專利名稱：自行車變速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種腳踏車的變速裝置。
一般腳踏車的變速裝置，其操作變速的方式，是利用鏈條在車身踏軸的踏齒輪與后輪的鏈齒組之間上、下跳動，用以可更換前后不同大小齒徑的鏈齒，來達到可變速的效果。這種眾所周知的變速方式，有如下幾項不足之處1.市面上雖有十檔變速以上的腳踏車產品，變速檔雖多，可是相鄰的檔速差異性并不大；以實用的觀點來說，如機動車最多也不過五檔變速左右而已，實在不需要這么多檔數(shù)，而是應該加大檔數(shù)間的差異，來減少檔數(shù)才對；但因采用鏈條跳動變速方式，若僅選用幾個實用的鏈輪組，則會因齒輪徑大小差別太大，造成鏈條橫越跳動困難，而發(fā)生變速不確實的現(xiàn)象。
2.騎乘者很難在行駛中清楚的知道正處于何檔速，即使從外觀上或感覺上都難以判別。
3.鏈條鏈輪組之間的橫越跳動，是很容易產生嚴重的摩擦及脫鏈現(xiàn)象。例如從最低速變換到最高速，鏈條則至少且必需越過其間的三個鏈齒輪，如此的狀況很容易造成鏈條在齒面上重力磨損現(xiàn)象。
4.行駛中常有噪音現(xiàn)象，其原因是相鄰鏈輪太接近，使得撥動鏈條變速后，常因稍有偏離造成雖已完成變速，但鏈條處于所接觸鏈齒輪的側面，而與相鄰鏈齒輪相互摩擦而發(fā)出噪音。
綜上所述及生活上觀察，發(fā)現(xiàn)事實上現(xiàn)有自行車變速功能，除非真正爬坡或高速行駛時才采用高、低變速，其余變速經常備而不用。就實際使用狀況考察及研究得知，一般自行車騎車所須的變速歸納起來，大致只須具備起動(爬坡)、低正常(逆風載重)、高正常(順風)及高速等四個擋位變速，便可滿足一般者的要求。
本實用新型的目的就是為了讓自行車的變速功能更具有實用性，而設計一種可在變速齒輪組與輸出齒輪組的間位中，先操作呈空檔后，再換入所欲想的擋位的自行車變速裝置。
圖示簡要說明


圖1為本實用新型組裝自行車上的示意圖。
圖2為本實用新型變速裝置的組合剖視示意圖。
圖3為本實用新型變速裝置的組裝示意圖。
圖4為本實用新型換檔軸組的分解示意圖。
圖5為本實用新型變速齒輪組、輸出齒輪組及換檔軸組的分解示意圖。
圖6為本實用新型手柄組的分解示意圖。
圖7為本實用新型手柄組的組合示意圖。
圖8為本實用新型操作變檔的簡易示意圖。
現(xiàn)就圖示詳述本實用新型的特征及功效。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的如
圖1、2、3所示，本實用新型變速裝置由一變速齒輪組(1)、一輸出齒輪組(2)、一換檔軸組(3)、一可操作換檔軸組動作的手柄組(4)及若干連絡于其間的齒輪組成，變速齒輪組(1)及輸出齒輪組(2)及換檔軸組(3)，可組合在一結構板(7)上，再將結構板(7)組裝在自行車的三角架(5)本體處，并介于左右踏柄(6)之間；參閱圖(4)并配合圖2可知，其特征在于換檔軸組(3)的結構包含有一外軸筒(31)，其壁面適當處設有對稱性的兩銷槽(311)，憑借兩軸承(312)將其組合在結構板(7)上，呈可自由旋轉狀態(tài)，其一端固接有一左齒帽(313)，其中段可供變速齒輪組(1)活設定位；一內軸筒(32)，其壁面適當處設有一承座槽(321)，在對稱承座槽(321)的壁面設有一銷槽(322)，其筒一端設有兩銷柱組合孔(323)；一承座(33)，其下緣具有一嵌塊(331)，其兩側面各形成一導槽(332)，可供兩導板(34)活設于其內，其中央頂部設有一開放式的容置空間(333)；兩導板(34)，是嵌入承座(33)的導槽(332)內，受承座(33)的限制而不可脫離，并受承座(33)的引導而前后滑移，每導板(34)的內壁面設有一斜狀槽(341)，及一銷柱組合孔(342)；一檔銷(35)，其兩側壁面對稱的各設有一斜凸沿(351)，當其置入承座(33)中央頂部開放式的容置空間(333)后，可憑借該斜凸沿(351)去嵌入兩導板(34)的斜狀槽(341)內，尋得定位；兩轉子(36)，其前端沿各突設有對稱性的銷柱(361)，并用其中的一轉子(36A)的銷柱(361)去組合于兩導板(34)的銷柱組合孔(342)，用另一轉子(36B)的銷柱(361)去組合于內軸筒(32)的銷柱組合孔(323)，當兩轉子(36)通過內軸筒(32)的兩端套入時，兩拉伸彈簧(362)是可橫在其兩銷柱(361)之間，另兩轉子(36)各設有一軸承(363)；兩線套固定座(37)，是憑借兩個軸承(374)而分別套設于內軸筒(32)及外軸筒(31)端側，其內各穿設有一空檔線(371)及一換檔線(372)，而空檔線(371)及換檔線(372)的末端各設有一兩片式的線夾(373)，而線夾(373)是可分別夾固在轉子(36)的軸承(363)處；一壓縮彈簧(38)，設置于內軸筒與外軸筒之間，在內軸筒(32)欲置入外軸筒(31)內組裝之前，須先將其置入其間，其功能是在拉動內軸筒(32)位移至所需檔位的變速齒輪處時提供給內軸筒(32)反向走位的作用。
參閱圖5并配合圖2可知，四個變速齒輪組(11)、(12)、(13)、(14)的輪軸心孔是各具有等分四角的四個檔銷槽(15)；當四個變速齒輪(11)、(12)、(13)、(14)欲活設于換檔軸組(3)的外軸筒(31)中段定位時，其間各類設有一墊圈(16)；四個輸出齒輪(21)、(22)、(23)、(24)是呈同軸一體狀態(tài)，可憑借軸承(25)而活設在結構板(7)上；由圖2所示可知，換檔軸組(3)是利用軸承(312)來活設在結構板(7)上；而輸出齒輪組(2)也是利用軸承(25)來活設在結構板(7)上；變速齒輪組(1)又是活設在換檔軸組(3)的外軸筒(31)中段位置上；因此變速齒輪組(1)是可與輸出齒輪組(2)相互嚙合，又因結構板(7)是以足夠的強度固設在自行車的三角架(5)本體處，并介于兩踏柄(6)之間，當在左踏板(6A)上固設有一踏齒輪(61)時，該踏齒輪(61)去嚙合一以軸承活設于輸出齒輪組(2)的軸心上的被動輪(26)，而被動輪(26)再同一固設在換檔軸組(3)上的左齒帽(313)嚙合；另在輸出齒輪組(2)的軸心另一端固設一從動輪(27)，而該從動輪(27)再嚙合于右踏板(6B)上活設的鏈齒輪(62)，該鏈齒輪(62)又固設有一齒盤(621)，齒盤(621)與后鏈齒輪(63)之間盤繞有一鏈條(64)，總體構成本實用新型的變速裝置；參閱圖6、圖7并配合
圖1可知，手柄組(4)的結構為一換檔手柄(41)，其頂端橫設有一握把(411)，在靠近頂端的適當處設有一長型滑槽(412)，靠近底端處設置有一組合孔(413)，一固設換檔線的結合孔(414)，及一空檔線設置孔(415)；一空檔手柄(42)，其頂端橫設有一握把(421)，憑借一插銷(422)，將其活設在換檔手柄(41)靠近頂端適當處；一空檔滑塊(43)，是置入于換檔手柄(41)的長型滑槽(412)內，通過頂端與空檔手柄(42)活接而成為一體，其一端面突設有一嵌塊(431)；一結合板(44)，固設在空檔滑塊(43)的一面，其目的在于可限制空檔滑塊(43)只能恒位在換檔手柄(41)的長型滑槽(412)內自由上下滑動；一拉伸彈簧(45)，兩端分別與結合板(44)、換檔手柄(41)相連結，提供給空檔滑塊(43)以回拉力；一架體(46)，可供一弧狀檔位識別座(461)組裝定位在其上，該檔位識別座(461)上設有四個檔位嵌制槽(462)；另換擋手柄(41)采取活設的方式組裝在架體(46)上(如圖7所示)，最后再將架體(46)裝設在自行車的三角架(5)本體上(如
圖1所示)；變速齒輪組(1)的各齒輪軸心孔為具有等分四角的四個檔銷槽結構，活設在換檔軸組(3)的中段，再將換檔軸組(3)活設在結構板(7)上，并與也活設在結構板(7)上的輸出齒輪組(2)相互嚙合，構成一種可通過手柄組(4)操作變檔的自行車變速裝置。
由圖7及圖2所示，在正常狀態(tài)時換檔軸組(3)的檔銷(35)是突伸在內、外軸筒(32)、(31)的銷槽(322)、(311)，并可嵌制入任何變速齒輪的檔銷槽(15)內；當欲更換檔位(變速)，只要將手指同時握在空檔手柄(42)及換檔手柄(41)的握把(411)、(421)上，而施力上拉空檔手柄(42)，來帶動空檔滑塊(43)向上位移，空檔滑塊(43)向上位移，便可連動與其固定的結合板(44)同步上移，而拉動空檔線(371)(此時橫跨在結合板(44)與換檔手柄(41)之間的拉伸彈簧(45)便可被拉伸，從而可提供結合板(44)歸位的回復力)，空檔線(371)被拉動，便可憑借其末端的線夾(373)來轉動換檔軸組(3)內的轉子(36A)后退，轉子(36A)后退便可同步拉動與之固定的導板(34)，在承座(33)的導槽(332)內受其限制而只能做直線移動，當導板(34)移動時，便可利用其斜狀槽(341)去配合檔頭(35)的斜凸沿(351)的嵌套關系，而使檔銷(35)可滑入承座(33)的容置空間(333)內(即縮入內、外軸筒(31)、(32)，脫離嵌制變速齒輪組(1)的檔銷槽(15))，此時換檔軸組(3)便可呈空檔狀態(tài)；即換檔軸組(3)可任意的滑動去選擇所欲想的檔位。此時，如果扳動換檔手柄(41)，便可拉動換檔線(372)，而換檔線(372)的拉動，使可透過末端設置的線夾(373)，再憑借線夾(373)夾固轉子(36B)的軸承(363)處的關系，而同步拉動轉子(36B)位移，轉子(36B)位移，便可透過其銷柱(361)插設在內軸筒32的銷柱組合孔(323)的關系，而拉動內軸筒(32)位移至所須檔位的變速齒輪處，此時裝設在內軸筒(32)與外軸筒(31)間的壓縮彈簧(38)，是呈被壓縮狀態(tài)，可提供給內軸筒(32)以反向走位的動力；同時將手指移離握把(411)、(421)，此時靠拉伸彈簧(45)的回復拉力，便可拉回空檔滑塊(43)，空檔滑塊(43)被拉回，其嵌塊(431)便可嵌入檔位識別座(461)的檔位嵌制槽(462)內，恒保持在該檔位位置，此動作的同時空檔線(371)便可被拉回，帶使轉子(36A)回復原勢，轉子(36A)回復原勢，便可帶動檔銷(35)回到突伸在內、外軸筒(31)、(32)狀態(tài)；去嵌制于變速齒輪組(1)的檔銷槽(15)處。
簡單地說，就是拉動空檔手柄(42)，可帶動檔銷(35)縮入換檔軸組(3)的內部，使檔銷(35)不再嵌制變速齒輪組(1)的檔銷槽(15)，形成空檔狀態(tài)；如果扳動換檔手柄(41)，便可拉動換檔線(372)帶動內軸筒(32)位移至所須檔位的變速齒輪處，檔銷(35)嵌入所須的變速齒軸組(1)的檔銷槽(15)時，完成檔位變換的定位，如圖(8)簡易操作圖所示。
本實用新型的動力傳輸方式為當踏動踏柄(6)旋轉，其扭力便可透過踏齒輪(61)，帶動與之嚙合的被動輪(26)同步旋轉，又因被動輪(26)是通過軸承活設在輸出齒輪組(2)的軸心，因此是不會連動輸出齒輪組(2)，可在其內自由轉動將其旋動力傳送給與之嚙合的左齒帽(313)帶動換檔軸組(3)同步轉動，換檔軸組(3)的轉動則通過檔銷(35)的嵌制功能帶動變速齒輪同步旋轉，該旋轉的變速齒輪便可嚙動與其嚙合的輸出齒輪，將動力通過固設在其同軸心的從動輪(27)傳送給鏈齒輪(62)，再憑借齒盤(621)通過鏈條(64)，將變速后的動力傳給后輪的鏈齒輪(63)上，達到具有變速帶動車輪前進的功能。
權利要求一種自行車變速裝置，由一變速齒輪組(1)、一輸出齒輪組(2)、一換檔軸組(3)、一可操作換檔軸組動作的手柄組(4)及若干連絡于其間的齒輪組成，變速齒輪組(1)及輸出齒輪組(2)及換檔軸組(3)，可組合在一結構板(7)上，再將結構板(7)組裝在自行車的三角架(5)本體處，且介于左右踏柄6之間；其特征在于換檔軸組(3)的結構包含有一外軸筒(31)，其壁面適當處設有對稱性的兩銷槽(311)，憑借兩軸承(312)將其組合在結構板(7)上，其中段可供變速齒輪組1活設定位；一內軸筒(32)，其壁面適當處是設有一承座槽(321)，在對稱承座槽(321)的壁面設有一銷槽(322)；一承座(33)，其下緣具有一嵌塊(331)，其兩側面各形成一導槽(332)，其中央頂部設有一開放式的容置空間(333)；兩導板(34)，是嵌入承座(33)的導槽(332)內，每一導板(34)的內壁面設有一斜狀槽(341)，及一銷柱組合孔(342)；一檔銷(35)，其兩側壁面對稱的各設有一斜凸沿(351)；兩轉子(36)，其前端沿各突設有對稱性的銷柱(361)；兩線套固定座(37)，是憑借兩個軸承(374)而分別套設于內軸筒(32)及外軸筒(31)端側；一壓縮彈簧(38)，設置于內軸筒與外軸筒之間；手柄組(4)的結構為一換檔手柄(41)，在靠近頂端的適當處設有一長型滑槽(412)，靠近底端處設置有一組合孔(413)，一固設換檔線的結合孔(414)，及一空檔線設置孔(415)；一空檔手柄(42)，其頂端橫設有一握把(421)，憑借一插銷(422)，將其活設在換檔手柄(41)靠近頂端適當處；一空檔滑塊(43)，其一端面突設有一嵌塊(431)；一結合板(44)，固設在空檔滑塊(43)的一面；一拉伸彈簧(45)，兩端分別與結合板(44)、換檔手柄(41)相連結，提供給空檔滑塊(43)以回拉力；一架體(46)，可供一弧狀檔位識別座(461)組裝定位在其上，該檔位識別座(461)上設有四個檔位嵌制槽(462)；變速齒輪組(1)的各齒輪軸心孔為具有等分四角的四個檔銷槽(15)結構，活設在換檔軸組(3)的中段，再將換檔軸組(3)活設在結構板(7)上，并與也活設在結構板(7)上的輸出齒輪組(2)相互嚙合，構成一種可通過手柄組(4)操作變檔的自行車變速裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種自行車變速裝置，由一變速齒輪組、一輸出齒輪組、一換擋軸組、一可操作換擋軸組動作的手柄組及若干連絡于其間的齒輪組成，利用手柄組去操作空擋線及換擋線，使換擋軸組可卡制于所欲的擋位的變速齒輪與輸出齒輪間位，當踏動腳踏板帶動踏齒輪轉動時，將扭力傳至變速裝置中的變速齒輪組，再經由輸出齒輪，將動力傳至鏈齒輪，最后通過鏈條將動力傳至后鏈齒，從而達到變速帶動車輪前進的功能。
文檔編號B62M25/04GK2148024SQ9320001
公開日1993年12月1日 申請日期1993年1月7日 優(yōu)先權日1993年1月7日
發(fā)明者黃天佑, 羅正國 申請人:黃天佑, 羅正國