专利名称：自行车离心式变速机构的制作方法
技术领域：
本发明属于人为交通工具类用变速机构。该机构具有随脚踏速度变化而自动平稳无声的变换所需挡速的特点，所以使用非常方便，并具有结构简单，不易出故障，爬坡能力强，平路下行速度快，安装方便，成本低，可适用于各种人力自行车使用。
众所周知，目前的多速自行车有内三速、外三速、外五速、十速等几种。这些变速器具有挡速多的优点，但变速时需手脚配合，很不方便，换挡不平稳有声响，结构复杂，故障较多，不易推广等问题。
本发明之目的在于克服现有变速器之不足，在结构设计和构思上采用了新式结构和如下技术措施如
图1所示本发明上部构件为组合飞轮。组合飞轮装在后轴皮右端。组合飞轮的结构由11种另件构成与普通单向飞的不同之处是飞壳(3)、飞轮心子(2)其余另件和功能与普通单向飞轮一样，不再说明。
1、飞壳外径左边由三棵螺钉(4)连接一个链轮(5)，接受脚踏链轮通过链条传来的动力，带动后轮慢速运转，作为自行车慢速挡用。飞壳外径右边上有一大齿轮(1)是用来把动力传到下部构件并对其加速。
2、飞轮心子(2)在其右端加长的内经螺纹上装有一个小齿轮(14)主要是用来接受下部构件传来的动力并被加速作快速旋转并带动后轮快速运动，作自行车快速挡用。
本发明下部构件为组合离心式离合器，主要为上部构件小齿轮(14)提供快速运动和变换速度挡级用。组合离心式离合器共由14种另件构成。其中有心轴(6)、钢球(7)、心轴轴挡(12)、垫圈(11)、螺母(13)、齿轮心轴(8)、离合器外壳(9)、离心爪(17)、压簧(16)为组合离心式离合器特殊另件，下面将作说明，而其它类型另件和功能与普通单向飞轮一样，下面除有关部份外其余不再说明。
1、心轴(6)为整个构件的支承与连接板连接。
2、钢球(7)与心轴轴挡(12)齿轮心轴(8)和心轴(6)组合后，齿轮心轴(8)将在心轴(6)上形成滚动运动。齿轮心轴(8)接受上部构件飞壳(3)上大齿轮(1)的传动并被加速。
3、垫圈(11)与螺母(13)将与连接板(15)心轴(6)连接，将心轴(6)固定在连接板(15)上。
4、离合器心子(10)将通过其内螺纹与齿轮心轴(8)的外螺纹固定连接，使齿轮心轴(8)带动离心式离合器运转。
5、离心爪(17)在离合器心子(10)一定转速下将产生一定的离心力，将压在它背部约压簧(16)推开，使其离心爪(17)顶着离合器外壳(9)的内锯齿形内齿端部带动离合器外壳(9)转动。当离心力减少到一定限度，离心爪(17)脱离锯齿形端部时，在压簧(16)的压力下离心爪(17)将被压在离合器心子(10)的槽中，这时离合器心子(10)只能空运转而不能带动离合器外壳(9)转动。
6、离合外壳(9)所获得的动力将通过其外径上的齿轮传递给上部构件上的小齿轮(14)并对它进行加速，带动车轮快速运动。
本发明上下构件是通过连接板(15)与后轮支架相连接(附图2)并通过后轮轴上螺母把两个构件有机的结合起来，并通过齿轮来传递动力。下部构件可以在连接板(15)下面的长槽中移动调节上下构件齿轮的齿隙，调好后通过紧固件(13)螺母紧固。
本发明装车后其原理是这样的。当踏动自行车前进时，链条带动后轮上大链轮(5)转动并通过组合飞轮带动后轮慢速旋转作慢速挡用。飞壳(3)的大齿轮(1)带动下部构件的齿轮心轴(8)上的小齿轮转动，并对其加速。在通过离心式离合器随时准备带动上构件的小齿轮(14)转动并进一步加速作快速挡用。如此时负荷较轻(惯性下在平路或较小下下坡时)骑车者想用快速挡只需加快一定踏行转速，离心式离合器就会自动接通快速挡带动后轮快速前进，这时只要不停止踏动就是慢速踏动也不会脱挡。由于单向飞轮的作用慢速挡用大链轮只能在单向飞上空转而不会与快速挡发生抢挡现象。当负荷增大(爬坡、重载、逆风而行)，路面不好，行人较多，下雨路滑，弯道，这时想用慢速挡只要暂停或倒踏一下，只要离心爪的转速低于离合器外壳转速时，快速挡就会自动脱开而转换成慢速挡。这时只要保持一定的慢踏速度自行车就会一直在慢速挡下行进。如使用者用快速挡冲坡时冲到半坡上踏不动了，只需倒踏一下就会自动转入慢速挡使脚踏力变轻而不需下车就能继续踏动行进。
后车轮上的飞轮和离心式离合器还可以在惯性运行中防止脚踏旋转。本机构中的大链轮(5)为33齿，所有齿轮的模数为2.5，飞壳(3)的大齿轮(1)齿数为34齿，齿轮心轴(8)上的小齿轮齿数为19齿，离合器外壳(9)上的齿轮齿数为29齿，小齿轮(14)的齿数为24齿。设脚踏链盘齿数为44齿，其慢速挡速比为1∶1.33快速速比为1∶2.88。本发明中的齿轮也可以用链轮代替并用链条来传动。速比也可以根据需要而改变。但凡应用本发明工作原理设计制造的相似自行车离心式变速机构也属于本发明范围。
权利要求
1.自行车离心式变速机构，属于人力交通工具类变速机构，该机构由装在后轮轴皮上的组合飞轮和下部组合离心式离合器并通过连接板[15]被有机的装在后车轮轴心上形成一个整体，从而利用踏行速度快慢达到快慢速度变换的目的。该机构的特征在于a、上述组合飞轮主要由飞轮心子[2]、飞壳[3]大链轮[5]、小齿轮(或小链轮)[14]等组成。大链轮[5]用于慢速档用，小齿轮(或小链轮)[14]用于快速档用。b、上述组合离心式离合器主要由心轴[6]心轴轴挡[12]、钢球[7]、齿轮心轴[8]离合器心子[10]、离合器外壳[9]、离心爪[17]、压簧[16]、垫圈[11]、螺母[13]等组成。主要用于快速档加速和快速运动的离合传递，控制小齿轮(或小链轮)[14]的运动。
2.根据权利要求1所述机构，其特征是大链轮[5]被连接在飞壳[3]上的左边，飞壳右部外径上为一齿轮。
3.根据权利要求1所述机构，其特征是飞轮心子[2]右端通过螺纹紧固连接一小齿轮(或小链轮)[14]。
4.根据权利要求1所述机构，其特征是齿轮心轴[8]通过钢球[7]，将在心轴[6]心轴轴档[12]上形成滚动运动，齿轮心轴[8]左边为一齿轮(或链轮)。
5.根据权利要求1所述机构，其特征是离合器心子[10]与齿轮心轴[8]右边的外螺纹进行紧固连接。
6.根据权利要求1所述机构，其特征是离合器心子[10]外径上有一小通槽，槽中装有一个离心爪[17]、压簧[16]，压簧[16]压在离心爪[17]的背部上，当离合器心子[10]停止旋转时离心爪[17]在压簧[16]的作用下将被压入离合器心子[10]外径的小槽中，当离合器心子[10]旋转到一定转速时离心爪[17]在张力下其尖角部分将向外张开而顶着离合器外壳[9]内径中的齿端部而带动其转动。
7.根据权利要求1所述机构，其特征是离合器外壳[9]内径上为一齿轮(或链轮)离合器外壳[9]的内径上有锯齿形内齿。
8.根据权利要求1所述机构，其特征连接板[15]，其上部有一园通孔可通过紧固件装在后车轮轴上为紧固连接，下部为一长通槽通过垫圈[11]、螺母[13]紧固连接心轴[6]轴挡[12]，通过长槽可以调节齿轮的齿隙。
全文摘要
本发明自行车离心式变速机构属于人力交通工具类用变速器。其工作原理和特征是用组合飞轮上的链轮(5)作慢速挡用。快速挡是利用离心式离合器和单向飞轮的特点，并在飞轮心子(2)右端装上一小齿轮(14)达到的。解决了用脚踏速度快慢变速的目的。用单向飞的特点解决了快慢挡同时在后轮轴上旋转而不抢挡的问题。而单向飞和离心式离合器还利用各自的特点防止了自行车惯性运动中带动脚踏旋转。
文档编号B62M23/00GK1070375SQ9210398
公开日1993年3月31日 申请日期1992年5月21日 优先权日1992年5月21日
发明者王珮珊, 王慧霞 申请人:王珮珊