CN1112069A - 自行车轻巧变速链轮 - Google Patents

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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 (10)

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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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NL2009423A (en) * 2012-04-21 2013-10-23 Xuefeng Ye Reverse speed-change control mechanism.
CN105329401A (zh) * 2015-11-29 2016-02-17 四川星灵科技有限公司 一种自行车中轴链盘变速器

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