專利名稱：自行車變速箱的制作方法
自行車變速箱自行車變速箱(Derailleur Case)是一種用于自行車的變速系統(tǒng)， 特別是用于越野使用，尤其適用于山地自行車。本發(fā)明的目的是 減小變速器尺寸，從而將所有部件安裝在一個(gè)箱體中，或者安裝 在自行車架中，以防止受到雜質(zhì)或碰撞的影響。自行車變速箱的 主要部件有主齒輪組(2)、副齒輪組(3)和撥鏈器(1)。本發(fā)明 的適當(dāng)革新后的撥鏈器安置于主副齒輪組之間并且借助于由換檔 線纜(45)和線纜蒙皮(46)組成的系統(tǒng)連接著手把上的扭轉(zhuǎn)型 換檔器(53)。當(dāng)自行車手操作扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)時(shí)，撥鏈器(1) 在適當(dāng)?shù)纳舷聜?cè)滑動(dòng)件(37、 38)上與在齒輪組上運(yùn)行的主封閉 環(huán)式滾子鏈(8) —起沿側(cè)向(A)移動(dòng)，由此確定了傳動(dòng)比變化， 并因此而使后輪和曲柄軸之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速關(guān)系變化。通過沿方向 (A)偏移，主滾子鏈(8)總是平行于自行車的縱向軸線(64)， 撥鏈器(1)永遠(yuǎn)不會(huì)碰到齒輪組。齒輪組的特定位置使得通過鏈 沿方向(A)偏移實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速變化。主副齒輪組(2、 3)被以平行的 旋轉(zhuǎn)軸組裝，但朝向不同，從而主齒輪組的大直徑齒輪位于左側(cè)， 副齒輪組的小直徑齒輪位于同一側(cè)。主齒輪組(2)組裝于主軸(9) 上，曲柄臂(12)固定在該主軸上，并且主齒輪組借助于主滾子 鏈(8)連接著副齒輪組(3)。副齒輪組(3)組裝于副軸(10) 上，輸出鏈環(huán)(15)在變速器箱體外側(cè)固定在副齒輪組的右側(cè)上， 輸出鏈環(huán)借助于副滾子鏈(17)連接著后輪轂上的副變速器的齒 輪(18)。當(dāng)主滾子鏈(8)安置在單一的小直徑主齒輪和單一的 大副齒輪之間時(shí)，自行車速度低。當(dāng)鏈位于齒輪組中部的直徑完 全相同的齒輪上時(shí)，主軸(9)的轉(zhuǎn)速和副軸(10)的轉(zhuǎn)速相同。
當(dāng)主滾子鏈(8)位于主齒輪組的主大直徑齒輪和副齒輪組的小直徑齒輪上時(shí)，可以獲得最高自行車速。主副齒輪組(2、 3)具有 完全相同數(shù)量的齒輪，從而確定了檔數(shù)。浮動(dòng)撥鏈器滑輪(22) 和一對(duì)滾子，即右側(cè)和左側(cè)滾子(30、 31)，是撥鏈器中的用于帶 動(dòng)鏈偏移的部件。兩個(gè)彈簧(23)固定在浮動(dòng)撥鏈器滑輪(22) 的轂(24)上，浮動(dòng)撥鏈器滑輪沿著兩個(gè)槽縫運(yùn)動(dòng)，以便張緊主 滾子鏈(8)并且在換檔過程中補(bǔ)償齒輪直徑的差異。因此，浮動(dòng) 撥鏈器滑輪(22)具有雙重功能偏移主滾子鏈(8)，以及張緊 主滾子鏈。當(dāng)浮動(dòng)撥鏈器滑輪(22)將主滾子鏈(8)在副齒輪組 (3)上向左側(cè)移動(dòng)時(shí)，更大的變速輪被插入;相反，當(dāng)浮動(dòng)撥鏈 器滑輪移向右側(cè)時(shí)，更小的變速輪被插入。撥鏈器(1)的非浮動(dòng) 撥鏈器滑輪(19)驅(qū)動(dòng)主滾子鏈(8)離開主齒輪組(2)。右側(cè)和 左側(cè)滾子(30、 31)在前撥鏈器(1)下部將主滾子鏈偏移到主齒 輪組(2)上。所述滾子在兩個(gè)不同的軸(32、 33)上旋轉(zhuǎn)，從而 右側(cè)滾子和左側(cè)滾子可以避免運(yùn)行于它們之間的主滾子鏈(8)在 換檔過程中產(chǎn)生任何摩擦。當(dāng)右側(cè)滾子(30)將主滾子鏈(8)推 向左側(cè)時(shí)，更大的變速輪被插入；相反，當(dāng)左側(cè)滾子(31)將主 滾子鏈(8)推向右側(cè)時(shí)，更小的變速輪被插入。作為撥鏈器(1) 的一部分，浮動(dòng)撥鏈器滑輪(22)以及右側(cè)和左側(cè)滾子(30、 31) 總是平行于自行車軸線(64)，同時(shí)主鏈(8)沿側(cè)向(A)移動(dòng)而 在主齒輪組(2)和副齒輪組(3)上實(shí)現(xiàn)換檔。技術(shù)領(lǐng)域簡(jiǎn)而言之，自行車變速箱包括兩個(gè)齒輪組，它們?cè)趦蓚?cè)沿平 行的旋轉(zhuǎn)軸組裝，但組裝的次序相反，從而主齒輪組上的大直徑 齒輪對(duì)應(yīng)于副齒輪組上的小齒輪。每個(gè)齒輪組中的齒輪數(shù)量確定 了可供使用的檔位數(shù)。特定的撥鏈器在齒輪軸上運(yùn)行，使得主變
速器的滾子鏈從主和副齒輪組側(cè)向偏移，并且實(shí)現(xiàn)換檔，也就是 改變主和副軸的相對(duì)轉(zhuǎn)速，而輸出鏈環(huán)通過第二鏈連接著后輪轂 的齒輪。輕質(zhì)且稍微變小的自行車變速箱被創(chuàng)造出來，以用于越 野旅行，其部件被封閉在箱體或車架箱體中，這特別適合于所有 類型的山地自行車，因?yàn)槟?、塵土和意外沖積物使得傳統(tǒng)的平行 四邊形變速系統(tǒng)非常易損。自行車變速箱具有與普通山地自行車 相同的變速輪，其中輸出鏈環(huán)和副變速器齒輪可以自由地個(gè)人改 造，并且可以用于所有的自行車訓(xùn)練。相同的自行車還可能用于 山地，此時(shí)要求同越野自行車相比有非常大的變速輪，因此需要 更換副變速器轂上的齒輪。此外，在山地和自由騎乘旅游中，自 行車后尾部會(huì)遇到與摩托車相同的問題，即由于高速，導(dǎo)致振動(dòng) 和前后偏移，從而損壞其功能并且降低其耐用性。根據(jù)前面描述 的本發(fā)明，僅需要利用手把上的扭轉(zhuǎn)型換檔器就能實(shí)現(xiàn)換檔，這 使得操作更為容易，即使是日常使用的城市自行車。冃足伎不目前市場(chǎng)銷售的主要自行車變速裝置基本上分為兩種傳統(tǒng) 的前后平行四邊形撥鏈器，其機(jī)構(gòu)完全敞開或暴露；以及受保護(hù) 的箱體型變速裝置。變速裝置在后齒輪組和車輪之間組裝在轂上， 并且可以通過線纜來換檔，所述線纜操縱轂內(nèi)的機(jī)構(gòu)。最普遍使 用的傳統(tǒng)的裝置包括兩個(gè)撥鏈器， 一個(gè)在前面，另一個(gè)在后面， 它們通過連接著手把上的扭轉(zhuǎn)型換檔器的線纜而被操作。借助于 撥鏈器，鏈可以在后轂上的后齒輪組上移動(dòng)，以及在曲柄臂上的 環(huán)形齒輪上移動(dòng)，以改變轉(zhuǎn)速，從而獲得預(yù)期的檔位。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的自行車變速箱完全不同于傳統(tǒng)變速箱，因?yàn)椴话?傳統(tǒng)系統(tǒng)中的典型元件，例如鏈架樞軸，用于后車輪上的齒輪 組的前撥鏈器和后撥鏈器。相反，如前所述，在本發(fā)明中，變速 器位于變速箱中，以保護(hù)系統(tǒng)的所有元件遠(yuǎn)離泥土和意外碰撞。 變速箱可以由兩個(gè)平行的縱向板構(gòu)成， 一個(gè)是右側(cè)板(57)，另一個(gè)是左側(cè)板(58)，其中，軸承殼體、軸孔、車架支承件等等安置在所述板中。位于兩個(gè)板之間的裝置封閉在一個(gè)容易拆除的塑料箱體中，該箱體分為兩個(gè)部件(60、 61);非常小的門(62)設(shè)置在變速器箱體的下部，使得測(cè)試和潤(rùn)滑操作更為容易?？梢詫⒆?速箱安裝在自行車車架中，并將所有元件組裝在變速箱中，或者， 對(duì)于非越野用途，也可以暴露各個(gè)元件。在變速器箱體右側(cè)的外部，設(shè)有副變速器，其包括輸出鏈環(huán)(15)和副滾子鏈(17)，副 滾子鏈連接至組裝在自行車(63)后輪上的后齒輪(18)。自行車 手可以完全自由地選擇副變速器齒輪的直徑和齒數(shù)，二者均可以 調(diào)節(jié)可使用的檔位，從而獲得自行車的最佳性能。換檔導(dǎo)致主軸(9)與通過副變速器連接至后輪的副軸(10)之間的轉(zhuǎn)速變化， 使得使用者能夠像用普通山地自行車那樣加速和減速。僅僅通過 扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)就能保證換檔過程中所獲得的速比總是正確 的。因此，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)自行車系統(tǒng)中存在的任何錯(cuò)誤。在上面 提到的本發(fā)明中，換檔僅通過手把上的一個(gè)扭轉(zhuǎn)型換檔器(53) 實(shí)現(xiàn)，換檔器操縱為刺目的專門設(shè)計(jì)的撥鏈器(1)，撥鏈器側(cè)向 移動(dòng)并在滑動(dòng)件(37、 38)上運(yùn)行，以使得主封閉環(huán)式滾子鏈(8) 在彼此相對(duì)地設(shè)置在平行旋轉(zhuǎn)軸上的主齒輪組(2)和副齒輪組(3) 之間換位。因此，主副齒輪組(2、 3)的特定位置導(dǎo)致了可以實(shí) 現(xiàn)主和副軸之間的轉(zhuǎn)速變化。撥鏈器(1)同時(shí)被投入將主鏈(8) 在主副齒輪組上移動(dòng)。撥鏈器的用于偏移鏈的部件有浮動(dòng)撥鏈 器滑輪(22)，其驅(qū)動(dòng)鏈到達(dá)副齒輪組(3)上，以及一對(duì)滾子(30、 31)，它們驅(qū)動(dòng)鏈到達(dá)主齒輪組(2)上。浮動(dòng)滑輪(22)利用兩 個(gè)彈簧(35)張緊主鏈，從而可以在換檔過程中補(bǔ)償齒輪直徑差 異。非浮動(dòng)撥鏈器滑輪(19)驅(qū)動(dòng)鏈離開主齒輪組(2)。非浮動(dòng) 滑輪可被調(diào)節(jié)，并且可以將其沿著小槽縫(21)移動(dòng)幾毫米，以 補(bǔ)償鏈因磨損而損失的張緊度。主齒輪組(2)組裝于踏板軸即主 軸(9)上。副齒輪組(3)借助于主鏈(8)從主齒輪組(2)獲 得運(yùn)動(dòng)；輸出鏈(15)組裝于其軸即副軸(10)的右側(cè)。借助于 副鏈(17)，輸出鏈(15)驅(qū)動(dòng)組裝在自行車(63)后輪轂上的副 變速器的后齒輪(18)。主副齒輪組具有相同數(shù)量的齒輪，齒輪數(shù) 對(duì)應(yīng)于可供使用的檔位數(shù)。借助于其特殊的結(jié)構(gòu)，自行車變速箱 同傳統(tǒng)變速器相比允許非常快速的換檔，這是因?yàn)閮H僅利用扭轉(zhuǎn) 型換檔器，鏈就能在更短時(shí)間內(nèi)移入、移出齒輪。關(guān)于前面描述 的本發(fā)明，沒有傳統(tǒng)變速器中的前和后撥鏈器 一 這種前和后撥 鏈器需要由自行車手同步化，以避免脫離鏈。此外，利用本發(fā)明 的系統(tǒng)，使鏈從大傳動(dòng)比切換到小傳動(dòng)比所需的時(shí)間可以縮短， 這是因?yàn)?，借助于滑輪，主鏈不需要從其殼體中偏移出來，并且 在換檔過程中，兩個(gè)撥鏈器滑動(dòng)件保持其與齒輪平行。同時(shí)，自 行車變速箱中的撥鏈器是一個(gè)集成裝置，其獨(dú)立于例如主副齒輪 組等其它部件，并且僅借助于主鏈連接著它們。


圖1是自行車變速箱的箱體在打開時(shí)從上側(cè)看的視圖，其內(nèi) 部元件均被示出。撥鏈器(1)沿方向(A)偏移并且顯示于具有 大傳動(dòng)比的左側(cè)，主滾子鏈(8)的防巻鏈裝置(54)由虛線表示。 自行車軸線(64)也被示出。圖2是自行車變速箱的左視圖，其中變速箱被打開，其內(nèi)部 元件均被示出。
圖3是自行車變速箱的左視圖，其中變速箱被關(guān)閉，其外部元件均被示出。檔位選擇器(47)、換檔線纜(45)、換檔線纜滑 輪(43)等元件被標(biāo)出。曲柄臂(12)未被示出，以顯示設(shè)計(jì)在 主軸(9)和軸承(11)上的曲柄臂花鍵(13)。圖4是撥鏈器(1)的左視圖，其中撥鏈器被完全組裝并且與 其它元件分開。圖5是自行車(63)的右視圖，示出了位于車架(55)上的 自行車變速箱。圖6是自行車(63)的左視圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的描述基于當(dāng)前發(fā)明人認(rèn)為的優(yōu)選實(shí)施方式， 所作的描述僅僅是為了解釋的目的，本發(fā)明并不局限于此，也不 局限于圖中所示。齒輪組.根據(jù)前面描述的本發(fā)明，主副齒輪組(2、 3)包括一 組可互換的齒輪，它們具有遞增的齒數(shù)，例如12-14-16等等， 這些齒輪以逐漸增大的順序組裝，并且通過齒輪墊片(4)而適當(dāng) 地相隔，以形成截頭圓錐的形式。主副齒輪組由相同數(shù)量的齒輪 組裝而成，由此決定了可供使用的檔位數(shù)。換檔由兩個(gè)齒輪組相 對(duì)于撥鏈器(1)位置的特定位置實(shí)現(xiàn)，其中旋轉(zhuǎn)的主齒輪組平行 于副齒輪組安裝，它們的齒輪以相反的方向布置但非常臨近，從 而主齒輪組的大徑左側(cè)齒輪(5)對(duì)應(yīng)于副齒輪組上的小徑左側(cè)齒 輪(6)。所有齒輪可以更改，以獲得不同的實(shí)用傳動(dòng)比。檔位數(shù) 和每個(gè)齒輪組中齒輪的數(shù)量可以由個(gè)人適配。撥鏈器.自行車變速箱中最為創(chuàng)新的裝置為撥鏈器(1)，其在
方向(A)上移動(dòng)，以從主副齒輪組朝配對(duì)的齒輪組側(cè)向推壓圓形滾子鏈，即主封閉環(huán)式滾子鏈(8)。右側(cè)撥鏈器架(25)和左側(cè) 撥鏈器架(26)以及右側(cè)滾子的軸(32)和左側(cè)滾子的軸(33) 連接至撥鏈器本體(27)，撥鏈器本體設(shè)有兩個(gè)精密的襯套(29)， 以使其可以在上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)上運(yùn)行，所述上下側(cè)滑動(dòng) 件由兩個(gè)彼此上下安置的表面精加工的鋼管構(gòu)成。右側(cè)和左側(cè)滾子.為了完全適合于本發(fā)明，在撥鏈器本體(27) 后部的底側(cè)，設(shè)有兩個(gè)鋼軸(32、 33)，用于支撐右側(cè)和左側(cè)滾子 (30、 31)，所述滾子基本上處于豎直位置并且相互平行，用于側(cè) 向移動(dòng)主滾子鏈(8)，以從主齒輪組(2) —側(cè)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比變化。 滾子在右側(cè)和左側(cè)滾子的軸(32、 33)上旋轉(zhuǎn)可降低換檔過程中 在滾子之間運(yùn)行的主滾子鏈上的摩擦。撥鏈器架.在對(duì)稱的撥鏈器架(25、 26)的左側(cè)和右側(cè)，設(shè)有 用于浮動(dòng)滑輪(22)的槽縫(23)和用于非浮動(dòng)撥鏈器滑輪(19) 的調(diào)節(jié)槽縫(21);這兩個(gè)滑輪通過固定在它們上的專門的墊片 (36)在兩個(gè)架之間相隔設(shè)置。在所述架(25、 26)外側(cè)，固定 著兩個(gè)鏈張緊彈簧。撥鏈器本體通過孔固定于所述架。非浮動(dòng)撥鏈器滑輪.根據(jù)前面的描述，非浮動(dòng)撥鏈器滑輪(19) 驅(qū)動(dòng)主滾子鏈(8)離開主齒輪組(2)，其在所述架之間安置在撥 鏈器的上部，并且組裝在主齒輪組和浮動(dòng)滑輪之間。借助于非浮 動(dòng)滑輪，通過將非浮動(dòng)滑輪移動(dòng)到槽縫(21)中的適當(dāng)位置，可 以調(diào)節(jié)主鏈的張力，并且在調(diào)節(jié)之后利用滑輪固定螺栓(20)固 定非浮動(dòng)滑輪。通過這種方式，可以補(bǔ)償因長(zhǎng)期使用而導(dǎo)致的鏈拉長(zhǎng)。浮動(dòng)撥鏈器滑輪.根據(jù)前面的描述，在撥鏈器的下部，在左側(cè)和右側(cè)架(25、 26)之間，設(shè)有浮動(dòng)滑輪(22)，其用于將主滾子 鏈(8)側(cè)向移動(dòng)，以從副齒輪組(3) —側(cè)改變傳動(dòng)比。浮動(dòng)撥 鏈器滑輪是鏈牽引器的基本部件。鏈張緊器.根據(jù)前面的描述，在右側(cè)和左側(cè)撥鏈器架(25、26) 的前側(cè)，設(shè)有兩個(gè)鏤空的槽縫(23)，用于驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)滑輪(22), 主滾子鏈(8)運(yùn)行于浮動(dòng)滑輪上。兩個(gè)彈簧(35)固定在槽縫(23) 的下邊緣和浮動(dòng)滑輪(22)的轂(24)之間，從而確保主鏈的張 力，目的是在換檔過程中補(bǔ)償齒輪直徑的差異。撥鏈器本體.根據(jù)前面描述的本發(fā)明，撥鏈器本體(27)支撐 著撥鏈器的主要元件；撥鏈器本體上有兩個(gè)精密襯套(29)，借助 于所述襯套，撥鏈器本體沿方向(A)在上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38) 上移動(dòng)，以消除任何可能在換檔過程中導(dǎo)致?lián)p壞的松弛。在本體 中部，在彼此上下安置的襯套之間，設(shè)有用于換檔線纜(45)的 槽縫(28)，所述換檔線纜通過線纜固定螺栓(34)固定在本體后 部。精密襯套(29)朝向上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)傾斜，從而使 得撥鏈器在沿方向(A)移動(dòng)而換檔時(shí)位于與自行車軸線(64)相 一致的直線上。上下側(cè)滑動(dòng)件.完全根據(jù)前面的描述，撥鏈器本體運(yùn)行于兩個(gè) 鋼滑動(dòng)件上，即上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)，所述滑動(dòng)件由兩個(gè)表面 精加工的管形成， 一個(gè)位于另一個(gè)的上方，它們平行于水平平面，
并且傾斜至這樣的程度，即撥鏈器(1)總是與自行車軸線(64)平行，以將浮動(dòng)滑輪(22)以及用于移動(dòng)主滾子鏈(8)的右側(cè)和 左側(cè)滾子(30、 31)總是維持在與齒輪相距適當(dāng)?shù)木嚯x。右側(cè)和左側(cè)滑動(dòng)件盒體.根據(jù)前面的描述，滑動(dòng)件盒體(39、 40)牢固地固定于右側(cè)和左側(cè)變速箱板(57、 58)上，并且三個(gè) 換檔線纜滑輪(43)也通過軸(44)固定在所述變速箱板上，以 使得換檔線纜(45)前后移動(dòng)；上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)的末端 容納于四個(gè)盲孔中，其中兩個(gè)盲孔位于右側(cè)和左側(cè)滑動(dòng)件盒體 (39、 40)中的右側(cè)滑動(dòng)件盒體中，另外兩個(gè)位于左側(cè)滑動(dòng)件盒 體中。撥鏈器運(yùn)行調(diào)節(jié)器.完全與前面的描述相符，左側(cè)和右側(cè)運(yùn)行 調(diào)節(jié)器(41、 42)允許調(diào)節(jié)撥鏈器(1);兩個(gè)調(diào)節(jié)器固定在右側(cè) 和左側(cè)變速箱板(57、 58)上的兩個(gè)孔中。主和副軸.完全與前面描述的本發(fā)明相符，主軸的運(yùn)動(dòng)源于曲 柄臂(12)，并且主軸安置在曲柄臂花鍵(13)中，以保持主齒輪 組(2)組裝在位于主軸中央的配件上，在此通過齒輪組鎖定螺母 (7)固定于主軸上。在主齒輪組側(cè)，軸承(11)承載于軸上。副 軸(10)的運(yùn)動(dòng)源于主封閉環(huán)式滾子鏈(8)，保持副齒輪組(3) 組裝在位于副軸中央的配件上并且通過鎖定螺母(7)固定。在副 軸右側(cè)，設(shè)有用于副變速器的輸出鏈環(huán)(15)的配件；在副齒輪 組側(cè)，軸承(11)承載于軸上。在這兩個(gè)空心軸的端部，設(shè)有用 于曲柄臂固定螺栓和輸出鏈環(huán)(15)的配件(14)。
副變速器.完全與前面的描述相符，副變速器包括輸出鏈環(huán)(15)、副滾子鏈(17)和安置在自行車(63)的后輪上的后齒輪 (18)。齒輪的直徑和副變速器的齒數(shù)可以根據(jù)自行車手的使用目 的自由更換。檔位選擇器.與前面對(duì)本發(fā)明的描述完全相符，檔位選擇器 (47)將撥鏈器精確地停止在使用者選擇得的檔位上；此外，可 以聽到清脆的卡位響聲，以表明切換到新的檔位。選擇器包括兩 個(gè)平行滑動(dòng)件(50)，并且為每個(gè)檔位設(shè)置一個(gè)空隙(48)。檔位 選擇器滑塊(49)在滑動(dòng)件(50)之間運(yùn)行，從而在偏移到一個(gè) 空隙(48)中時(shí)，產(chǎn)生清脆的卡位聲響。換檔線纜(45)通過固 定螺栓(51)固定至選擇器，該固定螺栓與撥鏈器(1) 一起移動(dòng)。 選擇器可調(diào)節(jié)，以使得撥鏈器靠近齒輪組具有完美的平衡。扭轉(zhuǎn)型換檔器.完全與前面的描述相符，扭轉(zhuǎn)型換檔器(53) 安置在手把上，借助于換檔線纜(45)和兩個(gè)前后蒙皮(46)連 接至撥鏈器(1)，撥鏈器沿方向(A)在上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38) 上運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)換檔。在扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)上，可以讀出相應(yīng) 的檔位號(hào)，并且可以找到線纜張力調(diào)節(jié)器。換檔線纜(45)閉合 成環(huán)而進(jìn)入扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)，并且在兩端連接著兩個(gè)螺紋夾持器o換檔線纜滑輪.完全與前面的描述相符，三個(gè)小滑輪(43)在 變速器箱體內(nèi)驅(qū)動(dòng)換檔鋼線纜(45)，以使得撥鏈器從右側(cè)移向左 側(cè)或相反移動(dòng)，而不需要使用復(fù)位彈簧。滑輪組裝在兩個(gè)軸(44) 上，并且豎直組裝在撥鏈器驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)件的容置保持器中。線纜由
普通的自行車用蒙皮(46)保護(hù)。變速器箱體.完全與前面的描述相符，本發(fā)明的變速器箱體容 易拆除、改變和調(diào)節(jié)，從而可以安裝在不同類型的自行車架上。 變速器箱體大體上可以由兩塊鋁板制成，二者平行相隔而形成右側(cè)和左側(cè)鋁板(57、 58)，并且承載著所有機(jī)械部件。在所述板之 間，設(shè)有軸承座(11)，用于主和副軸的孔，支撐著上下側(cè)滑動(dòng)件 盒體的座，以及用于左側(cè)和右側(cè)運(yùn)行調(diào)節(jié)器和車架與變速器箱體 的固定的孔。變速器箱體的第二部分由塑料制成，其被構(gòu)造成實(shí) 現(xiàn)兩個(gè)板(57、 58)之間開放空間的完美封閉，并且包括可容易 拆除的上下側(cè)部件(60、 61);在下部，設(shè)有維護(hù)罩(62)。防巻鏈裝置.完全與前面的描述相符，防巻鏈裝置(54)防止 主滾子鏈粘附在主齒輪組的齒上并因此而碰到并損壞撥鏈器。防 巻鏈裝置由硬質(zhì)鋼制成，并且安置于主軸和后側(cè)撥鏈器(1)之間。檔位數(shù).為了更好地解釋本發(fā)明，齒輪組中的每個(gè)齒輪是可互 換的，從而不同的實(shí)用傳動(dòng)比，傳動(dòng)比的數(shù)量可以變化，并且確 定出可用的檔位數(shù)，例如山地自行車7個(gè)，城市自行車8或9 個(gè)，越野自行車ll個(gè)。均旋轉(zhuǎn)的主副齒輪組總是具有相同數(shù)量的 齒輪。在附圖中，選擇9個(gè)齒輪，主要是為了簡(jiǎn)化圖示。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的輕質(zhì)且小尺寸的自行車變速箱特別適合于自行車運(yùn) 動(dòng)領(lǐng)域，特別是山地自行車，這是因?yàn)樽兯傧淇山M裝在帶箱體的 車架內(nèi)，或是組裝在小型箱體內(nèi)，以防止接觸泥或塵土?？紤]到 這種變速系統(tǒng)的通用性，僅僅通過改變后輪轂上的齒輪組的直徑，
就能使得山地自行車實(shí)現(xiàn)改變副變速器的變速輪。自行車變速箱 適用于所有種類的自行車架，山地自行車和自由騎乘式自行車車 架，并且滿足所有的賽車規(guī)則。至于在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，可以提 供更多檔數(shù)的增速器和減速器9檔，10檔，或更多，檔位數(shù)取 決于可供使用的空間。
權(quán)利要求
1.一種自行車變速箱，用于改變曲柄軸和后輪轂之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系，其中變速器的所有器件均被封閉在箱體或自行車車架中，以保護(hù)變速器遠(yuǎn)離異物和碰撞；所述自行車變速箱的特征在于撥鏈器和兩個(gè)滾子齒輪組的特殊定位，其中，兩個(gè)滾子齒輪組(2、3)，即主和副齒輪組(2、3)，具有平行的旋轉(zhuǎn)軸(9、10)，并且沿相反的次序組裝，以使得位于主齒輪組(2)左端的大直徑齒輪(5)對(duì)應(yīng)于位于副齒輪組(3)右端的小直徑齒輪(6)；專門的撥鏈器(1)適于被從外部驅(qū)動(dòng)，并且安置在主副齒輪組之間(2、3)之間，以將主封閉環(huán)式滾子鏈(8)在齒輪組(2、3)上沿側(cè)向(A)偏移，從而改變轉(zhuǎn)速關(guān)系并實(shí)現(xiàn)換檔；組裝在主軸(9)上的主齒輪組(2)通過主封閉環(huán)式滾子鏈(8)連接著副齒輪組，副齒輪組的軸支撐著輸出鏈環(huán)(15)，輸出鏈環(huán)則通過副滾子鏈(17)連接著后輪。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的自行車變速箱，其中，作為變速箱的主 要裝置，可從外部驅(qū)動(dòng)并且容置于箱體中的撥鏈器(1)用于從齒 輪上將主封閉環(huán)式滾子鏈(8)推至下一不同直徑的齒輪，以實(shí)現(xiàn) 換檔；在其側(cè)向(A)運(yùn)動(dòng)過程中，安置在主和副軸(9、 10)之 間的撥鏈器(1)總是與齒輪組相隔相同的距離，而永遠(yuǎn)不會(huì)碰到 齒輪組，主滾子鏈總是被張緊、并且總是與齒輪以及自行車軸線(64)平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的自行車變速箱，其中，旋轉(zhuǎn)的主齒輪組 (2)包括由齒輪墊片(4)分隔的多個(gè)單體齒輪；主齒輪組整體上呈截頭圓錐形，其大直徑齒輪(5)相對(duì)于自行車軸線(64)而 言位于左側(cè)；主齒輪組(2)的運(yùn)動(dòng)源于主軸(9);
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的自行車變速箱，其中，旋轉(zhuǎn)的副齒輪組 (3)包括由齒輪墊片(4)分隔的多個(gè)單體齒輪；副齒輪組整體上呈截頭圓錐形，其小直徑齒輪(6)相對(duì)于自行車軸線(64)位 于左側(cè)；副齒輪組(3)的運(yùn)動(dòng)源于主封閉環(huán)式滾子鏈(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，用于實(shí)現(xiàn)主封閉 環(huán)式滾子鏈(8)在主齒輪組(2)上換檔旋轉(zhuǎn)的撥鏈裝置是右側(cè) 滾子(30)，其通過將主滾子鏈(8)推向左側(cè)而使其切換到更高 檔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，用于實(shí)現(xiàn)主封閉 環(huán)式滾子鏈(8)在主齒輪組(2)上換檔旋轉(zhuǎn)的撥鏈裝置是左側(cè) 滾子(31)，其通過將主滾子鏈(8)推向右側(cè)而使其切換到更低 檔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6的自行車變速箱，其中，在撥鏈器本 體(27)的下部后側(cè)，右側(cè)和左側(cè)滾子的鋼軸(32、 33)設(shè)有螺 紋，并且支承著右側(cè)和左側(cè)滾子(30、 31)，所述右側(cè)和左側(cè)滾子 平行組裝、基本上處在豎直位置并且在軸上旋轉(zhuǎn)，以降低換檔過 程中主鏈(8)產(chǎn)生的摩擦。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，右側(cè)和左側(cè)撥鏈 器架(25、 26)作為承載元件支撐著非浮動(dòng)撥鏈器滑輪(19)、浮 動(dòng)滑輪(22)以及兩個(gè)用于鏈牽引器(35)的彈簧；在撥鏈器上 設(shè)有用于浮動(dòng)和非浮動(dòng)滑輪的槽縫(21、 23)、螺紋孔、墊片(36) 以及用于固定撥鏈器本體(27)的孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，用于實(shí)現(xiàn)主封閉環(huán)式滾子鏈(8)在副齒輪組(3)上換檔的撥鏈裝置為浮動(dòng)滑輪 (22)，主滾子鏈(8)在該浮動(dòng)滑輪上運(yùn)行；浮動(dòng)滑輪(22)位 于撥鏈器的右側(cè)和左側(cè)架(25、 26)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，非浮動(dòng)滑輪(19) 是撥鏈器(1)中的這樣一個(gè)裝置，即其驅(qū)動(dòng)主滾子鏈(8)離開 主齒輪組(2)，并且組裝于左側(cè)和右側(cè)撥鏈器架的上側(cè)之間，精 確地位于主齒輪組(2)和浮動(dòng)滑輪(22)之間；通過使浮動(dòng)滑輪 沿著適當(dāng)?shù)牟劭p(21)偏移，可調(diào)節(jié)主封閉環(huán)式滾子鏈(8)的張 力，并且一旦調(diào)節(jié)完成，就通過固定螺栓(20)將其固定在適當(dāng) 位置，從而補(bǔ)償因長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致的主鏈(8)拉直程度損失。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2-9之一的自行車變速箱，其中，用于鏈滑 輪(22)的彈簧(35)設(shè)置在右側(cè)和左側(cè)架(25、 26)的下側(cè)之 間，該浮動(dòng)滑輪(22)沿著所述架上的兩個(gè)鏤空的槽縫(23)運(yùn) 行，以在換檔過程中維持主鏈的張力；浮動(dòng)滑輪(22)具有雙重 功能將主滾子鏈(8)移動(dòng)到副齒輪組(3)上，并且保持其張 緊。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，撥鏈器(1)的 主要元件固定在撥鏈器本體(27)上，并且撥鏈器本體上插設(shè)襯 套(29)，借助于襯套，撥鏈器本體(27)在處于傾斜位置的上下 側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)上沿方向(A)偏移，從而撥鏈器平行于自行 車軸線(64);撥鏈器(1)的主要元件，即帶有線纜螺栓(34)的扭轉(zhuǎn)型換 檔器線纜(45)，右側(cè)和左側(cè)架(25、 26)，右側(cè)和左側(cè)滾子軸(32、 33)，都固定在撥鏈器本體(27)上，其中在兩個(gè)襯套(29)之間 在撥鏈器本體(27)中設(shè)有用于換檔線纜(45)的槽縫(28)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，撥鏈器(1)在 上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)上沿方向(A)偏移，所述滑動(dòng)件由兩個(gè) 表面精加工的鋼管形成，彼此上下安置，并且平行于水平平面， 朝向自行車軸線(64)傾斜，從而維持撥鏈器(1)、浮動(dòng)滑輪(22) 以及左側(cè)和右側(cè)滾子(30、 31)總是距齒輪相等的距離。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的自行車變速箱，其中，撥鏈器(l)的 滑動(dòng)件盒體(39、 40)通過螺紋鏈接在右側(cè)和左側(cè)變速箱板(57、 58)上；換檔線纜(45)滑輪的三個(gè)軸固定在右側(cè)和左側(cè)盒體(39、 40)上；上下側(cè)滑動(dòng)件(37、 38)插入承載盒體(39、 40)的四 個(gè)盲孔中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2-14之一的自行車變速箱，其中，借助于 兩個(gè)螺釘可以調(diào)節(jié)撥鏈器在右側(cè)和左側(cè)的運(yùn)行極限(41、 42);所 述右側(cè)和左側(cè)運(yùn)行調(diào)節(jié)器插入右側(cè)和左側(cè)變速箱板(57、 58)上 的兩個(gè)孔中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3的自行車變速箱，其中，主旋轉(zhuǎn)軸(9) 的運(yùn)動(dòng)源于通過固定螺栓(14)固定在曲柄臂花鍵(13)上的曲 柄臂(12)上，主旋轉(zhuǎn)軸承載著由齒輪組鎖定螺母(7)嚙合鎖定 的主齒輪組(2);軸承(11)容置于齒輪組的側(cè)面。
17. 根據(jù)權(quán)利要求4的自行車變速箱，其中，旋轉(zhuǎn)的副軸(IO) 的運(yùn)動(dòng)源于主封閉環(huán)式滾子鏈，副軸承載著通過齒輪組鎖定螺母(7)固定的副齒輪組(3);在右側(cè)，設(shè)有帶輸出鏈環(huán)(15)的曲 柄臂花鍵(13)，其由曲柄臂固定螺栓(14)固定；在齒輪組一側(cè) 和軸一側(cè)，設(shè)有軸承座(11)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1-17之一的自行車變速箱，其中，位于變 速器箱體外側(cè)的副變速器包括輸出鏈環(huán)(15)，其組裝在副齒輪組(3)和副滾子鏈(17)的右側(cè)，連接著安置于自行車后輪的后齒 輪(18);齒輪的直徑和副變速器的齒數(shù)可以根據(jù)自行車手的需要 自由更改。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，檔位選擇器(47) 安置在變速器箱體的前部左側(cè)，從而撥鏈器(1)對(duì)應(yīng)于選定檔位 的單體齒輪；檔位選擇器(47)包括兩個(gè)設(shè)有間隔部(48)的平 行延伸件(50)以及通過固定螺栓(51)固定在換檔線纜(45) 上的滑塊(49);滑塊(49)在間隔部(48)上偏移，并且通過扭 轉(zhuǎn)型換檔器(53)上獲得的卡位聲響而給予自行車手換檔的感覺。
20. 根據(jù)權(quán)利要求2-19之一的自行車變速箱，其中，扭轉(zhuǎn)型 換檔器(53)上組裝著張緊線纜檔位定位器，并且位于手把上， 且借助于由前后布置的兩個(gè)蒙皮(46)組成的系統(tǒng)連接著撥鏈器(1);扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)上的卡位聲響是通過連接著所述線纜 (45)的檔位選擇器(47)與撥鏈器一起移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求2的自行車變速箱，其中，通過變速箱內(nèi)的 三個(gè)小型換檔線纜滑輪(43)驅(qū)動(dòng)換檔線纜(45)，以使撥鏈器(1) 沿方向(A)向右側(cè)和左側(cè)偏移，以實(shí)現(xiàn)換檔；所述三個(gè)小型滑輪(43)使得蒙皮(46)駐留在同一側(cè)，即變速器箱體左側(cè)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20的自行車變速箱，其中，鋼制換檔線纜 (45)延伸于所述蒙皮(46)內(nèi)側(cè)，將位于手把上的扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)與撥鏈器(1)相連，撥鏈器通過固定螺栓(34)固定至 撥鏈器本體(27);線纜(45)被與隨撥鏈器(1)移動(dòng)的檔位選 擇器(47)滑塊約束在一起，并且以環(huán)的形式封閉于扭轉(zhuǎn)型換檔器(53)中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19-21之一的自行車變速箱，其中，小型檔 位選擇器罩(52)保護(hù)檔位選擇器(47)和用于驅(qū)動(dòng)線纜(45) 的滑輪(43)，所述線纜在所述罩中未受任何其它保護(hù)。
24. 根據(jù)前面權(quán)利要求之一的自行車變速箱，其中，易于拆下 的所述變速器箱體容易作出修改和調(diào)節(jié)，以便組裝在不同類型的 車架上；變速器箱體可以由下述多個(gè)部件形成兩個(gè)鋁制平行板(57、 58)，位于右側(cè)和左側(cè)，并被適當(dāng)?shù)膲|片(59)分隔，從而 支撐著各種機(jī)械元件，以及兩個(gè)額外的塑料開式箱體，二者彼此 上下安置，從而形成密封的裝置；在下部(61)，設(shè)有用于檢測(cè)的 小型罩(62)。
25. 根據(jù)前面權(quán)利要求之一的自行車變速箱，其中，變速器箱 體中設(shè)有防巻鏈裝置(54)，用于在主滾子鏈(8)嚙合于主齒輪 組(2)中并被牽拉時(shí)防止主滾子鏈(8)損傷撥鏈器(1);防巻 鏈裝置(54)包括鋁板，其被成形為使得主滾子鏈不占據(jù)可導(dǎo)致 與撥鏈器相接觸的空間。
26. 根據(jù)權(quán)利要求3或4的自行車變速箱，其中，主副齒輪組 (2、 3)的每個(gè)齒輪是可更換的，從而獲得不同且實(shí)用的傳動(dòng)比；決定可供使用的檔位數(shù)的齒輪直徑和數(shù)量可改變，所述數(shù)量可以 是山地自行車7個(gè)齒輪，城市自行車9個(gè)齒輪，越野自行車ll 個(gè)齒輪；主和副旋轉(zhuǎn)齒輪組總是具有相同數(shù)量的齒輪。
全文摘要
本發(fā)明的目的是改變自行車的變速器傳動(dòng)比，并且盡可能減小變速器尺寸。位于獨(dú)特定位的兩個(gè)齒輪組(2、3)之間的撥鏈器是本發(fā)明的新式、先進(jìn)且重要的裝置。兩個(gè)齒輪組(2、3)具有平行但相反的旋轉(zhuǎn)軸，從而主齒輪組(2)的大直徑齒輪(5)對(duì)應(yīng)于副齒輪組(3)的小直徑齒輪(6)。主齒輪組組裝于主軸上，并且通過主封閉環(huán)式滾子鏈(8)連接著副齒輪組；副齒輪組(3)支撐著單一的外部齒輪(15)，外部齒輪通過副鏈(8)連接至后輪。當(dāng)撥鏈器被從外部驅(qū)動(dòng)時(shí)，其將主鏈(8)偏移到具有不同直徑的主副齒輪組(2、3)上，從而實(shí)現(xiàn)換檔。
文檔編號(hào)B62M9/04GK101119887SQ200680005046
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月16日
發(fā)明者D·卡普利尼 申請(qǐng)人:D·卡普利尼