CN115195932A

CN115195932A - 一种带负荷变速的自行车中轴变速箱

Info

Publication number: CN115195932A
Application number: CN202210796158.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡明�
Original assignee: Individual
Current assignee: Ningbo H & L Bicycle Co ltd
Priority date: 2022-07-07
Filing date: 2022-07-07
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2042-07-07
Also published as: CN115195932B

Abstract

一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，包括箱体、输入轴、输出轴以及变速机组，输入轴两端与自行车踏板相连，输出轴与车轮相连，输入轴和输出轴之间通过变速机组相连，变速机组包括主动齿轮组、从动齿轮组、传动齿轮组和调速机构，调速机构包括调速转轴、主动固定块、从动固定块、数量与主动齿轮相一致的主动调速传动杆和数量与从动齿轮相一致的从动调速传动杆，调速转轴上设有与主动调速传动杆数量相一致的主动调速环以及与从动调速传动杆数量相一致的从动调速环，主动调速传动杆和从动调速传动杆上均连接有回复弹簧，回复弹簧提供主动调速传动杆和从动调速传动杆向下推动主动棘轮和从动棘轮分别与对应的主动齿轮和从动齿轮之间啮合的作用力。

Description

一种带负荷变速的自行车中轴变速箱

技术领域

本发明涉及一种带负荷变速的自行车中置变速箱。

背景技术

申请号为202110531188.2专利公开了一种自行车中轴内变速箱，能够实现高调速范围的结构，同时还兼具稳定性高、可靠性高的优点，但由于其调速机构变速齿轮组包括变速主动齿轮、变速从动齿轮、主动变速拨叉杆和从动变速拨叉杆的结构设置相对复杂，体积仍然较大，在越来越追求轻量化的自行车领域，其重量仍然太重，不能满足使用需求，并且主动变速拨叉杆和从动变速拨叉杆仅通过杆圆弧形下端和斜面结构的配合，尤其是在持续蹬踏骑行过程中，导致容易出现调速不顺畅的缺陷，其调速稳定性还需要进一步提升。

发明内容

本发明提供一种带负荷变速的自行车中置变速箱，具有结构简单、调速顺畅、稳定性高、体积更小、重量更轻的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，包括箱体、输入轴、输出轴以及变速机组，输入轴两端与自行车踏板相连，所述输出轴与车轮相连，输入轴和输出轴之间通过变速机组相连，所述变速机组包括主动齿轮组、从动齿轮组、传动齿轮组和调速机构，所述主动齿轮组包括多个主动齿轮，所述从动齿轮组包括多个从动齿轮，所述传动齿轮组包括数量为主动齿轮和从动齿轮总和的传动齿轮，所述主动齿轮组套设在输入轴上，从动齿轮组套设在输出轴上，传动齿轮组通过轴承固定在箱体上，所述每一个主动齿轮和每一个从动齿轮均分别与对应的传动齿轮啮合，所述输入轴上设有与主动齿轮数量相一致的主动棘轮，所述主动棘轮随输入轴同步转动，主动棘轮下方设有棘齿，所述从动棘轮随输出轴同步转动，从动棘轮下方设有棘齿，从动齿轮上方设有棘齿，主动齿轮上方设有棘齿，所述调速机构包括调速转轴、主动固定块、从动固定块、数量与主动齿轮相一致的主动调速传动杆和数量与从动齿轮相一致的从动调速传动杆，所述调速转轴通过轴承固定在箱体上，调速转轴上设有与主动调速传动杆数量相一致的主动调速环以及与从动调速传动杆数量相一致的从动调速环，所述主动调速环下端面上设有向上凹陷的主动凹槽和向下凸出的主动凸起，所述从动调速环下端面上设有向上凹陷的从动凹槽和向下凸出的从动凸起，所述主动凹槽和主动凸起之间以及从动凹槽和从动凸起之间均通过斜面过渡，所述主动固定块和从动固定块分别设置在调速转轴两侧，所述主动固定块上设有与主动调速传动杆数量相一致的主动定位槽，所述从动固定块上设有与从动调速传动杆数量相一致的从动定位槽，所述主动调速传动杆一端与对应的主动棘轮相连接，主动调速传动杆的另一端穿过对应的主动定位槽与对应的主动调速环下端面相抵接，并以主动定位槽为支点两端上下摆动，所述从动调速传动杆一端与对应的从动棘轮相连接，从动调速传动杆的另一端穿过对应的从动定位槽与对应的从动调速环下端面相抵接，并以从动定位槽为支点两端上下摆动，主动调速传动杆和从动调速传动杆上均连接有回复弹簧，所述回复弹簧提供主动调速传动杆和从动调速传动杆向下推动主动棘轮和从动棘轮分别与对应的主动齿轮和从动齿轮之间啮合的作用力。

本发明提供的有益效果是：通过转动调速转轴，使不同的主动调速传动杆和从动调速传动杆在回复弹簧的弹性向下作用下分别带动相应的主动棘轮和从动棘轮分别与对应的主动齿轮和从动齿轮之间啮合，使该主动齿轮在输入轴的带动下同轴转动，并带动与该主动齿轮相配合的传动齿轮一起转动，从而使传动齿轮组整体转动，再由啮合的从动齿轮与输出轴同轴转动，而该从动齿轮的传动力是由传动齿轮组整体转动过程中，与该从动齿轮相啮合的传动齿轮传动而来，最终达到从输入轴向输出轴传动的目的，在该过程中，除了与输入轴同轴转动的主动齿轮和与输出轴同轴转动的从动齿轮以外，其它的主动齿轮和从动齿轮虽然也在传动齿轮组整体转动的带动下转动着，但与输入轴和输出轴均处于打滑状态，并不影响传动，而需要调节不同的传动比时，可以转动调速转轴，改变不同的主动调速传动杆推动相应的主动棘轮与主动齿轮之间啮合，同时也可以通过转动调速转轴改变不同的从动调速传动杆推动相应的从动棘轮与从动齿轮之间啮合，从而使不同的主动齿轮与输入轴同轴转动，使不同的从动齿轮与输出轴同轴转动，在这变速过程中，主动调速传动杆和从动调速传动杆的一端分别相抵接主动凹槽和主动凸起之间以及从动凹槽和从动凸起之间均通过斜面过渡，同时以主动固定块上的主动定位槽和从动固定块上的从动定位槽为支点，可以轻松翘动主动调速传动杆和从动调速传动杆的两端上下摆动，这种调速结构稳定性好，控制方便，同时通过增加主动齿轮和从动齿轮的数量就能大量增加变速的范围，其变速的档位数是由主动齿轮和从动齿轮的数量乘积。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细介绍。

附图说明

图1是本发明提供的一种带负荷变速的自行车中置变速箱的结构示意图。

图2是图1中的去掉箱体后的结构示意图。

图3是图2的底面视图。

图4是调速转轴与主动调速传动杆和从动调速传动杆配合状态示意图。

图5是图4中的调速转轴的结构示意图。

图6是主动调速传动杆和从动调速传动杆另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示, 本发明提供的一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，包括箱体1、输入轴2、输出轴3以及变速机组4，输入轴2两端与自行车踏板相连，所述输出轴3与车轮相连，输入轴2和输出轴3之间通过变速机组4相连，所述变速机组4包括主动齿轮组5、从动齿轮组6、传动齿轮组7和调速机构8，所述主动齿轮组5包括多个主动齿轮51，所述从动齿轮组6包括多个从动齿轮61，所述传动齿轮组7包括数量为主动齿轮51和从动齿轮61总和的传动齿轮71，所述主动齿轮组5套设在输入轴2上，从动齿轮组6套设在输出轴3上，传动齿轮组7通过轴承固定在箱体1上，所述每一个主动齿轮51和每一个从动齿轮61均分别与对应的传动齿轮71啮合，所述输入轴2上设有与主动齿轮51数量相一致的主动棘轮21，所述主动棘轮21随输入轴2同步转动，主动棘轮21下方设有棘齿，所述从动棘轮31随输出轴3同步转动，从动棘轮31下方设有棘齿，从动齿轮61上方设有棘齿，主动齿轮51上方设有棘齿，所述调速机构8包括调速转轴9、主动固定块10、从动固定块11、数量与主动齿轮51相一致的主动调速传动杆81和数量与从动齿轮61相一致的从动调速传动杆82，所述调速转轴9通过轴承固定在箱体1上，调速转轴9上设有与主动调速传动杆81数量相一致的主动调速环91以及与从动调速传动杆82数量相一致的从动调速环92，所述主动调速环91下端面上设有向上凹陷的主动凹槽911和向下凸出的主动凸起912，所述从动调速环92下端面上设有向上凹陷的从动凹槽921和向下凸出的从动凸起922，所述主动凹槽911和主动凸起912之间以及从动凹槽921和从动凸起922之间均通过斜面过渡，所述主动固定块10和从动固定块11分别设置在调速转轴9两侧，所述主动固定块10上设有与主动调速传动杆81数量相一致的主动定位槽101，所述从动固定块11上设有与从动调速传动杆82数量相一致的从动定位槽111，所述主动调速传动杆81一端与对应的主动棘轮21相连接，主动调速传动杆81的另一端穿过对应的主动定位槽101与对应的主动调速环91下端面相抵接，并以主动定位槽101为支点两端上下摆动，所述从动调速传动杆82一端与对应的从动棘轮31相连接，从动调速传动杆82的另一端穿过对应的从动定位槽111与对应的从动调速环92下端面相抵接，并以从动定位槽111为支点两端上下摆动，主动调速传动杆81和从动调速传动杆82上均连接有回复弹簧12，所述回复弹簧12提供主动调速传动杆81和从动调速传动杆82向下推动主动棘轮21和从动棘轮31分别与对应的主动齿轮51和从动齿轮61之间啮合的作用力。

如图2、3、4、5、6所示，所述调速转轴9上的主动调速环91和从动调速环92依次交错分布，所述多个主动调速环91上的主动凹槽911和主动凸起912沿圆周方向依次错工位分布，所述多个从动调速环92上的从动凹槽921和从动凸起922沿圆周方向依次错工位分布，所述每个主动调速环91上的主动凹槽911和主动凸起912的数量与从动齿轮61的数量相一致，并且主动凹槽911和主动凸起912依次交错分布，所述每个从动调速环92上均只有一个从动凹槽921和从动凸起922，所述从动凹槽921沿圆周方向的弧形长度设有与主动齿轮51数量相一致个数的调速工位长度，所述从动凸起922占据从动调速环92上从动凹槽921以外的位置，这种结构在调速过程中，可以实现依次增速或减速，调速更平顺合理。

如图6所示，所述主动调速传动杆81靠近与主动棘轮21相连接的一端设有弹性缺口13，从动调速传动杆82靠近与从动棘轮31相连接的一端也设有弹性缺口13，设置弹性缺口13可以在调速过程中，在下一个传动比更高的主动棘轮21和主动齿轮51或从动棘轮31和从动齿轮61啮合后，通过更高转速将原告啮合着的主动棘轮21和主动齿轮51或从动棘轮31和从动齿轮61，留有弹性缓冲的过程，才被主动凸起912和从动凸起922翘起主动调速传动杆81与主动棘轮21相连接的一端以及从动调速传动杆82与从动棘轮31相连接的一端脱离啮合状态，这种结构可以实现不需要停止踩踏的状态下进行调速。

如图3所示，所述调速转轴9上设有档位定位弧形凹槽9-3，所述档位定位弧形凹槽9-3与每个调速档位一一对应，所述主动固定块10上设有档位定位弧形簧片14，所述档位定位弧形簧片14一端固定在主动固定块10上，另一端与档位定位弧形凹槽9-3相配合，通过档位定位弧形簧片14与档位定位弧形凹槽9-3的配合，在转动调速转轴9时，可以准确地转到每个。

Claims

1.一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，包括箱体（1）、输入轴（2）、输出轴（3）以及变速机组（4），输入轴（2）两端与自行车踏板相连，所述输出轴（3）与车轮相连，输入轴（2）和输出轴（3）之间通过变速机组（4）相连，所述变速机组（4）包括主动齿轮组（5）、从动齿轮组（6）、传动齿轮组（7）和调速机构（8），所述主动齿轮组（5）包括多个主动齿轮（51），所述从动齿轮组（6）包括多个从动齿轮（61），所述传动齿轮组（7）包括数量为主动齿轮（51）和从动齿轮（61）总和的传动齿轮（71），所述主动齿轮组（5）套设在输入轴（2）上，从动齿轮组（6）套设在输出轴（3）上，传动齿轮组（7）通过轴承固定在箱体（1）上，所述每一个主动齿轮（51）和每一个从动齿轮（61）均分别与对应的传动齿轮（71）啮合，所述输入轴（2）上设有与主动齿轮（51）数量相一致的主动棘轮（21），所述主动棘轮（21）随输入轴（2）同步转动，主动棘轮（21）下方设有棘齿，所述从动棘轮（31）随输出轴（3）同步转动，从动棘轮（31）下方设有棘齿，从动齿轮（61）上方设有棘齿，主动齿轮（51）上方设有棘齿，其特征在于：所述调速机构（8）包括调速转轴（9）、主动固定块（10）、从动固定块（11）、数量与主动齿轮（51）相一致的主动调速传动杆（81）和数量与从动齿轮（61）相一致的从动调速传动杆（82），所述调速转轴（9）通过轴承固定在箱体（1）上，调速转轴（9）上设有与主动调速传动杆（81）数量相一致的主动调速环（91）以及与从动调速传动杆（82）数量相一致的从动调速环（92），所述主动调速环（91）下端面上设有向上凹陷的主动凹槽（911）和向下凸出的主动凸起（912），所述从动调速环（92）下端面上设有向上凹陷的从动凹槽（921）和向下凸出的从动凸起（922），所述主动凹槽（911）和主动凸起（912）之间以及从动凹槽（921）和从动凸起（922）之间均通过斜面过渡，所述主动固定块（10）和从动固定块（11）分别设置在调速转轴（9）两侧，所述主动固定块（10）上设有与主动调速传动杆（81）数量相一致的主动定位槽（101），所述从动固定块（11）上设有与从动调速传动杆（82）数量相一致的从动定位槽（111），所述主动调速传动杆（81）一端与对应的主动棘轮（21）相连接，主动调速传动杆（81）的另一端穿过对应的主动定位槽（101）与对应的主动调速环（91）下端面相抵接，并以主动定位槽（101）为支点两端上下摆动，所述从动调速传动杆（82）一端与对应的从动棘轮（31）相连接，从动调速传动杆（82）的另一端穿过对应的从动定位槽（111）与对应的从动调速环（92）下端面相抵接，并以从动定位槽（111）为支点两端上下摆动，主动调速传动杆（81）和从动调速传动杆（82）上均连接有回复弹簧（12），所述回复弹簧（12）提供主动调速传动杆（81）和从动调速传动杆（82）向下推动主动棘轮（21）和从动棘轮（31）分别与对应的主动齿轮（51）和从动齿轮（61）之间啮合的作用力。

2.根据权利要求1所述的一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，其特征在于：所述调速转轴（9）上的主动调速环（91）和从动调速环（92）依次交错分布，所述多个主动调速环（91）上的主动凹槽（911）和主动凸起（912）沿圆周方向依次错工位分布，所述多个从动调速环（92）上的从动凹槽（921）和从动凸起（922）沿圆周方向依次错工位分布，所述每个主动调速环（91）上的主动凹槽（911）和主动凸起（912）的数量与从动齿轮（61）的数量相一致，并且主动凹槽（911）和主动凸起（912）依次交错分布，所述每个从动调速环（92）上均只有一个从动凹槽（921）和从动凸起（922），所述从动凹槽（921）沿圆周方向的弧形长度设有与主动齿轮（51）数量相一致个数的调速工位长度，所述从动凸起（922）占据从动调速环（92）上从动凹槽（921）以外的位置。

3.根据权利要求1所述的一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，其特征在于：所述主动调速传动杆（81）靠近与主动棘轮（21）相连接的一端设有弹性缺口（13），从动调速传动杆（82）靠近与从动棘轮（31）相连接的一端也设有弹性缺口（13）。

4.根据权利要求1或2所述的一种带负荷变速的自行车中轴变速箱，其特征在于：所述调速转轴（9）上设有档位定位弧形凹槽（9-3），所述档位定位弧形凹槽（9-3）与每个调速档位一一对应，所述主动固定块（10）上设有档位定位弧形簧片（14），所述档位定位弧形簧片（14）一端固定在主动固定块（10）上，另一端与档位定位弧形凹槽（9-3）相配合。