CN203439221U - 自动变速自行车的前链轮盘机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动变速自行车的传动组件，特别是自动变速自行车的前链轮盘机构，包括两端连接有脚蹬臂的中轴，外圈上至少环形均布有三个滑道的中心盘，活动式安装于上述滑道上的滑动元件以及连接在滑动元件上的链轮组件，上述滑道的外端部均设有能够防止滑动元件从滑道上直接脱落的限位挡块，在每一限位挡块与滑动元件之间均夹设有弹簧，中轴和中心盘之间通过变速器传动连接。其解决了背景技术中所提供现有变速自行车在自动变速状态下会使得骑驶者容易疲劳以及自行车传动链条与链轮之间容易出现脱齿或者滑齿等现象的技术问题，提供一种能方便骑驶者轻松实现变速，同时变速效率高的自动变速自行车的前链轮盘机构。

Description

自动变速自行车的前链轮盘机构

技术领域

本实用新型涉及一种自动变速自行车的传动组件，特别是自动变速自行车的前链轮盘机构。 

背景技术

专利号为“200310113949.4”的已公开中国发明专利文献中提供了一种变速自行车，该由车架、车把、前叉、前轮、后轮、车坐、中轴、曲柄、脚蹬、链条、链轮、变速线、变速把组成的变速自行车，在自行车中设置能径向伸缩的链轮、调速装置、链条张紧装置，其中所述能径向伸缩的链轮，调速装置的具体结构是，在自行车中设置支架，该支架中设置滑道，该滑道中设置定位槽或定位孔或定位齿，该滑道中设置滑块，该滑块中设置与该定位槽配用的定位销和定位销支架、顶头，另外在该车架中设置与该顶头配合使用的顶块或顶盘，在该支架中设置弹簧通过拉线及滑轮或滑柱或滑圈与该滑片或齿片或轮齿或齿相连，该支架或者直接设置弹簧与滑块或齿片或轮齿或齿相连。上述变速自行车具有手动变速与自动变速双向切换的功能，当使用自动变速时，变速把通过变速线将变速器支架拨动使顶块处在自动变速位置，支架处在旋转中，顶头瞬间经过顶块位置时被顶起，此时定位销处在顶开位置，由人力与行驶阻力在齿片上产生的向心力与可调节的弹簧的拉力在齿片上产生的离心力之比自动将齿片调至最佳位置，离开顶块位置后定位销由于弹簧的作用力立即定位实现自动变速。由此可知上述变速自行车在自动变速状态下需要连续加速度时，其滑块或齿片或轮齿或齿的向外离心力需要不断增加，而需要增加滑块或齿片或轮齿或齿的向外离心力又需要不断提升支架的转速来实现，但是考虑到其结构中安装有脚蹬的中轴与支架是直接传动状，这就要就人的双脚踩脚踏的频率要非常高才行，因此会使得骑驶者容易极度疲劳。另外由于其结构中滑块或齿片或轮齿或齿与链条两者在传动的同时没有相互锁紧机构，这就会使得在运行中滑块或齿片或轮齿或齿与链条之间容易出现脱齿或者滑齿等现象，影响变速自行车的使用性能。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能方便骑驶者轻松实现自动变速，同时变速效率高的自动变速自行车的前链轮盘机构。 

为了实现上述目的，本实用新型所设计的自动变速自行车的前链轮盘机构，包括两端连接有脚蹬臂的中轴，外圈上至少环形均布有三个滑道的中心盘，活动式安装于上述滑道上的滑动元件以及连接在滑动元件上的链轮组件，上述滑道的外端部均设有能够防止滑动元件从滑道上直接脱落的限位挡块，在每一限位挡块与滑动元件之间均夹设有弹簧，中轴和中心盘之间通过变速器传动连接，变速器将速度提升后传动到中心盘。 

作为优选，本实用新型所提供自动变速自行车的前链轮盘机构中位于中轴与中心盘之间的变速器是主要包括太阳轮、行星齿轮和齿圈的行星轮变速器，所述中心盘是一个传动齿圈，中轴轴向贯穿太阳轮，并通过两条呈十字交错状的钢臂与齿圈传动连接，太阳轮与齿圈之间通过行星齿轮传动连接，并且在上述太阳轮外还啮合有一同时具有内外齿的传动齿轮，传动齿圈套接在该传动齿轮上。。该优选方案中行星轮变速器的结构简单、工作稳定性高，同时中轴与行星轮变速器以及中心盘与行星轮变速器之间的传动连接结构也相对较为简单、稳定。 

当然上述中心盘还可以是一个内啮合式棘轮，并且在上述太阳轮外啮合一棘爪盘，内啮合式棘轮单方向传动套接在该棘爪盘上，且两者之间的传动方向与传动链条的旋转方向一致。上述由棘爪盘和内啮合式棘轮组成的棘轮机构中棘爪盘转动时，能通过铰接在棘爪盘上的棘爪带动内啮合式棘轮也转动，但是当棘爪盘停止转动时，啮合式棘轮却还是能够在棘爪盘上实现空转，其具体作用是，当变速自行车加速到一定速度后，骑驶者双脚不再踏踏板，从而棘爪盘停止时，内啮合式棘轮能在原先的转速情况下匀速减速而不是立刻停止导致滑动元件因角速度不足而缩回。 

为了防止变速自行车在运行过程中出现滑动元件与传动链条之间出现脱齿或者滑齿等现象，本实用新型所提供动变速自行车的前链轮盘机构中在滑动元件上设有当滑动元件上的链轮组件与变速自行车的传动链条啮合时能够将该滑动元件锁死在滑道上的锁紧结构。作为优选，本实用新型所提供的自动变速自行车的前链轮盘机构中锁紧结构是这样实现，在滑动元件上设有滑道配合孔，在滑动元件的滑道配合孔内壁处嵌设有碟形制动片，滑道贯穿上述滑道配合孔，并与碟形制动片构成面接触，所述滑动元件上还设有螺纹孔，该螺纹孔的孔底正对着上述碟形制动片，链轮组件的链轮轴旋接在上述螺纹孔内，并且其底端顶接在碟形制动片上，同时链轮轴的旋接方向与变速自行车传动链条的旋转方向一致，所述链轮组件的链轮上设有环形腔，该环形腔位于链轮的轴孔与齿壁之间，在该环形腔内设有卷簧，该卷簧的一端固定在轴孔侧壁上，其另一端固定在齿壁上，并且该卷簧的收卷方向也与变速自行车传动链条的旋转方向一致。该优选方案的锁紧结构中所涉及的零部件相对较少，实现方式简单，工作稳定性及效率均相对较高。在此，所述滑动元件可以是轴瓦。 

本实用新型得到的自动变速自行车的前链轮盘机构，其结构中所述中轴到中心盘之间通过变速器提速度后再传动连接，使得中轴在加速旋转时，中心盘的角速度能以其的倍数速率增加，方便滑道上的滑动元件克服自身重力后在离心力的作用下向外甩开，提升传动链条在前链轮盘处的径向距离，最终实现自行车自动变速，因此本自动变速直行车在行驶中骑驶者只要轻松的加快双脚踩脚踏的频率，就可使中心盘的转速提升至高速，促使自动变速动作的完成；同时由于其结构中在滑动元件上设有当滑动元件上的链轮组件与变速自行车的传动链条啮合时能够将该滑动元件锁死在滑道上的锁紧结构，因此能有效防止变速自行车在运行过程中出现滑动元件与传动链条之间出现脱齿或者滑齿等现象，提升本实用新型的使用性能；还有本实用新型所提供前链轮机构在具体使用中当中轴停止旋转时，其滑动元件不会出现立即缩回的情况。 

附图说明

图1是实施例1所提供自动变速自行车的前链轮盘机构的结构示意图； 

图2是图1中滑道、中心盘、链轮组件以及弹簧的组装结构示意图；

图3是实施例2所提供自动变速自行车的前链轮盘机构的结构示意图；

图4是实施例3所提供自动变速自行车的前链轮盘机构的结构示意图；

图5是图4中滑块元件的纵向剖面示意图；

图6是图4中链轮的横向剖面示意图。

图中：脚蹬臂1、中轴2、变速器3、齿圈3-1、行星齿轮3-2、太阳轮3-3、中心盘4、滑道5、限位挡块6、弹簧7、钢臂8、传动齿轮9、链轮组件10、链轮11、轴孔11-1、齿壁11-2、环形腔11-3、链轮轴12、碟形制动片13、滑动元件14、滑道配合孔14-1、螺纹孔14-2、卷簧15、棘爪盘16、棘爪17。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例所提供的自动变速自行车的前链轮盘机构，包括两端连接有脚蹬臂1的中轴2，外圈上环形均布有六个滑道5的中心盘4，上述中心盘是一个传动齿圈，活动式安装于上述滑道5上的滑动元件14以及连接在滑动元件14上的链轮组件10，在本实施例中上述滑动元件14选用轴瓦，上述滑道5的外端部均设有能够防止滑动元件14从滑道5上直接脱落的限位挡块6，在每一限位挡块6与滑动元件14之间均夹设有弹簧7，上述中轴2到传动齿圈之间通过变速器3传动连接，本实施例中上述变速器3选用主要包括太阳轮3-3、行星齿轮3-2和齿圈3-1的行星轮变速器，所述中轴2通过上述行星轮变速器与传动齿圈传动连接是这样实现，中轴2轴向贯穿太阳轮3-3，并通过两条呈十字交错状的钢臂8与齿圈3-1传动连接，太阳轮3-3与齿圈3-1之间通过行星齿轮3-2传动连接，并且在上述太阳轮3-3外还啮合有一同时具有内外齿的传动齿轮9，传动齿圈套接在该传动齿轮9上。

实施例2： 

如图3所示，本实施例所提供的自动变速自行车的前链轮盘机构，其大体结构与实施例1一致，但是本实施例所提供前链轮盘机构的中心盘是一个内啮合式棘轮，并且在上述太阳轮3-3外啮合的是一棘爪盘16，内啮合式棘轮单方向传动套接在该棘爪盘16上，且两者之间的传动方向与传动链条的旋转方向一致。当骑驶者双脚踏踏板需要保持直行车前行时，前链轮机构的中轴2带动通过行星轮变速器带动棘轮盘16旋转，铰接在棘轮盘16上的棘爪17再同步带动内啮合式棘轮旋转，最终实现这个前链轮机构旋转动作，但当变速自行车加速到一定速度后，骑驶者双脚不再踏踏板，从而棘爪盘16停止转动时，内啮合式棘轮便会在棘爪盘16上继续空转，避免立刻停止导致滑动元件14因角速度不足而缩回的情况。

实施例3： 

如图4和图5所示，本实施例所提供的自动变速自行车的前链轮盘机构，其大体结构与实施例1一致，但是为了防止变速自行车在运行过程中出现滑动元件14与传动链条之间出现脱齿或者滑齿等现象，本实施例所提供动变速自行车的前链轮盘机构中在滑动元件14上设有当滑动元件14上的链轮组件10与变速自行车的传动链条啮合时能够将该滑动元件14锁死在滑道5上的锁紧结构。在本实施例中锁紧结构是这样实现，在滑动元件14上设有滑道配合孔14-1，在滑动元件14的滑道配合孔14-1内壁处嵌设有碟形制动片13，滑道5贯穿上述滑道配合孔14-1，并与碟形制动片13构成面接触，所述滑动元件14上还设有螺纹孔14-2，该螺纹孔14-2的孔底正对着上述碟形制动片13，链轮组件10的链轮轴12旋接在上述螺纹孔14-2内，并且其底端顶接在碟形制动片13上，同时链轮轴12的旋接方向与变速自行车传动链条的旋转方向一致，当链轮组件10的链轮11与自行车的传动链条啮合后，传动链条带动链轮轴12在传动链条的运行方向上作出稍微的轴向旋转，从而促使碟形制动片13与滑道5紧紧压接，实现相互锁死的效果；如图6所示，所述链轮组件10的链轮11上设有环形腔11-3，该环形腔11-3位于链轮11的轴孔11-1与齿壁11-2之间，在该环形腔11-3内设有卷簧15，该卷簧15的一端固定在轴孔11-1侧壁上，其另一端固定在齿壁11-2上，并且该卷簧15的收卷方向也与变速自行车传动链条的旋转方向一致，当相互啮合的链轮11与传动链条脱开后，链轮轴12便在上述卷簧15的作用下进行反转复位，此时原本与滑道5的表面紧紧压接的碟形制动片13也瞬间松开，使得滑动元件14恢复在滑道5上的自由滑行运动。

Claims (6)

1.一种自动变速自行车的前链轮盘机构，包括两端连接有脚蹬臂（1）的中轴（2），外圈上至少环形均布有三个滑道（5）的中心盘（4），活动式安装于上述滑道（5）上的滑动元件（14）以及连接在滑动元件（14）上的链轮组件（10），上述滑道（5）的外端部均设有能够防止滑动元件（14）从滑道（5）上直接脱落的限位挡块（6），在每一限位挡块（6）与滑动元件（14）之间均夹设有弹簧（7），其特征是中轴（2）和中心盘（4）之间通过变速器（3）传动连接。

2.根据权利要求1所述的自动变速自行车的前链轮盘机构，其特征是位于中轴（2）与中心盘（4）之间的变速器（3）是主要包括太阳轮（3-3）、行星齿轮（3-2）和齿圈（3-1）的行星轮变速器，所述中心盘（4）是一个传动齿圈，中轴（2）轴向贯穿太阳轮（3-3），并通过两条呈十字交错状的钢臂（8）与齿圈（3-1）传动连接，太阳轮（3-3）与齿圈（3-1）之间通过行星齿轮（3-2）传动连接，并且在上述太阳轮（3-3）外还啮合有一同时具有内外齿的传动齿轮（9），传动齿圈套接在该传动齿轮（9）上。

3.根据权利要求1所述的自动变速自行车的前链轮盘机构，其特征是位于中轴（2）与中心盘（4）之间的变速器（3）是主要包括太阳轮（3-3）、行星齿轮（3-2）和齿圈（3-1）的行星轮变速器，所述中心盘（4）是一个内啮合式棘轮，中轴（2）轴向贯穿太阳轮（3-3），并通过两条呈十字交错状的钢臂（8）与齿圈（3-1）传动连接，太阳轮（3-3）与齿圈（3-1）之间通过行星齿轮（3-2）传动连接，并且在上述太阳轮（3-3）外还啮合有一棘爪盘（16），内啮合式棘轮单方向传动套接在该棘爪盘（16）上，且两者之间的传动方向与传动链条的旋转方向一致。

4.根据权利要求1或2或3所述的自动变速自行车的前链轮盘机构，其特征是在滑动元件（14）上设有当滑动元件（14）上的链轮组件（10）与变速自行车的传动链条啮合时能够将该滑动元件（14）锁死在滑道（5）上的锁紧结构。

5.根据权利要求4所述的自动变速自行车的前链轮盘机构，其特征是所述锁紧结构是：在滑动元件（14）上设有滑道配合孔（14-1），在滑动元件（14）的滑道配合孔（14-1）内壁处嵌设有碟形制动片（13），滑道（5）贯穿上述滑道配合孔（14-1），并与碟形制动片（13）构成面接触，所述滑动元件（14）上还设有螺纹孔（14-2），该螺纹孔（14-2）的孔底正对着上述碟形制动片（13），链轮组件（10）的链轮轴（12）旋接在上述螺纹孔（14-2）内，并且其底端顶接在碟形制动片（13）上，同时链轮轴（12）的旋接方向与变速自行车传动链条的旋转方向一致，所述链轮组件（10）的链轮（11）上设有环形腔（11-3），该环形腔（11-3）位于链轮（11）的轴孔（11-1）与齿壁（11-2）之间，在该环形腔（11-3）内设有卷簧（15），该卷簧（15）的一端固定在轴孔（11-1）侧壁上，其另一端固定在齿壁（11-2）上，并且该卷簧（15）的收卷方向也与变速自行车传动链条的旋转方向一致。

6.根据权利要求5所述的自动变速自行车的前链轮盘机构，其特征是所述滑动元件（14）为轴瓦。

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