专利名称：自行车后轴内三速变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行车，特别涉及一种自行车后轴内三速变速器。
目前自行车变速器大致分为内变速器和外变速器两大类外变速器多采用多级链轮传动，其踏足上的牙轮、链条、链轮等的外露，经日晒雨淋后容易生锈、磨损，调速容易失灵、脱档，链条和链轮极易污染，杂物也易卷入其中，裙裤还易碰脏，整体占用空间大；内变速器占用空间小，传动组全密封，链条、链轮由链盒封闭，耐磨性高，使用寿命长，外形美观。但是，目前自行车后轴内变速器大多根据行星齿轮的差动原理进行变速，如采用往复移动牙嵌式结构，其变速困难，在静止状态和高速运行时不能及时变速，容易磨损，再启动时有空档、易发生危险，外形体积大。
本实用新型的目的是提供一种改进的自行车后轴内三速变速器，它以连体组件结构形式，全封闭，拆装方便。
本实用新型所述的一种自行车后轴内三速变速器包括链轮、链条和链盒，它由后轴齿辊组、行星齿轮组、内齿轮组、左棘轮组、外壳组和驱动组六大组件组成，形成三档变速；所述后轴齿辊组包括一后轴齿辊，以及一在后轴齿辊的中心处安装的中心齿轮，在后轴齿辊的右端两边分别设有可置放调速钢丝的凹槽，在后轴齿辊的二端分别设有螺纹，可由轧头螺母和拼母将变速器固定在其一定位置上；所述行星齿轮组包括一行星齿轴，四个在行星齿轮组的中间部位安装的行星齿轮，以及一对在行星齿轮组的左端安装的由棘爪销轴固定的棘爪，四个行星齿轮由行星齿轴固定，在行星齿轮组的右端的内径内设有棘齿槽，当行星齿轮组右端的棘爪撑在该棘齿槽内时可使行星齿轮组转动，行星齿轮组左端的棘爪的张开或闭合由棘爪弹簧控制；所述内齿轮组包括一在左端安装的内齿轮，以及一对在右端所设两边棘爪槽内安装的棘爪，在内齿轮组的中间设有棘齿槽，棘爪由销轴固定，并由棘爪弹簧使其张开或闭合；
所述左棘轮组包括棘轮，在左棘轮组的右端的内、外径上分别设有内、外棘齿槽，在左棘轮组的左端中心孔内设有放置钢丸的钢丸槽，钢丸槽上安装防尘套；所述外壳组的左、右二端分别紧固有可安装自行车钢丝的辐条花盘，在外壳组中的内壁设有棘齿槽，在外壳组的左端设有棘齿，该棘齿可嵌入左棘轮组的外棘齿槽内，使外壳组和左棘轮组连接在一起，同时便于拆装，在外壳组的右端内壁设有放置钢丸的钢丸槽；所述驱动组包括二对在左端安装的由销轴固定的棘爪，棘爪弹簧控制棘爪的张开或闭合，驱动组的右端装有由卡簧固定的链轮，驱动组的右端中心孔内设有放置钢丸的钢丸槽，钢丸槽上安装防尘套，驱动组的中心部位设有径向槽孔并装有第一调速套，内孔中装有第二调速套，由调速联杆连接，以控制驱动组上的棘爪和内齿轮组上的棘爪的张开或闭合，第一调速套和第二调速套的移动位置由后轴齿辊上的调速钢丝钩在第二调速套的凹槽内进行控制，使变速器变速。
本实用新型具有下列优点1．外形体积小，重量轻，全封闭，不易污染，使用寿命长。
2．连体组件结构形式，连体组件强度高，不易损坏，结构紧凑，各连体组件同心转动，不易磨损。
3．当运转时，驱动组和行星齿轮组或内齿轮组，以及棘爪、棘齿槽、第一调速套和第二调速套在慢、中、快三档时是一起旋转，故磨损极微，而主要重力磨擦则在齿轮上，如内齿轮、行星齿轮和中心齿轮。驱动组上的第一调速套和第二调速套以及棘爪都与驱动组连体，并在驱动组上可以滑动，磨损微小。
4．第一调速套和第二调速套由调速联杆连接，调速方便、迅速、轻巧、无空档。本实用新型采用推拉式调速钢丝，第二调速套可在调速钢丝上跟随驱动组旋转，第二调速套与调速钢丝之间只有轻微摩擦。
5．后轴齿辊组的中心齿轮的右端两边所设调速钢丝的凹槽，加工时比轴心打孔、铣轴径向槽孔简便，增强了轴的强度。另外，六大连体组件加工简单，制造方便，结构牢固，承载力大。
6．拆装方便，六大连体组件都是套入式定位结构，组装工艺简单，成本低。
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
图1是一种自行车后轴内三速变速器的结构示意图。
图2是上述变速器中后轴齿辊组的结构示意图。
图3是
图1所示的A-A剖视图。
图4是
图1所示的B-B剖视图。
参看
图1至图4，一种自行车后轴内三速变速器包括链轮、链条和链盒，它由后轴齿辊组1、行星齿轮组2、内齿轮组3、左棘轮组4、外壳组5和驱动组6等六大组件组成，形成三档变速。
后轴齿辊组1包括一后轴齿辊7，以及一在后轴齿辊7的中心处安装的中心齿轮8。在后轴齿辊7的右端两边分别设有可置放调速钢丝9的凹槽10。在后轴齿辊7的二端分别设有螺纹11，可由轧头螺母12和拼母13将变速器固定在后轴齿辊7的一定位置上。
行星齿轮组2包括一行星齿轴14，四个在行星齿轮组2的中间部位安装的行星齿轮15，以及一对在行星齿轮组2的左端安装的由棘爪销轴16固定的棘爪17。四个行星齿轮15由行星齿轴14固定，行星齿轮15可随意转动。在行星齿轮组2的右端的内径内设有棘齿槽18，当行星齿轮组2右端的棘爪19撑在该棘齿槽18内时可使行星齿轮组2转动。行星齿轮组2左端的棘爪17的张开或闭合由棘爪弹簧20控制。
内齿轮组3包括一在左端安装的内齿轮21，以及一对在右端所设两边棘爪槽内安装的棘爪22。在内齿轮组3的中间设有棘齿槽23。棘爪22由销轴24固定，并由棘爪弹簧20使其张开或闭合。
左棘轮组4包括棘轮。在左棘轮组4的右端的内、外径上分别设有内、外棘齿槽25、26。在左棘轮组4的左端中心孔内设有放置钢丸27的钢丸槽28，钢丸槽28上安装防尘套29。
外壳组5的左、右二端分别紧固安装可装自行车钢丝的辐条花盘30。在外壳组5中的内壁设有棘齿槽31。在外壳组5的左端设有棘齿32，该棘齿32可嵌入左棘轮组4的外棘齿槽26内，使外壳组5和左棘轮组4连接在一起，同时便于拆装。在外壳组5的右端内壁设有放置钢丸33的钢丸槽34。
驱动组6包括二对在左端安装的由销轴35固定的棘爪19、36，棘爪弹簧20控制棘爪19、36的张开或闭合。驱动组6的右端安装由卡簧37固定的链轮38。驱动组6的右端中心孔内设有放置钢丸39的钢丸槽40。钢丸槽40上安装防尘套41。驱动组6的中心部位设有径向槽孔并安装第一调速套42，内孔中安装第二调速套43，由调速联杆44连接，以控制驱动组6上的棘爪19和内齿轮组3上的棘爪22的张开或闭合。第一调速套42和第二调速套43的移动位置由后轴齿辊7上的调速钢丝9钩在第二调速套43的凹槽内进行控制，使变速器以慢、中、快三档变速。
当慢档时，棘爪36撑在内齿轮组3上的棘齿槽23内，驱动组6与内齿轮组3一起同速转动，是相对静止的状况，而内齿轮组3上的棘爪22被第一调速套42闭合，同样棘爪19被第二调速套43闭合，因此棘爪19、22与第一调速套42和第二调速套43之间无转动摩擦。
当中档时，驱动组6上的棘爪36仍撑在内齿轮组3上的棘齿槽23内，而棘爪22撑在外壳组5上的棘齿槽31内，因此驱动组6与内齿轮组3、外壳组5一起转动，而棘爪36、22、19与第一调速套42和第二调速套43之间无转动摩擦。
当快档时，驱动组6上的棘爪36撑在行星齿轮组2右端的棘齿槽18内，驱动组6与行星齿轮组2一起同速转动，而内齿轮组3上的棘爪22撑在外壳组5上的棘齿槽31内，因此内齿轮组3与外壳组5一起同速转动，棘爪19、22与第一调速套42和第二调速套43之间无转动摩擦。
本实用新型的运转过程如下当动力输给链条带动链轮38向前转动时，驱动组6也向前转动，此时第一调速套42和第二调速套43的位置使棘爪22、19闭合而不起作用，只有当棘爪36永久撑在棘齿槽23内时，才使内齿轮组3与驱动组6同速转动。由于内齿轮21与行星齿轮15相啮合，行星齿轮15又与后轴齿辊1上的中心齿轮8啮合，故围绕中心齿轮8旋转，同时棘爪17永久撑在内棘齿槽25中，带动了左棘轮组4和外壳组5的转动。也就是说，当驱动组6转动时，将动力输入给内齿轮组3，而行星齿轮组2输出动力使外壳组5转动，此时的比速为慢速，即0.75减速。
当自行车车把上的操纵器将调速钢丝9往外拉动时，改变了第一调速套42和第二调速套43的原来位置，此时驱动组6上的棘爪36仍撑在棘齿槽23内，而棘爪22被第一调速套42打开而撑在棘齿槽31内，因此驱动组6转动时带动了内齿轮组3和外壳组5的转动。也就是说，当驱动组6转动时，将动力输入给内齿轮组3和外壳组5转动，这时的比速为中速，即1倍同速。
如上所述，当驱动组6转动时，带动了内齿轮组3的转动，因内齿轮21又带动了行星齿轮组2的转动，而棘爪17传力于内棘齿槽25，使左棘轮组4和外壳组5转动，这时为慢速(0.75倍)，慢于中速档而不起作用。
当操纵器再把调速钢丝9再一次拉出时，第一调速套42和第二调速套43又一次改变了位置，使棘爪19打开而撑在棘齿槽18内。因此当驱动组6转动时，行星齿轮组2带动了内齿轮组3的转动，而棘爪22撑在棘齿槽31内使外壳组5转动。也就是说，当驱动组6转动时，将动力输入给行星齿轮组3，而内齿轮组3输出动力使外壳组5转动，此时的比速为快速，即1.33倍增速。
如上所述，当驱动组6转动时，使行星齿轮组2转动，由于棘爪17永久撑在内棘齿槽25内会带动外壳组5转动，此时的比速是1∶1倍，故中速档远远慢于快速的转速，因此棘爪17打滑而不起作用。
权利要求1．一种自行车后轴内三速变速器，它包括链轮、链条和链盒，其特征在于，它由后轴齿辊组、行星齿轮组、内齿轮组、左棘轮组、外壳组和驱动组六大组件组成，形成三档变速；所述后轴齿辊组包括一后轴齿辊，以及一在后轴齿辊的中心处安装的中心齿轮，在后轴齿辊的右端两边分别设有可置放调速钢丝的凹槽，在后轴齿辊的二端分别设有螺纹，可由轧头螺母和拼母将变速器固定在其一定位置上；所述行星齿轮组包括一行星齿轴，四个在行星齿轮组的中间部位安装的行星齿轮，以及一对在行星齿轮组的左端安装的由棘爪销轴固定的棘爪，四个行星齿轮由行星齿轴固定，在行星齿轮组的右端的内径内设有棘齿槽，当行星齿轮组右端的棘爪撑在该棘齿槽内时可使行星齿轮组转动，行星齿轮组左端的棘爪的张开或闭合由棘爪弹簧控制；所述内齿轮组包括一在左端安装的内齿轮，以及一对在右端所设两边棘爪槽内安装的棘爪，在内齿轮组的中间设有棘齿槽，棘爪由销轴固定，并由棘爪弹簧使其张开或闭合；所述左棘轮组包括棘轮，在左棘轮组的右端的内、外径上分别设有内、外棘齿槽，在左棘轮组的左端中心孔内设有放置钢丸的钢丸槽，钢丸槽上安装防尘套；所述外壳组的左、右二端分别紧固有可安装自行车钢丝的辐条花盘，在外壳组中的内壁设有棘齿槽，在外壳组的左端设有棘齿，该棘齿可嵌入左棘轮组的外棘齿槽内，使外壳组和左棘轮组连接在一起，同时便于拆装，在外壳组的右端内壁设有放置钢丸的钢丸槽；所述驱动组包括二对在左端安装的由销轴固定的棘爪，棘爪弹簧控制棘爪的张开或闭合，驱动组的右端装有由卡簧固定的链轮，驱动组的右端中心孔内设有放置钢丸的钢丸槽，钢丸槽上安装防尘套，驱动组的中心部位设有径向槽孔并装有第一调速套，内孔中装有第二调速套，由调速联杆连接，以控制驱动组上的棘爪和内齿轮组上的棘爪的张开或闭合，第一调速套和第二调速套的移动位置由后轴齿辊上的调速钢丝钩在第二调速套的凹槽内进行控制，使变速器变速。
专利摘要本实用新型由后轴齿辊组、行星齿轮组、内齿轮组、左棘轮组、外壳组和驱动组六大组件组成,形成三档变速。后轴齿辊组包括一后轴齿辊,以及一在后轴齿辊的中心处安装的中心齿轮。行星齿轮组包括一行星齿轴,四个在行星齿轮组的中间部位安装的行星齿轮,以及一对在行星齿轮组的左端安装的由棘爪销轴固定的棘爪。当动力由链轮带动驱动组转动时,由棘爪19、36的张开或闭合传力及调速套的移动位置将动力变换输入给内齿轮组或行星齿轮组,再由棘爪22、17的张开或闭合传力输出动力给左棘轮组和外壳组转动,因而产生了不同的转速。
文档编号B62M11/00GK2317165SQ9822321
公开日1999年5月5日 申请日期1998年2月12日 优先权日1998年2月12日
发明者全世昌 申请人:全世昌