[发明专利]自行车内变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车内变速器。

背景技术

自行车变速器分为外变速器和内变速器两大类，外变速器是采用开放式链条机构为传动系统，结构较为简单，通过拨动链条到不同的齿盘或飞轮上实现不同的链条传动比，但是外变速器的构件外露，容易受到外力的干扰，产生换挡动作不稳定，并且普遍具有使用寿命不长的缺点，换挡过程中噪音较大；内变速器是以行星齿轮机构作为传动主体，同时封闭装配在自行车的后车轮轴的花鼓内，能够克服外变速器存在的上述缺陷，提供自行车较佳的传动性能，其在自行车的生产应用中越来越普及。

自行车的内变速器的档位控制机构是通过控制行星齿轮机构中的中心齿轮或行星架或外齿圈的咬合或分开实现不同的传动速比，应用在自行车内变速器上的离合机构通常是棘爪式超越离合器，传统的内变速器单独地控制行星齿轮机构的齿轮之间离合器的棘爪动作实现变速，因此在控制变档过程中，需要设置多个操纵机构实现，操作复杂，同时，这种变速器的控制执行机构是套装在自行车后车轮轴上实现，一般内变速器的档位越多，控制的执行机构也越多，造成内变速器的结构复杂，同时操纵起来也十分麻烦。另一方面，自行车轻量化是自行车在速度竞赛中的重要因素，内变速器的现有档位控制机构明显不能适应自行车在这方面的发展，进一步制约了内变速器在自行车上的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操纵简单方便的自行车内变速器，换挡结构简单，换挡操作方便，可以有效的减轻内变速器的重量，有利于进一步推广内变速器在自行车上的应用。

本发明采用如下技术方案实现：自行车内变速器，包括车轮轴18、行星齿轮传动机构和档位控制机构，所述行星齿轮传动机构设置在出轮轴上，行星齿轮传动机构的输入端连接自行车飞轮6，输出端连接车轮花鼓29，所述档位控制机构包括一个操纵组件以及若干个执行组件；所述操纵组件设置在车轮轴18上，包括一个空套在车轮轴18上的操纵凸轮环4，所述操纵凸轮环的两端均设有操纵凸起3；所述执行组件设置在所述行星齿轮传动机构的内齿圈内部，包括一个中控控制杆9和一个轴控控制杆10，所述中控控制杆9和轴控控制杆10均可沿车轮轴18的轴向移动，其中，所述中控控制杆9的一端与所述行星齿轮传动机构的行星架以及内齿圈的离合机构连接，所述轴控控制杆10的一端与所述车轮轴18与行星齿轮传动机构的中心轮之间的离合机构连接；所述中控控制杆9的另一端以及轴控控制杆10的另一端分别与操纵凸轮环4两端的操纵凸起接触；所述操纵凸轮环4与拉线33连接实现转动。

进一步的，所述操纵组件还包括套装在车轮轴18上与操纵凸轮环4连接的操纵回位扭簧2。

所述操纵组件设置在操纵固定外壳1内，所述操纵固定外壳1固设在车轮轴18一端。

在本发明中，所述轴控控制杆10嵌装在所述车轮轴18表面设置的滑槽内，轴控控制杆10上设有与车轮轴18上的行星齿轮传动机构中心轮的控制棘爪匹配的缺口，所述车轮轴18上分别套装有定位轴杆卡12和轴控回位弹簧16，轴控控制杆10的两端设置凸块分别与所述操纵凸轮环4的操纵凸起和轴控回位弹簧16接触。

在本发明中，所述执行组件还包括一个与中控控制杆9配合的中控轮11，所述中控轮11空套在车轮轴11上，所述中控轮11一端通过花键与自行车飞轮6内孔连接，另一端设有与内变速器行星架26内孔花键槽匹配的花键，所述中控控制杆9固定连接一个套装在车轮轴18上的中控套32，并通过控制所述中控套32与中控轮11接触实现轴线移动。

具体的，所述行星齿轮传动机构的内齿圈与自行车车轮花鼓内孔之间的离合机构为棘爪式超越离合器，所述中控轮11与内变速器内齿圈的棘爪接触。

作为本发明的优选方案，所述中控轮11设置在所述行星齿轮传动机构的内齿圈内部，中控轮11的外径与位于所述内齿圈内部的棘爪部分接触。

更进一步，所述中控轮11连接有一个配套的同步控制圈22，所述同步控制圈22与中控轮11之间通过同步控制杆17连接，同步控制圈22的外径与内变速器中其他内齿圈内部的棘爪部分接触。

其中，所述同步控制杆17插装在行星架26的导向槽内，其上设有与同步控制圈22接触的拨块。

在本发明中，所述中控轮11、同步控制圈22以及同步控制杆17均设有回位弹簧实现执行组件的自动回位。