專利名稱:一種用于童成兩用自行車的可調速齒輪傳動裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及人們日用交通工具中一種用于童成兩用自行車的可調速齒輪傳動裝置。
現(xiàn)行自行車后驅動齒輪傳動技術,其中《折疊式齒輪傳動小輪徑多功能自行車》(專利號ZL92225527.X)專利技術具有典型性,其結構原理見圖(1)。圖示,在與中軸外套(16)固聯(lián)的襯管(13)孔兩端以軸承(8)聯(lián)結的中軸(11),于右伸出軸端部固聯(lián)以調墊(9)定位的齒輪(14),再于軸頭固聯(lián)腳蹬(10)。與中軸外套固聯(lián)的右后叉(12)上的過輪軸孔軸承聯(lián)結的過輪軸(6)兩軸端固聯(lián)分置于右后叉(12)兩側的齒輪(5)、(7)。后輪(1)的軸套(3)孔兩端以軸承聯(lián)結兩軸端分別緊固左右后叉(17)、(12)的后軸(2),軸套(3)右軸端緊固齒輪式飛輪(4),其左軸端緊固抱閘(18),護罩(15)以中軸外套(16)和右后叉(13)為基安裝罩住構成后輪傳動系統(tǒng)。其中齒輪(14)與(7),齒輪(5)與齒輪式飛輪(4)分別嚙合構成二級傳動裝置。該裝置由于可以獲得高速比,較好的傳動剛性,極適合12″左右小輪徑自行車傳動需要;且其結構簡單,技術通用性強,成熟易制,有相當市場前景。但該技術在結構上采取過輪軸(6)中部軸承聯(lián)結兩軸端懸臂固置齒輪(5)、(7)的機構無法承受大慣性力偶(本圖為順時針方向力偶)作用而使軸承易受損壞,結構不合理。另外,由于單一高速比,不能同時作為童成兩用車,降低了實用價值,不能充分發(fā)揮小輪徑車的優(yōu)勢,也是其不足之處。
本實用新型的目的是要提供一種經(jīng)過改進的以齒輪叉架為基按裝的傳動裝置,它可有效地克服由于速度單一兩不能同時作為童成兩用車和過輪軸裝配結構不合理等弊病。
本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的1、中軸套管(45)右端部固聯(lián)于下方相應部位設有嚙合孔(30)的折越式內叉(32)與外叉(41)兩端緊固構成齒輪叉架(43),與中軸套管(45)左端部固聯(lián)的開式后軸口后叉(46)構成U型后叉。
2、帶有滑鍵軸套的齒輪(40)以鍵(38)固聯(lián)中軸(44)右軸部,腳蹬(10)緊固其軸端且置于外叉(41)開設相應孔中;齒輪(37)與齒輪(40)的滑鍵軸套滑鍵聯(lián)結,且可于齒輪(40)開設的凹槽內與之貼合,被齒輪(40)滑鍵軸套端卡固的擋圈(47)止位。。
3、于內外叉(32)、(41)中部相應部位開設的同心過輪軸孔分別固聯(lián)過輪軸(34)兩端,帶有滑鍵軸套的齒輪(36)與過輪軸(34)以軸承(33)聯(lián)結,且齒輪(36)與通過內叉(32)折越部位的嚙合孔(30)的固聯(lián)于后軸套(2)端部的短齒式飛輪(31)嚙合,其滑鍵軸套上與可于其凹槽內貼合的齒輪(35)滑鍵聯(lián)結。
4、齒輪(37)、(35)相應端面緊固有叉盤(42),裝于后叉架相應支耳上的拔叉機構(48)的拔叉置于齒輪(37)和(35)的叉盤(42)中;齒輪(40)與(35),齒輪(37)與(36)均可相對獨立嚙合傳動,但齒輪(37)與(35)不能同時參與嚙合傳動。本實用新型還可以通過以下技術方案實現(xiàn)1、齒輪(49)以鍵固聯(lián)于中軸(44)右軸端部,齒輪(37)與中軸(44)滑鍵聯(lián)結;與短齒飛輪(31)嚙合的齒輪(50)以鍵固聯(lián)于兩端以軸承聯(lián)結齒輪叉架(43)過輪軸孔的過輪軸(34),齒輪(35)與過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結。
2、齒輪(49)、(51)組成的窄二聯(lián)齒輪同固于中軸(44)右軸端部,齒輪(52)、(53)構成的寬二聯(lián)齒輪與齒輪叉架(43)上過輪軸孔軸承聯(lián)結的過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結;在非嚙合態(tài)下齒輪(49)、(51)構成的窄二聯(lián)齒輪可置于(52)、(53)構成的寬二聯(lián)齒輪之間,短齒飛輪(31)的齒寬須滿足與之常嚙的齒輪(52)三個嚙合軸向位移度。
3、齒輪(49)、(51)構成的寬二聯(lián)齒輪固聯(lián)中軸(44)右軸端部,齒輪(52)與(53)構成的窄二聯(lián)齒輪與齒輪叉架(43)上過輪軸孔軸承聯(lián)結的過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結;在非嚙合態(tài)下,窄二聯(lián)齒輪可置于寬二聯(lián)齒輪之間;短齒飛輪(31)的齒寬須滿足與之常嚙的齒輪(52)三個嚙合軸向位移度。
4、齒輪(37)與(54)構成的窄二聯(lián)齒輪滑鍵聯(lián)結中軸(44)右軸端部,鹵輪(36)和(35)構成的寬二聯(lián)齒輪軸套孔以軸承(33)聯(lián)結兩端緊同于齒輪叉架(43)的過輪軸(34);在非嚙合態(tài)下,窄二聯(lián)齒輪可置于寬二聯(lián)齒輪之間;齒輪(36)與短齒飛輪(3 1)常嚙。
5、以現(xiàn)行的飛輪鏈牙外圈為基注塑齒輪外圈,構成為內鋼外塑短齒飛輪(31),且將齒頂高系數(shù)設計為0.90。
6、全部齒輪為高強度鋁合金壓鑄成型的模數(shù)2.5標準圓柱直齒輪,齒頂高系數(shù)設計為0.90。
7、全部齒輪為工程塑料注塑成型的模數(shù)3的標準圓柱直齒輪,齒頂高系數(shù)設計為0.90。
本實用新型的優(yōu)點在于齒輪叉架給了過輪軸兩端穩(wěn)固合理的支撐,使二級傳動嚙合產(chǎn)生的力偶(順時旋向)被有效地抵消,從而大大減少了其破壞作用,從而克服了該軸安裝結構不合理的弊??;采用了帶滑鍵軸套的凹面齒輪,可使與之滑鍵聯(lián)結的小齒輪獲得穩(wěn)定的支撐,且在與相應大齒輪貼合時在不影響大齒輪齒寬的前提下得到較窄的移位空間(大小兩齒輪貼合厚度盡量小到使現(xiàn)有技術軸向長度改變不大);采取過輪軸與滑鍵軸套孔兩端滾動軸承聯(lián)結,可直接采用現(xiàn)行自行車軸承技術結構,增加的技術通用性,使之轉動更加平穩(wěn)可靠。順及說明的一點,緊固于后軸的帶嚙合孔的折越式內叉可作為外叉的安裝基而較易拆裝,增加了該裝置的維修裝配性能;在傳動過程中,拔叉移動兩個滑鍵齒輪。需大速比時,四個齒輪參與二級傳動;小速比時,三個齒輪參與一級傳動(左側三個齒輪)。該裝置變速簡便,從而達到高速調速目的,滿足了童成兩用自行車的要求;由于本型采用工程塑料齒輪,重量輕,噪音小,工藝性好,也是其突出優(yōu)點。
實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖
給出。
關于附圖的說明如下圖(1)是現(xiàn)行專利技術齒輪傳動剖視圖;圖(2)是本實用新型實施例沿軸線的剖視圖;圖(3)是本實用新型的C向視圖,其中視圖A-A,B-B是圖(2)的剖面圖;圖(4)是小齒輪雙滑鍵結構示意書;圖(5)是過輪軸上的寬二聯(lián)齒輪滑鍵變速結構示意圖;圖(6)是過輪軸上的窄二聯(lián)齒輪滑鍵變速結構示意圖;圖(7)是中軸上的窄二聯(lián)齒輪滑鍵變速結構示意圖。
以下結合附圖詳細說明依據(jù)本型提出的具體裝置的結構細節(jié)及工作情況。
圖(2)、(3)是本實用新型的最佳實施例。圖中,中軸套管(45)左右兩端固聯(lián)帶有開式后軸口的后叉(46),帶嚙合孔(30)的折越式內叉(32)構成U型后叉。以現(xiàn)行技術結構于中軸套管(45)內軸承聯(lián)結的中軸(44)右伸出軸上將帶有拔叉盤(42)的齒輪(37)與齒輪(40)的滑鍵軸套滑鍵聯(lián)結構成的齒輪組(在軸套端卡固擋圈(47)止位)以鍵(38)聯(lián)結套裝,且將齒輪(40)端面于中軸(44)上擋圈定位。將齒輪(36)滑鍵軸套孔兩端部以自行車滾動軸承(33)與過輪軸(34)聯(lián)結,且于軸承外端卡固擋圈止位。再將帶有拔叉盤(42)的齒輪(35)與齒輪(36)的滑鍵軸套滑鍵聯(lián)結,且滑鍵軸套端卡固擋圈(47)止位,這樣構成可于過輪軸(34)上靈活轉動的齒輪組。將齒輪組左側過輪軸(34)伸出軸端緊配合裝入內叉(32)中部開設的過輪軸孔中,且于伸出軸端卡固擋圈止位。(該處也可以緊固方式固聯(lián)過輪軸(34)與內叉(32))將現(xiàn)行專利技術后輪(1)傳動系統(tǒng)的后軸(2)右軸端插入(過渡配較好)內叉(32)后軸孔,其間由于內叉(32)于折越處開設的嚙合孔(30)足夠大(見圖(3)A-A剖面圖),短齒飛輪(31)可直接伸入嚙合孔(30)與齒輪(36)嚙合裝配,然后將后軸(2)軸端與內叉(32)緊固。此際將外叉(41)相應孔套裝中軸(44)和過輪軸(34)。于中軸(44)軸端緊固腳蹬(10),于過輪軸(34)軸端卡固擋圈定位。然后將外叉(41)上下兩端相應部位與內叉(32)緊固構成齒輪叉架(43),最后扣裝箱殼(39),構成整個齒輪箱。在諸齒輪的結構要素特點上說明以下幾點裝于齒輪叉架(43)相應支耳上(參見圖(2)圖(3)B-B剖面圖)的拔叉機構(48)的拔叉置于齒輪(37)和(35)的拔叉盤(42)內,在相應的拔叉作用下,使其于相應的滑鍵軸套上軸移從而與相應的齒輪(40)、(36)離合。變速時,將齒輪(37)、(35)置于空檔。高速比傳動,齒輪(40)與齒輪(35),齒輪(36)與短齒飛輪(31)分別相對獨立嚙合,形成二級傳動,其速比等于上述兩組齒輪傳動比乘積;低速比傳動時,齒輪(37)、(36)、(31)同時嚙合傳動,其速比等于齒輪(37)與(31)傳動比,齒輪(36)僅起過輪作用。齒輪(40)和(36)端面開設的凹槽是為了與之滑鍵聯(lián)結的齒輪(37)、(35)可在其凹槽內貼合,在不減少其齒寬的前提下可使兩齒輪貼合厚度較小,得到較小腳蹬距。這樣可利用現(xiàn)行自行車中軸改制,增加本型技術通用性,又使兩腳蹬距符合人們現(xiàn)行習慣。另外,其凹槽作用還可節(jié)省材料,減輕重量。關于上述二組傳動是不能同時進行的,這原理是顯見的,不贅述。為了減輕重量,全部齒輪可采用輕質高強度材質制造,如鋁合金,碳纖維,玻璃鋼,工程塑料等,但最好的成型工藝應是鋁合金壓鑄和鑄塑工藝;為了嚙合靈動,可將全部齒輪的齒頂高系數(shù)減少設計,可采取0.9為宜,(這點包括短齒飛輪(31))當然也可采取變位齒輪設計;還有一點說明,現(xiàn)專利齒輪式飛輪(4)為鋼制外齒圈,而本型技術以現(xiàn)型飛輪外鏈牙圈為基直接注塑成型,構成內鋼外塑的復合式齒圈的短齒飛輪(31)。(通過試機,效果好,且技術通用性大大提高。)其中全部齒輪的模數(shù)確定,金屬材質為2.5,非金屬為3是適宜的,既滿足速比要求,又有足夠強度。
從實用角度考慮,關于二級齒輪傳動的變速型式,還可采用以下幾種圖(4)中所示結構型式是將圖(3)齒輪(40)、(36)滑鍵軸套去掉,改制為普通齒輪(49)、(50),分別直接固聯(lián)于中軸(44),過輪軸(34)上,然后將齒輪(37)、(35)分別與兩軸滑鍵聯(lián)結。這種結構型式普通,但齒輪工藝性好,不足的是須齒輪叉架(43)比圖(3)所示略寬而致使腳蹬距較大,但仍不失為一種可取型式;圖(5)所示結構型式是將齒輪(49)、(51)構成的窄二聯(lián)齒輪組(二個齒輪厚度)固聯(lián)中軸(44)。齒輪(52)、(53)構成寬二聯(lián)齒輪組(二齒輪間隔寬度大于窄二聯(lián)齒輪厚度)與過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結;圖(6)所示型式是將齒輪(51)、(49)組成寬二聯(lián)齒輪組固聯(lián)中軸(44),齒輪(52)、(53)組成的窄二聯(lián)齒輪組滑鍵聯(lián)結過輪軸(34)。上述兩種型式窄二聯(lián)齒輪組置于寬二聯(lián)齒組中間為空檔,過輪軸(34)均與內外叉(32)、(41)軸孔軸承聯(lián)結。這兩種型式軸支撐穩(wěn)定可靠,傳動更加平穩(wěn),變速靈活簡便,但最大不足之處是短齒式飛輪(31)齒寬須滿足與之嚙合齒輪厚度的3倍;齒輪叉架(43)須更寬,因而不能使用通用中軸(44)而改用加長中軸(55)。這兩種型式總體上還是較實用的,不失為推薦實用型式;圖(7)所示結構型式是將齒輪(37)、(54)構成的窄二聯(lián)齒輪與中軸(44)滑鍵聯(lián)結,齒輪(52)、(53)構成的寬二聯(lián)齒輪組與固聯(lián)于內外叉(32)、(41)軸孔的過輪軸(34)滾動軸承聯(lián)結。這種型式既有圖(5)、(6)所示結構優(yōu)點,又具有圖(4)優(yōu)點,是一種較好的結構形式。
關于本型動態(tài)工作情況,當腳蹬(10)產(chǎn)生的力偶帶動中軸(44)轉動,在高速比時,固聯(lián)于中軸(44)上的齒輪(40)、(37)同步轉動(此際齒輪(37)處于非嚙合狀態(tài)而貼合于齒輪(40)凹槽內),帶動與齒輪(40)嚙合的齒輪(35)轉動。從而帶動同軸鍵聯(lián)結的齒輪(36)同步轉動,最后帶動與齒輪(36)嚙合的短齒飛輪(31)轉動,從而帶動后輪(1)轉動系統(tǒng)轉動,使車輪與腳蹬力偶旋向同向轉動。低速比傳動時,拔叉使齒輪(35)處于非嚙合狀態(tài),齒輪(37)、(36)、(31)同時嚙合;其它幾種傳動型式大致相同,不贅述。
權利要求1.一種用于童成兩用自行車的可調速齒輪傳動裝置,包括于外軸套(16)與內襯套(13)固聯(lián)構成的中軸套管(45)孔兩端部以滾動軸承(8)套裝的軸兩端可緊固曲柄(10)的中軸(11),于后輪(1)的后軸套(3)孔兩端部以滾動軸承套裝的后軸(2),于后軸套(3)右端外部緊固的齒輪式飛輪(4)以及于其左端外部緊固的抱閘18,其特征在于(1)中軸套管(45)右端部固聯(lián)于下方相應部位設有嚙合孔(30)的折越式內叉(32)與外叉(41)兩端緊固構成齒輪叉架(43),與中軸套管(45)左端部固聯(lián)的開式后軸口后叉(46)構成U型后叉;(2)帶有滑鍵軸套的齒輪(40)以鍵(38)固聯(lián)中軸(44)右軸部,腳蹬(10)緊固其軸端且置于外叉(41)開設相應孔中;齒輪(37)與齒輪(40)的滑鍵軸套滑鍵聯(lián)結,且可于齒輪(40)開設的凹槽內與之貼合,被齒輪(40)滑鍵軸套端卡固的擋圈(47)止位;(3)于內外叉(32)、(41)中部相應部位開設的同心過輪軸孔分別固聯(lián)過輪軸(34)兩端,帶有滑鍵軸套的齒輪(36)與過輪軸(34)以軸承(33)聯(lián)結,且齒輪(36)與通過內叉(32)折越部位的嚙合孔(30)的固聯(lián)于后軸套(2)端部的短齒式飛輪(31)嚙合,其滑鍵軸套上與可于其凹槽內貼合的齒輪(35)滑鍵聯(lián)結;(4)齒輪(37)、(35)相應端而緊固有叉盤(42);裝于后叉架相應支耳上的拔叉機構(48)的拔叉置于齒輪(37)和(35)的叉盤(42)中,齒輪(40)與(35),齒輪(37)與(36)均可相對獨立嚙合傳動,但齒輪(37)與(35)不能同時參與嚙合傳動。
2.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于齒輪(49)以鍵固聯(lián)于中軸(44)右軸端部,齒輪(37)與中軸(44)滑鍵聯(lián)結;與短齒飛輪(31)嚙合的齒輪(50)以鍵固聯(lián)于兩端以軸承聯(lián)結齒輪叉架(43)過輪軸孔的過輪軸(34),齒輪(35)與過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結。
3.根據(jù)權利要求1所述的鹵輪傳動裝置,其特征在于齒輪(49)、(51)組成的窄二聯(lián)齒輪同固于中軸(44)右軸端部,齒輪(52)、(53)構成的寬二聯(lián)齒輪與齒輪叉架(43)上過輪軸孔軸承聯(lián)結的過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結;在非嚙合態(tài)下,齒輪(49)、(51)構成的窄二聯(lián)齒輪可置于(52)、(53)構成的寬二聯(lián)齒輪之間;短齒飛輪(31)的齒寬須滿足與之常嚙的齒輪(52)三個嚙合軸向位移度。
4.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于齒輪(49)、(51)構成的寬二聯(lián)齒輪固聯(lián)中軸(44)右軸端部,齒輪(52)與(53)構成的窄二聯(lián)齒輪與齒輪叉架(43)上過輪軸孔軸承聯(lián)結的過輪軸(34)滑鍵聯(lián)結;在非嚙合態(tài)下,窄二聯(lián)齒輪可置于寬二聯(lián)齒輪之間;短齒飛輪(31)的齒寬須滿足與之常嚙的齒輪(52)三個嚙合軸向位移度。
5.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于齒輪(37)與(54)構成的窄二聯(lián)齒輪滑鍵聯(lián)結中軸(44)右軸端部,齒輪(36)和(35)構成的寬二聯(lián)齒輪軸套孔以軸承(33)聯(lián)結兩端緊固于齒輪叉架(43)的過輪軸(34);在非嚙合態(tài)下,窄二聯(lián)齒輪可置于寬二聯(lián)齒輪之間;齒輪(36)與短齒飛輪(31)常嚙。
6.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于現(xiàn)行的飛輪鏈牙外圈為基注塑齒輪外圈構成為內鋼外塑短齒飛輪(31),且將齒頂高系數(shù)設計為0.90。
7.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于全部齒輪為高強度鋁合金壓鑄成型的模數(shù)2.5標準圓柱直齒輪,齒頂高系數(shù)設計為0.90。
8.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動裝置,其特征在于全部齒輪為工程塑料注塑成型的模數(shù)3的標準圓柱直齒輪,齒頂高系數(shù)設計為0.90。
專利摘要本實用新型涉及一種用于童成兩用自行車的可調速齒輪傳動裝置,主要由隨結構型式的不同或以滑鍵或以鍵聯(lián)結于中軸上的一組齒輪與過輪軸上或以滑鍵或以鍵或以軸承聯(lián)結的一組齒輪,在拔叉作用下將相應齒輪滑動離合達到變速目的。其中過輪軸隨結構型式的不同或以軸承或以緊固聯(lián)結由固聯(lián)于車輪后軸端的內叉及與之緊固的外叉構成的齒輪叉架上開設的兩過輪軸孔。本型結構更加合理,變速靈活,能充分滿足童成市場要求,且技術通性好,易接產(chǎn)。
文檔編號B62M11/06GK2335882SQ9821629
公開日1999年9月1日 申請日期1998年6月28日 優(yōu)先權日1998年6月28日
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