CN103287545A

CN103287545A - 自行车传动变速机构

Info

Publication number: CN103287545A
Application number: CN2013102208052A
Authority: CN
Inventors: 陈元朝; 谢华跃; 郭黎
Original assignee: Huahang Electronic & Electtric Apparatus Co Ltd
Current assignee: Huahang Electronic & Electtric Apparatus Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: CN103287545B

Abstract

自行车传动变速机构，属于自行车技术领域。包括连接两个踏板的主动轴，连接自行车后轮的从动轴，其特征在包括第一组口字形齿轮组、第二组口字形齿轮组，还包括由离合器、变速齿轮组构成的变速机构。上述自行车传动变速机构，结构简单、合理，采用两组口字形齿轮组传动，采用四个齿轮相互啮合传动构成口字形齿轮组的传动平稳，动能可以回收，大大提高了功能使用率，蹬起来轻便省力；并设置变速机构，起步轻松省力，行进后自动变高速；且各齿轮均为螺旋伞齿轮，齿轮之间45度咬合90度垂直传动，增大了齿轮咬合接触面，进一步增强其传动效率和承载能力，其工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。

Description

自行车传动变速机构

技术领域

本发明属于自行车技术领域，具体为自行车传动变速机构。

背景技术

当今齿轮轴传动的自行车，都是一组伞齿轮，一个第一主动轮、一个第一被动轮互相咬合，伞齿轮转动的定义是45度咬合、90度垂直传动，这样的传动才能达到工作稳定转动有力，汽车轮船上的伞齿轮组合都是按照这个定义，但是当今自行车上的伞齿轮轴传动组合没有按照这个定义，第一主动轮与第一被动轮没有形成45度夹角，更谈不上90度传动了，两轮接触面只咬合三分之一，因为自行车没有多大载重量，设计者也就不在这方面动脑筋了，其结果没有把伞齿轮传动省力功能全部发挥出来；更主要的是螺旋伞齿轮之间产生的反作用力与作功方向不一致，形成90度横向推力，这就是功能流失。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种自行车传动变速机构的技术方案，采用两组口字形齿轮组传动，口字形齿轮组可抵消螺旋伞齿轮之间产生的横向推力，把流失的功能回收；并设置变速机构，其传动稳定，使用寿命长，噪音低，且动能可以回收，大大提高了功能使用率，起步轻松，行进后自动变高速，蹬起来轻便省力，低碳环保。

所述的自行车传动变速机构，包括连接两个踏板的主动轴，连接自行车后轮的从动轴，其特征在于主动轴上固定安装第一主动轮，第一主动轮与第一被动轮、第一从动轮、第一助力轮相互啮合传动构成第一组口字形齿轮组，第一被动轮固定安装在从动轴上，第一从动轮与主动轴转动配合，第一助力轮安装在自行车车架上；从动轴另一端固定安装第二主动轮，第二主动轮与第二被动轮、第二从动轮、第二助力轮相互啮合传动构成第二组口字形齿轮组，第二被动轮通过反牙飞轮A与后转轴固定连接，第二从动轮安装在自行车车架上，第二助力轮与正牙飞轮B固定连接，正牙飞轮B与后转轴转动配合，后轴套通过正牙飞轮B、反牙飞轮C与后转轴配合连接；

还包括由离合器、变速齿轮组构成的变速机构，所述的离合器包括弹子离合器、离合仓盖，弹子离合器、离合仓盖之间设置一组弹子，弹子离合器与后转轴转动配合，离合仓盖与后转轴滑动配合；离合仓盖与后轴套之间设置变速齿轮组，所述的变速齿轮组由啮合传动的内齿圈、三个行星齿轮及中心齿轮构成，中心齿轮通过反牙飞轮C与后轴套配合连接，离合仓盖、内齿圈中部均设置对应的健齿并通过离合弹簧弹性连接。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于所述的弹子离合器、离合仓盖之间设置3-6个弹子；所述的变速机构外部设置壳体及壳体盖，壳体通过轴承J与后转轴转动配合并通过设置螺帽A锁紧；三个行星齿轮安装在壳体盖上。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于相互啮合传动的第一主动轮、第一被动轮、第一从动轮、第一助力轮之间均45度咬合90度垂直传动；第二主动轮、第二被动轮、第二从动轮、第二助力轮之间均45度咬合90度垂直传动。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于所述的第一主动轮、第一被动轮、第一从动轮、第一助力轮、第二主动轮、第二被动轮、第二从动轮、第二助力轮均为螺旋伞齿轮。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮与第一被动轮啮合传动，第一被动轮与第一从动轮啮合传动，第一从动轮与第一助力轮啮合传动，第一助力轮与第一主动轮啮合传动；第二主动轮与第二被动轮啮合传动，第二被动轮与第二从动轮啮合传动，第二从动轮与第二助力轮啮合传动，第二助力轮与第二主动轮啮合传动。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮、主动轴通过设置槽键固定连接，第一从动轮、主动轴通过轴承D转动配合，第一助力轮安装在自行车的前端盖B上并与其转动配合。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮外端的主动轴上安装前壳体A，前壳体A、主动轴通过轴承B、前端盖A转动配合。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于从动轴、第二主动轮通过设置槽键固定连接，第二被动轮、后转轴通过反牙飞轮A转动配合，第二从动轮安装在自行车的前端盖D上并与其转动配合。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于从动轴外部设置套管，套管一端设置从动轴壳体A，第一被动轮通过轴承A与从动轴壳体A转动配合；从动轴外部设置套管，套管另一端设置从动轴壳体B，第二主动轮通过轴承E与从动轴壳体B转动配合。

所述的自行车传动变速机构，其特征在于第二被动轮外端的后转轴上安装前壳体B，前壳体B、后转轴通过轴承F转动配合并通过设置螺帽锁紧。

上述自行车传动变速机构，结构简单、合理，采用两组口字形齿轮组传动，采用四个齿轮相互啮合传动构成口字形齿轮组的传动平稳，口字形齿轮组可抵消螺旋伞齿轮之间产生的横向推力，把流失的功能回收，大大提高了功能使用率，蹬起来轻便省力；并设置变速机构，起步轻松省力，行进后自动变高速；且各齿轮均为螺旋伞齿轮，齿轮之间45度咬合90度垂直传动，增大了齿轮咬合接触面，进一步增强其传动效率和承载能力，其工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的传动结构示意图；

图3为变速齿轮组的结构示意图；

图中：1-从动轴、2-套管、3-从动轴壳体A、3a-从动轴壳体B、4-轴承A、5-第一被动轮、6-前端盖A、7-主动轴、8-轴承B、9-第一主动轮、10-前壳体A、11-第一助力轮、12-第一从动轮、13-前端盖B、14-转接头、15-轴套、16-轴套盖、17-轴承C、18-前端盖C、19-轴承D、20-轴承E、21-第二主动轮、22-第二被动轮、23-前壳体B、24-轴承F、25-螺帽、26-反牙飞轮A、27-第二从动轮、28-前端盖D、29-后壳体盖、30-第二助力轮、31-正牙飞轮B、32-轴承H、33-后轴套、34-轴承I、35-后转轴、36-反牙飞轮C、37-内齿圈、38-行星齿轮、39-中心齿轮、40-弹子离合器、41-螺帽A、42-轴承J、43-离合仓盖、44-弹子、45-离合弹簧、46-壳体、47-壳体盖。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图所示，该自行车传动变速机构，包括连接两个踏板的主动轴7，连接自行车后轮的从动轴1，主动轴7上固定安装第一主动轮9，第一主动轮9与第一被动轮5、第一从动轮12、第一助力轮11相互啮合传动构成第一组口字形齿轮组，第一被动轮5固定安装在从动轴1上，第一从动轮12与主动轴7转动配合，第一助力轮11安装在自行车车架上；从动轴1另一端固定安装第二主动轮21，第二主动轮21与第二被动轮22、第二从动轮27、第二助力轮30相互啮合传动构成第二组口字形齿轮组，第二被动轮22通过反牙飞轮A26与后转轴35固定连接，第二从动轮27安装在自行车车架上，第二助力轮30与正牙飞轮B31固定连接，正牙飞轮B31与后转轴35转动配合；后轴套33通过正牙飞轮B31、反牙飞轮C36及轴承H32、轴承I34与后转轴35配合连接。

还包括由离合器、变速齿轮组构成的变速机构，所述的离合器包括弹子离合器40、离合仓盖43，弹子离合器40、离合仓盖43之间设置一组弹子44，弹子离合器40与后转轴35转动配合，离合仓盖43与后转轴35滑动配合；离合仓盖43与后轴套33之间设置变速齿轮组，所述的变速齿轮组由啮合传动的内齿圈37、三个行星齿轮38及中心齿轮39构成，中心齿轮39通过反牙飞轮C36与后轴套33配合连接，离合仓盖43、内齿圈37中部均设置对应的健齿并通过离合弹簧45弹性连接。所述的弹子离合器40、离合仓盖43之间设置3-6个弹子44，分储在各个弹子仓中部；所述的变速机构外部设置壳体46及壳体盖47，壳体46通过轴承J42与后转轴35转动配合并通过设置螺帽A41锁紧；三个行星齿轮38安装在壳体盖47上。第一主动轮9与第一被动轮5啮合传动，第一被动轮5与第一从动轮12啮合传动，第一从动轮12与第一助力轮11啮合传动，第一助力轮11与第一主动轮9啮合传动；第二主动轮21与第二被动轮22啮合传动，第二被动轮22与第二从动轮27啮合传动，第二从动轮27与第二助力轮30啮合传动，第二助力轮30与第二主动轮21啮合传动。采用四个齿轮相互啮合传动构成的口字形齿轮组，其传动平稳，动能可以回收，大大提高了功能使用率，蹬起来轻便省力。相互啮合传动的第一主动轮9、第一被动轮5、第一从动轮12、第一助力轮11之间均45度咬合90度垂直传动；第二主动轮21、第二被动轮22、第二从动轮27、第二助力轮30之间均45度咬合90度垂直传动。第一主动轮9、第一被动轮5、第一从动轮12、第一助力轮11、第二主动轮21、第二被动轮22、第二从动轮27、第二助力轮30均为螺旋伞齿轮，采用该结构可以增大了齿轮咬合接触面，进一步增强其传动效率和承载能力，耐磨损，使用寿命长，噪音低。第一主动轮9、主动轴7通过设置槽键固定连接，第一从动轮12、主动轴7通过轴承D19转动配合，第一助力轮11安装在自行车的前端盖B13上并与其转动配合。第一主动轮9外端的主动轴7上安装前壳体A10，前壳体A10、主动轴7通过轴承B8、前端盖A6转动配合。从动轴1外部设置套管2，套管2一端设置从动轴壳体A3，第一被动轮5通过轴承A4与从动轴壳体A3转动配合。第一从动轮12外端的主动轴7上设置轴套15，轴套15一端部通过轴套盖16、前端盖C18、轴承C17与主动轴7转动配合，轴套15另一端安装在车架上，轴套15的套管上配合设置转接头14。从动轴1、第二主动轮21通过设置槽键固定连接，第二被动轮22、后转轴35通过反牙飞轮A26转动配合，第二从动轮27安装在自行车的前端盖D28上并与其转动配合。从动轴1外部设置套管2，套管2另一端设置从动轴壳体B3a，第二主动轮21通过轴承E20与从动轴壳体B3a转动配合。第二被动轮22外端的后转轴35上安装前壳体B23，前壳体B23、后转轴35通过轴承F24转动配合并通过设置螺帽25锁紧。从动轴壳体B3a与前端盖D28一端通过后壳体盖29配合连接。

自行车刚开始运动时，第一组口字形齿轮组转动，带动第二组口字形齿轮组同步转动，此时第二助力轮30通过正牙飞轮B31带动后轴套33转动使自行车向前运动；由于反牙飞轮A26的作用，第二从动轮27带动后转轴35空转；当自行车速提高，弹子44产生离心力向外扩张，迫使可活动的带健齿的离合仓盖43压缩离合弹簧45向内齿圈37方向滑动滑动，当离合仓盖43、内齿圈37中部对应的健齿咬合，变速器动力产生，动力传动程序是：第二主动轮21带动第二被动轮22转动，第二被动轮22通过后转轴35带动弹子离合器40、离合仓盖43转动，当离合仓盖43、内齿圈37中部对应的健齿咬合时，离合仓盖43带动内齿圈37转动，经三个行星齿轮38带动中心齿轮39转动，中心齿轮39通过反牙飞轮C36带动后轴套33转动，这样产生3级变速；变速产生时，由于正牙飞轮B31的作用，后轴套33与第二助力轮30没有传动关系，只有降速时，弹子44回位，离合弹簧45迫使离合仓盖43与弹子离合器40合体，第二助力轮30又使上动力。

Claims

1. 自行车传动变速机构，包括连接两个踏板的主动轴（7），连接自行车后轮的从动轴（1），其特征在于主动轴（7）上固定安装第一主动轮（9），第一主动轮（9）与第一被动轮（5）、第一从动轮（12）、第一助力轮（11）相互啮合传动构成第一组口字形齿轮组，第一被动轮（5）固定安装在从动轴（1）上，第一从动轮（12）与主动轴（7）转动配合，第一助力轮（11）安装在自行车车架上；从动轴（1）另一端固定安装第二主动轮（21），第二主动轮（21）与第二被动轮（22）、第二从动轮（27）、第二助力轮（30）相互啮合传动构成第二组口字形齿轮组，第二被动轮（22）通过反牙飞轮A（26）与后转轴（35）固定连接，第二从动轮（27）安装在自行车车架上，第二助力轮（30）与正牙飞轮B（31）固定连接，正牙飞轮B（31）与后转轴（35）转动配合，后轴套（33）通过正牙飞轮B（31）、反牙飞轮C（36）与后转轴（35）配合连接；

还包括由离合器、变速齿轮组构成的变速机构，所述的离合器包括弹子离合器（40）、离合仓盖（43），弹子离合器（40）、离合仓盖（43）之间设置一组弹子（44），弹子离合器（40）与后转轴（35）转动配合，离合仓盖（43）与后转轴（35）滑动配合；离合仓盖（43）与后轴套（33）之间设置变速齿轮组，所述的变速齿轮组由啮合传动的内齿圈（37）、三个行星齿轮（38）及中心齿轮（39）构成，中心齿轮（39）通过反牙飞轮C（36）与后轴套（33）配合连接，离合仓盖（43）、内齿圈（37）中部均设置对应的健齿并通过离合弹簧（45）弹性连接。

2. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于所述的弹子离合器（40）、离合仓盖（43）之间设置3-6个弹子（44）；所述的变速机构外部设置壳体（46）及壳体盖（47），壳体（46）通过轴承J（42）与后转轴（35）转动配合并通过设置螺帽A（41）锁紧；三个行星齿轮（38）安装在壳体盖（47）上。

3. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于相互啮合传动的第一主动轮（9）、第一被动轮（5）、第一从动轮（12）、第一助力轮（11）之间均45度咬合90度垂直传动；第二主动轮（21）、第二被动轮（22）、第二从动轮（27）、第二助力轮（30）之间均45度咬合90度垂直传动。

4. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于所述的第一主动轮（9）、第一被动轮（5）、第一从动轮（12）、第一助力轮（11）、第二主动轮（21）、第二被动轮（22）、第二从动轮（27）、第二助力轮（30）均为螺旋伞齿轮。

5. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮（9）与第一被动轮（5）啮合传动，第一被动轮（5）与第一从动轮（12）啮合传动，第一从动轮（12）与第一助力轮（11）啮合传动，第一助力轮（11）与第一主动轮（9）啮合传动；第二主动轮（21）与第二被动轮（22）啮合传动，第二被动轮（22）与第二从动轮（27）啮合传动，第二从动轮（27）与第二助力轮（30）啮合传动，第二助力轮（30）与第二主动轮（21）啮合传动。

6. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮（9）、主动轴（7）通过设置槽键固定连接，第一从动轮（12）、主动轴（7）通过轴承D（19）转动配合，第一助力轮（11）安装在自行车的前端盖B（13）上并与其转动配合。

7. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于第一主动轮（9）外端的主动轴（7）上安装前壳体A（10），前壳体A（10）、主动轴（7）通过轴承B（8）、前端盖A（6）转动配合。

8. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于从动轴（1）、第二主动轮（21）通过设置槽键固定连接，第二被动轮（22）、后转轴（35）通过反牙飞轮A（26）转动配合，第二从动轮（27）安装在自行车的前端盖D（28）上并与其转动配合。

9. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于从动轴（1）外部设置套管（2），套管（2）一端设置从动轴壳体A（3），第一被动轮（5）通过轴承A（4）与从动轴壳体A（3）转动配合；从动轴（1）外部设置套管（2），套管（2）另一端设置从动轴壳体B（3a），第二主动轮（21）通过轴承E（20）与从动轴壳体B（3a）转动配合。

10. 如权利要求1所述的自行车传动变速机构，其特征在于第二被动轮（22）外端的后转轴（35）上安装前壳体B（23），前壳体B（23）、后转轴（35）通过轴承F（24）转动配合并通过设置螺帽（25）锁紧。