CN2174403Y - 无级变速自行车 - Google Patents

Abstract

一种无级变速自行车，其架体2靠近中轴一端为 叉形，叉内侧装由内、外圆环14、23、棘轮体5和链轮 13组成的变速装置，外侧装脚踏曲柄。通过操作摇 柄42实现无级变速，操作方便、灵活、迅速、骑行中可 适时保持最佳行车速度，是一种新型结构的变速自行 车。

Description

本实用新型涉及一种无级变速自行车。

众多的有档变速自行车，是通过拨动拨链器改变链轮齿比而进行变速的。由于是多链轮结构，不但拨链器拨动困难，不灵活，不能达到迅速换档，更不能适时保持最佳骑行速度。因而，人力得不到更为合理的使用。

本实用新型的任务就是针对现有变速自行车存在的问题，提供一种操作方便灵活，能迅速变换行车速度，适时保持最佳行驶速度，人力得到更为合理的使用的无组变速自行车。

上述任务是这样实现的：无级变速自行车，包括车把手、架体、前后轮、鞍座、无级变速装置、控制装置。架体靠近中轴一端为叉形，其上焊接轴承座，轴承与中轴装在座内，用端盖封闭。叉内侧放置无级变速装置，叉外侧安装脚踏曲柄。动力经中轴由叉外侧传至叉内侧，并通过拨叉、滑块、外圆环小轴拨动外圆环转动。外圆环转动时，动力再经与之铰接的连杆带动内圆环转动。无级变速装置则通过控制外圆环相对于内圆环产生偏移，使内、外圆环作异步转动，利用错位设置的内圆环组交替拨动棘轮体转动，棘轮体便不断地被加速而超前于中轴转动。链轮通过棘轮螺母与棘轮体连接，棘轮体通过轴承与中轴固定连接，当内、外圆环同心时，自行车处于低速运行状态，当外圆环受力偏置时，链轮在棘轮体带动下超前于中轴旋转，自行车处于高速运行状态。变速控制通过摇动安装于自行车把手立管上的摇柄，牵引揽绳使杠杆动作，改变外圆环与内圆环的位置来实现的。

这种无级变速自行车与现有有档自行车相比，由于人力得到更为合理的使用，自行车变速操作灵活、方便迅速，因而骑行速度与骑行省力等方面的性能均得到了提高。

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步详述。

图1为无级变速自行车的主体结构图

图2为图1的后视图

图3为图1的A向半剖视图

图4为无级变速自行车控制装置结构图

图5为无级变速装置低速原理图

图6为无级变速装置高速原理图

无级变速自行车，包括车把手、架体、前后轮、鞍座、无级变速装置、控制装置。无级变速装置由    外圆环系、内圆环系、传动系和链轮系组成。控制装置由安装在自行车把手立管44上的支架43，在支架43的纵向长孔内滑动的丝杆40，与丝杆螺纹连接的摇柄42，揽绳1的一端穿入丝杆孔内用紧固件41固定，另一端从揽绳套38内穿出与杠杆3固连，挡销39与丝杆40上纵向销槽间隙配合，保证丝杆在支架纵向长孔内纵向往复运动而不能作旋转运动。通过摇柄42、弹簧7带动丝杆40在支架43的纵向长孔内左右移动，将揽绳1拉紧或放松，从而改变内、外圆环的相对位置而实现无级变速。

自行车架体2靠近中轴一端为叉形，叉架两侧焊接轴承座28，轴承29与中轴25装在座内，用端盖12封闭。中轴25两端头与脚踏曲柄连接并用销钉销紧。架体叉内侧放置无级变速装置，中轴25与拨叉26用螺钉24连接为一体，脚踏曲柄转动时，动力便从叉外侧传递至叉内侧，于是拨叉26同脚踏曲柄一起转动。架体2上有限位钉8，杠杆3与架体2铰接，放置在揽绳套38内揽绳与杠杆3固连，小叉15与架体2焊接。

两件台阶形外圆环23上有四等分孔，其中一件为螺纹孔，小轴32也设有相应的螺纹，可旋于外圆环23有螺纹孔的一件上，用另一侧外圆环夹住卡柄22，当小轴32的端头沿外圆环23的孔穿出后用螺母上紧，卡柄22的内圆有对称的凸台档边，与外圆环为间隙配合，保证外圆环能灵活转动。小轴与拨叉26贴靠一端装有滑块30、挡圈31，一弧形连接件4的一端与卡柄22的缺口上方焊接，另一端铆接的铆钉与杠杆3一端搭接，当拉紧揽绳1，杠杆3受力便压迫卡柄22带动外圆环23偏置，卡柄22上焊接轴承座17，座内装轴承21和卡柄轴20，用端盖18封闭，卡柄轴20两端放入小叉15内加垫圈19后用螺母16紧固，弹簧7两端分别与弧形连接件4和架体2连接，起张紧作用。有径向凹槽和通孔的四件内圆环14，套在棘轮体5上为间隙配合，四件内圆环的凹槽交错约90°，通孔内放入棘销11，棘销簧10，孔口用螺钉9旋紧。连杆27的一端插入内圆环14凹槽内，用小轴6铰接，另一端与外圆环的小轴32铰接，且与两小轴为间隙配合，当外圆环偏置，内、外圆环旋转到某一区域时，连杆受外力挤压凸出于外圆环。链轮13用螺钉34固定在棘轮螺母35上，棘轮螺母旋于棘轮体5上，棘轮体5的内圆空腔的一端为台阶面挡边，空腔内放置轴承29，两只轴承的中间为假套36，另一端有端盖12封闭。棘轮体5装在车架叉内侧中轴25上，两端分别与档边33、37螺纹连接，用于夹住四件内圆环不让向外窜动。

当蹬脚踏曲柄带动拨叉26转动时，拨叉26贴靠滑块30，经小轴32拨动外圆环23转动。31为挡圈，用于止挡滑块30外窜。连杆27两端头分别与内、外圆环小轴6、32铰接，外圆环23转动时动力经连杆27传给内圆环14，内圆环14随外圆环23一起转动。内圆环14的径向通孔内放置棘销11、棘销簧10后用螺钉9封闭，内圆环转动时，动力通过棘销11拨动棘轮体5转动，棘轮体又带动与它连为一体的链轮13转动，棘轮体5内腔设置轴承29，使其灵活转动。车架2上设有限位钉8，当内、外圆环被限定为同心状态时，保证外圆环23与内圆环14同步转动，如图5所示即外圆环23由A点经B、C、D点再回到A点时，内圆环14则由A′点经B′、C′、D′点再回到A′，其转角均相等（即∠a＝∠b＝∠e＝∠d），外圆环23转动一周，内圆环14也转动一周，此时为低速行驶。当外圆环23相对于内圆环14以卡柄轴20为圆心偏置时，内、外圆环不同心，外圆环23与内圆环14则异步转动，虽然外圆环转动一周，内圆环也同样转动一周，如图6所示，即外圆环由A点经B、C、D点，再回到A点，内圆环也同样由A′点经B′、C′、D′点，再回到A点，其转角之和仍相等，但外圆环匀速转动一周，内圆环则在某一半周内滞后于外圆环转动，在另一半周内超前于外圆环转动，内圆环忽快忽慢地转动一周，其转角∠a′＞∠b′，∠b′＞∠e′，∠e′＜∠d′，        ∠d′＞∠a′。以上是单一内圆环转动时的情况。当我们按等角并错位设置4个内圆环转动时，那么当这一内圆环某半周滞后于外圆环转动时，则那一内圆环某半周却超前于外圆环转动。利用棘轮体5单向传递动力的性质，当某一内圆环14超前于外圆环23转动时，内圆环14通过棘销11拨动棘轮体5转动，则另一内圆环14滞后于外圆环23转动，棘销11打滑。利用内圆环14的“快”半周交替拨动棘轮体5转动，棘轮体便不断地被加速而超前于内圆环14转动。本实施例设置4个内圆环，当然，也可以设置更多的内圆环，如5～个6个，则外圆环上的孔数，拨叉的齿数及连杆也应增加相应数量，内圆环在棘轮体上错位安置的等角度数也相应变小。外圆环23的偏移是无级控制的，因而其变速装置的变速也是无级的。内、外圆环同心时，其速比为1：1，当外圆环偏置时，棘轮体5被不断地加速而超前于内圆环14转动，其速比为1：1.5左右。

Claims (4)

1、一种无级变速自行车，包括车把手、架体、前后轮、鞍座、无级变速装置、控制装置，其特征在于：无级变速装置由外圆环系、内圆环系、传动系和链轮系组成，控制装置由安装在自行车把手立管(44)上的摇柄(42)，牵引揽绳(1)变速，架体(2)靠近中轴一端为叉形，叉内侧装变速装置，外侧装脚踏曲柄。

2、据权利要求1所述的自行车，其特征在于：

a.外圆环系包括外圆环（23），卡柄（22），两件台阶形外圆环（23）上有四等分孔（其中一件为螺纹孔），小轴（32）与外圆环分别为过盈配合或螺纹连接，小轴（32）与拨叉（26）贴靠一端装有滑块（30）、挡圈（31），一弧形连接件（4）的一端与卡柄（22）的缺口上方焊接，另一端铆接的铆钉与杠杆（3）一端搭接，且卡柄（22）的内圆有对称的凸台挡边，与外圆环（23）为间隙配合，且卡柄（22）位于两件外圆环（23）之间，卡柄（22）上焊接轴承座（17），座内装轴承（21）和卡柄轴（20），用端盖（18）封闭，卡柄轴两端放入与架体（2）焊接的小叉（15）内加垫圈（19）后用螺母（16）紧固，

b.内圆环系包括数件内圆环（14）、棘销（11）、棘销簧（10），内圆环（14）上有径向凹槽和通孔，内圆环套在棘轮体（5）上为间隙配合，内圆环的凹槽交错一定角度，通孔内放入棘销（11）、棘销簧（10），孔口用螺钉（9）旋紧。

c.传动系包括中轴（25）、拨叉（26）、连杆（27），中轴（25）与拨叉（26）同心套接后用螺钉（24）固定，拨叉外端与外圆环小轴（32）上滑块（30）贴靠，连杆（27）的一端插入内圆环（14）凹槽内，用小轴（6）铰接，另一端与外圆环小轴（32）铰接，且与两小轴为间隙配合。

d.链轮系包括链轮（13）、棘轮体（5），链轮（13）用螺钉（34）固定在棘轮螺母（35）上，棘轮螺母旋于棘轮体（5）上，棘轮体（5）的内圆空腔内放置轴承（29），两只轴承的中间为假套（36），空腔的一端为台阶面挡边，另一端有端盖（12）封闭，棘轮体装在架体叉内侧中轴上，两端分别与挡边（33）、（37）螺纹连接。

3、据权利要求1所述的自行车，其特征在于：控制装置由安装在自行车把手立管（44）上的支架（43），在支架（43）的纵向长孔内滑动的丝杆（40），与丝杆螺纹连接的摇柄（42），揽绳（1）的一端穿入丝杆孔内用紧固件（41）固定，另一端从揽绳套（38）内穿出与杠杆（3）固连，挡销（39）与丝杆（40）上纵向销槽间隙配合。

4、据权利要求1所述的自行车，其特征在于：自行车架体（2）靠近中轴一端为叉形，其上焊接轴承座（28），轴承（29）与中轴（25）装在座内，用端盖（12）封闭，架体（2）上有限位钉（8），杠杆（3）与架体（2）铰接，弹簧（7）两端分别与弧形连接件（4）和架体（2）连接。

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