专利名称：自行车变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车变速器，特别是一种自行车内变速器。
自行车内变速器由于采用牙嵌式离合器而在换档时可出现空档并易造成损坏；另一些自行车内变速器是通过滑动整个行星齿轮传动机构来实现变速，虽然去掉了牙嵌式离合器，但行星齿轮传动机构必须独立联成一体，并在行星齿轮传动机构的两侧都设变速机构。这不但增加了制造成本和难度，而且操作时所用的力也相对加大。中国专利号CN2167038Y提出的自行车后轴内变速器虽无牙嵌式离合器，变速时也无须滑动整个行星齿轮传动机构，但也须在行星齿轮传动机构的两侧设变速机构，并且还在中心轴上设了两个可明显影响中心轴强度的长孔。
本发明的目的是提供一种自行车变速器，它不但去掉了牙嵌式离合器，而且将变速机构设在了行星齿轮传动机构的一侧。
本发明的目的是这样实现的有中心轮的中心轴与外壳构成转动联接，装链轮或齿轮的棘座钢碗活套在中心轴上并与外壳和中心轴构成可转动联接；外壳上有棘轮圈；外壳内有二个串联在一起的行星齿轮传动机构；二个行星齿轮传动机构分别由中心轮、星轮架、星轮、星轮轴、内齿体构成，一个行星齿轮传动机构的星轮架与外壳构成超越离合结构；另一个行星齿轮传动机构中的内齿体和星轮架上有棘轮圈，并且内齿体通过棘爪与外壳构成超越离合结构；棘座钢碗通过棘爪与有棘轮圈的内齿体和星轮架构成超越离合结构，中心轴上套有控制棘座钢碗上棘爪的小变速圈；棘座钢碗上套有控制内齿体上棘爪的大变速圈；小变速圈被弹簧控制并可在中心轴上滑动，大变速圈可在棘座钢碗上滑动，小变速圈与大变速圈构成联动结构；小变速圈通过滑动可控制棘座钢碗上的棘爪，大变速圈通过滑动可控制内齿体上的棘爪；中心轴上有轴向孔和径向长孔，轴向孔与径向长孔相通，小变速圈上有穿过中心轴上径向长孔的变速销，操纵机构通过中心轴上的轴向孔联接小变速圈。驱动操纵机构使小变速圈和大变速圈滑动在相应的位置，可使棘座钢碗与外壳之间有四档变速。
本发明的目的还可这样实现有中心轮的中心轴与外壳构成转动联接，装链轮或齿轮的棘座钢碗活套在中心轴上并与外壳和中心轴构成可转动联接；外壳上有棘轮圈；外壳内有由中心轮、星轮架、星轮、星轮轴、内齿体构成的行星齿轮传动机构，星轮架与外壳构成超越离合结构；内齿体通过棘爪与外壳构成超越离合结构；内齿体和星轮架上有棘轮圈，棘座钢碗通过棘爪与内齿体和星轮架构成超越离合结构；中心轴上套有控制棘座钢碗上棘爪的小变速圈；棘座钢碗上套有控制内齿体上棘爪的大变速圈；小变速圈被弹簧控制并可在中心轴上滑动，大变速圈可在棘座钢碗上滑动，小变速圈与大变速圈构成联动结构；小变速圈通过滑动可控制棘座钢碗上的棘爪，大变速圈通过滑动可控制内齿体上的棘爪；中心轴上有轴向孔和径向长孔，轴向孔与径向长孔相通，小变速圈上有穿过中心轴上径向长孔的变速销，操纵机构通过中心轴上的轴向孔联接小变速圈。驱动操纵机构使小变速圈和大变速圈滑动在相应的位置，可使棘座钢碗与外壳之间有三档变速。
本发明因为在棘座钢碗上套了大变速圈，并将套在中心轴上的小变速圈和套在棘座钢碗上的大变速圈构成联动结构，使变速机构设在了行星齿轮传动机构的一侧，所以不但变速时动作可靠，而且避免了在中心轴上开二个径向长孔和使用牙嵌式离合器，也无须通过滑动整个行星齿轮传动机构来实现变速。当设二个串联在一起的行星齿轮传动机构后可实现四档变速；设一个行星齿轮传动机构可实现三档变速。
附图
是本发明的结构示意图。图中1-中心轴；2-轴档；3-钢珠；4-左钢碗；5-棘轮圈；6-棘爪；7-星轮架；8-内齿体；9-星轮；10-星轮架；11-星轮；12-内齿体；13-棘轮圈；14-棘轮圈；15-棘轮圈；16-棘爪；17-右钢碗；18-钢珠；19-大变速圈；20-棘座钢碗；21-钢珠；22-轴档；23-螺钉；24-压力弹簧；25-压力弹簧；26-棘座；27-链轮；28-长孔；29-销钉；30-棘爪销；31-径向长孔；32-棘爪；33-小变速圈；34-棘爪；35-直径小的部位；36-棘爪销；37-变速销；38-外壳；39-星轮轴；40-中心轮；41-星轮轴；42-顶杆。
下面结合附图详述
具体实施例方式伸出外壳(38)的中心轴(1)二端通过轴档(2)、轴档(22)、钢珠(3)、钢珠(21)与外壳(38)上的左钢碗(4)和棘座钢碗(20)构成转动联接；棘座钢碗(20)通过钢珠(18)接触外壳(38)上的右钢碗(17)而与外壳(38)构成可转动联接；星轮架(7)通过星轮轴(41)安装四个星轮(9)，星轮(9)啮合中心轴(1)上的中心轮(40)和内齿体(8)；星轮架(7)一端伸出的星轮轴(41)上装有棘爪(6)，棘爪(6)在棘爪弹簧的作用下啮合外壳(38)上的棘轮圈(5)而使星轮架(7)与外壳(38)构成了超越离合结构；星轮架(10)上用星轮轴(39)安装四个星轮(11)，星轮(11)啮合中心轴(1)上的中心轮(40)和内齿体(12)；二个行星齿轮传动机构是这样串联在一起的星轮架(10)通过齿与内齿体(8)嵌合在一起，或将内齿体(8)和星轮架(10)加工成一体；棘座钢碗(20)的棘座(26)部位通过齿与棘座钢碗(20)嵌合在一起；棘座钢碗(20)的棘座(26)上用棘爪销(36)安装棘爪(32)和棘爪(34)，棘爪(32)在棘爪弹簧的作用下啮合内齿体(12)上的棘轮圈(14)而使棘座钢碗(20)与内齿体(12)构成超越离合结构；棘爪(34)在棘爪弹簧的作用下前端啮合星轮架(10)上的棘轮圈(13)，后端从棘座(26)内壁伸出，使棘座钢碗(20)与星轮架(10)构成超越离合结构；棘座钢碗(20)的棘座(26)上活套大变速圈(19)，大变速圈(19)上的销钉(29)穿过棘座(26)上的长孔(28)伸到可被小变速圈(33)接触到的位置而使小变速圈(33)与大变速圈(19)构成联动结构；小变速圈(33)活套在中心轴(1)上，小变速圈(33)通过滑动可挤压或放开棘爪(34)后端，使棘爪(34)可分离或啮合星轮架(10)上的棘轮圈(13)；小变速圈(33)上装有穿过中心轴(1)上径向长孔(31)的变速销(37)，控制小变速圈(33)的压力弹簧(24)被螺钉(23)封装在中心轴(1)内，压力弹簧(24)顶在变速销(37)上，压力弹簧(24)上有一段接触变速销(37)的导杆，压力弹簧(24)是帮助小变圈(33)复位的；控制大变速圈(19)的压力弹簧(25)套在中心轴(1)上并压在销钉(29)上，使大变速圈(19)滑动后可复位；压力弹簧(25)与销钉(29)之间可加一片铜制垫圈来减小二者间的磨擦力；内齿体(12)上用棘爪销(30)安装棘爪(16)，棘爪(16)在棘爪弹簧的作用下前端啮合外壳(38)上的棘轮圈(15)后端从内齿体(12)内壁伸出，使内齿体(12)与外壳(38)构成超越离合结构；大变速圈(19)通过滑动可挤压或放开在内齿体(12)上的棘爪(16)后端，使棘爪(16)可分离或啮合外壳(38)上的棘轮圈(15)。操纵机构中的顶杆(42)穿入中心轴(1)上的轴向孔接触变速销(37)。变速过程是这样的顶杆(42)末被驱动时(第一档)，小变速圈(33)挤压住棘座(26)上的棘爪(34)后端，大变速圈(19)挤住内齿体(12)上的棘爪(16)后端，当棘座钢碗(20)旋转时，内齿体(12)主传动而使星轮架(7)被传动而啮合外壳(38)减速(经二个行星齿轮传动机构减速)旋转；在顶杆(42)的推动下小变速圈(33)向右滑动5毫米左右时(第二档)，棘爪(34)后端进入小变速圈(33)上直径小的部位(35)而被放开，使棘爪(34)啮合星轮架(10)上的棘轮圈(13)，这时棘座钢碗(20)啮合星轮架(10)而使星轮架(7)啮合外壳(38)减速(经一个行星齿轮传动机构减速)旋转；在顶杆(42)的推动下小变速圈(33)再向右滑动5毫米左右时(第三档)，小变速圈(33)接触大变速圈(19)并推动大变速圈(19)在棘座(26)上也向右滑动5毫米左右，这时棘座(26)上的棘爪(34)后端被小变速圈(33)挤压，内齿体(12)上的棘爪(16)后端被大变速圈(19)放开，棘座钢碗(20)旋转时，棘爪(16)啮合棘轮圈(15)而使棘座钢碗(20)与外壳(38)构成直接传动；在顶杆(42)的推动下，小变速圈(33)再向右滑动5毫米左右时(第四档)，这时小变速圈(33)放开棘爪(34)后端而使棘爪(34)啮合星轮架(10)上的棘轮圈(13)，棘座钢碗(20)旋转时，星轮架(10)主传动，内齿体(12)被传动而啮合外壳(38)增速旋转。
本发明技术方案的另一种实施例是这样的参看附图，并根据附图给出的实施例，去掉由星轮架(7)、星轮(9)、内齿体(8)、星轮轴(41)构成的行星齿轮传动机构；将外壳(38)上的棘轮圈(5)向右移动12毫米左右，并将星轮架(10)上的星轮轴(39)延长6毫米左右，然后把棘爪(6)装在星轮轴(39)上，在棘爪弹簧的作用下，棘爪(6)啮合外壳(38)上的棘轮圈(5)而使星轮架(10)与外壳(38)构成超越离合结构；将变速销(37)向右移动10毫米左右，并将小变速圈(33)直径小的部位(35)左端去掉，使小变速圈(33)缩短。变速过程是这样的小变速圈(33)未向右滑动时，棘爪(34)后端被小变速圈(33)挤压，棘爪(16)后端被大变速圈(19)挤压，当棘座钢碗(20)旋转时，内齿体(12)主传动，星轮架(10)被传动而啮合外壳(38)减速旋转；当小变速圈(33)向右滑动5毫米左右时，棘座(26)上的棘爪(34)被放开而使星轮架(10)啮合外壳(38)中速旋转；当小变速圈(33)再向右滑动5毫米左右时，大变速圈(19)也向右滑动而将内齿体(12)上的棘爪(16)放开，这时星轮架(10)主传动，外壳(38)被传动而增速旋转。
如果改变小变速圈(33)的长度并使其接触到销钉(29)，或将销钉(29)伸在小变速圈(33)上的环形滑槽内；小变速圈(33)向右滑动5毫米仍挤压住棘爪(34)后端，但大变速圈(19)被带动而放开了棘爪(16)后端；小变速圈(33)再向右滑动5毫米可放开棘爪(34)后端。这样也可实现三档变速；这个结构可在棘座钢碗(20)直接传动外壳(33)时，内齿体(12)不会在外壳(38)内加速空转。
大变速圈(19)还可这样与小变速圈(33)构成联动结构参看附图。将小变速圈(33)向右延长至大变速圈(19)上的销钉(29)位置，并在小变速圈(33)上设一个可伸入销钉(29)的环形滑槽，将大变速圈(19)上的销钉(29)伸入该环形滑槽。该结构可使小变速圈(33)带动大变速圈(19)一起滑动，这时大变速圈(19)可不用复位弹簧控制。
外壳(38)上有安装辐条的花盘或滚花。左钢碗(4)和棘座钢碗内(20)内设有防尘盖。链轮(27)可通过齿嵌合在棘座钢碗(20)上并用卡簧卡住；当本发明安装在无链自行车上时，棘座钢碗(20)上安装齿轮或在棘座钢碗(20)上加工出齿轮。
操纵机构中是扳手与一般的变速自行车上的操纵机构相同，只是四档定位或三档定位。操纵机构上的操纵钢丝联接安装在中心轴(1)上的杠杆机构，杠杆机构接触顶杆(42)。也可不用杠杆机构而用钢丝来驱动小变速圈(33)。将中心轴(1)上的螺钉(23)换成闷头螺帽封住压力弹簧(24)，闷头螺帽和变速销(37)上有孔，操纵钢丝从闷头螺帽的孔穿入，并穿过压力弹簧(24)再穿入变速销(37)上的孔固定；还可在闷头螺帽上装一个滑轮，操纵钢丝通过滑轮来改变方向。
权利要求
1．一种自行车变速器，外壳(38)与中心轴(1)构成转动联接，中心轴(1)上有中心轮(40)，中心轴(1)上套有安装链轮或齿轮的棘座钢碗(20)，棘座钢碗(20)上装有棘爪，棘座钢碗(20)与外壳(38)和中心轴(1)构成可转动联接；外壳(38)上有棘轮圈(15)；中心轴(1)上有被弹簧控制的小变速圈(33)，变速销(37)穿过中心轴(1)上的径向长孔(31)安装在小变速圈(33)上，中心轴(1)上的轴向孔与径向长孔(31)相通，操纵机构通过中心轴(1)上的轴向孔联接变速销(37)，其特征在于，外壳(38)内有二个串联在一起的行星齿轮传动机构，二个行星齿轮传动机构分别由星轮、星轮架、星轮轴、内齿体、中心轮(40)构成，一个行星齿轮传动机构中的星轮架(7)与外壳(38)构成超越离合结构，另一个行星传动机构中的内齿体(12)和星轮架(10)上有棘轮圈；内齿体(12)上有棘爪(16)；棘座钢碗(20)上活套大变速圈(19)，大变速圈(19)与小变速圈(33)构成联动结构。
2．根据权利要求1所述的一种自行车变速器，其特征在于，星轮(9)用星轮轴(41)安装在星轮架(7)上，星轮(9)啮合中心轴(1)上的中心轮(40)和内齿体(8)；星轮(11)用星轮轴(39)安装在星轮架(10)上，星轮(11)啮合中心轴(1)上的中心轮(40)和内齿体(12)；星轮架(10)联接内齿体(8)，或者星轮架(10)与内齿体(8)连成一体。
3．一种自行车变速器，外壳(38)与中心轴(1)构成转动联接，中心轴(1)上有中心轮(40)，中心轴(1)上套有安装链轮或齿轮的棘座钢碗(20)，棘座钢碗(20)上装有棘爪，棘座钢碗(20)与外壳(38)和中心轴(1)构成可转动联接；外壳(38)上有棘轮圈(15)；中心轴(1)上活套被弹簧控制的小变速圈(33)，变速销(37)穿过中心轴(1)上的径向长孔(31)安装在小变速圈(33)上，中心轴(1)上的轴向孔与径向长孔(31)相通，操纵机构通过中心轴(1)上的轴向孔联接变速销(37)，外壳(38)内有一个由星轮(11)、星轮轴(39)、星轮架(10)、内齿体(12)、中心轮(40)构成的行星齿轮传动机构，星轮架(10)与外壳(38)构成超越离合结构，其特征在于，内齿体(12)和星轮架(10)上有棘轮圈，内齿体(12)上有棘爪(16)；棘座钢碗(20)上活套大变速圈(19)；大变速圈(19)与小变速圈(33)构成联动结构。
4．根据权利要求1或3所述的一种自行车变速器，其特征在于，大变速圈(19)被弹簧控制；棘座钢碗(20)上有长孔(28)，活套在棘座钢碗(20)上的大变速圈(19)上有销钉(29)，大变速圈(19)上的销钉(29)穿过长孔(28)伸在可被小变速圈(33)接触到的位置。
5．根据权利要求1或3所述的一种自行车变速器，其特征在于，中心轴(1)内有顶在变速销(37)上压力弹簧(24)。
6．根据权利要求1或3所述的一种自行车变速器，其特征在于，棘座钢碗(20)上有长孔(28)，活套在棘座钢碗(20)上的大变速圈(19)上有销钉(29)，销钉(29)穿过长孔(28)伸在可被小变速圈(33)接触到的位置，套在中心轴(1)上的压力弹簧(25)顶在销钉(29)上。
7．根据权利要求1或3所述的一种自行车变速器，其特征在于，棘座钢碗(20)上有长孔(28)，活套在棘座钢碗(20)上的大变速圈(19)上有销钉(29)，销钉(29)穿过长孔(28)伸在小变速圈(33)的环形滑槽内。
全文摘要
本发明涉及一种自行车变速器,特别是内变速器。本发明由于在安装链轮的棘座钢碗上套了一个大变速圈,并将套在中心轴上的小变速圈与大变速圈构成联动结构,使变速机构都在行星齿轮的一侧,这样不但动作可靠,而且设二个行星齿轮传动机构时可实现四档变速。
文档编号B62M11/14GK1228381SQ9810654
公开日1999年9月15日 申请日期1998年3月9日 优先权日1998年3月9日
发明者黄志伟 申请人:黄志伟