專利名稱：一種自行車變速換擋裝置及其前后往復(fù)蹬踏三輪自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自行車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自行車變速換擋裝置及其前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，具體而言，本發(fā)明涉及一種帶有手動直接換檔功能的自行車傳動裝置以及帶有該裝置的往復(fù)蹬踏自行車。
背景技術(shù)：
變速自行車的變速機構(gòu)多為鏈條式多齒盤隨動換擋機構(gòu)，當(dāng)傳統(tǒng)鏈條傳動自行車要想掛檔就必須先行駛后掛檔。例如當(dāng)我們準備騎車時發(fā)現(xiàn)鏈條沒有在合適的檔位上，我們就需要將調(diào)檔旋鈕撥到預(yù)定檔位上，然后在不合適的檔位上費力的蹬踏腳蹬使自行車運動起來后，鏈條才能逐步轉(zhuǎn)到預(yù)定的檔位上，此種結(jié)構(gòu)無法象汽車一樣，在行駛之前就能將檔位一次性準確調(diào)到合適的位置上，給使用者帶來了不便。另外，傳統(tǒng)的自行車發(fā)展到今天無論是結(jié)構(gòu)、材料、便捷都已經(jīng)到了非常成熟完善的地步。但經(jīng)常騎車的人都會體會到傳統(tǒng)自行車也有很多不足之處。一是身體的支撐部位與車體接觸面積非常小，長時間騎行手掌和臀部會有麻木疼痛的感覺；二是自行車的重心較高，急剎車時會有一定危險性，同時所有向前的慣性力量都會匯聚到手掌上，使手掌的負荷加大；三是騎行時人的身體幾乎呈垂直狀態(tài)，空氣阻力加大；四是自行車的蹬踏力最大只是自身體重，因為超過自身體重臀部就會離開車座而無法施加更大的力。針對這些問題，一百多年來國內(nèi)外就一直有人設(shè)計各種各樣的躺式自行車，并逐漸受到更多人的喜愛。但是當(dāng)普通自行車的鏈條傳動方式用到躺式自行車上時又帶來了其它問題。就目前市面上流行的躺式三輪自行車來看，第一個問題是當(dāng)騎行姿勢由垂直改為半躺后，位于自行車最前方的腳蹬若仍為圓周蹬踏就不太方便了，因為兩只腳的圓周蹬踏運動會占用較大空間，而使車身加長；同時在腳運動到圓周的最上方時，身體幾乎呈平躺姿勢，不便于觀察前方路況。另外，圓周蹬踏時有效的做功區(qū)僅在100度角左右的范圍內(nèi)，而其它260度角是無效做功區(qū)，這樣就使做功效率降低，長時間騎行容易疲勞。第二個問題是三輪車不象二輪車那樣輕便，在遇到需要倒車時就顯得很不方便了，特別是三輪車為了遮擋風(fēng)雨、灰塵或是減少空氣阻力而加裝車篷時就更需要倒檔了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種自行車變速換擋裝置及其前后往復(fù)蹬踏三輪自行車技術(shù)方案，該換擋裝置具有手動直接換檔功能，其自行車是帶有該換擋裝置的直線往復(fù)蹬踏三輪自行車。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種自行車變速換擋裝置，包括主動軸和與自行主動車輪連接的從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其中，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪和多個主動齒輪，所述鏈輪通過正向離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪通過多個反向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽，所述從動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊，受力滑塊從換擋滑塊伸出時， 受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許主動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動的超越離
O—種自行車變速換擋裝置，包括主動軸和與自行車主動車輪連接的從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其特征在于，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪和多個主動齒輪，所述鏈輪通過正向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪通過多個反向離合器安裝在從動軸上， 所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述主動齒輪與主動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽，所述主動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述主動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔，長槽孔的長度涵蓋住多個所述主動齒輪孔壁上的凹槽，所述主動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于主動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述主動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述主動齒輪的凹槽， 受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過受力滑塊和從動齒輪帶動從動軸轉(zhuǎn)動， 所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許從動軸超越從動齒輪轉(zhuǎn)動的超越離合器。所述多種速比齒輪組中的多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)直接嚙合， 多個從動齒輪分別帶動從動軸朝一個方向旋轉(zhuǎn)形成多個前進擋。所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，所述惰輪通過軸承和支撐軸固定在所述自行車架上。所述多種速比齒輪組是三種速比齒輪組、四種速比齒輪組、五種速比齒輪組中的一個。所述多種速比齒輪組是三種速比齒輪組、四種速比齒輪組、五種速比齒輪組中的一個，所述三種速比齒輪組的三個主動齒輪與三個從動齒輪的速比分別是1、3、5 ；所述四種速比齒輪組的四個主動齒輪與四個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4 ；所述五種速比齒輪組的五個主動齒輪與五個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4、5，其中一個速比是1的主動齒輪與從動齒輪共同與一個惰輪嚙合形成倒檔。所述凹槽有兩個或四個或六個；兩個或四個或六個凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁或主動齒輪孔壁對稱設(shè)置。所述長槽孔是兩個，所述受力滑塊是兩個，兩個長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，兩個長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，當(dāng)換擋滑塊是在主動軸孔中時所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，孔洞中放置有彈簧，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是坡形凸起，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿低于所述從動軸長槽孔外口邊沿。所述受力滑塊前端的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角。所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)是在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，當(dāng)換擋滑塊是在主動軸孔中時所述連接孔的中心軸線與所述主動軸中心軸線重合，一個與所述換擋推拉桿連接的連接桿穿過所述連接孔，在連接孔兩側(cè)的連接桿上設(shè)有卡槽，兩個彈性卡片分別插入卡槽將連接桿轉(zhuǎn)動連接在換擋滑塊上。所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)是在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，當(dāng)換擋滑塊是在主動軸孔中時所述連接孔的中心軸線與所述主動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與所述換擋推拉桿固定連接。一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，包括三輪自行車架、三個車輪、自行車座椅、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置和自行車傳動裝置；其中兩個車輪是從動車輪安裝在自行車架的前部，一個車輪是主動車輪安裝在自行車架的后部，轉(zhuǎn)向裝置安裝在自行車架的前部控制所述兩個車輪轉(zhuǎn)向，自行車座椅是躺式座椅安裝在自行車架上所述主動車輪和從動車輪之間，所述自行車傳動裝置包括腳踏板和自行車變速換擋裝置，其中
所述自行車變速換擋裝置包括主動軸和與從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其中，在主動軸上套有第一鏈輪、第二鏈輪和多個主動齒輪，所述第一鏈輪和第二和鏈輪分別通過正向離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪分別通過多個反向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置至少一對凹槽，一對凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁對稱設(shè)置；所述從動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線設(shè)置至少一對長槽孔，一對長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，一對長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，孔洞中放置有彈簧，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是坡形凸起，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿低于所述從動軸長槽孔外口邊沿；所述換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與一個換擋推拉桿固定連接，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許主傳動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動的超越離合器；
所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，所述惰輪通過軸承和支撐軸固定在所述自行車架上；
所述變速換擋裝置安裝在自行車架上后部，所述主動車輪連接在所述從動軸上，所述腳踏板有兩個，兩個腳踏板分左右前后擺動安裝在躺式座椅前的自行車架上，所述兩個腳踏板與所述變速換擋裝置之間的自行車架上設(shè)置有一個介輪，一個鏈條從第一鏈輪的下側(cè)繞入到第一鏈輪的上側(cè)出來，出來的鏈條繞過所述介輪從第二鏈輪的上側(cè)繞入到第二鏈輪的下側(cè)出來，鏈條的兩個端頭分別與兩個腳踏板連接。所述多種速比齒輪組是三種速比、四種速比、五種速比齒輪組中的一種。所述多種速比齒輪組是三種速比、四種速比、五種速比齒輪組中的一個，所述三種速比齒輪組的三個主動齒輪與三個從動齒輪的速比分別是1、3、5 ；所述四種速比齒輪組的四個主動齒輪與四個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4 ；所述五種速比齒輪組的五個主動齒輪與五個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4、5，其中一個速比是1的主動齒輪與從動齒輪共同與一個惰輪嚙合形成倒檔。所述受力滑塊前端前側(cè)和后側(cè)的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，前側(cè)和后側(cè)兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實現(xiàn)了換擋一步到位，前后往復(fù)蹬踏省力效率高，三輪和躺式座椅提高了自行車的穩(wěn)定性和舒適性。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。


圖1為本發(fā)明實施例1變速換擋裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例2變速換擋裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實施例3帶有倒檔變速換擋裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明前后往復(fù)蹬踏鏈條連接示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例1從動齒輪軸側(cè)示意圖； 圖7為本發(fā)明實施例1主動齒輪軸側(cè)示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例1從動軸徑向截面示意圖； 圖9為本發(fā)明實施例1正向超越離合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明實施例1反向超越離合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明實施例1軸承的軸承環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明實施例1軸承環(huán)帶滾珠側(cè)視示意圖。
具體實施例方式實施例1 ；
一種自行車變速換擋裝置實施例，參見圖1，圖6至圖12，所述變速換擋裝置包括主動軸1和帶動自行車輪2轉(zhuǎn)動的從動軸3，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承4固定在自行車架5上，其中，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪6和多個主動齒輪7，所述鏈輪通過正向離合器8安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪通過多個反向離合器9安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪10，多個從動齒輪通過多個軸承11安裝在從動軸上，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置有軸向通透的凹槽10-1，所述從動軸是帶有軸孔3-1的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔3-2，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊12，換擋滑塊沿軸孔受力前后(如圖1中箭頭13所示方向)滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊14，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿15，所述正向離合器在主動軸和鏈輪之間是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速的超越離合器，所述反向離合器在主動軸和主動齒輪之間是允許主動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速的超越離合器。實施例中的超越離合器是一種成熟的技術(shù)，市場上有多種結(jié)構(gòu)的超越離合器可以借鑒使用，它們多為棘輪棘爪式的超越離合器，當(dāng)然也可以根據(jù)實際需要自行設(shè)計，本實施例中的正向超越離合器就是自行車飛輪結(jié)構(gòu)的超越離合器，是一種外輪設(shè)有棘齒，千斤撥棍9-1在內(nèi)輪(主動軸)上的超越離合器，如圖7和圖9離合器外輪是所述的鏈輪，鏈輪的內(nèi)孔設(shè)置有棘齒。而本實施例中的反向超越離合器正好是將棘齒、千斤撥棍在同一個軸(主動軸)上反方向設(shè)置，將正向超越離合器反過來使用，如圖10所示。實施例中，所述多個從動齒輪通過多個軸承安裝在從動軸上，其中的多個軸承是依次安裝在從動軸上，它可以采用標(biāo)準軸承進行安裝，也可以是如圖11和圖12所示，在從動軸上設(shè)置多個軸承環(huán)11-1，在軸承環(huán)設(shè)置有用于放置滾珠11-3的圓弧凹槽11-2，從動齒輪上與之相對應(yīng)也設(shè)置有圓弧凹槽，安裝時，依次將從動齒輪和軸承環(huán)套入從動軸固定。實施例中所述多個主動齒輪通過多個反向離合器安裝在主動軸上，其中的多個反向離合器安裝在主動軸上，主動齒輪的內(nèi)環(huán)帶有棘齒，其主動軸上設(shè)置有千斤撥棍槽，多個千斤撥棍放入撥棍槽中依次對應(yīng)主動齒輪的棘齒，進而形成多個主動齒輪通過多個反向離合器安裝在主動軸上。實施例中，作為從動軸只朝一個方向旋轉(zhuǎn)，因此所述多種速比齒輪組中的多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)直接嚙合，多個主動齒輪通過多個從動齒輪分別帶動從動軸朝一個方向旋轉(zhuǎn)形成多個前進擋。實施例2
一種自行車變速換擋裝置另一種是實例，參見圖2和實施例1，實施例1公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，在實施例1中，主動齒輪通過超越離合器安裝在主動軸上，換擋滑塊在從動軸孔中；如果從動齒輪通過超越離合器安裝在從動軸上，換擋滑塊在主動軸孔中，同樣可以實現(xiàn)實施例1的功能，本實施例中有與實施例相同的結(jié)構(gòu)也有不同的結(jié)構(gòu)。因此，本實施例所述自行車變速換擋裝置包括主動軸和與自行車主動車輪連接的從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪和多個主動齒輪，所述鏈輪通過正向離合器安裝在主動軸上，主動齒輪通過軸承四安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述從動齒輪通過多個反向離合器30安裝在從動軸上，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述主動齒輪與主動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽7-1，所述主動軸是帶有軸孔1-1的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述主動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔1-2，長槽孔的長度涵蓋住多個所述主動齒輪孔壁上的凹槽，所述主動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動(如箭頭13-1所示)，所述換擋滑塊垂直于主動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述主動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述主動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過受力滑塊和從動齒輪帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿，所述正向離合器在主動軸和鏈輪之間是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器在從動軸和從動齒輪之間是允許從動軸超越從動齒輪轉(zhuǎn)動的超越離合器。與實施例1相同，本實施例中的正向和反向超越離合器是自行車飛輪結(jié)構(gòu)的超越離合器，其中的反向超越離合器是外輪設(shè)有棘齒，千斤撥棍30-1在內(nèi)輪(從動軸)上的超越離合器，
實施例3
參見圖3、實施例1和實施例2，實施例1和實施例2公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，本實施例與實施例1和2的不同點在于，作為從動軸可以向兩個方向旋轉(zhuǎn)，也就是說在自行車變速換擋裝置中增加有倒檔的功能，本實施例所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪16嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，即形成多個主動齒輪帶動多個從動齒輪轉(zhuǎn)動中有一個從動齒輪與其它從動齒輪轉(zhuǎn)向相反而與主動齒輪轉(zhuǎn)向相同的多種速比齒輪組，從而實現(xiàn)即有前進擋又有倒檔的功能，所述惰輪通過軸承17和支撐軸18固定在所述自行車架上。在實施例1和實施例2中，根據(jù)實際的需要所述多種速比齒輪組可以是三種速比齒輪組、或者是四種速比齒輪組、或者是五種速比齒輪組中的一種。速比是根據(jù)變速要求設(shè)置；例如，所述三種速比齒輪組的三個主動齒輪與三個從動齒輪的例如分別是1、3、5 ；所述四種速比齒輪組的四個主動齒輪與四個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4 ；所述五種速比齒輪組的五個主動齒輪與五個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4、5，其中一個速比是1的主動齒輪與從動齒輪共同與一個惰輪嚙合形成倒檔。實施例4
參見實施例1、實施例2和圖3，實施例1、實施例2、實施例3公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽(在實施例2中是所述主動齒輪與主動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽)可以有兩個或四個或六個即一對、兩對、三對；兩個或四個或六個凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁(在實施例 2中是主動齒輪孔壁)對稱設(shè)置。其中，最佳的方案是所述長槽孔是兩個(如圖8所示)，所述受力滑塊是兩個，兩個長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，兩個長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)(在實施例2中是所述換擋滑塊垂直于主動軸中心軸線兩側(cè))設(shè)置有孔洞12-1，孔洞中放置有彈簧12-2，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是頂部相互銜接的坡形凸起14-1，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后(在實施例2中是卡入主動齒輪凹槽后)，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿12-3低于所述從動軸長槽孔外口邊沿3-2-1(在實施例2中是主動軸長槽孔外口邊沿1-2-1)，一般低于4-6mm。此種結(jié)構(gòu)便于受力滑塊在受到換擋推拉桿的推拉力時容易從凹槽中退出；所以其中，所述受力滑塊前端前側(cè)和后側(cè)的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，前側(cè)和后側(cè)兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角，最佳夾角是100度。實施例5
參見圖1、實施例1、實施例2、實施例3和實施例4，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，在上述實施例中，所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)可以是如圖1所示，在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線或主動軸中心軸重合，一個與所述換擋推拉桿15連接的連接桿15-1穿過所述連接孔，在連接孔兩側(cè)的連接桿上設(shè)有卡槽，兩個彈性卡片分別插入卡槽將連接桿轉(zhuǎn)動連接在換擋滑塊上。本實施例的不同點在于，所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)是如圖3所示，在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔12-4，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸(在實施例2中是主動軸) 中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承19，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)19-1與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)19-2與所述換擋推拉桿固定連接，本實施例所述軸承使用的是外球面軸承，外球面球軸承較一般的深溝球軸承使用方便其特點主要為裝卸簡單、當(dāng)換擋推拉桿不正時可以調(diào)整軸承中心的角度，能夠適應(yīng)換擋推拉桿的晃動。為了實現(xiàn)一種往復(fù)運動驅(qū)動主動輪的轉(zhuǎn)動本實施例中的鏈輪是兩個，兩個鏈輪分別通過兩個正向超越離合器安裝在主動軸上。實施例6
一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，參見圖4和圖5，實施例1、實施例3、實施例4、實施例5 公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，所述三輪自行車包括三輪自行車架20、三個車輪、 自行車座椅21、轉(zhuǎn)向裝置22、剎車裝置23和自行車傳動裝置；其中兩個車輪是從動車輪M 安裝在自行車架的前部，一個車輪是主動車輪25安裝在自行車架的后部，轉(zhuǎn)向裝置安裝在自行車架的前部控制所述從動車輪轉(zhuǎn)向，自行車座椅是躺式座椅安裝在自行車架上所述主動車輪和從動車輪之間，所述自行車傳動裝置包括腳踏板26和自行車變速換擋裝置，剎車裝置是傳統(tǒng)的剎車裝置，安裝方式也是傳統(tǒng)的方式，其中
所述自行車變速換擋裝置如同實施例1、實施例3至實施例5中所描述的，包括主動軸和與從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其中，在主動軸上套有第一鏈輪6-1、第二和鏈輪6-2和多個主動齒輪，所述第一鏈輪和第二和鏈輪分別通過正向超越離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪分別通過反向超越離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上通過軸承安裝設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置至少一對凹槽，一對凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁對稱設(shè)置；所述從動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線設(shè)置至少一對長槽孔，一對長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，一對長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，孔洞中放置有彈簧，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是頂部相互銜接的坡形凸起，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿低于所述從動軸長槽孔外口邊沿；所述換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與一個換擋推拉桿固定連接，換擋推拉桿通過一個延長控制把手15-1設(shè)置在座椅的旁邊，所述正向超越離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速的離合器，所述反向超越離合器是允許主動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速的離合器；
所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，所述惰輪通過軸承和支撐軸固定在所述自行車架上；
所述變速換擋裝置安裝在自行車架上后部，所述主動車輪連接在所述從動軸上，所述腳踏板有兩個，兩個腳踏板分左右前后擺動安裝在躺式座椅前的自行車架上，所述兩個腳踏板與所述變速換擋裝置之間的自行車架上設(shè)置有一個介輪27 ；如圖5所示一個鏈條觀從第一鏈輪的下側(cè)繞入到第一鏈輪的上側(cè)出來，出來的鏈條繞過所述介輪從第二鏈輪的上側(cè)繞入到第二鏈輪的下側(cè)出來，鏈條的兩個端頭分別與兩個腳踏板連接。本實施例中，根據(jù)需要所述多種速比齒輪組是三種速比齒輪組或者是四種速比齒輪組或者是五種速比齒輪組中的一個，所述三種速比齒輪組的三個主動齒輪與三個從動齒輪的速比分別是1、3、5 ；所述四種速比齒輪組的四個主動齒輪與四個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4 ；所述五種速比齒輪組的五個主動齒輪與五個從動齒輪的速比分別是1、1、2、4、 5，其中一個速比是1的主動齒輪與從動齒輪共同與一個惰輪嚙合形成倒檔。本實施例中所述受力滑塊前端前側(cè)和后側(cè)的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，前側(cè)和后側(cè)兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角，最佳夾角是100度。
權(quán)利要求
1.一種自行車變速換擋裝置，包括主動軸和與自行車主動車輪連接的從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其特征在于，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪和多個主動齒輪，所述鏈輪通過正向離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪通過多個反向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽，所述從動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許主動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動的超越離合器。
2.一種自行車變速換擋裝置，包括主動軸和與自行車主動車輪連接的從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其特征在于，在主動軸上套有至少一個由鏈條帶動的鏈輪和多個主動齒輪，所述鏈輪通過正向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪通過多個反向離合器安裝在從動軸上，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述主動齒輪與主動軸相套的孔壁上設(shè)置有凹槽，所述主動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述主動軸的軸線至少設(shè)置一個長槽孔，長槽孔的長度涵蓋住多個所述主動齒輪孔壁上的凹槽，所述主動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于主動軸中心軸線設(shè)置有至少一個可以彈性伸縮的受力滑塊，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述主動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述主動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過受力滑塊和從動齒輪帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述換擋滑塊設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)連接一個換擋推拉桿，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許從動軸超越從動齒輪轉(zhuǎn)動的超越離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述多種速比齒輪組的多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)直接嚙合，多個從動齒輪分別帶動從動軸朝一個方向旋轉(zhuǎn)形成多個前進擋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，所述惰輪通過軸承和支撐軸固定在所述自行車架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述多種速比齒輪組是三種速比齒輪組、四種速比齒輪組、五種速比齒輪組中的一組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述凹槽有兩個或四個或六個；兩個或四個或六個凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁對稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述長槽孔是兩個，所述受力滑塊是兩個，兩個長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，兩個長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，所述換擋滑塊垂直于中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，孔洞中放置有彈簧，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是坡形凸起，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿低于所述長槽孔外口邊沿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述受力滑塊前端前側(cè)和后側(cè)的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，前側(cè)和后側(cè)兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)是在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與所述換擋推拉桿固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述換擋滑塊的轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)是在換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述主動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與所述換擋推拉桿固定連接。
11.一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，包括三輪自行車架、三個車輪、自行車座椅、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置和自行車傳動裝置；其中兩個車輪是從動車輪安裝在自行車架的前部，一個車輪是主動車輪安裝在自行車架的后部，轉(zhuǎn)向裝置安裝在自行車架的前部控制所述兩個車輪轉(zhuǎn)向，自行車座椅是躺式座椅安裝在自行車架上所述主動車輪和從動車輪之間，所述自行車傳動裝置包括腳踏板和自行車變速換擋裝置，其特征在于，所述自行車變速換擋裝置包括主動軸和與從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，其中，在主動軸上套有第一鏈輪、第二鏈輪和多個主動齒輪，所述第一鏈輪和第二鏈輪分別通過正向離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪分別通過反向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；所述從動齒輪與從動軸相套的孔壁上設(shè)置至少一對凹槽，一對凹槽環(huán)繞所述從動齒輪孔壁對稱設(shè)置；所述從動軸是帶有軸孔的空心軸，在所述軸孔的孔壁上沿所述從動軸的軸線設(shè)置至少一對長槽孔，一對長槽孔對稱設(shè)置在所述軸孔孔壁上，一對長槽孔中心連線與所述軸孔中心軸線相交，長槽孔的長度涵蓋住多個所述從動齒輪孔壁上的凹槽，所述從動軸的軸孔中設(shè)置有換擋滑塊，換擋滑塊沿軸孔受力前后滑動，所述換擋滑塊垂直于從動軸中心軸線兩側(cè)設(shè)置有孔洞，孔洞中放置有彈簧，兩個受力滑塊從彈簧的端部壓入換擋滑塊兩側(cè)孔洞中，受力滑塊從換擋滑塊伸出時，受力滑塊前端穿過所述從動軸孔壁上的長槽孔卡入一個所述從動齒輪的凹槽，受力滑塊的后端保留在換擋滑塊中，主動齒輪通過從動齒輪和受力滑塊帶動從動軸轉(zhuǎn)動，所述受力滑塊前端隨換擋滑塊前后滑動的前側(cè)和后側(cè)是坡形凸起，在所述受力滑塊前端卡入從動齒輪凹槽后，所述受力滑塊坡形凸起的下邊沿低于所述從動軸長槽孔外口邊沿；所述換擋滑塊上設(shè)有一個連接孔，所述連接孔的中心軸線與所述從動軸中心軸線重合，在連接孔中安裝有軸承，所述軸承的外旋轉(zhuǎn)環(huán)與換擋滑塊固定連接，所述軸承的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與一個換擋推拉桿固定連接，所述正向離合器是允許主動軸超越鏈輪轉(zhuǎn)動的超越離合器，所述反向離合器是允許主傳動齒輪超越主動軸轉(zhuǎn)動的超越離合器；所述多種速比齒輪組中的一個從動齒輪與一個主動齒輪共同與一個惰輪嚙合，主動齒輪通過惰輪和從動齒輪帶動從動軸反轉(zhuǎn)形成倒檔，所述惰輪通過軸承和支撐軸固定在所述自行車架上；所述變速換擋裝置安裝在自行車架上后部，所述主動車輪連接在所述從動軸上，所述腳踏板有兩個，兩個腳踏板分左右前后擺動安裝在躺式座椅前的自行車架上，所述兩個腳踏板與所述變速換擋裝置之間的自行車架上設(shè)置有一個介輪，一個鏈條從第一鏈輪的下側(cè)繞入到第一鏈輪的上側(cè)出來，出來的鏈條繞過所述介輪從第二鏈輪的上側(cè)繞入到第二鏈輪的下側(cè)出來，鏈條的兩個端頭分別與兩個腳踏板連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，其特征在于，所述多種速比齒輪組是三種速比、四種速比、五種速比齒輪組中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述一種前后往復(fù)蹬踏三輪自行車，其特征在于，所述受力滑塊前端前側(cè)和后側(cè)的坡形凸起是圓弧形凸起的弧面或直線凸起的斜面，前側(cè)和后側(cè)的兩個斜面的夾角是95度夾角至120度夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自行車變速換擋裝置及其前后往復(fù)蹬踏三輪自行車；包括三輪自行車架、躺式座椅、腳踏板和自行車變速換擋裝置，所述自行車變速換擋裝置包括主動軸和從動軸，所述主動軸和從動軸相互平行通過軸承固定在自行車架上，在主動軸上套有第一鏈輪、第二鏈輪和多個主動齒輪，所述第一鏈輪和第二和鏈輪分別通過正向離合器安裝在主動軸上，所述多個主動齒輪分別通過反向離合器安裝在主動軸上，所述從動軸上設(shè)置有多個從動齒輪，所述多個從動齒輪與所述多個主動齒輪依次對應(yīng)連接組成多種速比齒輪組；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實現(xiàn)了換擋一步到位，前后往復(fù)蹬踏省力效率高，三輪和躺式座椅提高了自行車的穩(wěn)定性和舒適性。
文檔編號B62M11/04GK102556275SQ20121003862
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者張鍔 申請人:張鍔