[发明专利]一种后轴有变速机构的自行车

说明书

本发明涉及一种后轴有变速机构的自行车。

现有后轴能变速的自行车，是在后轮中心，两花盘之间，围绕后轴上的恒星齿轮，装有一组行星齿轮，以及在行星齿轮组的两侧有棘轮机构，通过改变传动路线，实现变速，图1是现有后轴变速自行车的变速机构，图中1后轴，2恒星齿轮、3行星齿轮组，4右棘轮，5左棘轮；这种变速自行车、变速调节范围比较窄，不能承受大负荷，维修不方便，不能达到现有外变速自行车所具备的功能。

本发明的目的，是设计一种新的后轴有变速机构的自行车，使它的变速机构具有速比调节范围达到或超过目前外变速自行车，又克服外变速车的全部缺点，从而逐步取代外变速自行车。

本发明是这样实施的，在自行车整体结构不变的基础上，仅在后轴上安装两组齿轮，每一组有多个齿轮；再设有一根付轴，付轴上也装两组齿轮，齿轮的数量与后轴上的齿轮数相同，即两轴上相互啮合的齿轮为一对，中心距相等，但齿数不同，每对均为常啮合。每一对齿轮中，必有一个齿轮的内孔园周上，有若干个钢球一部分可进入的缺口；同一组有缺口齿轮，必定装在同一轴上；(图3在付轴上，图4在后轴上)这些有缺口的齿轮是装在空心轴上，该轴安装齿轮的相应位置，钻有数个等分孔，每个孔中装一粒钢球(或钢柱)这些钢球被斜面凸轮顶起时，一部分进入齿轮缺口内；未顶出的就藏在空心轴内；同一组内每一次只能顶出一个齿轮位的钢球。空心轴内装有可操纵的斜面凸轮，所谓斜面凸轮是两侧均有斜肩的一个短园柱；斜面凸轮的数量一般为两个，档位少时，一个也可以。可操纵的斜面凸轮是由安装在车把上的操纵器，通过钢绳及相关另件进行操纵的，因此移动斜面凸轮的位置，就能将钢球的一部分顶入相应的齿轮缺口内，齿轮被卡住后即进行工作，传递扭矩；移动凸轮位置就实现了变速。

本发明的优点是变速范围宽，全密封，可替代现有外变速自行车。

图1现有后轴内变速自行车的变速器结构图；

图2本发明后轴变速自行车局部安装图；

图3本发明后轴有变速机构的自行车的变速器结构图，实施例之一；

图4实施例之二；

图5后轴变速自行车的整体轮网结构图；

图6有缺口的齿轮剖视图；

图7千斤、棘轮示意图。

下面结合图1至图6进行描述：

图1是现有后轴内变速自行车的变速器结构图；这种变速自行车面市已六十年，由于制作成本高，轻便快捷的性能不如外变速自行车，几十年都没有大量使用。

图2是本发明，后轴变速自行车局部图，图中7为图3所示变速器在自行车上的安装位置，8幅条，9后轮胎，10车架上的平叉管，11安装在中轴上的链轮。

由于自行车为人们熟知的日常生活用具，本说明书将不示出整车结构图形，以下图例均为整车的局部。

图3是本发明，后轴有变速机构的自行车的变速器结构图；图中1后轴、12付轴、13可操纵的斜面凸轮、14钢球、15壳体、16飞轮轴、17飞轮、18左花盘、19右花盘，A、B、C、D为4组齿轮，本实施例中A、B组有3对齿轮，C、D组有2对齿轮，档位数是二者的乘积，增减齿轮对的数量，就增减了档位数；A组齿轮固定在飞轮轴上，由飞轮带动转动，并使B组齿轮跟随转动，但在B组中只有钢球被斜面凸轮顶出卡住的齿轮传递扭矩；同时C组也有一个齿轮被钢球卡住与B组同时转动，因而带动D组转动，并实现输出，它的传动路线是中轴链轮通过链条带动飞轮，飞轮带动A组，A组带动B组，C组与B组同时转动，并由C组带动D组，驱动后轮前进。

本图整个齿轮组装在花盘一侧，外变速自行车宝塔齿轮位置，壳体是按后轴和付轴的中心线开合，用螺钉直接紧固在后轴上，壳体上还有一个支点与平叉管相连接；链轮装在两组齿轮之间也可以装在外侧；本图是实施例之一，是最佳实施例。它可以制作成独立部件，与各种车型配套使用。本实施例还可以与现有市售后轴内变速器组合使用。

图4实施例之二，是将齿轮组装在轮轴的中心部位，左右花盘在两侧。内孔有缺口的齿轮是装在后轴的飞轮轴上，空心的飞轮轴上则钻有相应的钢球安装孔，钢球及可操纵的斜面凸轮也装在后轴上；付轴上的齿轮则相对固定；飞轮则装在齿轮组的外侧，工作传动路线基本相同，但付轴上的齿轮是绕后轴转动的。

图5是将图3的典型结构制成一个整体轮网，图中21是整体轮网，22是侧盖，变速传动的另件都装在轮网的孔中，只要打开侧盖就可检查和维修；这种整体轮网，特别适用于小轮车和折叠车。

图6是有缺口的齿轮剖视图，是图3、图4、图5中A-A剖视，图中采用3个钢球，6个缺口，缺口数量应为钢球的倍数；缺口的形状为半园形。