本发明公开一种自行车中轴四挡变速器。其固定于车架上的箱体内平行设有中轴、副轴及输出轴；中轴一端设有大齿轮；副轴沿轴向至少设有一条凹槽；该副轴上与大齿轮相啮合位置设有小齿轮；副轴上从小齿轮一端依次设有齿轮A齿轮B及齿轮C；齿轮B适配位置设有前拨叉；该前拨叉固定于前轴套上，输出轴沿轴向至少设有一条凹槽；该输出轴上与小齿轮相啮合位置设有齿轮D；输出轴上从齿轮D一端依次设有齿轮E、轴套、齿轮F及齿轮G；轴套适配位置设有后拨叉；该后拨叉固定于后轴套上，前轴套和后轴套相对一侧设有齿，且分别通过前长轴和后长轴固定于箱体上，与前轴套和后轴套同时啮合的齿轮通过短轴与加、减档拨动轮及档位定位轮相连。
1.自行车中轴四挡变速器，它包括固定于车把上的换挡扳手、与该扳手相连的软轴线（31），其特征在于：固定于车架上的箱体（1）内平行设有中轴（3）、副轴（6）及输出轴（10）；
所述的中轴（3）、副轴（6）及输出轴（10）分别通过轴承固定于箱体（1）上，中轴（3）一端设有大齿轮（2）；副轴（6）沿轴向至少设有一条凹槽；该副轴（6）上与大齿轮（2）相啮合位置设有小齿轮（5）；副轴（6）上从靠近小齿轮（5）一端依次设有齿轮A（4）、齿轮B（24）及齿轮C（23）；所述的齿轮B（24）适配位置设有前拨叉（22）；该前拨叉（22）固定于前轴套（19）上，所述的输出轴（10）沿轴向至少设有一条凹槽；该输出轴（10）上与小齿轮（5）相啮合位置设有齿轮D（8）；输出轴（10）上从靠近齿轮D（8）一端依次设有齿轮E（11）、轴套（12）、齿轮F（14）及齿轮G（17）；所述的轴套（12）适配位置设有后拨叉（13）；该后拨叉（13）固定于后轴套（16）上，前轴套（19）和后轴套（16）相对一侧设有齿，且分别通过前长轴（7）和后长轴（9）固定于箱体（1）上，与前轴套（19）和后轴套（16）同时啮合的齿轮（15）通过短轴（18）与加、减档拨动轮（29、30）及档位定位轮（25）相连，所述的加、减档拨动轮（27、29）及档位定位轮（25）与固定在箱体（1）外的换挡卡具相邻，该换挡卡具通过软轴线（31）与车把上的换挡扳手相连；所述的齿轮E（11）和齿轮F（14）内孔沿轴向均至少设有一条凸台，该凸台与所在输出轴（10）的凹槽适配，齿轮E（11）靠近齿轮D（8）一侧至少设有一个向外凸起的凸块，该凸块与齿轮D（8）相对一侧所设有的相应形状的凹坑适配。
2.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的齿轮A（4）靠近齿轮B（24）一侧设有套筒；该套筒外边缘处制成凸起的环，该套筒对称设有缺口。
3.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的齿轮B（24）靠近齿轮A（4）一侧设有管筒；该管筒外边缘处制成凸起的环，该管筒对称设有缺口，所述的齿轮B（24）的管筒与齿轮A（4）的套筒插接后构成完整的圆筒。
4.根据权利要求1、2或3所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的齿轮A（4）和齿轮B（24）内孔均沿轴向至少设有一条凸台，该凸台与所在副轴（6）的凹槽适配，齿轮B（24）的管筒与齿轮A（4）的套筒插接后，其外边缘所制成的凸起环处设有卡簧（20），且圆筒外圈上设有弹簧（21）。
5.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的齿轮E（11）和齿轮F（14）与轴套（12）焊为一体。
6.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的齿轮F（14）靠近齿轮G（17）一侧至少设有一个向外凸出的弧形楔块，该楔块与齿轮G（17）相对一侧所设有的相应形状的弧形楔口插接适配。
7.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的档位定位轮（25）为圆形轮盘外圈上均匀设有若干向内凹的弧形构成。
8.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的加、减档拨动轮（27、29）为圆形轮盘外圈上均匀设有若干方向相同的爪齿构成。
9.根据权利要求1所述的自行车中轴四挡变速器，其特征在于所述的换挡卡具包括与档位定位轮（25）外圈形状相配的定位卡轮（26），及分别与加、减档拨动轮（27、29）外圈形状相配的左换挡卡爪（30）和右换挡卡爪（28）。
自行车中轴四挡变速器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种变速器，尤其涉及一种自行车中轴四挡变速器。
背景技术
[0002] 自行车是一种便捷、低碳、环保，又是一种能够强身健体的交通工具，它的结构、形状也在不断的变化和改进。但“速度”问题一直是自行车改进的关键问题，无论是在平坦的街市，还是在崎岖的乡村都应骑行舒适、省力。“变速”从最初的加大主动轮盘的直径，到外来的“山地车”变速至今都没有更大的改进，阻碍了它的发展。
[0003] 目前市场上出售的变速自行车、山地车，其档位的变换是利用中轴上的一或两个主动齿轮，四至多片从动齿轮，通过链条与某一个主动至从动齿轮的组合进行速度变换，缺点是变换速度慢，某组齿轮与链条啮合时摩擦严重，由于主动轮通过链条与从动轮不在一条直线上，链条与齿轮的啮合磨损增加了骑车人力的加大，感受不到省力，而且还会损坏变速器、链条，造成不必要的损失。
发明内容
[0004] 本发明的目的就是提供一种将齿轮组合在一个变速箱内，减少齿轮与灰尘直接接触，换挡时各传动齿轮始终保持在一条直线上，使得换挡轻松自如，方便、准确，而且使用省力的自行车中轴四挡变速器。
[0005] 为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：它包括固定于车把上的换挡扳手、与该扳手相连的软轴线，其在于：固定于车架上的箱体内平行设有中轴、副轴及输出轴；所述的中轴、副轴及输出轴分别通过轴承固定于箱体上，中轴一端设有大齿轮；副轴沿轴向至少设有一条凹槽；该副轴上与大齿轮相啮合位置设有小齿轮；副轴上从靠近小齿轮一端依次设有齿轮A齿轮B及齿轮C；所述的齿轮B适配位置设有前拨叉；该前拨叉固定于前轴套上，所述的输出轴沿轴向至少设有一条凹槽；该输出轴上与小齿轮相啮合位置设有齿轮D；输出轴上从靠近齿轮D一端依次设有齿轮E、轴套、齿轮F及齿轮G；所述的轴套适配位置设有后拨叉；该后拨叉固定于后轴套上，前轴套和后轴套相对一侧设有齿，且分别通过前长轴和后长轴固定于箱体上，与前轴套和后轴套同时啮合的齿轮通过短轴与加、减档拨动轮及档位定位轮相连，所述的加、减档拨动轮及档位定位轮与固定在箱体外的换挡卡具相邻，该换挡卡具通过软轴线与车把上的换挡扳手相连。
[0006] 所述的齿轮A靠近齿轮B一侧设有套筒；该套筒外边缘处制成凸起的环，该套筒对称设有缺口。
[0007] 所述的齿轮B靠近齿轮A一侧设有管筒；该管筒外边缘处制成凸起的环，该管筒对称设有缺口，所述的齿轮B的管筒与齿轮A的套筒插接后构成完整的圆筒。
[0008] 所述的齿轮A和齿轮B内孔均沿轴向至少设有一条凸台，该凸台与所在副轴的凹槽适配，齿轮B的管筒与齿轮A的套筒插接后，其外边缘所制成的凸起环处设有卡簧，且圆筒外圈上设有弹簧。
[0009] 所述的齿轮E和齿轮F内孔沿轴向均至少设有一条凸台，该凸台与所在输出轴的凹槽适配，齿轮E靠近齿轮D一侧至少设有一个向外凸起的凸块，该凸块与齿轮D相对一侧所设有的相应形状的凹坑适配。
[0010] 所述的齿轮E和齿轮F与轴套焊为一体。
[0011] 所述的齿轮F靠近齿轮G一侧至少设有一个向外凸出的弧形楔块，该楔块与齿轮G相对一侧所设有的相应形状的弧形楔口插接适配。
[0012] 所述的档位定位轮为圆形轮盘外圈上均匀设有若干向内凹的弧形构成。
[0013] 所述的加、减档拨动轮为圆形轮盘外圈上均匀设有若干方向相同的爪齿构成。
[0014] 所述的换挡卡具包括与档位定位轮外圈形状相配的定位卡轮，及分别与加、减档拨动轮外圈形状相配的左换挡卡爪和右换挡卡爪。
[0015] 本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
[0016] 本发明的自行车中轴四挡变速器，是整体设计，将换挡齿轮组合在一个变速箱内，减少齿轮与灰尘直接接触，各传动齿轮始终保持在一条直线上，由于采用前、后拨叉拨动齿轮在相应轴上的移动，使得使用者各种档位转换更轻松自如，方便、准确，而且省力，结构简单、合理，本发明适于各种路面上行驶，更大限度地方便使用，具有广泛的社会效益和市场前景。
附图说明
[0017] 图1是本发明剖去箱体一端盖板的内部结构示意图。
[0018] 图2是本发明图1的A-A剖视结构示意图。
[0019] 图3是本发明图2的B-B剖视结构示意图。
[0020] 图4是本发明图2的C-C剖视并去掉件25、26后的结构示意图。
[0021] 图5是本发明图2的D-D剖视并去掉件25、26 及件29、30后的结构示意图。
[0022] 图中主要零件：箱体1，大齿轮2，中轴3，齿轮A 4，小齿轮5，副轴6，前长轴7，齿轮D 8，后长轴9，输出轴10，齿轮E 11，轴套12，后拨叉13，齿轮F 14，齿轮15，后轴套16，齿轮G 17，短轴18，前轴套19，卡簧20，弹簧21，前拨叉22，齿轮C 23，齿轮B 24，档位定位轮25，定位卡轮26，加档拨动轮27，右换挡卡爪28，减档拨动轮29，左换挡卡爪30，软轴线31。
具体实施方式
[0023] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
[0024] 如图1、图2、图3、图4及图5所示的自行车中轴四挡变速器，它包括固定于车把上的换挡扳手、与该扳手相连的软轴线31，固定于自行车中轴3位置的车架上的箱体1，该箱体内平行设有中轴3、副轴6及输出轴10；中轴3、副轴6及输出轴10分别通过轴承固定于箱体1上，中轴3一端设有固定在其上的大齿轮2；副轴6沿轴向设有四条凹槽；该副轴6上与大齿轮2相啮合位置设有固定在其上的小齿轮5；副轴6上从靠近小齿轮5一端依次设有齿轮A 4、齿轮B 24及齿轮C 23；所述的齿轮A 4靠近齿轮B 24一端固定有套筒；
齿轮A 4连同套筒的内孔轴向均设有四条凸台，该凸台与所在副轴6的四条凹槽适配，齿轮A 4的套筒外边缘处制成凸起的环，该套筒对称设有缺口。所述的齿轮B 24靠近齿轮A 4一侧设有管筒；齿轮B 24连同管筒的内孔轴向均设有四条凸台，该凸台与所在副轴6的四条凹槽适配，齿轮B 24的管筒外边缘处制成凸起的环，管筒对称设有缺口，该缺口与齿轮A
4套筒上的缺口的位置相互错开，齿轮B 24的管筒与齿轮A 4的套筒插接后构成完整的圆筒。套筒和管筒外边缘所制成的凸起环处设有卡簧20，圆筒外圈上设有弹簧21，齿轮A 4和齿轮B 24通过卡簧20连成一体，且使齿轮A 4和齿轮B 24间距可伸缩。齿轮B 24的管筒适配位置设有前拨叉22，具体说前拨叉22的位置是在齿轮B 24侧面与管筒上所设的轴肩之间，前拨叉22固定于前轴套19上。输出轴10沿轴向设有四条凹槽；该输出轴10上与小齿轮5相啮合位置设有在输出轴10上空转的齿轮D8；输出轴10上从靠近齿轮D8一端依次设有齿轮E 11、轴套12、齿轮F 14及齿轮G 17，齿轮E 11和齿轮F 14与轴套12焊为一体，齿轮E 11和齿轮F 14内孔轴向均设有四条凸台，该四条凸台与所在输出轴10的四条凹槽适配，齿轮E 11靠近齿轮D 8一侧均匀设有四个凸块，该凸块与齿轮D 8相对一侧所设有的相应形状的凹坑适配。齿轮F 14靠近齿轮G 17一侧对称设有两个向外凸出的弧形楔块，齿轮G 17相对齿轮F 14一侧设有凸出的筒状件，该筒状件上设有该弧形弧形楔口与所述的齿轮G 17上的弧形楔块插接适配。轴套12适配位置设有后拨叉13；具体说后拨叉13的位置是在齿轮F 14侧面与轴套12上所设的轴肩之间，该后拨叉13固定于后轴套16上，前轴套19和后轴套16相对一侧设有齿，且分别套装在前长轴7和后长轴9上后固定于箱体1上，与前轴套19和后轴套16同时啮合的齿轮15通过短轴18与加、减档拨动轮27、29及档位定位轮25相连，档位定位轮25为圆形轮盘外圈上均匀设有若干向内凹的弧形构成；加、减档拨动轮27、29为圆形轮盘外圈上均匀设有若干方向相同的爪齿构成。所述的加、减档拨动轮27、29及档位定位轮25与固定在箱体1外的换挡卡具相邻，换挡卡有与档位定位轮25外圈形状相配的定位卡轮26，及分别与加、减档拨动轮27、29外圈形状相配的左换挡卡爪30和右换挡卡爪28，左换挡卡爪30的相对一侧设有拉簧，右换挡卡爪28相对一侧也设有拉簧，该换挡卡具通过连于左换挡卡爪30和右换挡卡爪28上的软轴线31与车把上的换挡扳手相连。
[0025] 具体使用时：
[0026] 如图1所示为本发明的一档初始位置，中轴3带动大齿轮2转到，大齿轮2带动小齿轮5转到，小齿轮5带动齿轮D 8转到同时也带动副轴6转动，通过齿轮E 11靠近齿轮D8一侧均匀设有的四个凸块插接与齿轮D 8相对一侧的相应形状的凹坑内，从而带动齿轮E
11旋转，齿轮E 11内孔轴向设有的四条凸台带动输出轴10旋转。当需要换挡时：
[0027] 1、搬动车把上的换挡扳手，通过连于扳手的软轴线31拉动换挡卡具的右换挡卡爪28，使右换挡卡爪28卡在一个加档拨动轮27的爪齿里，通过右换挡卡爪28带动短轴18上的齿轮15顺时针旋转，齿轮15同时带动前轴套19和后轴套16向内移动，即带动前拨叉22向右移动；后拨叉13向左移动，前拨叉22靠齿轮B 24侧面管筒上的轴肩带动齿轮B 24及齿轮A 4向右移动，同时后拨叉13靠齿轮F 14侧面带动齿轮E 11和齿轮F 14向左移动，从而使得齿轮A 4与齿轮E 11啮合，此时为本发明的二档位置。
[0028] 2、继续搬动车把上的换挡扳手，通过连于扳手的软轴线31拉动换挡卡具的右换挡卡爪28，使右换挡卡爪28卡在下一个加档拨动轮27的爪齿里，通过右换挡卡爪28带动短轴18上的齿轮15顺时针旋转，齿轮B 24及齿轮A 4继续向右移动，同时齿轮E 11和齿轮F 14向左移动，齿轮A 4与齿轮E 11分开，从而使得齿轮B 24与齿轮F14啮合，此时为本发明的三档位置。
[0029] 3、再继续搬动车把上的换挡扳手，通过连于扳手的软轴线31拉动换挡卡具的右换挡卡爪28，使右换挡卡爪28卡在再下一个加档拨动轮27的爪齿里，通过右换挡卡爪28带动短轴18上的齿轮15顺时针旋转，齿轮B 24与齿轮F14分开，此时齿轮A 4与小齿轮5靠在一起；齿轮B 24的管筒与齿轮A（4）的套筒全部插接在一起，齿轮F 14靠近齿轮G
17一侧对称的两个向外凸出的弧形楔块插接到齿轮G 17相对一侧的相应形状的弧形楔口中，齿轮C 23通过与齿轮G 17相啮合即带动齿轮F 14旋转，从而带动输出轴10旋转，实现本发明的四档位置。
[0030] 减档时搬动车把上的换挡扳手，通过连于扳手的软轴线31拉动换挡卡具的左换挡卡爪30，使左换挡卡爪30卡在一个减档拨动轮29的爪齿里，通过左换挡卡爪30带动减档拨动轮29、带动短轴18上的齿轮15逆时钟旋转，实现本发明减档过程。其它三档、二档及一档为上述增档的逆过程，不在赘述。
