CN105882873A - 自行车双塔轮变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的技术是基于自行车链条转动机械装置的双塔轮变速器。主要包括由脚踏杆带动的主动链轮、被动链轮、滑动链轴、驱动链轮、内链条以及变速跳链机构等构成。本发明中主动链轮的数量比被动链轮多一片，被动链轮在被动轮横向拨叉的作用下可以在被动轮轴上横向来回移动一个链轮的间隔，每个被动链轮齿盘仅与对应的两只主动链轮齿盘产生啮合，在跳链机构的作用下内部链条可以在被动链轮某个齿盘的转动平面分别链接两只主动链轮齿盘的一个，因此可以产生的变速级数是被动链轮数量的两倍。本发明有效地减小自行车变速器的厚度和链轮的直径，在较小的空间和少量零件的作用下可以实现多级均匀地改变速度。

Description

自行车双塔轮变速器

技术领域

本发明属于民用自行车变速技术领域，针对变速、可折叠、山地运动自行车。

背景技术

目前自行车的发展大致形成运动变速和可折叠便携便储等不同的分支。

目前变速自行车技术大多是自行车后轮加装塔轮的变速机构，结构简单、易于制造。但体积较大、故障率较高、且主动轮与被动轮不完全在同一运动平面，由此产生附加摩擦阻力和磨损，进而使得两轮距不可能减小，因此使得变速自行车折叠后依然体积较大，难以满足便携与储藏的期指。

折叠自行车技术大多是小轮和较短轮距的机构，折叠后体积较小，便于携带与储藏。但难以能提供较大的变速比，骑行速度有限，更没有舒适度和运动感。有使用齿轮技术的产品，但变速级数少变比小，依然不能满足骑行速度和骑行运动的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善各类型自行车缺点的有效变速传动机构。

实现本发明目的的技术解决方案为：双塔轮变速器装置以及变速跳链机构。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1.可提供更多的变速级数和更大的变速比；

2.半径较小的变速机构和仅相当于无变速自行车的厚度，有效控制折叠后的体积；

3.变速操作简单，单根的变速拉索完成全部变速操作；

4.内部变速链条始终运行在旋转平面上，无切齿现象，有效减少齿侧磨损；

5.无暴露器件，故障率低，易于维护。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

附图1、双塔轮变速器结构俯视图；

附图2、双塔轮变速器结构正视图；

附图3、跳链机构工作示意图。

附图4、十级双塔轮变速器变比统计表。

具体实施方式

本发明参照中华人民共和国国家标准(ISO9633：2001，ITD)关于变速自行车链条的标准链号082C。节距为12.7mm，链宽7.4-8.2mm。

附图1、附图2分别为双塔轮变速器结构俯视图、正视图。其中包括：1脚踏杆、2外部链条、3驱动链轮、4主动链轮、5被动链轮、6内部链条、7滑动连轴、8被动链轮拨盘、9链条上拨叉、10链条下拨叉、11张紧轮、12曲线导轨、15横向拨片、16横向拨叉、22壳体左侧曲线导轨固定端、23壳体右侧曲线导轨固定端。脚踏杆(1)带动主动链轮(4)，被动轮轴(7)上的外部大链轮(3)经外部链条(2)带动后轮转动。被动链轮(5)可以在被动轮轴(7)上横向来回滑动一个链盘的间隔，主动链轮(4)和被动链轮(5)通过内部链条(6)啮合，内部链条(6)在变速拉索的牵动下改变主动链轮(4)和被动链轮(5)的啮合链盘达到变速的目的。本发明附图1、附图2中示意主动链轮(4)在不到30mm的厚度里有6片链盘，依次为12、14、16、18、20、22个齿，分别定义为A1、A2……A6。被动链轮(5)为5片链盘，依次为20、18、16、14、12个齿，分别定义为B1、B2……B5。在附图4中按照附图的设定给出了十级变速每级的级间变化率和总的变比，从中可以看出本变速器的变速的均匀性。

附图4中可以看出跳链机构需要完成的操作。假如原始状态在第一档位置，则被动链轮(5)在前行方向的左侧位置。内部链条(6)将主动链轮(4)的A1齿盘与被动链轮(5)的B1齿盘啮合，加档的操作过程是将被动链轮(5)拨向右侧位置，同时上拨链叉(9)将内部链条(6)拨到主动链轮(4)的A2齿盘位置，被动链轮(5)仍保持B1齿盘处于啮合状态。再加一档时，操作过程是将被动链轮(5)反向拨至左侧，同时下拨链叉(10)将内部链条拨到被动链轮(5)的B2齿盘位置，主动链轮(4)仍然是A2齿盘保持啮合状态。依此类推完成十档的加速过程，减速的操作过程与加速的操作过程相反，期间过程只能逐级改变不能跨越。

由计算可知，无论在那个档位，主动链轮(4)和被动链轮(5)的啮合长度变化仅为一个链条节距，内部链条(6)的张紧轮(11)除张紧功能主要完成跳链时在被动链轮上变换内部链条的齿盘位置。

附图3示意跳链机构能够完成的上述的变档操作。主要包括：4主动链轮、5被动链轮、6内部链条、7滑动连轴、8被动链轮拨盘、9上拨链叉、10下拨链叉、11张紧 轮、12曲线导轨、13拨叉导柱、14梯形导槽、15横向拨片、16横动拨叉、17平衡弹簧、18拉索弹性簧片、19拉索张力调整弹簧、20变速拉索、21壳体顶部端面、22壳体左侧曲线导轨固定端、23壳体右侧曲线导轨固定端。

曲线导轨(12)的中段呈斜向置于主动链轮(4)和被动链轮(5)之间的斜向空隙中，两端分别固定于壳体左侧曲线导轨固定端(22)和壳体右侧曲线导轨固定端(23)；跳链机构的拨叉导柱(13)、上拨链叉(9)、以及带有弹簧导柱的张紧轮(1)构成的下拨链叉(10)为整体部件，通过其中部的斜向导孔可以在曲线导轨(12)的中段斜向直线部位移动；附图3右上角的拆开图可以看到壳体顶部端面(21)上有梯形导槽(14)，拨叉导柱(13)只能在梯形导槽(14)内沿梯形路径移动；横向拨叉(16)上缘有铰链 与壳体顶部端面(21)连接，有斜向直线导槽的横向拨片(15)置于梯形导槽(14)和拨叉导柱(13)之间并与横向拨叉(16)的中部有铰链连接，当横向拨片(15)横向左右移动时推拉横向拨叉(16)，再经被动链轮拨盘(8)带动被动链轮(5)左右移动。

当变速拉索(20)设定到预定档位后，在平衡弹簧(17)、拉索弹性簧片(18)、拉索张力调整弹簧(19)的合力下迫使上拨链叉(9)和下拨链叉(10)沿曲线导轨(12)斜向运动，在拨叉导柱(13)和梯形槽(14)的限制下只可能产生以下四种结果：

1.拨叉导柱(13)沿梯形槽(14)向前移动时推挤横向拨片(15)向右移动并导致被动链轮也向右移动，同时拨叉导柱(13)受到梯形槽(14)的限制不能左右移动，迫使上拨链叉(9)仍保持当前位置而下拨链叉(10)向左侧摆动，导致被动链轮(5)上的内部链条(6)向左跳过一个齿盘，完成一次减档；

2.拨叉导柱(13)沿梯形槽(14)向后移动时推挤横向拨片(15)向左移动并导致被动链轮也向左移动，同样拨叉导柱(13)受到梯形槽(14)的限制不能左右移动，迫使上拨链叉(9)仍保持当前位置而下拨链叉(10)向右侧摆动，导致被动链轮(5)上的内部链条(6)向右跳过一个齿盘，完成一次加档；

3.拨叉导柱(13)沿梯形槽(14)向左移动时推挤横向拨片(15)向左移动并导致被动链轮(5)也向左移动，而下拨链叉(10)左移后和同时左移的被动链轮(5)仍然保持原有相对位置，上拨链叉(9)向左移动，导致主动链轮(4)上的内部链条(6)向左跳过一个齿盘，完成一次减档；

4.拨叉导柱(13)沿梯形槽(14)向右移动时推挤横向拨片(15)也向右移动并导致被动链轮(5)也向右移动，而下拨链叉(10)右移后和同时右移的被动链轮(5)仍然保持原有相对位置，上拨链叉(9)向右移动，导致主动链轮(4)上的内部链条(6)向右跳过一个齿盘，完成一次加档。

连续的加档过程导致拨叉导柱(13)沿梯形导槽(14)向后和向右交替动作，反之连续的减档过程导致拨叉导柱(13)沿梯形导槽(14)向前和向左交替动作，同时在横向拨片(15)和横向拨叉(16)的作用下被动链轮左右来回移动，使得内部链条(6)能够在主动链轮(4)和被动链轮(5)的轴向平行移动。

Claims (2)

1.本发明的自行车双塔轮变速器器。其特征在于有级变速的双塔轮结构，主要包括主动链轮、可横向滑动一个链盘间隔的被动链轮以及轮轴、可始终保持运转在旋转平面上并能够在链轮的轴线方向移动变换齿盘的内部链条。

2.自行车双塔轮变速器器的变速跳链机构。其特征在于该机构中梯形导槽和横向拨片的设计，主要包括曲线导轨、梯形导槽、横向拨片、横向拨叉、上拨链叉、下拨链叉和张紧轮等组成的跳链机构，可以正确有效地完成内部链条在主动链轮和被动链轮上位置的变换。