CN2203263Y - 可用于人力车变速的多用途机构 - Google Patents

Abstract

一种可用于人力车变速的多用途机构，主要包括 与支撑件滑动配合的移动件，移动件后部为两根异面 平行且齿顶相对的齿条，和滑套在固定轴上的定位齿 轮啮合，移动件和定位齿轮形成相互限制而锁定，成 为可变的椭圆形或圆形链轮，不改变现行车的结构， 即可安在前链轮和后飞轮的位置。克服了塔轮变速 机构的磨损与功耗，变速灵活可靠且范围大，结构简 单强度高，又便于安装，椭圆形链轮比圆形链轮在同 样条件下骑行更省力。

Description

本实用新型是一种多变速机构，涉及一种可用于人力车变速的多用途机构。

目前的变速自行车，主要是通过多片前链轮和多片后飞轮组成的塔轮机构实现变速。该机构往往使前链轮和后飞轮传力不在一个平面内，增加了机构磨损和功耗。中国专利申请号为91205477.6的技术，提供了又一种自行车变速机构，该机构主要包括与支撑件滑槽滑动配合的两个移动件，移动件对称布置，通过后部的单根齿条与滑套在中轴上的定位齿轮啮合，定位齿轮与定位块啮合，通过控制定位齿轮与定位块脱离啮合，呈常用的齿轮齿条机构状态，来带动两个移动件同步张开或缩合，成为可变的两个半圆加两段直线形状缺齿前链轮，安装在前链轮位置使骑车者在每踏动前链轮转动一周，两次阻力突然变小，有一种失空感，很不舒服，单根齿条受力强度低，靠定位块锁定不可靠，该机构只能用于前链轮，不能用于后飞轮。

本实用新型的目的是提供一种受力强度高，锁定可靠，可用于人力车前链轮，又可用于后飞轮，性能较好的人力车变速机构。

本实用新型的技术方案是：将本变速机构安装在自行车或三轮车前链轮和后飞轮的位置，用拨叉来控制移动件径向的张缩，达到改变轮径大小而变速，移动件与支撑件的滑槽滑动配合，其后部为两根异面平行且齿顶相对的齿条，与滑套在固定轴上的定位齿轮啮合，支撑件通过滑槽限制移动件圆周和轴向的自由摆动，移动件两根齿条啮合在定位齿轮两边，限制了定位齿轮自由转动，定位齿轮滑套在支撑件中部固定轴上又限制了移动件径向自由移动，形成移动件与定位齿轮的相互限制。整体变速机构锁定。在需移动件径向张缩时，用拨叉使定位齿轮轴向位移，与移动件的一根齿条脱离啮合，呈常用的齿轮齿条机构状态，即可使移动件张缩，再使定位齿轮复位，该机构重新锁定。

本实用新型的变速机构可用两个工作面有链齿的移动件，与两个工作面无链齿的移动件呈十字交叉布置，并与有十字形滑槽的支撑件滑动配合，移动件后部的两根异面平行且齿顶相对的齿条与定位齿轮啮合，或与两个相互以端面齿啮合而组成的齿轮组啮合，齿轮组与定位齿轮等效。主要由支撑件、移动件、定位齿轮或齿轮组共同组成可变的近似圆形缺齿链轮，可安在前链轮或后飞轮的位置。在移动件张缩时，用拨叉使定位齿轮轴向位移与四个移动件同侧的四根齿条脱离啮合，呈常用的齿轮齿条机构状态即可，或用拨叉使定位齿轮组中的一个齿轮轴向位移，与另一个齿轮脱离啮合而能相对转动，等效于一个定位齿轮与移动件一根齿条脱离啮合。

本实用新型的变速机构，还可用两个工作面有链齿的移动件，对称布置，并与支撑件的平行滑槽滑动配合，移动件后部两根异面平行且齿顶相对的齿条，与定位齿轮啮合，定位齿轮还可为两个相互以端面齿啮合而组成的齿轮组。在每个移动件的一端铰接前端有斜面的托件，另一端固联托销，并铰接或固联支承块，在两个移动件张缩时，将带动托件、托销、支承块同步移动，托件通过前端的斜面压在托销或支承块上而随移动件同步张缩，成为可变的近似椭圆形缺齿前链轮。支承块的作用是在托件径向张开较大，托件前端斜面与托销将脱离时，支承块正好与托件斜面的后部接触，代替托销，这样可使托件前端斜面缩短，又能径向张开较大。在变速时用拨叉使定位齿轮与移动件的一根齿条脱离啮合，呈齿轮齿条机构状态即可，或用拨叉使齿轮组中的一个齿轮与另一个齿轮脱离啮合而同定位齿轮等效。

和前述的变速机构比较，本变速机构使前链轮与后飞轮传力在同一平面内，克服了塔轮机构传力不在同一平面内引起的磨损及功耗，移动件两根齿条与定位齿轮形成的相互限制，使该机构锁定可靠，省去了定位块部件，又比单根齿条受力强度提高。由四个移动件组成的近似圆形链轮，可用于人力车前链轮和后飞轮，又比塔轮式后飞轮变径范围大且体积小。两个移动件与托件组成的近似椭圆形前链轮，克服了两半圆加两直线形前链轮骑行时的失空感，又比圆形链轮省力。

图1是自行车前链轮的主视图；

图2是图1所示的自行车前链轮俯视图；

图3是图1所示的自行车前链轮侧视图；

图4是自行车后飞轮的主视图；

图5是图4所示的自行车后飞轮侧视图；

图6是自行车前链轮又一结构示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1、图2、图3所示的是一种自行车前链轮，与中节头1转动配合的固定轴8，利用了常用的中轴，固定轴8通过曲柄销与曲柄固联的支撑件4联结，将支撑件4固定在前链轮的位置。两个工作面有链齿的移动件3和移动件5，与两个工作面无链齿的移动件13和移动件14呈十字交叉布置，并与支撑件4十字形滑槽滑动配合，起托起链条作用的弧形块11及弧形块6，分别与移动件13及移动件14固联或一体。四个移动件后部均是两根异面平行且齿顶相对的齿条，并与齿轮组啮合，齿轮组由相互以端面齿啮合的齿轮9与齿轮10组成，和一个定位齿轮功能等效。和齿轮组同轴安装变速用拨叉2及复位弹簧12，上述部件组成可变的近似圆形缺齿前链轮，并呈锁定状态。通过移动件径向张缩来变速。变速时用拨叉2使齿轮10轴向位移，与齿轮9脱离啮合，并固定不转动。这时四个移动件同侧的四根齿条与齿轮9保持啮合，另一侧的四根齿条与齿轮10保持啮合，因齿轮9与齿轮10这时可相对转动，移动件与齿轮组的状态与常用的齿轮齿条机构等效。移动件由支撑件4带动径向张缩后，松开拨叉2，齿轮10在复位弹簧12的作用下，重新与齿轮9啮合而锁定。

图4、图5所示的是一种自行车后飞轮，与图1所示的前链轮不同之处，是支撑件4与通用的后飞轮外壳固联或一体，固定轴8利用了自行车后轴，固定轴8与支撑件4通过后飞轮的棘轮机构，可单向转动，定位齿轮15代替了齿轮组，复位弹簧可装在定位齿轮15与限位螺母16之间或拨叉2上，限位螺母16与后轴螺母18共同夹紧自行车后平叉17，该飞轮呈锁定状态。变速时用拨叉2使定位齿轮15轴向位移，与四个移动件同一侧的四根齿条脱离啮合，呈常用的齿轮齿条机构状态，变径后定位齿轮15恢复原位而锁定。

图6所示的是又一种自行车前链轮，与图1所示的前链轮不同之处，是两个工作面有链齿的移动件3和移动件5与支撑件4滑动配合，在每个移动件的一端铰接托件21，在另一端固联托销20。并联结支承块19，托件前端的斜面压在托销20上，两个托件代替了两个工作面无链齿的移动件，两个移动件后部均是两根异面平行且齿顶相对的齿条，并与一个定位齿轮15啮合，也可用齿轮组来代替定位齿轮15，变速时用拨叉使定位齿轮15轴向位移，与移动件同侧的各一根齿条脱离啮合，呈常用的齿轮齿条机构状态，或使齿轮组两个齿轮脱离啮合，等效于齿轮齿条机构状态，两个移动件即可平行且反向张缩，将带动托件21、托销20、支承块19同步移动，托件21通过前端的斜面与移动件同时径向张缩。其次是在移动件径向张开较大时，托件21前端的斜面将与托销20脱离时，支承块19与托件21斜面的后部接触，起托销20的作用，这样可使托件21前端斜面缩短，减小整体结构。

Claims (6)

1、可用于人力车变速的多用途机构，主要包括与支撑件(4)滑槽滑动配合的移动件，移动件后部的齿条与滑套在固定轴(8)上的定位齿轮啮合，其特征在于移动件后部设置的两根异面平行且齿顶相对的齿条。

2、根据权利要求1所述的可用于人力车变速的多用途机构，其特征在于设置有四个移动件（3）、（5）、（13）、（14），工作面有链齿的移动件（3）、（5）与工作面无链齿的移动件（13）、（14）十字交叉布置，并与支撑件的十字形滑槽滑动配合。

3、根据权利要求1所述的可用于人力车变速的多用途机构，其特征在于设置有两个工作面有链齿的移动件（3）、（5），每个移动件的一端铰接托件（21），另一端固联托销（20）。

4、根据权利要求3所述的可用于人力车变速的多用途机构，其特征在于移动件（3）、（5）固联托销的一端铰接或固联有支承块（19）。

5、根据权利要求1或2或3所述的可用于人力车变速的多用途机构，其特征在于和移动件后部齿条啮合的是一个定位齿轮（15）。

6、根据权利要求1或2或3所述的可用于人力车变速的多用途机构，其特征在于和移动件后部齿条啮合的定位齿轮（15）可为两个相互以端面齿啮合的齿轮（9）和齿轮（10）组成的齿轮组。

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