[发明专利]自行车自动变速装置

说明书

本发明涉及一种用于自行车的自动变速装置，特别是一种按照车轮旋转阻力的变化而自动切换变速比的自行车自动变速装置。

现有技术中用于自行车的变速装置，都是用手动方式切换变速比的。这种变速装置要在骑车时进行手动操作，很不方便，而且亦不安全。

本发明的目的是提供一种新型的变速装置，这种变速装置能根据车轮旋转阻力的大小，来自动选择适当的变速比，使得从来只有靠手动操作才能实现的自行车变速调节变为自动化，不但免除了一边骑车一边操作的麻烦，而且提高了行车安全性。

上述本发明的目的，可以这样来实现。自行车踏板的驱动力，通常经由链条或者皮带而传递至链轮或皮带轮。在链轮或皮带轮的内侧，装上一个压臂，所述压臂藉助于弹簧钢丝之类弹性元件，保持向旋转中心方向靠压，且与所述链轮或皮带轮一起旋转。在链轮或皮带轮的内侧，设有一个呈环状旋转体的离合器环;离合器环的外周，形成有多个分段槽沟，每段槽沟和中心的距离各不相同，分段槽沟的交界处形成有制动面，前述压臂有选择性地抵住多个制动面中的一个。每段槽沟的底部，在相应制动面部位的不同横向位置上分别开设有一个指向中心的通孔，所述通孔中插设有一个爪状滑杆，所述滑杆凭藉弹簧之类器件，保持经常向外侧顶靠。当上述多个制动面中的某一个顶住所述压臂时，由于压臂固定在链轮或皮带轮的内侧，因此所述离合器环就和链轮或皮带轮一起旋转。在离合器环内侧的不同横向位置上，安设有和前述爪状滑杆数目相同的多个内齿轮，所述内齿轮的外周形成有用以卡住所述爪状滑杆数目相同的多个内齿轮，所述内齿轮的外周形成有用以卡住所述爪状滑杆的棘爪的锯齿形凹口，而其内周则为环形齿轮。这些内齿轮分别经由传动比不同的行星齿轮组而把转动传递至一个太阳齿轮，所述太阳齿轮固定在自行车后轮轮毂的一端。

行车时车轮的不同旋转阻力使得压臂将不同的力传递至其弹簧钢丝，后者遂作不同程度的弯曲，致使压臂抵住不同的制动面，并将不同的爪状滑杆压下，滑杆的棘爪就卡住在相应内齿轮的外周凹口中，从而使不同的内齿轮旋转。这样，自行车踏板的驱动力就通过不同传动比的行星齿轮组而传递至太阳齿轮亦即后轮轮毂。这种自动变速装置，能按照车轮所受的不同旋转阻力，自动地切换至合适的变速挡位。

本发明所述自行车自动变速装置，能按照车轮在路面上滚动时所受不同旋转阻力，自动选定合适的变速比，因而无须像从来的手动变速器那样，在行车过程中操作变速杆以改变速度，使得骑车人从烦杂的操作中解放出来，而且行车的安全亦得到了保障。此外，本装置在动作时不需油压或电力等动力，装置本身可以做得很小很轻，很容易装到自行车上，而且价格低廉。

附图说明如下。图1为本发明第一实施例的局部剖视侧视图;图2为本装置沿图1中A-A线的剖视图;图3为本发明第二实施例的正剖视图;图4为第二实施例所述装置沿图3中B-B线的剖视图;图5为沿图3中C-C线的齿轮部分剖视图;图6为沿图3中D-D线的齿轮部分剖视图。其中图5与图6中，齿轮外侧部分省略未画。

图中：

1-链轮    2-压臂

3-使压臂下压的弹簧钢丝

4-离合器环    5-使爪状滑杆上顶的弹簧

6-爪状滑杆    7-制动面

8-内齿轮    9-行星齿轮

10-行星齿轮    11-太阳齿轮

12-固定轴    13-轮毂

14-幅条    15-变速装置盒

16-行星齿轮轴的轴承座

17-行星齿轮    18-太阳齿轮

以下结合诸附图，详细说明本发明所述自行车自动变速装置。

图1及图2为本发明的第一实施例，亦即三段变速的自动变速装置的一种实施例。

固定轴（12）的两端支承于自行车后叉上，装有辐条（14）的轮毂（13），安装在固定轴（12）上，并可旋转。

轮毂（13）向变速装置盒（15）内延伸，在其一端固定有太阳齿轮（11）。变速装置盒（15）是固定在固定轴（12）上的。

在变速装置盒（15）的内部，从外侧向内，顺次安装有链轮（1）、离合器环（4）、内齿轮（8a）（8b）（8c）、传动齿轮组（9a-10a）（9b-10b）（9c-10c），上述各齿轮等另件均能自由旋转。

在链轮（1）的内侧安装有一个压臂（2），所述压臂（2）在弹簧钢丝（3）的作用下，保持向中心方向下压。