CN103661780A - 机械式自行车自动变速器 - Google Patents
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Abstract
一种机械式自行车自动变速器，包括：输入端外壳，内置输入轴；输出端外壳，一端与输入端外壳呈螺纹方式连接，另一端与输出轴呈花键连接；且在输入端外壳和输出端外壳所形成的花鼓外壳内进一步设置内层壳体，并容置传动机构和套设在传动机构外侧的变速调节装置；传动机构，进一步包括第一圆锥体、第二圆锥体、设置在第一圆锥体和第二圆锥体外沿的传动钢带，以及设置在第一圆锥体和第二圆锥体一侧的稳定小轴；变速调节装置，进一步包括第一调节套筒和第二调节套筒、推力弹簧和调节推环。本发明不仅使得机械式自行车自动变速器不易受损、可靠性加强，而且可以自动的调节传动比、降低骑行强度，提升用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及自行车技术领域，尤其涉及一种机械式自行车自动变速器。
背景技术
自行车被广泛应用于现实生活中，是一种人们常用的代步工具。但其存在难以根据使用者之需求进行变速的缺陷。随着科学技术的发展，现有的自行车实现变速多采用如下设计：在所述中轴上安装一个或者多个半径不等的中轴牙盘，在所述后轴的飞轮处也并联安装具有不同半径的两个或者多个后轴牙盘，所述中轴牙盘与所述后轴牙盘间通过所述链条连接。所述传统自行车其变速是通过其中的所述换挡机构调节所述链条在所述中轴牙盘、后轴牙盘两者的不同轮盘来实现的。通常地，安装在所述自行车把手处的换挡机构被操作，以将张力施加至所述中盘牙盘和所述后轴牙盘之间延伸的所述调节缆索，所述调节缆索上张力的改变使得所述缆索拉动变速部分，并将所述链条导向不同的链轮。
明显地，所述换挡机构存在如下问题：（1）主、从动齿轮往往不在同一平面，易出现卡链、掉链等现象，同时又会增加所述换挡机构和所述链条之间的摩擦，减少所述各功能件的使用寿命；（2）所述换档变速为有级变速，需多次操作才能完成越级变速，操作繁琐；（3）所述换挡机构为全暴露设计，易于受外界环境侵蚀，导致故障率高；（4）所述花鼓变速器加工费时费力，装配难度大；（5）所述花鼓变速器维护操作复杂，仅有专业人员才可完成维护，通用性较差；（6）所述传统花鼓式变速器，其采用齿轮结构，加工、装配复杂，传动比变化跳越大，使用中不舒适。
故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种机械式自行车自动变速器。
发明内容
本发明是针对现有技术中，传统机械式自行车自动变速器使用寿命短、故障率高，且维修不便等缺陷提供一种机械式自行车自动变速器。
为实现本发明之目的，本发明提供一种机械式自行车自动变速器，所述机械式自行车自动变速器包括：
输入端外壳，内置输入轴，且所述输入端外壳与所述输入轴之间镶设所述滑动轴承；
输出端外壳，所述输出端外壳之一端与所述输入端外壳呈螺纹方式连接，所述输出端外壳之另一端与所述输出轴呈花键连接，且所述输出端外壳与所述输入端外壳共同形成所述花鼓外壳；
且在所述输入端外壳和所述输出端外壳形成的花鼓外壳内进一步设置：
内层壳体，所述内层壳体内部容置所述机械式自行车自动变速器之传动机构和套设在所述传动机构外侧的所述变速调节装置；
传动机构，进一步包括通过所述等速万向节与所述输入轴连接的所述第一圆锥体、通过所述等速万向节与所述输出轴连接的所述第二圆锥体、设置在所述第一圆锥体和所述第二圆锥体外沿的所述传动钢带，以及分别设置在所述第一圆锥体之异于所述输入轴一侧和所述第二圆锥体之异于所述输出端一侧的稳定小轴；
变速调节装置，进一步包括套设在所述传动机构外侧的所述第一调节套筒和所述第二调节套筒、设置在所述内层壳体和所述传动机构之间的所述第二调节套筒上的所述推力弹簧和设置在所述推力弹簧与所述传动钢带之间并用于施力在所述传动钢带上的所述调节推环。
可选地，当所述自行车起步时，扭矩作用在所述第一调节套筒上，所述第一调节套筒和所述第二调节套筒沿着所述嵌套斜面产生相对滑动，所述第一调节套筒推动所述传动钢带沿着所述第二调节套筒的方向运动，减速比增大。
可选地，当所述自行车进行爬坡和负重时，扭矩作用在所述第一调节套筒上，所述第一调节套筒和所述第二调节套筒沿着所述嵌套斜面产生相对滑动，所述第一调节套筒推动所述传动钢带沿着所述第二调节套筒的方向运动，减速比增大。
可选地，当所述自行车匀速运行时，所述第二调节套筒之推力小于所述推力弹簧之弹力，所述调节推环推动所述传动钢带沿着所述第一调节套筒的方向运动，所述传动比减小。
可选地，在所述自行车之后轮打滑时，通过所述紧固装置将所述输入轴和所述花鼓外壳锁固，使得所述传动比保持恒定。
综上所述，本发明所述机械式自行车自动变速器通过设置呈嵌套斜面设置的所述第一调节套筒和所述第二调节套筒，以及在所述第一调节套筒和所述第二调节套筒内镶设所述传动机构，不仅使得所述机械式自行车自动变速器不易受损、可靠性加强，而且可以自动的调节传动比、降低骑行强度，提升用户使用体验。
附图说明
图1所示为本发明机械式自行车自动变速器之整体外观示意图；
图2所述为本发明机械式自行车自动变速器之剖视图；
图3所述为本发明机械式自行车变速器之传动机构示意图；
图4所述为本发明机械式自行车变速器之变速调节装置示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1、图2，图1所示为本发明机械式自行车自动变速器之整体外观示意图。图2所述为本发明机械式自行车自动变速器之剖视图。所述机械式自行车自动变速器1，包括：输入端外壳11，所述输入端外壳11内置输入轴12，且所述输入端外壳11与所述输入轴12之间镶设所述滑动轴承（未图示）；输出端外壳13，所述输出端外壳13之一端与所述输入端外壳11呈螺纹方式连接，所述输出端外壳13之另一端与所述输出轴14呈花键连接，且所述输出端外壳13与所述输入端外壳11共同形成所述机械式自行车自动变速器1之花鼓外壳。
请参阅图3、图4，并结合参阅图1、图2，图3所述为本发明机械式自行车变速器之传动机构示意图。图4所述为本发明机械式自行车变速器之变速调节装置示意图。其中，在所述输入端外壳11和所述输出端外壳13所形成的花鼓外壳内进一步设置：
内层壳体15，所述内层壳体15内容置所述机械式自行车自动变速器1之传动机构16和套设在所述传动机构16外侧的所述变速调节装置17；
传动机构16，所述传动机构16进一步包括通过所述等速万向节160与所述输入轴12连接的所述第一圆锥体161、通过所述等速万向节160与所述输出轴14连接的所述第二圆锥体162、设置在所述第一圆锥体161和所述第二圆锥体162外沿的所述传动钢带163，以及分别设置在所述第一圆锥体161之异于所述输入轴12一侧和所述第二圆锥体162之异于所述输出端14一侧的稳定小轴164；
变速调节装置17，所述变速调节装置17进一步包括套设在所述传动机构16外侧的所述第一调节套筒171和所述第二调节套筒172、设置在所述内层壳体15和所述传动机构16之间的所述第二调节套筒172上的所述推力弹簧173和设置在所述推力弹簧173与所述传动钢带163之间并用于施力在所述传动钢带163上的所述调节推环174。
为更直观的阐述本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体的实施方式予以阐述，在所述具体实施方式中，所述机械式自行车自动变速器的工作状态仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。
针对所述机械式自行车自动变速器1之传动部分，所述动力经由所述自行车后飞盘（未图示）带动所述输入轴12输入所述变速调节装置17，并通过所述等速万向节160传递给所述第一圆锥体161，所述第一圆锥体161转动带动所述传动钢带163沿着所述第一圆锥体161和所述第二圆锥体162的外边沿转动，所述传动钢带163并进一步与所述第二圆锥体162接触，带动所述第二圆锥体162与所述第一圆锥体161作同向转动运动，所述第二圆锥体162通过所述等速万向节160将所述动力输出至所述花鼓外壳，进而驱动所述自行车后轮（未图示）转动。
针对所述机械式自行车自动变速器1之变速部分，当所述自行车起步时，由于需要克服的阻力大，较大的扭矩作用在所述第一调节套筒171上，所述第一调节套筒171和所述第二调节套筒172沿着所述嵌套斜面175产生相对滑动，其轴向方向产生推力，由于此时所述推力大于所述推力弹簧173之弹力，则所述第一调节套筒171推动所述传动钢带163沿着所述第二调节套筒172的方向运动，减速比增大，使得所需踩踏踏板的作用力减小。显然地，在所述自行车进行爬坡和负重的时候，类同所述起步阶段。当所述自行车匀速运行时，由于需要克服的阻力小，作用在所述输入轴12上的扭矩小，所述第二调节套筒172之推力小于所述推力弹簧173之弹力，所述调节推环174推动所述传动钢带163沿着所述第一调节套筒171的方向运动，所述传动比减小，使得保持高速骑行时蹬踩的频率不需要过高，减少体力消耗；为了更好的实施本发明之技术方案，优选地，例如在所述机械式自行车之后轮打滑时，可以通过所述紧固装置（未图示）将所述输入轴12和所述花鼓外壳锁固，使得所述传动比保持恒定。
综上所述，本发明所述机械式自行车自动变速器通过设置呈嵌套斜面设置的所述第一调节套筒和所述第二调节套筒，以及在所述第一调节套筒和所述第二调节套筒内镶设所述传动机构，不仅使得所述机械式自行车自动变速器不易受损、可靠性加强，而且可以自动的调节传动比、降低骑行强度，提升用户使用体验。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。
Claims (5)
1.一种机械式自行车自动变速器，其特征在于，所述机械式自行车自动变速器包括：
输入端外壳，内置输入轴，且所述输入端外壳与所述输入轴之间镶设所述滑动轴承；
输出端外壳，所述输出端外壳之一端与所述输入端外壳呈螺纹方式连接，所述输出端外壳之另一端与所述输出轴呈花键连接，且所述输出端外壳与所述输入端外壳形成所述花鼓外壳；
且在所述输入端外壳和所述输出端外壳形成的所述花鼓外壳内进一步设置：
内层壳体，所述内层壳体内部容置所述机械式自行车自动变速器之传动机构和套设在所述传动机构外侧的所述变速调节装置；
传动机构，进一步包括通过所述等速万向节与所述输入轴连接的所述第一圆锥体、通过所述等速万向节与所述输出轴连接的所述第二圆锥体、设置在所述第一圆锥体和所述第二圆锥体外沿的所述传动钢带，以及分别设置在所述第一圆锥体之异于所述输入轴一侧和所述第二圆锥体之异于所述输出端一侧的稳定小轴；
变速调节装置，进一步包括套设在所述传动机构外侧的所述第一调节套筒和所述第二调节套筒、设置在所述内层壳体和所述传动机构之间的所述第二调节套筒上的所述推力弹簧和设置在所述推力弹簧与所述传动钢带之间并用于施力在所述传动钢带上的所述调节推环。
2.如权利要求1所述的机械式自行车自动变速器，其特征在于，当所述自行车起步时，扭矩作用在所述第一调节套筒上，所述第一调节套筒和所述第二调节套筒沿着所述嵌套斜面产生相对滑动，所述第一调节套筒推动所述传动钢带沿着所述第二调节套筒的方向运动，减速比增大。
3.如权利要求1所述的机械式自行车自动变速器，其特征在于，当所述自行车进行爬坡和负重时，扭矩作用在所述第一调节套筒上，所述第一调节套筒和所述第二调节套筒沿着所述嵌套斜面产生相对滑动，所述第一调节套筒推动所述传动钢带沿着所述第二调节套筒的方向运动，减速比增大。
4.如权利要求1所述的机械式自行车自动变速器，其特征在于，当所述自行车匀速运行时，所述第二调节套筒之推力小于所述推力弹簧之弹力，所述调节推环推动所述传动钢带沿着所述第一调节套筒的方向运动，所述传动比减小。
5.如权利要求1所述的机械式自行车自动变速器，其特征在于，当所述自行车之后轮打滑时，通过所述紧固装置将所述输入轴和所述花鼓外壳锁固，使得所述传动比保持恒定。
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