自行车的后轴变速机构 本发明涉及自行车的后轴变速机构。
现有自行车后轴变速是在后轴花古内设置一组行星齿轮构成，见于(常见机构的原理及应用)机械工业出版社出版，统一书号15033·4464，由于结构复杂、制造精度高、维护困难、价格贵，中国未能普及，其结构见附图1、图2、图3。
本发明的目的是提供一种结构简单、免维护的设计方案，促进其普及。
本发明是这样实现的：后轴变速器包括后轴、飞轮轴、与飞轮轴固联的空心轴及装在两组行星齿轮之间的空心轴，还有壳体、左右端盖及行星齿轮和内齿轮的支承座等；4档以上变速采用二组行星齿轮，靠近飞轮一端为输入组，另一端为输出组；恒星齿轮内孔有花键与后轴上的花键相固联；行星齿轮两侧有支承座，通过行星轮轴构成为一整体；内齿轮为一个齿环，外圆制有花键与壳形的内齿轮支承座压合成一体；输出组的内齿轮支承座上装有千斤，与其相配合，在壳体上制有棘轮，棘轮也可以制成单独的另件再与壳体固联；行星齿轮支承座和内齿轮支承座与空心轴相配合；输入组的内齿轮支承座右侧与装在两组行星齿轮之间的空心轴用花键固联；输出组的行星齿轮支承座右侧还制有安装千斤的槽并装有千斤，右端盖上有棘轮与其相配合；左右端盖用花键与壳体固联；空心轴上开有多个槽，槽中装有可移位地滑动键；在行星齿轮支承座上和内齿轮支承座上制有凸出一定高度的挡块或槽与滑动键相配合；也可将行星轮轴伸出一定长度，来代替行星齿轮支承座上的挡块；档位较少的变速器可在滑行钢碗上制出挡块。也可以在二根空心轴上占多组等分孔，每个孔中装一粒变速钢球；在后轴上、空心轴内还装有凸轮，所谓凸轮是两侧带有斜肩的短圆柱；与此相配合，内齿轮支承座和行星齿轮支承座与空心轴相配合的一侧内孔制有钢球一部分可进入的缺口，并与空心轴上的等分孔相对应。输入组行星齿轮也可用多联齿轮组，与此相配合在输出组的空心轴一端也设置一组齿轮，实现变速和传递扭矩。采用二根空心轴时，在不同的空心轴上可随意选取滑动键结构或钢球结构，相关件要协调一致。
3速和2速变速器只采用一组行星齿轮和一根空心轴；3速实际上是在4速的基础上减少输入组，而2速又是在3速的基础上减少了两组千斤并将内齿轮直接与壳体固联；挡位多时，后轴两端都要打孔，孔中装推销，后轴上还要开槽，槽中装夹片，挡位少时，仅在一端打孔，一端装推销和夹片。
本发明的优点是结构简单、工作可靠、免维护、制造成本低。
图1、图2、图3是现有后轴变速器；
图4为6挡后变速器，实施例之一；
图5为3挡后变速器，实施例之二；
图6为2挡后变速器，实施例之三；
图7为输入组采用多联齿轮的后轴变速器，实施例之四；
图8为钢球变速4挡后轴变速器，实施例之五；
图9为钢球变速3挡后轴变速器，实施例之六；
图10为钢球变速2挡后轴变速器，实施例之七；
图11为图7至图10空心轴和等分孔的剖视图。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1至图3为现有技术，图1为4挡变速，图2为3挡变速，图3为2挡变速。
图4至图10为后轴变速器的7种实施例，包括后轴1，飞轮2、空心轴3，变速钢球4，凸轮5，夹片6，推销7，回位弹簧8，行星齿轮支承座9，内齿轮11，行星齿轮12，恒星齿轮13，壳体14，内齿轮支承座15，千斤16，飞轮轴17，行星轮轴18，左端盖19，右端盖20，滑行钢碗21，滑动键22等。
图4为6挡后轴变速器，实施例之一；有两组行星齿轮，左侧为输入组，右侧为输出组；有两根空心轴3，输入组一根用花键与飞轮轴17固联；装在两行星齿轮之间的一根空心轴3，两端支承在两个恒星齿轮13的肩上；空心轴3上制有多个槽，槽中装有与之相配合的滑动键22，滑动键中心有孔，套装在后轴1上，并有与空心轴上的槽，数量相等的键露在空心轴之外；在内齿轮支承座15上，制有数量相同，但比键宽得多的槽，也可以做成挡块，并使两挡块之间的距离比键宽得多；在行星齿轮左侧支承座9上，制有数量与键相同，凸起一定高度的挡块；也可以将行星齿轮轴18做长一些，替代挡块；在后轴1上安装恒星齿轮位置外制有花键，两端占有孔，孔中装有推销7，轴上还开有槽，槽中装有夹片6，后轴上还装有回位弹簧8。图4所示位置，输入组的滑动键22，被内齿轮支承座15的槽或凸起的挡块挡住，在外力作用下直接带动输出组的空心轴3；该空心轴上的滑动键22与行星齿轮支承座9的挡块相配合工作，因此带动行星齿轮12转动，使内齿轮11作增速运动；若输入组的推销7，推动夹片6使滑动键22与输入组的行星齿轮支承座9相配合工作，输入的运动速度就得以提高；输出组的滑动键22有3个工作位置，在推销7推动下移至中间位置时，被内齿轮支承座15的槽或挡块卡住，带动千斤和棘轮工作，此时输出组的行星齿轮空转；当推销7将滑动键22再往内推时，尽管也被内齿轮支承座15挡住，但此时滑动键22已将千斤顶起，使其与棘轮分离，内齿轮11就带动行星齿轮12作减速运动，并由装在端盖20上的千斤和棘轮输出。由于输入组有2个工作位置，输出组有3个工作位置，因此可实现6挡变速；若只需4档，输出组滑动键移动一个位置就行了。如果将夹片和回位弹簧位置调换，变速操纵也可做成拉式。
图5为3档后轴变速器，实施例之二，是在图4的基础上，简化输入组行星齿轮结构，本图与千升16相配合的棘轮制在左端盖19上，也可以直接制在壳体上或做成单独另件再与壳体固联。
图6为2档后轴变速器，实施例之三，是对图5进行简化，取消了二组千斤和棘轮；同时在滑行钢碗21上制出了与滑动键22数量相同的挡块；滑行钢碗21的外园上有花键与左端盖19相固联；本图所示位置，滑动键22与行星齿轮支承座9上的挡块相配合工作，实现增速运动，当消除外力，滑动键22在回位弹簧8推动下，就与滑行钢碗21的挡块相配合工作，直接带动车轮前进。
图7为输入组采用了多联齿轮，可实现9档变速的后轴变速器，实施例之四，图中传递支架24，齿轮组25、26、27，固定支承座28、花键轴29；采用了二根空心轴，每一根空心轴上占有3组等分孔，每个孔中都装有一粒钢球；传递支架24一端套装在左侧空心轴上，跨过几组齿轮，另一端用花键与右侧的空心轴相固联；齿轮组由一个与空心轴产生联系的中心齿轮和多个与中心齿轮中心距相等，安装角度相等的齿轮构成；齿轮组25、26的中心齿轮套装在左侧空心轴上，内孔有钢球一部分可进入的缺口；齿轮组27的中心齿轮内孔有花键与右侧的空心轴相固联；固定支承座28内孔有花键与后轴花键相固联，它支承着花键轴及装在花键轴上的齿轮；由于每一组齿轮的齿数不同，因此当左侧凸轮移动位置，就将不同的速度通过传递支架24或齿轮组27，带动空心轴转动使输出组工作；输入组有三个工作位置，输出组也有三个工作位置，因此有9档变速；减少工作档位，变速档随之减少；本例中如果输出组采用滑动键移位变速也是可行的。
图8是钢球变速4档后轴变速器，实施例之五，是图4的另一种结构形式，在二根空心轴3上各占有二组等分孔，每个孔中装一粒变速钢球4；空心轴3内装有凸轮5；内齿轮支承座15和行星齿轮支承座9与空心轴相配合的孔中，制有钢球一部分可进入的缺口；本图所示，输入组，凸轮5将钢球4顶起卡住内齿轮支承座15；输出组凸轮5将钢球4顶起卡住行星齿轮支承座9，当飞轮带动空心轴转动时，内齿轮支承座就带另一根空心轴同步转动，使行星齿轮带动内齿轮作增速运动；由于输入组和输出组，各能变换一个位置，因此，可得到4种速度；如果在输出组的空心轴上，对应内齿轮座，多增加一组等分孔，还可增加2档变速。
图9是钢球变速3档后轴变速器，实施例之六，是图5的另一种结构形式，是在图8的基础上，减少了输入组和右端的推销；因在空心轴上有3组等分孔，因此可得到档变速。
图10是钢球变速2档后变速器，实施例之七，是图6的另一种结构形式，是对图9作进一步简化，取消了二组千斤和棘轮；同时在滑行钢碗21的内孔制有钢球一部分可进入的缺口，其外圆上制有花键与左端盖19压合。