[发明专利]人力圆周双向驱动齿轮变速器

说明书

用人力驱动的机器有许多种，如自行车、三轮车、独轮车、残疾车、助力车、船只、飞机、游戏机、水泵等，应用最多的是自行车。

自行车自发明以来，都是用脚踏朝前一个方向驱动的，向后踏是空轮，不能驱动自行车前进。后来有了用大腿轮盘上的链条，上下各带一个后轴上的前驱飞轮，通过一个回转轮，完成圆周双向驱动变速的三轮车。该车空车快，重车驱动性能好。但该方法在自行车上不易安装，其本身也只能由大腿轮盘带动后轴传动，使它在别的车型或机器上的应用受到了限制。

自行车内变速是应用齿轮周转轮系实现的，结构紧凑，但变速范围小。

现在应用最多的是自行车外变速，变速范围大，使自行车在各种道路条件下的驱动性能得到了改善。

自行车内变速、外变速，它们共同的缺点是在用力驱动时不能变速。因为它们在变速时要移动棘轮机构的部件及链条与链轮的位置，如不注意在用力驱动时强行变速，易损坏变速机构。而上下坡重载时，路面情况变化时，起动加速时，都要用力驱动并及时变速，才能最大限度地利用惯力，得到最佳的驱动力，以达到省力、快速、稳定的目的。

本发明就是要解决以往人力驱动机器存在的不足，改变了圆周双向驱动的方法，创造了圆周双向驱动齿轮变速器。

该变速器是将两个带轴承孔、径向中空、有轴台面或轴碗的圆型支架或弓型圆支架，内用支架支杆和罗母联接，形成一个或两个空腔；外与左右两个有轴碗的固定台紧固联接，固定台与外壳、支架或直接与车叉架紧固联接，成为一个固定的齿轮变速、变向传动的支架；在同一轴心上，利用支架中空、外轴台面、支架空腔、轴碗和轴承孔的多层空间，安装驱动轴、内齿外齿主动轮，星轮轴、星轮、内齿外齿输出轮、轮盘输出轴、侧盖、轴皮、圆锥齿轮和圆锥齿轮输出轴等部件，应用在同一个齿轮轴上啮合的内齿轮、外齿轮的转动方向相反的原理，在内齿轮、外齿轮及与它们配合的轴上安装两套(以上)，同向输出的棘轮机构，由轴皮、轮盘输出轴、圆锥齿轮输出轴变向输出，来完成圆周双向驱动变速功能。

本发明有以下特点：

1、具有双向驱动和一档两速，向前驱动一个速比，向后驱动一个速比的功能。变速时，不用移动棘轮机构的部件或链条与链轮的位置，结实耐用。

2、采用定轴轮条，制做工艺简单。驱动和输出都在一个支架上，结构紧凑。

3、应用范围广泛。安装在车辆上可使自行车、三轮车、残废车、助力车、独轮车等的前轮、中轴或后轮单独或同时在一辆车上双向驱动。可以在重载上下坡、起动加速。路面风向变化时及时变速，提高了车辆在各种条件下的驱动性能，特别是提高了自行车的越野、爬山的性能。而且还有自锁功能，在重载上坡停留时，车轮不倒转。把它和现有的变速机构结合使用，在不改变车辆结构的情况下，即可得到双向驱动，又可得到双倍的速比。

应用在船只、水泵、飞机上，可以用圆锥齿轮输出轴上的联轴器所联接的轴，直接驱动螺旋桨或叶轮。减轻了驱动机器的重量，提高了驱动效率。

下面根据附图，对本发明分几种做具体说明。

(一)轴皮输出的人力圆周双向驱动齿轮变速器。

它分两种：

1、被动齿轮变向驱动变速器

见图一、剖视图。左右两个带轴承孔、径向中空、有轴台面的圆型支架(1)和两个有轴碗的固定台(2)用罗纹联接。根据受力方向，左侧左旋扣，右侧右旋扣，以在驱动受力时不松扣。固定台与车叉架紧固联接。驱动轴(3)从圆型支架中穿过，由固定台的轴碗通过滚珠、轴档支承。两个圆型支架内用支架支杆和罗母(4)联接，形成一个空腔。空腔内是与驱动轴固定联接的外齿主动轮(5)，外齿主动轮上啮合着三个(以上)星轮轴(6)，星轮轴的两端穿过圆型支架的轴承孔，固定联接两个星轮(7)。由于轴径细，可采用锥度紧固或轴头凸台、星轮凹槽的联接方式，即保证它们的同心度，又保证它们固定不变位。左星轮与内齿输出轮(8)啮合。内齿输出轮与轴及左侧盖(9)组成一个棘轮机构(10)，轴皮(11)输出。为了限制内齿输出轮的轴向窜动，加一个固定档圈(12)在左侧盖上。右星轮与外齿输出轮(13)啮合。外齿输出轮与右侧盖(14)组成一个棘轮机构，轴皮输出。侧盖与轴皮用罗纹联接，根据受力方向，左侧左旋扣，右侧右旋扣。左、右侧盖的轴碗，通过滚珠、轴档支承轴皮在固定台上旋转。