CN1686755A - 自行车人力三轮车齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

宇宙150新型自行车、人力三轮车齿轮变速器属于自行车技术工业领域。该变速器是用改变齿轮大小不同的组合来完成变速，所以设计中必须有花键轴1与花键齿轮19，花键轴1和花键齿轮19需要有良好的配合间隙，要求要标准间隙配合下能自由移动不受阻。由于花键齿轮19，花键轴1的尺寸较小，制做时需要用线割技术，才能达到理想的效果。动力输出器3是变速器中的主要部件，它是设计中最关键的技术，该件起着车子的原速，变速后各种内力外传递的作用，该件的尺寸也直接影响变速器整体尺寸，它们之间的关系成正比。动力输出器不宜过大，太大影响美观及安装，也不能大小，大小扭力不够。该件最大优点是与主轴同心，它即可以与主轴同步转动，也可以与主轴异步转动，从而缩小了变速箱体积，所以制做时最好按原设计尺寸，不可随意改变。变速器中的拨叉弹簧圈数应少，而弹性要好，它不但起着齿轮回位作用，而且还起齿轮的定位作用。

Description

自行车人力三轮车齿轮变速器

技术领域  该技术属于自行车，人力三轮车工业技术领域。

背景技术  自行车是人类最早使用的，也是最方便的交通工具，到目前或以后自行车乃是大多数人不可缺少的代步工具，为了再让这种工具为人类更好的服务，因而本人设计出这种新型变速器。该变速器能随着路面不同，骑车人可随意改变档位，以达到最佳用力状态。

该变速器是由以下几部分组成：

1、由附图3中左端盖13，右端盖7，垫片8，中间壳体12组成箱体。螺栓29共四个，用于固定左右端盖，中间壳体后上半部设有加油孔及盖28。

2、附图2中变速箱中上部装有钢丝拉线24，耐磨衬套23，拨叉轴25、拨叉18、拨叉弹簧27、衬套26组成操纵机构。变速手拉杆30安装在方向柱上与钢丝拉线24连接。

3、内部由图1中花键一轴1、双联滑动齿轮19、一个高速从动齿轮10、一个低速从动齿轮11、单键二轴15、键条6及衬套16，组成变速组合。

4、附图1中一个带棘爪齿轮20、卡簧A面21、键条A面22、一个常啮合齿轮9，动力输出器3组成动力输出组合。

5、附图1中有五个型号不同且密封性能好的轴承，其中6903(17)支撑一轴左端，6803(2)支撑一轴右端，二轴两端分别用6902(5)与(14)支撑，轴承6006(4)内圆套在动力输出器3上，然后成套装入右端盖轴承承孔。

该变速器二作原理图2：当钢丝拉线24在外界力的作用下，牵引拨叉18带动滑动齿轮19向左移动，依次可完成高速与低速两级变速。拨叉18向左移动的同时，弹簧27受到相应的压缩。当放开变速拉杆30时，拨叉18在弹簧27反弹作用下，带动滑动齿轮19向右移动。摘要附图中移止原位时，滑动齿轮19右边的椭圆形孔与动力输出器3上带棘爪齿轮20左边的棘爪相啮合，即成为原速。在两者啮合到位的同时(图2中)拨叉轴25右端的衬套26档住拨叉18继续右移，以免拨叉18早期磨损。

该变速器是低速运动机械，因而采用少量齿轮油或1号润滑脂润滑各运动件。

发明内容  设计该变速器要求坚固，重量轻、先进、实用、美观、成本小。操作简单，维修方便。因而设计了以下几个方面。

1、用铝质材制成左端盖13，右端盖7，左右端盖内侧加工有台阶及轴承承孔，外侧成流线型，既美观重量又轻。

2、采用优质溥钢板冲压成前后各有四个角的长形壳体12，有角可增大它的应力强度，壳体与左右两端盖内侧台阶相吻合。

3、为了实现变速作用，内部设计了一个左边是花键，右边可装动力输出器的一轴1，一个带有花键槽的双联滑动齿轮19。

4、二轴15及高速从动齿轮10，低速从动齿轮11，带棘爪齿轮20，常啮合齿轮9制成单键则可减少成本。

5、为了把各种力传递到变速箱体外，设计了动力输出器3，它是该变速器的主要部件，也是发明的主要内容，它可与花键一轴1同步转动，也可与花键一轴1异步转动。变速箱内各种力可通过动力输出器3传到箱体外，然后经过链条驱动后轮。动力输出器外部法兰盘设有5个丝孔用于连接大链盘。

6、除动力输出器套件装在右端盖7上，其余部件全装在左端盖13上，只要拧下四个端盖固定螺栓29，就可取下左端盖13及所有部件，给维修带来了极大的方便。

该变速器与现有的链条变速相比较，它的有益效果有下面六个方面：

1、该变速器适用范围广，几乎可与任何型号的自行车、人力三轮车相配套。

2、安装简单，只需要取掉原中轴三叉部位焊接上该变速器，其它部位不动就可使用。不但新生产上可用，而且还可以改造旧自行车和人力三轮车。

3、操作方便，只需拉动变速拉杆，档位就可以一步到位，给使用者带了很多方便。

4、故障少，寿命长，这是所有机械齿轮变速的最大优点。

5、环保，不耗能，它不烧油，不排废气，但能有效提高车子的工作效率。

6、充分节约利用资源，该变速器可以为修旧利废提供必要的条件，使那些放置的旧自行车、人力三轮车重新利用。

附图说明  图1为平面剖视图，主要表明该变速器内部结构及工作原理，图中滑动齿轮19大齿轮与从动齿轮10相啮合，通过常啮合齿轮9，带棘爪齿轮20把力传递至动力输出器3，作高速运动，也是异步转动。低速同理。双联小齿轮19与从动齿轮11相啮合。

图1 1花键一轴，2一轴右端承6803，3动力输出器，4动力输出器轴承6006，5二轴右端轴承6902，6二轴键条，7右端盖，8垫子，9常啮合齿轮，10高速从动齿轮，11低速从动齿轮，12中间壳体，13左端盖，14二轴左端轴承6902，15二轴，16衬套，17一轴左端轴承6903，18拨，19双联滑动齿轮，20带棘爪齿轮，A面21卡簧，22键条。

图2为左前剖视图，该图主要表明变速器操纵机构及工作原理，图中拨叉18处于原速位置。

图中  1一轴 13左端盖，8垫子，12中间壳体，19双联滑动齿轮，7右端盖，18拨叉，23耐磨衬套，24钢丝拉线，25拨叉轴，26衬套，27拨叉弹簧，28加油孔盖，29固定端盖螺栓，30手拉变速杆总成。

图3为左视图，该图主要表明变速器左端结构及外形。图中1一轴左端，13左端盖，8垫子，7右端盖，28加油孔盖，12中央壳体，29固定端盖螺栓。

图4为右视图，该图主要表明变速器右端结构及外形，图中1一轴右端，2一轴右端轴承6803，3动力输出器外部法兰盘，7右端盖，8垫子，13左端盖，12中间壳体，28加油孔盖。

摘要附图为平面剖视图，主要表明变速器内部结构及工作原理，图中1花键一轴，2一轴右端轴承6803。3动力输出器，4动力输出器轴承6006，5二轴右端轴承6902，6二轴键条，7右端盖，8垫子，9常啮合齿轮，10高速从动齿轮，11低速从动齿轮，12中间壳体，13左端盖，14二轴左端轴承6902，15二轴，16衬套，17一轴左端轴承6903，18拨叉，19双联滑动齿轮，20带棘爪齿轮，A面21卡簧，A面22键条。

图中滑动齿轮19右边两个椭圆形孔与齿轮20左边两个棘爪相吻合，因带棘爪齿轮20装在动力输出器3上，所以一轴的动力通过双联齿轮19，棘爪齿轮20，动力输出器3直接传递箱外。处于原速状态，也是同步转动。

具体实施方式  将该速器装在驱动轮为60厘米的自行车上，在平坦的水泥路上试验，它的原速是脚踏运动一周，车子向前行走大约3.8米，车轮转了两周，而选在高档上，脚踏运动一周，车子向前行走大约5.8米，车轮转了三周，而且轻松省力。选在低档上，脚踏运动一周，车子向前行走大约2.8米，车轮转了近一周半，在大约40°左右坡度用低档试骑，感到并不费力，经过一段试验该变速器工作平稳、可靠，无噪音。

本人认为该变速器优选方式，它先进，实用，用途广范，便于推广利用，我国是自行车拥有量最多的国家，也是人们最常用最熟悉的的代步工具，利用该变速器可以改变自行车、人力三轮工业领域的状况，因为百年来，自行车样式千万化，但万变没离其宗，还基本是沿着传统的单一的功能发展。由于我国自从改革开放以来经济以极快的速度发展，广大城乡居民及进城新员工的生活发生着很大变化，人们对自己生活中追求的东西要求越来越高。如果一个新功能的自行车、人力三轮车成为人们的代步工具，很可能会受到人们的欢迎，它会给大众带来很方便，也会带来一定的社会效益。

如果该变速器是第一次在自行车领域出现，会为我们国家争光，因为自行车虽然不是我国发明的，但我们相信通过该变速器可能会把自行车工业技术推向新的时期。

四张图片是装在旧自行车上试验的情形。图片1自行车左侧，图片2自行车右侧，图片3变速拉杆上部，图片4变速拉杆右侧。

Claims (3)

1、宇宙150新型自行车、人力三轮齿轮变速器是前后各有四个角，左侧与右侧为流线型的三档齿轮变速结构。

2、内部由花键一轴1，滑动齿轮19，从动齿轮10与11，单键二轴15，常啮合齿轮9，动力输出器带棘爪齿轮20及动力输出器3等组成变速组合。

3、其特征是利用滑动齿轮变速，用动力输出器输出功率。也就是用同心同轴可同速或不同速的传动机构传递动力。

(一)引用部分：权利要求第一项前后为角形的，三档变速结构。

(二)限定部分：前后均为半圆形，左侧与右侧为流线型的四档齿轮变速结构。

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