[实用新型]正反蹬自行车中轴变速装置

说明书

本实用新型涉及一种正反蹬自行车中轴变速装置。它适用于人力驱动的自行车，使用它正反蹬踏都能使自行车前行，而且在蹬踏转速相同的条件下，正向蹬踏时的前进速度与反向蹬踏时的前进速度不一样。本实用新型也可用于人力三轮车上。

目前国内外使用的自行车中轴变速装置都是正向蹬踏，当反向蹬踏时不能驱动自行车前行。

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种由中轴、正反行棘轮偶和齿轮组成的正反蹬踏均可使自行车前行的自行车中轴变速装置。本实用新型结构紧凑，传动效率高，所占空间小，安装方便。由于正蹬反蹬踏自行车均前行，从而可变换骑行姿势，并且在蹬踏转速相同的条件下使中轴链轮输出两种前行转速。如果将该装置安装到多速自行车上，则不仅能变换骑行姿态而且能使自行车的行进速度级数增加一倍(如原为6速，可变为12速)。

本实用新型以如下方式实现其目的：本实用新型包括中轴1、正反行棘轮偶2、小齿轮8、小齿轮轴9和支撑盘12；正反行棘轮偶2以螺纹连接方式装在局部加粗的中轴1上，小齿轮8位于正反行棘轮偶2的两个外圈之间并且由小齿轮轴9支撑，小齿轮轴9固定在支撑盘12上。正反行棘轮偶2由内圈4、外圈5、外圈6、正行棘爪3和反行棘爪13组成，内圈4通过正行棘爪与外圈5结合形成一个正行棘轮，内圈4通过反行棘爪与外圈6结合形成一个反行棘轮，在外圈5的内孔中制有一圈正行棘齿在外圆上制有一圈轮齿形成链轮11在外圆侧壁上制有一圈内齿形成内齿圈10，在外圈6的内孔中制有一圈反行棘齿在外圆上制有一圈外齿形成外齿轮7；小齿轮8同时与外齿轮7和内齿圈10啮合实现外圈5和6之间的运动传递，小齿轮8采用两个，对称设置在外圈5和外圈6之间。当正向蹬踏时，中轴正转，正向棘轮结合、正转，与正向棘轮制成一体的链轮正转，链轮通过链条驱动自行车前行。当反向蹬踏时，中轴反转，通过反行棘轮带动外齿轮反转，再经过小齿轮使内齿轮正转，链轮与内齿轮是制成一体的，这样链轮也正转，因此，在反向蹬踏时也可使自行车前行。链轮的速度变化可通过改变外圈5上的内齿圈和外圈6上的外齿轮齿数的比例来实现。

本实用新型结构紧凑，传动效率高，所占空间小，安装方便；在自行车骑行动力学方面，利用正反蹬改变骑行者的身体姿势，从而变换人腿用力的肌肉群，以减轻人体疲劳，增大骑行功率，这是符合运动生物力学的要求的；由于正反蹬速比不同，可以利用反蹬增大对后轮的驱动力矩，增强爬坡能力；在提高自行车功能方面，本实用新型可使自行车速度级数增加一倍(原为单速车，安装本实用新型后就变为双速，原为6速可变为12速)；本实用新型可用于民用车、山地车、赛车和童车，此外，在科研中还可用于功率自行车。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例：

图1表示本实用新型的结构图。

图1中：1、中轴2、正反行棘轮偶3、正行棘爪4、内圈5、外圈6、外圈7、外齿轮8、小齿轮9、小齿轮轴10、内齿圈11、链轮12、支撑盘13、反行棘爪

图2表示安装本实用新型后的自行车示意图。

图2中：11、链轮12、支撑盘14、紧固螺钉15、紧固螺钉16、压条17、链条18、车架

将本实用新型的中轴1装在普通自行车的中轴位置，支承盘12用紧固螺钉14、15和压条16固定在车架18上(原自行车的轴承碗、轴挡、滚珠以及大腿脚蹬等零件仍继续使用)将原链条17套在链轮11上便完成了安装工作，原来普通自行车便具有了正反蹬都能前行的功能。

当正向蹬踏时，中轴1正转，内圈4正转，通过正行棘爪3与外圈5结合并使其正转，经外圈5上的链轮11代带动链条17正行，驱动自行车前行；与此同时外圈5上的内齿圈10经小齿轮8、外齿轮7带动外圈6反向空转。

当反向蹬踏时，中轴1反转，内圈4反转，内圈4通过反行棘爪13与外圈6结合并使其反转(这时外圈5与内圈4脱开结合)，外圈6上的外齿轮7与小齿轮8啮合使小齿轮8正转，小齿轮8又与外圈5上的内齿轮10啮合，使外圈5正转驱动自行车前行，从而实现反蹬前行。

通过改变内齿圈10和外齿轮7的齿数比可以调整正反蹬时链轮11的转速比。