專利名稱：腳踏車的加力變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于腳踏三輪車和載重自行車的加力變速裝置。
目前人力腳踏車大都是采用一根鏈條在寶塔形鏈輪上相互換動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速的。致使變檔時(shí)常出現(xiàn)鏈條輥套不能準(zhǔn)確移套在直徑不同的鏈輪齒上而出現(xiàn)卡鏈及踏空感等弊端。尤其是因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械強(qiáng)度差。雖廣泛使用于輕便自行車或者賽車上，但不實(shí)用于人力三輪車、載重型自行車作加力變速裝置。為解決載重型自行車和三輪車加力變速問(wèn)題，近年來(lái)人們提供了很多的雙鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的變速裝置。雖解決了移動(dòng)式變檔的上述缺點(diǎn)，然而此類雙鏈傳動(dòng)變速裝置，絕大多數(shù)都是靠固定在車架上的變檔控制機(jī)構(gòu)去推拉大鏈輪與中軸，或者后飛輪與后車軸(或后軸筒)的離合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變速。由于此類多鏈變速裝置的控制機(jī)構(gòu)是安在車架上的，它們不能與離合部件以及前后鏈輪作同步轉(zhuǎn)動(dòng)。其最終工作部分一直用力推住或拉住離合部件，長(zhǎng)期與轉(zhuǎn)動(dòng)的離合部件處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)重磨損或利車狀況，其使用壽命很短，人力浪費(fèi)大，另外此類裝置絕多數(shù)離合時(shí)要作軸向運(yùn)動(dòng)，中軸的加長(zhǎng)量太大，騎車人的兩腿間距亦跟隨加大，騎行很不方便。該類變速控制機(jī)構(gòu)均得延申到車把處供手操作，其構(gòu)造復(fù)雜，故障隨之增多。因此已知的數(shù)十種多鏈變速傳動(dòng)方案，多年來(lái)幾乎無(wú)一實(shí)施。而載重的三輪車或自行車在負(fù)重上坡時(shí)又十分需要有一種機(jī)械強(qiáng)度高，又能迅速加力變速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，解決上坡難的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種控制機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)均隨大鏈輪，中軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，不存在部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期磨損，離合部件不作軸向運(yùn)動(dòng)等的壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單故障少的加力變速裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在普通腳踏車的中軸套管與腳踏拐之間增設(shè)兩個(gè)以上直徑不同的鏈輪，每個(gè)鏈輪與直徑亦不同的后飛輪通過(guò)鏈條連接成傳動(dòng)速比不同的幾套鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是在腳踏車的中軸一端固定套裝一個(gè)小鏈輪，小鏈輪靠腳踏拐內(nèi)側(cè)增設(shè)一個(gè)大直徑鏈輪，該大鏈輪中孔鑲嵌有軸承與中軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在大鏈輪的外側(cè)固定鉚焊一個(gè)有內(nèi)棘齒的棘齒環(huán)，踏拐與中軸套接處固定鉚焊一個(gè)外徑略小于棘齒環(huán)內(nèi)徑的芯鼓，該芯鼓外緣相對(duì)180°處設(shè)有一對(duì)能徑向開(kāi)閉的寬幅棘爪，(又稱千斤)。踏拐和芯鼓，以及大小鏈輪，均同心套裝在中軸上，芯鼓的一端伸進(jìn)棘齒環(huán)內(nèi)，與棘齒環(huán)滑動(dòng)配合，芯鼓的長(zhǎng)度和棘爪的幅寬相等，都超出棘齒環(huán)深度一特定尺寸，在芯鼓與踏拐相鄰處，即超出棘齒環(huán)的特定尺寸處，套裝一鎖環(huán)，鎖環(huán)與芯鼓為滑動(dòng)配合。鎖環(huán)內(nèi)緣相對(duì)180°處設(shè)有兩個(gè)缺口，該兩缺口正對(duì)應(yīng)套在兩片棘爪外緣，鎖環(huán)的外緣向踏板前方，開(kāi)有一撥叉口。變檔控制器安裝在踏拐主體上，該控制器的靠鎖環(huán)處，設(shè)有一個(gè)橫向水平短軸；該短軸含接于鎖環(huán)的撥叉口內(nèi)，控制器的中央部份套卡在踏拐主體上，并由一中心穿銷轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該控制器為月牙形兩頭向上翹出踏拐上緣一定角度，兩端各設(shè)有一個(gè)蹬踏面。當(dāng)騎車人踏下控制器的前后兩端蹬踏面時(shí)控制器的兩端即與中心銷軸為圓心上下轉(zhuǎn)動(dòng)一特定角度，鎖環(huán)撥叉?zhèn)缺凰蕉梯S撥動(dòng)一特定轉(zhuǎn)角，該角度使鎖環(huán)內(nèi)緣的兩缺口正好對(duì)準(zhǔn)或越過(guò)芯鼓上的兩片棘爪，使棘爪開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)離合變速的目的。
由于本實(shí)用新型的一切變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)均安裝在同步轉(zhuǎn)動(dòng)的中軸和踏拐上，部件之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)力推拉接觸點(diǎn)，長(zhǎng)期使用不存在任何磨損和剎車現(xiàn)象。另外本實(shí)用新型的離合部件同后飛輪的結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理完全一樣，何況所設(shè)計(jì)的棘爪與內(nèi)棘齒，體積都大大超過(guò)現(xiàn)有腳踏車后飛輪的棘爪和棘齒的幾倍，其機(jī)械強(qiáng)度顯而易見(jiàn)。另外本實(shí)用新型不是軸向離合其中軸只需加長(zhǎng)兩厘米即可，故結(jié)構(gòu)十分緊湊，該變速裝置不需對(duì)現(xiàn)有車輛進(jìn)行改動(dòng)即可將新舊腳踏車現(xiàn)場(chǎng)裝配成加力變速車。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例和附圖給出。


圖1是本實(shí)用新型的主要部件剖示圖。
圖2是本實(shí)用新型主要部件的結(jié)構(gòu)分解立體圖。
圖3是本實(shí)用新型與三副不同速比的傳動(dòng)系統(tǒng)，安裝在三輪車上的組裝示意圖。
圖4是本實(shí)用新型改裝自行車時(shí)增設(shè)后飛輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作情況作詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型的主要部件包括加長(zhǎng)的中軸和兩個(gè)以上直徑不同鏈輪和后飛輪組成的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，中軸(23)靠踏拐(4)，一端增設(shè)一個(gè)大直徑鏈輪(16)，大鏈輪的中孔用軸承盒(19)，將軸承(18)同心鉚合，大鏈輪通過(guò)軸承與中軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合；大鏈輪的外側(cè)，即靠近踏拐的一側(cè)固定鉚焊一棘齒環(huán)(17)，該環(huán)內(nèi)緣設(shè)有內(nèi)棘齒；大鏈輪與中軸檔(24)之間裝有一個(gè)小直徑鏈輪(20)，該小鏈輪通過(guò)中孔的鍵槽(21)和中軸上預(yù)設(shè)的定位鍵(22)，將小鏈輪和中軸永久固定。踏拐(4)的后端與中軸套裝孔內(nèi)側(cè)，與一同軸孔徑的棘爪芯鼓(12)，固定鉚接；該芯鼓的外徑略小于棘齒環(huán)內(nèi)徑，其長(zhǎng)度超出棘齒環(huán)深度約4毫米，芯鼓的外緣相對(duì)180°處鑲設(shè)有兩片徑向開(kāi)閉的寬幅棘爪(13)，該棘爪的橫寬必須與芯鼓的長(zhǎng)度相等，亦超過(guò)棘齒環(huán)深度約4毫米。踏拐與連體芯鼓套裝在中軸端頭后，芯鼓的一端正好插入棘齒環(huán)內(nèi)和棘齒為順時(shí)針單向嚙合。在棘齒環(huán)和芯鼓檔邊(11)之間，即芯鼓長(zhǎng)出棘齒環(huán)約4毫米的部位，套裝一個(gè)內(nèi)徑略大于芯鼓外徑的鎖環(huán)(14)，兩者呈滑動(dòng)配合，鎖環(huán)的內(nèi)緣相對(duì)180°處開(kāi)有兩個(gè)能讓棘爪完全向外徑向張開(kāi)的缺口(15)；該鎖環(huán)向腳踏板方向的外緣開(kāi)有一個(gè)撥叉口(9)，踏拐(4)上裝有一個(gè)月牙形兩頭向上翹起的變檔控制器(6)，該控制器卡裝在踏拐中央，由一個(gè)穿鎖(5)活動(dòng)連接?？刂破鞯膬啥寺N起處各設(shè)有一個(gè)前蹬踏面(1)，后蹬踏面(7)，控制器后蹬踏面緊靠銷環(huán)撥叉口的一側(cè)鉚接有一水平橫向短軸(8)，該橫向短軸與鎖環(huán)上的撥叉口活動(dòng)含接。當(dāng)騎車人需變檔時(shí)，輕輕將前蹬踏面向下踏到一特定轉(zhuǎn)角時(shí)橫向短軸則隨控制器的后端部，以穿銷(5)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一特定角度，的橫向短軸(8)同時(shí)撥動(dòng)撥叉口(9)使鎖環(huán)向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)同一特定角度，正好使設(shè)在鎖環(huán)內(nèi)緣上的兩個(gè)缺口與兩個(gè)棘爪相對(duì)，兩棘爪受彈簧(10)的作用張開(kāi)與棘齒環(huán)的內(nèi)棘齒單向嚙合。大鏈輪則隨中軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈條帶動(dòng)后飛輪(27)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)腳踏車作高速前進(jìn)。反之騎車人將后蹬踏面(7)向下踏到特定位置鎖環(huán)亦隨之被橫向短軸撥動(dòng)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一特定轉(zhuǎn)角，此時(shí)鎖環(huán)內(nèi)緣缺口正好越過(guò)兩棘爪，鎖環(huán)內(nèi)緣即將棘爪壓縮閉回，與棘齒環(huán)內(nèi)棘齒完全脫離。大鏈輪則隨軸承外圈空轉(zhuǎn)與中軸失去傳動(dòng)聯(lián)系，自由轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)固定在中軸上的小鏈輪(20)則隨中軸運(yùn)轉(zhuǎn)通過(guò)鏈條將大直徑的后飛輪傳動(dòng)使腳踏車低速而加力前進(jìn)。本裝置控制器的特定轉(zhuǎn)角是由其內(nèi)側(cè)的兩個(gè)定位凸起點(diǎn)(2)和踏拐內(nèi)側(cè)的定位孔(3)，輪換吻合而限定的。若需在三輪車上安裝三套傳動(dòng)速比不同的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，可如圖3所示在左邊踏拐的內(nèi)側(cè)再安裝一套本實(shí)用新型提供的變速機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的大號(hào)(或者中號(hào))鏈輪(25)的直徑同它所連動(dòng)的后飛輪(29)直徑所組成的傳動(dòng)速比，應(yīng)與大鏈輪(16)和小鏈輪(20)，相對(duì)應(yīng)連動(dòng)的后飛輪(27)和(28)所組成的傳動(dòng)速比有所區(qū)別，形成大中小三種檔次。三個(gè)后飛輪同軸裝在后輪軸(30)上。若在載重型自行車上安裝本機(jī)構(gòu)，只需在自行車后飛輪(28)與后軸筒(34)之間，加一長(zhǎng)度約等于后飛輪內(nèi)孔深度一半的襯套(32)，使第一個(gè)后飛輪的二分之一螺紋同后軸筒原有的螺紋管(33)只旋接一半，將新設(shè)置的一段加長(zhǎng)螺紋管(31)的一端旋入第一個(gè)飛輪留下的一半螺孔內(nèi)，新增的飛輪(27)旋接在加長(zhǎng)的螺紋管上，再將后軸承鋼碗壓入該螺紋管內(nèi)孔即可。
權(quán)利要求1.一種腳踏車的加力變速裝置，它包括腳踏車的中軸、踏拐，兩個(gè)以上的大小鏈輪和兩個(gè)以上的大小后飛輪組成的兩組以上的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，以及變速控制機(jī)構(gòu)等主要部件，其特征是腳踏車中軸(23)一端固定套裝一個(gè)小鏈輪(20)，靠踏拐(4)的內(nèi)側(cè)，增設(shè)有一個(gè)大鏈輪(16)，大鏈輪中孔鑲有軸承(18)與中軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，大鏈輪的外側(cè)固定鉚焊一個(gè)有內(nèi)棘齒的棘齒環(huán)(17)，踏拐與中軸套接處固定鉚焊一個(gè)芯鼓(12)，該芯鼓外緣相對(duì)180°處設(shè)有一對(duì)能徑向開(kāi)閉的寬幅棘爪(13)，踏拐和芯鼓以及大鏈輪同心套裝在中軸上，芯鼓的一端伸進(jìn)棘齒環(huán)內(nèi)，與棘齒環(huán)滑動(dòng)配合，芯鼓的長(zhǎng)度和棘爪的幅寬相等，同時(shí)超出棘齒環(huán)深度一特定尺寸，在芯鼓與踏拐相鄰處，即超出棘齒環(huán)深度的部位套裝一鎖環(huán)(14)，鎖環(huán)與芯鼓為滑動(dòng)配合，鎖環(huán)內(nèi)緣相對(duì)180°處開(kāi)有兩個(gè)缺口(15)，該缺口正對(duì)應(yīng)套在兩片寬幅棘爪超出棘齒環(huán)部位的外緣，鎖環(huán)的外緣向踏板方向有一個(gè)撥叉口(9)，變檔控制器(6)通過(guò)穿銷(5)安裝在踏拐體上，控制器呈月牙形兩端翹出踏拐上緣一特定尺寸，該控制器后側(cè)靠近撥叉口處固定鉚焊一橫向短軸(8)，橫向短軸與撥叉口活動(dòng)含接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是自行車后軸筒(34)與后飛輪(28)之間加設(shè)一襯套(32)，兩個(gè)后飛輪(28)和(27)由新增螺紋管(31)內(nèi)旋接。
專利摘要一種腳踏車加力變速裝置,它由兩副以上的大小鏈輪和大小后飛輪組成的速比不同的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)組成。其特征是:大鏈輪的外側(cè)有一內(nèi)棘齒環(huán)與踏拐連體的芯鼓相匹配,通過(guò)芯鼓上的棘爪單向嚙合;該芯鼓外緣套裝一鎖環(huán),該鎖環(huán)受安裝在踏拐上的控制器撥動(dòng)從而操縱棘爪的開(kāi)閉,實(shí)現(xiàn)大鏈輪與踏拐的離合,達(dá)到加力變速的目的。由于本裝置均安裝在中軸與踏拐上,同步運(yùn)動(dòng),克服了已知多鏈變速裝置離合件和控制件相對(duì)運(yùn)動(dòng)磨損嚴(yán)重和操作不靈的缺點(diǎn),是一種制造容易,效果顯著的加力變速裝置。
文檔編號(hào)B62M9/00GK2356933SQ9920631
公開(kāi)日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1999年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月13日
發(fā)明者陳德華, 陳文杰, 吳躍瓊 申請(qǐng)人:陳德華