[其他]自行车变速装置

说明书

本实用新型属于自行车的一种变速装置。

目前，国内外自行车上应用的变速装置，常见的有两种型式：一种是变换链条的位置，使其与不同直径的链轮相啮合，以达到变更速比的目的。另一种是把行星齿轮机构作成变速轴（俗名加快轴）安装在自行车的后轴上，来实现变更速比的。

本实用新型的目的是提供一种取代自行车中轴处的链轮和轴承套，直接装在中轴处，使自行车在骑行时，只需将脚踏曲柄反转一定角度（如90°或180°），即可实现两种传动速比（常速、快速）转换的变速装置。

本实用新型由装置座、装置盖、链轮圈、行星轮、太阳轮圈、变速套等部分组成。其特征是链轮圈、行星轮、太阳轮圈、变速套均安装在装置座和装置盖之间。装置座取代自行车中轴的轴套，安装成与车架成为一体，装置盖与脚踏曲柄相连，并随脚踏曲柄同步转动。

链轮圈与自行车的链条啮合，链轮圈的内齿及太阳轮圈的外齿均与行星轮啮合。装置座上安有制动棘爪和定位棘爪伸在变速套和太阳轮圈之间装置盖上安有同步棘爪和变位棘爪从另一侧伸在变速套和太阳轮圈之间。

本实用新型的两种传动速比功能，是由变速套和上述各个棘爪处于不同位置，从而控制太阳轮圈在自行车行进中或是与脚踏曲柄同步转动或不动来完成的。

变速套呈管状，它的外表面均布有偶数（4或2）个凸部，这些凸部形成偶数个凹槽，这些槽深浅相间，每当变速套转动一定角度（如90°或180°），即转过一个槽位，深浅槽的位置互换一次。

常速行驶时，变速套上的浅槽托起装置座上的定位棘爪，使制动棘爪与太阳轮圈的内齿分离，脚踏曲柄转动时，装置盖就带动行星轮轴，同步棘爪随之转动，由于链轮圈上有自行车链条负载，迫使链轮圈、行星轮、太阳轮圈只能随着脚踏曲柄，装置盖一起同步转动。此时，变速套被定位棘爪顶住不动，变位棘爪随装置盖顺转，在变速套表面滑动。

常速行驶中，若需变换为快速行驶，只需将脚踏曲柄反向转动一定角度（90°或180°）后，再继续蹬动脚踏曲柄顺转就实现。脚踏曲柄反转一定角度时，使装置盖上的变位棘爪推动变速套随之转动一定角度，实现浅槽深槽换位，此时，装置座上的定位棘爪滑入深槽，制动棘爪被弹力推开并与太阳轮圈内齿啮合。由于装置座上的制动棘爪，定位棘爪分别锁住太阳轮圈和变速套，使其不能随脚踏曲柄顺转。当脚踏曲柄带动装置盖、行星轮轴顺转时，就迫使行星轮在太阳轮圈表面滚动，于是，链轮圈带动自行车链条加速运动，实现快速行驶。此时，装置盖上的变位棘爪，同步棘爪随装置盖顺向转动的同时，在太阳轮圈、变速套之间滑动。

快速行驶中，若将脚踏曲柄再反向转动一定角度，则装置回复为常速状态，实现又一次转换。

本实用新型的自行车变速装置，优点是：结构紧凑，变速平稳可靠，安装使用方便。

下面结合附图作进一步说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型沿图1A－A剖面的结构示意图

图3为常速行驶中，装置座上的棘爪位置图；

图4为常速行驶中，装置盖上的棘爪位置图；

图5为快速行驶中，装置座上的棘爪位置图；

图6为快速行驶中，装置盖上的棘爪位置图。

其中：1－装置座；2－装置盖；3－链轮圈；4－行星轮；5－行星轮轴；6－太阳轮圈；7－自行车中轴；8－自行车脚踏曲柄；9－变速套；10－滚珠；11－同步棘爪；12－变位棘爪；13－制动棘爪；14－定位棘爪。

参照图1和图2，在加工装置座1和装置盖2的过程中，将滚珠10在装置座1和装置盖2上的滚槽以及行星轮轴5在装置盖2上的轴孔一次冲压成形，然后通过铣、刨、钻加工出安装棘爪11、12、13、14的槽，并将上述棘爪安装在装置座1和装置盖2上的同时，每个棘爪配上相应的钢丝簧；行星轮轴5与装置盖2，采用过盈配合安装。

参照图2、图3和图4，链轮圈3，行星轮4、太阳轮圈5，变速套9及棘爪11、12、13、14均采用3mm左右的钢板冲压成形，然后进行热处理。变速套9表面的凸部可设计加工成2、4、6等偶数个，它们决定变速时脚踏曲柄的反向转动角度，且依次对应为180°、90°、60°等。

最后参照图1和图2将上述部件安装在自行车中轴处，套上链条即可使用，三轮车同样也可采用。