CN101119887A

CN101119887A - 自行车变速箱

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Publication number: CN101119887A
Application number: CNA2006800050466A
Authority: CN
Inventors: D·卡普利尼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2026-02-06
Also published as: DE602006011277D1; WO2006087750A1; US20080261735A1; ES2338453T3; ATE452818T1; CN101119887B; EP1851105B1; EP1851105A1; ITRM20050065A1

Abstract

本发明的目的是改变自行车的变速器传动比，并且尽可能减小变速器尺寸。位于独特定位的两个齿轮组(2、3)之间的拨链器是本发明的新式、先进且重要的装置。两个齿轮组(2、3)具有平行但相反的旋转轴，从而主齿轮组(2)的大直径齿轮(5)对应于副齿轮组(3)的小直径齿轮(6)。主齿轮组组装于主轴上，并且通过主封闭环式滚子链(8)连接着副齿轮组；副齿轮组(3)支撑着单一的外部齿轮(15)，外部齿轮通过副链(8)连接至后轮。当拨链器被从外部驱动时，其将主链(8)偏移到具有不同直径的主副齿轮组(2、3)上，从而实现换档。

Description

自行车变速箱

自行车变速箱(Derailleur Case)是一种用于自行车的变速系统，特别是用于越野使用，尤其适用于山地自行车。本发明的目的是减小变速器尺寸，从而将所有部件安装在一个箱体中，或者安装在自行车架中，以防止受到杂质或碰撞的影响。自行车变速箱的主要部件有主齿轮组(2)、副齿轮组(3)和拨链器(1)。本发明的适当革新后的拨链器安置于主副齿轮组之间并且借助于由换档线缆(45)和线缆蒙皮(46)组成的系统连接着手把上的扭转型换档器(53)。当自行车手操作扭转型换档器(53)时，拨链器(1)在适当的上下侧滑动件(37、38)上与在齿轮组上运行的主封闭环式滚子链(8)一起沿侧向(A)移动，由此确定了传动比变化，并因此而使后轮和曲柄轴之间的相对转速关系变化。通过沿方向(A)偏移，主滚子链(8)总是平行于自行车的纵向轴线(64)，拨链器(1)永远不会碰到齿轮组。齿轮组的特定位置使得通过链沿方向(A)偏移实现转速变化。主副齿轮组(2、3)被以平行的旋转轴组装，但朝向不同，从而主齿轮组的大直径齿轮位于左侧，副齿轮组的小直径齿轮位于同一侧。主齿轮组(2)组装于主轴(9)上，曲柄臂(12)固定在该主轴上，并且主齿轮组借助于主滚子链(8)连接着副齿轮组(3)。副齿轮组(3)组装于副轴(10)上，输出链环(15)在变速器箱体外侧固定在副齿轮组的右侧上，输出链环借助于副滚子链(17)连接着后轮毂上的副变速器的齿轮(18)。当主滚子链(8)安置在单一的小直径主齿轮和单一的大副齿轮之间时，自行车速度低。当链位于齿轮组中部的直径完全相同的齿轮上时，主轴(9)的转速和副轴(10)的转速相同。当主滚子链(8)位于主齿轮组的主大直径齿轮和副齿轮组的小直径齿轮上时，可以获得最高自行车速。主副齿轮组(2、3)具有完全相同数量的齿轮，从而确定了档数。浮动拨链器滑轮(22)和一对滚子，即右侧和左侧滚子(30、31)，是拨链器中的用于带动链偏移的部件。两个弹簧(23)固定在浮动拨链器滑轮(22)的毂(24)上，浮动拨链器滑轮沿着两个槽缝运动，以便张紧主滚子链(8)并且在换档过程中补偿齿轮直径的差异。因此，浮动拨链器滑轮(22)具有双重功能：偏移主滚子链(8)，以及张紧主滚子链。当浮动拨链器滑轮(22)将主滚子链(8)在副齿轮组(3)上向左侧移动时，更大的变速轮被插入；相反，当浮动拨链器滑轮移向右侧时，更小的变速轮被插入。拨链器(1)的非浮动拨链器滑轮(19)驱动主滚子链(8)离开主齿轮组(2)。右侧和左侧滚子(30、31)在前拨链器(1)下部将主滚子链偏移到主齿轮组(2)上。所述滚子在两个不同的轴(32、33)上旋转，从而右侧滚子和左侧滚子可以避免运行于它们之间的主滚子链(8)在换档过程中产生任何摩擦。当右侧滚子(30)将主滚子链(8)推向左侧时，更大的变速轮被插入；相反，当左侧滚子(31)将主滚子链(8)推向右侧时，更小的变速轮被插入。作为拨链器(1)的一部分，浮动拨链器滑轮(22)以及右侧和左侧滚子(30、31)总是平行于自行车轴线(64)，同时主链(8)沿侧向(A)移动而在主齿轮组(2)和副齿轮组(3)上实现换档。

技术领域

简而言之，自行车变速箱包括两个齿轮组，它们在两侧沿平行的旋转轴组装，但组装的次序相反，从而主齿轮组上的大直径齿轮对应于副齿轮组上的小齿轮。每个齿轮组中的齿轮数量确定了可供使用的档位数。特定的拨链器在齿轮轴上运行，使得主变速器的滚子链从主和副齿轮组侧向偏移，并且实现换档，也就是改变主和副轴的相对转速，而输出链环通过第二链连接着后轮毂的齿轮。轻质且稍微变小的自行车变速箱被创造出来，以用于越野旅行，其部件被封闭在箱体或车架箱体中，这特别适合于所有类型的山地自行车，因为泥、尘土和意外冲积物使得传统的平行四边形变速系统非常易损。自行车变速箱具有与普通山地自行车相同的变速轮，其中输出链环和副变速器齿轮可以自由地个人改造，并且可以用于所有的自行车训练。相同的自行车还可能用于山地，此时要求同越野自行车相比有非常大的变速轮，因此需要更换副变速器毂上的齿轮。此外，在山地和自由骑乘旅游中，自行车后尾部会遇到与摩托车相同的问题，即由于高速，导致振动和前后偏移，从而损坏其功能并且降低其耐用性。根据前面描述的本发明，仅需要利用手把上的扭转型换档器就能实现换档，这使得操作更为容易，即使是日常使用的城市自行车。

背景技术

目前市场销售的主要自行车变速装置基本上分为两种：传统的前后平行四边形拨链器，其机构完全敞开或暴露；以及受保护的箱体型变速装置。变速装置在后齿轮组和车轮之间组装在毂上，并且可以通过线缆来换档，所述线缆操纵毂内的机构。最普遍使用的传统的装置包括两个拨链器，一个在前面，另一个在后面，它们通过连接着手把上的扭转型换档器的线缆而被操作。借助于拨链器，链可以在后毂上的后齿轮组上移动，以及在曲柄臂上的环形齿轮上移动，以改变转速，从而获得预期的档位。

发明内容

本发明的自行车变速箱完全不同于传统变速箱，因为不包括传统系统中的典型元件，例如：链架枢轴，用于后车轮上的齿轮组的前拨链器和后拨链器。相反，如前所述，在本发明中，变速器位于变速箱中，以保护系统的所有元件远离泥土和意外碰撞。变速箱可以由两个平行的纵向板构成，一个是右侧板(57)，另一个是左侧板(58)，其中，轴承壳体、轴孔、车架支承件等等安置在所述板中。位于两个板之间的装置封闭在一个容易拆除的塑料箱体中，该箱体分为两个部件(60、61)；非常小的门(62)设置在变速器箱体的下部，使得测试和润滑操作更为容易。可以将变速箱安装在自行车车架中，并将所有元件组装在变速箱中，或者，对于非越野用途，也可以暴露各个元件。在变速器箱体右侧的外部，设有副变速器，其包括输出链环(15)和副滚子链(17)，副滚子链连接至组装在自行车(63)后轮上的后齿轮(18)。自行车手可以完全自由地选择副变速器齿轮的直径和齿数，二者均可以调节可使用的档位，从而获得自行车的最佳性能。换档导致主轴(9)与通过副变速器连接至后轮的副轴(10)之间的转速变化，使得使用者能够像用普通山地自行车那样加速和减速。仅仅通过扭转型换档器(53)就能保证换档过程中所获得的速比总是正确的。因此，不会出现传统自行车系统中存在的任何错误。在上面提到的本发明中，换档仅通过手把上的一个扭转型换档器(53)实现，换档器操纵为刺目的专门设计的拨链器(1)，拨链器侧向移动并在滑动件(37、38)上运行，以使得主封闭环式滚子链(8)在彼此相对地设置在平行旋转轴上的主齿轮组(2)和副齿轮组(3)之间换位。因此，主副齿轮组(2、3)的特定位置导致了可以实现主和副轴之间的转速变化。拨链器(1)同时被投入将主链(8)在主副齿轮组上移动。拨链器的用于偏移链的部件有：浮动拨链器滑轮(22)，其驱动链到达副齿轮组(3)上，以及一对滚子(30、31)，它们驱动链到达主齿轮组(2)上。浮动滑轮(22)利用两个弹簧(35)张紧主链，从而可以在换档过程中补偿齿轮直径差异。非浮动拨链器滑轮(19)驱动链离开主齿轮组(2)。非浮动滑轮可被调节，并且可以将其沿着小槽缝(21)移动几毫米，以补偿链因磨损而损失的张紧度。主齿轮组(2)组装于踏板轴即主轴(9)上。副齿轮组(3)借助于主链(8)从主齿轮组(2)获得运动；输出链(15)组装于其轴即副轴(10)的右侧。借助于副链(17)，输出链(15)驱动组装在自行车(63)后轮毂上的副变速器的后齿轮(18)。主副齿轮组具有相同数量的齿轮，齿轮数对应于可供使用的档位数。借助于其特殊的结构，自行车变速箱同传统变速器相比允许非常快速的换档，这是因为仅仅利用扭转型换档器，链就能在更短时间内移入、移出齿轮。关于前面描述的本发明，没有传统变速器中的前和后拨链器-这种前和后拨链器需要由自行车手同步化，以避免脱离链。此外，利用本发明的系统，使链从大传动比切换到小传动比所需的时间可以缩短，这是因为，借助于滑轮，主链不需要从其壳体中偏移出来，并且在换档过程中，两个拨链器滑动件保持其与齿轮平行。同时，自行车变速箱中的拨链器是一个集成装置，其独立于例如主副齿轮组等其它部件，并且仅借助于主链连接着它们。

附图说明

图1是自行车变速箱的箱体在打开时从上侧看的视图，其内部元件均被示出。拨链器(1)沿方向(A)偏移并且显示于具有大传动比的左侧，主滚子链(8)的防卷链装置(54)由虚线表示。自行车轴线(64)也被示出。

图2是自行车变速箱的左视图，其中变速箱被打开，其内部元件均被示出。

图3是自行车变速箱的左视图，其中变速箱被关闭，其外部元件均被示出。档位选择器(47)、换档线缆(45)、换档线缆滑轮(43)等元件被标出。曲柄臂(12)未被示出，以显示设计在主轴(9)和轴承(11)上的曲柄臂花键(13)。

图4是拨链器(1)的左视图，其中拨链器被完全组装并且与其它元件分开。

图5是自行车(63)的右视图，示出了位于车架(55)上的自行车变速箱。

图6是自行车(63)的左视图。

具体实施方式

下面对本发明的描述基于当前发明人认为的优选实施方式，所作的描述仅仅是为了解释的目的，本发明并不局限于此，也不局限于图中所示。

齿轮组.根据前面描述的本发明，主副齿轮组(2、3)包括一组可互换的齿轮，它们具有递增的齿数，例如：12-14-16等等，这些齿轮以逐渐增大的顺序组装，并且通过齿轮垫片(4)而适当地相隔，以形成截头圆锥的形式。主副齿轮组由相同数量的齿轮组装而成，由此决定了可供使用的档位数。换档由两个齿轮组相对于拨链器(1)位置的特定位置实现，其中旋转的主齿轮组平行于副齿轮组安装，它们的齿轮以相反的方向布置但非常临近，从而主齿轮组的大径左侧齿轮(5)对应于副齿轮组上的小径左侧齿轮(6)。所有齿轮可以更改，以获得不同的实用传动比。档位数和每个齿轮组中齿轮的数量可以由个人适配。

拨链器.自行车变速箱中最为创新的装置为拨链器(1)，其在方向(A)上移动，以从主副齿轮组朝配对的齿轮组侧向推压圆形滚子链，即主封闭环式滚子链(8)。右侧拨链器架(25)和左侧拨链器架(26)以及右侧滚子的轴(32)和左侧滚子的轴(33)连接至拨链器本体(27)，拨链器本体设有两个精密的衬套(29)，以使其可以在上下侧滑动件(37、38)上运行，所述上下侧滑动件由两个彼此上下安置的表面精加工的钢管构成。

右侧和左侧滚子.为了完全适合于本发明，在拨链器本体(27)后部的底侧，设有两个钢轴(32、33)，用于支撑右侧和左侧滚子(30、31)，所述滚子基本上处于竖直位置并且相互平行，用于侧向移动主滚子链(8)，以从主齿轮组(2)一侧实现传动比变化。滚子在右侧和左侧滚子的轴(32、33)上旋转可降低换档过程中在滚子之间运行的主滚子链上的摩擦。

拨链器架.在对称的拨链器架(25、26)的左侧和右侧，设有用于浮动滑轮(22)的槽缝(23)和用于非浮动拨链器滑轮(19)的调节槽缝(21)；这两个滑轮通过固定在它们上的专门的垫片(36)在两个架之间相隔设置。在所述架(25、26)外侧，固定着两个链张紧弹簧。拨链器本体通过孔固定于所述架。

非浮动拨链器滑轮.根据前面的描述，非浮动拨链器滑轮(19)驱动主滚子链(8)离开主齿轮组(2)，其在所述架之间安置在拨链器的上部，并且组装在主齿轮组和浮动滑轮之间。借助于非浮动滑轮，通过将非浮动滑轮移动到槽缝(21)中的适当位置，可以调节主链的张力，并且在调节之后利用滑轮固定螺栓(20)固定非浮动滑轮。通过这种方式，可以补偿因长期使用而导致的链拉长。

浮动拨链器滑轮.根据前面的描述，在拨链器的下部，在左侧和右侧架(25、26)之间，设有浮动滑轮(22)，其用于将主滚子链(8)侧向移动，以从副齿轮组(3)一侧改变传动比。浮动拨链器滑轮是链牵引器的基本部件。

链张紧器.根据前面的描述，在右侧和左侧拨链器架(25、26)的前侧，设有两个镂空的槽缝(23)，用于驱动浮动滑轮(22)，主滚子链(8)运行于浮动滑轮上。两个弹簧(35)固定在槽缝(23)的下边缘和浮动滑轮(22)的毂(24)之间，从而确保主链的张力，目的是在换档过程中补偿齿轮直径的差异。

拨链器本体.根据前面描述的本发明，拨链器本体(27)支撑着拨链器的主要元件；拨链器本体上有两个精密衬套(29)，借助于所述衬套，拨链器本体沿方向(A)在上下侧滑动件(37、38)上移动，以消除任何可能在换档过程中导致损坏的松弛。在本体中部，在彼此上下安置的衬套之间，设有用于换档线缆(45)的槽缝(28)，所述换档线缆通过线缆固定螺栓(34)固定在本体后部。精密衬套(29)朝向上下侧滑动件(37、38)倾斜，从而使得拨链器在沿方向(A)移动而换档时位于与自行车轴线(64)相一致的直线上。

上下侧滑动件.完全根据前面的描述，拨链器本体运行于两个钢滑动件上，即上下侧滑动件(37、38)，所述滑动件由两个表面精加工的管形成，一个位于另一个的上方，它们平行于水平平面，并且倾斜至这样的程度，即拨链器(1)总是与自行车轴线(64)平行，以将浮动滑轮(22)以及用于移动主滚子链(8)的右侧和左侧滚子(30、31)总是维持在与齿轮相距适当的距离。

右侧和左侧滑动件盒体.根据前面的描述，滑动件盒体(39、40)牢固地固定于右侧和左侧变速箱板(57、58)上，并且三个换档线缆滑轮(43)也通过轴(44)固定在所述变速箱板上，以使得换档线缆(45)前后移动；上下侧滑动件(37、38)的末端容纳于四个盲孔中，其中两个盲孔位于右侧和左侧滑动件盒体(39、40)中的右侧滑动件盒体中，另外两个位于左侧滑动件盒体中。

拨链器运行调节器．完全与前面的描述相符，左侧和右侧运行调节器(41、42)允许调节拨链器(1)；两个调节器固定在右侧和左侧变速箱板(57、58)上的两个孔中。

主和副轴.完全与前面描述的本发明相符，主轴的运动源于曲柄臂(12)，并且主轴安置在曲柄臂花键(13)中，以保持主齿轮组(2)组装在位于主轴中央的配件上，在此通过齿轮组锁定螺母(7)固定于主轴上。在主齿轮组侧，轴承(11)承载于轴上。副轴(10)的运动源于主封闭环式滚子链(8)，保持副齿轮组(3)组装在位于副轴中央的配件上并且通过锁定螺母(7)固定。在副轴右侧，设有用于副变速器的输出链环(15)的配件；在副齿轮组侧，轴承(11)承载于轴上。在这两个空心轴的端部，设有用于曲柄臂固定螺栓和输出链环(15)的配件(14)。

副变速器.完全与前面的描述相符，副变速器包括输出链环(15)、副滚子链(17)和安置在自行车(63)的后轮上的后齿轮(18)。齿轮的直径和副变速器的齿数可以根据自行车手的使用目的自由更换。

档位选择器.与前面对本发明的描述完全相符，档位选择器(47)将拨链器精确地停止在使用者选择得的档位上；此外，可以听到清脆的卡位响声，以表明切换到新的档位。选择器包括两个平行滑动件(50)，并且为每个档位设置一个空隙(48)。档位选择器滑块(49)在滑动件(50)之间运行，从而在偏移到一个空隙(48)中时，产生清脆的卡位声响。换档线缆(45)通过固定螺栓(51)固定至选择器，该固定螺栓与拨链器(1)一起移动。选择器可调节，以使得拨链器靠近齿轮组具有完美的平衡。

扭转型换档器.完全与前面的描述相符，扭转型换档器(53)安置在手把上，借助于换档线缆(45)和两个前后蒙皮(46)连接至拨链器(1)，拨链器沿方向(A)在上下侧滑动件(37、38)上运行，以实现换档。在扭转型换档器(53)上，可以读出相应的档位号，并且可以找到线缆张力调节器。换档线缆(45)闭合成环而进入扭转型换档器(53)，并且在两端连接着两个螺纹夹持器。

换档线缆滑轮.完全与前面的描述相符，三个小滑轮(43)在变速器箱体内驱动换档钢线缆(45)，以使得拨链器从右侧移向左侧或相反移动，而不需要使用复位弹簧。滑轮组装在两个轴(44)上，并且竖直组装在拨链器驱动滑动件的容置保持器中。线缆由普通的自行车用蒙皮(46)保护。

变速器箱体.完全与前面的描述相符，本发明的变速器箱体容易拆除、改变和调节，从而可以安装在不同类型的自行车架上。变速器箱体大体上可以由两块铝板制成，二者平行相隔而形成右侧和左侧铝板(57、58)，并且承载着所有机械部件。在所述板之间，设有轴承座(11)，用于主和副轴的孔，支撑着上下侧滑动件盒体的座，以及用于左侧和右侧运行调节器和车架与变速器箱体的固定的孔。变速器箱体的第二部分由塑料制成，其被构造成实现两个板(57、58)之间开放空间的完美封闭，并且包括可容易拆除的上下侧部件(60、61)；在下部，设有维护罩(62)。

防卷链装置.完全与前面的描述相符，防卷链装置(54)防止主滚子链粘附在主齿轮组的齿上并因此而碰到并损坏拨链器。防卷链装置由硬质钢制成，并且安置于主轴和后侧拨链器(1)之间。

档位数.为了更好地解释本发明，齿轮组中的每个齿轮是可互换的，从而不同的实用传动比，传动比的数量可以变化，并且确定出可用的档位数，例如：山地自行车7个，城市自行车8或9个，越野自行车11个。均旋转的主副齿轮组总是具有相同数量的齿轮。在附图中，选择9个齿轮，主要是为了简化图示。

工业实用性

本发明的轻质且小尺寸的自行车变速箱特别适合于自行车运动领域，特别是山地自行车，这是因为变速箱可组装在带箱体的车架内，或是组装在小型箱体内，以防止接触泥或尘土。考虑到这种变速系统的通用性，仅仅通过改变后轮毂上的齿轮组的直径，就能使得山地自行车实现改变副变速器的变速轮。自行车变速箱适用于所有种类的自行车架，山地自行车和自由骑乘式自行车车架，并且满足所有的赛车规则。至于在工业领域的应用，可以提供更多档数的增速器和减速器：9档，10档，或更多，档位数取决于可供使用的空间。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

修改的权利要求书，国际局于2006年6月19日收到。

1.一种自行车变速箱，包括：副轴(10)，其支撑着副齿轮组(3)和链环(15)，所述链环设置在变速箱外侧并且可通过副滚子链(17)连接至自行车后轮，曲柄轴的主轴(9)，其至少支撑着主齿轮，所述主齿轮通过主封闭环式滚子链(8)连接着副齿轮组(3)，其中所述主轴和副轴相互平行，以及拨链器(1)，其被从外部进行操作；其特征在于，设有多个主齿轮，以限定出主齿轮组(2)，其中主副齿轮组的各齿轮具有不同的直径，并且以相反的次序布置，即主齿轮组(2)的最大直径的齿轮(5)对应于副齿轮组(3)的最小直径的齿轮(6)，并且，拨链器(1)安置在主和副齿轮组(2、3)之间，并且适于将主封闭环式滚子链(8)在齿轮组(2、3)上偏移，以实现换档。

2.根据权利要求1的自行车变速箱，其中，设有上下侧滑动件(37、38)，它们相对于拨链器(1)以及相对于自行车纵向轴线(64)沿对角线方向布置，其中，拨链器(1)适于在所述滑动件(37、38)上滑动，以使得封闭环式滚子链在两个齿轮组(2、3)上偏移。

3.根据权利要求1的自行车变速箱，其中，旋转的副齿轮组(3)包括由齿轮垫片(4)分隔的多个单体齿轮；副齿轮组整体上呈截头圆锥形，其小直径齿轮(6)相对于自行车轴线(64)位于左侧；副齿轮组(3)的运动源于主封闭环式滚子链(8)。

4.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于实现主封闭环式滚子链(8)在主齿轮组(2)上换档旋转的拨链装置是右侧滚子(30)和左侧滚子(31)，它们通过推动主滚子链(8)而使其切换到更高或更低档。

5.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于实现主封闭环式滚子链(8)在副齿轮组(3)上换档的拨链装置为浮动滑轮(22)，主滚子链(8)在该浮动滑轮上运行；浮动滑轮(22)位于拨链器的右侧和左侧架(25、26)之间。

6.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，非浮动滑轮(19)是拨链器(1)中的这样一个装置，即其驱动主滚子链(8)离开主齿轮组(2)，并且组装于左侧和右侧拨链器架的上侧之间，精确地位于主齿轮组(2)和浮动滑轮(22)之间；通过使浮动滑轮沿着适当的槽缝(21)偏移，可调节主封闭环式滚子链(8)的张力，并且一旦调节完成，就通过固定螺栓(20)将其固定在适当位置，从而补偿因长时间使用导致的主链(8)拉直程度损失。

7.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于链滑轮(22)的弹簧(35)设置在右侧和左侧架(25、26)的下侧之间，该浮动滑轮(22)沿着所述架上的两个镂空的槽缝(23)运行，以在换档过程中维持主链的张力；浮动滑轮(22)具有双重功能：将主滚子链(8)移动到副齿轮组(3)上，并且保持其张紧。

8.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，拨链器(1)的主要元件固定在拨链器本体(27)上，并且拨链器本体上插设衬套(29)，借助于衬套，拨链器本体(27)在处于倾斜位置的上下侧滑动件(37、38)上沿方向(A)偏移，从而拨链器平行于自行车轴线(64)，其中，带有线缆螺栓(34)的扭转型换档器线缆(45)，右侧和左侧架(25、26)，右侧和左侧滚子轴(32、33)，都固定在拨链器本体(27)上，其中在两个衬套(29)之间在拨链器本体(27)中设有用于换档线缆(45)的槽缝(28)。

9.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，拨链器(1)在上下侧滑动件(37、38)上沿方向(A)偏移，所述滑动件由两个表面精加工的钢管形成，彼此上下安置，并且平行于水平平面，朝向自行车轴线(64)倾斜，从而维持拨链器(1)、浮动滑轮(22)以及左侧和右侧滚子(30、31)总是距齿轮相等的距离。

10.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，档位选择器(47)安置在变速器箱体的前部左侧，从而拨链器(1)对应于选定档位的单体齿轮；档位选择器(47)包括两个设有间隔部(48)的平行延伸件(50)以及通过固定螺栓(51)固定在换档线缆(45)上的滑块(49)；滑块(49)在间隔部(48)上偏移，并且通过扭转型换档器(53)上获得的卡位声响而给予自行车手换档的感觉。

11.根据前面权利要求之一的自行车变速箱，其中，变速器箱体中设有防卷链装置(54)，用于在主滚子链(8)啮合于主齿轮组(2)中并被牵拉时防止主滚子链(8)损伤拨链器(1)；防卷链装置(54)包括铝板，其被成形为使得主滚子链不占据可导致与拨链器相接触的空间。

Claims

1.一种自行车变速箱，用于改变曲柄轴和后轮毂之间的转速关系，其中变速器的所有器件均被封闭在箱体或自行车车架中，以保护变速器远离异物和碰撞；所述自行车变速箱的特征在于拨链器和两个滚子齿轮组的特殊定位，其中，两个滚子齿轮组(2、3)，即主和副齿轮组(2、3)，具有平行的旋转轴(9、10)，并且沿相反的次序组装，以使得位于主齿轮组(2)左端的大直径齿轮(5)对应于位于副齿轮组(3)右端的小直径齿轮(6)；专门的拨链器(1)适于被从外部驱动，并且安置在主副齿轮组之间(2、3)之间，以将主封闭环式滚子链(8)在齿轮组(2、3)上沿侧向(A)偏移，从而改变转速关系并实现换档；组装在主轴(9)上的主齿轮组(2)通过主封闭环式滚子链(8)连接着副齿轮组，副齿轮组的轴支撑着输出链环(15)，输出链环则通过副滚子链(17)连接着后轮。

2.根据权利要求1的自行车变速箱，其中，作为变速箱的主要装置，可从外部驱动并且容置于箱体中的拨链器(1)用于从齿轮上将主封闭环式滚子链(8)推至下一不同直径的齿轮，以实现换档；在其侧向(A)运动过程中，安置在主和副轴(9、10)之间的拨链器(1)总是与齿轮组相隔相同的距离，而永远不会碰到齿轮组，主滚子链总是被张紧、并且总是与齿轮以及自行车轴线(64)平行。

3.根据权利要求1的自行车变速箱，其中，旋转的主齿轮组(2)包括由齿轮垫片(4)分隔的多个单体齿轮；主齿轮组整体上呈截头圆锥形，其大直径齿轮(5)相对于自行车轴线(64)而言位于左侧；主齿轮组(2)的运动源于主轴(9)；

4.根据权利要求1的自行车变速箱，其中，旋转的副齿轮组(3)包括由齿轮垫片(4)分隔的多个单体齿轮；副齿轮组整体上呈截头圆锥形，其小直径齿轮(6)相对于自行车轴线(64)位于左侧；副齿轮组(3)的运动源于主封闭环式滚子链(8)。

5.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于实现主封闭环式滚子链(8)在主齿轮组(2)上换档旋转的拨链装置是右侧滚子(30)，其通过将主滚子链(8)推向左侧而使其切换到更高档。

6.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于实现主封闭环式滚子链(8)在主齿轮组(2)上换档旋转的拨链装置是左侧滚子(31)，其通过将主滚子链(8)推向右侧而使其切换到更低档。

7.根据权利要求5或6的自行车变速箱，其中，在拨链器本体(27)的下部后侧，右侧和左侧滚子的钢轴(32、33)设有螺纹，并且支承着右侧和左侧滚子(30、31)，所述右侧和左侧滚子平行组装、基本上处在竖直位置并且在轴上旋转，以降低换档过程中主链(8)产生的摩擦。

8.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，右侧和左侧拨链器架(25、26)作为承载元件支撑着非浮动拨链器滑轮(19)、浮动滑轮(22)以及两个用于链牵引器(35)的弹簧；在拨链器上设有用于浮动和非浮动滑轮的槽缝(21、23)、螺纹孔、垫片(36)以及用于固定拨链器本体(27)的孔。

9.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，用于实现主封闭环式滚子链(8)在副齿轮组(3)上换档的拨链装置为浮动滑轮(22)，主滚子链(8)在该浮动滑轮上运行；浮动滑轮(22)位于拨链器的右侧和左侧架(25、26)之间。

10.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，非浮动滑轮(19)是拨链器(1)中的这样一个装置，即其驱动主滚子链(8)离开主齿轮组(2)，并且组装于左侧和右侧拨链器架的上侧之间，精确地位于主齿轮组(2)和浮动滑轮(22)之间；通过使浮动滑轮沿着适当的槽缝(21)偏移，可调节主封闭环式滚子链(8)的张力，并且一旦调节完成，就通过固定螺栓(20)将其固定在适当位置，从而补偿因长时间使用导致的主链(8)拉直程度损失。

11.根据权利要求2-9之一的自行车变速箱，其中，用于链滑轮(22)的弹簧(35)设置在右侧和左侧架(25、26)的下侧之间，该浮动滑轮(22)沿着所述架上的两个镂空的槽缝(23)运行，以在换档过程中维持主链的张力；浮动滑轮(22)具有双重功能：将主滚子链(8)移动到副齿轮组(3)上，并且保持其张紧。

12.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，拨链器(1)的主要元件固定在拨链器本体(27)上，并且拨链器本体上插设衬套(29)，借助于衬套，拨链器本体(27)在处于倾斜位置的上下侧滑动件(37、38)上沿方向(A)偏移，从而拨链器平行于自行车轴线(64)；

拨链器(1)的主要元件，即带有线缆螺栓(34)的扭转型换档器线缆(45)，右侧和左侧架(25、26)，右侧和左侧滚子轴(32、33)，都固定在拨链器本体(27)上，其中在两个衬套(29)之间在拨链器本体(27)中设有用于换档线缆(45)的槽缝(28)。

13.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，拨链器(1)在上下侧滑动件(37、38)上沿方向(A)偏移，所述滑动件由两个表面精加工的钢管形成，彼此上下安置，并且平行于水平平面，朝向自行车轴线(64)倾斜，从而维持拨链器(1)、浮动滑轮(22)以及左侧和右侧滚子(30、31)总是距齿轮相等的距离。

14.根据权利要求13的自行车变速箱，其中，拨链器(1)的滑动件盒体(39、40)通过螺纹链接在右侧和左侧变速箱板(57、58)上；换档线缆(45)滑轮的三个轴固定在右侧和左侧盒体(39、40)上；上下侧滑动件(37、38)插入承载盒体(39、40)的四个盲孔中。

15.根据权利要求2-14之一的自行车变速箱，其中，借助于两个螺钉可以调节拨链器在右侧和左侧的运行极限(41、42)；所述右侧和左侧运行调节器插入右侧和左侧变速箱板(57、58)上的两个孔中。

16.根据权利要求3的自行车变速箱，其中，主旋转轴(9)的运动源于通过固定螺栓(14)固定在曲柄臂花键(13)上的曲柄臂(12)上，主旋转轴承载着由齿轮组锁定螺母(7)啮合锁定的主齿轮组(2)；轴承(11)容置于齿轮组的侧面。

17.根据权利要求4的自行车变速箱，其中，旋转的副轴(10)的运动源于主封闭环式滚子链，副轴承载着通过齿轮组锁定螺母(7)固定的副齿轮组(3)；在右侧，设有带输出链环(15)的曲柄臂花键(13)，其由曲柄臂固定螺栓(14)固定；在齿轮组一侧和轴一侧，设有轴承座(11)。

18.根据权利要求1-17之一的自行车变速箱，其中，位于变速器箱体外侧的副变速器包括输出链环(15)，其组装在副齿轮组(3)和副滚子链(17)的右侧，连接着安置于自行车后轮的后齿轮(18)；齿轮的直径和副变速器的齿数可以根据自行车手的需要自由更改。

19.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，档位选择器(47)安置在变速器箱体的前部左侧，从而拨链器(1)对应于选定档位的单体齿轮；档位选择器(47)包括两个设有间隔部(48)的平行延伸件(50)以及通过固定螺栓(51)固定在换档线缆(45)上的滑块(49)；滑块(49)在间隔部(48)上偏移，并且通过扭转型换档器(53)上获得的卡位声响而给予自行车手换档的感觉。

20.根据权利要求2-19之一的自行车变速箱，其中，扭转型换档器(53)上组装着张紧线缆档位定位器，并且位于手把上，且借助于由前后布置的两个蒙皮(46)组成的系统连接着拨链器(1)；扭转型换档器(53)上的卡位声响是通过连接着所述线缆(45)的档位选择器(47)与拨链器一起移动而实现的。

21.根据权利要求2的自行车变速箱，其中，通过变速箱内的三个小型换档线缆滑轮(43)驱动换档线缆(45)，以使拨链器(1)沿方向(A)向右侧和左侧偏移，以实现换档；所述三个小型滑轮(43)使得蒙皮(46)驻留在同一侧，即变速器箱体左侧。

22.根据权利要求20的自行车变速箱，其中，钢制换档线缆(45)延伸于所述蒙皮(46)内侧，将位于手把上的扭转型换档器(53)与拨链器(1)相连，拨链器通过固定螺栓(34)固定至拨链器本体(27)；线缆(45)被与随拨链器(1)移动的档位选择器(47)滑块约束在一起，并且以环的形式封闭于扭转型换档器(53)中。

23.根据权利要求19-21之一的自行车变速箱，其中，小型档位选择器罩(52)保护档位选择器(47)和用于驱动线缆(45)的滑轮(43)，所述线缆在所述罩中未受任何其它保护。

24.根据前面权利要求之一的自行车变速箱，其中，易于拆下的所述变速器箱体容易作出修改和调节，以便组装在不同类型的车架上；变速器箱体可以由下述多个部件形成：两个铝制平行板(57、58)，位于右侧和左侧，并被适当的垫片(59)分隔，从而支撑着各种机械元件，以及两个额外的塑料开式箱体，二者彼此上下安置，从而形成密封的装置；在下部(61)，设有用于检测的小型罩(62)。

25.根据前面权利要求之一的自行车变速箱，其中，变速器箱体中设有防卷链装置(54)，用于在主滚子链(8)啮合于主齿轮组(2)中并被牵拉时防止主滚子链(8)损伤拨链器(1)；防卷链装置(54)包括铝板，其被成形为使得主滚子链不占据可导致与拨链器相接触的空间。

26.根据权利要求3或4的自行车变速箱，其中，主副齿轮组(2、3)的每个齿轮是可更换的，从而获得不同且实用的传动比；决定可供使用的档位数的齿轮直径和数量可改变，所述数量可以是：山地自行车7个齿轮，城市自行车9个齿轮，越野自行车11个齿轮；主和副旋转齿轮组总是具有相同数量的齿轮。