[发明专利]自行车变速器

说明书

本发明是关于自行车变速器，特别是自行车可变直径链轮变速器的发明。

使用自行车变速器是根据做为动力来驱动自行车的人体肌力特性和当时的骑行条件-速度、坡度、路面状况、风向等的变化，或者依据不同的骑行要求-速度比赛、保健锻炼、交通代步等，将自行车的驱动特性转换为适应当时情况的较适宜的条件，达到骑行效能良好的目的。

有一种已经公知的自行车自动可变直径链轮变速器，该变速器能根据骑行者的蹬力大小自动变换传动速比，但这种变速器很难同时适应不同体力素质的骑行者或同一骑行者在不同精神、体力、竞技状态下的不同骑行要求，或者结构复杂、体大笨重、调整困难，不便于生产使用。另有一种1983年4月28日在PCT专利WO83/01422中公布的美国人罗伊斯（Royce·H·）发明的变速器，这种特别适用于自行车的变速器，有一个可变直径链轮，由一个中轴，一个与右曲柄轴台相连固装在该轴上的驱动盘，一个有多条波浪形螺旋凸轮槽的分度盘可以转动地装在该轴上，且对向上述驱动盘，二个扇形链轮滑块和至少二个惰轮滑块夹在上述驱动盘和分度盘之间，构成一个相对固定的可变直径链轮，该链轮滑块、惰轮滑块随着驱动盘和分度盘的相对转动就分别径向接近或远离中轴轴心线，因此改变了可变链轮的有效直径，它结构简单可靠，操作使用方便，但是，这种变速器二盘相夹所占空间大，中轴悬臂较长，波浪形螺旋槽对可变链轮工作时有效直径的确定有失稳定，生产制造难于控制，此外，操作性能也有待于进一步改进和完善。

本发明的任务是，提供一种特别适用于自行车的可变直径链轮变速器，这种变速器结构简单，体积小重量轻，定位简单易行，便于生产制造，此外，操作性能也更加完善、安全可靠。

本发明的解决方案是，采用驱动盘与分度盘相邻接的可变直径链轮结构，也就是：

驱动盘与分度盘是相互邻接的，凸轮从动销穿越上述分度盘、驱动盘，销躯与凸轮槽啮合，销底一端有延伸键与驱动直槽啮合，另一端销头伸出分度盘外侧面挑挂固连链轮滑块或者惰轮滑块，在凸轮槽上有与凸轮从动销的销躯相配的定位圆弧凹陷。

考虑到便于为数众多的普通骑行者即使不经任何训练也能随心所欲地操作变速，可以在分度盘的外圆周上做出制动缺口，在驱动盘的外圆周上做出相对应的变速选位缺口区和高、低速级极限保护挡边。

考虑到变速切换过程即使骑行者误操作也不会引起机件损坏，确保工作可靠骑行安全，可以使对分度盘进行制动控制的执行元件是弹性可退让的。

考虑到链轮滑块能够传递较大的切向工作扭矩，防止链轮滑块轴向翻转从分度盘分离，可以使链轮滑块背面有能穿过对应凸轮槽并接合驱动盘上的导边的锁持装置。

考虑到加强主体构件-驱动盘、分度盘的刚度（除了可以合理选择材料，局部做出加强筋凸外），预防链轮滑块、惰轮滑块过分松动咔嗒作响，可以使凸轮从动销的销底有法兰头贴接驱动盘外侧面，销头有调整锁定螺纹连接装置。

考虑到防止链条从变径链轮上滑脱，可以使凸轮从动销的销头固连一组挡链构件。

由于采用了驱动盘与分度盘相邻接的可变直径链轮结构，使本发明的变速器结构更加紧凑，所占空间明显减少，结构尺寸中直径最大的分度盘轴向远离了自行车车架，避开了变速器自身与相邻车架平叉之间的干涉碰撞，因此，可以相对缩短中轴的悬伸长度;采取在凸轮槽上做出与凸轮从动销的销躯相配的定位圆弧凹陷，简单易行，有利于确保可变直径链轮各组有效直径的精确性与稳定性，可以方便地使本发明的变速器，设计得更加符合人体工程要求的一组组圆形的、椭圆形的可变直径链轮;在分度盘的外圆周上设置制动缺口，在驱动盘的外圆周上做出相对应的变速选位缺口区和高、低速级极限保护挡边的结构措施，使本发明的变速器在执行变速切换的过程中，处于只有一个链轮滑块是与传动链条啮合的，而另一个链轮滑块此时则恰与该传动链条脱开，并且当可变直径链轮变速切换有效直径升到最大或者缩到最小的二个极限点时，对分度盘进行制动控制的执行元件-制动曲拐销即被挡边推出，这种弹性可退让的控制、机械联锁的结构措施，起到了自动选位变速切换和速级极限保护的作用，结构简单，安全可靠，样品研试中被同事誉为“傻瓜变速器”。综上所述，不难看出，本发明的变速器具有简小轻廉，结构新颖，功能完善，符合人体工程要求，趣味性强，易于生产制造和操作使用，有着明显的技术、经济、社会效果和开发前景。

附图描述了本发明的一个实施例。

图1：变速器的正视图。

图2：变速器的后视图。

图3：沿图1变速器的一个链轮滑块、一个惰轮滑块的径向A-A截面展开的剖视图。