CN1112069A

CN1112069A - 自行车轻巧变速链轮

Info

Publication number: CN1112069A
Application number: CN 94105188
Authority: CN
Inventors: 陆中源
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-14
Filing date: 1994-05-14
Publication date: 1995-11-22

Abstract

自行车轻巧变速链轮是一种具有高、低两级变速的行星齿轮内变速器。其中间有固定盘(15)，盘上有变速卡(4)、变速卡轴(5)、变速弹簧，盘旁边有变速缺口，链盘与内齿轮(13)合为一体。它简单、轻巧、可靠，制造、安装、使用、维修容易方便，传动效率高，承载力大，寿命长，生产成本低，只要与普通车更换曲柄链轮就可装于现有各种自行车上。

Description

自行车轻巧变速链轮是一种具有高、低两级变速的自行车变速器。

目前，具有高、低二速的变速链轮，一般是利用行星变速原理设计的，它们易于改装于全链罩自行车内，不影响原车的外观，但是结构不够简单合理、生产成本较高。例如：公告号为CN2071162和公开号为CN1060267的专利申请案，就是这样情况的变速链轮。

本发明创造的目的是：提供一种具有高、低两级变速的自行车变速链轮机构，它简单、轻巧、可靠，制造、安装、使用、维修容易方便，传动效率高，承载力大，使用寿命长，主要零件为冲压件并可以互相套裁下料以节省材料降低成本，只要与普通车更换曲柄链轮就可以改装于各种自行车上（包括各种全链罩、半链罩车，普通型、轻型、重型车，也包括链轮为一般的各种变速车-可使变速级数增加一倍，变速幅度大大增加而优于其它变速车）。

本发明创造的具体结构由以下二个实施例及其附图给出。图1为已安装在自行车中轴上的第一个实施例全剖视图，图2为图1的A-A剖视图，图3为图1的B-B剖视图，图4为第二个实施例的全剖视图，图5为图4的C-C剖视图。各个附图的比例均为1∶1。下面结合附图予以详细说明。

由图1可见，本变速链轮采用一种通称为NGW型的常用行星齿轮传动机构。图1、2、3所示的是处于低速级的状态-变速卡[4]头端不在变速缺口[24]内而被定位弹簧[25]控制稳定不动。若自行车向前进，曲柄盘[2]向前转（图2中为顺时针转，图3中为逆时针转），曲柄盘[2]通过与其固定的行星轮轴[8]带动行星轮[7]、内齿轮[13]-在本实施例也就是链轮、太阳轮[1]，一起围绕中轴[6]轴线旋转。在此过程中，这些齿轮没有相对转动，是因为图3所示的固定在曲柄盘[2]上的棘爪[32]的作用结果。若此时曲柄盘[2]倒退向后转，棘爪[32]会脱离内齿轮[13]，这些齿轮就会相对转动。

当曲柄盘[2]向后转过某个角度时，位于低速级的本实施例就进入高速级-变速卡[4]头端进入变速缺口[24]内。如图2所示，曲柄盘[2]向后转（在图2中为逆时针转），将使行星轮[7]带动太阳轮[1]向后转，变速缺口[30]就推动变速弹簧[29]绕固定于固定盘[15]上的销轴[28]摆动而使变速卡[4]头端脱离定位弹簧[25]的控制进入变速缺口[24]内。由于变速卡轴[5]是通过固定盘[15]、定位销[22]、螺钉[17]、支撑板[16]、[20]与自行车中接头[19]固定在一起的，所以，此时变速缺口[24]所在的太阳轮[1]被变速卡[4]卡住而不能向前转，行星轮就只能绕太阳轮[1]公转并自转，从而驱动内齿轮[13]也就是驱动链盘以高于曲柄盘[2]转速的速度转动。本实施例内齿轮，太阳轮齿数分别为68、40，经计算，高速级时，链盘与曲柄盘转速比为1.59。

当需要从高速级变为低速级时，也只要使曲柄盘[2]向后转过某个角度即可。这个过程是：太阳轮[1]随着曲柄盘[2]向后转，使变速卡[4]脱离变速缺口[24]而回到如图2所示的位置上。附图中，[23]是太阳轮衬盘，[12]为铆钉。

结合附图和上述分析，明显可见，第一个实施例是由太阳轮[1]、链盘、内齿轮[13]、一组行星轮[7]、曲柄盘[2]组成，其结构特点是：①变速链轮中间有固定盘[15]，固定盘[15]上有变速卡[4]、变速卡轴[5]、变速弹簧[29]，固定盘[15]旁边有变速缺口[24]、[30]。②变速卡[4]旁有使变速卡[4]在脱离变速缺口[24]后稳定不动的定位弹簧[25]，还有使变速卡[4]头端保持进入太阳轮缺口[24]趋势的复位弹簧[27]。当然可以用磁铁、橡胶或别的物体来使变速卡[4]定位或复位。③内齿轮[13]与太阳轮[1]之间有用来使内齿轮[12]和曲柄盘[2]离合的棘爪[32]、棘爪弹簧[33]和棘爪轴[31]，棘爪轴[31]与曲柄盘[2]连接在一起。这样，比较把这棘爪机构装在链轮和曲柄盘[2]之间，有如下优点：在一定尺寸的变速链轮内装上的行星齿轮机构可具有较大尺寸，利于增大承载力和在行星轮[7]内装滚柱[9]，结构更紧凑，使用寿命和适应性均得到提高。④本实施例链盘和内齿轮[13]合二为一，它是一块外沿为链齿，内沿为内齿的环状板，可节省材料、简化生产工艺。⑤内齿轮[13]的内齿顶圆直径等于曲柄盘[2]外径，这样，内齿轮[13]下料冲裁剩下的中间部分正好用来制作曲柄盘[2]。⑥内齿轮[13]上固定连接有滚子套[3]，套内有滚子[10]，滚子[10]分布在曲柄盘[2]外沿圆周上。内齿轮[13]支撑在曲柄盘[2]上并且高速级时的相对转动为滚动，摩擦损失极小。当然，也可以将滚子套[3]和滚子[10]改在内齿轮左边，滚子[10]分布在固定盘[15]边沿上。⑦内齿轮[13]旁边有限位板[14]将内齿轮[13]控制在正确的位置上。限位板[14]和滚子套[3]还具有防止灰尘进入变速器内的作用。⑧固定盘[15]旁有支撑板[16]、[20]，它们用来十分牢靠地安装固定在中接头[19]上：支撑板[16]被夹持在中接头[19]和中轴右套右端[18]（对于本实施例B型中轴，此套是右中轴碗，对于A型中轴，此套为中轴挡）之间;支撑板[20]可被自行车后支架[21]卡住，而使与之相固定的支撑板[16]不会转动。⑨滚子[10]与滚子套[3]之间有衬环[11]，用以克服滚子套[3]工艺圆角、斜面带来的与滚子[10]接触不良的问题。

图4、5所示的是本变速链轮的第二个实施例，它与第一个实施例结构上的主要区别仅仅如下：固定盘[15]与中轴右套右端[18]合为一体，支撑板[20]与固定盘[15]也就是中轴右套右端[18]，直接用螺钉固定连接，变速缺口[24]、[30]不直接设在太阳轮[1]上而是设在与太阳轮[1]铆接或焊接在一起的连板[34]上。这样，虽然需要变动已标准化大批生产的中轴右套结构，但却可以在不减小齿轮模数和增大厚度的条件下，大大减少了太阳轮[1]的齿数。第二个实施例内齿轮和太阳轮模数仍为2，齿数分别为54、26，链齿数为36，高速级时的当量链齿数为53。该实施例比较齿数为48的普通曲柄链轮，重量、厚度差不多，而外径却小得多，由此可见本变速链轮的“轻巧”。

本变速链轮有如下优点：结构简单、轻巧、可靠，制造、安装、使用、维修容易方便，传动效率高，承载力大，使用寿命长，主要零件为冲压件并可互相套裁，材料利用率高，生产成本低，只要更换普通曲柄链轮就可以安装于各种现有的自行车上（包括各种全链罩、半链罩车，普通型、轻型、载重型车也包括曲柄链轮为一般的各种变速车-可使变速级数增加一倍、变速幅度大大增加而优于原先的变速车）。

Claims

1、一种自行车变速链轮，它由太阳轮[1]、链盘、内齿轮[13]，一组行星轮[7]、曲柄盘[2]组成，其特征在于：变速链轮中间有固定盘[15]，固定盘[15]上有变速卡[4]、变速卡轴[5]、变速弹簧[29]，固定盘[15]旁边有变速缺口[24]、[30]。

2、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：变速卡[4]旁边有定位弹簧[25]和复位弹簧[27]。

3、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：内齿轮[13]和太阳轮[1]之间有棘爪[32]，棘爪弹簧[33]和棘爪轴[31]，棘爪轴[31]与曲柄盘[2]连接在一起。

4、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：内齿轮[13]和链盘合二为一，它是一块外沿为链齿、内沿为内齿的环状板。

5、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：内齿轮[13]齿顶圆直径等于曲柄盘[2]外径。

6、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：内齿轮[13]上有滚子套[3]，套内有分布在曲柄盘[2]边沿上的滚子[10]。

7、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：内齿轮[13]旁边有限位板[14]。

8、根据权利要求1所述的变速链轮，其特征在于：固定盘[15]旁边有支撑板[16]、[20]，它们可与自行车中接头[19]固定安装在一起。

9、根据权利要求6所述的变速链轮，其特征在于：滚子[10]和滚子套[3]之间有衬环[11]。

10、根据权利要求8所述的变速链轮，其特征在于：固定盘[15]与中轴右套右端[18]合为一体，支撑板[20]与固定盘[15]固定连接在一起。