CN2182785Y - 自行车无级变速器 - Google Patents

Abstract

自行车无级变速器是由中轴、中轴上安装的离合 器、离合器上安装的导向盘、螺盘、导向盘间的安装的 星形链轮组及止动拨离机构等组成。其链轮组的链 轮与自行车的飞轮、张紧轮，通过链条构成封闭传动 链。这种变速器可在骑行中通过操纵手柄，收缩(或 扩大)星形链轮组的直径来达到无级调速的目的。这 种变速器，结构简单，调速性能可靠，适于各种自行 车，特别是加重自行车、三轮车、轮椅车使用。

Description

本实用新型涉及乘骑者驱动车辆的变速装置，特别是一种自行车的无级变速器。

现有的自行车变速装置，大多是在后轴上加一个变速轴，轴上有多个大小不同的链轮，通过与不同链轮的啮合，获得不同车速。这种变速装置是通过手动控制来改变链条与不同链轮的啮合实现变速的，可实现多级变速。另外，中国专利公开了一种“桥式自动无级调速系统”（申请号：91109559.4），这是一种可以安装在自行车中轴上，通过桥式结构，行星链轮单向离合器驱动链条，在骑行阻力与二层扭转弹簧的扭矩共同作用下，收缩或放大行星链轮直径，实现无级调速。

本实用新型的目的是，提供一种安装在自行车中轴上的，结构简单，不同于上述专利的自行车无级变速器。这种变速器在骑行中，可通过手动控制，来改变主动链轮组的直径，达到无级变速的目的。

这种自行车无级变速器是安装在自行车中轴（2）上，它包括有中轴（2）、压簧（4）、离合器（5）、止动拨离机构（6）、左右螺盘（8、10）、星形链轮组（9）、导向盘（11）、左右档圈（7、16），其装配关系是，离合器（5）与中轴（2）花键配合，离合器端头装有压簧（4），离合器外圈装有导向盘（11），导向盘两侧，装着左、右螺盘（8、10），在导向盘的左右盘板（11a、11b）之间，均布着星形链轮组的各链轮，各链轮的中轴穿过导向盘左右盘板（11a、11b）上的槽孔（a），装在左、右螺盘（8、10）的螺旋槽孔（b）内，止动拨离机构的集中操纵手柄装在自行车的手把或车前梁（1）上，通过钢丝绳、扛杆控制拨叉（3）和制动块（12），拨叉嵌在离合器主动块（5a）的拨槽（c）中，制动块（12）压在左螺盘外圈外的档圈（7）上。

离合器主动块（5a）与中轴（2）花键配合，离合器从动块（5b）与中轴为间隙配合。

导向盘（11）的结构是，在支撑套（11c）两侧，有左、右盘板（11a、11b），盘板对称沿径向开有经向槽孔（a）。

槽孔（a）也可以斜向开槽。

螺盘（8、10）上的槽孔（b）为对称的阿基米德螺旋线槽孔。

档圈（7）和导向盘左盘板（11a）固连，档圈（7）双挡在左螺盘（8）的外圈外。

档圈（16）和导向盘右盘板（11b）固连，档圈（16）又挡在右螺盘（10）的外圈外。

离合器主动块（5a）外园和导向盘的支撑套（11c）为间隙配合，离合器从动块（5b）外园和导向盘的支撑套（11c）固连。为了保证左、右螺盘同步转动，右螺盘直接用花键和中轴（2）连接，左螺盘和离合器主动块外园的连接采用花键连接或者是六方轴（四方）连接，这样左螺盘可相对离合器主动块滑动，又靠花键或方轴传动扭矩，从而保证了左、右螺盘同步转动。

星形链轮组（9）中的链轮（13）结构是，在小轴（14）上，装有单向离合器（18）和补偿机构（15），外圈套装着链轮体（17）。

在自行车后轴上的飞轮侧，装有张紧轮，用来调整链条长短变化。

补偿机构是，在补偿机构的导套（19）的缺口中，插入离合器（18）伸出的凸耳（20），且有一弹簧（21）顶住凸耳的一侧，使凸耳与导套缺口另一侧有距离，凸耳可在导套缺口中压缩弹簧左右移动。

导套（19）与小轴（14）固连，单向离合器（18）与小轴间隙配合。

工作原理

1、自行车驱动。当骑行者踩动脚踏（22），带动中轴（2）转动，通过中轴（2）的花键，带动离合器（5）运转，带动导向盘（11）、左、右螺盘（8、10）运转，从而使装在螺盘上的星形链轮组运转，再带动链条、后轴等运转，从而驱动自行车前进。

2、变速。停止脚踏，操纵集中手柄，通过钢丝绳和杠杆，使制动块（12）压紧档圈（7），由于离合器主动块与导向盘（11）间隙配合，迫使导向盘（11）停止转动，同时，在集中操纵手柄作用下，拨叉（3）使离合器主动块（5a）向左移动，压簧（4）被压缩，离合器主动块（5a）与从动块（5b）脱开。当顺时针慢速踏动脚踏（22），中轴（2）转动，便带动离合器主动块（5a）、左、右螺盘（8、10）同步旋转，同时，由于制动块（12）紧压导向盘（11），导向盘（11）此时不能转动，这样，就迫使星形链轮组（9）各链轮沿导向槽（a）内移，从而缩小了链轮组直径，减慢了自行车速度，达到了上坡省力目的。如果反时针慢速踏动脚踏，星形链轮组（9）各链轮沿导向槽外移，扩大了链轮组直径，加快了自行车车速。当速度调正满意后，松开集中操纵手柄，使离合器主动块（5a）复位，与从动块（5b）啮合，制动块（12）与导向盘（11）松动，自行车便可行驶了。在变速过程中，在自行车后轴上安装的张紧轮，调整了变速过程中链条长短变化。

3、星形链轮组节距的自动调解。随着星形链轮组直径变化，其链轮组的受力齿之间的孤长也会扩大或缩小，受力齿之间的链条节数也跟着变化，此变化不是整数变化，因此要实现自动调整。当星形链轮组直径缩小时，原链条节数所形成的弧长大于变化后两受力齿间的弧长，此时，由张紧轮作用，使星形链轮组中的链轮顺时针转动，后轴链轮逆时针转动，从而张紧链条，使星形链轮组受力齿间的弧长与链条节数同步。当星形链轮组直径扩大时，扩大力大于张紧轮的张紧力，后轴链轮在滑行，可向星形链轮组输送链条，迫使星形链轮组中各链轮顺时针运转，从而调整了节距的伸长。

4、调整中，链轮齿在插入链条时的调解。这是通过链轮（13）结构完成的。当链条缝在链轮齿偏右方时，单向离合器（18）压迫链轮向逆时针转一个适当角度，使齿插入链条中。当链条缝在链轮齿左方时，此时，单向离合器不能使链轮顺时针运转，当力增大，压缩弹簧（21）会使链轮顺时针运转一个适当角度，而使齿插入链条中。

本实用新型具有结构比较简单，调整方便，易于改装现有自行车的优点。可在各种自行车特别是载重自行车、三轮车、轮椅车上使用。

图面说明：

图1是本实用新型正视图

图2是图1A－A局部剖视图

图3是本实用新型侧视图

图4是链轮正视图

图5是图4B－B剖视图

图6是图4侧视图

图7是本实用新型的传动示意图

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

在自行车中轴（2）上，通过花键连接，安装着离合器（5），在离合器主动块（5a）与中轴（2）间，装有压簧（4），离合器外圈装有导向盘（11），导向盘两侧，装着左、右螺盘（8、10），在导向盘的左右盘板（11a、11b）之间、沿周向均匀安装着由六个链轮组成的星形链轮组，各链轮的中轴两端分别穿过左、右导向盘盘板（11a、11b）的六个径向槽孔（a），装在左、右螺盘的螺旋槽孔（b）内，止动拨离机构的集中操纵手柄安装在自行车车把上，通过钢丝绳、杠杆机构控制离合器拨叉（3）和导向盘制动块（12）。在自行车后轴的飞轮侧，装有张紧轮，链条是经过星形链轮组的各链轮、飞轮、张紧轮封闭的。

Claims (7)

1、一种自行车无级变速器，它包括链条、中轴、脚踏、张紧轮，其特征是：中轴(2)为花键轴，在中轴(2)上，以花键配合装有离合器(5)，离合器端头装有压簧(4)，离合器外圈装有导向盘(11)，在导向盘两侧，装着左、右螺盘(8、10)，在导向盘的左右盘板(11a、11b)之间，均布着星形链轮组的各链轮，各链轮的中轴穿过导向盘左、右盘板(11a、11b)上的槽孔(a)，装在左右螺盘(8、10)的螺旋槽孔(b)内，止动拨离机构(6)的集中操纵手柄装在自行车手把上，拨离机构的拨叉(3)嵌在离合器主动块的拨槽(c)中，拨离机构的制动块(12)压在左螺盘外圈外的档圈(7)上，档圈(7)和导向盘的左盘板(11a)固连，档圈(16)档在右螺盘(10)的外圈外。

2、根据权利要求1所述的变速器，其特征是，离合器（5）的主动块（5a）和中轴（2）为花键配合，离合器（5）的从动块（5b）与中轴（2）的配合为间隙配合。

3、根据权利要求1所述的变速器，其特征是，导向盘盘板（11a、11b）在支撑套（11c）两侧，盘板上对称沿径向开有槽孔（a）。

4、根据权利要求1或3所述变速器，其特征是，盘板（11a、11b）的槽孔（a）为斜向槽。

5、根据权利要求1所述的变速器，其特征是，螺盘（8、10）上的槽孔（b）为对称的阿基米德螺旋线槽孔。

6、根据权利要求1所述的变速器，其特征是，星形链轮组（9）中的链轮（13）是由小轴（14）、小轴上装的单向离合器（18）、补偿机构（15）、外圈套的链轮体（17）组成。

7、根据权利要求1或6所述的变速器，其特征是，补偿机构（15）是，在补偿导套（19）的缺口中，插入离合器（18）所伸出的凸耳（20），且有弹簧（21）顶住凸耳的一侧，使凸耳（20）与导套（19）缺口的另一侧有距离。

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