專利名稱:自行車的全自動(dòng)調(diào)徑變速器的制作方法
一種自行車的全自動(dòng)調(diào)徑變速器屬於自行車變速器。
目前自行車變速器大多數(shù)用手把控制變速，操作麻煩，很難得到準(zhǔn)確的速比，傳動(dòng)效率低。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的調(diào)徑變速器，取消用手把控制變速，成為全自動(dòng)變速器。能適應(yīng)騎行條件產(chǎn)生的騎行阻力的變化，自然地改變?nèi)梭w的蹬力就能自動(dòng)改變大鏈輪的直徑，從而改變傳動(dòng)比和行駛速度，達(dá)到省力、提高體力的效率。
用六個(gè)沿徑向槽移動(dòng)而不自轉(zhuǎn)的扇形塊均勻地分布在某一等效鏈輪的節(jié)圓上，代替直徑不變的普通鏈輪。其中兩個(gè)扇形塊有輪齒，起鏈輪傳動(dòng)作用，其余四個(gè)沒(méi)有輪齒，只對(duì)鏈條起支承作用。用凸輪機(jī)構(gòu)控制變速，使等效鏈輪直徑變化。六個(gè)扇形塊的徑向位置決定於凸輪曲線槽與傳動(dòng)盤徑向直槽的交點(diǎn)。
主要性能指標(biāo)等效鏈輪齒數(shù)為26至56齒，理論上是16速，可精簡(jiǎn)為實(shí)用的8速。用14齒飛輪時(shí)，傳動(dòng)比為1.86至4，對(duì)於26吋車，傳動(dòng)比為4，曲柄每分鐘70轉(zhuǎn)時(shí)，車速為每小時(shí)35公里?？梢赃B續(xù)變速，起無(wú)級(jí)變速的作用。
結(jié)合附圖分析調(diào)徑變速運(yùn)動(dòng)圖1是變速器后視圖。傳動(dòng)盤［1］有六條均布的徑向槽，固定安裝在中軸［3］上，傳遞曲柄力矩、滑動(dòng)軸座［5］沿徑向槽滑動(dòng)。
圖2是變速器主視圖。凸輪［9］有六條均布的曲線槽，空套在中軸［3］上，其滾子［7］和扇形鏈輪［2］或扇形塊［4］分別安裝在滑動(dòng)軸座［5］的兩端。復(fù)原拉簧［6］裝在傳動(dòng)盤［1］和凸輪［9］上。
圖3凸輪曲線槽圖。每個(gè)定位凹口對(duì)應(yīng)于一個(gè)等效鏈輪直徑和一個(gè)速比。
圖4變速器總安裝圖。變速器部件〔16〕安裝在車架〔14〕的中軸〔3〕上。附件是張緊器〔11〕，裝在后軸〔10〕上，只選用一個(gè)特定齒數(shù)的飛輪〔12〕。
當(dāng)靜止、腳踏力矩為零，或腳踏力矩小于特定值時(shí)，等效鏈輪直徑為最大值。實(shí)現(xiàn)鏈輪調(diào)徑變速的關(guān)鍵是利用張緊器〔11〕的扭簧對(duì)鏈條〔13〕的拉力，當(dāng)只有一個(gè)扇形鏈輪〔2〕與鏈條嚙合傳動(dòng)而變速時(shí)，使因增徑而補(bǔ)充或減徑而節(jié)減的鏈條在扇形塊〔4〕上滑過(guò)。
采用兩個(gè)上下對(duì)稱的扇形鏈輪〔2〕，交替地傳遞左曲柄〔15〕和右曲柄〔8〕的力矩，驅(qū)動(dòng)鏈條，它們只作徑向移動(dòng)不能自轉(zhuǎn)，使輪齒保持徑向配置。每當(dāng)這一對(duì)扇形鏈輪的中心線位于與路面垂直的位置，同時(shí)與鏈條嚙合時(shí)，輪齒從接觸圓弧的上、下兩端把鏈條卡死，使鏈條不能作變速運(yùn)動(dòng)，等效鏈輪不能伸縮。避免了曲柄在傳動(dòng)死點(diǎn)位置力矩最小而變速的缺點(diǎn)。
平地平穩(wěn)行駛，騎行阻力最小，靠剛度適當(dāng)大的復(fù)原拉簧〔6〕使等效鏈輪直徑保持最大值、傳動(dòng)比為最大值。騎車人控制踏力和曲柄轉(zhuǎn)速來(lái)隨意得到舒適、輕快的車速。
上斜坡、起步或逆風(fēng)行駛，騎行阻力很大，要求發(fā)出較大的腳蹬力，當(dāng)腳蹬力矩大于特定值，克服復(fù)原拉簧〔6〕的反向力矩時(shí)，扇形鏈輪〔2〕和扇形塊〔4〕通過(guò)滑動(dòng)軸座〔5〕同時(shí)沿著傳動(dòng)盤〔1〕上的徑向槽收縮，減少等效鏈輪直徑，使傳動(dòng)比下降而減速。通過(guò)減少阻力矩的力臂減少阻力矩，達(dá)到省力、舒適。路面斜度越大，要求腳蹬力矩越大，變速器自動(dòng)減少等效鏈輪直徑，達(dá)到新的平衡，直到最小等效鏈輪直徑為止。
落斜坡不需要踩踏，曲柄靜止，當(dāng)兩個(gè)扇形鏈輪〔2〕的中心線不垂直路面時(shí)，在復(fù)原拉簧〔6〕的作用下，凸輪〔9〕轉(zhuǎn)動(dòng)，使等效鏈輪直徑復(fù)原至最大值。
本變速器改變了美國(guó)羅伊斯(ROyCe)變速器的布局和某些結(jié)構(gòu)，成為全自動(dòng)。省去變速手把，可以連續(xù)地大幅度變速。增大等效鏈輪的齒數(shù)為56，從而增大最大速比。省去手把制動(dòng)裝置，減少軸向體積，減少總零件數(shù)和總重量。簡(jiǎn)化凸輪曲線為轉(zhuǎn)角較小的常用曲線，增大強(qiáng)度，容易加工。保存羅氏變速器鏈條直線傳動(dòng)、效率高，八個(gè)基本零件等優(yōu)點(diǎn)。
本變速器只需改換普通自行車的中軸就能安裝在各種自行車上，既可以用于改裝舊式車，又可以用于新型車。選用不同齒數(shù)的飛輪，可得到不同的變速范圍。
權(quán)利要求
1.一種自行車的全自動(dòng)調(diào)徑變速器，屬於自行車變速裝置，有傳動(dòng)盤[1]，凸輪[9]，滑動(dòng)軸座[5]和附件張緊器[11]，在滑動(dòng)軸座[5]上安裝有兩個(gè)扇形鏈輪[2]和四個(gè)扇形塊[4]組成的一個(gè)等效鏈輪及六個(gè)滾子[7]，本實(shí)用新型的特征是有復(fù)原拉簧[6]，凸輪[9]的曲線在靜止起始點(diǎn)的半徑是最大、使等效鏈輪的直徑為最大。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自行車的全自動(dòng)變速器，其特征是等效鏈輪的齒數(shù)可以從26齒變至56齒。
專利摘要
用于自行車的全自動(dòng)調(diào)徑變速器，安裝在自行車中軸上。根據(jù)騎行阻力的變化，改變?nèi)梭w腳蹬力就能自動(dòng)改變等效鏈輪的直徑，從而改變傳動(dòng)比和車速。達(dá)到行駛輕快、舒適；上斜坡、起步或逆風(fēng)行駛則減速而省力。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量較輕。變速范圍大，等效鏈輪齒數(shù)是26至56齒理論上是16級(jí)變速，傳動(dòng)比4的車速可達(dá)每小時(shí)35公里。只需要改換普通的中軸就能安裝在各種自行車上。
文檔編號(hào)B62M9/00GK85203809SQ85203809
公開(kāi)日1987年1月14日 申請(qǐng)日期1985年9月9日
發(fā)明者陳紀(jì)榮 申請(qǐng)人:陳紀(jì)榮導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan