[发明专利]自行车爪式离合变速链轮

说明书

自行车爪式离合变速链轮是一种能轻易改变车轮与曲柄转动速度比的自行车链轮。

目前，国内外已有很多种不同原理结构的自行车变速器，它们各有各自的优缺点，其中利用行星变速原理设计的变速链轮对于现有自行车结构变动较少，易于改装于普通自行车全链罩内，不影响原车的美观大方。但是国内已公告的变速链轮专利申请，如公告号为CN2104822、CN2103509、CN2088516、CN2071162、CN2062709、CN87214967的变速链轮，变速采用棘轮离合或者变速套花键离合（属一种齿轮离合）的方式，不是变速操作性不佳（反转曲柄变速，不想变速时不小心反转曲柄却也变速了），就是轮毂尺寸太小难以安装滚动轴承，降低了机构传动效率，而且只能达到二级变速。大量的变速车实践证明，高、中、低三级变速是最常用的，级数更多时增加的效果很微弱，而二级变速就显然不如三级的实用和受欢迎。目前国外自行车变速链轮，虽然达到三级变速，但结构太复杂，并且由于空间限制，轮毂处也难以安装滚动轴承，如日本专利公告号为平3-46355的自行车变速链轮，具有多组行星轮系，零件尺寸单薄，无滚动轴承，显然制造安装较困难，机构传动效率和使用寿命欠佳。

本发明创造的目的是：提供一种爪式离合的自行车变速链轮，它具有优越的变速性能，达到2～3级变速，机构传动效率高、制造安装较容易、使用寿命长、各齿轮结构尺寸适用于一般的工程硬塑料来制造，对现有自行车变动少，并可方便地取代一般链轮而改装于现有自行车（包括普通型、载重型和其它型）的全链罩内。

自行车爪式离合变速链轮的具体结构由以下二个实施例及其附图给出。图1、8分别为三级、二级变速的实施例局部视图，图1、2、3、4、7、8的比例为1∶1，图5的比例为1∶2，图6的比例为1∶3。下面结合附图予以具体说明。

由图1可见，本实施例属于一种传动型式通称为NGW型的常用行星齿轮传动机构，内齿轮[8]和行星架[34]均位于太阳轮[30]和曲柄[2]之间。离合爪[24]位于图1所示的位置时，变速轮处于高速级。当固定于中轴[35]的曲柄[2]同与其固定连接的曲柄轮[1]转动时，通过离合爪[21]，行星架[34]、[16]随着转动，行星轮轴[18]上的行星轮[20]也随着绕太阳轮[30]公转和自转;在行星轮[20]的带动下，链轮[13]和通过活动卡[12]与其相结合的内齿轮[8]一起转动，其转速高于行星架[34]或曲柄[2]的转速。此刻，太阳轮[30]被离合爪[24]以及支撑离合爪[24]的、固定于车架中接头[26]上的左、右支座[25]、[28]，所共同结合固定不能转动。由于太阳轮[30]外端面有一环槽[33]所以，位于环槽[33]内的离合爪[21]的回转，不会带动太阳轮[30]转动。

当离合爪[24]左移一定距离而又不脱离太阳轮[30]，离合爪[21]在弹力的作用下跟着左移离开曲柄轮[1]时，本实施例处于低速级。此刻的太阳轮[30]仍由离合爪[24]固定不能转动。只要曲柄轮[1]转过一定角度，离合爪[6]和右端原处于内齿轮缺口[11]的活动卡[12]，就会在位于推板[7]右边的弹簧[5]的作用力下，分别被推板[7]推进曲柄轮[1]轮辐孔和行星架缺口[14]，改为直接带动内齿轮[8]转动，内齿轮[8]就使行星轮[20]绕太阳轮[30]旋转而使行星架[16]转动，于是通过活动卡[12]与行星架[16]结合的链轮[13]也就随着转动，其转速低于曲柄轮[1]转速。如图1和图2所示，为使受力均匀而爪数至少为2只的、离合爪[21]和离合爪架[22]固定于一体构成的一个离合爪盘，位于太阳轮[30]外端面的环槽[33]内。由表示处于低、中速级时的该爪盘位置的图2可见，该爪盘总是受到位于两个爪之间的弹簧[36]的指向环槽[33]底面的作用力。又如图1所示，链轮[13]和内齿轮[8]上均制有装滚珠[10]的环槽，链轮[13]可以通过滚珠[10]在内齿轮[8]上滚动并保持轴向相对位置不变，从而减少了磨损。