换档轴组(3)，可组合在一结构板(7)上，再将结构板(7)组装在自行车的三角架(5)本体处，且介于左右踏柄6之间；其特征在于换档轴组(3)的结构包含有一外轴筒(31)，其壁面适当处设有对称性的两销槽(311)，凭借两轴承(312)将其组合在结构板(7)上，其中段可供变速齿轮组1活设定位；一内轴筒(32)，其壁面适当处是设有一承座槽(321)，在对称承座槽(321)的壁面设有一销槽(322)；一承座(33)，其下缘具有一嵌块(331)，其两侧面各形成一导槽(332)，其中央顶部设有一开放式的容置空间(333)；两导板(34)，是嵌入承座(33)的导槽(332)内，每一导板(34)的内壁面设有一斜状槽(341)，及一销柱组合孔(342)；一档销(35)，其两侧壁面对称的各设有一斜凸沿(351)；两转子(36)，其前端沿各突设有对称性的销柱(361)；两线套固定座(37)，是凭借两个轴承(374)而分别套设于内轴筒(32)及外轴筒(31)端侧；一压缩弹簧(38)，设置于内轴筒与外轴筒之间；手柄组(4)的结构为一换档手柄(41)，在靠近顶端的适当处设有一长型滑槽(412)，靠近底端处设置有一组合孔(413)，一固设换档线的结合孔(414)，及一空档线设置孔(415)；一空档手柄(42)，其顶端横设有一握把(421)，凭借一插销(422)，将其活设在换档手柄(41)靠近顶端适当处；一空档滑块(43)，其一端面突设有一嵌块(431)；一结合板(44)，固设在空档滑块(43)的一面；一拉伸弹簧(45)，两端分别与结合板(44)、换档手柄(41)相连结，提供给空档滑块(43)以回拉力；一架体(46)，可供一弧状档位识别座(461)组装定位在其上，该档位识别座(461)上设有四个档位嵌制槽(462)；变速齿轮组(1)的各齿轮轴心孔为具有等分四角的四个档销槽(15)结构，活设在换档轴组(3)的中段，再将换档轴组(3)活设在结构板(7)上，并与也活设在结构板(7)上的输出齿轮组(2)相互啮合，构成一种可通过手柄组(4)操作变档的自行车变速装置。
专利摘要本实用新型涉及一种自行车变速装置，由一变速齿轮组、一输出齿轮组、一换挡轴组、一可操作换挡轴组动作的手柄组及若干连络于其间的齿轮组成，利用手柄组去操作空挡线及换挡线，使换挡轴组可卡制于所欲的挡位的变速齿轮与输出齿轮间位，当踏动脚踏板带动踏齿轮转动时，将扭力传至变速装置中的变速齿轮组，再经由输出齿轮，将动力传至链齿轮，最后通过链条将动力传至后链齿，从而达到变速带动车轮前进的功能。
文档编号B62M25/04GK2148024SQ9320001
公开日1993年12月1日 申请日期1993年1月7日 优先权日1993年1月7日
发明者黄天佑, 罗正国 申请人:黄天佑, 罗正国