[实用新型]自行车自动变速装置

说明书

本实用新型涉及一种自行车自动变速装置。

公知的自行车变速装置由安装在自行车中轴上的主动链轮、安装在后轮轴上的若干只形成宝塔形的被动链轮、设置在每只被动链轮内的棘轮棘爪式的单向传动机构、一条链条和链条移位机构组成，这种自行车变速装置的变速挡位多，但存在以下问题：一是若干被动链轮同主动链轮不在一个传动平面上，从总体上讲，这种链条传动的设计是不合理的；二是利用手操纵链条移位机构使链条在被动链轮或主动链轮之间移位来实现变速，换挡速度慢，虽然挡位多，但不实用，且容易脱链；三是装置体积大，无法设置链罩，链条磨损快，且链齿受到侧向力的作用，容易弯折。

本实用新型的目的是提供一种设计合理，自动换挡且换挡迅速的自行车自动变速装置。

这种自行车自动变速装置设有安装在自行车中轴上的两只连体的主动链轮、由左、右滚珠轴承支承在同自行车后轮轴连接的被动轴上的两只被动链轮和两条链条，其中速比小的被动链轮的内孔中设有内棘轮、同被动轴铰链连接的棘爪和一端安装在被动轴上另一端紧抵棘爪并将棘爪向外侧推转的棘爪压簧，速比小的被动链轮的内孔中设有内棘轮和供嵌装控制滑块和滑块压簧并同内棘轮同心的嵌装孔、嵌装在被动轴上的凹槽内并在对应于内棘轮同嵌装孔交界线的位置上设有卡簧嵌装槽的连体棘爪、嵌装在同上述凹槽对称位置上的另一凹槽内且仅在嵌装孔的位置内形成伸臂的滑块阻挡臂、套装在被动轴上并嵌入连体棘爪上的卡簧嵌装槽将连体棘爪和滑块阻挡臂定位在被动轴上的卡簧，所述的嵌装在嵌装孔中的控制滑块的中心角至少为180°，所述的连体棘爪和滑块阻挡臂在所对应的凹槽中其一端同凹槽形成圆柱接触面，并形成同卡簧接触的压臂，该压臂在卡簧的作用下分别将连体棘爪和滑块阻挡臂绕圆柱接触面向外侧推转。

上述结构的自行车自动变速装置仅有两套独立的链轮传动，结构简单，这样，不仅链轮传动的结构设计可以做到合理，并设置两种速比的两挡车速，而且装置体积小，可设置链罩保护机件；当速比大的被动链轮内的内棘轮同连体棘爪处在啮合位置时，速比小的被动链轮同被动轴之间出现速差，该被动链轮即处在空转状态，此为慢速挡脱挡；如果停止驱动主动链轮或反向驱动主动链轮，此时速比大的被动链轮同被动轴之间也将产生速差，这样，连体棘爪和滑块阻挡臂同控制滑块之间就出现了相对运动，其结果是连体棘爪被控制滑块压进凹槽，滑块阻挡臂则脱离控制滑块的约束并在卡簧的作用下向外侧推转，从而使快速挡脱挡，如果紧接着立即正向启动主动链轮，慢速档即可进入工作状态，因为，连体棘爪同滑块阻挡臂相隔180°，也就是说，控制换挡就在被动轴转动半周的时间之内，因此，这种自行车变速装置的换挡速度是非常迅速的，而且实现了自动换挡。

下面结合附图和实施例来进一步阐明本实用新型的详细内容。

图1：本实用新型的外部机构简图；

图2：被动链轮部分的结构图；

图3：A-A剖面图；

图4：B-B剖面图；

图5：C-C剖视图；

图6：连体棘爪的正面图；

图7：滑块阻挡臂的正面图。

如图所示，本实用新型所述的自行车自动变速装置设有安装在自行车中轴1上的两只连体的主动链轮2和3、由左、右滚珠轴承4、5和6、7支承在同自行车后轮轴连接的被动轴9上的两只被动链轮10、11和两条链条12、13，其中速比小的被动链轮10的内孔中设有内棘轮14、同被动轴9铰链连接的棘爪15和一端安装在被动轴9上另一端紧抵棘爪15并将棘爪15向外侧推转的棘爪压簧16，速比大的被动链轮11的内孔中设有内棘轮17和供嵌装控制滑块18和滑块压簧19的嵌装孔20、嵌装在被动轴9上的凹槽21内并在对应于内棘轮17同嵌装孔20交界线的位置上设有卡簧嵌装槽22的连体棘爪23、嵌装在同上述凹槽21对称位置上的另一凹槽21内且仅在嵌装孔20的位置内形成伸臂的滑块阻挡臂24、套装在被动轴9上并嵌入连体棘爪23上的卡簧嵌装槽22将连体棘爪23和滑块阻挡臂24定位在被动轴9上的卡簧25，所述的嵌装在嵌装孔20中的控制滑块18的中心角至少为180°，所述的连体棘爪23和滑块阻挡臂24在所对应的凹槽21中其一端同凹槽21形成圆柱接触面26，并形成同卡簧25接触的压臂27、28，该压臂27、28在卡簧25的作用下分别将连体棘爪23和滑块阻挡臂24绕圆柱接触面26向外侧推转。一般将被动轴9设计成空心的阶梯轴，被动轴9同后轮轴8采用螺纹连接，在被动轴9的大头端设有一个同被动轴9连成一体的钢碗29，此外还设有一个同大轴颈螺纹连接的钢碗30，再在钢碗29、30同被动链轮10之间设置两圈滚珠即形成被动链轮10的左、右滚珠轴承4、5；构成被动链轮11左滚珠轴承6的钢碗直接设置在被动轴9的轴肩上，右滚珠轴承7的钢碗31则同小轴颈螺纹连接，在钢碗30和31的内侧还设有用来调整轴承间隙的调整片32、33；滑块压簧19的作用是使控制滑块18贴在嵌装孔20的孔壁上，但在快速挡脱开后，随被动轴9慢速转动的滑块阻挡臂24将推动控制滑块18同步旋转，因此，在慢速旋转的控制滑块18同快速空转的速比大的被动链轮11之间此时是存在相对运动的；必须强调由嵌装孔20、控制滑块18、滑块压簧19、连体棘爪23、滑块阻挡臂24和卡簧25等构件组成的差速换挡机构须设置在速比大的被动链轮11内，为了安装和调整的方便，一般将速比大的被动链轮设置在被动轴9的外侧。