[实用新型]滚动齿轮中轴内变速自行车

说明书

本实用新型属于一种变速自行车。

由于自行车结构简单、造价较低、轻便、不耗能源、不污染环境、不受道路条件限制而备受使用者欢迎。特别是我国，几乎每个家庭都有自行车，是目前世界上使用自行车最普遍的国家，可称得上“自行车王国”。自行车的种类很多，其中变速自行车备受人们的喜爱。目前已有的变速自行车，是中轴外变速，田一组裸露在外的齿轮组件构成，还有换挡拨叉、拉线、扳手。这种变速自行车存在换挡变速烦琐、麻烦，易损坏和折断，性能不稳定易乱挡、链条不走线阻力大、使用寿命短，美观性差等缺点。

本实用新型的目的，是提供一种外形美观、换挡灵活、变速挡位多、使用寿命长的滚动齿轮中轴内变速自行车。

本实用新型的目的，是采用如下技术方案来实现的，即：

滚动齿轮中轴内变速自行车，包括前、后车轮、车架、鞍座、货架、链条、脚蹬腿、脚蹬子、车把、车叉、中轴和中轴内变速器。前、后车轮、车架、鞍座、货架、链轮、链条的安装方法与普通自行车的安装方法相同，其要点是该车的车架上装设有中轴内变速器。中轴内变速器，包括箱体、二个端盖、链轮、离合套、主轴套、多个棘爪、棘轮、多个滚动齿轮组件、多个齿轮圈和内齿圈。二个端盖分别以螺纹与箱体的左、右端联结，箱体与二个端盖的联结处分别装设有O型密封圈，防止润滑油外泄。在箱内充满润滑油。中轴穿过二个端盖的中心孔，分别由装设在二个端盖内的轴承予以支承。中轴的两端分别装设有脚蹬腿，在脚蹬腿上装设有脚蹬子。在中轴的中间段上套装有主轴套，主轴套与中轴键连接。主轴套上有多个棘爪室，多个棘爪分别设置在棘爪室内，并分别由设置在棘爪室内的直簧予以支承，直簧的另一端固定在棘爪室壁内。离合套上有多个棘爪出口，离合套套装在主轴套上。在离合套上固定有定位销键。棘轮装设在离合套的左侧，由装设在中轴上的轴承予以支承。该棘轮有外棘齿。在棘轮的右端面上有360度的凹槽滑道，在凹槽滑道内一点上固定一限位销。该棘轮的外棘齿与一棘爪啮合，以防止棘轮倒转，该棘爪由固定在箱体内壁上的支架予以支承。多个齿轮圈套装在离合套上。多个齿轮圈的外径各不相同，多个齿轮圈均有内棘齿。在离合套的右端套装有带内棘齿的输出齿轮，并由设置在右端盖上的轴承予以支承。在多个齿轮圈、输出齿轮与内齿圈之间设有多个滚动齿轮组件，滚动齿轮组件由固定在同一轴上的多个直径不同的齿轮组成，且为一整体结构。内齿圈与箱体键连接。链轮通过螺钉固定在输出齿轮上。

在位于离合套左端的中轴上，有轴孔，轴孔内设有弹簧，弹簧的两端各装有一个限位珠，离合套座内壁上有多角孔套装在限位珠上。在左端盖内侧设置一弹簧钢片，该弹簧钢片的一端通过螺钉固定在左端盖上，其另一端靠在棘轮上，以防止棘轮自动转动。

上述的主轴套可以是由多个带棘爪室凹槽的环套和多个棘爪室凹槽环盖对接构成，装在中轴上后，由卡簧予以定位，这种分体组成的离合套，可简化棘爪室加工工艺，降低成本，适于大批量生产。

本实用新型可设2、3、4、5……等多级变速，其变速原理是：当脚蹬子向后逆转360度时可变换一个挡位。中轴向后逆转不足360度时不可变换挡位。这是因为限位珠进入到离合套座的多角孔内而被限位，使中轴与离合套同步运转所至。每当逆转一周时，离合套座上的定位销键被外棘轮凹槽滑道内的限位销卡住，使离合套停止转动，而中轴上的限位珠被压缩回弹簧室内，中轴可继续逆转直到中轴上的一个棘爪收回离合套内，另一个棘爪弹出为止。换挡后向前骑行时，同样需转360度使离合套座上的定位销键与棘轮上的限位销卡住，并带动棘轮同步运转。此时，中轴上从离合套口弹出的棘爪与一有内棘齿轮的齿轮圈啮合，该有内棘齿的齿轮圈与滚动齿轮组件上相对应的齿轮啮合，从而带动滚动齿轮组件转动，滚动齿轮组件的另一端与输出齿轮啮合，使输出齿轮转动，并带动链轮转动。这样依次反复进行，达到变速目的。

本实用新型结构新颖、变速为循环挡位、低速与高速首尾相联，变速挡位多、变速灵敏、可靠性高。另外，由于是中轴内变速，没有外部裸露部件，外观美，操作方便，使用寿命长。

图1是本实用新型的一种实施例的外观结构示意图，图2是中轴变速器结构示意图，图3是齿轮圈结构示意图，图4是内齿圈结构示意图，图5是图2的A-A视图，图6是图2的B-B视图，图7是滚动齿轮组件结构示意图，图8是图7的左视图，图9是输出齿轮结构示意图，图10是图9的左视图，图11是分体式主轴套示意图。下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。