CN208616149U - 圆弧导路式自行车无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆弧导路式自行车无级变速器，包括钢球变速机构，链轮输入机构，外壳输出机构与换挡器；所述的钢球变速机构采用移动螺旋副控制变速架摆动，改变变速钢球与主动盘、从动盘接触点处到钢球轴的距离比实现变速；所述的链轮输入机构中的左角接触球轴承与深沟球轴承安装在车轴上，主动盘的锥面压紧在变速钢球上；所述的外壳输出机构中的右角接触球轴承安装在车轴上，外壳轴承安装在输入盘上，从动盘的锥面压紧在变速钢球上；所述的换挡器中的挡盖挂装在车架上，用左锁紧螺母拧紧在车轴上，内齿圈穿接变速钢丝芯轴。本实用新型具有在自行车行驶时无级调节自行车的行走速度功能，变速平稳，冲击小，还具有结构简单，成本低，便于安装维护等优点。

Description

圆弧导路式自行车无级变速器

技术领域

本发明涉及一种无级变速器，特别涉及一种自行车用无级变速器。

背景技术

自行车出行是一种常用低碳出行方式，由于其低碳、简约，在近距离的出行或旅行中，自行车是一种广为采用的便捷出行方式。目前，市场上主要有变速与不变速两种自行车：传统的自行车，包括共享单车，一般没有变速机构，在复杂路况上骑行较为困难；一些中高档自行车，尤其是山地车，一般带有变速机构，其中应用最为广泛的是塔轮式变速机构，该变速机构采用的是多个不同大小的链轮实现有级变速，有时并不能很好的满足骑行需求，比如急转弯时；国外也有些自行车配备了无级变速器，其中纽芬奇（Nuvinci）无级变速器是较为有名的一种自行车用无级变速，由于可以实现连续的速度变化，使自行车能更好的满足骑行需求。因此，研发具有自主知识产权的自行车用无级变速器，是国内中高档自行车产业急需解决的课题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、制造成本较低、维修方便的圆弧导路式自行车无级变速器。

本发明的技术方案是：一种圆弧导路式自行车无级变速器，包括钢球变速机构，链轮输入机构，外壳输出机构与换挡器。

所述的钢球变速机构包括丝杆齿轮轴，车轴，小行星轮，移动螺母，拨块，止位夹，导路支架，导路轴承，拨块轴承，螺纹销轴，变速架，钢球轴承，钢球轴，变速钢球，压块，左锁紧螺母与右锁紧螺母；所述的丝杆齿轮轴穿装在车轴中，其左端轮齿与小行星轮啮合，小行星轮嵌装在车轴凹槽中，移动螺母安装在丝杆齿轮轴上，与丝杆齿轮轴形成螺旋副，拨块分为左右两部分，用止位夹夹紧固定在移动螺母两侧，与车轴在中部轴肩部分形成移动副，导路支架固装在车轴上，2个导路轴承与拨块轴承分别用螺纹销轴固定在变速架上，拨块轴承安装在拨块两部分间，2个导路轴承置于导路支架的圆弧轨道上，钢球轴两端安装钢球轴承，两钢球轴承安装在变速钢球中，钢球轴两端用压块固定在变速架中，左锁紧螺母与右锁紧螺母分别拧紧在车轴左右两端；此钢球变速机构中的变速架及其相应零件共8组，周向均匀分布在导路支架上。

所述链轮输入机构包括左角接触球轴承，深沟球轴承，输入盘，套筒，调整螺母，飞轮，链轮，主动钢珠盘与主动盘；所述的左角接触球轴承与深沟球轴承安装在车轴上，并安装在输入盘的轴承孔中，套筒安装在左角接触球轴承与深沟球轴承间，调整螺母拧在车轴上压紧深沟球轴承左侧，飞轮安装在输入盘上，用卡环轴向定位，链轮固装在飞轮外圈上，主动钢珠盘安装在输入盘与主动盘间，主动盘的锥面压紧在变速钢球上。

所述外壳输出机构包括包括外壳轴承，轴承座，壳盖，外壳，从动盘，从动钢珠盘，输出盘，连接座，刹车盘，右角接触球轴承，套筒，端盖与密封填料；所述的外壳轴承安装在输入盘上，并安装在轴承座的轴承孔中，用壳盖轴向定位，轴承座固定在外壳上；从动盘的锥面压紧在变速钢球上，从动钢珠盘安装在从动盘与输出盘间，输出盘与外壳固连，连接座固定在外壳上，刹车盘安装在连接座上，并用螺钉固定在外壳上，右角接触球轴承安装在连接座的轴承孔中，并安装在车轴上，用套筒轴向定位，通过右锁紧螺母固定，端盖固定在连接座上，端盖内填装密封填料。

所述换挡器包括内齿圈，换挡器外壳，挡盖，行星轮轴，压板与大行星轮；所述的内齿圈安装在换挡器外壳与挡盖间，挡盖固在换挡器外壳上，行星轮轴一端安装在换挡器外壳凹槽内，并用压板轴向定位，行星轮轴另一端安装大行星轮，大行星轮既与内齿圈啮合，同时也与小行星轮啮合。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：利用圆弧导轨约束控制变速桁架的的左右摆动，带动钢球左右摆动，使输入盘与输出盘在钢球的接触点到钢球中心轴线的距离比发生，从而形成可连续变化的速度比，变速平稳，冲击小。且本发明还具有结构简单、易于加工制造、生产成本低、便于安装的优点。

附图说明

图1是本发明总装的全剖视图；

图2是本发明钢球变速机构的全剖视图；

图3是本发明钢球变速机构的轴测图；

图4是本发明链轮输入机构的全剖视图；

图5是本发明外壳输出机构的全剖视图；

图6是本发明换挡器的全剖视图；

图7是本发明换挡器的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明包括钢球变速机构、链轮输入机构、外壳输出机构与换挡器。

如图2-图3所示：所述的钢球变速机构包括丝杆齿轮轴11，车轴20，小行星轮1，移动螺母26，拨块14，止位夹12，导路支架10，导路轴承31，拨块轴承29，螺纹销轴32，变速架25，钢球轴承30，钢球轴28，变速钢球27，压块15，左锁紧螺母43与右锁紧螺母19；所述的丝杆齿轮轴11穿装在车轴20中，丝杆齿轮轴11左端轮齿与小行星轮1啮合，小行星轮1嵌装在车轴20的凹槽中，移动螺母26穿过车轴20中部的通孔安装在丝杆齿轮轴11上，与丝杆齿轮轴11形成螺旋副，拨块14分为左右两部分，用止位夹12夹紧固定在移动螺母26两侧，与车轴20在中部轴肩部分形成移动副，可在导路支架10两部分之间左右移动，导路支架10固装在车轴20上，2个导路轴承31与拨块轴承29分别用螺纹销轴32固定在变速架25上，拨块轴承29安装在拨块14两部分间，2个导路轴承31置于导路块10的圆弧轨道上，钢球轴28两端安装钢球轴承30，两钢球轴承30安装在变速钢球27中，钢球轴28两端用压块15通过螺钉固定在变速架25中，左锁紧螺母43与右锁紧螺母19分别拧紧在车轴20左右两端；此钢球变速机构中的变速架25及其相应零件共8组，周向均匀分布在导路支架10上。

如图4所示：所述链轮输入机构包括左角接触球轴承22，深沟球轴承39，输入盘34，套筒6，调整螺母3，飞轮4，链轮5，主动钢珠盘9与主动盘33；所述的左角接触球轴承22与深沟球轴承39安装在车轴20上，并安装在输入盘34的轴承孔中，套筒6安装在左角接触球轴承22与深沟球轴承39间，调整螺母3拧在车轴上压紧深沟球轴承39左侧，飞轮4通过花键安装在输入盘34上，用卡环轴向定位，链轮5固装在飞轮4外圈上，主动钢珠盘9安装在输入盘34与主动盘33间，主动盘33的锥面压紧在变速钢球27上。

如图5所示：所述外壳输出机构包括外壳轴承35，轴承座7，壳盖38，外壳13，从动盘36，从动钢珠盘37，输出盘16，连接座24，刹车盘17，右角接触球轴承8，套筒21，端盖23与密封填料18；所述的外壳轴承35安装在输入盘34上，并安装在轴承座7的轴承孔中，用壳盖38轴向定位，轴承座7用螺钉固定在外壳13上；从动盘36的锥面压紧在变速钢球27上，从动钢珠盘37安装在从动盘36与输出盘16间，输出盘16通过螺钉与外壳13固连，连接座24用螺钉固定在外壳13上，刹车盘17安装在连接座24上，并用螺钉固定在外壳13上，右角接触球轴承8安装在连接座24的轴承孔中，并安装在车轴20上，用套筒21轴向定位，通过右锁紧螺母19固定，端盖23用螺钉固定在连接座24上，端盖23内填装密封填料18。

如图6-图7所示：所述换挡器包括内齿圈40，换挡器外壳42，挡盖41，行星轮轴45，压板44与大行星轮2；所述的内齿圈40安装在换挡器外壳42与挡盖41间，挡盖41用螺钉紧固在换挡器外壳42上，行星轮轴45一端安装在换挡器外壳42凹槽内，并用压板44轴向定位，行星轮轴45另一端安装大行星轮2，大行星轮2既与内齿圈40啮合，同时也与小行星轮1啮合。换挡器安装时，挡盖41通过右端凹槽挂装在车架上，左端用左锁紧螺母43拧紧定位，内齿圈40外槽中穿接变速钢丝芯轴。

本发明的传动原理是：人力驱动链轮5转动，通过飞轮4带动输入盘34转动；在压紧力下，输入盘34通过摩擦力使主动钢珠盘9带动主动盘33转动，主动盘33摩擦带动变速钢球27转动，再通过变速钢球27摩擦带动从动盘46转动，在摩擦力作用下使输出盘16转动；输出盘16驱动变速器外壳13转动；外壳13设有辐条孔，辐条穿过辐条孔与自行车后轮连接，从而由外壳13驱动自行车后轮旋转，实现自行车前行。

本发明的变速原理是：转动自行车变速手柄，通过变速钢丝芯轴带动换挡器外齿圈40转动，经大行星轮2带动小行星轮1转动，使丝杆齿轮轴11转动，丝杆齿轮轴11的转动使移动滑块26沿车轴20中部孔轴向移动，带动拨块14左右移动，使拨块轴承29带动与之固连的变速架25沿导路支架10的圆弧轨道往复摆动，与变速架25固连的钢球轴28随之往复摆动；钢球轴28的往复摆动使其与水平轴形成的夹角改变，从而在改变主动盘33与变速钢球27接触点至钢球轴28的距离 QUOTE 的同时，也反向改变从动盘46与变速钢球27接触点至钢球轴28的距离 QUOTE ，即改变速度比 QUOTE ，达到变速目的。

Claims (5)

1.一种圆弧导路式自行车无级变速器，其特征是：包括钢球变速机构，链轮输入机构，外壳输出机构与换挡器；所述的钢球变速机构包括丝杆齿轮轴，车轴，小行星轮，移动螺母，拨块，止位夹，导路支架，导路轴承，拨块轴承，螺纹销轴，变速架，钢球轴承，钢球轴，变速钢球，压块，左锁紧螺母与右锁紧螺母；所述的丝杆齿轮轴穿装在车轴中，其左端轮齿与小行星轮啮合，小行星轮嵌装在车轴凹槽中，移动螺母安装在丝杆齿轮轴上，与丝杆齿轮轴形成螺旋副，拨块分为左右两部分，用止位夹夹紧固定在移动螺母两侧，与车轴在中部轴肩部分形成移动副，导路支架固装在车轴上，2个导路轴承与拨块轴承分别用螺纹销轴固定在变速架上，拨块轴承安装在拨块两部分间，2个导路轴承置于导路支架的圆弧轨道上，钢球轴两端安装钢球轴承，两钢球轴承安装在变速钢球中，钢球轴两端用压块固定在变速架中，左锁紧螺母与右锁紧螺母分别拧紧在车轴左右两端。

2.根据权利要求1所述的圆弧导路式自行车无级变速器，其特征是：所述的链轮输入机构包括左角接触球轴承，深沟球轴承，输入盘，套筒，调整螺母，飞轮，链轮，主动钢珠盘与主动盘；所述的左角接触球轴承与深沟球轴承安装在车轴上，并安装在输入盘的轴承孔中，套筒安装在左角接触球轴承与深沟球轴承间，调整螺母拧在车轴上压紧深沟球轴承左侧，飞轮安装在输入盘上，用卡环轴向定位，链轮固装在飞轮外圈上，主动钢珠盘安装在输入盘与主动盘间，主动盘的锥面压紧在变速钢球上。

3.根据权利要求1所述的圆弧导路式自行车无级变速器，其特征是：所述的外壳输出机构包括外壳轴承，轴承座，壳盖，外壳，从动盘，从动钢珠盘，输出盘，连接座，刹车盘，右角接触球轴承，套筒，端盖与密封填料；所述的外壳轴承安装在输入盘上，并安装在轴承座的轴承孔中，用壳盖轴向定位，轴承座固连在外壳上；从动盘的锥面压紧在变速钢球上，从动钢珠盘安装在从动盘与输出盘间，输出盘与外壳固连，连接座固定在外壳上，刹车盘安装在连接座上，并用固连在外壳上，右角接触球轴承安装在连接座的轴承孔中，并安装在车轴上，用套筒轴向定位，通过右锁紧螺母固定，端盖固定在连接座上，端盖内填装密封填料。

4.根据权利要求1所述的圆弧导路式自行车无级变速器，其特征是：所述的换挡器包括内齿圈，换挡器外壳，挡盖，行星轮轴，压板与大行星轮；所述的内齿圈安装在换挡器外壳与挡盖间，挡盖固在换挡器外壳上，行星轮轴一端安装在换挡器外壳凹槽内，并用压板轴向定位，行星轮轴另一端安装大行星轮，大行星轮既与内齿圈啮合，同时也与小行星轮啮合。

5.根据权利要求1所述的圆弧导路式自行车无级变速器，其特征是：所述的钢球变速机构中的变速架及其相应零件共8组，周向均匀分布在导路支架上。