专利名称：自行车加速装置及装有该加速装置的折提式自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车加速装置及装有该加速装置的折提式自行车。
背景技术：
现有技术的自行车只有赛车和山地车有变速装置，它是利用主动轮和被动轮的直径比来变速，一般有2个主动轮与6个被动轮配套。使用中存在以下缺陷一、由于主动轮和被动轮不在一条直线上，长期处于斜拉的状态，单面磨损严重，链条易损坏，且需很长的链条，所以，使用维修成本高；二、由于以上原因，加之张紧轮及主、被动轮的连接环节太多，易出现滑档，变速卡壳、变档失灵等故障，且变速操作较麻烦；三、相对速度较慢，使用此变速装置与不变速的自行车相比，保持同样的速度，该自行车轮子需要较大，而脚踩的圈数需要较多，相对较费力。
现有技术的折叠式自行车，由于受变速装置结构复杂等条件的限制，一般无法安装变速装置，同时，折叠后的体积仍较大，重量较重且不便单手提。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种自行车加速装置，该装置磨损小，工作可靠性强，操作简便，(自行车)相对速度快，省力，使用成本小，不需经常维修。
本实用新型要解决的另一技术问题是，提供一种装有该加速装置的折提式自行车，该自行车既在骑时省力，又能在折叠后体积更小，且能单手提走。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的自行车加速装置，包括自行车三角架、自行车中轴和自行车链轮。其特点是加速装置的主体套固定在自行车三角架上，主体套内有行星差速器和变档装置自行车中轴间接支承在端盖及主体套上；行星差速器固定在设于主体套左端的端盖内、中轴左段及设于主体套内壁的轴承内；变档装置套合在中轴右段及固定在设于主体套内壁的轴承内；变档装置左端可与差速器的右端啮合或脱开，变档装置的右端可与轴的右端啮合或脱开；变档装置的右端与自行车链轮固定在一起。
采用以上结构后，本实用新型自行车加速装置和现有技术的自行车变速装置相比，由于该装置置于封闭的主体套内且可用油润滑、所以磨损很小；由于结构紧凑、合理，所以，工作可靠性强，基本消除了滑档、变速卡壳、变档失灵等故障；需快慢变速只需将中轴回转半圈即可，其操作简便；装有此装置的自行车不加速时，脚踩速度与自行车主链轮速度为1∶1，采用加速则为1∶2，即脚踩1圈则链轮可转2圈，其相对速度快、省力；由于磨损小，不需很长链条，不需经常更换零件，所以使用成本低、该装置也不需经常维修。
本实用新型的另一技术解决方案是，提供一种具有以下结构的装有以上所述加速装置的折提式自行车，包括前轮和后轮，其特点是所述加速装置安装在自行车三角架上，并驱动自行车前行；在自行车扶手、龙头杆、三角架、座板、座板杆、踏板拐脚处设有由铰链和锁紧螺钉及手柄组成的折叠锁紧装置，折叠后的自行车上部中间位置设有提手。
采用以上结构后，本实用新型装有加速装置的折提式自行车和现有技术的折叠式自行车相比，既具有加速装置的优点，在骑时省力等，又能在扶手、龙头杆、座板、座板杆，踏板拐脚等多处折叠，使折叠后的体积很小，加之提手的设计，且能单手提走(上、下楼)。
作为改进，前轮可小于后轮，这样，既不影响自行车的速度(前轮为从动轮)，又使折叠后的体积更小，重量也更轻。
作为进一步改进，可在加速装置的下部设有可旋转90度的八字形站脚，这样，既可垂直地面站住，又可折叠后站住，起到一举两得的作用。
图1为本自行车结构示意图。
图2为图1的沿A-A线剖视图即本加速装置正剖视图。
图3为本自行车正视折叠示意图。
图4为本自行车俯视折叠示意图。
图5为本自行车折叠后状态示意图。
图中所示1、自行车中轴；2、左端盖；3、轴承；4、静锥齿轮；5、圆柱销；6、端(闷)盖；7、行星齿轮；8、行星轮轴；9、行星架；10、动锥齿轮；11、轴承；12、短销；13、自行车三角架；14、挡圈；15、主体套；16、链条罩；17、螺钉；18、自行车链轮；19、棘爪；20、大端盖；21、轴承；22、锁紧端盖；23、轴承；24、花键套；25、小销；26、滑套；27、棘轮；28、挡圈；29、压簧；30、定位钢球；31、离合套；32、挡圈；33、卡簧；34、行星轮轴；35、行星齿轮；36、平键；41、自行车前轮；42、锁紧手柄；43、铰链；44、锁紧手柄；45、铰链；46、铰链；47、锁紧手柄；48、铰链；49、铰链；50、锁紧手柄；51、自行车后轮；52、八字形站脚；53、提手；54、锁紧手柄；55、铰链；56、锁紧手柄。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
在图2中，主体套15焊接(也可用螺栓等固定)在自行车的三角架13上。主体套1 5内安装有1套行星差速器和1套变档装置。行星差速器主要由1个静锥齿轮4、至少2个行星齿轮7、35、至少2个行星轮轴8、34、1个行星架9、动锥齿轮10组成。变档装置主要由滑套26、限位装置、花键套24、棘轮27、棘爪19组成。自行车中轴1两端分别固定在轴承3、23内。轴承3装在静锥齿轮4的轮毂外圆上，左端盖2螺纹旋合压紧在静锥齿轮4的轮毂外圈上。并用2个圆柱销5与端盖(闷盖)6固紧，端盖6则用外螺纹旋合在主体套15左端的内螺纹内(也可用螺钉固定在主体套15的左端面)，使静锥齿轮4固定不动形成行星轮系的定轮。至少2个行星齿轮7、35分别装在至少2个行星轮轴8、34上，至少2个行星轮轴8、34安装在行星架9上，并用卡簧33卡住从而限定轮轴轴向窜动但可绕(行星轮轴)本身轴心旋转(本具体实施方式
采用4个行星齿轮和4个行星轮轴，分布在行星架9的360度圆周上，即每90度1个行星齿轮及行星轮轴)。行星架9套合并用花键固定在自行车中轴1的左段。每个行星齿轮同时与静锥齿轮4和动锥齿轮10啮合。动锥齿轮10的轮毂内装有离合套31、并用短销12将两者连成一个整体，离合套31套合在中轴1左段，轴承11支承动锥齿轮10于主体套15内，即静锥齿轮10的轮毂外圆固定在轴承11(本实施方式的轴承均采用滚动轴承)的内圆(内圈)内，轴承11的外圆(外圈)固定在主体套15内壁。为保险起见，防止轴承11轴向窜动，可用档圈32和挡圈14定位。滑套26空套在中轴1的右段上，滑套26可轴向滑动(也可随花键套24单向转动)。滑套26的左端面的牙嵌(离合爪，下同)可与离合套31右端面的牙嵌(镶离合套31的目的是考虑热处理和磨损后便于更换。如静锥齿轮10的本身硬度和耐磨度足够好，也可不镶离合套31，而直接在静锥齿轮10的轮毂右端面上设牙嵌)啮合或断开。滑套26的右端面(靠近中轴1的位置)的牙嵌可与中轴1右端所设的牙嵌啮合或断开。滑套26的外圆面为花键并与花键套24的内圆上的花键啮合(花键套24只作单向旋转运动而不作轴向移动)。滑套26的外圆面及花键套24的内圆面上设有变档限位装置，其具体结构可为在滑套26左端外圆上轴向并排开有2个横截面为三角形的凹槽，在花键套24的内圆上设有1个半圆形凹槽，凹槽内设有压簧29和可嵌入滑套26外圆上三角形凹槽内的定位钢球30(该变档限位装置也可采用其他具体结构，如用定位簧代替钢球，用拉簧代替压簧等)。棘轮27套合并用平键36固定在花键套24的外圆上。花键套24外圆右端固定在轴承21内。为保险起见，挡圈28固定在花键套24外圆上限制轴承21向左轴向窜动，大端盖20则与主体套15旋合成一体(限制轴承21向右轴向窜动)。棘爪19的上端用螺钉17装在主体套15上，棘爪尖卡在棘轮27槽内限制花键套24及滑套26只能作单向转动。花键套24右端内圆固定在轴承23外圆上，轴承23内圆固定在自行车中轴1上。链轮18用小销25固定在花键套24的右端面上(两者固定在一起)，并用锁紧端盖22压紧(锁紧端盖22内螺纹旋合在花键套24的右端外圆上)。链轮18装在链条罩16内。
本加速器的变速原理是，踩踏板转动自行车中轴1带动行星架9绕轴作360度旋转，而行星架9的4个(或2个)行星齿轮在静锥齿轮4的限位下，绕行星轮轴的轴心产生自转，传动动锥齿轮10，得到1∶2的速比，再通过固定在动锥轮10轮毂内的离合套31的牙嵌，啮合滑套26左端的牙嵌，借花键套24与滑套26的配合(此时定位钢球30嵌在滑套26外圆右端的三角形凹槽内)，带动装在花键套24左端的链轮18，通过链条传动自行车后轮前进，此即为快速档。如果脚踩板，回转自行车中轴1半转，中轴1通过行星齿轮带动动锥齿轮10及离合套31回转，离合套31右端面的牙嵌螺旋面经滑套26左端牙嵌的螺旋面强行推动滑套26至右端而脱离差速器动锥齿轮10，同时，与中轴1右端的牙嵌相啮合(此时钢球30沿凹槽的三角形斜边滚起后落入左边的三角形凹槽，从而限制滑套26向左窜动，此时，棘轮装置限制花键套24不能旋转)，从而得到1∶1的速比，自行车慢速运转。需回到快速，又回转中轴1半转，中轴1右端的牙嵌螺旋面经滑套26右端牙嵌的螺旋面强行推动滑套26向左滑动，其左端面牙嵌与动锥齿轮10离合套31的右端面牙嵌啮合即可(此时，钢球30回到右边三角形凹槽内)。
在图1中，所述加速装置安装在自行车三角架13上，并驱动自行车前行。在自行车扶手、龙头杆、三角架、座板、座板杆、踏板拐脚处设有由铰链45、43、46、49、48、55和锁紧螺钉及手柄44、42、50、54、47、56组成的折叠锁紧装置，折叠后的自行车上部中间位置设有提手53。所述自行车前轮41的直径小于自行车后轮51的直径。所述加速装置的下部可设有可(向前轮41方向或后轮51方向)旋转90度的八字形站脚52。需折叠时，按以下步骤进行第一步，参见图4，先将左右手柄向内折(松开锁紧定位手柄44)；第二步，参见图3，将龙头杆向下折(松开锁紧定位手柄42)；第三步，参见图3，将座板向上折(松开锁紧定位手柄50)；第四步，参见图3，将座板杆向下折(松开锁紧定位手柄47)；第五步，参见图4，将前轮向后折180度(松开锁紧定位手柄54)；第六步，参见图5，将右踏板向下折90度(松开锁紧定位手柄56)，就成折叠好的形式。用提手53可单手提走。需还原成自行车骑的状态按以上步聚反向操作即可。
权利要求1.一种自行车加速装置，包括自行车三角架(13)、自行车中轴(1)和自行车链轮(18)，其特征在于加速装置的主体套(15)固定在自行车三角架(13)上，主体套(15)内有行星差速器和变档装置中轴(1)间接支承在端盖及主体套(15)上；行星差速器固定在设于主体套(15)左端的端盖(2、6)内、中轴(1)左段及设于主体套(15)内壁的轴承(11)内；变档装置套合在中轴(1)右段及固定在设于主体套(15)内壁的轴承(21)内；变档装置左端可与差速器的右端啮合或脱开，变档装置的右端可与中轴(1)的右端啮合或脱开；变档装置的右端与自行车链轮(18)固定在一起。
2.根据权利要求1所述自行车加速装置，其特征在于所述行星差速器包括1个静锥齿轮(4)、至少2个行星齿轮(7、35)、至少2个行星轮轴(8、34)、1个行星架(9)、1个动锥齿轮(10)和1个离合套(31)，所述行星差速器固定在左端盖(2、6)、中轴(1)左段及轴承(11)内指，静锥齿轮(4)的轮毂外圆固定在端盖(2、6)内，至少2个行星齿轮(7、35)分别装在至少2个行星轮轴(8、34)上，至少2个行星轮轴(8、34)装在行星架(9)上并由卡簧(33)限定其轴向串动但可绕轴心旋转，行星架(9)上套合并固定在中轴(1)左段，至少2个行星齿轮(8、35)同时与静锥齿轮(4)和动锥齿轮(10)啮合，动锥齿轮(10)的轮毂内固定有离合套(31)，离合套(31)空套在中轴(1)的左段，动锥齿轮(10)轮毂的外圆固定在轴承(11)内。
3.根据权利要求1所述的自行车加速装置，其特征在于所述变档装置包括滑套(26)、限位装置、花键套(24)、棘轮(27)、棘爪(19)，所述变档装置套合在中轴(1)右段及固定在轴承(21)内指，滑套(26)空套在中轴(1)右段，滑套(26)的外圆面为花键并与花键套(24)内圆的花键啮合，滑套(26)的外圆面及花键套(24)的内圆面上设有变档限位装置，棘轮(27)的内圆固定在花键套(24)的外圆上，棘爪(19)固定在主体套(15)上，棘爪尖卡在棘轮槽内限制花键套(24)及滑套(26)只能作单向转动，花键套(24)的右端外圆固定在轴承(21)内。
4.根据权利要求1或3所述的自行车加速装置，其特征在于所述变档装置的右端与自行车链轮固定在一起，是指花键套(24)的右端面与链轮(18)固定在一起。
5.根据权利要求3所述的自行车加速装置，其特征在于所述变档限位装置指，在滑套(26)左段外圆上轴向并排开有2个横截面为三角形的凹槽，在花键套(24)的内圆上有1个半圆形凹槽，凹槽内设有压簧(29)和可嵌入滑套(26)外圆上三角形凹槽的钢球(30)。
6.根据权利要求1所述的自行车加速装置，其特征在于所述变档装置左端可与差速器右端啮合或脱开指，离合套(31)右端面的牙嵌可与滑套(26)左端面的牙嵌啮合或脱开；所述变档装置的右端可与中轴(1)的右端啮合或脱开指，滑套(26)右端面的牙嵌可与设在中轴(1)右端的牙嵌啮合或脱开。
7.根据权利要求1所述的自行车加速装置，其特征在于所述中轴(1)间接支承在端盖及主体套(15)上指，中轴(1)左端固定在轴承(3)内，轴承(3)固定在静锥齿轮(10)的轮毂内，静锥齿轮(10)的轮毂外圆固定在端盖(6)内，端盖(6)固定在主体套(15)的左端面，端盖(2)固定在静锥齿轮(10)的轮毂外圆上；中轴(1)的右端固定在轴承(23)内，轴承(23)固定在花键套(24)的右端轮毂内，花键套(24)固定在设于主体套(15)内壁的轴承(21)内，端盖(22)固定在花键套(24)的右端轮毂外圆上。
8.一种装有权利要求1所述的加速装置的折提式自行车，包括前轮(41)和后轮(51)，其特征在于所述加速装置安装在自行车三角架(13)上，并驱动自行车前行；在自行车扶手、龙头杆、三角架、座板、座板杆、踏板拐脚处设有由铰链(45、43、46、49、48、55)和锁紧螺钉及手柄(44、42、54、50、47、56)组成的折叠锁紧装置，折叠后的自行车上部中间位置设有提手(53)。
9.根据权利要求8所述的折提式自行车，其特征在于所述前轮(41)的直径小于后轮(51)的直径。
10.根据权利要求8或9所述的折提式自行车，其特征在于所述加速装置的下部有可旋转90度的八字形站脚(52)。
专利摘要一种自行车加速装置及装有该装置的折提式自行车，其特征在于加速装置的主体套(15)固定在自行车三角架(13)上，主体套(15)内有行星差速器和变档装置自行车中轴(1)间接支承在端盖及主体套(15)上；行星差速器固定在设于主体套(15)左端的端盖(2、6)、中轴(1)左段及设于主体套(15)内壁的轴承(11)内；变档装置套合在中轴(1)右段及固定在设于主体套(15)内壁的轴承(21)内；变档装置左端可与差速器的右端啮合或脱开，变档装置的右端可与中轴(1)的右端啮合或脱开；变档装置的右端与自行车链轮(18)固定在一起。该加速装置磨损小，工作可靠，操作简便，使用维修成本小；该自行车相对速度快、省力，折叠后体积小，重量轻，可单手提走。
文档编号B62K15/00GK2557411SQ0227707
公开日2003年6月25日 申请日期2002年8月8日 优先权日2002年8月8日
发明者李六O 申请人:李六O