[实用新型]一种变速自行车的变速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变速自行车的变速装置。

背景技术

目前常用的变速自行车的变速装置是一种拨链变速装置。变速时变速拉杆通过变速线拉动拨链器将链条拨向大链轮或小链轮。在使用中由于自然磨损，链条的节距增大，经常使用的链轮齿距随之增大，此时再将链条拨至不经常使用的链轮中，使用时由于链条节距与链轮齿距不一致出现跳链、脱链现象，严重时无法使用导致报废。由于拨链式变速塔轮片数较多，相互间隙较小，链条设计较窄，比普通链条磨损较快，更加缩短了使用寿命，拨链变速容易出现卡链现象，甚至连拨链器一同卡坏。

由于拨链变速装置存在上述缺点，申请号为200310113949.4的发明专利提供了一种不需拨链换链轮的变速自行车的变速装置，它是在自行车中设置支架，支架中设置滑道，滑道中设置滑块及齿片构成能径向伸缩的链轮，利用链轮直径的变化实现变速，并且可实现自动变速。这种变速装置虽然不需拨链换链轮就能实现自行车变速，其缺点是通过变化链轮直径实现变速，为了使链轮在一个圆周上，配合精度要求高且结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过改变脚踏臂与链轮臂之间的力臂距离使脚踏转动的半径产生变化、而产生速度和受力的改变的一种变速自行车的变速装置。

一种变速自行车的变速装置，变速装置安装在链轮上，变速装置包括一端固定在链轮上的链轮臂和可转动地安装在链轮臂另一端上的脚踏臂及连接在脚踏臂和链轮臂之间的伸缩机构和弹性复位装置。现有的不论是变速自行车还是不变速的自行车，脚踏板定在曲轴的两端，曲轴固定在链轮的轴心位置，脚踏板相对与链轮中心的力臂不可变，使脚踏转动的半径不可变。本实用新型的工作原理是由于脚踏臂和链轮臂在伸缩机构和弹性复位装置的作用下张合，使脚踏板与链轮中心轴之间的距离发生变化，使脚踏转动的半径产生变化，从而产生速度和受力的改变。当自行车处于正常状态时，如在平地上行驶，弹性复位装置拉紧脚踏壁和链轮臂的两端，脚踏板到链轮中心轴之间的距离最小，自行车速度最快；当自行车上坡时或起步时，阻力增大，使伸缩机构伸长，脚踏臂相对链轮臂张开，增大脚踏板到链轮中心之间的距离，脚踏的半径增大，自行车的转速减小，达到上坡省力的目的。当作用在自行车的阻力减小时，如又回到平路上行驶，伸缩机构会在弹性复位装置的作用下复位，伸缩机构缩短，脚踏臂相对链轮臂缩合，减小脚踏板到链轮中心之间的距离，脚踏的半径减小，增大自行车的速度。这种结构的减速装置，通过改变脚踏的半径，达到自动变速的目的，不需拨链换链轮，运动可靠且寿命长；也不需通过改变链轮直径的大小来变速，因而对精度要求不高，且结构简单，成本低。

作为改进，伸缩机构包括连接在脚踏臂和链轮臂之间的液压连杆，弹性复位装置包括连接在链轮臂与脚踏臂之间的拉簧，液压连杆包括储存有液压油的外筒和可相对外筒滑动的内筒。采用液压连杆的伸缩式的结构，液压连杆在变速时有一个缓冲作用，可防止变速过快。拉簧结构，不但能达到有效复位目的，而且结构简单。

作为进一步改进，伸缩机构包括连接在脚踏臂和链轮臂之间的液压连杆，液压连杆包括储存有液压油的外筒和可相对外筒滑动的内筒，弹性复位装置包括连接在液压连杆的外筒筒臂上与脚踏臂上的拉簧。拉簧安装在液压复位连杆上，使结构紧凑。

作为再进一步改进，伸缩机构包括连接在脚踏臂和链轮臂之间的液压连杆，液压连杆包括储存有液压油的外筒和可相对外筒滑动的内筒，弹性复位装置包括安装在脚踏臂和链轮臂连接位置的扭簧，扭簧使变速机构紧凑。

作为上述方案的共同改进，在两个脚踏臂上还设有滑槽，变速装置还包括平衡杆，平衡杆包括一转轴和设在转轴两端的转臂，转臂置于转轴的两侧且结构对称，转轴枢接在链轮轴的中心通孔内，在平衡杆转臂上远离转轴的一端设有凸轴，两转臂的凸轴轴心到转臂轴心之间的距离相等，凸轴可滑动地置于滑槽内。平衡杆使两个脚踏板在运动过程中保持同步的作用。

作为改进，在弹性复位装置上还设有手动调节弹簧力大小的机构，通过手动调节弹簧力的大小来调节伸缩机构之间的距离，从而改变脚踏板到链轮中心之间的力臂距离，达到提速或省力的目的。

作为进一步改进，链轮臂和脚踏臂通过可转动轴承枢接在一起，便于链轮臂和脚踏臂之间的相互转动。

本变速自行车的变速装置的优点是使自行车从起步到达到最高速度比一般自行车容易，且上坡时会通过自动减速来省力，回到平路时又会自动加速，同样的骑法，会比传统的自行车省力20％以上。 

附图说明

图1使本实用新型自行车的结构示意图。