自行车联杆接力传动无级变速装置.pdf

本发明属于自行车变速传动装置。
    目前已有的自行车变速传动装置大致可分为两类：一类是靠变换链条的位置使其与不同直径的链轮相啮合，以达到变更速比的目的;另一类是行星齿轮机构作成变速轴安装在自行车后轴上。以上两类变速方法都是有级的，因而变速比不能连续可调，特别是后一种一般有两级、三级、最多四级变速位置，而且在后轴很窄小的范围内装入行星齿轮机构，这在结构上就显得很复杂，传动力也显得很单簿。本实用新型就是针对上述自行车变速装置所存在的问题而研制的一种自行车联杆接力传动无级变速装置

    本发    明主要是由变速盘、联杆、棘轮、变速操作机构及滚子自由行程超越离合器所组成的，其最大传动比可达1∶4以上。

    附图一是本发 明单一联杆的工作示意图。图中园O为变速盘，A为变速盘边沿上的任意一点，园O′为棘轮，B为棘轮边沿上的一点，A、B两点通过定长联杆a相连。变速盘园心O与棘轮园心O′之间有连续可变偏心距e，当变速盘匀速运动，A等角速度地经过A1、A2、……An点时（即弧长），联杆a通过B点带动棘轮O′转动，从图一可以看出：B1，B2……Bn之间是不等弧长的，即当变速盘O匀速运动时，通过联杆的传递作用带动棘轮变速运动，特别当A等角速度地经过A3、A4、A5、A6、A7点时，B将变大角速度地通过B3，B4，B5，B6，B7，即弧长且弧长。即此时棘轮0′的转动速度大于变速盘0的转动速度。设想在变速盘0与棘轮0′之间采用多根联杆连接，使得当第一根联杆由A3经过A4运动到A5的位置时，第二根联杆则进入到A3的位置，这样就可保持当变速盘0匀速转动时，棘轮0′总以大于变速盘0的速度旋转，且由于多联杆的交接作用，棘轮0′的角速度亦趋于均匀。为达到无级变速的目的，变速盘0与棘轮0′之间的偏心距e的大小可连续调整。特别当e＝0时，棘轮转动速度等于变速盘转动速度，即变速比为1。

    为了有效地达到自行车无级变速的目地，本发    明各部位的结构尺寸必须满足下述方程所决定的比例要求：

    ①R-（r-e）≤a＜R+（r-e）;

    ②e＜r;

    上述式中：R为变速盘半径，

    r为棘轮半径，

    a为联杆长度，

    e为变速盘与棘轮的偏心距。

    附图二是本发    明的一个具体实施例。下面结合附图二对本    发明作进一步的描述。在本实施例中，变速盘是由冲压件01和02对扣碰焊而成，棘轮03是利用自行车后轴上原有螺纹联接上去的，为防止联根04（共16根）间的干扰，联杆04是由钢丝或钢板冲压成开口状的型，变速盘、联杆和棘轮之间的传递采用超越离合式的棘爪式方法，联杆在变速盘上可以摆动，但它除了被弹簧05压向中心外，还被变速盘上一次冲压出的制动限位档凸10限制其向中心摆动的角度，使得在最大偏心距时，脱离驱动状态的联杆不发生挤迫情况。变速盘的旋转轴承体内装两圈滚珠11，轴承体通过轴承外圈的冲压件06、07作支承与自行车相连接。这样，人通过踩动踏板由踏板链轮将驱动力传递给后链轮，再由后链轮传递给变速盘，变速盘又通过联杆将驱动力传递到棘轮0′上，从而带动与棘轮连接在一起的自行车后轮转动。09为自行车后链轮，它被固接在变速盘上。

    附图三是在现有自行车后轴上加装本发    明后的外形图。棘轮与变速盘之间的偏心距通过拉线16及变速手柄17所组成的变速操作机构来进行调节，并且通过弹簧件15使变速盘复位，摇臂12是自行车体与变速装置的联接件，它通过轴14与自行车架相连。

    附图四是本发    明的一个较佳实施例，它适用于制造新型自行车。在此实施例中，棘轮06有两个且都是通过滚子自由行程超越离合器12向自行车的驱动轴25输送转矩，在变速盘01与02之间加有一个隔盘（可加几个隔盘）将变速盘分为两腔（或多腔），相应地将联杆03分成两组（或多组）在变速盘各腔中交错配置，这样就扩大了变速联杆之间的空间，同时由于有棘轮与自由行程超越离合器的配合，这就使得整个装置的驱动过程实现了自由行程交替离合传递转矩，使自行车骑行起来更加平缓。变速盘安装支架14一端固定在自行车后轮轴24上，另一端通过轴承26套装在驱动轴25上，支架14也同时固定在支架22上，它通过轴20和轴承17与变速盘相连接，使变速盘可绕轴20摆动。23是变速盘的上止动顶，可通过它限制变速盘上抬范围。21是牵动变速盘摆动的操作钢丝。15是自行车轮毂，它与车轮钢丝16直接相连。18是为防止变速盘扭动而加的导向装置。

    本发    明既可以制成单件方便地安装于已生产成型的自行车上，也可以用于生产新型自行车，且不需特殊工艺和特殊设备。具有结构简单，安装方便，变速范围广且变速比连续可调等优点。