一种五档小型齿轮变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自行车变速器技术领域，尤其是一种五档小型齿轮变速器。
【背景技术】
[0002]现有自行车或电动自行车的外变速器在换挡过程中易脱链，因此内变速技术越来越受到重视。关于内变速的研宄也很多，如:中国专利公开号CN101152896A中介绍的一种自行车后轴行星变速器、中国专利公开号CN101152895A中介绍的一种自行车中轴变速器、中国专利公开号CN2532009Y中介绍的一种三速平行轴变速器器、中国专利公开号CN101062712A中介绍的一种行星齿轮系的多速档位轮毂以及中国专利公开号CN102869565A中介绍的一种12速自行车变速器，在这些技术方案中，中轴变速器可以输出4速，后轴轮毂可输出3速。现有自行车变速器主要用于人力驱动的自行车，还未有用于电助力自行车上的先例；内变速无论是有级，还是无极都无外乎采用平行轴齿轮传动或行星齿轮传动。上述自行车内变速器存在以下问题:
[0003](I)结构尺寸大，外形复杂，不符合现代的审美及轻量化，尤其纯人力自行车的要求，行星传动的内变速机构传动系统复杂，装配精度高，成本昂贵；
[0004](2)通常在换挡过程中不能有输入功率，即骑乘者不能踩踏脚踏板，这不符合人的骑乘习惯，比如期望在踩踏的过程中变档；
[0005](3)有些内变速器在变档的过程中，是采用拨动齿轮的轴向位移从而改变不同齿数的齿轮啮合还换挡，这容易造成齿轮端面打齿现象，损坏齿轮，并且换挡不够灵活；
[0006](4)换挡机构所需操纵力较大，通常都采用的是滑动摩擦副；
[0007](5)多级齿轮传动，由于齿轮齿面的啮合存在滑动摩擦，级数越多，摩擦功率损失越多，从而使骑乘者感到非常吃力。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型要解决的技术问题是:为了解决上述【背景技术】中的现有技术存在的问题，提供一种五档小型齿轮变速器，传动效率高、换挡灵敏性好、外形尺寸小、制造成本低。
[0009]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种五档小型齿轮变速器，具有主轴，主轴的左右两端分别安装有左端盖和右端盖，左端盖和右端盖上共同装配有圆柱筒外壳，左端盖和右端盖之间平行设置有分别位于主轴上方的齿轮轴和位于主轴下方的凸轮轴；主轴上且位于左端盖和右端盖之间从左至右依次套设有齿数48的齿轮、左离合器套筒、右离合器套筒、齿数43的齿轮、齿数46的齿轮、左离合器套筒、右离合器套筒、齿数39的齿轮、齿数为21的输出齿轮及超越离合器套筒，超越离合器套筒的外围嵌入有线弹簧，左离合器套筒上设置有左拨叉，右离合器套筒上设置有右拨叉，主轴上还套设有位于圆柱筒外壳外部的输出套筒，输出套筒的外围套设有链轮和用于固定链轮的圆螺母，输出套筒的内孔中设置有密封端盖；齿轮轴上套设有分别与齿数39的齿轮和齿数为21的输出齿轮相啮合的双联齿轮；凸轮轴上对称设置有两个拨叉套，每个拨叉套与凸轮轴之间均设置有钢球，每个拨叉套分别连接有用于压紧左离合器套筒和右离合器套筒的压簧，凸轮轴的右端套设有拉线轮。
[0010]进一步具体地说，所述的齿数48的齿轮的内孔中设置有两个可控棘爪。
[0011]进一步具体地说，所述的每个拨叉套上均连接有导向轴。
[0012]进一步具体地说，所述的拉线轮通过平键套设在凸轮轴的右端。
[0013]进一步具体地说，所述的超越离合器套筒的内孔设置有两个与可控棘爪相匹配的常开棘爪。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种五档小型齿轮变速器，采用至多两级平行轴齿轮传动，使其传动效率较高，避免了多级齿轮传动，或行星传动等复杂的传动系统，从装配要求、制造成本及实用方面具有明显优势；另外，混合实用可控离合器和超越离合器，在可控离合器上设置两个弹性件，实现了任意时刻和有无输入扭矩的情况下均可换挡，明显提高骑乘的便利性和舒适性，即骑乘感受；采用拨动弹性件的方式换挡，避免拨动齿轮，防止打齿及齿轮损坏，提高换挡的灵敏性；换挡采用圆柱凸轮及钢球，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，换挡轻便；采用小模数及非标轴承，进一步减小了其外形尺寸。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0016]图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]图2是图1中A-A处的剖视图；
[0018]图3是图1中B-B处的剖视图；
[0019]图4是图2中C-C处的剖视图；
[0020]图5是图1中D-D处的剖视图；
[0021]图6是输出齿轮、双联齿轮及输出套筒之间的装配结构示意图；
[0022]图7是超越离合器套筒的结构示意图；
[0023]图8是左离合器套筒和右离合器套筒的装配结构示意图；
[0024]图9是凸轮轴的结构示意图。
[0025]附图中的标号为:1、主轴，3、左端盖，6、左离合器套筒，8、齿数48的齿轮，11、齿轮轴，14、圆柱筒外壳，15、左拨叉，16、右拨叉，17、右离合器套筒，18、齿数43的齿轮，20、齿数46的齿轮，21、齿数39的齿轮，22、平键一，23、双联齿轮，26、右端盖，30、链轮，31、圆螺母，32、输出套筒，34、密封端盖，37、平键二，43、超越离合器套筒，44、线弹簧，45、齿数为21的输出齿轮，53、拉线轮，54、拨叉套，55、钢球，58、凸轮轴，59、平键三，60、压簧，61、可控棘爪，62、平键四，64、螺栓，66、螺母，67、常开棘爪，68、导向轴。
【具体实施方式】
[0026]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0027]参考图1，一种五档小型齿轮变速器，具有主轴1，主轴I的左右两端分别安装有左端盖3和右端盖26，左端盖3和右端盖26上共同装配有圆柱筒外壳14，左端盖3和右端盖26之间平行设置有分别位于主轴I上方的齿轮轴11和位于主轴I下方的凸轮轴58 ;主轴I上且位于左端盖3和右端盖26之间从左至右依次套设有齿数48的齿轮8、左离合器套筒6、右离合器套筒17、齿数43的齿轮18、齿数46的齿轮20、左离合器套筒6、右离合器套筒17、齿数39的齿轮21、齿数为21的输出齿轮45及超越离合器套筒43，超越离合器套筒43的外围嵌入有线弹簧44，左离合器套筒6上设置有左拨叉15，右离合器套筒17上设置有右拨叉16，主轴I上还套设有位于圆柱筒外壳14外部的输出套筒32，输出套筒32的外围套设有链轮30和用于固定链轮30的圆螺母31，输出套筒32的内孔中设置有密封端盖34 ;齿轮轴11上套设有分别与齿数39的齿轮21和齿数为21的输出齿轮45相啮合的双联齿轮23 ;凸轮轴58上对称设置有两个拨叉套54，每个拨叉套54与凸轮轴58之间均设置有钢球55，每个拨叉套54分别连接有用于压紧左离合器套筒6和右离合器套筒17的压簧60，凸轮轴58的右端套设有拉线轮53，参考图1和图9:拉线轮53通过平键四62，并由挡圈锁紧在凸轮轴58上，由拉线拉动拉线轮53可带动凸轮轴58转动。钢球55嵌于凸轮轴54的凸轮槽内和空套于凸轮轴54的拨叉套54的圆孔内，左拨叉15、右拨叉16，通过垫圈和挡圈刚性锁紧在拨叉套上，另外左拨叉15、右拨叉16还空套在导向轴68上，左拨叉15、右拨叉16及拨叉套54的意外转动而不轴向滑动。左拨叉15、右拨叉16夹住压簧60，从而拉线轮53带动凸轮轴58转动时，由于钢球55的一半在拨叉套54圆孔内，不能绕凸轮58轴线转动，钢球55的另一半位于凸轮轴58凸轮槽内，导致钢球55在凸轮槽内滚动并做轴向移动，驱动拨叉套54移动，通过拨叉套54及左拨叉15、右拨叉16带动压簧60左右移动，使压簧压可控棘爪61的凸棱，可控棘爪61弹起，与其相应的齿轮内棘轮槽接合，实现变档。凸轮轴上有两组拨叉套54及两套左拨叉15、右拨叉16，分别控制两组左右可控离合器的压簧60，实现2、3、4、5档的换挡操纵。
[0028]关于拉线调整:由于拉线一般是钢丝拉线，使用一段时间会塑性变松，不能顺利换挡，为此设置了调整机构，参考图1及图3，拉线轮的长臂嵌于圆柱筒外壳14的圆弧槽中，当拉线变松后，由于圆弧槽挡住了拉线轮的转动，因此在变速器箱外，逆时针转动换挡手柄，当手柄不能转动时，调整拉线松紧即可。
[0029]其中，参考图1和图8:右部的可控棘爪61嵌于右离合器套筒17的棘轮槽中，嵌于右离合器套筒17弹簧槽中的线弹簧43始终压紧可控棘爪61的凸棱，可控棘爪61总处于闭合状态，不传递动力，压簧60可在右离合器套筒17上滑动，通过换挡组件的拨叉拨动，向右滑动压右部的可控棘爪61的另一凸棱，可控棘爪61弹开，可与之对应的齿轮棘轮槽接合，传递动力。左部的可控棘爪61嵌于左离合器套筒6的棘轮槽中，嵌于左离合器套筒6弹簧槽中的线弹簧43始终压紧可控棘爪61的凸棱，棘爪61总处于闭合状态，不传递动力，压簧60可在左离合器套筒6上滑动，通过换挡组件的拨叉拨动，向左滑动压左部的棘爪61的另一凸棱，可控棘爪61弹开，可与之对应的齿轮棘轮槽接合，传递动力。参考图8，左右可控离合器共用一个压簧60，构成一组离合器，显然压簧处在中间位置时，左右可控离合器均处于闭合状态，不传递动力。压簧处在左右位置将有除I档之外的相应档位。位于左右可控离合器套筒销钉孔内的弹簧挡销限制线弹簧和压簧60的转动，防止弹簧的开口转到棘爪的凸棱上，避免棘爪意外弹起或闭合。
[0030]参考图2，齿数48的齿轮8的内孔中设置有两个可控棘爪61。每个拨叉套54上均连接有导向轴68。
[0031]参考图3，拉线轮53通过平键四62套设在凸轮轴58的右端。
[0032]参考图5，超越离合器套筒43的内孔设置有两个与可控棘爪61相匹配的常开棘爪67，棘爪67嵌于超越离合器套筒43棘轮槽中，嵌于超越离合器套筒43弹簧槽中的线弹簧44始终压紧棘爪67的凸棱，棘爪67总处于弹开状态，随时准备与输出组件中的输出套筒32上的棘轮槽接合。
[0033]该变速器各档动力传递路线及换挡操纵步骤如下:
[0034]一、I档动力传递路线，参考图1和图7:平键二 37嵌于主轴上I的键槽和超越离合器套筒43的键槽之间，将主轴I的输入动力传递给超越离合器套筒43，棘爪67嵌于超越离合器套筒43棘爪槽和输出套筒32的棘轮槽之间，可将动力传递给输出套筒32，输出套筒32与链轮30刚性固连，从而动力经主轴1、平键34、超越离合器套筒43、棘爪67、输出套筒32、链轮30输出，为直接档I档。
[0035]二、2档动力传递路线，参考图1和图8:平键三59