CN1541886A - 变速自行车 - Google Patents

Abstract

一种不需拨链换齿盘并且具备较大变速比的变速自行车，它是在自行车中设置支架，支架中设置滑道，滑道中设置滑块及齿片构成能径向伸缩的链轮，利用链轮直径的变化实现变速，并且可实现自动变速。可利用调节螺丝微调链轮直径来适应链条磨损后链距的增大。

Description

变速自行车

本发明涉及一种变速自行车，尤其是直径能调节的活链轮变速自行车。

目前公知的变速自行车是由车架、前叉、车把、前轮、后轮、车坐、变速线、变速把、前拨链器、后拨链器、后塔式链轮、前塔式链轮、脚蹬、曲柄组成。变速时变速拉杆通过变速线拉动拨链器将链条拨向大链轮或小链轮。在使用中由于自然磨损，链条的节距增大，经常使用的链轮齿距随之增大，此时再将链条拨至不经常使用的链轮中，使用时由于链条节距与链轮齿距不一致出现跳链、脱链现象，严重时无法使用导致报废。由于拨链式变速塔轮片数较多，相互间隙较小，链条设计较窄，比普通链条磨损较快，更加缩短了使用寿命，拨链变速容易出现卡链现象，甚至连拨链器一同卡坏，由于拨链式变速容易损坏几乎已经淘汰。

本发明的目的是提供一种利用变换链轮直径实现变速，并且能实现手动和/或自动变速的自行车。

本发明的目的是这样实现的：在由车架、车把、前叉、前轮、后轮、车坐、链条、链轮、变速线、变速把组成的变速自行车中，设置能径向伸缩的链轮、调速装置、链条张紧装置，利用链轮的径向伸缩、调速装置、链条张紧装置实现变速。

上述能径向伸缩的链轮和调速装置的具体结构是：在自行车中设置支架，该支架中设置滑道，该滑道中设置定位槽或定位齿或定位孔，该滑道中设置滑块，该滑块中设置齿片或轮齿或齿，该滑块中设置与该定位齿配用的定位销和定位销支架及顶头，另外设置与该顶头配合使用的顶块或顶盘，在该支架中还设置弹簧，通过拉线及滑轮或滑柱或滑圈与该滑块或齿片或轮齿相连，该支架或者直接设置弹簧与滑块或齿片相连。在支架中设置多条滑道，滑块和齿片在滑道中滑动构成一个能径向伸缩的链轮，弹簧通过拉线及滑轮与齿片或滑块连接或者设置弹簧直接将滑块或齿片与支架连接使齿片存在一种离心力，手动变速时顶盘顶动顶头使定位销瞬时处在顶开位置，同时将顶头拨至所需档位。自动变速时由变速把通过变速线将顶块拨至自动调速位置，支架在旋转中顶头瞬时经过顶块位置时被顶起，此时定位销处在顶开位置，由人力与行驶阻力在链片上产生的向心力与弹簧所产生的离心力之比自动将链片调至最佳位置，离开顶块位置后定位销由于弹簧作用力立即定位实现自动变速。

上述支架中设置的滑块是由内滑块和外滑块构成，或者设置成一体的滑块，该内滑块与外滑块之间由调节螺丝将他们连接。当链条磨损后链距增大，链轮齿距也随之增大，由调节螺丝调节加大齿片在所在档位上的直径来适应链距和齿距磨损后的变化。

上述定位销支架中设有一个斜面或倾斜设置的连板或连杆，在该齿片上面设置托链片或托链条或托链块或托链轴或托链柱通过斜块与斜面配合或者与倾斜设置的连板或连杆配合。当使用自动变速时，顶块瞬时顶动顶头使定位销处在顶开位置，同时由定位销支架中的斜面或倾斜设置的连板与托链片或托链柱底部的斜面配合使托链片将链条托起使链条脱离齿片，此时滑块及齿片脱离了链条可以在滑道中自由移动。

上述能径向伸缩的链轮的另一种具体结构是在自行车中设置支架，该支架中设置滑道，该滑道中设置定位槽或定位齿或定位孔，在该支架中设置支臂轴，该支臂轴中设置支臂，该支臂中设置定位销轴，该定位销轴的一头设置定位销另一头是顶头，该顶头与该支架中设置的顶块或顶盘配合使用，该支臂轴中设置弹簧，该支臂中设置齿片或轮齿或齿，在支架中设置多条滑道和多根支臂，支臂上设置齿片，安装在支臂中的齿片在支架中成弧型径向摆动，构成一个能径向伸缩的链轮，可调弹簧安装在支臂轴与支架中，使支臂中的齿片具备了可调的离心力，手动变速时，顶盘顶动顶头使定位销瞬时处在顶开的位置，同时将顶头拨至所需档位。自动变速时，由变速把通过变速线将顶块拨至自动调速位置，支架在旋转中，顶头瞬时经过顶块位置时被顶起，定位销也处在顶开位置，由人力与行驶阻力在齿片上产生的向心力与可调弹簧力所产生的离心力之比自动将齿片调至最佳位置，离开顶块位置后定位销由于弹簧的作用力立即定位实现自动变速。齿片在支臂中的径向位置可根据轮齿和链条的磨损进行调节。

上述定位销轴中设有一个斜面或倾斜设置的连板或连杆，在该齿片上面设置托链柱或托链轴或托链块或托链条或托链片，通过斜块与该斜面配合或者与倾斜设置的该连板或该连杆配合。

上述链条张紧装置的具体结构是，在车架的后面设置张紧装置支架，该张紧装置支架中设置滑道，该滑道中设置滑块，该滑块中设置张紧轮，该张紧装置支架中设置支轮，该张紧器支架中设置弹簧架，弹簧一端挂在此架中，另一端通过拉线、滑轮与该滑块或轴销连接，或者设置弹簧直接将滑块或轴销与张紧装置支架相连，构成滑动式链条张紧装置。链条通过后链轮、能径向伸缩的链轮、支轮后由张紧轮将其张紧，它的作用是将能径向伸缩的链轮处在收缩位置时多余部分的链条张紧。

上述链条张紧装置的另一种具体结构是，在车架的后面设置支坐，支坐中设置支轮和摆臂，该摆臂中设置张紧轮，摆臂与车架为活动式连接，该连接处设置盘簧，构成旋紧式链条张紧装置。链条通过链轮、能径向伸缩的链轮、支轮后由摆臂带动张紧轮将链条张紧，它的作用是将能径向伸缩的链轮处在收缩位置时多余部分的链条张紧。

由于采用上述方案，不需拨链换链轮就能实现自行车变速，并且能获得较大的变速比，它结构简单，实用可靠，链轮磨损后可调节补偿，并且可实现自动变速。

下面接合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本发明变速自行车第一个实施例的正视图。

图2是本发明变速自行车中自动变速器总体的俯视剖面图。

图3是本发明变速自行车中滑动式链条张紧装置的俯视图。

图4是本发明变速自行车中手动变速装置的正视图。

图5是本发明变速自行车中变速器总体第二个实施例的正视图。

图6是本发明变速自行车中，摆动式链条张紧装置的正视图。

图中1、车把  2、车架  3、前叉  4、前轮  5、支板  6、顶块  7、脚蹬  8、曲柄9、车坐 10、后轮 11、链轮/飞轮 12、滑轮 13、链条张紧装置支架 14、拉线15、滑道 16、弹簧 17、滑块 18、轴销 19、张紧轮 20、支轮 21、链条 22、支架23、定位槽 24、中轴 25、调节螺丝 26、齿片 27、定位销支架 28、定位销29、弹簧 30、内滑块 31、外滑块 32、拉线 33、滑轮 34、变速线 35、变速把36、顶头 37、支板 38、自动变速器支架 39、弹簧架 40、外拉变速线 41、支板42、弹簧 43、顶盘 44、滑道 45、支板 46、内拉变速线 47、支臂 48、托链柱49、定位销 50、滑道 51、弹簧 52、支臂轴 53、定位槽 54、斜面 55、托链片56、托链柱支架 57、滑道 58、支架 59、定位销轴 60、弹簧 61、轴销 62、支坐63、摆臂

在图1、2、3所示实施例中，在由车把(1)车架(2)前叉(3)前轮(4)后轮(10)车坐(9)曲柄(8)脚蹬(7)链条(21)后链轮(11)变速线(34)变速把(35)构成的自行车的中轴(24)或/和后轮(10)中设置支架(22)，支架(22)中设置多条滑道(57)，滑道(57)中设置定位槽(23)或定位齿或定位孔或其它类似的结构，该滑道(57)中设置内滑块(30)和外滑块(31)或者设置一体的滑块也可以是其它类似的结构，该内滑块(30)中设置齿片(26)或齿或轮齿，也可以采用其它类似与链条结合的形式，该外滑块(31)中设置与该定位槽(23)配合使用的定位销(28)和定位销支架(27)，定位销支架的另一端是顶头(36)，该内滑块(30)与该外滑块(31)之间由微调螺丝(25)将其连接，当链条磨损链距增大时，外滑块(31)由定位销(28)锁定在定位槽(23)中。微调调节螺丝使内滑块(30)和安装在上面的齿片(26)发生径向变化适应链距的增大，或者齿片(26)中设置长槽孔由螺丝将其与滑块(30)连接，松开螺丝可调节齿片也可达到上述效果，也可采用其它类似的结构，在该支架(22)中设置弹簧(29)通过拉线(32)经过滑轮(33)或滑柱或滑圈或其它类似的结构与滑块或齿片(26)或齿或轮齿相连，也可设置弹簧直接将支架(22)与滑块或齿片或轮齿或齿相连，定位销支架(27)中设有一个斜面(54)或倾斜设置的连板或连杆或其它类似的结构，在齿片(26)或轮齿或齿上设置托链片(55)或托链柱或托链轴或托链块或其它类似的结构，通过斜块与该斜面(54)配合或者与倾斜设置的连板或连杆配合，使顶头(36)被顶动时托链片(55)将链条(21)托起使链条(21)脱离齿片(26)，此时齿片(26)径向移动不再受链条的限制。上述设置构成了能径向伸缩的链轮。另外在车架(2)中设置自动变速器支架(38)，由轴销或螺丝将支架(38)安装在支板(5)中，该连接为活动式连接，另外支架(38)中设有变速线(34)，它通过支板(37)延伸后连接在变速把(35)中，支架(38)的一面设置与顶头(36)配合使用的顶块(6)，构成自动变速装置。当使用自动变速时，变速把(35)通过变速线(34)将变速器支架(38)拨动使顶块(6)处在自动变速位置，支架(22)处在旋转中，顶头(36)瞬时经过顶块(6)位置时被顶起，此时定位销(28)处在顶开位置，由人力与行驶阻力在齿片(26)上产生的向心力与可调节的弹簧(29)的拉力在齿片(26)上产生的离心力之比自动将齿片(26)调至最佳位置，离开顶块(6)位置后定位销由于弹簧42)的作用力立即定位实现自动变速。在车架(2)的后面设置链条张紧装置支架(13)，该支架(13)中设置滑道(15)，该滑道(15)中设滑块(17)，该滑块(17)中设置张紧轮(19)，该张紧装置支架(13)的上面设置支轮(20)，该张紧装置支架(13)的两侧设置弹簧(16)，该弹簧(16)一端挂在弹簧架(39)中，另一端通过拉线(14)经过滑轮(12)与滑块(17)或轴销(18)连接，弹簧也可以直接将滑块或轴销与张紧装置支架(13)连接也可以是其它类似的连接方式，构成滑动式链条张紧装置。链条通过后链轮(11)、能径向伸缩的链轮、支轮(20)、张紧轮(19)连接成环形，由弹簧(16)经过支轮(20)将能径向伸缩的链轮收缩时多余部分的链条张紧。

图4是另一种变速装置，手动变速装置的正视图，它是在车架(2)中设置滑道(44)，滑道(44)中设置顶盘(43)，该顶盘(43)的底面、两侧都设置成弧形，也可以设置成其它形状的顶盘，该顶盘(43)的后面设置与滑道(44)配用的滑块，滑道(44)的内端设置支板(45)和内拉速线(46)，滑道(44)的外端设置支板(41)和外拉变速线(40)。当旋转中的支架(22)和顶头(36)瞬时经过顶盘(43)时由顶盘底部的弧形将顶头(36)顶动使定位销处在顶开位置，此时变速把(35)拉动内拉变速线(46)使能径向伸缩的链轮直径变小转速降低，拉动外拉变速线(40)反之。

当然，变速装置不局限于上述两种形式，还可以是其它类似的形式。

图6是另一种链条张紧装置，它是在车架(2)的后面设置支坐(62)，支坐(62)中设置支轮(20)，也可以单独设置支轮(20)，支坐(62)中设置摆臂(63)由轴销(61)将其与支坐(62)活动式连接，轴销(61)中设置弹簧(60)，它的一头插在支坐(62)上，另一头插在摆臂(63)中，也可以是其它类似的连接方式，支臂的外端设置张紧轮(19)。弹簧(60)使支臂产生一种扭力将链条张紧，构成一种摆动式链条张紧装置。

当然，链条张紧装置不局限于上述两种形式，也可以是其它类似的形式。

图(5)所示是另一种能径向伸缩链轮的结构，它是在自行车的中轴(24)或/和后轮(10)中设置支架(58)，该支架(58)中设置滑道(50)，该滑道(50)中设置定位槽(53)或定位齿或定位孔或采用其它类似的定位方式，在支架(58)的一端设置支臂轴(52)，该支臂(47)的另一端设置定位销轴(59)，该定位销轴(59)的一端设置定位销(49)，另一端是顶头(36)，定位销轴中设置弹簧使定位销轴在不变速时处在定位位置，在支臂(47)中设置齿片(26)或轮齿或齿或其它与链条结合的形式，定位销轴(59)中设有一个斜面或倾斜设置的连板或连杆或其它类似的结构，在齿片(26)或轮齿或齿上设置托链柱(48)或托链轴或托链块或托链片或其它类似的结构，通过斜块与该斜面配合或者与倾斜设置的连板或连杆配合使顶头(36)被顶动时托链柱(4 8)或托链片将链条(21)托起使链条(21)脱离齿片(26)，此时齿片(26)径向移动，不再受链条(21)限制。该支臂轴(52)中设置弹簧(51)使支臂(47)保持有离心力。在支架(58)中设置多条滑道和多根支臂(47)，该支臂(47)上设置齿片(26)，这样安装在支臂(47)中的齿片(26)在支架(58)中可以摆动，构成一个能径向伸缩的链轮，可以调节的弹簧(51)安装在支臂轴(52)与支架(58)中，使支臂(47)中的齿片(26)具备了可调的离心力，手动变速时顶盘(43)顶动顶头(36)使定位销(49)瞬时处在顶开的位置，同时将顶头(36)拨至所需档位。自动变速时，由变速把(35)通过变速线(34)将顶块(6)拨至自动调速位置，支架(58)在旋转中，顶头(36)瞬时经过顶块(6)位置时被顶起，定位销(49)也处在顶开的位置，由人力与行驶阻力在齿片(26)上产生的向心力与可调弹簧力所产生的离心力之比自动将齿片(26)调至最佳位置，离开顶块(6)位置后，定位销由于弹簧的作用力立即定位，实现自动变速，齿片(26)中设置长槽孔，由螺丝将其与连杆连接时可调节齿片在支架中的位置，也可以利用其它类似的结构实现齿片(26)的径向调节。变速装置、链条张紧装置与上述能径向伸缩链轮中所采用的相同，不再重复。

当然，能径向伸缩的链轮不局限于上述两种形式，也可以是其它类似的结构形式。

Claims (8)

1、一种变速自行车，由车架、车把、前叉、前轮、后轮、车坐、中轴，曲柄、脚瞪、链条、链轮、变速线、变速把组成的变速自行车，其特征是：在自行车中设置能径向伸缩的链轮、调速装置、链条张紧装置。

2、根据权利要求1所述的变速自行车、其特征是：所述能径向伸缩的链轮，调速装置的具体结构是，在自行车中设置支架(22)，该支架(22)中设置滑道(57)，该滑道(57)中设置定位槽(23)或定位孔或定位齿，该滑道(57)中设置滑块，该滑块中设置齿片(26)或轮齿或齿，该滑块中设置与该定位槽(23)配用的定位销(28)和定位销支架((27)、顶头(36)，另外在该车架(2)中设置与该顶头(36)配合使用的顶块(6)或顶盘(43)，在该支架(22)中设置弹簧(29)通过拉线(32)及滑轮(33)或滑柱或滑圈与该滑块或齿片(26)或轮齿或齿相连，该支架(22)或者直接设置弹簧与滑块或齿片或轮齿或齿相连。

3、根据权利要求2所述的变速自行车，其特征是：所述滑块是由内滑块(30)和外滑块(31)构成或者是一体的滑块，该内滑块(30)和外滑块(31)之间由调节螺丝(25)将它们相连。

4、根据权利要求2所述的变速自行车，其特征是：所述定位销支架(27)中设有一个斜面(54)，或倾斜设置的连板或连杆，在该齿片(26)上面设置托链片(55)或托链条或托链块或托链轴或托链柱通过斜块与该斜面(54)配合或者与倾斜设置的连板或连杆配合。

5、根据权利要求1所述的变速自行车，其特征是：所述能径向伸缩的链轮和调速装置的具体结构是在自行车中设置支架(58)，该支架(58)中设置滑道(50)，该滑道(50)中设置定位槽(53)或定位孔或定位齿，在该支架(58)中还设置支臂轴(52)，该支臂轴(52)中设置支臂(47)，该支臂(47)中设置齿片(26)或轮齿或齿，该支臂(47)中还设置定位销轴(59)，该定位销轴(59)的一头设置定位销(49)另一头设置顶头，该顶头与该车架(2)中设置的顶块(6)或顶盘(43)配合，该支臂轴(52)中设置弹簧(51).

6、根据权利要求5所述的变速自行车，其特征是：所述定位销轴(59)中设有一个斜面或倾斜设置的连板或连杆，在该齿片(26)上面设置托链柱(48)或托链轴或托链块或托链条或托链片，斜块与该斜面配合或者与倾斜设置的该连板或该连杆配合。

7、根据权利要求1所述的变速自行车，其特征是：所述链条张紧装置的具体结构是，在车架(2)的后面设置张紧装置支架(13)，该支架(13)中设置滑道(15)，该支架(15)中设置滑块(17)，该滑块(17)中设置张紧轮(19)，该张紧装置支架(13)中设置支轮(20)，该张紧装置支架(13)中设置弹簧架(39)，弹簧一端挂在此架中，另一端通过拉线(14)、滑轮(12)与该滑块(17)或轴销(18)连接或者设置弹簧直接将滑块(17)轴销(18)与张紧装置支架(13)相连。

8、根据权利要求1所述的变速自行车，其特征是：所述链条张紧装置的具体结构是，在车架(2)的后面设置支轮(20)和摆臂(63)，该摆臂(63)中设置张紧轮(19)，摆臂(63)与车架(2)为活动式连接，该连接处设置弹簧(60)。

Images