專利名稱：雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人力車變速器，具體的說，是一種能增加人力驅(qū)動的車輛和器具驅(qū)動力，并且對使用者沒有使用限制的人力車變速驅(qū)動軸。
背景技術(shù)：
通常人力驅(qū)動的車輛，如自行車、三輪車、輪椅車等，在一般情況下，使用很方便，但是在上坡時、迎風時、載重時以及道路泥濘時，就會感到驅(qū)動力不足，其主要原因是因為普通無變速車輛多是加速傳動驅(qū)動，要增加驅(qū)動力，就得設(shè)法把加速傳動比降下來。為此，人們設(shè)計了多種自行車變速器，常見的一種，是在自行車中軸和后軸處，分別裝有多排不同齒數(shù)的鏈輪，通過裝在車把上的兩個線控扳手，分別操縱前、后撥鏈器，把鏈條放在不同的鏈輪上，達到變速的目的。但是，這種變速器對使用者的變速操作有嚴格的要求，天津產(chǎn)陽光牌自行車說明書中規(guī)定“變速時，應(yīng)連續(xù)向前踏動腳蹬，……，切勿在鏈輪停止時拔動扳手?！绷硗?，這種變速器均未見到有防塵措施。還有一種內(nèi)置三速變速器后軸，其變速也是操縱線控扳手換檔，上海產(chǎn)象牌N3S10型自行車內(nèi)三速后軸使用說明書也要求使用者，“如需變速應(yīng)使踏腳倒轉(zhuǎn)，……。切忌在快速踩動踏腳時進行變速?！边€要求“停車時不要隨意撥動變速扳手以防損壞零件。”。所以，這兩種變速器在使用中都要牢記變速的操作要領(lǐng)，否則，就可能出現(xiàn)機械故障，很明顯，這些要求對于兒童來說，就更難做到了，這就限制了變速器功能的發(fā)揮。本發(fā)明者曾提供一種雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜自行車后軸(公告號CN2501707Y公告日、2002年7月24日)，能較好地解決了上面所提到的問題，讓使用者在任何情況下，都可以隨意迅速反復(fù)變速。但是，上述雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜自行車后軸，在結(jié)構(gòu)上也還有不足之處，現(xiàn)列舉如下1.左端蓋1(引用對比文件說明書中零件名稱及附圖標記，下同)以螺紋與殼體33聯(lián)結(jié)，如果是正常螺紋則左端蓋1在內(nèi)齒圈32轉(zhuǎn)矩的作用下，會使左端蓋1與殼體33松脫，如果使用左螺紋，雖然在內(nèi)齒圈32轉(zhuǎn)矩的作用下，左端蓋1不會與殼體33松脫，但是，如果在左端蓋1上設(shè)置了剎車用的抱閘，而這種抱閘剎車裝置在自行車上應(yīng)用較普遍，這時，左端蓋1在剎車力矩的作用下，還是會與殼體33松脫。這就是說，如果要使左端蓋1同時在上述兩種情況下都不會與殼體33松脫，就需要增設(shè)螺紋的防松構(gòu)件，但是，這樣往往會使軸的密封性變差，影響到驅(qū)動軸的使用壽命，并且使外形不光滑，會給使用者帶來麻煩。
2.行星輪軸3在行星輪架2上的安裝是懸臂式的，其結(jié)構(gòu)剛性不如兩端簡支的好，會對齒輪正常運轉(zhuǎn)有影響。
3.行星輪軸3的加工工藝性也需要改善。
4.鏈輪21與驅(qū)動軸19用螺紋聯(lián)結(jié)，拆卸不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提高可靠性，改善加工、裝配工藝性，提供一種雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，同時，還保持如下特性(1)潑辣性 不另設(shè)變速換檔操縱機構(gòu)，對使用者無任何使用限制，允許使用者隨時隨意快速反復(fù)變速。
(2)維護性 采用內(nèi)置變速器整體驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)，從工廠發(fā)出驅(qū)動軸總成，不需調(diào)整，能長期保持技術(shù)質(zhì)量，具有良好的防塵性能，并且容易清洗。
(3)互換性 對現(xiàn)有的無變速器的自行車，不需改動可直接換裝。
本實用新型解決背景技術(shù)中所存在的不足之處，所采用的技術(shù)方案是，在背景文件雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜自行車后軸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進行下列改進1.將左端蓋和內(nèi)齒圈合并在殼體上成為一體，即殼體外有安裝邊，左端內(nèi)孔有滾珠的滾道，內(nèi)腔的內(nèi)圓柱面上有內(nèi)齒輪，殼體右端有內(nèi)螺紋與右端蓋旋合。
2.將行星輪架改成雙壁整體式行星輪架，對行星輪軸構(gòu)成兩端支承。
3.將行星輪軸改成為光軸。
4.將鏈輪內(nèi)孔的內(nèi)螺紋改為在內(nèi)孔孔邊上帶有若干個凸塊，與傳動軸相應(yīng)的位置上的凹槽相配合，再用擋圈限位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有益的效果分述如下1.由于左端蓋和內(nèi)齒圈與殼體成為一體，行星輪傳給內(nèi)齒圈的驅(qū)動扭矩就直接傳給殼體上的傳力安裝邊，如果在殼體左端還安裝了抱閘剎車構(gòu)件，則剎車力矩也能直接傳給殼體上的傳力安裝邊，驅(qū)動扭矩和剎車力矩都直接傳遞，不存在任何松動問題，同時，還保證了驅(qū)動軸的密封性和外形光滑。
2.雙壁整體式行星輪架，對行星輪軸構(gòu)成兩端支承，使行星輪架對行星輪軸的支承剛性增加，也就使行星輪軸的位置精度提高，有利于齒輪的正常工作。
3.行星輪軸成為光軸，極大地改善了行星輪軸的加工工藝性。
4.鏈輪采用內(nèi)孔上的凸塊與驅(qū)動軸上的凹槽配合進行傳力，用擋圈限位，使拆裝都很方便，減少了對驅(qū)動軸的敲打，可以避免零件之間的沖擊性傷害。


附圖是本實用新型用做自行車后軸的實施例，沿軸向中心線剖切的上半部剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的結(jié)構(gòu)及其運行過程進行詳細說明。
附圖是本實用新型用做自行車后軸的實施例，本實施例包括殼體1、行星輪架2、行星輪軸3、軸擋5、調(diào)整墊6、銷子8、行星輪9、太陽輪10、反向內(nèi)棘齒12、小軸擋14、小鎖緊螺母15、軸擋16、鎖緊螺母17、芯軸18、傳動軸19、擋圈20、鏈輪21、右端蓋22、棘爪23、棘爪25、棘爪銷26和定位圈28。行星輪9與太陽輪10浮動嚙合。反向內(nèi)棘齒12的內(nèi)孔有內(nèi)套齒與太陽輪10嚙合，右端有反向內(nèi)棘齒，其外緣兩端各有一道滾珠的滾道。右端蓋22內(nèi)緣有滾珠的滾道和內(nèi)棘齒，內(nèi)棘齒與棘爪23嚙合，外緣有螺紋與殼體1旋合。芯軸18有圓柱面及銷孔與行星輪架2及銷子8配合，其兩端有螺紋與軸擋5、16、小軸擋14、小鎖緊螺母15、鎖緊螺母17旋合。定位圈28，調(diào)整墊6用于調(diào)整間隙。其特征是，殼體1的外緣兩邊各有一個傳力安裝邊，用于穿過車輪輻條，其左端內(nèi)孔有滾蛛的滾道，在內(nèi)腔有內(nèi)齒輪與行星輪9浮動嚙合，右端有內(nèi)螺紋與右端蓋22旋合。鏈輪21的內(nèi)孔孔邊有3、4、5或6個凸塊與傳動軸19右端的3、4、5或6個凹槽相配合，用擋圈20限位。傳動軸19的左端還有棘爪23、25用棘爪銷26在棘爪槽中定位，其外緣和內(nèi)孔有滾珠的滾道。行星輪架2有3、4或5個行星輪軸3的軸孔，軸孔的右端有小于軸孔孔徑的孔，在相當于行星輪軸3中部位置的行星輪架2上，開有放置行星輪9用的窗口，行星輪架2左端有徑向孔，用銷子8與芯軸18固定。
另外，行星輪架2上行星輪軸3的軸孔右端可以是盲孔；棘爪23、25可以不用棘爪銷26定位，而采用類似普通自行車飛輪那樣的軸向棘爪槽結(jié)構(gòu)，用彈簧將棘爪23、25在軸向棘爪槽中定位。
本實用新型的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸的運行過程，以用做自行車后軸為例子，結(jié)合附圖并按照附圖中A向所視的運轉(zhuǎn)方向進行敘述。
1.正向蹬踏中軸曲柄的情況這時，傳動軸19為順時針旋轉(zhuǎn)，固定其上的棘爪23與右端蓋22的棘齒嚙合，推動殼體1使車輛向前行進，這與普通自行車飛輪的功能相同。殼體1作順時針轉(zhuǎn)動時，其內(nèi)腔的內(nèi)齒輪也作順時針轉(zhuǎn)動，通過裝在固定的行星輪軸3上的行星輪9，使得太陽輪10作逆時針轉(zhuǎn)動，并使反向內(nèi)棘齒12的反向內(nèi)棘齒相對棘爪25作超越滑動，故不會影響車輛向前行進。
2.在車輛行進途中，停止蹬踏中軸曲柄的情況這時，殼體1和右端蓋22繼續(xù)作順時針轉(zhuǎn)動，而傳動軸19不動，則右端蓋22的棘齒相對棘爪23作超越滑動，這也與普通自行車飛輪的功能相同。于此同時，殼體1內(nèi)腔的內(nèi)齒輪也繼續(xù)作順時針轉(zhuǎn)動，而這時太陽輪10是作逆時針轉(zhuǎn)動，使反向內(nèi)棘齒12的反向內(nèi)棘齒也相對棘爪25作超越滑動，因此均不會影響車輛繼續(xù)向前行進。
3.反向蹬踏中軸曲柄的情況這有兩種情況(1)車輛在停止狀況下，反向蹬踏中軸曲柄車輛不動，反向蹬踏時，傳動軸19作逆時針轉(zhuǎn)動，其上的棘爪23相對右端蓋22的棘齒作超越滑動，而棘爪25與反向內(nèi)棘齒12的反向內(nèi)棘齒嚙合，并通過內(nèi)套齒使太陽輪10作逆時針轉(zhuǎn)動，再通過行星輪9，使殼體1內(nèi)腔的內(nèi)齒輪作順時針減速轉(zhuǎn)動，相對于傳動軸19，其減速比為 并通過殼體1的傳力安裝邊驅(qū)動車輛向前行進，顯然，由于向后蹬踏曲柄時，增大了驅(qū)動力，使車輛更容易啟動，這會給使用者帶來很大方便，例如自行車載著重物在中途暫時停下，再啟動時，就需要較大的驅(qū)動力，這時，只要向后蹬踏，就能得到像載重人力三輪車那樣大的驅(qū)動力，使車輛容易啟動。同時，傳動軸19上安裝的棘爪23，相對右端蓋22的內(nèi)棘齒作超越滑動，故不會影響傳動軸19繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動。
(2)車輛在行進途中，反向蹬踏中軸曲柄由前述可知，車輛在行進時，太陽輪10是作逆時針轉(zhuǎn)動的，反向蹬踏中軸曲柄，傳動軸19也作逆時針轉(zhuǎn)動，如果傳動軸19的逆時針轉(zhuǎn)速小于太陽輪10的逆時針轉(zhuǎn)速，則棘爪25不能與反向內(nèi)棘齒12的反向內(nèi)棘齒嚙合，而作相對滑動，這就是說當車輛以正常速度行進時，反向蹬踏中軸曲柄，雖然不會影響車輛繼續(xù)行進，但是沒有實用意義。只有當車輛行進速度較慢時，較快地反向蹬踏中軸曲柄，使傳動軸19的逆時針轉(zhuǎn)速大于太陽輪10的逆時針轉(zhuǎn)速，這時，棘爪25才能與反向內(nèi)棘齒12的反向內(nèi)棘齒嚙合，并通過內(nèi)套齒驅(qū)動太陽輪10作逆時針轉(zhuǎn)動，再通過行星輪9使殼體1的內(nèi)齒輪作順時針減速轉(zhuǎn)動，也就使殼體1得到增大的驅(qū)動力來驅(qū)動車輛向前行進。
本實用新型在車輛上的安裝情況比較簡單，例如，在本實用新型的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸的傳力安裝邊上，裝好輻條及車輪，將自行車、三輪車(前2輪后1輪)車架的后叉或是輪椅車車架的前叉，叉在本實用新型驅(qū)動軸兩邊的芯軸18上，分別用固定螺母固緊即可。對于前1輪后2輪三輪車，可將本實用新型作為中介變速器，即在殼體1的傳力安裝上固定合適的鏈輪，另用固定架叉在芯軸18兩邊，分別用螺母固緊，再將固定架固定在車架上合適的位置，即可通過滾子鏈條，帶動裝在三輪車后輪軸上的鏈輪來驅(qū)動三輪車。在其他運動器具上的安裝，可參考前述方法進行。
綜上所述，本實用新型的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸具有以下優(yōu)點1.只選擇了兩檔實用的速度，只用正、反向蹬踏中軸曲柄進行變速，不另設(shè)變速換擋機構(gòu)，對使用者無任何使用限制，在任何情況下，都可以任意迅速反復(fù)變速，即便是兒童也可以使用，使用可靠性高，特別適合復(fù)雜環(huán)境下的使用。
2.在特別需要時，可以不間斷地把人力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動車輛前進的轉(zhuǎn)動力矩。一般人力驅(qū)動的器具，是靠雙腳或雙手轉(zhuǎn)動曲柄來輸出轉(zhuǎn)動力矩的，當作用力通過曲柄的旋轉(zhuǎn)軸線時，輸出的轉(zhuǎn)動力矩很小，就會使車輛失去驅(qū)動力，至少也會短時間失去驅(qū)動力，這對于兩輪自行車來說就會失穩(wěn)。而本實用新型的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，卻可以把曲柄控制在最佳的受力角度上，反復(fù)用正向和反向蹬踏來輪換驅(qū)動，就能充分地發(fā)揮出人力的作用，幾乎可以不間斷地輸出驅(qū)動力矩，這對大阻力的情況下驅(qū)動車輛極為有利。
3.采用整體結(jié)構(gòu)，從工廠發(fā)出驅(qū)動軸總成，不需調(diào)整，能長期保持技術(shù)質(zhì)量，對現(xiàn)有的無變速器自行車，不需改動(包括各種鏈罩)，可直接代替其后軸和飛輪裝車使用。
4.整體驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)具有良好的防塵性能，清洗方便，再加上增大的驅(qū)動力和隨意變速的功能，更有利于鄉(xiāng)村和山區(qū)使用。
5.本實用新型的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，將殼體1的傳力安裝邊進行適當變化，可用來驅(qū)動各種水、陸運動器具。
6.從倒退行走對人體有益的新聞報導(dǎo)來看，自行車等器具的倒著蹬踏，也應(yīng)該對人體是有益處的。
7.在結(jié)構(gòu)上設(shè)計了太陽輪10與行星輪9浮動嚙合和殼體1的內(nèi)齒輪與行星輪9浮動嚙合，這兩種浮動結(jié)構(gòu)的同時應(yīng)用，能有效地補償制造誤差和裝配誤差帶來的影響，增加了齒輪工作的可靠性。
權(quán)利要求1.一種雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，包括殼體(1)、行星輪架(2)、行星輪軸(3)、軸擋(5)、調(diào)整墊(6)、銷子(8)、行星輪(9)、太陽輪(10)、反向內(nèi)棘齒(12)、小軸擋(14)、小鎖緊螺母(15)、軸擋(16)、鎖緊螺母(17)、芯軸(18)、傳動軸(19)、擋圈(20)、鏈輪(21)、右端蓋(22)、棘爪(23)、棘爪(25)、棘爪銷(26)和定位圈(28)，行星輪(9)與太陽輪(10)嚙合，反向內(nèi)棘齒(12)的內(nèi)孔有內(nèi)套齒與太陽輪(10)嚙合，其右端有反向內(nèi)棘齒，其外緣兩端各有一道滾珠的滾道，右端蓋(22)內(nèi)緣有滾珠的滾道和內(nèi)棘齒，內(nèi)棘齒與棘爪(23)嚙合，外緣有螺紋與殼體(1)旋合，芯軸(18)有圓柱面及銷孔與行星輪架(2)及銷子(8)配合，其兩端有螺紋與軸擋(5)、(16)、小軸擋(14)、小鎖緊螺母(15)、鎖緊螺母(17)旋合，定位圈(28)、調(diào)整墊(6)用于調(diào)整間隙，其特征是，殼體(1)的外緣有傳力安裝邊，其左端內(nèi)孔有滾珠的滾道，在其內(nèi)腔有內(nèi)齒輪與行星輪(9)嚙合，其右端有內(nèi)螺紋與右端蓋(22)旋合，鏈輪(21)的內(nèi)孔孔邊有凸塊與傳動軸(19)右端圓柱面上的凹槽相配合，用擋圈(20)限位，傳動軸(19)的左端有棘爪槽，棘爪(23)和棘爪(25)用棘爪銷(26)固定在棘爪槽中，其外緣和內(nèi)孔有滾珠的滾道，行星輪架(2)有行星輪軸(3)的軸孔，軸孔的右端有小于軸孔孔徑的孔，在相當于行星輪軸(3)中部位置的行星輪架(2)上，開有放置行星輪(9)的窗口，行星輪架(2)左端有徑向孔，用銷子(8)與芯軸(18)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，殼體(1)上設(shè)置不同位置和不同形狀的傳力安裝邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，殼體(1)的內(nèi)齒輪與行星輪(9)浮動嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，太陽輪(10)與行星輪(9)浮動嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，行星輪架(2)上行星輪軸(3)的軸孔右端為盲孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，用彈簧將棘爪(23)、(25)在軸向棘爪槽中定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸，其特征是，行星輪架(2)上有3、4或5個行星輪軸(3)的軸孔，分別裝有3、4或5個行星輪軸(3)和3、4或5個行星輪(9)。
專利摘要一種雙向雙速內(nèi)置增力傻瓜人力車驅(qū)動軸。正向蹬踏時，與普通自行車飛輪的功能相同。反向蹬踏時，由棘輪超越離合器驅(qū)動內(nèi)置行星齒輪減速器，使自行車得到像載重人力三輪車那樣大的驅(qū)動力仍然向前行進。本實用新型不另設(shè)變速換檔機構(gòu)，對使用者無任何使用限制，可隨時隨意迅速反復(fù)變速，兒童都可以使用。采用整體內(nèi)置后軸，防塵性能好，清洗方便，能長期保持技術(shù)質(zhì)量，更能適合鄉(xiāng)村和山區(qū)。普通自行車不需改動(包括各種鏈罩)，可直接代替原車的后軸和飛輪進行換裝。對行星齒輪減速器，同時設(shè)計了太陽輪浮動結(jié)構(gòu)和行星輪浮動結(jié)構(gòu)，使齒輪受力均勻，增加了可靠性。適用于自行車、三輪車、輪椅車和各種水、陸運動器具。
文檔編號B62M11/00GK2619868SQ0320254
公開日2004年6月9日 申請日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者湯萍 申請人:湯萍