[发明专利]通用型多挡位自行车变速器

说明书

技术领域

本发明是一种多档位的自行车变速器，更具体地，是通过两组增速的行星齿轮系 组成的，可以通过拉线或倒踏实现换挡的，用于直驱自行车或是安装在小轮径自行车的中 轴或后轮轴上的变速器。

背景技术

链式传动装置是最为流行的自行车传动装置，其多挡变速优先选用通过在中轴上 具有不同齿数的多只链轮与在后轮上具有不同齿数的多只链轮组合成多级链传动，或是通 过单级的链传动装置与后轮中的变速花鼓组合的方式，目前见到的自行车的车轮直径从6 到26英寸不等，所以必须有与之相应的变速器配合使用。

对于直径在16英寸及以下的小轮自行车，脚踏频率比上驱动轮的旋转频率应在1： 5或更小的比值上，才能满足人体体能输出的最佳工况点，为此常有以下几种做法：

A、加大中轴链轮直径和减小后轴链轮直径的多级链轮传动；

B、单级的链传动与后轮变速花鼓组合的方式；

C、两组串联的链式传动，如（申请号：）US:67692091所述的一款有两个串联链传动装置 的自行车；

D、多级链轮传动和后轮变速花鼓组合的方式。

针对A，为了配合后轮轴和超越离合器的安装，从动链轮组的最小链轮的齿数也在 11左右，要达到1：5的速比，主动轮组的最大链轮的齿数也要在55齿，以3*8变速的通用链条 标准，55齿的链轮直径将在225mm左右，用于对尺寸有严格要求的折叠自行车来说，应用上 受到一定限制；

针对B，目前市场上出现的变速花鼓即内变速器大多是针对较大轮径自行车设计的，当 用于16寸及一下的小轮自行车时，主动链轮较从动链轮仍需较大的比值，主动链轮的尺寸 还是比较大；

针对C，为单一速比，实现多挡变速时，仍需配合其他方式，并且串联方式增加了传动距 离，对长度有要求的自行车有一定的限定；

针对D，会出现对主动链轮、对从动链轮和对变速花鼓的三个变速控制输入，而且许多 组合速比相似，设计重复而不经济，同时增加产品的重量。

还有一种自行车，为了折叠后前、后轮可以并排一起，安装前、后轮的车架为悬臂 结构，如品牌为速立达的几种折叠自行车，受轴向空间的限制，在后轮轴上安装内变速器就 不太现实，但实现变速仍有一些办法：

A、如（申请号：）CN2012800238451的变速单元加多级链条传动的方式；

B、如（申请号：）CN2013207689001所述的采用中轴变速机构的方法。

针对A，此变速单元仍需配合多级链条传动的方式使用，才能得到较多的挡位控 制，由于后轮和从动链轮位于车架的两侧，在安装了多级从动链轮后，虽不影响前、后轮的 并排折叠的效果，但在车轮轴向上仍有一定的延长尺寸；

针对B，相对于普通变速自行车的挡位数，方式B的挡位数较少。

还有一种自行车，如（申请号：）CN2010205345157一种无链前驱式自行车和（申请 号：）CN2013200595323前驱动后转向躺式三轮车，由于其曲柄安装在驱动轮上，脚踏力矩直 接作用车轮的轴上，因此我们常叫这类的自行车为直驱自行车，针对于这种自行车，目前已 知实现其变速的技术有（申请号：）CN2012101662931等，但相对于普通变速自行车的挡位数 来说，仍然很少。

总结以上自行车和实现多挡变速时的不足或问题，本发明找出了一种适用范围更 广，可以同时满足上述几种自行车要求的变速器。

该发明是一种速比在1：1~1：4.587或更小比值的，通过对部分零件的少许改动，就 可用于直驱自行车、或小轮径自行车的中轴变速和后轴内变速。

目前，自行车的设计，对控制车身重量和简化结构上已经达到了极至，为了迎合新 一代自行车的设计，本发明将变速转把的换挡机构设计在了变速器的内部，即通过倒踏就 可以实现换挡；但出于对自行车市场消费惯性的考虑，本变速器保留了拉线控制换挡的功 能。

另外，公开号为：WO2015092534A1，名称为：VELOCIPEDEGEARBOXWITHTWOOR MORETRANSMISSIONRATIOS的发明，是用于自行车后轴或直驱自行车的变速器，但是没出 现作为中轴变速的实例，在设计时，本专利考虑到初期的投入成本，在用于直驱自行车、后 轮轴或中轴的不同实例时，都设计了相同的传动系统，其零件相统一、可互换，减少了总的 零件样数，这是前述专利没有考虑到的。

发明内容