CN2410229Y - 二档自动变速自行车 - Google Patents

Abstract

实用新型二档自动变速自行车有车轮、车架、把手、脚踏链传动,以及有加长中轴(1)、主动盘(3)、被动盘(5)、弹力顶块(10)单向嵌卡的壳座(13)、棘爪盘(18)单向嵌卡的太阳齿轮(20)、行星齿轮(22)、和具有内齿圈的外壳(23)等构成。正常行驶时,脚踏曲柄(2)经主动盘、顶块、壳座带动主动链轮(15)骑行;遇负荷时,自动经棘爪盘、行星齿轮变速带动主动链轮降速骑行。该车运行可靠、结构紧凑、变速自如,为全封闭结构,提高了自行车实用功能。

Description

二档自动变速自行车

本实用新型属于自行车，是一种带有二档自动变速装置的自行车。

现有自行车通常不装有变速机构，但在实际使用时，因负荷变化的需要(例载重或上坡)，或因运动加速需要，或因消费档次提高的需要等原因，在一些自行车上装有变速装置。近年市售常见的变速装置，是多链轮盘式结构，在自行车后轮轴上装了多链轮盘后，通过拨动链条位置来选择配用多链轮盘上的某一链轮，从而达到变速目的。但是这种多链轮盘上的链轮大部分为非标准轮齿，使用中链条和链轮齿磨损均较快，并且拨链机构经常失控或失灵，造成变速困难，再者这种变速装置均为开式结构，容易锈蚀。

针对上述多链轮盘式装置在自行车上应用存在的不足，为提高自行车这种绿色交通工具的使用性能，从实际生活需要出发，研制一种具有二个档位的自行车，并在行进使用中，能根据实际负荷变化自动切换档位的、全封闭变速的二档自动变速自行车是本实用新型的设计任务。

本实用新型的主要结构是由车轮、车架、把手，以及固联在中轴上的主动链轮通过链条与后轮被动链轮联接等构成，特点是加长的中轴一侧依次固装有踏脚曲柄和主动盘，及套装有被动盘，主动盘上设有扇状主动块，主动块上有呈丁字配置的空腔及侧槽，弹力顶块及其侧向突起可以在该空腔和侧槽内滑移，弹力顶块的顶端为楔状，可以与壳座内圈的单向凹槽嵌卡，壳座外周上固联有主动链轮和行星轴，另外被动盘的一侧上有扇状被动块，被动块上有侧突边，通常情况下主动块里的弹力顶块侧突起可以顶推被动块的侧突边。被动盘的另一侧上固装有棘爪盘，棘爪盘上装有活动弹力棘爪，棘爪爪端与太阳齿轮内圈上的单向棘齿配卡，太阳齿轮的外齿周和外壳内齿圈之间配置有行星齿轮，行星齿轮套装在行星轴上，外壳固装在机架上。

采用上述结构的自行车将具有二档自动变速功能，具体可从下述工作原理体现：若在正常荷载下(例平路上)以常速行驶时，通过踏脚曲柄带动中轴和固装其上的主动盘一起转动，同时因主动盘上主动块内的弹力顶块的楔状顶端的嵌卡作用，使壳座和主动链轮也一起同步转动，从而通过链条带动后轮正常行驶。此时需要说明，由于主动盘上主动块内的弹力顶块侧向突起，顶推被动块的侧突边，使被动块、被动盘及棘爪盘也一起同向同步转动，同时由于行星轴是随固联的壳座一起转动的，使套装在行星轴上的行星齿轮强制运动，因为外壳固装在机架上相对静止，行星齿轮即沿着外壳的内齿圈逆方向滚动，进而行星齿轮拨转太阳齿轮(其转动方向与棘爪盘相同)，由于行星轮系传动产生的转速差，使沿同轴心转动的太阳齿轮转速大于棘爪盘转速，造成棘爪盘上的棘爪端部在太阳齿轮内圈棘齿外表滑移，不再具有传动功能。如果自行车负荷加大(例上坡时)，需要节省人力降速行驶，此时只要骑车人先适当加大脚踏力量，使主动盘上的顶块楔状顶端克服嵌卡磨擦力，从壳座内圈的凹槽里脱出，具体表现为弹力顶块(连同侧向突起)后退，在主动盘继续回转中，顶块的侧向突起退缩至被动块侧突边的下方并被侧突边压卡，进而顶推被动块一起回转(此时顶块本身不再弹出，其顶端只能沿壳座内圈的内周转动)，使被动盘、棘爪盘也一起同向同步转动，并通过棘爪推动单向棘齿，使太阳齿轮同时转动，由于行星齿轮被太阳齿轮强行拨转、并使行星齿轮顺沿外壳内齿圈滚动，从而行星轴沿太阳齿轮外周同向绕转的转速远低于太阳齿轮转速，也即与行星轴固联的壳座和主动链轮获得低速回转效果，再通过链条带动自行车后轮低速行驶。反之，若自行车需要从降速状态变换成常速状态，只要减少脚踏力量，(若稍作逆转动作则效果更好)，主动块上的顶块侧向突起就能从被动块的侧突边下滑脱，稍后顶块在弹力作用下，即重新使顶块楔状顶端嵌入壳座内圈凹槽内，回复到前述常速行驶状态。

从上述原理叙述中显见本实用新型的意义在于：可以在自行车行进中自动切换二档变速；全套变速机构装于自行车中轴一端，靠壳座及外壳完全包容，实现全封闭状态，避免了雨水锈蚀和外界污染；另外还隐含有以下积极意义，该自行车可以适当加大主动链轮，使正常状态骑行时，在增力不多的情况下，获得比常规自行车稍高的车速，一旦遇到上坡阻力时，即自动转换成低速行驶，从提高实用意义出发，是常规自行车无法比拟的。

以下结合附图详述实施方式。

图1是本实用新型中轴一端安装的变速装置全剖示意图。

图2是图1中C-C剖面示意图。

图3是图1中A-A剖面示意图。

图4是图1中B-B剖面示意图。

从图1可见本实用新型的变速装置，是装在具有车轮、车架、把手等常规车型自行车的加长中轴(1)的一端，踏脚曲柄(2)和主动盘(3)通过圆销(4)固装在中轴(1)上，中轴(1)还套装有被动盘(5)。主动盘(3)和被动盘(5)上分别联有扇状主动块(6)和被动块(7)(参见图3)。主动块(6)上有呈丁字配置的空腔(8)及侧槽(9)，弹力顶块(10)及其侧突起(11)可以分别在空腔(8)及侧槽(9)内滑移，顶块(10)的楔状顶端(12)可与壳座(13)内圈的单向凹槽(14)嵌卡，壳座(13)外周焊接固定有主动链轮(15)和行星轴(16)。被动块(7)上有侧突边(17)，通常情况下顶块(10)的侧突起(11)可以抵触并顶推侧突边(17)。被动盘(5)的另一侧上还有靠平键固联的棘爪盘(18)(参见图4)，其上装有的弹力棘爪(19)爪端与太阳齿轮(20)的内圈单向棘齿(21)配卡，行星齿轮(22)夹装在太阳齿轮(20)外齿周和外壳(23)的内齿圈之间，行星齿轮(22)套装在行星轴(16)上，外壳(23)固装在自行车架上。

另外，可以在踏脚曲柄(2)上，设置能顶推壳座(13)处行星轴(16)头的、直接驱动主动链轮(15)运转的活动档头，参见图1、图2中所示的板式档头(24)装在曲柄(2)特设的滑槽(25)里，档头(24)上设有的长槽(26)可沿固装在滑槽(25)里的短销(27)滑移，在板式档头(24)与滑槽(25)壁之间夹装有弹性钢片(28)，钢片(28)靠穿进的短销(27)定位，钢片(28)上下端分别外翘。如果板式档头(24)下移至底端时，档头(24)的外凸头(29)可以贴靠在壳座(13)外周上，同时钢片(28)上端外翘边贴压档头(24)的上端定位，继续踏转曲柄(2)，即可使档头(24)的外凸头(29)接触并顶推外露的行星轴(16)头部，使行星轴(16)及主动链轮(15)一起随曲柄运转，实现曲柄(2)直接驱动自行车前进。具有这种直接驱动方式，可以满足一部分人需要临时避用变速装置直接高速骑行的愿望(包括平路和上坡行驶)，该状态下的变速装置里相关另件间处于逆向滑转。如果需要恢复自动变速状态，只须拉动档头(24)拉手(30)，将档头(24)提升至图2所示的滑槽(25)的上端处，并靠钢片(28)下端外翘边贴压档头(24)的下端定位，就可保证外凸头(29)不会自行滑落，并脱离与行星轴(16)头部的接触。

显而易见，该车的变速结构，同样可以适用于三轮车、助动车和摩托车。

Claims (2)

1、二档自动变速自行车主要由车轮、车架、把手、以及固联在中轴上的主动链轮通过链条联接后轮被动链轮构成，其特征是加长的中轴(1)一侧依次固装有踏脚曲柄(2)和主动盘(3)、以及套装有被动盘(5)，主动盘(3)和被动盘(5)上分别联有主动块(6)和被动块(7)、主动块(6)上有呈丁字配置的空腔(8)及侧槽(9)，弹力顶块(10)及其侧突起(11)可以分别在空腔(8)及侧槽(9)内滑移，顶块(10)的楔状顶端(12)可与壳座(13)内圈的凹槽(14)单向嵌卡，壳座(13)外周固装有主动链轮(15)和行星轴(16)，另外被动块(7)上有侧突边(17)，侧突起(11)通常可以顶推侧突边(17)，被动盘(5)的另一侧固联有棘爪盘(18)，其上的弹力棘爪(19)爪端与太阳齿轮(20)的内圈单向棘齿(21)配卡，行星齿轮(22)夹装在太阳齿轮(20)外齿周和外壳(23)的内齿圈之间，行星齿轮(22)套装在行星轴(16)上，外壳(23)固装自行车架上。

2、根据权利要求1所述的二档自动变速自行车，其特征在于具有外凸头(29)和拉手(30)的板式档头(24)装在踏脚曲柄(2)的滑槽(25)里，档头(24)上有长槽(26)可沿固装在滑槽(25)里的短销(27)滑移，并在档头(24)与滑槽(25)壁之间夹装有弹性钢片(28)，钢片(28)靠穿进的短销(27)定位，钢片(28)上、下端分别外翘，可以贴压档头(24)上端定位或贴压档头(24)下端定位。

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