专利名称：自行车三级变速中轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车三级变速中轴，特别适用于自行车、三轮车中轴内变三速轴，属于交通运输领域。
目前我国生产与使用的外变速自行车，一般设计为轻便型，它的工作原理是采用交换不同齿数的链轮来实现速比要求，这种装置对钢材质量和热处理等工艺要求较高，而且过多次数的变速交换，会降低自行车的使用寿命，并且链轮、链条无法采用全封闭技术。为此中国专利CN2100354U公开一种三速自行车变速中轴，它由套装着输出轮、主三档轮、花键轮的中轴，固定有传递轮、付三档轮、付一档轮的付轴，换档框和踏板等操作机构三部分构成。其缺点是换档方式采用凸销与孔的接合，而车子在运动中，凸销与孔的结合需要一定的时间，这样必然会影响换档速度，尤其是在爬坡过程中换档，会直接影响自行车的惯性。另外换档置换需在各部齿轮转动中完成，采用凸销与孔、花键与花键套的接合方式，操作不当时，将会损坏自行车部件而降低其使用寿命。
本实用新型的目的是在于克服上述现有技术的不足之处提供一种耐久性能好，抗扭矩能力强、设计合理的自行车三级变速中轴。
本实用新型的目的是这样实现的在现有的自行车五通的位置上，设有变速箱体，变速箱体内设有中轴和付轴，付轴位于中轴的后部。自行车的主轮盘与输出轮紧配合，轴碗与箱体相连接，连体齿轮与中轴横向滑动配合，主动轮紧固在中轴上与付轴上的棘轮相啮合。滑键套配合于付轴上，负轴左右两端设有负轴定位紧固架，左侧设有回位弹簧、三爪档位拨架；滑键套上设有棘轮(18)，棘轮(18)与中轴上的主动轮相啮合与棘轮(20)相配合，棘轮(23)与棘轮(25)相配合，棘轮(25)与连体齿轮相啮合，棘轮(28)与棘轮(29)相配合，棘轮(29)与连体齿轮相啮合。为了确保换档调速，棘轮(18)与(20)之间设有回位弹簧片(19)，棘轮(20)与(23)之间设有控位卡圈(21)及控位弹簧片(22)，棘轮(23)与(25)之间设有回位弹簧片(24)，棘轮(25)与(28)之间设有控位卡圈(26)、回位弹簧片(27)，棘轮(29)的后端设有止推抗摩垫(30)。为了使本装置成为一个有机润滑全封闭的内变速机构，本实用新型的箱体的表面上设有润滑油注入孔、油面孔、维修清洗排污孔及档位拨杆线固定架。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到自行车设有加大的轴碗。为了实现棘齿的有效啮合，棘齿的角度为3－5°，本实用新型的传动总比数为一级189，二级12.52，三级13.15。
附图的图面说明
图1为本实用新型的左视示意图。
图2为本实用新型的整体结构示意图。
图3为本实用新型的棘轮正视示意图。
图4为本实用新型棘轮的棘齿示意图。
下面结合(附图)实施例详述本实用新型。
本实用新型的实施例改变加大现有自行车“五通”的外型形状，使之成为一个变速箱体(34)，箱体(34)采用冲压焊接机械加工而成，呈椭园流线型。本实用新型变速形式为齿轮三级变速，齿轮总数为10个，模数为1.25，轴数为两轴即中轴(1)和付轴(31)。传动总比数(自行车主轮盘到飞轮的比数以4819牙计算)一级为189，二级为12.52，三级为13.15。变速箱体(34)上有油面孔(35)，维修清洗排污孔(36)，档位拨架穿入孔(37)，此孔为三孔，付轴定位紧固架(32)和(13)档位拨架回位弹簧座孔(39)，付轴定位紧固架锁母(40)，档位拨杆拉线固定架(42)，润滑油注入孔(41)。主动轮(9)采用滑键式过应配合于中轴(1)上，主动轮(9)与付轴滑键套上的棘轮(18)相啮合，付轴(31)上的全部棘轮和其它零部件先装置于滑键套(17)上，然后从变速箱(34)的右侧大孔中装入移至后侧位置，再把付轴(31)从变速箱左侧装入用负轴定位紧固架(13)将付轴紧固并用锁母(16)锁紧。主轮盘(3)先装置于连体输出齿轮(33)上，然后将连体输出齿轮(33)装配于中轴(1)，再从变速箱右侧装入，用左侧轴嘴(11)进行配合调整。
本实用新型的工作原理是自行车运动时，中轴(1)上的主动轮(9)把力传给付轴上的棘轮(18)，通过安装在自行车车把上的档位控制手把，经钢丝拉线和档位拨杆(未视出)经三爪档位拨架(15)对付轴上的几个棘轮、棘齿的不同啮合状态进行控制，然后在把力分别传到置于中轴上的连体输出齿轮(33)上，自行车的主轮盘(3)装配于连体输出齿轮(33)右侧一端，主轮盘与中轴呈分离状态，主轮盘通过齿轮箱内齿轮的变速，输出与中轴不同的转速。本实用新型是在保持现有自行车车架的前提下结合其它设计的优点进行的，不采用轴承配合仍采用传统的右侧轴嘴(2)、左侧轴嘴(11)、加大轴碗(4)、中轴左侧轴碗(10)和散珠粒配合，并用中轴左侧锁母(12)将它们紧固。付轴(31)位于中轴(1)的后方，付轴(31)上有与其滑动配合的滑健套(17)，付轴(31)上的全部齿轮及其它零件均与滑健套(17)配合。自行车旋转时，全部齿轮外齿都处在啮合状态，靠不同齿轮的相互啮合，造成不同的旋转速度，在利用付轴(31)上的几个棘轮和棘齿(43)的相互啮合与分离进行档位置换。棘轮(20)、(25)、(29)采用与滑健套(17)外径呈无内齿可纵向滑动配合，棘轮(18)、(23)、(28)采用与滑健套(17)呈有内齿可纵向滑动配合。档位置换靠自行车手把上的变速手把及档位拨杆螺丝孔与挡位拨杆钢丝拉线固定架之间的档位拨杆来实现。向内控制由档位拨架(15)来实现，向外控制由回位弹簧(14)来实现。为了准确实现档位置换，本实用新型的回位弹簧片及控位弹簧片采用不同厚度的不同弹力的钢片制成。回位弹簧片的弹力大小关系为(19)＞(22)＞(24)。在提速过程中，三爪档位拨架(15)向箱体右侧移动，推动棘轮(18)，棘轮(23)与(25)两侧棘齿相啮合，此状态为中速档位状态，提入高速档时，由三爪档位拨架(15)继续向箱体右侧移动，使棘轮(18)与(20)侧向棘齿相啮合来实现。本实用新型的低速档设计不受档位拨架的控制，低速棘轮(28)与(29)的棘齿长期处在啮合预备工作状态，中速档时，因连体输出齿轮(33)上的齿轮(6)的齿数多于实际工作状态中齿轮(7)的齿数，造成空套，在付轴(31)上棘轮(29)大于棘轮(28)的转速，这样棘轮(29)将棘轮(28)一次次向齿轮箱左侧推出并保持降速的工作状态。本实用新型将中速档改为高速档或将低速档改为中速档的同时，也就是在上一级两棘轮棘齿没有啮合的同时下一级两棘轮棘齿保持工作状态，只有在上一级两棘轮相互啮合后，下一级两齿轮才退出工作状态，并保持预备降速工作状态。为了增大棘齿间的啮合能力，棘齿加工成3－5°的角度。
相比现有技术，本实用新型具有以下优点1、设计合理，使用寿命长。
2、三档变速，应用范围广泛。
3、结构简单，造价低廉。
权利要求1.一种自行车三级变速中轴，包括中轴、轴碗、左右轴嘴，其特征在于a、在现有的自行车五通的位置上，设有变速箱体(34)，变速箱体内设有中轴(1)、付轴(31)；b、主轮盘(3)与输出轮(33)紧配合，轴碗(4)、(10)与箱体(34)相连接，连体齿轮(6)、(7)、(8)与中轴(1)横向滑动配合，主动轮(9)过应配合于中轴(1)上与付轴(31)上的棘轮(18)相啮合；c、滑健套(17)配合于付轴(31)上，付轴左右两端设有付轴定位紧固架(32)、(13)，左侧设有回位弹簧(14)、三爪档位拨架(15)；滑健套(17)上设有棘轮(18)、(20)、(23)、(25)、(28)、(29)，棘轮(18)与中轴上的主动轮(9)相啮合与棘轮(20)相配合，棘轮(23)与棘轮(25)相配合，棘轮(25)与连体齿轮相啮合，棘轮(28)与棘轮(29)相配合，棘轮(29)与连体齿轮相啮合；d、棘轮(18)、(20)之间设有回位弹簧片(19)，棘轮(20)与(23)之间设有控位卡圈(21)及控位弹簧片(22)，棘轮(23)与(25)之间设有回位弹簧片，棘轮(25)与(28)之间设有控位卡圈(26)，回位弹簧片(27)，棘轮(29)的后端设有止推抗摩垫(30)；e、箱体(34)的表面上设有润滑油注入孔(41)、油面孔(35)、维修清洗排污孔(36)及档位拨杆线固定架(42)。
2.根据权利要求1所述的自行车三级变速中轴，其特征在于自行车设有加大轴碗(4)。
3.根据权利要求1所述的自行车三级变速中轴，其特征在于各棘轮棘齿的角度为3－5°。
4.根据权利要求1所述的自行车三级变速中轴，其特征在于传动总比数为一级189，二级12.52，三级13.15。
专利摘要本实用新型公开了一种自行车三级变速中轴，在现有自行车五通的位置上，安装一变速箱，变速箱内有中轴和副轴，副轴安装在中轴的后方，主轮盘与中轴相配合，主动轮过盈配合于中轴上与副轴上的棘轮(18)相啮合，滑键套配合于副轴上，上面有棘轮共三组，各组棘轮根据运动状态相啮合与配合。三爪挡位拨架设置在副轴的一端，挡位拨杆线由此穿过箱体至自行车手把上，从而实现三级变速。
文档编号B62M11/00GK2145753SQ9222486
公开日1993年11月10日 申请日期1992年6月12日 优先权日1992年6月12日
发明者王永和 申请人:王永和