[发明专利]一种自行车齿轮变速器以及使用该齿轮变速器的自行车

说明书

本发明公开了一种自行车齿轮变速器以及使用该齿轮变速器的自行车，齿轮变速器包括变速控制器、变速装置和变速齿轮组，所述变速控制器包括控制盒、漆包线、钢丝和指拨杆，所述钢丝一端经控制盒与指拨杆相连，另一端连接至变速装置；所述变速装置包括中空固定杆、保护壳和弹簧，所述弹簧设置在保护壳内，所述保护壳套接在中空固定杆一端；所述变速齿轮组包括外齿圈组、行星齿轮组和太阳轮组，所述钢丝穿过中空固定杆和保护壳与行星齿轮组相连，所述行星齿轮组与外齿圈组和太阳轮组相配合构成所述变速齿轮组。本发明自行车齿轮变速器结构简单，制造成本低，应用于自行车上可使自行车在实现变速的同时，减少自行车长度，降低了自行车的生产成本。

技术领域

本发明涉及自行车变速器领域，具体涉及一种自行车齿轮变速器以及使用该齿轮变速器的自行车。

背景技术

自行车作为绿色生活的代表，在我们生活中始终扮演着重要角色。中国是自行车生产大国，2019年中国脚踏自行车产量达2890.9万辆，但自行车变速器却还始终主要依赖进口，限制了国内自行车企业的发展。现有自行车大都采用链条传动机构，力通过脚踏板由链条传导到后轮，变速自行车还可以通过链条与不同前后齿轮盘的组合实现变速。这种传动方式结构复杂，生产要求较高，同时决定了自行车踏板必须位于前后轮之间的位置并与后轮连接，限制了自行车长度的减小与前轮作为驱动轮的形式。随着城镇化和社会经济的发展，各城镇地区人口不断增加，消费者对产品的多样化需求持续增加，体型更为小巧，结构更新颖的自行车显示出愈发明显的优势。现在虽然已经出现可以实现轴内变速的自行车变速器，但是都只能由带电力设备的自行车装配，结构复杂成本高昂。

发明内容

本发明的第一个目的是为了解决传统自行车变速器结构复杂，成本高的问题，提供一种自行车齿轮变速器。

为了实现本发明的第一个目的,采用如下技术方案：

一种自行车齿轮变速器，包括变速控制器、变速装置和变速齿轮组，所述变速控制器包括控制盒、漆包线及其内部的钢丝和指拨杆，所述钢丝一端经控制盒与指拨杆相连，另一端连接至变速装置；所述变速装置包括中空固定杆、保护壳和弹簧，所述弹簧设置在保护壳内，所述保护壳套接在中空固定杆一端；所述变速齿轮组包括外齿圈组、行星齿轮组和太阳轮组，所述钢丝穿过中空固定杆和保护壳与行星齿轮组相连，所述行星齿轮组设置在外齿圈组和太阳轮组之间，与外齿圈组和太阳轮组相配合构成所述变速齿轮组。

所述外齿圈组包括外壳和中心转轴，所述外壳内圈由右向左依次为大外齿圈、大圆环柱、中外齿圈、小圆环柱和小外齿圈；所述太阳轮组为中空结构，所述中心转轴穿过所述太阳轮组与自行车脚踏板相连，所述太阳轮组包括辐条连接圆柱和由右向左依次设置在辐条连接圆柱上的小太阳齿轮、小太阳圆柱、中太阳齿轮、大太阳圆柱和大太阳齿轮，所述辐条连接圆柱与自行车前轮轮胎相连；所述行星齿轮组设置在外齿圈组与太阳轮组之间，所述行星齿轮组包括固定圆柱和由右向左依次设置在固定圆柱上的大行星齿轮、大行星圆柱、中行星齿轮、中行星圆柱、小行星齿轮和小行星圆柱，所述固定圆柱与穿过保护壳的钢丝相连。

所述固定圆柱内设有一个直径略大于中空固定杆的空腔，该空腔与中空固定杆配合，使所述行星齿轮组能够在钢丝的作用下沿中空固定杆进行横向位移。

所述保护壳为杯型结构，其内径略大于行星齿轮组中小行星圆柱的外直径，所述行星齿轮组移动过程中，保护壳位置始终不变，所述变速齿轮组传动比最小即行星齿轮组中小行星齿轮处于啮合状态时，保护壳刚好与小行星齿轮接触。

所述弹簧的内直径略大于行星齿轮组中固定圆柱的直径，所述变速齿轮组传动比最大时弹簧的压缩量最小；所述变速齿轮组传动比最小时弹簧的压缩量最大，此时弹簧长度与固定圆柱等高。

所述变速齿轮组共有三种变速组合，分别是：大外齿圈、大行星齿轮与小太阳齿轮的高传动比组合；中外齿圈、中行星齿轮与中太阳齿轮的中传动比组合；小外齿圈、小行星齿轮与大太阳齿轮的低传动比组合。