专利名称：非机动车辆变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非机动车辆变速器，特别是涉及一种采用塔齿轮、套碗齿轮变速的非机动车辆变速器。
由于自行车存放方便、价格低，且具有健身功能，因此目前自行车是人们上、下班的主要交通工具。目前市场出售的自行车大部分是不变速的，有些自行车虽然可变速，但都是采用链条、链轮变速，采用链条、链轮变速不灵活、易出故障，且变速受到限制。
本发明的目的，是针对上述问题，提供一种无链条的非机动车辆变速器。
本发明的目的，是采用下述技术方案来实现的，即非机动车辆变速器，包括变速器箱、中轴和变速机构。
变速器箱由箱体和左、右箱盖构成。左、右箱盖分别用螺钉固定在箱体的左、右端面上。中轴穿过左、右箱盖上的中轴通孔后，其两端分别与左、右脚蹬连接。中轴由设置在左、右箱盖上的轴承座内的轴承予以支承。箱体内壁上有定位圈，定位圈上有多个定位孔。
变速机构，由塔齿轮、游轮、套碗齿轮组件、左支承弹簧、右支承弹簧、多个齿轮弹簧、齿轮离合键、定位盘。套碗齿轮组件，由多个套碗齿轮多个齿轮弹簧和一个花键套碗齿轮组成。套碗齿轮由圆形齿轮底盘和上端带齿牙的圆筒形齿牙支承座构成。圆筒形齿牙支承座的下端与圆形齿轮底盘连接，且为一整体结构。圆形齿轮盘上有一个齿轮顶杆和一个以上齿轮顶杆通孔，圆形齿轮底盘的中心为花键轴套通孔，在花键轴套通孔的内壁上有内凹的花键槽。花键套碗齿轮，由圆形齿轮底盘、上端带齿牙的圆筒形齿牙支承座和带花键的花键轴套组成。圆形齿轮底盘上有一个齿轮顶杆、一个以上齿轮顶杆通孔和2个带轴孔的定位杆座。上端带齿牙的圆筒形齿牙支座的下端与圆筒形齿轮底盘固定连接，且为一整体结构。花键轴套设置在圆筒形齿牙支座内，其下端固定在圆筒形齿轮底盘上的轴孔处，且与圆筒形齿轮底盘为一整体结构。多个套碗齿轮依次套装在花键齿轮的花键轴套上，套碗齿轮的花键槽与花键轴套的花键滑动配合。在每2个套碗齿轮之间和套碗齿轮与花键齿轮之间设置齿轮弹簧。左支承弹簧、游轮、套碗齿轮组件的花键轴套、定位盘和右支承弹簧依次套装在中轴上。左支承弹簧的两端分别与左箱盖上的轴承座内的轴承和游轮接触。定位盘上有多个定位销，多个定位销可分别插入箱体内壁上的定位圈上的多个定位孔内。定位盘上的2个支杆的前端，分别插入花键套碗齿轮上的2个定位杆座的轴孔内，滑动配合。右支承弹簧的两端分别与定位盘和右箱盖上的轴承座内的轴承接触。齿轮离合键通过销轴与离合键支座上端联接，离合键支座固定在中轴上。一支承弹簧的一端固定在齿轮离合键的上端，其另一端固定在离合键支座上。中轴逆时针转动时，齿轮离合键可分别推动游轮、多个套碗齿轮、花键套碗齿轮上的齿轮顶杆前移。在离合键支座上的顶杆通孔内设置有顶杆，顶杆的两端可分别与齿轮离合键的下端右侧壁和定位盘接触。
塔齿轮由多个套装且固定在传动轴前端的伞齿轮构成。塔齿轮的伞齿轮数与套筒齿轮组件的筒齿轮和花键套碗齿轮的数目相同。传动轴从箱体侧壁上的传动轴孔伸出箱体外，在传动轴上套装有护管，护管前端与箱体固定连接，护管前端头有轴承座，在该轴承座内设置有轴承，传动轴由该轴承予以支承。传动轴的后端固定有伞齿轮，该伞齿轮与装在自行车后轮的轮轴上的伞齿轮啮合。
该变速器装在自行车上后，按使用者变速需要，脚倒踏自行车脚蹬一定角度，这时齿轮离合键便与该变速相对应的一个游轮或套碗齿轮或花键套碗齿轮的齿轮顶杆接触，并推动该齿轮顶杆前移，与塔齿轮中的一个相对应的伞齿轮啮合。此时定位盘被设置在离合键支座上的顶杆推向后移，定位盘上的定位销与变速箱体上的定位圈脱离。再正向蹬自行车脚蹬，套碗齿轮组件随中轴转动，与伞齿轮啮合的游轮、或套碗齿轮、或花键套碗齿轮便使该伞齿轮转动，从而带动传动轴转动，传动轴带动其后端的伞齿轮转动，并通过与该伞齿轮啮合的自行车后轮轴上的伞齿轮，驱使自行车运动。依此，根据需要，可通过倒蹬自行车脚蹬实现多级变速，即实现自行车无链条变速。
本发明体积小、挡数多、结构简单、操作灵活。本发明不仅适用于自行车，而且适于小型农业机械、玩具等脚踏或手摇链条变速用。
图1是本发明的一种实施例的结构示意图，图2是一种套碗齿轮的结构示意图，图3是该套碗齿轮的俯视图，图4是花键套碗齿轮结构示意图，图5是套碗齿轮组件装配示意图，图6是使用状态示意图。下面结合附图对本发明作进一步说明。
非机动车辆变速器，包括变速器、中轴1、传动轴2和变速机构。
变速箱，由箱体3、箱盖4、箱盖5组成，箱盖4和箱盖5分别通过螺钉固定在箱体3的两端面上。在箱盖4和箱盖5上分别有轴承座6和轴承座7，在轴承座6和7内分别设置轴承8和轴承9。中轴1的两端分别穿过轴承8和轴承9的内环后，分别与左、右脚蹬46连接。传动轴2的前端从箱体3侧壁上的传动轴孔伸入箱体3内，在传动轴2上套装有护管10，护管10的前端的轴承座12内设置有轴承11，传动轴2的前端由轴承11予以支承，传动轴2的后端通过伞齿轮44与装在后车轮的轮轴上的伞齿轮45啮合。
变速机构，由支承弹簧13、游轮14、齿轮离合键15、定位盘16、支承弹簧17、塔齿轮和套碗齿轮组件。套碗齿轮组件，由2个套碗齿轮18、花键套碗齿轮19和2个齿轮弹簧20组成。套碗齿轮18由圆形齿轮底盘34、和上端带齿牙30的圆筒形齿牙支座21构成。圆筒形齿牙支座21的下端与圆形齿轮底盘34连接，且为一整体结构。圆形齿轮底盘34上有齿轮顶杆22和1个以上齿轮顶杆通孔23，圆形齿轮底盘34的中心为花键轴套通孔24，花键轴套通孔24的内壁上有内凹的花键槽25。花键套碗齿轮，由圆形齿轮底盘26、上端带齿牙27的圆筒形齿牙支承座28和花键轴套29。圆形齿轮底盘26上有一个齿轮顶杆22、一个以上齿轮顶杆通孔23和2个带轴孔的定位杆座31。圆筒形齿牙支承座28的下端与圆形齿轮底盘26连接，且为一整体结构。花键轴套29上有花键32，花键轴套29的一端固定在圆形齿轮底盘26上的轴孔处，且与圆形齿轮底盘为一整体结构。3个套碗齿轮18依次套装在花键轴套29上，并使花键32插入花键槽25内。在位于第1个和第2个套碗齿轮18之间的花键轴套29上套装有一个齿轮弹簧20，在第2个套碗齿轮18和花键套碗齿轮19之间的花键轴套29上套装有一个齿轮弹簧20。支承弹簧13、游轮14、花键轴套29、定位盘16、支承弹簧17依次套装在中轴1上。定位盘16上的2个支杆33的前端分别插入花键套碗齿轮19上的2个定位杆座31的轴孔35内，滑动配合，定位盘16上有多个定位销36，多个定位销36可分别插入箱体3内壁上的定位圈37上的多个定位孔38内。齿轮离合键15通过销轴39与离合键支座40上端的拐臂48联接，离合键支座40固定在中轴1上。套碗齿轮组件逆时针转动时，齿轮离合键15可分别推动游轮14、2个套碗齿轮18或花键套碗齿轮19上的齿轮顶杆22前移。支承弹簧41的一端固定在齿轮离合键15的上端，其另一端固定在离合键支座40上。离合键支座40上的顶杆支架47的顶杆通孔内设置有顶杆42，顶杆42的一端可与齿轮离合键15的下端右侧壁接触，顶杆42的另一端可与定位盘16接触。
塔齿轮由4个套装且固定在传动轴2的前端的伞齿轮43构成，4个伞齿轮43可分别与游轮14、2个套碗齿轮18和花键套碗齿轮19啮合。
权利要求
1.非机动车辆变速器，包括变速箱、中轴(1)、传动轴(2)和变速机构；变速箱，由箱体(3)、箱盖(4)、箱盖(5)组成，箱盖(4)和箱盖(5)分别通过螺钉固定在箱体(3)的两端面上，在箱盖(4)和箱盖(5)上分别有轴承座(6)和轴承座(7)，在轴承座(6)和(7)内分别设置轴承(8)和轴承(9)，中轴(1)的两端分别穿过轴承(8)和轴承(9)的内环后，分别与左、右脚蹬连接，传动轴(2)的前端从箱体(3)侧壁上的传动轴孔伸入箱体(3)内，在传动轴(2)上套装有护管(10)，护管(10)前端的轴承座(12)内设置有轴承(11)，传动轴(2)的前端由轴承(11)予以支承，传动轴(2)的后端通过伞齿轮(44)与装在后车轮的轮轴上的伞齿轮(45)啮合；其特征在于所述的变速机构包括支承弹簧(13)、游轮(14)、齿轮离合键(15)、定位盘(16)、支承弹簧(17)、塔齿轮和套碗齿轮组件；套碗齿轮组件，由多个套碗齿轮(18)、花键套碗齿轮(19)和多个齿轮弹簧(20)组成；套碗齿轮(18)由圆形齿轮底盘(34)和上端带齿牙(30)的圆筒形齿牙支座(21)构成，圆筒形齿牙支座(21)的下端与圆形齿轮底盘(34)连接，且为一整体结构，圆形齿轮(34)上有齿轮顶杆(22)和1个以上齿轮顶杆通孔(23)，圆形齿轮底盘(34)的中心为花键轴套通孔(24)，花键轴套通孔(24)的内壁上有内凹的花键槽(25)，花键套碗齿轮，由圆形齿轮底盘(26)、上端带齿牙(27)的圆筒形齿牙支承座(28)和花键轴套(29)构成，圆形齿轮底盘(26)上有一个齿轮顶杆(22)、一个以上齿轮顶杆通孔(23)和2个带轴孔的定位杆座(31)，圆筒形齿牙支承座(28)的下端与圆形齿轮底盘(26)连接，且为一整体结构，花键轴套(29)上有花键(32)，花键轴套(29)的一端固定在圆形齿轮底盘(26)上的轴孔处，且与圆形齿轮底盘(26)为一整体结构，多个套碗齿轮(18)依次套装在花键轴套(29)上，并使花键(32)插入花键槽(25)内；在每2个套碗齿轮(18)之间及最后一个套碗齿轮(18)与花键套碗齿轮(19)之间的花键轴套(29)上，分别套装有齿轮弹簧(20)；支承弹簧(13)、游轮(14)、花键轴套(29)、定位盘(16)、支承弹簧(17)依次套装在中轴(1)上，定位盘(16)上的2个支杆(33)的前端分别插入花键套碗齿轮(19)上的2个定位杆座(31)的轴孔(35)内，定位盘(16)上有多个定位销(36)，多个定位销(36)可分别插入箱体(3)内壁上的定位圈(37)上的多个定位孔(38)内，齿轮离合键(16)通过销轴(39)与离合键支座(40)联接，离合键支座(40)固定在中轴(1)上，套碗齿轮组件逆时针转动时，齿轮离合键(15)可分别推动游轮(14)、2个套碗齿轮(18)和花键套碗齿轮(19)上的齿轮顶杆(22)前移，支承弹簧(41)的一端固定在齿轮离合键(15)的上端，其另一端固定在离合键支座(40)上，离合键支座(40)上的顶杆支架(47)的顶杆通孔内设置有顶杆(42)，顶杆(42)的一端可与齿轮离合键(15)的下端右侧壁接触，顶杆(42)的另一端可与定位盘(16)接触；塔齿轴由多个套装且固定在传动轴(2)前端的伞齿轮(43)构成，多个伞齿轮(43)可分别与游轮(14)、多个套碗齿轮(18)和花键套碗齿轮(19)啮合。
全文摘要
非机动车辆变速器,包括变速箱、自行车中轴和变速机构。中轴两端由设置在箱体左、右箱盖上的轴承予以支承。其特点是变速机构,包括多个固定在传动轴前端的伞齿轮、套装在中轴上的左支承弹簧、游轮、花键套碗齿轮、定位盘、右支承弹簧和套装在花键套碗齿轮的花键轴套上的多个套碗齿轮。齿轮离合键通过销轴与固定在中轴上的离合键支座联接。本发明体积小、挡数多、结构简单、操作灵活,不仅适用于自行车,而且适用于小型农业机械,玩具等的无链条变速。
文档编号B62M11/10GK1257807SQ98121119
公开日2000年6月28日 申请日期1998年12月24日 优先权日1998年12月24日
发明者王立伟 申请人:王立伟