專利名稱：自行車的轉矩驅動的自動變速設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種為自行車或類似的運輸工具設計的自動變速器系統(tǒng)。更具體是，本發(fā)明涉及一種自動變速器，其可溯及以往地集成到傳統(tǒng)的、多速鏈輪組件上，并且其中通過施加到驅動鏈輪上的轉矩方面的變化來產(chǎn)生齒輪的換檔。
背景技術：
現(xiàn)在自動變速已經(jīng)在汽車上應用了幾十年。其普及主要是由于具有自動變速器，駕駛員可以在沒有換檔的額外任務的情況下將更多的注意力放在變化的路況上，并且從而提高了駕駛員、乘客和其他道路使用者的安全。同樣，近年來自行車已經(jīng)日益流行起來，對于可以用于自行車的自動變速器的需要已經(jīng)增長了。
在現(xiàn)有技術中，可以發(fā)現(xiàn)一些自動自行車變速器，并且其通?？梢员环殖扇N類型，即，流體驅動型、離心型和轉矩響應型。流體驅動型變速器的基本工作原理是利用包含在腔室內部的流體的拉曳力來傳輸功率的。例如，在美國專利號7，059，618中所公開的流體自動自行車變速器中，在由施加的輸入轉矩(例如，來自騎車者)所驅動的外殼與將輸出功率傳輸至自行車的后輪的內殼之間形成了腔室。在腔室內，容納有用于所述外殼和內殼之間的功率傳輸?shù)倪m當?shù)牧黧w和機械葉片式定子組件，所述定子組件可以通過改變葉片和外殼之間的間隙來改變流體內的拉曳力。機械葉片式定子包括一些各通過單獨的彈簧或任何彈性裝置連接至中央定子的葉片。當驅動轉矩增大時，被驅動轉矩驅動的外殼通過流體在葉片定子組件上施加較大的作用力，并且因此葉片被推向定子的中心并遠離外殼。結果，在葉片和外殼之間出現(xiàn)了更大的間隙，并且隨后增大了外殼和內殼之間的滑動?；瑒又械脑撟兓瘜嶋H上引起了輸入和輸出轉矩之間的機械利益方面的變化，并且在如上所述的狀況中，機械利益方面的變化相當于轉入到“低速檔”或“降檔”。當輸入轉矩減小時執(zhí)行類似的但卻反向的操作。如上所述的流體驅動型變速器系統(tǒng)具有一些缺陷。首先，該變速器不具有當輸入轉矩正在改變時永久或臨時維持驅動比的“保持”功能。這在一些環(huán)境中是期望的功能，例如，騎車者可能想在爬坡期間暫時除去其輸入轉矩時避免自動升檔。第二個缺陷是因為整個變速器組件裝滿了傳動流體，所以如果需要拆卸變速器系統(tǒng)用于維護或修理可能是相當麻煩的。上述流體驅動系統(tǒng)的另一個缺陷是在安裝所述系統(tǒng)之前必須移除傳統(tǒng)的手動變速器自行車上現(xiàn)有的變速齒輪傳動機構、鏈輪和換檔機構，并且不能輕易地改裝到傳統(tǒng)的自行車上。關于離心型自動變速器，基本工作原理是通過利用來自自行車車輪的轉動的能量執(zhí)行換檔操作。更準確地說，促使系統(tǒng)的特定部件按與自行車車輪的速度成比例的速度轉動。由所述轉動產(chǎn)生的離心力然后直接或間接地誘發(fā)系統(tǒng)選檔部件的運動，并且隨后引起驅動比方面的變化。美國專利申請?zhí)?1/670，570中公開了一種離心型自動自行車變速器。在所述專利申請中，公開了一種變速器系統(tǒng)，其包括可旋轉的軸、多個相互可樞轉地連接并且連接至星形卡圈的離心配重、包括上述星形卡圈的卡圈組件和后部變速齒輪傳動機構。自行車車輪的轉動引起離心配重按正比速度旋轉。當離心配重的轉速增大時，增大的離心力將促使離心配重向外擴展一增加量。當離心配重向外擴展時，迫使卡圈組件沿可旋轉的軸移動，并且從而后部變速齒輪傳動機構的鏈條導向件將向外移動以使傳動鏈從較大直徑的鏈輪轉移至相鄰的較小直徑的鏈輪，從而當自行車的速度增大時產(chǎn)生“升檔”到更高檔?？ㄈM件被這樣偏置，即，當自行車的速度減小時上述操作將發(fā)生反向。該設計的直接后果是每當自行車停止時，將自動選擇最大直徑的鏈輪(即，最低檔)。這是不符合要求的特征，因為當選擇低速檔時需要很高的踏板節(jié)奏來使自行車加速。然而，離心型變速器的設計是這樣的，不會發(fā)生升檔，除非獲得某一行進速度，并且因此實際上具有所述離心型自動變速器的自行車比具有傳統(tǒng)手動變速器的自行車更累人。此外，該離心型變速器的安裝需要改進現(xiàn)有的后部鏈輪組件，并且因此將這樣的系統(tǒng)改裝到傳統(tǒng)自行車上可能是困難的。第三種自動自行車變速器是轉矩響應型設計，并且美國專利號5，061，224中公開了一實例。其中公開的變速器系統(tǒng)包括由兩個相反側的可滑動的槽輪元件組成的可變節(jié)距的皮帶輪和將該可變節(jié)距的皮帶輪連接至從動皮帶輪的V形皮帶?？勺児?jié)距的皮帶輪對騎車者施加到自行車踏板上的轉矩敏感。當所施加的轉矩增大時，可變節(jié)距的皮帶輪和從動皮帶輪之間的距離擴大了并且因此V形皮帶被迫使朝兩個槽輪元件的曲率半徑更小的 中間向內移動。結果，減小直徑的驅動皮帶輪現(xiàn)在驅動從動皮帶輪，因此，實際上已經(jīng)執(zhí)行了“降檔”。該發(fā)明的主要缺點是每當去除所施加的轉矩時，例如在滑行期間，齒輪比立即返回至IJ“低轉矩、高速”的結構。這可能尤其在騎車者沿山坡向上騎行希望小憩以節(jié)省體能時引起不便。美國專利號4，781，663中公開了另一種解決了上述問題的轉矩響應型自動自行車變速器。該發(fā)明的實施例包括經(jīng)由V形皮帶連接的驅動皮帶輪和從動皮帶輪。驅動皮帶輪和從動皮帶輪兩者都是由多個可收縮的臂組成的，以便可以通過所述臂的延伸或縮回來改變皮帶輪的有效直徑。當施加增大的轉矩時，V形皮帶內部的張力將通過一些部件使驅動皮帶輪的臂縮回以形成減小直徑的皮帶輪。同時，皮帶內部的張力將確保從動皮帶輪的臂適當?shù)匮由?。結果，齒輪比被調節(jié)成供應更高的輸出轉矩。當輸入轉矩減小時，驅動皮帶輪和從動皮帶輪分別利用如上所述的同一機構延伸和收回。該發(fā)明還包括“保持系統(tǒng)”，其防止甚至當所施加的輸入轉矩已經(jīng)超過或減小至齒輪比通常變化的水平時齒輪比的變化。該保持功能通過向皮帶輪臂的相反表面施加軸向力以通過相反的臂表面和兩側的凸輪板的摩擦接合來將其保持在相應的位置中來實現(xiàn)。該保持功能是合乎需要的，但是純粹通過摩擦接合來執(zhí)行所述功能可能不是最好的方法，因為所施加的轉矩可能大到足以克服“保持”摩擦力。此外，磨損和撕裂可能作為摩擦接合的臂表面和側面凸輪之間的任何滑動的結果而存在，因此保持系統(tǒng)的效率在一定使用期之后可能變差。此外，如果騎車者手動地致動保持系統(tǒng)，則其才會工作。美國專利號3，769，848中公開了轉矩響應型自動自行車變速器的第三實例。所公開的發(fā)明的優(yōu)選實施例包括可滑動地安裝到后軸上用來替換在傳統(tǒng)的自行車上的后軸上的大大改進的后部鏈輪組件。所述后軸包括一軸，圍繞該軸在外周設置螺旋軌道和一些平行于軌道形成的凹進部。安裝在軸上、在后部鏈輪組件旁邊是包含兩個硬化的滾球的自由轉動的圓形元件。其中之一被軌道接收，而另一個被凹進部之一接收，這完全取決于所選的后部鏈輪。當輸入轉矩增大時，圓形元件會相對于軸轉動，并且從而硬化的滾球之一將沿螺旋軌道行進，同時迫使另一個硬化的滾球從一個凹進部移動至下一個最近的凹進部，并且從而沿后軸移動后部鏈輪組件，從而通過傳統(tǒng)的自行車的變速齒輪傳動機構來接合下一個最大后部鏈輪。當輸入轉矩減小時，設置在后軸上的彈簧通過滾球和軌道機構推動后部鏈輪組件來沿這樣的方向移動，即，接合下一個最小的后部鏈輪。還已經(jīng)公開了幾個可結合到前述實施例中的附加的特征。其中第一個是容納在軸內用于防止響應所施加的轉矩方面的瞬間變化的不希望有的換檔的碰撞筒(dash-pot)。另一個輔助特征是由鎖緊板和形成在軸的擴大部分上的一組凹槽所組成的鎖定機構，他們一起防止后部鏈輪組件相對于軸的任何運動，并且從而抑制后部齒輪比方面的任何變化，甚至當施加的轉矩正在變化時。所公開的第三輔助特征是包括掣子和接收縫槽的簡化的鎖定機構。如果自動換檔功能被停用，則掣子可以被轉換至操作位置，在該操作位置，禁止后部鏈輪組件沿軸移動，并且由此停用自動換檔功能。為了重新激活自動換檔功能，可以將掣子轉換到其原始位置。該驅動機構的缺陷是其不許僅臨時停用自動換檔功能，即，可能僅當選擇最小直徑的鏈輪時啟動所述機構。此外，該發(fā)明的另一缺陷是其安裝需要對傳統(tǒng)的自行車進行大量的改進。另外，上述所有現(xiàn)有的發(fā)明僅調節(jié)后部鏈輪組件的齒輪或齒輪比，而前部鏈輪組件的齒輪或齒輪比維持不變。然而，如果還可以變換前部鏈輪組件的齒輪，則可以更有效地執(zhí)行整個變速系統(tǒng)的機械利益方面的變化，并且還可以將系統(tǒng)利用到更大程度。此外，必須 手動地啟動上述所有的“保持”系統(tǒng)，這將給騎車者帶來額外的分心。因此，現(xiàn)有技術中存在對一種可以變換前部和后部鏈輪組件兩者的齒輪的自動自行車變速器的需求。所述變速器系統(tǒng)可以自動地“保持”任一選擇的齒輪比，甚至當所施加的輸入轉矩正在變化時，并且所述保持系統(tǒng)是耐用的，則是非常合乎需要的。此外，當從靜止開始時，變速器系統(tǒng)自動地選擇最高檔，或者至少騎車者能夠在所有速度都維持舒適的踏板節(jié)奏。另外，其應當易于將自動變速器系統(tǒng)改裝到傳統(tǒng)的自行車上，以及之后易于維護和維修。

發(fā)明內容
本發(fā)明是一種供自行車使用的自動變速器系統(tǒng)，其包括五個主要部件，包括轉矩傳感器、身體力量選擇器、斜度傳感器、前部換檔驅動機構和后部換檔驅動機構。利用此處所公開的自動變速器系統(tǒng)，當自行車行駛或停下來時可以維持所選的齒輪比，尤其即使騎車者沒能踩到踏板上。該保持功能是更優(yōu)選的，因為其不但是自動的，而且所選擇的齒輪比還被齒輪塊機械地保持，該齒輪塊對磨損事件不敏感。此外，此處提供的自動變速器系統(tǒng)可以容易地安裝到一般在市場上可購買到的自行車上。在本發(fā)明的配置下對自行車既不需要重新設計也不需要改進。這便于對自動變速器系統(tǒng)執(zhí)行修理和維護，因為自動變速器系統(tǒng)可以被輕易地組裝和拆卸。轉矩傳感器是由輸入軸組成的，該輸入軸在中間部分具有螺紋段，并且將兩個踏板連接到自行車的相反側上。其還包括盤簧和轉矩變化輸出環(huán)，該盤簧圍繞螺紋中間段，該轉矩變化輸出環(huán)附接到盤簧的一端并且按照盤簧的壓縮或擴張而移動。當施加到輸入軸上的轉矩增大時，例如在爬坡期間，由于增大的作用力的結果而促使盤簧壓縮。盤簧的壓縮引起轉矩變化輸出環(huán)相應地移動，并且轉矩變化輸出環(huán)的移動然后誘發(fā)變速器系統(tǒng)內部一系列隨后的動作。轉矩變化輸出環(huán)的移動引起推進齒條沿與轉矩變化輸出環(huán)相同的方向移動，并且通過一些作用力傳遞元件，例如，不同齒輪、接收齒條、推動臂、擺動臂、滑車和接收軸，推進齒條的移動然后使齒輪塊工作。齒輪塊包括斜度傳感器，該斜度傳感器防止齒輪在騎車者向上爬斜坡時轉矩損耗的短期內換檔。當齒輪塊進入操作時，后部換檔驅動機構同時被致動。特別是，當接收軸被擺動臂推動時，后部換檔驅動機構內的凸輪將相應地轉動，該凸輪沿其周邊具有三個不同的有效半徑。如果，由于輸入轉矩增大的結果，凸輪已經(jīng)轉過足夠大的角位移，使得現(xiàn)在接合凸輪具有較大有效半徑的那部分，前部換檔驅動機構然后也開始操作。集中于后部換檔驅動機構，凸輪的轉動經(jīng)由幾個齒輪將被轉換為后部鏈輪組件的控制盤的相應轉動。如 果轉矩方面的增加具有足夠的量，則控制盤然后將促使自行車的變速齒輪傳動機構選擇下一個最大后部鏈輪。關于前部換檔驅動機構，一旦前部換檔驅動機構進入操作，則前部鏈輪組件的控制盤然后將相應地轉動。按與后部控制盤類似的方式，如果轉矩方面的增加足夠大，則前部控制盤將促使前部鏈輪的變速齒輪傳動機構選擇下一個最小前部鏈輪。身體力量選擇器允許使用者選擇適合其自身力量的自動變速器。例如，如果使用者是兒童，則可能未強壯到在不變到最低檔的情況下足以爬上緩和的斜坡。另外，使用者可以施加到自行車上的最大的力或轉矩隨其例如年齡、性別和重量的身體特征而變化。本發(fā)明的優(yōu)點之一是身體力量選擇器可以響應于由使用者施加的轉矩來按優(yōu)選的速度改變齒輪。因此，使用者全部需要做的是選擇其所屬的正確身體能力特征，例如，即兒童或女性成年人或者男性成年人，這對各身體能力特征已經(jīng)考慮到了例如年齡、性別和重量的各種參數(shù)。例如，如果選擇男性身體能力特征，則對于每次改變?yōu)檩^低檔需要更大的轉矩。例如，如果選擇兒童身體能力特征，則對于每次改變?yōu)檩^低檔需要較小的轉矩。本發(fā)明的一個方面在于前部/后部換檔驅動機構，其按不同的傾斜水平來控制前部鏈輪組件和后部鏈輪組件。前部/后部換檔驅動機構包括坡道、前部/后部方向變化齒輪組件、平衡擺動配重、凸輪和與前部及后部鏈輪組件連接的其他連接部分。本發(fā)明的驅動機構檢測轉矩沿斜坡的變化和與本發(fā)明的其他部分相關的調整，以便開始在前部鏈輪組件處轉換不同大小的鏈輪和改變后部鏈輪組件的輪轂直徑，以使自行車恒定地沿斜坡行進。前部/后部換檔驅動機構還包括連接至踏板的抗反轉設備，以避免當轉矩減小和/或騎車者未踩到踏板上時腳踏輪的反轉。一種供自行車使用的自動變速設備，包括外殼；配置成檢測由自行車的軸上的踏板所產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器；身體力量選擇器，其具有多個結構，該結構配置成改變檔位的變化速度；布置在外殼內的斜度傳感器，該斜度傳感器在其下端處具有配重，以根據(jù)外殼被布置于的斜坡來維持其相應于變化的外殼的斜度的位置；前部和后部換檔驅動機構，其配置成控制前部鏈輪組件和后部鏈輪組件。轉矩傳感器被配置成平移轉矩變化輸出環(huán)以控制滑車的運動?；嚢ㄍ苿颖郏撏苿颖郾慌渲贸砂炊鄠€方向設置推動軸以控制擺動臂的動量的大小，從而接收軸被配置成通過分別轉動用于控制前部鏈輪組件的盤和用于控制后部鏈輪組件的盤來按不同速度改變檔位。斜度傳感器被配置成，當斜度值為正時卡子防止齒條塊執(zhí)行任何檔位改變。前部和后部換檔驅動機構被配置成通過凸輪、平衡擺動配重和傘齒輪的齒輪組件來驅動前部鏈輪組件的轉動。自動變速設備還包括空氣阻尼室，該空氣阻尼室設置在轉矩傳感器內，從而當踏板上的轉矩減小為零時抑制軸的運動。自動變速設備還包括設置在推動軸的上端處的上部齒輪固定塊和設置在推動軸的下端處的下部齒輪固定塊，從而推動軸的位移被上部齒輪固定塊和下部齒輪固定塊約束。自動變速設備還包括配置成包括鏈條的把手，以便將導板移位至最小齒輪的位置以為重新布置鏈條提供更多空間。自動變速設備還包括附接至斜度傳感器的配重吊架上的配重。此外，自動變速設備包括將配重吊架的下部分與配重吊架的上部分分開的釋放件。自動變速設備還包括利用防塵板條來密封外殼的蓋，以便防止異物進入到外殼中。外殼與蓋一起被安裝到框架中，從而蓋上的槽與框架的內壁上的導向件接合以固定外殼在框架中的位置。供自行車使用的自動變速設備還包括抗反轉設備，該抗反轉設備被配置成當施加到軸上的轉矩減小時防止踏板的反轉。凸輪被配置成具有由平衡擺動配重平衡的其定向，從而凸輪具有與平衡擺動配重配合的有不同半徑的多個部分。所述平衡擺動配重設置在多個高度處以通過沿坡道移動來與凸輪的不同部分配合。配重吊架的下部分被配置成與阻尼器接合，從而配重吊架的運動具有阻尼效應。 齒輪組件被配置成具有沿相同方向轉動的第一傘齒輪和第二傘齒輪，從而第一傘齒輪和第二傘齒輪在不同時間分別與第三傘齒輪的不同端部接合，以沿不同方向轉動第三傘齒輪。第三傘齒輪被連接至惰性飛輪，從而在第三傘齒輪不再與第一傘齒輪或者第二傘齒輪接合之后，所述惰性飛輪進一步轉動第三傘齒輪。轉矩傳感器具有旋轉通過活塞和盤簧的螺紋部分以檢測轉矩的變化?；钊哂卸鄠€孔，通過所述孔將潤滑劑施加到螺紋部分上以維持轉矩傳感器的靈敏度。如以下實施例所示還公開了本發(fā)明的其他方面。


以下將參照下列圖來詳細地描述本發(fā)明的這些及其他目的、方面和實施例，其中圖I描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝備有自動變速設備的普通的自行車的側面正視圖。圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的面板。圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的局部剖開的詳圖。圖4描繪了沿圖3中的A-A軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖5描繪了沿圖3中的B-B軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖6描繪了沿圖3中的C-C軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖7描繪了沿圖4中的D-D軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的轉矩傳感器在各種狀態(tài)中的局部剖視圖(a)當漸增地施加轉矩時；(b)當施加最大轉矩時；(c)當轉矩突然減小或者消失時。圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的身體力量選擇器當選擇以下各種個人能力時的工作機理(a)選擇男性；(b)選擇女性；(C)選擇兒童。圖10(a)和10(b)描繪了與根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的接收齒條相互作用的部件的分解視圖。
圖11 (a)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的推動臂的分解視圖。圖11 (b)和圖11 (C)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的推動臂與各個階段相應的工作機理(b)當推動臂松開時；(C)當推動臂被按壓時。圖12描繪了沿圖3中的E-E軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖13描繪了沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪塊的視圖。圖15(a)描繪了沿圖14中的G-G軸線截取的自動變速設備的齒輪塊的剖視圖。圖15(b)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪塊的分解圖。 圖16描繪了當自行車下坡時沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖17描繪了當自行車上坡時沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖18描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處于不同斜度的自動變速設備的齒輪塊的工作機理。圖19描繪了沿圖3中的H-H軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖20描繪了傘齒輪的齒輪組件的多個視圖和橫截面圖。圖21(a)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的頂視圖。圖21(b)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的側視圖。圖21(c)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的分解圖。圖22描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的前部和后部換檔驅動機構是如何工作的。圖23描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的抗反轉設備的分解圖并且圖解了該抗反轉設備是如何工作的。圖24描繪了沿圖3中的I-I軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖25描繪了沿圖20中的K-K軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖26描繪了沿圖3中的J-J軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖27描繪了圖解根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備是如何工作的示意圖。圖28描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的分解圖。
具體實施例方式圖I描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝備有自動變速設備的普通的自行車的側面正視圖。自行車包括一些部件，例如，頭管101、座管5、橫桿8、下管4、座撐7、鏈條撐6、后部變速齒輪傳動機構3和前部變速齒輪傳動機構2。自行車還裝備有自動變速設備I。橫桿8和下管4從座管5延伸至頭管101。鏈條撐6和座撐7從座管5延伸至后部輪軸。在一個實施例中，每個曲柄在一端處具有踏板并且在另一端處與軸連接。軸102設置在座管5的下端處，在該處下管4和鏈條撐6與座管5的下端聯(lián)接。自動變速設備I安裝在座管5的下端處，軸102橫穿自動變速設備I。自動變速設備I控制前部變速齒輪傳動機構2和后部變速齒輪傳動機構3。圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的面板。在自動變速設備I的面板上，存在身體力量選擇器9，在將例如硬幣的扁平盤裝配到身體力量選擇器9上的凹進部中之后，該身體力量選擇器9可通過扁平盤來轉動。面板具有允許貫通地裝配軸102的開口。軸102經(jīng)由曲柄19連接至踏板18。自動變速設備I固定到框架27上，該框架27通過下管4、鏈條撐6和座管5支撐以便固定到自行車上。前部變速齒輪傳動機構(未顯示)由自動變速設備I經(jīng)由第一線13A來控制。后部變速齒輪傳動機構(未顯示)由自動變速設備I經(jīng)由第二線13B來控制。第一線13A和第二線13B兩者都被護套12覆蓋。護套12可以由塑料制成并且為第一線13A和第二線13B提供保護罩。前部換檔控制盤10通過圍繞前部換檔控制盤10展開或纏繞第一線13A來釋放或者收回第一線13A。后部換檔控制盤11通過圍繞后部控制盤11展開或纏繞第二線13B來釋放或者收回第二線13B。通常，在軸102上裝配有不同的鏈輪，例如，小鏈輪(未顯示)、大鏈輪14和中鏈輪15。圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的局部剖開的詳圖。例如大 鏈輪14、中鏈輪15和小鏈輪16的不同鏈輪被安裝在軸102上。身體力量選擇器9經(jīng)由撓性的拉拽軸60來調節(jié)推動臂23的方向。推動臂23控制擺動臂24和滑車(tackle) 25的運動。滑車25的運動控制后部換檔控制盤11的轉動?？蚣?3還支撐自動變速設備。滑塊22通過惰性飛輪21和齒輪組件20來控制。圖4描繪了沿圖3中的A-A軸線截取的自動變速設備的剖視圖?？蚣?7上存在多個排放孔28，以便可以通過排放孔28將經(jīng)由框架27進入到自動變速設備I中的例如水的任何流體排走。轉矩傳感器26安裝在軸102上。轉矩傳感器26檢測由曲柄19產(chǎn)生的轉矩。外殼52具有蓋51，該蓋51與安裝在蓋51和外殼52之間的一些防塵板條54 —起密封外殼52。外殼52具有面板108，在該面板108上身體力量選擇器9可調整。軸102穿過面板108以與曲柄19可聯(lián)絡地(communicatively)連接。用于分開配重吊架的上部分和下部分的釋放件38容納在外殼52中。惰性飛輪21在外殼52中可用?？蚣?7具有導向件106，當外殼52安裝到框架27中時該導向件106與蓋51的槽105配合。圖5描繪了沿圖3中的B-B軸線截取的自動變速設備的剖視圖。在框架27上見到一個或多個排放孔28。轉矩傳感器26包括多個部件，包括但不限于卡環(huán)17、防塵罩29、撓性卡環(huán)30、輸出軸31、多個防塵O型環(huán)45、轉矩變化輸出環(huán)39、多個滾珠軸承35和輸入軸32。前部換檔控制盤(未顯示)和后部換檔控制盤11兩者都通過C形撓性鎖存器37固定到自動變速設備的面板108上?？狗崔D設備34具有多個棘齒33。軸102具有同心地安裝在其第一部分上的大鏈輪14、中鏈輪15和小鏈輪16的組件。圍繞軸102放置扣環(huán)36以將軸102固定到外殼52的面板108上。接收齒輪50B容納在外殼52中。圖6描繪了沿圖3中的C-C軸線截取的自動變速設備的剖視圖。排放孔28從框架27的內部排走任何流體。轉矩傳感器26的轉矩變化輸出環(huán)39控制推動臂23的運動，從而移動擺動臂24和滑車25。存在用于分開配重吊架的上部分和下部分的釋放件38。圖7描繪了沿圖4中的D-D軸線截取的自動變速設備的剖視圖。轉矩傳感器26是在一端使曲柄19與左踏板相連并且在另一端使曲柄19與右踏板相連的設備。在一些實施例中，轉矩傳感器26沿自行車的軸102設置，其中軸102在一端使曲柄19與左踏板18相連并且在另一端使曲柄19與右踏板18相連。轉矩傳感器26容納在外殼52中,夕卜殼52位于自行車的底部。外殼52進一步被框架27支撐，以便外殼52被固定到自行車的座管5和下管4的底端處。外殼52通過一些螺釘被固定到框架27上。在一個實施例中，軸102具有同心地安裝在其第一部分上的大鏈輪14、中鏈輪15和小鏈輪16的組件。在其他實施例中，鏈輪的該組件包括并非是三個的一些鏈輪，并且根據(jù)設計來確定每個鏈輪的尺寸。當人踩到踏板18上來轉動軸時，鏈輪組件將按與軸轉動的相同方向轉動。軸102是由又稱為輸入軸32的內部部分和又稱為輸出軸31的外部部分組成的。輸出軸31裝配在輸入軸32和鏈輪組件之間。輸出軸31在其開口 91處具有面向曲柄19的凹進部90。凹進部90接收開口 91的內壁的撓性卡環(huán)30，以便防止輸入軸32沿軸移位。開口 91在其外壁上帶有螺紋，這允許卡環(huán)17被擰上。如果需要從軸上移除鏈輪的組件，則需要首先移除卡環(huán)17并且卡環(huán)17固定鏈輪的組件在輸出軸31上的位置。開口91的端部被防塵蓋29封閉，防塵蓋29防止例如灰塵或液體的異物進入到凹進部90中。
當轉矩傳感器26容納在外殼52中時，軸102從一側上的第一開口穿過外殼52延伸至相反側上的第二開口。在軸102和每個開口的內壁之間存在防塵O型環(huán)45。防塵O型環(huán)45能夠防止例如灰塵和液體的異物進入到外殼52中。扣環(huán)36被放置在外殼52的第二開口處，以便扣環(huán)36可以加強撓性卡環(huán)30的功能，該撓性卡環(huán)30在結構上是非常纖細的。在沿X方向給軸102施加很重的沖擊時(參見圖7)，扣環(huán)36可以協(xié)助撓性卡環(huán)30防止輸入軸32沿軸移位。此外,軸102在外殼52的第一開口和第二開口處設置在外殼52的內壁上。在軸102和第一開口之間以及軸102和第二開口之間存在滾珠軸承35。當軸102轉動時，所述滾珠軸承35支撐軸102。圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的轉矩傳感器在各種狀態(tài)中的局部剖視圖(a)當漸增地施加轉矩時；(b)當施加最大轉矩時；(c)當轉矩突然減小或者消失時。當人踩在踏板之一或者兩個上以便驅動車輪之一或者兩個車輪轉動時，將轉矩施加到踏板上。在不同的環(huán)境中，需要較大的轉矩來轉動車輪，例如，當自行車上斜坡或者自行車被后面的重載荷拉拽時。通過轉矩傳感器來檢測轉矩的數(shù)值，以便當轉矩如圖8(a)所示地增大時，活塞401沿軸上的螺紋部分移動到空氣阻尼室43中。當轉矩減小時，活塞從空氣阻尼室43移出或者被盤簧39A恢復到初始位置?；钊?01在其本體上具有一些潤滑劑注入孔42，在其外壁和內壁之間提供通道。經(jīng)由所述潤滑劑注入孔42將潤滑劑加至螺紋部分?；钊?01在空氣阻尼室43外面的一端與轉矩變化輸出環(huán)39相連。轉矩變化輸出環(huán)39根據(jù)活塞401的運動而移動。輸出軸31具有一個或多個延伸部39B，該延伸部39B起到支撐轉矩變化輸出環(huán)39在延伸部39B上運動的導向件的作用。在空氣阻尼室43的本體上存在一個或多個孔口 44。空氣可以通過孔口 44進出空氣阻尼室43。當活塞401移入到空氣阻尼室43中時，通過孔口 44從空氣阻尼室43中排出空氣。各個孔口 44處于這樣的尺寸，S卩，在空氣阻尼室43中需要有一定壓力以通過孔口44排出空氣。類似地，每個孔口 44也處于這樣的尺寸，S卩，在空氣阻尼室43中需要有一定壓力，以通過孔口 44將空氣吸入到空氣阻尼室43中。這給活塞401的運動提供了阻尼效應。
當轉矩保持增大時，活塞401進一步移動到空氣阻尼室43中，直到活塞401到達其向內的運動被其本身的盤簧39A阻擋的位置，如圖8(b)所示。當轉矩減小時，例如，如果坡度減小或者騎車者提起其足部離開踏板，則盤簧39A將作用力施加到活塞401上以將活塞401從空氣阻尼室43中移出并且將活塞401恢復到如圖8(c)所示的其初始位置。同時，按取決于空氣阻尼室43的孔口 44的尺寸的速率將空氣吸入到空氣阻尼室43中?？諝庾枘崾?3中的低壓力不但產(chǎn)生了將空氣吸入到空氣阻尼室43中的吸力，而且防止了活塞401被盤簧39A從空氣阻尼室43中移出得太快。位于空氣阻尼室43外面的活塞401的頂部具有沿軸圍繞開口的波紋表面40A。波紋表面減小了活塞401與其他表面接觸的面積，并且從而減小了活塞401的頂部甚至在被潤滑劑覆蓋的情況下粘到其他表面上的概率。波紋表面還便于潤滑劑進入到軸102中，以便可以維持轉矩傳感器26的靈敏度。圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的身體力量選擇器當選擇以下各種個人能力時的工作機理(a)選擇男性；(b)選擇女性；(C)選擇兒童。轉矩傳感器 的活塞(未顯示)連接至推進齒條47。推進齒條47沿與活塞相同的方向移動。推進齒條47在與傳動齒輪92配合的一側上具有齒。傳動齒輪92驅動滑車25上的接收齒條48?；?5具有潤滑劑注入孔42，在該潤滑劑注入孔42處將潤滑劑施加至傳動齒輪92的軸以保持傳動齒輪92的平穩(wěn)轉動。當由轉矩傳感器檢測到的轉矩增大時，推進齒條47向下移動，沿逆時針方向轉動傳動齒輪92。當傳動齒輪92沿逆時針方向轉動時，接收齒條48沿遠離推進齒條47的方向移動?；?5跟隨接收齒條48的運動并且離開推進齒條47。當接收齒條48離開推進齒條47時，接收齒條48最后被彈簧46停住。彈簧46為接收齒條48遠離推進齒條47的運動提供阻尼效應并且防止滑車25具有過度遠離推進齒條47的位移。彈簧46避免接收齒條48遠離推進齒條47走得太遠并且喪失與傳動齒輪92的接觸。此外，當身體力量選擇器9被選擇為W(女性)或者CH(兒童)并且接收軸50已經(jīng)到達其最大容許位移時，如果轉矩變化輸出環(huán)39繼續(xù)給接收軸50提供過量的位移，則彈簧46允許接收齒條48接收所述過量的位移，以便防止對滑車25、推動軸49或者擺動臂24的任何破壞。身體力量選擇器9與一些齒輪相連以移動撓性的拉拽軸60。在一個實施例中，身體力量選擇器9具有槽，該槽接收例如硬幣或者螺絲刀的尖端的扁平物體。當身體力量選擇器9沿順時針方向從M轉動到W時,如圖9(b)所示,撓性拉拽軸60將沿順時針方向轉動，從而撓性拉拽軸60的螺紋頭與推動臂23的螺紋部分的中間接合。推動臂23從而沿逆時針方向轉動并且沿鋸齒軌道向上移動推動軸49。在向上移動之前，推動軸49在靠近擺動臂24的自由端的位置處與擺動臂24接觸。當推動臂23和滑車25 —起離開推進齒條47時，限制了擺動臂24的自由端的轉矩，因為其被由推動軸49提供的接觸點和擺動臂24的自由端之間的有限距離放大了。在向上移動之后，推動軸49在遠離擺動臂24的自由端的位置處圍繞擺動臂24的中段與擺動臂24接觸。當推動臂23和滑車25 —起離開推進齒條47時，擺動臂24的自由端的轉矩更大了，因為其被由推動軸49提供的至擺動臂24的接觸點和擺動臂24的自由端之間的更大距離放大了。因此，當身體力量選擇器9選擇為M時，滑車25需要離開推進齒條47行進更少，以便將接收軸50移過與滑車25相同的距離，如圖9 (a)所示。換句話說，需要更小的轉矩，以便在身體力量選擇器9從M切換至W之后轉到較低檔。甚至當自行車向上爬緩坡時選擇最低檔，而不是僅當自行車象在身體力量選擇器9選擇成M的情況下向上爬陡坡時選擇最低檔。當身體力量選擇器9沿順時針方向從W轉動到CH時，撓性拉拽軸60將沿順時針方向轉動，從而撓性拉拽軸60的螺紋頭與推動臂23的螺紋部分的頂部分接合。推動臂23從而沿逆時針方向轉動并且沿鋸齒軌道向上移動推動軸49。在進一步沿鋸齒軌道向上移動之后，推動軸49在更靠近擺動臂24的固定端的位置處與擺動臂24接觸。當推動臂23和滑車25 —起離開推進齒條47時，擺動臂24的自由端的轉矩甚至更大了，因為其被由推動軸49提供的至擺動臂24的接觸點和擺動臂24的自由端之間的更大距離進一步放大了。
因此，當身體力量選擇器9選擇為CH時,如圖9(c)所示，需要滑車25離開推進齒條47行進更小的距離，以移動擺動臂24以具有最大擺動的可能性。接收軸50將移動到其最遠端并且將系統(tǒng)切換至最低檔，甚至當所檢測到的轉矩小于身體力量選擇器9選擇為M或者W時所需的時。圖10(a)和10(b)描繪了與根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的接收齒條48相互作用的部件的分解視圖。頂視圖顯示了推進齒條47與傳動齒輪92接合以借助于接收齒條48來移動滑車25。在接收齒條48的各側面上分別存在槽。接收齒條48的各槽裝配到第一軌48A和第二軌48B上以引導接收齒條48的運動。在接收齒條48的一端處設置彈簧46來將接收齒條48恢復到其初始位置。當由轉矩傳感器26檢測到的轉矩減小時，推進齒條47向上移動，沿順時針方向轉動傳動齒輪92。當傳動齒輪92沿順時針方向轉動時，接收齒條48沿朝向推進齒條47的方向移動?；?5跟隨接收齒條48的運動并且朝推進齒條47移動。當接收齒條48離開推進齒條47時，擺動臂24利用相對于滑車25的運動固定的一端沿逆時針方向擺動。擺動臂24的自由端沿遠離推進齒條47的方向推動接收軸50。圖11(a)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的推動臂的分解視圖。推動臂23具有設置在其本體中的彈簧23A。彈簧23A將下部齒輪固定塊78和上部齒輪固定塊77的組件保持在當推動軸49不推壓在擺動臂(未顯示)上時該組件不固定到鋸齒軌道上的一位置中。推動軸49的端部中的每個分別穿過上部齒輪固定塊77和下部齒輪固定塊78設置。C形撓性鎖存器37A在推動軸49的端部穿過下部齒輪固定塊78之后卡鎖住該端部。另一 C形撓性鎖存器37B在推動軸49的另一端部穿過上部齒輪固定塊77之后卡鎖住推動軸49的該另一端。圖11 (b)和圖11 (C)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的推動臂與各個階段相應的工作機理(b)當推動臂松馳時；(c)當推動臂被按壓時。圖11(b)顯示了當推動軸49不與擺動臂24接觸時推動臂23的側視圖。推動臂23內部的彈簧23A恢復至其松弛狀態(tài)并且將齒輪固定塊的組件從與鋸齒軌道接合中釋放出來。圖11(c)顯示了當推動軸49推壓在擺動臂24上時推動臂23的側視圖。C形撓性鎖存器37C在其樞軸處固定推動臂23。當推動軸49推壓在擺動臂24上時，推動臂23內部的彈簧23A被壓縮，并且齒輪固定塊組件被壓靠在鋸齒軌道上以沿鋸齒軌道將推動軸49固定到位。
圖12描繪了沿圖3中的E-E軸線截取的自動變速設備的剖視圖?？蚣?7將蓋51和外殼52 —起保持在其內部。在蓋51和外殼52之間存在防塵板條54以密封蓋51和外殼52之間的任何間隙?？蚣?3固定轉矩傳感器26的位置。轉矩變化輸出環(huán)39的運動通過框架53上的軌53A來引導?；?5在框架53的一側上滑動。推動軸49移動擺動臂24以推動接收軸50。圖13描繪了沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。配重65安裝在配重升降架61的下部分處。配重吊架40的上部分通過桿6IA與配重吊架61的下部分連接?？梢酝ㄟ^釋放件38釋放所述桿61A以將配重吊架40的上部分與配重吊架61的下部分分開(參見圖4和13)。配重吊架的上和下部分的分離允許容易接近轉矩自動變速設備的其他部分，并且允許轉矩自動變速設備的其他部分的移除、安裝和維修。彈簧66在齒條塊50A上提供了恢復力。
圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪塊的視圖。齒條塊50A的一端與拉拽彈性彈簧(未顯示)相連，該拉拽彈性彈簧朝著該端部提供拉力?；瑮U59與反饋齒輪59A接合，并且齒輪塊55也與反饋齒輪59A接合。當齒輪塊55移動時，反饋齒輪59A轉動并且按與齒輪塊55的運動相同的方向移動滑桿59。反饋齒輪59A的軸通過框架53支撐，并且框架53為例如齒輪塊55和滑桿59的不同部件提供不同的槽以在其上移動。接收齒輪50B被齒條塊50A移動?？ㄗ?6在移動過鎖存器57之后被鎖存器57卡鎖住。圖15(a)描繪了沿圖14中的G_G軸線截取的自動變速設備的齒輪塊的剖視圖。彈簧66給齒條塊50A提供恢復力，以便當滑車25朝推進齒條47的方向移動時接收軸50可以總與擺動臂24接觸(參見圖27)?？蚣?3容納接收齒輪50B和齒條塊50A。鎖存器57具有鉤形狀并且配置成勾到卡子56上。轉動桿581容納在齒輪塊55的溝道中，并且經(jīng)由螺母58與齒輪塊55接合。圖15(b)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪塊的分解圖。齒輪塊55被設計成防止當自行車行駛的表面的斜度變化時不合乎需要地發(fā)生齒輪變換。為了確定自行車是沿斜坡向上或者向下移動，斜度傳感器被實施為設置在配重吊架的下部分處的配重形式。因為配重總是試圖保持在指向地心的位置，所以當自行車向上爬坡時配重吊架的上部分按逆時針方向沿樞軸轉動。當自行車沿斜坡下行時，配重吊架的上部分按順時針方向沿樞軸轉動。為了避免配重吊架的轉動太猛烈，設置阻尼器64(參見圖16)來與配重吊架的頂部分上的齒接合，以便抑制配重吊架的轉動。齒輪塊55具有多個卡子56。每個卡子56是直立在齒輪塊55中的軌道55A上的板。每個卡子56相互分開一定距離。軌道55A是由一段高度比另一段高的兩段組成的。多個卡子56在軌道55A上通過兩段之間的坡道從一段滑動至另一段。當卡子56滑動到高度較高的段處時，鎖存器57阻止卡子56向后移動到高度較低的段處。齒輪塊55具有固定在其內部的螺母58，以便螺母58的位移確定齒輪塊55的位移。當齒輪塊55移動時，反饋齒輪59A轉動并且按與齒輪塊55的運動相同的方向移動滑桿59。圖16描繪了當自行車下坡時沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。當自行車朝下坡或者在水平的地面上行駛時，配重65引導配重吊架61沿順時針方向轉動。阻尼器64防止配重65的任何猛烈運動損害自動變速設備的其他部分。配重吊架61還通過拖桿41移動滑塊22。平衡擺動配重62處于保持接觸凸輪63的最小半徑的部分的高度。圖17描繪了當自行車上坡時沿圖3中的F-F軸線截取的自動變速設備的剖視圖。當自行車上坡時，齒輪塊55中的卡子56移動到其被鎖存器57卡鎖住以防止從上坡結構換檔至下坡結構的一位置，例如，從鏈條與最大的后部鏈輪接合轉換到鏈條與最小的后部鏈輪接合。同時，凸輪63具有以最大直徑與平衡擺動配重62接觸的部分。彈簧66通過在齒條塊50A上提供彈力來使其回復到初始位置。圖18描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處于不同坡度的自動變速設備的齒輪塊的工作機理。當自行車在水平地面上行駛時，踏板18和曲柄19轉動軸來保持運動。軸沿逆時針方向的旋轉沿順時針方向轉動棘齒33，其中觀察轉動方向的觀察位置從紙張的左手邊到右手邊的或者從紙張的頂部到底部。存在沿與棘齒33相同軸線的齒輪121和抗反轉設備34。抗反轉設備34避免軸沿相反方向轉動。齒輪121驅動齒輪系統(tǒng),該齒輪系統(tǒng)通過另一齒輪123沿逆時針方向驅動齒輪組件20。 齒輪組件20主要包括如圖20所示的兩個傘齒輪。一個傘齒輪設置在齒輪組件20的本體的一側上，并且另一個傘齒輪設置在相反側上。兩個傘齒輪都具有朝向齒輪組件20的本體的齒。兩個傘齒輪都沿相同的軸線和相同的方向轉動。齒輪組件20的本體沿所述軸線移位，但是相對于兩個傘齒輪的轉動保持靜止。齒輪組件20的本體通過撓性拖桿41連接至配重吊架。撓性拖桿41沿傘齒輪的旋轉軸線移動齒輪組件20。當自行車在水平地面上行駛時(參見圖18(a))，齒輪組件20通過撓性拖桿41保持在一位置處，以便齒輪組件20的傘齒輪中沒有一個接觸滑塊22的下部傘齒輪221。當自行車上坡時(參見圖18c)，配重吊架61沿逆時針方向擺動并且使撓性拖桿41能夠拉拽齒輪組件20。齒輪組件20的傘齒輪202朝著滑塊22的下部傘齒輪221移位并且與滑塊22的下部傘齒輪221嚙合。滑塊22的下部傘齒輪221按這樣的方式設置，即，其轉動軸線與齒輪組件20的傘齒輪的轉動軸線相交，并且其齒朝向齒輪組件20的傘齒輪的齒。當齒輪組件20的傘齒輪202沿逆時針方向轉動時，滑塊22的下部傘齒輪221沿順時針方向轉動。滑塊22的上部傘齒輪222沿順時針方向轉動，并且沿逆時針方向轉動轉動桿581。通過螺母58在轉動桿581的螺紋部分上轉動，轉動桿581的逆時針方向轉動將齒輪塊55從滑塊22移開。這將齒輪塊55中的卡子56移動到齒輪塊55中的軌道55A的上部水平段上以被鎖存器57卡鎖住(參見圖27)。鎖存器57維持保持卡子56并且允許凸輪63停留在提供最低的自行車檔位的位置處。甚至當騎車者停止騎行并且自行車呆在上坡位置時，齒輪塊55防止凸輪63返回到提供更高自行車檔位的其位置處，因為鎖存器57保持固定卡子56并且使齒輪塊55保持在其位置中。轉動桿581具有分別固定到立柱上的其兩端，并且C形撓性鎖存器37被設置在轉動桿581上、在立柱的孔附近，轉動桿581通過該孔擱置以避免轉動桿581相對該立柱的滑動。當自行車沿斜坡下行時(參見圖18(b))，當配重吊架61沿順時針方向擺動時撓性拖桿41推動齒輪組件20并且使撓性拖桿41能夠推動齒輪組件20。齒輪組件20的傘齒輪201被朝著滑塊22的下部傘齒輪221移動并且與滑塊22的下部傘齒輪221接合。當齒輪組件20的傘齒輪201開始離開滑塊22的下部傘齒輪221時，惰性飛輪21利用儲存在惰性飛輪21中的能量來保持滑塊22的兩個傘齒輪都轉動。惰性飛輪21進一步轉動滑塊22的兩個傘齒輪221和傘齒輪222以確保傘齒輪221完全離開傘齒輪201或者傘齒輪202,而沒有在傘齒輪201和傘齒輪202之間的來回反彈。這避免了傘齒輪221在傘齒輪201和傘齒輪202之間不必要地來回反彈和與傘齒輪201或者傘齒輪202產(chǎn)生不必要的碰撞。當齒輪組件20的傘齒輪201沿順時針方向轉動時，滑塊22的下部傘齒輪221沿逆時針方向轉動。滑塊22的上部傘齒輪222沿逆時針方向轉動，并且沿順時針方向轉動轉動桿581。利用螺母58在轉動桿581的螺紋部分上的轉動，轉動桿581的順時針方向轉動將齒輪塊55移向滑塊22。這將齒輪塊55中的卡子56移動到齒輪塊55中的軌道的下部水平段上，以從鎖存器57離開。鎖存器57不再保持卡子56并且允許凸輪63停留在任何位置。圖19描繪了沿圖3中的H-H軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圖20描繪了傘 齒輪的齒輪組件的多個視圖和橫截面圖。圖21(a)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的頂視圖。圖21(b)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的側視圖。圖21(c)描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的齒輪推進器的分解圖。接收軸50被擺動臂24移位。當齒輪推進器68相對反饋齒輪59A移動時，齒條塊50A使用推力回復彈簧67恢復齒條塊50A的位置，其中推力回復彈簧67執(zhí)行與如圖15(a)所示的拉力回復彈簧66相同的功能。在另一實施例中，齒條塊50A被齒輪推進器68致動。齒輪推進器68按照配重吊架的傾斜狀態(tài)移動。在沒有擺動臂(未顯示)參與的情況下，可以直接和獨立地推動齒條塊50A。換句話說，接收齒輪50B經(jīng)由齒條塊50A的運動接收轉動力。并且齒條塊50A被齒輪推進器68或者擺動臂24致動，甚至被兩者都致動。除了由轉矩傳感器來執(zhí)行自動變速之外，齒輪推進器68能夠運行自動變速。然而，齒輪推進器68可以向低速檔執(zhí)行自動變速。齒輪推進器68還移動反饋齒輪59A，以便相應地通過反饋齒輪59A移動滑桿59?；瑮U59被可聯(lián)絡地連接至滑塊22。當齒輪推進器68移動時，滑塊22通過齒輪推進器68的齒條和反饋齒輪59A之間的相互作用將沿與齒輪推進器68相同的方向移動?；瑝K22按比齒輪推進器68的速度更低的速度移動。齒輪推進器68是提供反饋功能的設備，以便當通過使卡子移動到滿足斜度傳感器的條件的位置而達到平衡狀態(tài)時滑塊22停止移動。換句話說，當達到平衡狀態(tài)時，傘齒輪221不再與齒輪組件20的傘齒輪202接合(圖18(a)中所示)。圖22描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的前部和后部換檔驅動機構是如何工作的。前部鏈輪組件具有大、中和小鏈輪三種尺寸的鏈輪(圖22中未示出)，而后部鏈輪具有I到10的速度水平(I為最大輪轂直徑10為最小輪轂直徑)(圖22中未示出)。前部/后部換檔驅動機構包括坡道70，該坡道70與前進/反向方向變化齒輪組件320和平衡擺動配重62相連。平衡擺動配重62與凸輪63相連。水平臂62A與豎直臂62B可樞轉相連。彈簧69主要用于提供向其自身拉拽平衡擺動配重62的作用力，以便平衡擺動配重62的左輪保持壓靠在坡道70上，并且平衡擺動配重62的右輪保持壓靠在凸輪63上。位于豎直臂62B頂端的定位球671卡配到凹進部633之一上，以便傘齒輪321可以與傘齒輪301或者傘齒輪302脫開或者接合，而沒有不必要地在傘齒輪301和傘齒輪302之間的來回反彈。這是因為定位球671通過將自身裝配到凹進部633之一中來固定豎直臂62B的位置,而不是具有任何不必要的擺動。在圖22(a)中，當自行車處于水平位置時，前部鏈輪組件移動至大鏈輪(該圖中未示出)，而后部鏈輪組件使用7或者8的速度水平。當自行車下坡時，前部鏈輪組件處于大鏈輪，而后部鏈輪組件可能達到9或者10的速度水平。凸輪63的逆時針方向運動通過增大輪轂直徑而改變了后部鏈輪組件的速度水平。同時，平衡擺動配重62的向上運動朝前部鏈輪組件的方向推動水平臂62A。水平臂62A的運動樞轉地朝與水平臂62A的運動相同方向地拉拽豎直臂62B并且通過定位球671與凹進部633的接合而使豎直臂62B與延伸部62C的前部倒角互鎖。轉動桿70A的轉動還轉動前部鏈輪組件以沿順時針方向移動，以便將大鏈輪14轉換成中鏈輪15(該圖中未顯示)，或者如果坡度足夠陡則甚至轉換成小鏈輪16 (該圖中未顯示)。 在自行車爬坡的短時間之后，前部/后部換檔驅動機構回到水平位置的標準狀態(tài)，因為前部鏈輪組件已經(jīng)改變?yōu)檫m當?shù)逆溳?，而后部鏈輪組件也已經(jīng)切換至更大的輪轂直徑(即，4-6之間的更小速度水平數(shù))，以便恢復轉矩。在圖22(c)中，當斜坡的坡度保持恒定時，轉動桿70A通過螺母58A(圖3中示出螺母58A)驅動坡道70的運動。坡道70的運動起到了反饋作用，其最后使轉動桿70A停止轉動，以便傘齒輪302與齒輪組件320的傘齒輪321分開。隨后，平衡擺動配重62、水平臂62A和豎直臂62B返回到例如水平面上的正常位置。但是凸輪63停留在如開始爬坡時的更大輪轂直徑(或者更小速度水平數(shù))處，以便保持后輪的足夠大的機械力以在不另外輸入工作負荷的情況下保持自行車穩(wěn)定地上坡行駛。在該實例中，后部鏈輪組件的速度水平保持大約4到6，而前部鏈輪組件根據(jù)斜坡的坡度轉換至中鏈輪或者小鏈輪。棘齒33和抗反轉設備34屬于抗反轉組件?？狗崔D組件的功能避免了當轉矩減小和/或騎車者未踩到踏板上時腳踏輪的反轉。在后面的段落中將給出抗反轉組件的詳細描述。在圖22(d)中，當自行車上坡運動時，凸輪63順時針方向轉動并且平衡擺動配重62的右輪被提起，以便將水平臂62A推向豎直臂62B。豎直臂62B起到象桿的作用，以向延伸部62C移動齒輪組件320，以便傘齒輪302與傘齒輪321接合。因此，輔助動力被從傘齒輪321傳輸至傘齒輪302，并且隨后通過轉動桿70A在以下路徑中傳輸至其他部件(a)轉動桿70A的一端驅動前部換檔齒輪10A，并且從而驅動繼動齒輪63C和63D，以便前部換檔控制盤10的轉動經(jīng)由線13A移動前部變速齒輪傳動機構2 (請參見圖27)；(b)轉動桿70A的另一端驅動坡道70以提供反饋，以使坡道70朝平衡擺動配重62移動來抬升平衡擺動配重62的左輪。隨后，平衡擺動配重62的左輪和右輪兩者都停留在同一高度處。這使得水平臂62A返回其初始位置，并且豎直臂62B也返回其最初的豎直位置。齒輪組件320的傘齒輪302不再與傘齒輪321接觸，以便轉動桿70A停止轉動，并且前部換檔驅動機構的其他部件也停止運動。前部換檔驅動機構的不同部件保持靜止直到凸輪63再次運動。凸輪63僅通過接收齒輪(未顯示)來控制，并且除了其被接收齒輪驅動之外保持靜止。在自行車沿相對更陡的坡爬升某一段時間之后，前部/后部換檔驅動機構返回象水平位置那樣的狀態(tài)，因為前部鏈輪組件已經(jīng)改變?yōu)樾℃溳?，而后部鏈輪組件也已經(jīng)轉換至最大輪轂直徑(即，1-3之間的速度水平)。在圖22(e)中，當相對更陡的斜坡的坡度保持恒定時，反饋作用使轉動桿70A停止轉動，以便傘齒輪302與齒輪組件320的傘齒輪321分開。隨后，平衡擺動配重62、水平臂62a和豎直臂62B不接觸并且返回到例如水平面上的正常位置。但是凸輪63轉到最大的輪轂直徑(或者最小的速度水平數(shù))處，以便保持后輪的足夠大的機械力以在不另外輸入工作負荷的情況下保持自行車穩(wěn)定地爬坡行駛。在該實例中，后部鏈輪組件的速度水平保持大約I到3，而前部鏈輪組件轉換至小鏈輪。圖23描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的抗反轉設備的分解圖并且圖解了該抗反轉設備是如何工作的。本發(fā)明的抗反轉組件避免了由于轉矩的突然損失或者騎車者未踩到踏板上的腳踏輪的反轉。抗反轉組件包括輥子推動臂71、一個或多個輥子72、相應的可轉動基底73、固定底座74、齒輪33A、棘齒33、彈簧33B和C形撓性鎖存器37。當踏板沿前進方向(或者稱為踏動)轉動時，棘齒33相應地沿一個方向(例如，順時針方向)轉動，而輥子推動臂71和相應的可轉動基底73沿相同方向(例如，順時針方向)轉動?！と绻ぐ宸聪虻剞D動(或者稱為倒踩腳踏板)，則棘齒33將沿與踏板相同的方向轉動，該方向與自行車的前進運動相反。然而，由于踏板的反轉，棘齒33的下部分從棘齒33的上部分釋放以防止齒輪33A的進一步驅動。利用該特征，齒輪組件320不會被踏板的反轉所驅動，當自行車爬坡和騎車者未踩到踏板上時踏板的反轉是很常見的。可轉動基底73具有三個接收槽83，每個接收一個輥子72，并且輥子72在接收槽83中自由地移動。輥子推動臂71處于彈簧82的回彈力作用下并且提供作用力以保持輥子72離開接收槽83。如圖23所示，存在兩種狀態(tài)，一個是轉動，并且另一個是反轉。對于轉動，傘齒輪121沿順時針方向轉動，輥子72朝接收槽83移動并且將輥子推動臂71壓入到可轉動基底73中。當傘齒輪121的轉動停止時，輥子推動臂71被彈簧82推離可轉動基底73，以使輥子推動臂71離開接收槽83。對于反轉，輥子72離開接收槽83并且被壓入到可轉動基底73和固定底座74之間的間隙的較窄端部內。輥子72移動到可轉動基底73和固定底座74之間的間隙的窄端中越多，則可轉動基底73沿反方向轉動則越困難，因為輥子在可轉動基底73和固定底座74之間卡得越緊。因此，剩下可聯(lián)絡地連接至傘齒輪121的棘齒33的下半部(也如圖22和圖27中所示)仍然跟隨傘齒輪121的反向轉動。然而，棘齒33的上半部和齒輪33A將停止沿反轉方向的轉動，因為可轉動基底73的反轉被阻擋了。這實現(xiàn)了防止齒輪33A沿反方向轉動的功能。圖24描繪了沿圖3中的I-I軸線截取的自動變速設備的剖視圖。轉矩傳感器26被滾珠軸承35支承在外殼52的面板上。螺釘75將蓋51固定到外殼52上。C形撓性鎖存器37沿軸線將齒輪定位在特定位置上，齒輪圍繞該軸線轉動。圖25描繪了沿圖20中的K-K軸線截取的自動變速設備的剖視圖。存在兩個減緩配重吊架61的擺動運動的阻尼器64。當配重吊架61上的配重65使配重吊架61擺動時，配重吊架61移動拖桿41。設置一些凹穴134 (也參見圖5)來容納配重65，以便當配重65在很重的沖擊下已經(jīng)暫時離開其座時，配重65利用裝配到所述凹穴134中的其突起被重新固定到配重吊架61上。
圖26描繪了沿圖3中的J-J軸線截取的自動變速設備的剖視圖。圍繞轉矩傳感器26的軸存在滾珠軸承35。圍繞例如身體力量選擇器9、前部換檔控制盤10和后部換檔控制盤11的可旋轉部件中的每一個存在定位球76。圍繞所述可旋轉部件存在一些槽來接收定位球76，以便定位球76利用彈簧將定位球76壓靠在各可旋轉部件上來維持各個可旋轉部件的定向。外殼52被蓋51覆蓋住，其兩者之間具有防塵板條54。蓋51進一步通過多個螺釘75固定到外殼52上。圖27描繪了圖解 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備是如何工作的示意圖。轉矩傳感器26檢測從踏板18通過曲柄19傳輸至軸的轉矩。取決于所檢測到的轉矩的大小，轉矩傳感器26驅動推進齒條47的運動以推動接收軸50身體力量選擇器9經(jīng)由撓性拉拽軸60來改變推動臂23的定向。推動臂23根據(jù)推動臂23的定向沿擺動臂24推壓在不同的點處。如果推動臂23推壓在更靠近擺動臂24的樞軸的點處，則擺動臂24的擺動幅度小于當推動臂23推壓在進一步遠離擺動臂24的樞軸的點處的情況。轉矩傳感器所檢測的給定轉矩下擺動臂24提供的擺動幅度越大，則接收軸50的運動越大。接收軸50移動齒條塊50A，然后致動接收齒輪50B，最后控制后部換檔控制盤11來通過后部變速齒輪傳動機構3將鏈條轉移到不同尺寸的后部鏈輪上而變換齒輪。后部變速齒輪傳動機構3通過被保護套12包覆的線13B可操作地被連接至后部換檔控制盤11。接收軸50通過凸輪63來控制后部換檔控制盤11。凸輪63處于不規(guī)則的形狀并且具有從其中心變化半徑的部分。當自行車爬坡時，凸輪63的其較大半徑部分與平衡擺動配重62接合。平衡擺動配重62從坡道70上的較低位置沿坡道70上升。后部換檔控制盤11被轉動來移動線13B并且減小后部變速齒輪傳動機構3的端部與后部鏈輪之間的距離以允許鏈條與較大鏈輪接合。利用較大的后部鏈輪，為自行車的后部齒輪自動地選擇了低速檔。當自行車下坡時，凸輪的其小半徑部分與平衡擺動配重62接合。平衡擺動配重62從坡道70上的較高位置沿坡道70下降。后部換檔控制盤11被轉動來移動線13B并且增加后部變速齒輪傳動機構3的端部與后部鏈輪之間的距離以允許鏈條與較小鏈輪接合。利用較小的后部鏈輪，為自行車的后部齒輪自動地選擇高速檔?？狗崔D設備34僅允許其中的棘齒沿順時針方向轉動，以便防止當施加到踏板18上的作用力突然減小或者消失時踏板18和曲柄19突然沿反方向轉動，例如，如果使用者暫時將其足部從踏板18上抬起來。當轉矩增大而被轉矩傳感器26驅動的棘齒沿順時針方向轉動時，齒輪321沿逆時針方向轉動以控制前部換檔控制盤10沿逆時針方向的轉動。前部換檔控制盤10收回聯(lián)接至前部變速齒輪傳動機構2的線13A。線13A將拉拽前部變速齒輪傳動機構2以通過導板81將鏈條設置在較小的前部鏈輪上，例如從大的前部鏈輪14設置到中等的前部鏈輪15上，或者從中等的前部鏈輪15設置到小的前部鏈輪16上以將前面齒輪改變?yōu)楦邫n位。當自行車下坡或者在平坦的地面上行駛轉矩傳感器26檢測的轉矩減小時，前部換檔控制盤10將沿順時針方向轉動已釋放與前部變速齒輪傳動機構2連接的線13A，并且前部變速齒輪傳動機構2通過導板81將鏈條移動至較大的前部鏈輪，例如從中等的前部鏈輪15移動到大的前部鏈輪14上或者從小的前部鏈輪16移動到中等的前部鏈輪15上。因此，自行車的前面齒輪被改變?yōu)楦蜋n位。前部變速齒輪傳動機構2還通過把手79獨立地控制。把手79獨自能夠通過導板81提升和轉移鏈條來在不同尺寸的前部鏈輪之間改變前面齒輪。把手79主要用于將導板81轉移到小鏈輪16的位置，因為存在用于重新設置鏈條的更多可用空間。齒輪塊55防止當配重65和配重吊架61的斜度傳感器檢測到自行車上坡時后部變速齒輪傳動機構改變至更高的一個。在一個實施例中，自動變速設備I主要響應騎車者在踏板18上的動作。所述動作按以下流程在自動變速設備I中的不同部件中引起了一系列的反應踏板18、曲柄19、轉矩傳感器26、轉矩變化輸出環(huán)39、推進齒條47、傳動齒輪92、接收齒條48、滑車25、推動臂23、推動軸49、擺動臂24、接收軸50、齒條塊50A、接收齒輪50B、凸輪63、繼動齒輪63A、繼動齒輪63b、后部換檔控制盤11、線13B、后部變速齒輪傳動機構3。
凸輪63觸發(fā)前部換檔驅動機構，該前部換檔驅動機構是由前部換檔齒輪10A、繼動齒輪63C、繼動齒輪63D、前部換檔控制盤10、線13A和前部變速齒輪傳動機構2組成的。凸輪63、接收齒輪50B和繼動齒輪63A是同軸線的并且沿相同方向轉動。凸輪63被接收齒輪50B而不是前部換檔驅動機構中的任何其他部件驅動。對于前部換檔驅動機構，凸輪63起到鍵的功用并且驅動整個機構。如果凸輪63不運動，則整個前部換檔驅動機構保持靜止，除了傘齒輪321可能保持轉動以為前部換檔驅動機構提供輔助動力之外。當自行車上坡運動時，凸輪63順時針方向轉動時，平衡擺動配重62的右輪被提起，以便將水平臂62A推向豎直臂62B。豎直臂62B起到了象朝延伸部62C移動齒輪組件320的桿的作用，以使傘齒輪302與傘齒輪321接合。因此，輔助動力被從傘齒輪321傳輸至傘齒輪302，并且隨后通過轉動桿70A按兩路傳輸至其他部件。(a)轉動桿70A的一端驅動前部換檔齒輪10A，并且從而驅動繼動齒輪63C和63D，以使前部換檔控制盤10轉動來通過線13A移動前部變速齒輪傳動機構2 ；(b)轉動桿70A的另一端驅動坡道70以提供反饋，以使坡道70朝平衡擺動配重62移動來抬升平衡擺動配重62的左輪。隨后，平衡擺動配重62的左輪和右輪兩者都停留在同一高度處。這使得水平臂62A返回其初始位置，并且豎直臂62B也返回其最初的豎直位置。齒輪組件320的傘齒輪302不再與傘齒輪321接觸，以便轉動桿70A停止轉動，并且前部換檔驅動機構的其他部件也停止運動。前部換檔驅動機構的不同部件保持靜止直到凸輪63再次運動。凸輪63僅通過接收齒輪50B來控制，并且除了其被接收齒輪50B驅動之外保持靜止。傘齒輪由轉矩傳感器26驅動。傘齒輪121主要用于為例如控制和反饋任務提供輔助動力。傘齒輪121的轉動被抗反轉設備34接收并處理，以便傘齒輪123 (如圖27所示的A點)在斜度傳感器的控制下轉動并且移動齒輪組件20。例如，當自行車上坡時，斜度傳感器通過移動拖桿41而使傘齒輪202與傘齒輪221接合，以便驅動傘齒輪222來移動轉動桿581和螺母58。因此，齒輪塊55從齒輪組件20處移開，并且反饋齒輪59A被齒輪塊55的齒條轉動，以便滑桿59也從齒輪組件20移開。當滑桿59和滑塊22結合在一起時，滑塊22在滑桿59從齒輪組件20移開時離開齒輪組件20。因此，傘齒輪221不再與202接合。系統(tǒng)返回到靜止狀態(tài)，并且維持該平衡狀態(tài)直到斜度傳感器被觸發(fā)。
抗反轉設備34的傘齒輪321 (如圖27所示的B點)為前部換檔驅動機構提供輔助動力，并且可以發(fā)現(xiàn)上述的前部換檔驅動機構的操作。接收齒輪50B被齒條塊50A驅動。存在兩個可以驅動齒條塊50A的不同作用力一個是由轉矩傳感器26以及擺動臂24的運動所提供的主動力，并且另一個是由轉動桿581和螺母58的從齒輪組件20提供的輔助動力，以便齒條塊50A被齒輪推進器68驅動，如圖21所示。延伸部62C是框架53的一部分。在延伸部62C的底部有三個凹進部633，以便豎直臂62B的一端處的定位球671裝配到三個凹進部633之一中并且將豎直臂62B穩(wěn)定地固定到適當?shù)奈恢弥小?
圖28描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變速設備的分解圖?？蚣?7與座管5、下管4和鏈條撐6結合在一起。外殼52保持例如轉矩傳感器26、配重吊架61和配重65的自動變速設備I的不同部件。外殼52具有裝配到其上的蓋51，并且其以一端顯示為自動變速設備I的面板108且另一端被前蓋80封閉地形成圓筒形殼體?？蚣?7具有導向件106，當外殼52安裝到框架27中時該導向件106與蓋51的槽105配合。導向件106將外殼52固定到框架27內部，以便當導向件106與蓋51上的槽105接合時導向件106防止外殼52相對于框架的任何轉動位移。各踏板18設置在曲柄19上，并且各曲柄19設置在轉矩傳感器26上。不同尺寸的鏈輪14、15、16具有裝配通過轉矩傳感器26的中心。轉矩傳感器26通過外殼52與前蓋80的密封防護而相對于如灰塵的任何異物和任何外部干涉得到保護。在前蓋80上的開口與轉矩傳感器26通過前蓋80露出到外殼52外的那部分之間存在防塵蓋29和扣環(huán)17。防塵蓋29和扣環(huán)17還將鏈輪和輸出軸31固定到轉矩傳感器26的一端上的轉矩傳感器26上,并且卡環(huán)36將輸入軸32固定到轉矩傳感器26的另一端上。如果需要，可以按不同順序和/或相互同時地執(zhí)行本文中所述的不同功能。此外，如果需要，可以任選或者組合上述功能中的一個或多個。雖然在獨立權利要求中陳述了本發(fā)明的不同方面，但是本發(fā)明的其他方面包括來自所述實施例和/或具有獨立權利要求的特征的從屬權利要求的特征的組合，而不是僅在權利要求中明確地陳述的組合。本文中還注意到，雖然以上描述了本發(fā)明的示例性實施例，但是不會按受限的意義來看待所述說明。相反地，在不脫離所附權利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下可以進行若干變化和改進。
權利要求
1.一種供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，包括 夕卜殼; 轉矩傳感器，其配置成檢測由所述自行車的軸上的踏板所產(chǎn)生的轉矩； 身體力量選擇器，其具有多個結構，所述結構配置成改變檔位的變化速度； 斜度傳感器，其布置在所述外殼內，所述斜度傳感器在其下端處具有配重，以根據(jù)所述外殼被布置于的斜坡來維持所述斜度傳感器相應于變化的外殼的傾斜度的位置； 前部和后部換檔驅動機構，其配置成控制前部鏈輪組件和后部鏈輪組件。
2.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述轉矩傳感器被配置成移動轉矩變化輸出環(huán)，以控制滑車的運動。
3.根據(jù)權利要求2所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述滑車包括推動臂，該推動臂被配置成按多個方向設置推動軸以控制擺動臂的動量的大小，從而接收軸被配置成通過分別轉動用于控制前部鏈輪組件的盤和用于控制后部鏈輪組件的盤來按不同速度改變檔位。
4.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述斜度傳感器被配置成，當斜度值為正時卡子防止齒條塊執(zhí)行任何檔位改變。
5.根據(jù)權利要求4所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 齒輪推進器，其直接和獨立地致動所述齒條塊。
6.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述前部和后部換檔驅動機構被配置成通過配重、齒輪組件、前部換檔齒輪、一個或多個繼動齒輪和前部換檔控制盤來驅動所述前部鏈輪組件的轉動；以及 以通過齒條塊、接收齒輪、一個或多個繼動齒輪和所述前部換檔控制盤來驅動所述后部鏈輪組件的轉動。
7.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 空氣阻尼室，所述空氣阻尼室設置在所述轉矩傳感器內，從而當所述踏板上的轉矩減小為零時抑制所述軸的運動。
8.根據(jù)權利要求3所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 設置在所述推動軸的上端處的上部齒輪固定塊和設置在所述推動軸的下端處的下部齒輪固定塊，從而所述推動軸的位移被所述上部齒輪固定塊和所述下部齒輪固定塊約束。
9.如權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，把手，其配置成保持鏈條，以便將導板移位至最小鏈輪的位置以為重新布置所述鏈條提供更多空間。
10.根據(jù)權利要求6所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 附接至所述斜度傳感器的配重吊架上的配重。
11.根據(jù)權利要求10所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 釋放件，其將所述配重吊架的下部分與所述配重吊架的上部分分開。
12.根據(jù)權利要求10所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 一個或多個凹穴，其被配置成將所述配重保持在適當位置。
13.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 蓋，其利用防塵板條來密封所述外殼，以便防止異物進入到所述外殼中。
14.根據(jù)權利要求13所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，所述外殼和蓋一起被安裝到框架中，從而所述蓋上的槽與所述框架的內壁上的導向件接合以固定所述外殼在所述框架中的位置。
15.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于，還包括 抗反轉設備，其被配置成當施加到所述軸上的轉矩減小時防止所述踏板的反轉。
16.根據(jù)權利要求6所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述凸輪被配置成具有由平衡擺動配重平衡的其定向，從而所述凸輪具有與所述平衡擺動配重配合的有不同半徑的多個部分。
17.根據(jù)權利要求16所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述平衡擺動配重設置在多個高度處以通過沿坡道移動來與所述凸輪的不同部分配合；其中所述坡道、水平臂和豎直臂一起起到了反饋機構的作用。
18.根據(jù)權利要求11所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述配重吊架的下部分被配置成與阻尼器接合，從而所述配重吊架的運動設有阻尼效應。
19.根據(jù)權利要求6所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述齒輪組件被配置成具有沿相同方向轉動的第一傘齒輪和第二傘齒輪，從而所述第一傘齒輪和所述第二傘齒輪在不同時間分別與第三傘齒輪的不同端部接合，以沿不同方向轉動所述第三傘齒輪。
20.根據(jù)權利要求19所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述第三傘齒輪被連接至惰性飛輪，從而在所述第三傘齒輪不再與所述第一傘齒輪或者所述第二傘齒輪接合之后，所述惰性飛輪進一步轉動所述第三傘齒輪。
21.根據(jù)權利要求I所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述轉矩傳感器具有旋轉通過活塞和盤簧的螺紋部分以檢測轉矩的變化。
22.根據(jù)權利要求21所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述活塞具有多個孔，通過所述孔將潤滑劑施加到所述螺紋部分上以維持所述轉矩傳感器的靈敏度。
23.根據(jù)權利要求22所述的供自行車使用的自動變速設備，其特征在于， 所述活塞的外端具有波紋表面，以防止所述活塞粘附到其他表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自行車。特別是，其涉及具有轉矩驅動型自動變速器的自行車。所述自動變速設備主要包括轉矩傳感器、身體力量選擇器、斜度傳感器、前部換檔驅動機構和后部換檔驅動機構。
文檔編號B62M9/10GK102837797SQ20111035606
公開日2012年12月26日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者譚國強 申請人:譚國強