CN102935873B - 自行车正反驱动多功能自动变速器 - Google Patents

Abstract

一种自行车正反驱动多功能自动变速器，由组合式同轴齿轮盘、功能转换齿轮离合器、功能转换离合转把组成，它是将外齿圈、內齿圈、链齿圈制成组合式同轴齿轮盘，并且与右脚蹬拐臂一体化，盘式链罩支架左端设有功能转换齿轮离合器及控制拉线，自行车左把手内侧设有功能转换离合转把，本发明在正向脚踏驱动时为高速档，反向脚踏驱动时为低速档，高低速档转换过程没有空档，而且保留了普通自行车正向脚踏驱动，反向空转的传统功能，并且能在行驶或静止中任意转换，反向脚踏驱动用于逆风、上坡时低速档行驶，轻松安全，有利于健身，有效减轻长时间正向高速驱动带来的疲劳，还具有趣味性。

Description

自行车正反驱动多功能自动变速器

技术领域：

本发明涉及一种自行车变速装置，确切地说是一种用于自行车的能正反向脚踏驱动的多功能自动变速器。

背景技术：

目前自行车广泛使用的变速器，大都是变换链条与大小链齿轮位置的有线手动控制的变速器，这种变速器的缺点是变速机构及有线控制机构都较复杂，容易损坏，体积又大，变速需要手动控制不方便，链条暴露，占用空间大，对衣服容易污染。

发明内容：

因此人们对新型自行车变速器有极大需求，本发明公开一种能在各种自行车、电动自行车及三轮车的中轴支架上安装的自行车正反驱动多功能自动变速器，本发明在正向脚踏驱动时为高速档，反向脚踏驱动时为低速档，高低速档转换过程没有空档，而且保留了普通自行车正向脚踏驱动，反向空转的传统功能，并且能在行驶或静止中任意转换。

实现本发明的技术方案是由组合式同轴齿轮盘、功能转换齿轮离合器、功能转换离合转把组成。

其结构特点是：在普通自行车的中轴支架前端是自行车前梁，后端是后轮叉架，中轴支架左右端内圆的螺纹口内设有左右轴承档碗，档碗内设有中轴，中轴上制有左右轴承档，左右轴承档和左右轴承档碗之间装有左右花篮钢珠，左轴承档碗左端设有紧固螺母圈，右轴承档碗右端设有台圈，台圈外围制有两个平行台面，用于扳手紧固，台圈右端设有套碗架，紧固在中轴支架右端，套碗架的外圆制有盘式链罩支架，盘式链罩支架右前端制有半圆盘边，盘边外圆右端安装链罩，用三个螺钉紧固，在以中轴为中心的盘式链罩支架圆周面上，设有三个等分的连接柱，三个连接柱左右端制有螺柱，用螺帽紧固在盘式链罩支架右端，三个连接柱右端螺柱上装有环型支架，用螺帽紧固，环型支架前端设有齿轮轴定位孔，定位孔内松配安装离合齿轮轴，离合齿轮轴上安装塔型轴套，塔型轴套右端外圆紧配安装轴承，轴承外圆紧配安装离合齿轮，所述的组合式同轴齿轮盘，是在普通自行车的与右脚蹬拐臂一体化的链齿盘的基础上设计改造的，中轴支架右端中轴比较长，中轴右端制有梯形四方台及连接螺柱，中轴右端外圆装有连接套，连接套右端制有右脚踏拐臂，中轴连接螺柱上设有的紧固螺帽，将连接套及右脚踏拐臂紧固在中轴右端圆轴和梯形四方台上，连接套外圆右端紧配安装右飞轮，右飞轮外圆制有盘式齿轮架，盘式齿轮架左端制 有内齿圈，内齿圈外圆制有链齿圈，链齿圈上装有传动链条，与自行车后轮的飞轮连接，连接套外圆左端松配安装左飞轮，左飞轮内圆制有键槽，外圆制有外齿圈，连接套前端设有与左飞轮键槽吻合的键销，连接套左端设有外卡簧槽及外卡簧，由外齿圈、内齿圈、链齿圈同轴制成的齿轮盘与右脚蹬拐臂一体化，制成组合式同轴齿轮盘，在链罩右端制有同轴齿轮盘圆窗口，中轴左端同右端一样设有四方台、螺柱、螺帽及左脚蹬拐臂，所述的离合齿轮在内齿圈与外齿圈之间互相准确啮合，在盘式链罩支架左端设有功能转换齿轮离合器，齿轮离合器前端设有控制拉线及拉线支架，控制拉线的前端设有功能转换离合转把。

所述的功能转换齿轮离合器设有机盒，机盒右端设有连接边，连接边设有4个连接孔，分别与盘式链罩支架所设的连接孔对齐后用4个螺钉固定，机盒左后端设有定位螺孔，离合齿轮轴左端制有螺柱，螺柱装进定位螺孔内用螺帽紧固，螺柱右端制有台阶，台阶右端的离合齿轮轴上装有复位弹簧，塔型轴套在离合齿轮轴上能左右滑动，并且依靠复位弹簧的弹力使离合齿轮向右推进，机盒上端制有拨叉轴，拨叉轴上装有钳口拨叉，拨叉后端压在塔型轴套左端圆台上，前端设有拨叉杠杆，杠杆右端制有连杆孔，连杆孔内安装U型连杆，钳口拨叉前方设有推拉轴，推拉轴右端制有连杆孔，U型连杆前端装进该孔，推拉轴左端制有钩型推拉板，推拉板前端设有拉线及压板，压板夹住拉线后用螺钉螺帽紧固，钩型推拉板下端制连接套，连接套紧配安装推拉杆，推拉杆前后端装进机盒前后端轴孔内，推拉杆前端装有回位弹簧，盘式链罩支架前端设有齿轮活动窗口，离合齿轮在窗口范围内能左右活动，机盒前端设有螺孔及拉线支架。

所述的功能转换离合转把选用自行车调速转把，装在自行车左把手内侧，手握转把向下转动为拉紧线方向，向上转动是放松线方向。

本发明的机械原理是：功能转换离合转把拉紧线状态时，控制拉线将钩型推拉板及推拉轴拉向机盒内前端，推拉轴牵动U型连杆及拨叉杠杆向前方移动，钳口拨叉后端向右掀起，离合齿轮依靠复位弹簧的弹力向右推进与内齿圈和外齿圈准确啮合，功能转换离合转把放松线状态时，回位弹簧将推拉杆、钩型推拉板及推拉轴推向机盒内后端，推拉轴牵动U型连杆及拨叉杠杆向后方移动，钳口拨叉后端向左压下，把离合齿轮压出，与内齿圈和外齿圈彻底分离，在离合齿轮啮合状态时，骑车人正向脚蹬驱动，中轴正转，右飞轮锁定，带动内齿圈及链齿圈正向转动，经过传动链条带动飞轮及后轮，自行车就在高速档状态前进，此时内齿圈带动离合齿轮正转，离合齿轮带动外齿圈反转，左飞轮反转打滑，外齿圈反向空转。当骑车人反向脚蹬驱动时，中轴反转，左飞轮锁定，带动外齿圈反向转动，外齿圈带动离合齿轮正转，离合齿轮带动内齿圈及链齿圈正向转动，因为外齿圈比内齿圈小，所以链齿圈是减速正向转动，经过传动链条带动飞轮及后轮，自行车就在低速档状态 前进，此时右飞轮处于正转打滑状态，因为无论中轴正转或是反转，链齿轮总是正转，所以自行车后轮只能前进不能后退，因此，本发明的自行车正反向脚踏驱动自动变速功能同时具有后退自锁功能，在离合齿轮分离状态时，本发明的自行车正反向脚踏驱动自动变速功能和后退自锁功能都解除了，还原为普通自行车的正向脚踏单速驱动，反向空转的传统模式。

本发明结构筒单，设计合理，其优点是：1.自行车变速不需要有线手动控制，正向驱动为高速档，反向驱动为低速档，高低速自动转换没有空档，变速简便迅速，虽然只有两档变速，但是它满足了常用变速档的基本要求，在上坡或逆风行驶时用慢速档省力，在平路或顺风行驶时用快速档轻快。

2.反向脚踏驱动用于低速档行驶有利于健身，与倒走健身道理相似，正向脚踏人体用力重心向前，反向脚踏人体用力重心向后，改变了人体用力姿式，从而改变了腿部肌肉以及各活动关节的用力部位，有效减轻长时间正向高速驱动带来的疲劳，低速档行驶用力小，速度慢，反向脚踏轻松安全，还具有趣味性。

3.根椐不同要求，手动控制功能转换离合转把，能还原普通自行车的正向脚踏单速驱动反向空转的传统模式，能在行驶或静止中任意转换，没有空档。

4.本发明是在普通自行车的与右脚蹬拐臂一体的链齿盘的基础上设计改造的，外观和普通无变速自行车一样简单美观，链条不污染衣服，能直接在现有自行车、电动车及三轮车中轴支架上安装，容易推广应用，是一个理想卖点。

下面结合附图作进一步说明。

附图说明：

图1为自行车正反驱动多功能自动变速器俯视剖面结构总体示意图。

图2为功能转换齿轮离合器俯视剖面结构示意图。

具体实施方式：

在图1所示的自行车正反驱动多功能自动变速器俯视剖面结构示意图中，自行车的前轮方向设为前端，在普通自行车的中轴支架1前端是自行车前梁2，后端是后轮叉架3，中轴支架左右端内圆的螺纹口内设有左右轴承档碗4，档碗内设有中轴5，中轴上制有左右轴承档，在左右轴承档和左右轴承档碗之间装有左右花篮钢珠6，左轴承档碗左端设有紧固螺母圈7，右轴承档碗右端设有台圈8，台圈外围制有两个平行台面，用于扳手紧固，台圈右端设有套碗架9，紧固在中轴支架右端，套碗架的外圆制有盘式链罩支架10，盘式链罩支架右前端制有半圆盘边11，盘边外圆右端安装链罩12，用三个螺钉13紧固，在以中轴为中心的盘式链罩支架圆周面上，设有三个等分的连接柱14，三个连接柱左右端制 有螺柱15，用螺帽16紧固在盘式链罩支架右端，三个连接柱右端螺柱上装有环型支架17，用螺帽18紧固，环型支架前端设有齿轮轴定位孔，定位孔内松配安装离合齿轮轴19，离合齿轮轴上安装塔型轴套20，塔型轴套右端外圆紧配安装轴承21，轴承外圆紧配安装离合齿轮22，所述的组合式同轴齿轮盘，是在普通自行车的与右脚蹬拐臂一体化的链齿盘的基础上设计改造的，中轴支架右端中轴比较长，中轴右端制有梯形四方台23及连接螺柱24，中轴右端外圆装有连接套25，连接套右端制有右脚踏拐臂26，中轴连接螺柱上设有的紧固螺帽27，将连接套及右脚踏拐臂紧固在中轴右端圆轴和梯形四方台上，连接套外圆右端紧配安装右飞轮28，右飞轮外圆制有盘式齿轮架29，盘式齿轮架左端制有内齿圈30，内齿圈外圆制有链齿圈31，链齿圈上装有传动链条与自行车后轮的飞轮连接，连接套外圆左端松配安装左飞轮32，左飞轮内圆制有键槽33，外圆制有外齿圈34，连接套前端设有与左飞轮键槽吻合的键销35，连接套左端设有外卡簧槽及外卡簧36，由外齿圈、内齿圈、链齿圈同轴制成的齿轮盘与右脚蹬拐臂一体化，制成组合式同轴齿轮盘，在链罩右端制有同轴齿轮盘圆窗口59，中轴左端同右端一样设有四方台、螺柱、螺帽及左脚蹬拐臂37，所述的离合齿轮在内齿圈与外齿圈之间互相准确啮合，在盘式链罩支架左端设有功能转换齿轮离合器，齿轮离合器前端设有控制拉线38及拉线支架39，控制拉线的前端设有功能转换离合转把40。

在图1和图2中，所述的功能转换齿轮离合器设有机盒41，机盒右端设有连接边42，连接边设有4个连接孔，分别与盘式链罩支架所设的连接孔对齐后用4个螺钉43固定，机盒左后端设有定位螺孔，离合齿轮轴左端制有螺柱，螺柱装进定位螺孔内用螺帽44紧固，螺柱右端制有台阶45，台阶右端的离合齿轮轴上装有复位弹簧46，所述的塔型轴套在离合齿轮轴上能左右滑动，并且依靠复位弹簧的弹力使离合齿轮向右推进，机盒上端制有拨叉轴47，拨叉轴上装有钳口拨叉48，拨叉后端钳口压在塔型轴套左端圆台上，前端设有拨叉杠杆49，杠杆右端制有连杆孔，连杆孔内安装U型连杆50，钳口拨叉前方设有推拉轴51，推拉轴右端制有连杆孔，U型连杆前端装进该孔，推拉轴左端制有钩型推拉板52，推拉板前端设有拉线压板53，压板夹住拉线后用螺钉螺帽54紧固，钩型推拉板下端制有连接套55，连接套紧配安装推拉杆56，推拉杆前后端装进机盒前后端轴孔内，推拉杆前端装有回位弹簧57，盘式链罩支架前端设有齿轮活动窗口58，离合齿轮在窗口范围内能左右活动，机盒前端设有螺孔及拉线支架。

所述的功能转换离合转把选用自行车调速转把，装在自行车左把手内侧，手握转把向下转动为拉紧线方向，向上转动是放松线方向。

Claims (3)

1.一种自行车正反驱动多功能自动变速器，由组合式同轴齿轮盘、功能转换齿轮离合器、功能转换离合转把组成，其特征是：在普通自行车的中轴支架(1)前端是自行车前梁(2)，后端是后轮叉架(3)，中轴支架左右端内圆的螺纹口内设有左右轴承档碗(4)，档碗内设有中轴(5)，中轴上制有左右轴承档，在左右轴承档和左右轴承档碗之间装有左右花篮钢珠(6)，左轴承档碗左端设有紧固螺母圈(7)，右轴承档碗右端设有台圈(8)，台圈外围制有两个平行台面，用于扳手紧固，台圈右端设有套碗架(9)，紧固在中轴支架右端，套碗架的外圆制有盘式链罩支架(10)，盘式链罩支架右前端制有半圆盘边(11)，盘边外圆右端安装链罩(12)，用三个螺钉(13)紧固，在以中轴为中心的盘式链罩支架圆周面上，设有三个等分的连接柱(14)，三个连接柱左右端制有螺柱(15)，用螺帽(16)紧固在盘式链罩支架右端，三个连接柱右端螺柱上装有环型支架(17)，用螺帽(18)紧固，环型支架前端设有齿轮轴定位孔，定位孔内松配安装离合齿轮轴(19)，离合齿轮轴上安装塔型轴套(20)，塔型轴套右端外圆紧配安装轴承(21)，轴承外圆紧配安装离合齿轮(22)，所述的组合式同轴齿轮盘，是在普通自行车的与右脚蹬拐臂一体化的链齿盘的基础上设计改造的，中轴支架右端中轴比较长，中轴右端制有梯形四方台(23)及连接螺柱(24)，中轴右端外圆装有连接套(25)，连接套右端制有右脚踏拐臂(26)，中轴连接螺柱上设有的紧固螺帽(27)，将连接套及右脚踏拐臂紧固在中轴右端圆轴和梯形四方台上，连接套外圆右端紧配安装右飞轮(28)，右飞轮外圆制有盘式齿轮架(29)，盘式齿轮架左端制有内齿圈(30)，内齿圈外圆制有链齿圈(31)，链齿圈上装有传动链条，与自行车后轮的飞轮连接，连接套外圆左端松配安装左飞轮(32)，左飞轮内圆制有键槽(33)，外圆制有外齿圈(34)，连接套前端设有与左飞轮键槽吻合的键销(35)，连接套左端设有外卡簧槽及外卡簧(36)，由外齿圈、内齿圈、链齿圈同轴制成的齿轮盘与右脚蹬拐臂一体化，制成组合式同轴齿轮盘，在链罩右端制有同轴齿轮盘圆窗口(59)，中轴左端同右端一样设有四方台、螺柱、螺帽及左脚蹬拐臂(37)，所述的离合齿轮在内齿圈与外齿圈之间互相准确啮合，在盘式链罩支架左端设有功能转换齿轮离合器，齿轮离合器前端设有控制拉线(38)及拉线支架(39)，控制拉线的前端设有功能转换离合转把(40)。

2.根据权利要求1所述的自行车正反驱动多功能自动变速器，其特征是：所述的功能转换齿轮离合器设有机盒(41)，机盒右端设有连接边(42)，连接边设有4个连接孔，分别与盘式链罩支架所设的连接孔对齐后用4个螺钉(43)固定，机盒左后端设有定位螺孔，离合齿轮轴左端制有螺柱，螺柱装进定位螺孔内用螺帽(44)紧固，螺柱右端制有台阶(45)，台阶右端的离合齿轮轴上装有复位弹簧(46)，所述的塔型轴套在离合齿轮轴上能左右滑动，并且依靠复位弹簧的弹力使离合齿轮向右推进，机盒上端制有拨叉轴(47)，拨叉轴上装有钳口拨叉(48)，拨叉后端钳口压在塔型轴套左端圆台上，前端设有拨叉杠杆(49)，杠杆右端制有连杆孔，连杆孔内安装U型连杆(50)，钳口拨叉前方设有推拉轴(51)，推拉轴右端制有连杆孔，U型连杆前端装进该孔，推拉轴左端制有钩型推拉板(52)，推拉板前端设有拉线压板(53)，压板夹住拉线后用螺钉螺帽(54)紧固，钩型推拉板下端制有连接套(55)，连接套紧配安装推拉杆(56)，推拉杆前后端装进机盒前后端轴孔内，推拉杆前端装有回位弹簧(57)，盘式链罩支架前端设有齿轮活动窗口(58)，离合齿轮在窗口范围内能左右活动，机盒前端设有螺孔及拉线支架。

3.根据权利要求1所述的自行车正反驱动多功能自动变速器，其特征是：所述的功能转换离合转把选用自行车调速转把，装在自行车左把手内侧，手握转把向下转动为拉紧线方向，向上转动是放松线方向。