一種五檔小型齒輪變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自行車變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種五檔小型齒輪變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有自行車或電動自行車的外變速器在換擋過程中易脫鏈，因此內(nèi)變速技術(shù)越來越受到重視。關(guān)于內(nèi)變速的研宄也很多，如:中國專利公開號CN101152896A中介紹的一種自行車后軸行星變速器、中國專利公開號CN101152895A中介紹的一種自行車中軸變速器、中國專利公開號CN2532009Y中介紹的一種三速平行軸變速器器、中國專利公開號CN101062712A中介紹的一種行星齒輪系的多速檔位輪轂以及中國專利公開號CN102869565A中介紹的一種12速自行車變速器，在這些技術(shù)方案中，中軸變速器可以輸出4速，后軸輪轂可輸出3速?，F(xiàn)有自行車變速器主要用于人力驅(qū)動的自行車，還未有用于電助力自行車上的先例；內(nèi)變速無論是有級，還是無極都無外乎采用平行軸齒輪傳動或行星齒輪傳動。上述自行車內(nèi)變速器存在以下問題:
[0003](I)結(jié)構(gòu)尺寸大，外形復(fù)雜，不符合現(xiàn)代的審美及輕量化，尤其純?nèi)肆ψ孕熊嚨囊?，行星傳動的?nèi)變速機構(gòu)傳動系統(tǒng)復(fù)雜，裝配精度高，成本昂貴；
[0004](2)通常在換擋過程中不能有輸入功率，即騎乘者不能踩踏腳踏板，這不符合人的騎乘習(xí)慣，比如期望在踩踏的過程中變檔；
[0005](3)有些內(nèi)變速器在變檔的過程中，是采用撥動齒輪的軸向位移從而改變不同齒數(shù)的齒輪嚙合還換擋，這容易造成齒輪端面打齒現(xiàn)象，損壞齒輪，并且換擋不夠靈活；
[0006](4)換擋機構(gòu)所需操縱力較大，通常都采用的是滑動摩擦副；
[0007](5)多級齒輪傳動，由于齒輪齒面的嚙合存在滑動摩擦，級數(shù)越多，摩擦功率損失越多，從而使騎乘者感到非常吃力。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了解決上述【背景技術(shù)】中的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種五檔小型齒輪變速器，傳動效率高、換擋靈敏性好、外形尺寸小、制造成本低。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種五檔小型齒輪變速器，具有主軸，主軸的左右兩端分別安裝有左端蓋和右端蓋，左端蓋和右端蓋上共同裝配有圓柱筒外殼，左端蓋和右端蓋之間平行設(shè)置有分別位于主軸上方的齒輪軸和位于主軸下方的凸輪軸；主軸上且位于左端蓋和右端蓋之間從左至右依次套設(shè)有齒數(shù)48的齒輪、左離合器套筒、右離合器套筒、齒數(shù)43的齒輪、齒數(shù)46的齒輪、左離合器套筒、右離合器套筒、齒數(shù)39的齒輪、齒數(shù)為21的輸出齒輪及超越離合器套筒，超越離合器套筒的外圍嵌入有線彈簧，左離合器套筒上設(shè)置有左撥叉，右離合器套筒上設(shè)置有右撥叉，主軸上還套設(shè)有位于圓柱筒外殼外部的輸出套筒，輸出套筒的外圍套設(shè)有鏈輪和用于固定鏈輪的圓螺母，輸出套筒的內(nèi)孔中設(shè)置有密封端蓋；齒輪軸上套設(shè)有分別與齒數(shù)39的齒輪和齒數(shù)為21的輸出齒輪相嚙合的雙聯(lián)齒輪；凸輪軸上對稱設(shè)置有兩個撥叉套，每個撥叉套與凸輪軸之間均設(shè)置有鋼球，每個撥叉套分別連接有用于壓緊左離合器套筒和右離合器套筒的壓簧，凸輪軸的右端套設(shè)有拉線輪。
[0010]進(jìn)一步具體地說，所述的齒數(shù)48的齒輪的內(nèi)孔中設(shè)置有兩個可控棘爪。
[0011]進(jìn)一步具體地說，所述的每個撥叉套上均連接有導(dǎo)向軸。
[0012]進(jìn)一步具體地說，所述的拉線輪通過平鍵套設(shè)在凸輪軸的右端。
[0013]進(jìn)一步具體地說，所述的超越離合器套筒的內(nèi)孔設(shè)置有兩個與可控棘爪相匹配的常開棘爪。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種五檔小型齒輪變速器，采用至多兩級平行軸齒輪傳動，使其傳動效率較高，避免了多級齒輪傳動，或行星傳動等復(fù)雜的傳動系統(tǒng)，從裝配要求、制造成本及實用方面具有明顯優(yōu)勢；另外，混合實用可控離合器和超越離合器，在可控離合器上設(shè)置兩個彈性件，實現(xiàn)了任意時刻和有無輸入扭矩的情況下均可換擋，明顯提高騎乘的便利性和舒適性，即騎乘感受；采用撥動彈性件的方式換擋，避免撥動齒輪，防止打齒及齒輪損壞，提高換擋的靈敏性；換擋采用圓柱凸輪及鋼球，將滑動摩擦轉(zhuǎn)換為滾動摩擦，換擋輕便；采用小模數(shù)及非標(biāo)軸承，進(jìn)一步減小了其外形尺寸。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中A-A處的剖視圖；
[0018]圖3是圖1中B-B處的剖視圖；
[0019]圖4是圖2中C-C處的剖視圖；
[0020]圖5是圖1中D-D處的剖視圖；
[0021]圖6是輸出齒輪、雙聯(lián)齒輪及輸出套筒之間的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是超越離合器套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8是左離合器套筒和右離合器套筒的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9是凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖中的標(biāo)號為:1、主軸，3、左端蓋，6、左離合器套筒，8、齒數(shù)48的齒輪，11、齒輪軸，14、圓柱筒外殼，15、左撥叉，16、右撥叉，17、右離合器套筒，18、齒數(shù)43的齒輪，20、齒數(shù)46的齒輪，21、齒數(shù)39的齒輪，22、平鍵一，23、雙聯(lián)齒輪，26、右端蓋，30、鏈輪，31、圓螺母，32、輸出套筒，34、密封端蓋，37、平鍵二，43、超越離合器套筒，44、線彈簧，45、齒數(shù)為21的輸出齒輪，53、拉線輪，54、撥叉套，55、鋼球，58、凸輪軸，59、平鍵三，60、壓簧，61、可控棘爪，62、平鍵四，64、螺栓，66、螺母，67、常開棘爪，68、導(dǎo)向軸。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0027]參考圖1，一種五檔小型齒輪變速器，具有主軸1，主軸I的左右兩端分別安裝有左端蓋3和右端蓋26，左端蓋3和右端蓋26上共同裝配有圓柱筒外殼14，左端蓋3和右端蓋26之間平行設(shè)置有分別位于主軸I上方的齒輪軸11和位于主軸I下方的凸輪軸58 ;主軸I上且位于左端蓋3和右端蓋26之間從左至右依次套設(shè)有齒數(shù)48的齒輪8、左離合器套筒6、右離合器套筒17、齒數(shù)43的齒輪18、齒數(shù)46的齒輪20、左離合器套筒6、右離合器套筒17、齒數(shù)39的齒輪21、齒數(shù)為21的輸出齒輪45及超越離合器套筒43，超越離合器套筒43的外圍嵌入有線彈簧44，左離合器套筒6上設(shè)置有左撥叉15，右離合器套筒17上設(shè)置有右撥叉16，主軸I上還套設(shè)有位于圓柱筒外殼14外部的輸出套筒32，輸出套筒32的外圍套設(shè)有鏈輪30和用于固定鏈輪30的圓螺母31，輸出套筒32的內(nèi)孔中設(shè)置有密封端蓋34 ;齒輪軸11上套設(shè)有分別與齒數(shù)39的齒輪21和齒數(shù)為21的輸出齒輪45相嚙合的雙聯(lián)齒輪23 ;凸輪軸58上對稱設(shè)置有兩個撥叉套54，每個撥叉套54與凸輪軸58之間均設(shè)置有鋼球55，每個撥叉套54分別連接有用于壓緊左離合器套筒6和右離合器套筒17的壓簧60，凸輪軸58的右端套設(shè)有拉線輪53，參考圖1和圖9:拉線輪53通過平鍵四62，并由擋圈鎖緊在凸輪軸58上，由拉線拉動拉線輪53可帶動凸輪軸58轉(zhuǎn)動。鋼球55嵌于凸輪軸54的凸輪槽內(nèi)和空套于凸輪軸54的撥叉套54的圓孔內(nèi)，左撥叉15、右撥叉16，通過墊圈和擋圈剛性鎖緊在撥叉套上，另外左撥叉15、右撥叉16還空套在導(dǎo)向軸68上，左撥叉15、右撥叉16及撥叉套54的意外轉(zhuǎn)動而不軸向滑動。左撥叉15、右撥叉16夾住壓簧60，從而拉線輪53帶動凸輪軸58轉(zhuǎn)動時，由于鋼球55的一半在撥叉套54圓孔內(nèi)，不能繞凸輪58軸線轉(zhuǎn)動，鋼球55的另一半位于凸輪軸58凸輪槽內(nèi)，導(dǎo)致鋼球55在凸輪槽內(nèi)滾動并做軸向移動，驅(qū)動撥叉套54移動，通過撥叉套54及左撥叉15、右撥叉16帶動壓簧60左右移動，使壓簧壓可控棘爪61的凸棱，可控棘爪61彈起，與其相應(yīng)的齒輪內(nèi)棘輪槽接合，實現(xiàn)變檔。凸輪軸上有兩組撥叉套54及兩套左撥叉15、右撥叉16，分別控制兩組左右可控離合器的壓簧60，實現(xiàn)2、3、4、5檔的換擋操縱。
[0028]關(guān)于拉線調(diào)整:由于拉線一般是鋼絲拉線，使用一段時間會塑性變松，不能順利換擋，為此設(shè)置了調(diào)整機構(gòu)，參考圖1及圖3，拉線輪的長臂嵌于圓柱筒外殼14的圓弧槽中，當(dāng)拉線變松后，由于圓弧槽擋住了拉線輪的轉(zhuǎn)動，因此在變速器箱外，逆時針轉(zhuǎn)動換擋手柄，當(dāng)手柄不能轉(zhuǎn)動時，調(diào)整拉線松緊即可。
[0029]其中，參考圖1和圖8:右部的可控棘爪61嵌于右離合器套筒17的棘輪槽中，嵌于右離合器套筒17彈簧槽中的線彈簧43始終壓緊可控棘爪61的凸棱，可控棘爪61總處于閉合狀態(tài)，不傳遞動力，壓簧60可在右離合器套筒17上滑動，通過換擋組件的撥叉撥動，向右滑動壓右部的可控棘爪61的另一凸棱，可控棘爪61彈開，可與之對應(yīng)的齒輪棘輪槽接合，傳遞動力。左部的可控棘爪61嵌于左離合器套筒6的棘輪槽中，嵌于左離合器套筒6彈簧槽中的線彈簧43始終壓緊可控棘爪61的凸棱，棘爪61總處于閉合狀態(tài)，不傳遞動力，壓簧60可在左離合器套筒6上滑動，通過換擋組件的撥叉撥動，向左滑動壓左部的棘爪61的另一凸棱，可控棘爪61彈開，可與之對應(yīng)的齒輪棘輪槽接合，傳遞動力。參考圖8，左右可控離合器共用一個壓簧60，構(gòu)成一組離合器，顯然壓簧處在中間位置時，左右可控離合器均處于閉合狀態(tài)，不傳遞動力。壓簧處在左右位置將有除I檔之外的相應(yīng)檔位。位于左右可控離合器套筒銷釘孔內(nèi)的彈簧擋銷限制線彈簧和壓簧60的轉(zhuǎn)動，防止彈簧的開口轉(zhuǎn)到棘爪的凸棱上，避免棘爪意外彈起或閉合。
[0030]參考圖2，齒數(shù)48的齒輪8的內(nèi)孔中設(shè)置有兩個可控棘爪61。每個撥叉套54上均連接有導(dǎo)向軸68。
[0031]參考圖3，拉線輪53通過平鍵四62套設(shè)在凸輪軸58的右端。
[0032]參考圖5，超越離合器套筒43的內(nèi)孔設(shè)置有兩個與可控棘爪61相匹配的常開棘爪67，棘爪67嵌于超越離合器套筒43棘輪槽中，嵌于超越離合器套筒43彈簧槽中的線彈簧44始終壓緊棘爪67的凸棱，棘爪67總處于彈開狀態(tài)，隨時準(zhǔn)備與輸出組件中的輸出套筒32上的棘輪槽接合。
[0033]該變速器各檔動力傳遞路線及換擋操縱步驟如下:
[0034]一、I檔動力傳遞路線，參考圖1和圖7:平鍵二 37嵌于主軸上I的鍵槽和超越離合器套筒43的鍵槽之間，將主軸I的輸入動力傳遞給超越離合器套筒43，棘爪67嵌于超越離合器套筒43棘爪槽和輸出套筒32的棘輪槽之間，可將動力傳遞給輸出套筒32，輸出套筒32與鏈輪30剛性固連，從而動力經(jīng)主軸1、平鍵34、超越離合器套筒43、棘爪67、輸出套筒32、鏈輪30輸出，為直接檔I檔。
[0035]二、2檔動力傳遞路線，參考圖1和圖8:平鍵三59