专利名称：调速无链自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行车技术领域，尤其是一种可调节中轴到车轮转速传动比的自行车。
背景技术：
传统自行车动力传动机构由脚蹬、曲柄、中轴上的主动链轮、链条和装在后轴上与后轮 连接、其内设有棘齿棘爪构成超越离合器的飞轮构成。自行车在骑行时，是由骑车人蹬踩脚 蹬，将中轴的转动通过上述动力传动机构带动后轮旋转前行的，这种结构的自行车动力传动 机构的转速传动比固定。实际上，人们骑车时蹬踩脚蹬的速度有一个合适的速度范围，过低 或过高对于骑行都会困难，这种固定传动比的自行车如果设置动力传动机构的传动比过大， 虽然利于在车子高速时输入动力，但在车子低速骑行时与中轴连动的脚蹬转速过低，骑车人 难以将动力输入中轴，车子低速起步和行走骑行吃力；如若设置动力传动机构的传动比过小 ，当车速提升到一定程度后，骑车人便难以在高速蹬踩的情况下仍输入足够的扭矩，因此难 以再提高车车速。现有可以改变传动比的自行车大都仍是采用链条传动，只是在主动链轮和
从动链轮都改为由不同齿数的链轮构成的链轮组，通过变换不同齿数的主、从动链轮来达到 变换传动比的目的。但是这种传动结构的自行车的传动比，也即调速范围仍有限，尚不能充 分发挥人的体力的最大潜能，而且由于变换不同齿数的主、从动链轮，因此还需要对过长的 链条进行张紧，这种过长的链条和变换链轮，都容易发生脱链故障，工作可靠性不高。
专利文献中公开的"无链条自行车伞轮驱动装置"(专利号为94237490.8)，它是采用 伞齿轮轮传动代替传统的链条传动，这种自行车虽然克服了链条传动方式工作不可靠的问题 ，并具有使用寿命长的优点，但它的传动比恒定，在满足低速行驶的同时不能有效提高自行 车的行驶速度。
中国专利公开的"自行车高低双速传动装置"(专利公告号为CN2163788Y),其结构 特征是在现有自行车的基础上增设齿轮组传动机构，即在链轮和飞轮之间的上部设置多组带 有大小齿轮及链条的变速传动装置，通过齿轮间的啮合及链条与链轮的啮合传递动力以及增 、减速度。该类传动装置结构复杂，采用多组齿轮变速磨擦阻力大、磨损严重，因而传动效 率较低；受力较大时，还常常受到链条滑移到低级传动比齿轮，甚至脱落的困扰，使得传动 可靠性大大降低；而且其调速范围窄，不能适应现代交通工具的多速、高速的调节要求。
发明内容
本实用新型所提供的调速无链自行车，它所要解决的问题是现有的调速无链自行车结构 复杂、机构传动效率低和调速范围小的的问题。
为了解决上述目的，本实用新型采用的方案是这种齿轮调速无链自行车，它具有与脚蹬 曲柄连接的中轴和装在车架上的车轮所述中轴为一个多级传动变速箱的动力输入轴，该多级 传动变速箱的输出轴通过齿轮传动装置和超越离合器与所述车轮连接。
上述多级传动变速箱可以做成至少有两级传动为可变传动比的变速传动，上述多级传动 变速箱的变速传动可以由常啮合的齿轮组和可离合的换档齿轮组构成；其中常啮合齿轮组由 一个固联齿轮与一个滑动齿轮构成；其中可离合的换档齿轮组由一个与换档拨叉连接的滑移 齿轮和一个固联齿轮构成；所述的滑移齿轮和与其同轴安装的常啮合齿轮组的齿轮的对应面 上均设有牙嵌式离合器的离合部。上述多级传动变速箱的变速传动还可以由一个与换档拨叉 连接的双联固联齿轮与两个用于与该双联齿轮啮合之的固联齿轮构成。上述多级传动变速箱 的多级变速还可以是有一级的变速传动由常啮合的齿轮组和可离合的换档齿轮组构成；其中 常啮合齿轮组由一个固联齿轮与一个滑动齿轮构成；其中可离合的换档齿轮组由一个与换档 拨叉连接的滑移齿轮和一个固联齿轮构成；所述的滑移齿轮和与其同轴安装的常啮合齿轮组 的齿轮的对应面上均设有牙嵌式离合器的离合部；另一级变速传动由一个与换档拨叉连接的 双联固联齿轮与两个用于与该双联齿轮啮合之的固联齿轮构成。上所述中轴上的主动齿轮到 连接到所述后轮上的齿轮传动机件最好均密封地装在外壳内，并在所述外壳内盛装有润滑机 油；上述多级传动变速箱的输出轴还可以装在车架的后叉管内，该输出轴两端齿轮联接最好 为圆弧齿的锥齿轮连接。
本申请所称的固联齿轮是指与其轴的连接是固定连接的齿轮，它不能相对于其中的轴转 动，也不能沿其中的轴作轴向滑动；本申请所称的滑动齿轮是指与其轴的连接是活动地装在 轴上的齿轮，它只能相对于其中的轴转动，不能沿其中的轴作轴向滑动；本申请所称的滑移 齿轮是指与其轴的连接是活动地装在轴上的齿轮，它不能相对于其中的轴转动，只能能沿其 中的轴作轴向滑动。
由于采用了上述方案本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果
1、 可靠性高。由于整个换档变速机构由齿轮传动来实现，因此，可以解决现有技术在 换档和运行过程中的脱链现象。
2、 传动速比调整范围宽。由于设置多级传动，并可在多级设置变速传动，因此具有传 动比调节范围大的特点，不仅可以轻松地起步行驶，而且仅以每分钟蹬踩40次的频率就可以 获得大于每小时60公里的速度传动比可范围可达1: L5 l: 13。
3、 采用变速箱结构与现有暴露在外的齿轮、链条传动方案相比，不仅可免受粉尘污染 ,还可以保持良好的润滑状态，因此具有摩擦阻力小、传递效率高。
4、 结构紧凑。多级传动变速箱的输出轴装在车架的后叉管内，该输出轴两端齿轮联接 为圆弧齿的伞齿轮连接的结构方案与现有在链轮和飞轮之间的上部设置多组带有大小齿轮及 链条的变速传动装置相比，大大縮小了变速机构的体积，不仅可以将变速箱设置在中轴上， 而且其体积还能够适应脚踩的习惯。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。 图2是本实用新型实施例中多级传动变速箱的结构示意图。 图3是本实用新型实施例中多级传动变速箱换档拨叉的位置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实例对本实用新型的结构作进一步详述
图l所述的调速无链自行车，它的车架、车轮、操纵机构等与普普通自行车相同，它与 脚蹬曲柄3连接的中轴4为多级传动变速箱5的动力输入轴，多级传动变速箱5的输出轴通过一 对园弧齿锥齿轮与装在后轮1上的超越离合器2连接。
图2、图3所示，本调速无链自行车的多级传动变速箱为三级传动，其中第一、二级传动 为可变传动比的变速传动，第三级传动为固定传动比的变速传动，其中
第一级传动由中轴4和中间轴13以及装在这两轴上的两对常啮合的齿轮组和一对可离合 的换档齿轮组等构成。其中由齿轮12和齿轮14构成的常啮合的齿轮组中，齿轮12与中轴4是 没有键的活动连接，齿轮14是通过键与中间轴13固定连接；同理，由齿轮10和齿轮9构成的 常啮合的齿轮组中，齿轮10与中轴4是没有键的活动连接，齿轮9是通过键与中间轴13固定连 接；由齿轮11和齿轮15构成的可离合的换档齿轮组中，齿轮15是通过键与中间轴13固定连接 ，齿轮11是通过花键与中轴4活动连接，齿轮11中设有滑槽与换档拨叉21连接，它的两侧设 有与齿轮10和齿轮12接合用的牙嵌式离合器的齿，齿轮10和齿轮12与齿轮11对应的一侧面也 设有接合用的牙嵌式离合器的齿。当换档拨叉21拨动齿轮11使之沿中轴4滑动至与齿轮15啮 合时，齿轮IO、 12仅在中轴4上空转，不传递动力，第一级传动由齿轮15与齿轮11承担，中 轴4输入的动力通过齿轮15与齿轮11传到中间轴13上，其传动比由该二齿轮的齿比决定；当 换档拨叉21拨动齿轮11使之沿中轴4滑动使齿轮11与齿轮15分离、齿轮11和齿轮10侧面的齿 接合时，齿轮12仅在中轴4上空转，第一级传动是中轴依次通过齿轮ll、齿轮IO、齿轮9将动 力传到中间轴13，其传动比由齿轮9和齿轮10的齿比决定；当换档拨叉21拨动齿轮11使之沿
中轴4滑动使齿轮11与齿轮15分离、齿轮11和齿轮12侧面的齿接合时，齿轮10仅在中轴4上空 转，第一级传动是中轴4依次通过齿轮11、齿轮12、齿轮14将动力传到中间轴13，其传动比 由齿轮12、齿轮14的齿比决定。
第二级传动由中间轴13和中间轴16以及装在这两轴上的双联齿轮6和齿轮7、 8等构成。 双联齿轮6通过花键与中间轴16活动连接，齿轮7、 8通过平键与中间轴13固定连接。当换档 拨叉20拨动齿轮6沿中间轴16轴向滑动使之与齿轮8啮合时，第二级传动是从中间轴13将动力 依次通过齿轮8、双联齿轮6驱动中间轴16转动，其传动比由具轮8和又联齿轮6上的其中一齿 轮的齿比决定；当换档拨叉20拨动齿轮6沿中间轴16轴向滑动使之与齿轮7啮合时，第二级传 动是从中间轴13将动力依次通过齿轮7、双联齿轮6驱动中间轴16转动，其传动比由具轮7和 又联齿轮6上的其中一齿轮的齿比决定。
第三级传动由中间轴16、输出轴18和装在它们上的锥齿轮17、 19构成，其中锥齿轮17、 19上的齿为圆弧齿，其传动比由该两齿轮的齿比决定。
本调速无链自行车，通过换档拨叉20、 21所控制齿轮11和双联齿轮6在不同的位置，可 以获得6个档位的速比，从而可使本车动力传动的速比调整范围很宽。对于车轮直径为660mm 的自行车,在低速起步时不仅轻松，在高速行驶时仅以每分钟蹬踩40次的频率就可以获得大 于每小时60公里的速度。
权利要求1.一种调速无链自行车，它具有与脚蹬曲柄连接的中轴和装在车架上的车轮，其特征在于所述中轴为一个含多级传动变速箱的动力输入轴，该多级传动变速箱的输出轴通过齿轮传动装置和超越离合器与所述车轮连接。
专利摘要一种调速无链自行车，它的中轴为一个多级传动变速箱的动力输入轴，该多级传动变速箱的输出轴通过齿轮传动装置和超越离合器与所述车轮连接。与现有同类自行车相比，它可以解决现有调速无链自行车结构复杂、机构传动效率低和调速范围小的问题。
文档编号B62M11/00GK201009982SQ20072020005
公开日2008年1月23日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者冯志君, 李伯胜, 覃新宇 申请人:广西工学院