[发明专利]人力自行车转差变速装置

说明书

本发明涉及一种人力自行车转差变速装置适用于自行车和人力多轮车的变速。

自行车是一种极为普及的交通和体育工具，然而大多不能变速，难以适应公路面坡度变化的需要，使用范围受到限制。由于自行车要求结构简单、重量轻、耐用、使用可靠、价格低廉的特点，因此，在变速机构方面自今还未达到上述要求。现有的变速装置有如下两种类型。

行星齿轮变速，行星齿轮安装在扩大直径的花盘内。该机构受自行车自身特点的限制，耐用及可靠性都较差，难以普及。

链条横移变速，是目前国内、外通用的型式。如意大利马雷公司的发明人马尔基诺在我国申请的“自行车齿轮的后变速传动机构”，申请日：88年7月23日，公开号CN103·392A。是在继法国专利FR-575·191变速机构原理的基础之上，改柱形弹簧为椎形弹簧，增大横移行程，可改三速为七速，该机构的共同特征为横移摇臂上装有供链条用的两个小空转轮。这种机构的最大缺点是该摇臂受力差，链条对两空转轮包角小，空转轮转速高，变速时链条爬挂不同直径链轮，对链条，特别是两空转轮极易受损。这种车售价高，难以取代承受力强、耐用的普通自行车。

本发明的目的是提供一种供自行车和人力多轮车用的转差变速装置。其特点是以自行车传统传动构件为基础，具有结构简单、承受力强、耐用、使用方便可靠，容易制造和价格低廉的优点。由于结构简单和承受力强，可以用于人力多轮车，特别是人力合力车（三轮或四轮）。合力车即乘员皆可通过带有多对往复推柄或园周曲柄的传动装置合力推动，增强了动力，又能变速，能以适应有坡度的公路行驶。它不消耗能源，不污染，并可健身，价格低廉（相当于二至三辆自行车价格），因此，将可以和自行车一样进入千家万户，可作为一种新型与小汽车相当的交通车。

本发明的特征，是应用自行车传统用的一组飞轮装置和相应的链条及不同直径的前链轮组成不同速比。相应的外套内芯子上装有可控千斤及非控千斤，并设有控制千斤与外套脱扣的控制装置。当前链轮组以同速转动时，通过链条使各外套获得不同速比。对应外套内各千斤都不受控制时，将是最高速比外套与芯子上的千斤扣合，带动芯子及后轮转动。当高速比外套内千斤受控扣合端埋入芯子外园内后，芯子转速降至次低速比外套同步，相应的千斤与该外套扣合。由此逐级控制而获得不同速比。最低速比外套内千斤则勿需控制。

本发明的唯一缺点是不适于增设过多的速比。每增加一级速比就需增加一套飞轮、链条及前轮，经计算增重约0.75kg。三速车将增重1.5kg。通常三速车已足能满足一般公路面坡度变化的需要。四速车增重2.25kg，按自行车自重要求16kg相比，增重比例很小。针对变速车在材料质量及结构上改进，减重是可能的。因此，这唯一缺点不构成重要问题。

本发明的优点甚多，除前述外，由于采用了传统传动构件，制造成本低。其结构特点还可将飞轮组分别安装在后轴左、右花盘上。如将普通自行右边的飞轮改为低速比，左边花盘另置一至二套带可控千斤的高速比飞轮，就可极易地改制成承受力强，耐用的双速或三速自行车。

本发明的转差变速原理很适用于机械动力传动专用齿轮变速箱。传统的多速比齿轮变速箱，依靠多组齿轮推挂，齿轮间轴向间距大，增大了体积。由本发明转差变速原理构成的变速箱，速比多，体积小。本发明人力自行车转差变速装置通过下文参照附图说明。图面说明如下：

图1是按图2A-A方向对称半剖的侧视图;

图2是自行车后轴轴向视图;

图3是芯子的透视图;

图4是可控千斤的透视图。

不构成本发明机构的自行车原构件，用虚线表示或不作标记。

本发明的实施方案表示于图1，图中可以作成整体的芯子连接在后轴花盘5上。芯子3装有可控千斤2及非控千斤2′。可控千斤2有控制臂2a（参看图4）及支轴2b。芯子3（参看图3）有安放所有千斤支臂2b的通轴槽3a，与可控千斤控制臂2a对应的槽底外，有通芯子3内园的孔3b，千斤槽底有固定千斤簧的孔3d，不带控制臂的非控千斤2′除无控制臂外，其它外形特征与可控千斤2全同，它安装在带内螺纹3e的一端。非控千斤2′可沿用传统千斤，但在整体芯子3上不便于加工千斤槽。轴槽3a及千斤支轴2b可移到后端位置，可控千斤2的控制臂2a与扣合端相对于支轴2b能起杠杆作用即可，视加工与使用性而定。

芯子3上由平挡6、丝挡6′和中挡6″经滚珠4支承的一组外套1属传统件组合方式。