车用变速器的制作方法

本实用新型涉及变速器技术领域，尤其是一种用于自行车的变速器。

背景技术：

自行车是人们常用的出行和载重的环保交通工具，通常采用链传动来提高速度。由于大轮径自行车的体积较大，停放占用场地较多，并且较重及制造成本高，已逐渐被小轮径自行车所取代。而小轮径自行车的车速慢，为提高车速必须增大链传动的传动比，有些厂家使用了齿数很多的主动链轮和齿数很少的从动链轮，大大超过了单级链传动比允许使用的数值范围，齿数多的主动链轮直径相应也大，齿数少的从动链轮直径相应也小，造成链条对从动链轮的包角过小，从动链轮同时参与啮合传动的齿数就会过少，容易发生脱链现象，导致链传动的可靠性差，并使链齿磨损加快。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种车用变速器，可以解决为提高小轮径自行车的车速，增大链传动的传动比，造成链条对从动链轮的包角过小，链传动的可靠性差，并使链齿磨损加快的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种车用变速器，包括有主动链轮和穿装在车架上的动力输入轴，所述动力输入轴通过第一销轴装有行星齿轮，在所述行星齿轮的两侧分别有活动套装在所述动力输入轴上并与所述行星齿轮啮合的中间齿轮轴和动力输出齿轮轴，所述中间齿轮轴与所述车架连接，所述动力输出齿轮轴与所述主动链轮固定连接。

上述车用变速器技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述中间齿轮轴与所述车架通过离合器连接。

进一步的，所述离合器包括通过第二销轴装在所述动力输入轴上的离合轴套，所述第二销轴穿装在所述动力输入轴上的长度方向沿轴向设置的长孔中，所述离合轴套与所述中间齿轮轴通过相配合的齿接合；在所述车架上装有推动所述离合轴套轴向移动的拨动装置，所述动力输入轴套装有带动所述离合轴套复位的弹簧。

进一步的，所述拨动装置包括有铰接在支座上的拨叉，所述支座与所述车架固定连接，所述拨叉设有与换档制动机件连接的牵引孔，在所述拨叉的叉口内侧设有凸块，所述中间齿轮轴设有与所述凸块相对应的凹槽。

进一步的，所述拨动装置包括有通过导向槽和导向销与支座连接的拨叉，所述支座与所述车架固定连接，所述拨叉设有与换档制动机件连接的牵引孔，在所述拨叉的叉口内侧设有凸块，所述中间齿轮轴设有与所述凸块相对应的凹槽。

进一步的，所述拨动装置包括位于所述离合轴套外端的拨叉，所述拨叉设有铰接板，所述铰接板与固定在所述车架上的支座铰接，所述铰接板设有与换档制动机件连接的牵引孔和位于所述离合轴套内端的凸块，所述中间齿轮轴设有与所述凸块相对应的凹槽。

本实用新型采用的另一种技术方案是：一种车用变速器，包括有穿装在轮毂上的动力输入轴，所述动力输入轴的两端通过支架与车架连接，在所述动力输入轴上通过第一销轴装有行星齿轮，所述行星齿轮的两侧分别有活动套装在所述动力输入轴上并与所述行星齿轮啮合的中间齿轮轴和动力输出齿轮轴，在所述动力输出齿轮轴与所述轮毂之间装有超越离合器，所述中间齿轮轴与所述支架之间装有换档离合器。

上述车用变速器技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述换档离合器包括通过第二销轴装在所述动力输入轴上的离合轴套，所述第二销轴穿装在所述动力输入轴上的长度方向沿轴向设置的长孔中，所述离合轴套与所述中间齿轮轴通过相配合的齿接合，所述动力输入轴套装有与所述离合轴套外端压接的弹簧；在所述支架上装有推动所述离合轴套轴向移动的拨叉，所述拨叉铰接在与所述支架固定连接的支座上，所述拨叉设有与换档制动机件连接的牵引孔，在所述拨叉的叉口内侧设有凸块，所述中间齿轮轴设有与所述凸块相对应的凹槽。

进一步的，所述支架包括有连接所述动力输入轴两端的两块撑板，所述撑板具有套在所述动力输入轴上的环形部，所述环形部设有开口，所述撑板与通过轴承装在所述动力输入轴上的轴承盖固定连接。

进一步的，所述超越离合器包括套装在所述动力输出齿轮轴外并通过螺纹与所述轮毂连接的棘齿圏，所述动力输出齿轮轴的外缘装有多个棘爪。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本实用新型的行星齿轮带动动力输出齿轮轴绕动力输入轴转动，同时行星齿轮绕第一销轴转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮上就得到了比动力输入轴转速更高的转速，其转速比的数值为中间齿轮轴和动力输出齿轮轴的齿数比值再加上1，如果中间齿轮轴和动力输出齿轮轴的齿数相等，则主动链轮的转速是动力输入轴的两倍，这样主动链轮的齿数可以减少，相应的直径也就减小，保证了链条对从动链轮的包角在允许的范围内，避免从动链轮同时参与啮合传动的齿数过少，防止发生脱链现象，从而保证链传动的可靠性，延缓链齿磨损。

2、在中间齿轮轴与车架之间通过离合器连接，当离合轴套与中间齿轮轴接合时，行星齿轮、中间齿轮轴和动力输出齿轮轴随动力输入轴一起转动，主动链轮的转速与动力输入轴转速相同，此时是慢速档。当拨叉推动离合轴套与中间齿轮轴分离时，拨叉的凸块插入中间齿轮轴相对应的凹槽中，中间齿轮轴固定不动，行星齿轮带动动力输出齿轮轴绕动力输入轴转动，同时行星齿轮绕第一销轴转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮上就得到了比动力输入轴转速更高的转速，此时是快速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

3、另一种技术方案是在动力输出齿轮轴与轮毂之间装有超越离合器，通过超越离合器直接驱动轮毂转动，取消链传动机件，不受链传动的传动比限制，所有传动零件都装在轮毂内，防尘和润滑良好，传动零件不容易磨损，传动系统的可靠性高。在中间齿轮轴与支架之间装有换档离合器，当中间齿轮轴与支架分离时，行星齿轮、中间齿轮轴和动力输出齿轮轴随动力输入轴一起转动，动力输出齿轮轴的转速与动力输入轴的转速相同，此时是慢速档。当中间齿轮轴与支架连接时，行星齿轮带动动力输出齿轮轴绕动力输入轴转动，同时行星齿轮绕第一销轴转动，两个转动叠加在输出端的轮毂就得到了比动力输入轴转速更高的转速，此时是快速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

4、换档离合器包括通过第二销轴装在动力输入轴上的离合轴套，第二销轴穿装在动力输入轴上的长孔中，离合轴套与中间齿轮轴通过相配合的齿接合，动力输入轴套装有与离合轴套外端压接的弹簧，在支架上装有推动离合轴套轴向移动的拨叉；通过拨叉推动离合轴套与中间齿轮轴分离，实现换档，提高转速。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是图2的A—A处的剖视图。

图4是图3的B—B处的剖视图。

图5是本实用新型实施例2的动力输入轴的结构示意图。

图6是本实用新型实施例2的中间齿轮轴的结构示意图。

图7是本实用新型实施例3的结构示意图。

图8是图7的C—C处的剖视图。

图9是本实用新型实施例4的结构示意图。

图10是本实用新型实施例4的拨叉的结构示意图。

图11是本实用新型实施例5的结构示意图。

图12是图11的D—D处的剖视图。

图13是本实用新型实施例6的结构示意图。

图14是图13的E—E处的剖视图。

图15是图13的K向视图。

图16是本实用新型实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5的车用变速器用于自行车的示意图。

图17是本实用新型实施例6的车用变速器用于自行车的示意图。

图18是本实用新型实施例6的车用变速器用于后轮驱动式三轮自行车的示意图。

图19是本实用新型实施例6的车用变速器用于前轮驱动式三轮自行车的示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详述：

实施例1

如图1所示的一种车用变速器，包括有主动链轮8和穿装在车架3上的动力输入轴1，动力输入轴1通过第一销轴5装有行星齿轮4，第一销轴5穿过动力输入轴1并用螺母和开口销锁紧；在行星齿轮4的两侧分别有活动套装在动力输入轴1上并与行星齿轮4啮合的中间齿轮轴2和动力输出齿轮轴6，中间齿轮轴2通过螺纹与车架3连接并用螺母锁紧。在动力输出齿轮轴6与动力输入轴1之间装有滚针轴承，动力输出齿轮轴6上套装有通过螺纹与车架3连接的波碗7，在波碗7与动力输出齿轮轴6之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠，动力输出齿轮轴6通过花键与主动链轮8连接并用锁紧螺母9固紧。

本实施例的行星齿轮4带动动力输出齿轮轴6绕动力输入轴1转动，同时在中间齿轮轴2的作用下行星齿轮4绕第一销轴5转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮8上就得到了比动力输入轴1转速更高的转速，其转速比的数值为中间齿轮轴2的齿数和动力输出齿轮轴6的齿数的比值再加上1，如果中间齿轮轴2的齿数和动力输出齿轮轴6的齿数相等，则主动链轮8的转速是动力输入轴1的两倍，这样主动链轮8的直径就可以减小，保证了链条对从动链轮的包角在允许的范围内，从而保证了传动系统的可靠性。

实施例2

如图2所示的一种车用变速器，包括有主动链轮2-8和穿装在车架2-3上的动力输入轴2-1，动力输入轴2-1的两端分别开设有与曲柄连接的平面缺口，中部具有平行的两个平面2-1-1，平面2-1-1上设有销孔，销孔的一侧设有长度方向沿轴向设置的长孔，如图5所示；动力输入轴2-1通过第一销轴2-5装有行星齿轮2-4，第一销轴2-5穿过动力输入轴2-1并用螺母和开口销锁紧；行星齿轮2-4的两侧分别有活动套装在动力输入轴2-1上并与行星齿轮2-4啮合的中间齿轮轴2-2和动力输出齿轮轴2-6，在动力输出齿轮轴2-6与动力输入轴2-1之间装有滚针轴承，动力输出齿轮轴2-6上套装有通过螺纹与车架2-3连接的第一波碗2-7，在第一波碗2-7与动力输出齿轮轴2-6之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠，动力输出齿轮轴2-6通过花键与主动链轮2-8连接并用锁紧螺母2-9固紧。中间齿轮轴2-2上套装有通过螺纹与车架2-3连接的第二波碗2-10，在第二波碗2-10与中间齿轮轴2-2之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠；中间齿轮轴2-2与车架2-3通过离合器连接。

离合器包括通过第二销轴2-13装在动力输入轴2-1上的离合轴套2-12，第二销轴2-13穿装在动力输入轴2-1的长孔中，离合轴套2-12的外侧通过轴承装有轴承套，轴承位于离合轴套2-12的销孔口，轴承套的内端具有圆锥面，离合轴套2-12与中间齿轮轴2-2通过相配合的齿接合，如图6所示。在车架2-3上装有推动离合轴套2-12轴向移动的拨动装置，拨动装置包括有通过铰接轴2-15铰接在支座2-16上的拨叉2-11，支座2-16与车架2-3固定连接，拨叉2-11设有与换档制动机件连接的牵引孔。在拨叉2-11的叉口内侧设有凸块2-11-1，中间齿轮轴2-2设有与凸块2-11-1相对应的凹槽；拨叉2-11的外侧具有向中间齿轮轴2-2倾斜的斜面2-11-2，如图3、图4所示。动力输入轴2-1上套装有带动离合轴套2-12复位的弹簧2-14，弹簧2-14与离合轴套2-12的外端压接。

当离合轴套2-12与中间齿轮轴2-2接合时，行星齿轮2-4、中间齿轮轴2-2和动力输出齿轮轴2-6随动力输入轴2-1一起转动，主动链轮2-8的转速与动力输入轴2-1的转速相同，此时是慢速档。当拨叉2-11推动离合轴套2-12与中间齿轮轴2-2分离时，拨叉2-11的凸块2-11-1插入中间齿轮轴2-2相对应的凹槽中，中间齿轮轴2-2固定不动，行星齿轮2-4带动动力输出齿轮轴2-6绕动力输入轴2-1转动，同时行星齿轮2-4绕第一销轴2-5转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮2-8上就得到了比动力输入轴2-1转速更高的转速，此时是快速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

实施例3

如图7、图8所示的一种车用变速器，该车用变速器与实施例2的不同之处在于：拨动装置包括有通过导向槽和导向销3-15与支座3-16连接的拨叉3-11，拨叉3-11上开有两条导向槽，导向槽内插装有安装在支座3-16上的导向销3-15，导向销3-15上活动套装有轴套3-17。支座3-16具有位于拨叉3-11两侧的限位板，支座3-16与车架2-3固定连接，拨叉3-11设有与换档制动机件连接的牵引孔。在拨叉3-11的叉口内侧具有凸块3-11-1，中间齿轮轴具有与凸块3-11-1相对应的凹槽，拨叉3-11的外侧具有向中间齿轮轴2-2倾斜的斜面。其余特征与实施例2相同。

当拨叉3-11向下移动，推动离合轴套2-12与中间齿轮轴2-2分离，拨叉3-11的凸块3-11-1插入中间齿轮轴2-2相对应的凹槽中，中间齿轮轴2-2固定不动，行星齿轮2-4带动动力输出齿轮轴2-6绕动力输入轴2-1转动，同时行星齿轮2-4绕第一销轴2-5转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮2-8上就得到了比动力输入轴2-1转速更高的转速，此时是快速档。当拨叉3-11向上移动，凸块3-11-1离开中间齿轮轴2-2的凹槽，弹簧2-14推动离合轴套2-12轴向移动与中间齿轮轴2-2接合，行星齿轮2-4、中间齿轮轴2-2和动力输出齿轮轴2-6随动力输入轴2-1一起转动，主动链轮2-8的转速与动力输入轴2-1的转速相同，此时是慢速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

实施例4

如图9、图10所示的一种车用变速器，该车用变速器与实施例2的不同之处在于：离合器包括通过第二销轴4-13装在动力输入轴2-1上的离合轴套4-12，第二销轴4-13穿装在动力输入轴2-1上的长孔中，第二销轴4-13穿过动力输入轴2-1并用开口销锁紧；离合轴套4-12与中间齿轮轴2-2通过相配合的齿接合。在车架2-3上装有推动离合轴套4-12轴向移动的拨动装置，拨动装置包括位于离合轴套4-12外端的拨叉4-11，拨叉4-11具有铰接板4-11-2，铰接板4-11-2与固定在车架2-3上的支座4-16铰接，铰接板4-11-2设有与换档制动机件连接的牵引孔和位于离合轴套4-12内端的凸块4-11-1，中间齿轮轴2-2设有与凸块4-11-1相对应的凹槽。铰接板4-11-2设有转动限位槽，支座4-16上装有限位板4-15，限位板4-15具有与转动限位槽相抵的限位凸起。动力输入轴2-1上套装有带动离合轴套4-12复位的弹簧4-14，弹簧4-14的一端伸入中间齿轮轴2-2内腔，另一端与离合轴套4-12压接。其余特征与实施例2相同。

当牵引铰接板4-11-2逆时针转动时，拨叉4-11推动离合轴套4-12与中间齿轮轴2-2接合，行星齿轮2-4、中间齿轮轴2-2和动力输出齿轮轴2-6随动力输入轴2-1一起转动，主动链轮2-8的转速与动力输入轴2-1的转速相同，此时是慢速档。当牵引铰接板4-11-2顺时针转动时，弹簧4-14推动离合轴套4-12与中间齿轮轴2-2分离，拨叉4-11的凸块4-11-1插入中间齿轮轴2-2相对应的凹槽中，中间齿轮轴2-2固定不动，行星齿轮2-4带动动力输出齿轮轴2-6绕动力输入轴2-1转动，同时行星齿轮2-4绕第一销轴2-5转动，两个转动叠加在输出端的主动链轮2-8上就得到了比动力输入轴2-1转速更高的转速，此时是快速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

实施例5

如图11、图12所示的一种车用变速器，包括有主动链轮5-8和穿装在车架5-3上的动力输入轴5-1，动力输入轴5-1的两端分别开设有与曲柄连接的平面缺口，中部具有平行的两个平面，平面上设有销孔，销孔的一侧设有长度方向沿轴向设置的长孔。动力输入轴5-1通过第一销轴5-5装有行星齿轮5-4，第一销轴5-5穿过动力输入轴5-1并用螺母和开口销锁紧；行星齿轮5-4的两侧分别有活动套装在动力输入轴5-1上并与行星齿轮5-4啮合的中间齿轮轴5-2和动力输出齿轮轴5-6，在动力输出齿轮轴5-6与动力输入轴5-1之间装有滚针轴承，动力输出齿轮轴5-6上通过轴承装有轴承套5-7，轴承套5-7通过螺纹与车架5-3连接并用螺母锁紧，动力输出齿轮轴5-6通过螺纹与主动链轮5-8连接并用锁紧螺母5-9固紧。中间齿轮轴5-2上套装有与车架5-3连接的轴承和轴承盖5-10，车架5-3与中间齿轮轴5-2通过离合器连接。

离合器包括通过第二销轴5-13装在动力输入轴5-1上的离合轴套5-12，第二销轴5-13穿装在动力输入轴5-1的长孔中，离合轴套5-12外侧通过轴承装有轴承套，轴承位于离合轴套5-12的销孔口，轴承套的内端具有圆锥面，离合轴套5-12与中间齿轮轴5-2通过相配合的齿接合。在车架5-3上装有推动离合轴套5-12轴向移动的拨动装置，拨动装置包括有通过导向槽和导向销5-15与支座5-16连接的拨叉5-11，支座5-16与车架5-3固定连接，拨叉5-11上开有导向槽，导向槽内插装有两个导向销5-15，导向销5-15活动套装有轴套5-17。拨叉5-11设有与换档制动机件连接的牵引孔，在拨叉5-11的叉口内侧设有凸块5-11-1，中间齿轮轴5-2设有与凸块5-11-1相对应的凹槽；拨叉5-11的外侧具有向中间齿轮轴5-2倾斜的斜面。动力输入轴5-1上套装有带动离合轴套5-12复位的弹簧5-14，弹簧5-14与离合轴套5-12的外端压接。

实施例6

如图13、图14所示的一种车用变速器，包括有穿装在轮毂6-3上的动力输入轴6-1，动力输入轴6-1的两端分别设有与曲柄连接的平面缺口，中部具有平行的两个平面，平面设有销孔，销孔的一侧设有长度方向沿轴向设置的长孔。动力输入轴6-1的两端通过支架与车架连接，支架包括有连接动力输入轴6-1两端的两块撑板6-8，撑板6-8具有套在动力输入轴6-1外侧的环形部，环形部设有开口，如图15所示，该开口可以通过动力输入轴6-1两端的平面缺口，便于拆装；撑板6-8与通过轴承装在动力输入轴6-1上的轴承盖6-9通过螺栓连接。在动力输入轴6-1上通过第一销轴6-5装有行星齿轮6-4，第一销轴6-5穿过动力输入轴6-1并用螺母和开口销锁紧；行星齿轮6-4的两侧分别有活动套装在动力输入轴6-1上并与行星齿轮6-4啮合的中间齿轮轴6-2和动力输出齿轮轴6-6，在动力输入轴6-1与动力输出齿轮轴6-6之间装有滚针轴承，动力输出齿轮轴6-6与轮毂6-3之间装有超越离合器。中间齿轮轴6-2上套装有通过螺纹与轮毂6-3连接的波碗6-10并用螺母锁紧，在波碗6-10与中间齿轮轴6-2之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠；中间齿轮轴6-2与支架之间装有换档离合器。

换档离合器包括通过第二销轴6-13装在动力输入轴6-1上的离合轴套6-12，第二销轴6-13穿装在动力输入轴6-1的长孔中，离合轴套6-12的外侧通过轴承装有轴承套，轴承位于离合轴套6-12的销孔口，轴承套的内端具有圆锥面。离合轴套6-12与中间齿轮轴6-2通过相配合的齿接合，动力输入轴6-1上套装有与离合轴套6-12外端压接的弹簧6-14。在支架上安装有推动离合轴套6-12轴向移动的拨叉6-11，拨叉6-11通过销轴6-15铰接在与支架固定连接的支座6-16上，拨叉6-11设有与换档制动机件连接的牵引孔，在拨叉6-11的叉口内侧设有凸块，中间齿轮轴6-2设有与凸块相对应的凹槽；拨叉6-11的外侧具有向中间齿轮轴6-2倾斜的斜面。

超越离合器包括套装在动力输出齿轮轴6-6的外侧并通过螺纹与轮毂6-3连接的棘齿圏6-7，动力输出齿轮轴6-6的外缘装有两个棘爪6-17，在棘齿圏6-7与动力输出齿轮轴6-6之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠。棘齿圏6-7的外端装有通过螺纹与动力输出齿轮轴6-6连接的压盖，在棘齿圏6-7与压盖之间设有滚珠槽，滚珠槽内装有钢珠。

本实施例的动力输出齿轮轴6-6通过超越离合器直接驱动轮毂6-3转动，取消链传动机件，不受链传动的传动比限制，所有传动零件都装在轮毂6-3内，防尘和润滑良好，传动零件不容易磨损，传动系统的可靠性高。当离合轴套6-12与中间齿轮轴6-2接合时，行星齿轮6-4、中间齿轮轴6-5和动力输出齿轮轴6-6随动力输入轴6-1一起转动，轮毂6-3的转速与动力输入轴6-1转速相同，此时是慢速档。当拨叉6-11推动离合轴套6-12与中间齿轮轴6-2分离时，拨叉6-11的凸块插入中间齿轮轴6-2相对应的凹槽中，中间齿轮轴6-2固定不动，行星齿轮6-4带动动力输出齿轮轴6-6绕动力输入轴6-1转动，同时行星齿轮6-4绕第一销轴6-5转动，两个转动叠加在输出端的轮毂6-3上就得到了比动力输入轴6-1转速更高的转速，此时是快速档。本实用新型可以在慢速档和快速档之间进行切换。

本实用新型实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6的车用变速器都可用应于两轮自行车和三轮自行车，特别是用于载重自行车时，采用小轮径车轮，载重自行车的货架低，可以增加载重量，装货后整车骑行重心低，安全稳定性好。在使用慢速档时，兼顾了车速和爬坡的性能，上坡可以省力。本实用新型实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5的车用变速器用于自行车，如图16所示。本实用新型实施例6的车用变速器用于自行车，如图17所示。本实用新型实施例6的车用变速器用于后轮驱动式三轮自行车，如图18所示。本实用新型实施例6的车用变速器用于前轮驱动式三轮自行车，如图19所示。安装本实用新型车用变速器的三轮自行车可广泛应用于建筑工地内各种物资的运输和城镇环卫工人搞卫生装运垃圾等物用，同时可以作为城乡居民短途搬运货物和小商小贩使用。