[其他]轴变速器特别用于自行车的变速器

说明书

本发明是关于轴变速器，特别是用于自行车的棘轮棘爪变速装置。

已有的轴变速装置，特别是用于自行车的变速装置，尽管结构形式上有所不同，但其主要原理都是采用行星齿轮机构的内变速和采用多齿片与双层链结构的链轮通过四杆机构控制达到变速目的两类形式。

常用的内变速自行车采用内三飞变速后轴，有快、中、慢速三档，变速动作是通过控制手控三级定位变速装置（前、中、后三档）来实现的。

外变速自行车采用多齿轮片的外五飞与双层结构的双链轮，通过控制手控无级定位变速装置达到改变传动比速的作用。

当链条从一飞轮片转移到另一飞轮片并与齿轮啮合时，要求扳动变速手柄需逐渐用力，切忌用力过猛，需待链条与齿轮完全啮合后，方可用力快速行驶。容易造成链条不能在链轮与飞轮之间保持在直线位置，出现跳链、链条轧住现象等啮合不良的现象。

内三速后轴还常产生各档打滑、波动，换档感觉迟滞，轴壳转动不灵，踏脚拖拉、吊滞等现象。

上述装置变速结构原理复杂，转动零件较多，变速的操纵不便，容易损坏，不能承受重载，维修保养工作量大，成本高。（《自行车科技》1980、№    5    P    13－21，全国自行车工业科技情报站出版）

联邦德国的萨克斯（Sachs）公司把二档的内变速和五档的外变速组合成一套十速变速装置，并把它用于赛车或运动车上。（联邦德国《自行车市场》1980、№1），其结构复杂，成本高。

专利文献CN    GG    85202575公开了一种“双千斤飞轮及采用飞轮变速的自行车”（实用新型专利公报Vo    12    №    17    P10）。

CN    GK    85104296公开了一种“套轴双人踏自行车”（发明专利公报Vo    12    №5    P21）。

CN    GK    85105841公开了一种“自行车变速器”（发明专利公报Vo    12    №9    P19）。

上述发明均存在结构复杂，不能承受重载等缺点。

本发明的目的是提供一种变速原理简单，结构牢靠，能承受重载，容易操作的轴变速装置，尤其是用于自行车（包括三轮车）的棘轮棘爪变速装置，成本低，适于新旧车辆。

本发明的原理是：在驱动轴与被带动轴上采用两套传动比不同的传动部件，驱动轴上有高速驱动轮和低速驱动轮。被带动轴上有高速飞轮和低速飞轮，飞轮均设棘轮棘瓜机构。高速驱动轮与高速飞轮之间以及低速驱动轮与低速飞轮之间各有独立的传动带，变速控制操纵系统与飞轮的棘瓜相接，通过对高速飞轮棘瓜工作状态的控制，达到变速的目的。

驱动轮可采用链轮，传动带采用链条，用于自行车的链轮可分别固定在中轴上，飞轮固定在后轴上。低速链轮和高速链轮最好分别固定在中轴的左、右曲柄上，低速飞轮和高速飞轮分别装在后轴（即被带动轴）身的左、右端。

变速控制操纵系统与高速飞轮的棘瓜控制臂相接，通过对高速飞轮棘瓜的工作状态即啮合或脱离啮合进行控制。当高速飞轮的棘瓜与高速飞轮的棘轮啮合时，高速飞轮被带动，即被动轴处于高速状态，这时，低速飞轮空转。当高速飞轮的棘瓜与高速飞轮的棘轮脱离啮合时，高速飞轮空转，低速飞轮被带动，即被动轴处于低速状态，由此达到变速的目的。一般采用双棘爪机构。

变速控制操纵系统包括控制部分和操纵部分。其中控制部分包括棘爪控制杆、棘爪控制杆弹簧、控制转盘和固定圈。棘爪控制杆与高速飞轮的棘爪控制臂相连，以控制该棘爪的工作状态。当由高速变为低速时，棘爪控制杆弹簧利用其弹力将棘爪脱离开高速工作状态，恢复原低速状态。控制转盘分内圈和外圈，内圈固定在高速飞轮上，其作用是保证控制转盘在高速飞轮上有确定的位置，以便控制准确、可靠。当工作状态转换结束，就利用此内圈与固定圈之间的摩擦力使其随高速飞轮同步转动，使高速飞轮的棘爪保持已确定的工作状态。为此内圈和外圈均开凹槽，凹槽位于棘爪控制杆处，保证棘爪受控制转盘的控制。外圈上有挡块，一般挡块有两块（相隔90°），也可以四块（相隔90°）。在变速转换过程中挡块转过90°或270°。固定圈固定在高速飞轮上，固定圈上有突轮，通常控制转盘外圈的挡块为两块时，突轮为一个；若控制转盘外圈有四块挡块，则突轮为两个。固定圈的主要作用是保证控制转盘转过一定的角度，以便改变高速飞轮的工作状态，另外，也对控制转盘起保护作用。

低速飞轮可采用齿数适当的普通飞轮。