CN2140877Y - 自行车变速机构 - Google Patents

Abstract

一种自行车变速机构，包括装在自行车中轴上的 齿盘，齿盘与变速主轴传动连接，变速主轴支承在与 自行车固连的壳体上，变速主轴与能够摆动的变速附 轴传动连接，变速附轴的运动由套装在自行车中轴上 的中接齿轮传递给自行车后轮，变速附轴支承在套装 在自行车中轴上的摆动框上，摆动框的运动由变速调 节件控制。该结构紧凑，操作便捷，迅速，广泛使用在 非机动车，三轮车等。

Description

本实用新型涉及一种变速机构，特别是一种自行车变速机构。

公知的自行车的变速机构由装在自行车中轴上的前链轮，装在自行车后轮轴上的齿数不同的数个后链轮，以及与之相配合的闭合链条组成，通过改变链条与各个链轮的啮合关系，来达到变换车速的目的。上述变速机构存在如下缺点，速差不匀，挡次体现不充分；挡位及速比变化顺序与链轮变化顺序不一致，实际操作中难以按速比变化依次变换挡位；换挡操作不迅速、操作完成后，要在骑行中待链轮转动约半周后，才能使链条与链轮重新完全啮合，若是一次需要变换几个挡位，这一过程就更长，并且只能在骑行中换挡，停车时硬板就会损坏构件，只属链传动变速而不能轴传动变速。

本实用新型的目的在于克服上述不足而提供一种生产及使用性能皆优的自行车变速机构。

本实用新型涉及一种自行车变速机构，包括装在自行车中轴上的齿盘，齿盘与变速主轴传动连接，变速主轴支承在与自行车固连的壳体上，变速主轴与能够摆动的变速附轴传动连接，变速附轴的运动由套装在自行车中轴上的中接齿轮传递给自行车后轮，变速附轴支承在套装在自行车中轴上的摆动框上，摆动框的运动由变速调节件控制。

上述齿盘为内齿盘，与自行车中轴固连为一体。

上述变速主轴包括变速主轴（3）和变速主轴（4），变速主轴（3）由轴辊（5），固连在轴辊（5）上的齿轮（6）（7）（8）（9）组成，变速主轴（4）由轴辊（10）和固连在轴辊（10）上的齿轮（11）（12）（13）（14）组成，齿轮（9）（14）均与齿盘的内齿相啮合。

上述变速附轴由轴辊（17），套装在轴辊（17）上的可滑动双联齿轮和齿轮（20）组成，齿轮（20）与中接齿轮相啮合，双联齿轮的滑动由连接在摆动框上的拨叉拨动，拨叉的运动由变速调节件控制。

上述摆动框包括左、右摆动臂，左、右摆动臂的前端、中部和后端均开有相对应的孔，前端的孔与装有拨叉的滑柱相配合，中部的孔与轴辊（17）的两端相配合，后部的孔与自行车中轴上的左、右中轴碗相配合。

上述中接齿轮为双联齿轮，双联齿轮与自行车中轴上的左中轴碗相配合，双联齿轮的左部为与齿轮（20）相啮合的园柱齿轮，右部为圆锥齿轮，圆锥齿轮将运动传递给自行车后轮。

上述双联齿轮的右部可以为与齿轮（20）相啮合的圆柱齿轮，左部为齿数等于装在自行车后轮轴上的后飞轮齿数的链轮，链轮与后飞轮上跨绕有闭合链条。

上述变速调节件由离合柄和上连离合柄下连摆动框的双芯钢丝套管，以及调速柄和上连调速柄下连拨叉的双芯钢丝套管组成。

上述离合柄和调速柄均包括垫层，垫层由两半园环扣合而成，两半园环的扣合面上有定位突榫和榫孔，两半园环的左端制有螺纹，右端有与之为一体的环挡，两半圆环扣合在车把横管上，相互由突榫和榫孔定位，垫层上套装有定环，定环左端有与之为一体的带反扣盖线环的环挡，反扣盖线环上有“U”形线嘴，定环上空套有动环，动环的左端有一线槽，线槽上开有一钢丝定位孔，垫层，定环和动环通过锁母固紧。

上述双芯钢丝套管包括一钢丝，钢丝的中部固连了一定位销，钢丝中部环绕在动环的线槽上，其上的定位销是插入动环上的钢丝定位孔内的，钢丝的两端由定环上的“U”形线嘴引出，其上分别套装有两套管，钢丝的两下端分别与拨叉和摆动框连接。

本实用新型的工作原理如下：

蹬动脚踏板，齿盘随自行车中轴转动，通过齿轮（9）（14）使轴辊（3）和（4）以及齿轮（6）（7）（8）和（11）（12）（13）同时转动，再通过双联齿轮（18）（19）的轴向移动及随摆动框上、下摆动，使之与齿轮（6）（7）（8）（11）（12）（13）作选择性啮合，从而使轴辊（17）变换出12个不同的转速，然后由齿轮（20）传至中接齿轮（35），最后由园锥齿轮传递至自行车后轮。

调速时，先将离合柄（有上、中、下三个挡位）转至“中”即空挡上，此时摆动框处在中间，变速附轴与变速主轴（3）（4）均不接合，然后转动调速柄（有六个挡位）至所需挡位，最后再将离合柄向下或向上，转至合的位置即可。

本实用新型具有如下特点：

1.本实用新型结构简单、紧凑、体积小、重量轻、安装于自行车中接头下侧，其总成尺寸，纵向不超过普通自行车链轮盘半径范围，横向则置于两脚踏板曲柄旋转面之间，因不需后轮轴参与变速，其结构可大为减化。

2.本实用新型的挡位与齿轮变化是一致的，可以很容易地依次变换速比。

3.本实用新型换挡操作便捷、迅速。换挡后，各传动齿轮立即啮合，使整个传动系统立即处于正常的受力传动状态。

4.既可第次换挡，又可跳越变速。拨至空挡后，双联齿轮（18）（19）既可一次移动一个挡位，也可一次移动若干个挡位，甚至可以从最低速1挡一次换至最高速12挡，反之亦然。此外还可以不动调速柄而只用离合柄实现6个挡位的跳越变速，即将离合柄从上直接转过中转到下，或从下直接转到上均可，也就是使变速附轴直接改变与变速主轴（3）（4）的接合关系，互换的挡位是1与7，2与8，3与9，4与10，5与11，6与12。

5.行骑或停止时均可调速。

6.轴传动与链条传动两用。

7.其它非机动车如三轮车亦可采用。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。

图1本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1中变速部份的结构示意图。

图3为图1中变速部份的相互位置关系图。

图4为图3的侧视图。

图5摆动框的结构示意图。

图6右摆动臂的结构示意图。

图7自行车中轴与摆动框的安装位置关系图。

图8左中轴碗的结构示意图。

图9右中轴碗的结构示意图。

图10双芯钢丝套管的结构示意图。

图11离合柄和调速柄的结构示意图。

图12垫层的半剖视图。

图13为图12的侧剖视图。

图14定环的半剖视图。

图15为图14的侧剖视图。

图16动环的半剖视图。

图17为图16的侧剖视图。

图18为中接齿轮的另一种结构示意图。

附图1～图17描述了本实用新型的一个实施例。本实用新型包括自行车中轴（1），自行车中轴（1）上固连有齿盘（2），齿盘（2）为内齿盘，其安装位置，固定方式同普通自行车链轮盘相同。齿盘（2）与变速主轴传动连接，所述变速主轴包括变速主轴（3）和变速主轴（4），变速主轴（3）由轴辊（5）和固连在轴辊（5）上的齿轮（6）（7）（8）（9）组成，变速主轴（4）由轴辊（10）和固连在轴辊（10）上的齿轮（11）（12）（13）（14）组成，轴辊（5）（10）全长88mm，轴径φ8mm，齿轮（6）（7）（8）（9）（11）（12）（13）（14）厚7.5mm，轮距为8.5mm，轴辊（5）（10）的两端通过轴承固定在与自行车固连的壳体（15）上，齿轮（9）（14）均与齿盘（2）的内齿轮相啮合，变速主轴（3）（4）与能够摆动的变速附轴（16）传动连接，变速附轴（16）由轴辊（17），套装在轴辊（17）上的可滑动双联齿轮（18）（19）和固定在轴辊（17）左端的齿轮（20）组成，轴辊（17）为花键轴，双联齿轮（18）（19）套在轴辊（17）的花键部份，轴辊（17）长94mm，花键工作长度为67mm，轴辊（17）通过轴承固定在摆动框（21）上，摆动框（21）包括左、右摆动臂（22）（23），右摆动臂（23）由前部和后部组成，两者通过螺钉连接，以方便安装，左、右摆动臂（22）（23）通过连接件（24）固连成一体，左、右摆动臂（22）（23）的前端、中部和后端均开有相对应的孔（25）（26）（27），孔（25）与装有拨叉（28）的滑柱（29）相配合，双联齿轮（18）（19）的滑动由拨叉（28）拨动，孔（26）与轴辊（17）两端的轴承相配合，孔（27）空套在自行车中轴（1）上的左、右中轴碗（30）（31）上，与自行车中轴（1）同心。左中轴碗（30）与自行车中轴（1）的左部相配合，其上有与之制成一体的圆台座（32）（33），园台座（33）为左摆动臂（22）的安装园台座，右中轴碗（31）上有安装右摆动臂（23）的安装园台座（34），变速附轴（16）的运动由齿轮（20）传递给中接齿轮（35），中接齿轮（35）由双联齿轮（36）（37）组成，双联齿轮（36）（37）空套在自行车中轴（1）上的左中轴碗（30）的园台座（32）上，与自行车中轴（1）同心。双联齿轮（36）为与齿轮（20）相啮合的园柱齿轮，双联齿轮（37）为园锥齿轮，安装时两者为一体。园锥齿轮将运动传递给自行车后轮。摆动框（21）的摆动和拨叉（28）的移动由变速调节件控制。变速调节件包括离合柄、调速柄和上连离合柄下连摆动框（21）的双芯钢丝套管以及上连调速柄下连拨叉（28）的双芯钢丝套管。离合柄和调速柄均包括垫层（38），垫层（38）由两半园环扣合而成，两半园环的扣合面上有定位突榫（39）和榫孔（40），两半园环的左端制有螺纹（41），右端有与之制成一体的环挡（42），两半园环扣合在车把横管（43）上，相互由突榫（39）和榫孔（40）定位，垫层（38）上套装有定环（44），定环（44）左端有与之制成一体的带反扣盖线环的环挡（45），环挡（45）的反扣盖线环上有与之制成一体的“U”形线嘴（46），定环（44）上空套有动环（47），动环（47）的左端有一线槽（48），线槽（48）上开有一钢丝定位孔（49），垫层（38），定环（44）和动环（47）通过锁母（50）固紧。双芯钢丝套管均包括钢丝（51），钢丝（51）的中部固连了一定位销（52），钢丝（51）的中部环绕在动环（47）的线槽（48）上，其上的定位销（52）是插入动环（47）上的钢丝定位孔（49）内的，钢丝（51）的两端由定环（44）上的“U”形线嘴（46）引出，其上分别套装有两套管（53），一钢丝（51）的两下端与摆动框（21）连接，另一钢丝（51）的两下端与拨叉（28）连接。

各齿轮齿数及由此获得的各挡速比可以有多种方案。

附图18描述了中接齿轮的另一种结构。中接齿轮也为双联齿轮，双联齿轮的右部为可以与齿轮（20）相啮合的园柱齿轮（36），左部为齿数等于装在自行车后轮轴上的后飞轮的齿数的链轮（54），链轮（54）与飞轮上均跨绕有闭合链条。

Claims (10)

1、一种自行车变速机构，其特征在于包括装在自行车中轴上的齿盘，齿盘与变速主轴传动连接，变速主轴支承在与自行车固连的壳体上，变速主轴与能够摆动的变速附轴传动连接，变速附轴的运动由套装在自行车中轴上的中接齿轮传递给自行车后轮，变速附轴支承在套装在自行车中轴上的摆动框上，摆动框的运动由变速调节件控制。

2、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述齿盘为内齿盘，与自行车中轴固连为一体。

3、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述变速主轴包括变速主轴（3）和变速主轴（4），变速主轴（3）由轴辊（5），固连在轴辊（5）上的齿轮（6）（7）（8）（9）组成，变速主轴（4）由轴辊（10）和固连在轴辊（10）上的齿轮（11）（12）（13）（14）组成，齿轮（9）（14）均与齿盘的内齿相啮合。

4、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述变速附轴由轴辊（17），套装在轴辊（17）上的可滑动双联齿轮和齿轮（20）组成，齿轮（20）与中接齿轮相啮合，双联齿轮的滑动由连接在摆动框上的拨叉拨动，拨叉的运动由变速调节件控制。

5、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述摆动框包括左、右摆动臂，左、右摆动臂的前端、中部和后端均开有相对应的孔，前端的孔与装有拨叉的滑柱相配合，中部的孔与轴辊（17）的两端相配合，后部的孔与自行车中轴上的左、右中轴碗相配合。

6、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述中接齿轮为双联齿轮，双联齿轮与自行车中轴上的左中轴碗相配合，双联齿轮的左部为与齿轮（20）相啮合的园柱齿轮，右部为园锥齿轮，园锥齿轮将运动传递给自行车后轮。

7、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述双联齿轮的右部为与齿轮（20）相啮合的圆柱齿轮，左部为齿数等于装在自行车后轮轴上的后飞轮齿数的链轮，链轮与后飞轮上跨绕有闭合链条。

8、根据权利要求1所述的自行车变速机构，其特征在于所述变速调节件由离合柄和上连离合柄，下连摆动框的双芯钢丝套管，以及调速柄和上连调速柄下连拨叉的双芯钢丝套管组成。

9、根据权利要求8所述的自行车变速机构，其特征在于所述离合柄和调速柄均包括垫层，垫层由两半圆环扣合而成，两半圆环的扣合面上有定位突榫和榫孔，两半圆环的左端制有螺纹，右端有与之为一体的环挡，两半圆环扣合在车把横管上，相互由突榫和榫孔定位，垫层上套装有定环，定环左端有与之为一体的带反扣盖线环的环挡，反扣盖线环上有“U”形线嘴，定环上空套有动环，动环的左端有一线槽，线槽上开有一钢丝定位孔，垫层、定环和动环通过锁母固紧。

10、根据权利要求8或9所述的自行车变速机构，其特征在于所述双芯钢丝套管包括一钢丝，钢丝的中部固连了一定位销，钢丝中部环绕在动环的线槽上，其上的定位销是插入动环上的钢丝定位孔内的，钢丝的两端由定环上的“U”形线嘴引出，其上分别套装有两套管，钢丝的两下端分别与拨叉和摆动框连接。

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