CN2292753Y - 一种自行车变速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行车变速驱动装置,包括与自行车中轴相连的大花盘和通过一弹性联轴组件相连的主飞轮,在主飞轮和大花盘的作用下有一可以同轴旋转和轴向平移的移动花盘,在其外侧有着可以随其同步运动的前、后主齿轮,当前、后主齿轮在向前或后旋转平移时,可以通过一齿轮传动机构的传递而带动连接在该机构上的变速装置的连接钢丝的拉紧或放松,从而产生变速,因此该装置相对于手动方式较为简便。

Description

一种自行车变速驱动装置

本实用新型涉及自行车的控制装置，特别与自行车变速的驱动装置有关。

在现有的可变速自行车中，往往采用手动调节变速的方式来控制变速调节器进行变速。比没有变速的自行车具有变速的优点，因而受到消费者欢迎。但在使用中，也暴露出一定的问题，如变速器大多未被充分利用，在使用变速器时由于用手调整变速，容易因精力分散而影响交通安全。

本实用新型的目的在于提供一种通过脚踏感应阻力变化而自动进行变速的自行车变速驱动装置。

本实用新型是通过下述的方案实现的：一种自行车变速驱动装置，包括一固定安装在自行车中轴上的大花盘，大花盘沿着中轴轴向的内侧依次安装一主飞轮和一移动花盘，主飞轮与大花盘之间有着可以将大花盘的旋转传递给主飞轮的弹性联轴组件，而移动花盘嵌套在一个可以带动其随着大花盘同轴旋转的同时还可以让其沿中轴轴向平移的调节件内，在移动花盘的外侧有着可以随着移动花盘同时运动的一前主齿轮和一后主齿轮，当前(或后)主齿轮沿着中轴轴向向前(或后)旋转平移时，可以通过一齿轮传动机构的传递而带动固定连接在该机构上的自行车变速装置的连接钢丝的拉紧或放松。

在上述自行车变速驱动装置结构中，通过脚踏可以带动大花盘的转动，再通过弹性联轴组件的传递，带动主飞轮转动，主飞轮再通过自行车的链条带动自行车后车轮转动，从而使得自行车能正常行驶；当骑车阻力增大(如上坡)时，骑车人就需要增加踏力，这样就会使得大花盘的扭矩增大，从而引起大花盘与主飞轮之间产生一相对的角度差，由于移动花盘是和大花盘同轴旋转的，因此移动花盘也与主飞轮之间转过一相对角度，这样就会导致移动花盘在调节件内、并带动前主齿轮沿着中轴轴向向前(远离主飞轮)平移，当前主齿轮向前平移过程中靠上齿轮传动机构中的齿轮时，将通过齿轮机构的传递最终带动自行车变速装置的连接钢丝的拉紧，从而产生变速；随之也使得大花盘上的扭矩减少，大花盘与主飞轮之间的相对角度差减少，移动花盘带动前主齿轮回移复位，这样骑车人所需要的踏力也就减少了；同样当阻力减少时，大花盘与主飞轮之间的相对角度差也相应减少，因此移动花盘也与主飞轮之间的相对角度也减少，这样就会导致移动花盘在调节件内、并带动后主齿轮沿着中轴轴向向后(靠近主飞轮)平移，当后主齿轮向后平移过程中靠上齿轮传动机构中的齿轮时，将通过齿轮机构的传递最终带动自行车变速装置的连接钢丝的放松，从而产生变速。因此这种变速方式是通过行驶中遇到的阻力变化，利用踏力大小的变化达到自动实现变速的，相对于传统的手动方式较为简便，使用起来也不会因精力分散而影响交通安全。

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型一种自行车变速驱动装置的结构示意图。

图2是图1中前主齿轮与齿轮传动机构中的前副齿轮啮合传动时的结构示意图。

图3是图1中主飞轮与大花盘之间的离合器的结构示意图

如图1所示，本实用新型一种自行车变速驱动装置包括一固定安装在自行车中轴1上的大花盘2，大花盘2沿着中轴1轴向的内侧依次安装一主飞轮3和一移动花盘4，主飞轮3与大花盘2之间有着可以将大花盘2的旋转传递给主飞轮3的弹性联轴组件5，所述的弹性联轴组件5包括有弹簧元件5a，弹簧元件5a的两端分别固接在大花盘2和主飞轮3上；而移动花盘4嵌套在一个可以带动其随着大花盘2同轴旋转的同时还可以让其沿中轴1轴向平移的调节件6内，所述的调节件6包括两个或两个以上的安装在主飞轮3盘轴向上、以中轴为中心的圆弧片6a，圆弧片6a的外周含有斜槽口6b，斜槽口6b的形状为阶梯状。所述的移动花盘4的外缘4a可以嵌套在斜槽口6b内，且套装在平行于中轴1、固定在大花盘2上的联接轴6c上，联接轴6c的数量不少于两个，本实施例中为三个、且均匀分布的联接轴6c。在移动花盘4的外侧有着可以随着移动花盘4同时运动的一前主齿轮7和一后主齿轮8，当前或后主齿轮7、8沿着中轴1轴向向前或后旋转平移时，可以通过一齿轮传动机构9的传递而带动固定连接在该机构上的自行车变速装置的连接钢丝10的拉紧或放松。

如图1、2所示，齿轮传动机构9包括一前副齿轮9a和一后副齿轮9b，当前或后主齿轮7、8随着移动花盘4轴向向前或后平移时，前或后副齿轮9a、9b可以与之啮合转动，前副齿轮9a、后副齿轮9b的轴上分别安装一蜗杆9e、9f，两个蜗杆9e、9f共同可以与一个蜗轮9g啮合传动，而所述的连接钢丝10的一端固定在蜗轮9g的盘上。为了确保主齿轮7、8靠上齿轮传动机构9时，有一缓冲作用过程，齿轮传动机构9中还分别包括一前、后行星齿轮9c(图2中仅标出前行星齿轮9c)，它们分别与前、后副齿轮9a、9b同处在一个平面中，并且它们的旋转中心轴分别嵌套在以前或后主齿轮7、8中心为园心的两个圆弧槽9h内，前或后主齿轮7、8与行星齿轮9c在同一平面内时的园心距等于两者节园半径之和，且行星齿轮9c在园弧槽9h内的移动时可以与前或后副齿轮9a、9b啮合传动。

如图3所示，在主飞轮3平面内、中轴1的轴套1a上固接一固定齿轮11，在主飞轮3与固定齿轮11之间的平面内有一固接在大花盘2上的棘爪-棘轮离合器12，棘爪-棘轮离合器12中有一滚动齿轮12a与固定齿轮11啮合，棘爪12b有一端可以搭接在主飞轮3上，这样当大花盘2不转动的情况下，棘爪-棘轮离合器12处于合的状态，这样就可以将大花盘2与主飞轮3两者锁定；当大花盘2转动的情况下，棘爪-棘轮离合器12处于离的状态，这样大花盘2与主飞轮3两者可以进行相对的转动，从而可以产生一个相对的角度差。

本实用新型在使用过程中，当骑车阻力增大(如上坡)时，骑车人就需要增加踏力，这样就会使得大花盘2的扭矩增大，从而引起弹簧元件5a的长度发生变化，大花盘2与主飞轮3之间也就产生一相对的角度差，由于移动花盘4是和大花盘2同轴旋转的，因此移动花盘4也与主飞轮3之间转动一相对角度，这样就会导致移动花盘4在调节件6的斜槽口6a内旋转和移动，并带动前主齿轮7沿着中轴1轴向向前(远离主飞轮3)旋转平移，当前主齿轮7向前平移过程中首先靠上齿轮传动机构9中的前行星齿轮9c时，前行星齿轮9c一边与前主齿轮7啮合转动，一边在圆弧槽9h内滑动，在滑动过程中会靠上前副齿轮9a，这样就会把前主齿轮7的转动传递给齿轮机构9，再通过蜗杆9e、蜗轮9f的传递最终带动自行车变速装置的连接钢丝10的拉紧，从而产生变速，随之也使得大花盘2上的扭矩减少，大花盘2与主飞轮3之间的相对角度差减少，移动花盘4带动前主齿轮7回移复位，这样骑车人所需要的踏力也就减少了；；反之，当阻力减少时，大花盘2与主飞轮3之间的相对角度差也相应减少，因此移动花盘4也与主飞轮3之间的相对角度也减少，这样就会导致移动花盘4在调节件6的斜槽口6a内、并带动后主齿轮8沿着中轴1轴向向后(靠近主飞轮3)旋转平移，当后主齿轮8向后旋转平移过程中靠上齿轮传动机构9中的后行星齿轮9c时，将通过齿轮机构9的传递最终带动自行车变速装置的连接钢丝10的放松，从而产生变速。

本实用新型作为自行车的一种变速驱动装置，与传统的自行车后轮变速装置通过连接钢丝10相连，共同构成自行车的变速器；该驱动装置可以通过常用的连接方式安装在自行车三角架下部，如利用钢套、塑料套等套接方式；本实用新型所述的弹簧元件5a既可以为压缩弹簧也可以为拉伸弹簧。

Claims (8)

1、一种自行车变速驱动装置，其特征在于：包括一固定安装在自行车中轴(1)上的大花盘(2)，大花盘(2)沿着中轴(1)轴向的内侧依次安装一主飞轮(3)和一移动花盘(4)，主飞轮(3)与大花盘(2)之间有着可以将大花盘(2)的旋转传递给主飞轮(3)的弹性联轴组件(5)，而移动花盘(4)嵌套在一个可以带动其随着大花盘(2)同轴旋转的同时还可以让其沿中轴(1)轴向平移的调节件(6)内，在移动花盘(4)的外侧有着可以随着移动花盘(4)同步运动的一前主齿轮(7)和一后主齿轮(8)，当前或后主齿轮(7)、(8)沿着中轴(1)轴向向前或后旋转平移时，可以通过一齿轮传动机构(9)的传递而带动固定连接在该机构上的自行车变速装置的连接钢丝(10)的拉紧或放松。

2、根据权利要求1所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：所述的调节件(6)包括两个或两个以上的安装在主飞轮(3)轴向上、以中轴(1)为中心的圆弧片(6a)，圆弧片(6a)的外周含有斜槽口(6b)；所述的移动花盘(4)的外缘(4a)可以嵌套在斜槽口(6b)内，且套装在平行于中轴(1)、固定在大花盘(2)上的联接轴(6c)上。

3、根据权利要求1或2所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：所述的齿轮传动机构(9)包括一前副齿轮(9a)和一后副齿轮(9b)，当前或后主齿轮(7)、(8)随着移动花盘(4)轴向向前或后平移时，前或后副齿轮(9a)、(9b)可以与之啮合转动，前副齿轮(9a)、后副齿轮(9b)的轴上分别安装一蜗杆(9e)、(9f)，两个蜗杆(9e)、(9f)共同可以与一个蜗轮(9g)啮合传动，而所述的连接钢丝(10)的一端固定在蜗轮(9g)的盘上。

4、根据权利要求1所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：所述的弹性联轴组件(5)包括有弹簧元件(5a)，弹簧元件(5a)的两端分别固接在大花盘(2)和主飞轮(3)上。

5、根据权利要求1或2所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：在主飞轮(3)平面内、中轴(1)的轴套(1a)上固接一固定齿轮(11)，在主飞轮(3)与固定齿轮(11)之间平面内有一固接在大花盘(2)上的棘爪-棘轮离合器(12)，棘爪-棘轮离合器(12)中有一滚动齿轮(12a)与固定齿轮(11)啮合，棘爪(12b)有一端可以搭接在主飞轮(3)上。

6、根据权利要求2所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：所述的斜槽口(6b)的形状为阶梯状。

7、根据权利要求3所述的自行车变速驱动装置，其特征在于：所述的齿轮传动机构(9)还分别包括一前和后行星齿轮(9c)，它们分别与前、后副齿轮(9a)、(9b)同处在一个平面中，并且它们的旋转中心轴分别嵌套在以主齿轮(7)、(8)中心为园心的两个圆弧槽(9h)内，前或后主齿轮(7)、(8)与前或后行星齿轮(9c)在同一平面内时的园心距等于两者节圆半径之和，且前或后行星齿轮(9c)在园弧槽(9h)内的移动时可以与前或后副齿轮(9a)、(9b)啮合传动。

8、根据权利要求1所述的自行车变速驱动装置.，其特征在于：所述的齿轮传动机构(9)安装在自行车三角架下部。

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