[其他]變傳動比自行車傳動機構

無效

• 申請號: 85201610
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85201610U
• 公開（公告）日: 1986-08-06
• 發明（設計）人: 李庭華
• 申請（專利權）人: 李庭華
• 主分類號: B62M9/08
• 分類號: B62M9/08
• 代理公司: 上海市專利事務所
• 代理人: 張恒康

本實用新型涉及一種變傳動比自行車傳動機構，特別是涉及一種周期性變傳動比的傳動機構。

現有的自行車（包括單輪自行車、雙輪自行車和三輪腳踏車等）的傳動機構是由跟踏板曲柄固定連接的主動鏈輪、鏈條和通過棘齒與車輪連接的傳動鏈輪所組成，其傳動比是不變的。在輕便自行車或賽車中，有附加不同直徑的鏈輪，可以調擋來改變傳動比，但在調擋之后的運行中，還是保持一定的傳動比，所以，現有的所有各種自行車在運行之中，除了調擋的瞬間之外，其傳動機構都是實現恒傳動比的傳動。但是騎車人的腿部用力，對踏板曲柄處于不同角度時的作用效果不一樣，所以，以恒傳動比來實現傳動，就不能合理地發揮騎車人腿部用力。本實用新型的目的是改進自行車的傳動機構，實現周期性變傳動比傳動，使踏板曲柄處于不同角度時有不同的傳動比，與騎車人腿部用力規律相匹配，從而達到合理使用人力，提高騎車的功效。

本實用新型的目的是以如下方式來達到的：將主動鏈輪制成變弧度曲線型鏈輪，例如橢圓形鏈輪，從而達到周期性變傳動比傳動，與騎車人腿部用力規律相匹配。或者裝上一套附加傳動機構，例如當中有一對橢圓形齒輪嚙合傳動，從而達到周期性變傳動比傳動，與騎車人腿部用力規律相配合。這樣就可合理使用人力，提高騎車功效，使騎車時感到輕快，提高車速，亦可提高賽車的比賽記錄。

下面將結合附圖對本實用新型原理及其實施案作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的橢圓形鏈輪的實施案及騎車人腿部用力的示意圖。

圖2是本實用新型的附加傳動機構的實施案的示意圖。

參照圖1，現有自行車的傳動機構由圓形主動鏈輪（1）、鏈條（2）和圓形傳動鏈輪（3）所組成，騎車人的大腿（c）小腿（b）和踏板曲柄（4）構成原動力傳動機構c這里略去騎車人腳板的作用。從力學上分析，當小腿與踏板曲柄垂直時，腿的作用力線與鏈輪中心的距離最大，所產生的旋轉力矩也最大；當小腿與踏板曲柄成一直線時，腿的作用力不產生旋轉力矩（略去腳板與踏板之間的摩擦力的作用不計）。所以，踏板曲柄處不同角度時，即使腿的作用力保持不變，而其所產生的旋轉力矩也是不同的。由此可見，在小腿與踏板曲柄不是成垂直時，尤其是在其接近成直線的區域，腿的作用效果差，騎車人白費力氣。這是恒定傳動比的傳動機構的固有缺點。本實用新型通過變傳動比傳動，來減小踏板曲柄與小腿接近直接區域的傳動比，減少此時腿部的用力，即減少騎車人白費力氣同時仍保持原來踏板曲柄與小腿成垂直時的傳動比，仍發揮腿部作用力的積極效果，這樣就使騎車人腿部用力效果好，感到輕快，提高車速。

具體實施方式是把主動鏈輪（1）改制成變弧度曲線形鏈輪，使其直徑在踏板曲柄與小腿垂直時為最大，而在踏板曲柄與小腿成直線時為最小。比較簡便的方式是把主動鏈輪制成橢圓形（1），使其長軸處在受力鏈條的垂直線上時，踏板曲柄正好與小腿成垂直。根據自行車的尺寸規格和騎車人腿的長度可確定出鏈輪（1）的橢圓長軸與踏板曲柄（4）之間的夾角（φ）。以平均人高度和現有自行車尺寸規格計算，此夾角（φ）約等于座位至橢圓形鏈輪中心連（a）與橢圓形鏈輪（1）中心至傳動鏈輪（3）中心連線的夾角（a）加上10～30°。橢圓形鏈輪的橢圓形的短軸與長軸之比為0.7～0.9。

也可用一個附加傳動機構來實現上述變傳動比傳動，例如圖2所示的附加傳動機構，它是靠主動橢圓齒輪（5）與被動橢圓齒輪（b）之間的嚙合傳動而實現變傳動比傳動，再通過齒輪（7）來傳動齒輪與鏈輪組合件（8）來帶動鏈條，同樣，應當使主動橢圓齒輪（5）的橢圓長軸與被動橢圓齒輪的短軸成一直線時，踏板曲柄正好與小腿成垂直。即與上述實施案的橢圓形鏈輪處于同樣位置，橢圓長軸與踏板曲柄之間的夾角確是方法相同。橢圓的短軸與長軸之比為0.75～0.95。

采用橢圓形鏈輪實施案，傳動時鏈條會產生輕微的松緊現象，但對傳動無甚影響，必要時，可加裝一個張緊輪（9）來解決。