自行车齿轮传动脚踏变速装置.pdf

本发明公开了一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，其结构包括中轴箱、左右平叉管、后轴及右支撑罩。中轴箱内平行安装有中轴和第二轴，在右平叉管内装有前、后端与第二轴和后轴分别通过伞齿轮副连接的传动轴。在中轴与第二轴之间装有速比不同的三组齿轮副，该中轴为花键轴，其上安装可滑动的三联变速齿轮。中轴前端平行设置有鼓型凸轮轴，在鼓型凸轮轴下端为一个棘齿轮，有一个变速导管内的齿条与所述棘齿轮啮合。固定于三联变速齿轮上的拔叉的另一端的筒体被套置在所述鼓型凸轮轴外，其筒壁上，安装有被置于鼓型凸轮轴表面的滑轨内的销钉。本发明与传统的装置相比，具有挡位切换准确、定位可靠、变速灵活和美观实用等优点和积极效果。

1、  一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，其结构是在车架的中轴部位设有中轴箱，在车架的靠近飞轮的后轴部位设有支承罩，该中轴箱与支承罩之间以右平叉管连接；中轴箱内安装有与中轴平行的第二轴，在右平叉管内装有由轴承支承的传动轴；该传动轴前端与第二轴通过一伞齿轮付连接，其后端与后轴通过另一伞齿轮付连接，在安装于后轴上的伞齿轮内装有单向超越离合器；在所述中轴箱内的中轴与第二轴之间装有速比不同的三组齿轮付，该中轴为花键轴，其上安装有三组齿轮付中的可滑动的三联变速齿轮，第二轴间隔安装固定有三组齿轮付中的三级齿轮；其特征在于：在中轴箱内的前端，设置一个与中轴平行的鼓型凸轮轴，该鼓型凸轮轴表面，以相错180度角度的位置，沿轴向间隔设有上下止点，在鼓型凸轮轴表面，设有连通所述上下止点的双侧滑轨槽，由双侧滑轨槽及上下止点处的弧形拐槽共同构成环形滑轨；在鼓型凸轮轴下端邻近处，以垂直于鼓型凸轮轴方向设有一个固定于中轴箱内的变速导管，在变速导管内套置有一个齿条轴和一个复位弹簧，所述齿条轴的上段杆部伸出变速导管和中轴箱外，所述变速导管侧面设有一个圆弧缺面，在鼓型凸轮轴的下端安装一个棘齿轮，在变速导管侧面的圆弧缺面处，所述棘齿轮的棘齿与齿条轴上的齿条相互啮合；有一个拔叉的叉体一端，被置于所述三联变速齿轮上的环形固定凹槽内，拔叉另一端的筒状结构被套置在所述鼓型凸轮轴外，所述拔叉筒状结构的筒壁上，安装有被置于鼓型凸轮轴表面的滑轨内的销钉；所述齿条轴上的齿条长度及个数，以满足蹬踏齿条轴一个行程，拔叉带动三联变速齿轮与第二轴上的下一级齿轮啮合的位移要求，所述拔叉位于上下止点的位置时，三联变速齿轮与第二轴上的两端齿轮分别啮合。

2、  如权利要求1所述的一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，其特征在于：所述鼓型凸轮轴的两端是通过支撑轴承套被固定于中轴箱体的前端部。

3、  如权利要求书1所述的一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，其特征在于：所述变速导管的下端，通过斜面垫圈与导向螺钉被连接固定于呈弧面的中轴箱下部，变速导管的上端通过与其内壁的螺纹配合连接的旋紧螺盖被固定于中轴箱上部，所述旋紧螺盖为套筒结构，供齿条轴的上杆部由此处伸出中轴箱外，齿条轴的下端为筒状结构，导向螺钉上部为杆状结构，导向螺钉上部杆状部位对应于齿条轴下端的筒孔处，在导向螺钉上部杆状部位外套有弹簧，该弹簧又被置于齿条轴下端的筒孔内。

自行车齿轮传动脚踏变速装置
技术领域
本发明涉及一种自行车的动力传动装置，特别涉及具有变速功能的动力传动装置。
背景技术
传统的自行车为链式传动机构，它存在着传动效率低等诸多缺点。为了改进上述缺点，中国专利ZL99249171.1号，名称为齿轮传动自行车的专利文献公开了一种以齿轮方式传动的新型自行车传动装置。所述齿轮传动装置虽然克服了现有技术中的缺点，但是它也存在着变速控制方面的缺点，包括：1)双拉线的控制方式，由于拉力不平衡，变速的切换位置准确性不够，影响了变速的控制的可靠性；2)控制拉线的零部件易损环，特别是变速转把：3)控制拉线由变速部件至车把处的布线方式，破环自行车的美观效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，以解决变速控制切换性能不可靠、变速控制部分使用寿命短和变速控制部分的设置影响自行车美观等问题。
本发明所述的一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，其结构是在车架的中轴部位设有中轴箱，在车架的靠近飞轮的后轴部位设有支承罩，该中轴箱与支承罩之间以右平叉管连接；中轴箱内安装有与中轴平行的第二轴，在右平叉管内装有由轴承支承的传动轴；该传动轴前端与第二轴通过一伞齿轮付连接，其后端与后轴通过另一伞齿轮付连接，在安装于后轴上的伞齿轮内装有单向超越离合器；在所述中轴箱内的中轴与第二轴之间装有速比不同的三组齿轮付，该中轴为花键轴，其上安装有三组齿轮付中的可滑动的三联变速齿轮，第二轴间隔安装固定有三组齿轮付中的三级齿轮；在中轴箱内的前端，设置一个与中轴平行的鼓型凸轮轴，该鼓型凸轮轴表面，以相错180度角度的位置，沿轴向间隔设有上下止点，在鼓型凸轮轴表面，设有连通所述上下止点的双侧滑轨槽，由双侧滑轨槽及上下止点处的弧形拐槽共同构成环形滑轨；在鼓型凸轮轴下端邻近处，以垂直于鼓型凸轮轴方向设有一个固定于中轴箱内的变速导管，在变速导管内套置有一个齿条轴和一个复位弹簧，所述齿条轴的上段杆部伸出变速导管和中轴箱外，所述变速导管侧面设有一个圆弧缺面，在鼓型凸轮轴的下端安装一个棘齿轮，在变速导管侧面的圆弧缺面处，所述棘齿轮的棘齿与齿条轴上的齿条相互啮合：有一个拔叉的叉体一端，被置于所述三联变速齿轮上的环形固定凹槽内，拔叉另一端的筒状结构被套置在所述鼓型凸轮轴外，所述拔叉筒状结构的筒壁上，安装有被置于鼓型凸轮轴表面的滑轨内的销钉；所述齿条轴上的齿条长度及个数，以满足蹬踏齿条轴一个行程，拔叉带动三联变速齿轮与第二轴上的下一级齿轮啮合的位移要求，所述拔叉位于上下止点的位置时，三联变速齿轮与第二轴上的两端齿轮分别啮合。
如上所述的一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，所述鼓型凸轮轴的两端是通过支撑轴承套被固定于中轴箱体的前端部。
如上所述的一种自行车齿轮传动脚踏变速装置，所述变速导管的下端，通过斜面垫圈与导向螺钉被连接固定于呈弧面的中轴箱下部，变速导管的上端通过与其内壁的螺纹配合连接的旋紧螺盖被固定于中轴箱上部，所述旋紧螺盖为套筒结构，供齿条轴的上杆部由此处伸出中轴箱外，齿条轴的下端为筒状结构，导向螺钉上部为杆状结构，导向螺钉上部杆状部位对应于齿条轴下端的筒孔处，在导向螺钉上部杆状部位外套有弹簧，该弹簧又被置于齿条轴下端的筒孔内。
本发明与传统的装置相比，具有挡位切换准确、定位可靠、变速灵活和美观实用等优点和积极效果。
附图说明
图1是本发明的自行车齿轮传动脚踏变速装置的主视结构图。
图2是图1的俯视结构图。
图3是本发明的中轴箱内主视结构示意图。
图4是图3的沿A-A方向的剖视图。
图5是本发明的鼓式凸轮轴的主视结构图。
图6是本发明的鼓式凸轮轴的滑轨表面展开示意图。
图7是本发明的鼓式凸轮轴的滑轨A-A剖视图。
图8是图5的右侧视图。
图9是本发明的拔叉主视图。
图10是图9的俯视图。
具体实施方式
本发明的具体结构请参照附图。图1至图2为本发明的结构示意图。在自行车的中轴5部位设有中轴箱7，在车架的靠近飞轮的后轴11-1部位设有支承罩11，该中轴箱7与支承罩11之间以右平叉管1连接：中轴箱7内装有与中轴5平行的第二轴3，在右平叉管1内装有由轴承支承的传动轴14，该传动轴14前端与第二轴3由一伞齿轮付2连接，其后端与后轴11-1由另一伞齿轮付12连接。在安装于后轴上的伞齿轮12内装有超越离合器。在中轴箱7内的中轴5与第二轴3之间装有速比不同的三组齿轮付，该中轴为花键轴，其上安装可滑动的三组齿轮付中的三联变速齿轮10。第二轴3上间隔安装固定的三组齿轮付中的三级齿轮19、20、21。中轴箱7内的结构可以参见图3至图4。在中轴箱7内的前端，设置一个与中轴5平行的鼓型凸轮轴13，该鼓型凸轮轴13表面，以相错180度角度的位置，沿轴向间隔设有上下止点，在鼓型凸轮轴13表面，设有连通所述上下止点的双侧滑轨槽，由双侧滑轨槽及上下止点处的弧型拐槽共同构成环形滑轨(详见图5至图8)；在鼓型凸轮轴13下端邻近处，以垂直于鼓型凸轮轴方向设有一个固定于中轴箱7内的变速导管16，在变速导管16内套置有一个齿条轴6和一个复位弹簧17，所述齿条轴6的上段杆部伸出变速导管16和中轴箱7外，所述变速导管侧面设有一个圆弧缺面，在鼓型凸轮轴13的下端安装一个棘齿轮8，在变速导管侧面的圆弧缺面处，所述棘齿轮8的棘齿与齿条轴6上的齿条相互啮合；有一个拔叉9的叉体一端，被置于所述三联变速齿轮10上的环形固定凹槽内，拔叉另一端的筒状结构被套置在所述鼓型凸轮轴13外，所述拔叉9筒状结构的筒壁上，安装有被置于鼓型凸轮轴表面的滑轨内的销钉(参见图9图10中的销钉安装孔9-1)；所述齿条轴6上的齿条长度及个数，以满足蹬踏齿条轴一个行程，拔叉9带动三联变速齿轮与第二轴上的下一级齿轮啮合的位移要求，所述拔叉位于上下止点的位置时，三联变速齿轮10与第二轴3上的两端齿轮1921分别啮合，位于滑槽内中间位置时，三联变速齿轮10与第二轴3的中间齿轮20齿合。所述鼓型凸轮轴的两端是通过支撑轴承套13-1、13-2被固定于中轴箱体内的前端部。(参见图4)变速导管16的结构参见图3：所述变速导管16的下端，通过斜面垫圈与导向螺钉18被连接固定于呈弧面的中轴箱7下部，变速导管16的上端通过与其内壁的螺纹配合连接的旋紧螺盖15被固定于中轴箱7上部，所述旋紧螺盖15为套筒结构，供齿条轴6的上杆部由此处伸出中轴箱7外，齿条轴6的下端为筒状结构，导向螺钉18上部为杆状结构，导向螺钉18上部杆状部位对应于齿条轴6下端的筒孔处，在螺钉18上部杆状部位外套有弹簧17，该弹簧17又被置于齿条轴6下端的筒孔内。