[其他]自行車變速裝置

無效

• 申請號: 86203577
• 申請日: 1985-10-18
• 公開（公告）號: CN86203577U
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 賀迪泉
• 申請（專利權）人: 賀迪泉
• 主分類號: F16H37/00
• 分類號: F16H37/00
• 代理公司: 湖南省專利事務所
• 代理人: 李柏林

本實用新型涉及一種自行車變速裝置。

自行車傳動裝置多襲用雙曲柄機構，這種機構工作效率低，它是按正弦函數由0至1循環，其平均工效低于0.5。隨著技術進步，發明了內變速和外變速機構。內變速機構受到空間的限制，速比級數少，又沿用行星齒輪傳動，模數小，強度低不耐用，更無法用于載重車。外變速機構除中速外均是將鏈條強迫歪斜使用，使鏈條受力不均勻，容易傷損，故鏈條、鏈輪磨損大。無論是內、外變速機構都只是在速比級數上進行選擇，仍然工效低。近幾年來，發明了以雙踏板代替雙曲柄機構，打破了騎行自行車時雙腳作圓周運動的慣例，完全避開了低工效區工作，提高了工效。〔參見《Popular????Science》VO1.204，NO.1，P52，1974年〕。但由于后輪仍采用兩個小鏈輪；無變速裝置，不能向高速發展。

本實用新型的任務是突破曲柄工效受正弦函數0至1循環的約束，將0.5的平均工效加以提高，提供一種雙直形踏板無級變速裝置，使雙踏板全放置于小擺角的高工效區，既達到省力又獲得高速度。

為了完成上述任務，本實用新型提出的具體解決方案如下：

本實用新型提出的雙直形踏板無級變速裝置，如圖1所示。它是將車架上下管尾端向下加長。將雙直形踏板〔17〕安裝其上。另將兩段鋼絲繩〔6〕接上兩個聯接限位器〔9〕，再在兩個聯接限位器的另兩端接上兩根鏈條〔1〕，再在兩根鏈條的尾端接兩個聯接器〔5〕，在兩個聯接器的另兩端接上一根鋼絲繩〔6〕便成為傳動裝置兼作聯動裝置和限位裝置。將中段鋼絲繩裝于滑輪〔11〕上使其上兩根鏈條隨車架下管向下包住后軸左右兩個小鏈輪，其雙鏈條向上面便是聯接器上的鋼絲繩經雙滑輪〔8〕后向下將鋼絲繩兩端固定于左右雙直形踏板上的雙螺絲軸〔3〕中段的螺絲聯動座〔2〕上。操縱緊固在車架上管的支架〔14〕上的搖手柄使與搖手柄成一體的大錐齒輪〔15〕，帶動支架上的小錐齒輪〔13〕轉動；再經支架上的三個小圓柱齒輪〔12〕帶動聯接其上的雙軟軸〔7〕作同步同方向旋轉。踩動雙直形踏板〔17〕向下作功，拉動螺絲聯動座〔2〕使其上鋼絲繩經滑輪使力轉換方向，經聯接限位器〔9〕帶動鏈條向上作功。由于鏈條包住了小鏈輪，因而強迫后輪旋轉前進。由于中段又有鋼絲繩和雙滑輪〔8〕使力轉換方向，將一邊鏈條〔1〕經后軸上的小鏈輪使另一直形踏板〔17〕向上復位，便一上一下交替作功。要求變換速比時，只需操縱搖手柄使支架上的錐齒輪組和圓柱齒輪組轉動，使雙軟軸〔7〕作同步同向回轉，其雙軟軸尾端的錐齒輪〔4〕轉動螺旋軸〔3〕旋轉，使其螺絲聯動座〔2〕產生位移，便可調節力臂的距離，達到無級變速。

這種裝置以轉動螺旋軸調整力臂來達到變速，減少了復雜的齒輪變速裝置，踏板放置在更小的擺角下工作，使得作用力及各聯桿均在高工效區工作，當然工效高。雖然增加了控制變速用的齒輪裝置，但由于負荷低又是間歇使用，可用金屬壓鑄方法成型，因而成本也低。

這種裝置的工效可以通過下面計算進一步加以說明。

（1）、該裝置踏板放置在55°內擺動，起點在上死點向前50°，終點在下死點向前65°，每隔5°為一計算點，按正弦函數計算其平均工效如下：

η₁＝（0.766＋0.8192＋0.866＋0.9063＋0.9397＋0.9659＋0.9848＋0.9962＋1＋0.9962＋0.9848＋0.659＋0.9397＋0.9063）／14＝0.931

（2）、該裝置踏板擺動拉動鋼絲繩時產生夾角，對力的轉換也可按正弦函數計算工效。暫以從高速向低速分五檔位速比并在每一弧線內分五等分量取角度計算平均工效η₂其踏板擺動拉動鋼絲繩產生夾角效率變化如表1和圖2所示。由表1可知，其最高工效在三檔中速，最低工效在五檔低速，雖五檔低速用得較少，平均值但仍將五檔加入計算為：

η₂＝（0.9383＋0.979＋0.9915＋0.9353＋0.77）÷5＝0.923

（3）、考慮上下滑輪工效為η₃＝η₄＝0.98

（4）、考慮多個小鏈輪工效為η₅＝0.98

因此，實際工效η＝η₁×η₂×η₃×η₄×η₅＝0.931×0.923×0.98×0.98×0.98＝0.809

所以，實際工效為曲軸平均工效0.5的162％。

附圖簡要說明

圖1是雙直形踏板無級變速裝置示意圖。