[发明专利]一种飞轮变速方法和装置

说明书

本发明涉及一种飞轮变速方法和装置。

纵观现有各类代步自行车和人力三轮车，一般都采用单片链轮传动，单速飞轮逆止滑行相结合的传动方式，其最大缺陷是不能发挥人力的最佳输出功率、局限于平趟和短途运行。社会的发展、人口流量与货运分散的增加，致命机动运输增加压力，导致环境污染及能源损耗。有史以来，自行车及人力三轮车改进，多少人为此付出了不可估计的代价也未能达到理想境界。尽管现有变速飞轮设拨链变速为人们采用，但其缺点很多，无防水、防尘、防碰撞等保护设施，骑行必须选择环境和气候，静止和低速均不能变档，尘水污染则变档失灵，且过渡档次多，变速时难准确地选择理想的速度，不能通用各类自行车，更不能适应货运三轮车，且拨链变速装置制造复杂，综合成本高，体积大等缺点。

本发明的目的在于提供一种体积小、质量轻、变比适当，无空档，结构简单紧凑，传动效力高，生产成本低的封装式飞轮变速装置，通用于各类自行车及人力三轮车，以提高车辆的整体价格比，以达到减轻机动车辆压力，降低环境污染及能源损耗之目的。

本发明的目的是这样实现的：该飞轮变速装置可设于中轴、轴柄传动，亦可与后轴皮连结链传动方式。设于中轴其右轴柄不同于现有轴柄与链轮的铆接方式。轴柄靠连接端有与传动板连接的圆平面定位台阶，中轴套管上有与飞轮逆向右轴档配合的顺时螺纹，左端为与左轴档配合的左旋螺纹。右轴档端面有≤传动板厚度均的凸台。传动板中央通孔定位，亦开有与飞轮右轴档凸台相对应的通孔套在右轴柄上。当右轴柄及后轴皮钢碗顺时转动时，则飞轮千斤和传动板逆向将轴档紧扣，从而达到传转动板与右轴柄或钢碗刚性连接之目的。如果将右轴柄或钢碗反时卸下，即与飞轮部分脱开，装配维修极为方便（见图4）。该飞轮变速装置以链传动时内齿圈径向外中段为链齿，飞轮连接在后轴皮上去掉飞轮左轴档以后，轴皮左轴档代之（见图3）。

传动板外圆连接内齿圈，其内齿圈对应不等径飞轮外齿，内齿圈左端装置用钢球定位的定位板（见图1）。定位板上装有逆止循环换档装置。该装置其端面有一与内齿圈啮合的小齿轮采用钢球逆止。其不同者钢球有较长圆弧度的滑行弹道，必须通过该滑行弹道后才行逆止，保持轴柄有一定的回转角度才能带动循环换档。定位板上亦装有与不等径飞轮齿每个齿轮相对应的两个传递齿轮所组成的，可动限位的机座组合体。其组合体每组可动范围由两个定位螺柱定位，每组合体两端分别连接有拉簧、活动连杆，活动连杆与循环换档装置接触进行循环分离、啮合。每组合体靠近内齿圈可动弧度中点有一与内齿圈接触的凸台。当内齿圈传动，进入档位的组合体受了弹性压力凸台与内齿圈接触，从而拨动凸台进行啮合，啮合后接触凸台因沿圆弧移动则与内齿圈分离。内齿圈停止传动稍逆向，飞轮外齿则挤开两个传递齿轮位置与飞轮齿不同径向摆布的传递齿轮啮合，凸台陷入内齿圈内不能回位啮合，飞轮继续滑行（见图2）。

本飞轮变速装置中，变速以轴柄回转逆止循环换档，飞轮为本速加速换档次，任一档啮合其飞轮速度则高于本速轴档千斤，则千斤滑行。变速装置中变速圆盘缺口近如太极形缺口，其不同者，根据变速圆盘大小和实用的需要，可设单口和多口。当将轴柄反向回转时，内齿圈带动（如图2所示）变速齿轮逆转，经过一段滑行弹道钢球逆止带动变速轮盘转动变速，当继续须时传动时，钢球通过滑行弹道回位，变速连杆控制变速圆盘转动。

综上所述，本发明因采用了飞轮、轴档、千斤相互配合及一系列的组合方法和技术措施达到加速变速的目的，故具有结构紧凑、设计合理、性能可靠、变速稳定、变比适当、传动效力高、质量轻、体积小等优点。按自行车国际设计四速轴间变速空间仅为9毫米，加上外壳厚度才15毫米，还可随档次增减而增减。现已试产出投产样品，通用于自行车和人力三轮车上。

下面结合实施例（付图1、2、3、4）对本发明进行详细说明。

图1为本发明轴柄传动示意图;图2为变速啮合示意图;图3为链传动后轴皮连结示意图;图4为轴柄连结示意图。

1    25定位板

2    15、20、24可动限位传递机座

3    链轮

4    右轴档

5、19    变速连杆

6、17    太极形缺口变速盘

7、18    逆止变速齿轮

8、35    传动板

9、36    右轴柄

10    飞轮千斤

11、34    飞轮右轴档

12    飞轮

13    不等径飞轮齿

14、22    内齿圈

16    定位板固定螺孔