[其他]自行車變速機構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86206159
• 申請日: 1986-08-29
• 公開（公告）號: CN86206159U
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧光世
• 申請（專利權(quán)）人: 盧光世
• 主分類號: B62M9/00
• 分類號: B62M9/00;F16H11/02
• 代理公司: 天津市專利事務(wù)所
• 代理人: 楊忠民

本實用新型是用于自行車或類似車輛上的變速裝置。

目前，自行車及類似由人力提供動力的車輛的變速裝置，主要有兩種。一種是齒輪變速器；一種是由驅(qū)動軸上的大、小鏈輪和并列安裝在后輪軸上的數(shù)個直徑不同的從動鏈輪構(gòu)成的多輪式變速機構(gòu)。

采用齒輪變速器進行變速，變速容易使用方便。但是，變速器齒輪小，受力大容易發(fā)生故障或損壞，故使用壽命短。而且出現(xiàn)故障或損壞后難以修復(fù)。多輪式變速機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高。變速麻煩使用不方便；鏈、輪裸露容易沾污不易保持良好潤滑，影響傳動效率而且鏈輪易被摩損。由于結(jié)構(gòu)及安裝尺寸的限制增加變速級數(shù)相當(dāng)困難。故通常只有2～3個變速級，不能滿足高級數(shù)變速的使用要求。

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，使用及維修方便，能夠進行多級變速的變速機構(gòu)。

多級變速機構(gòu)的原理：

騎車者在行車過程中，通過雙腳交替對左、右踏板施力為行車提供動力。踏板曲柄與行車方向水平線夾角的大小不同，施力所產(chǎn)生的行車力矩也不同，即施加在踏板上的力的有效分力也不同。當(dāng)曲柄處于與行車方向水平線垂直或接近垂直的位置時，施力的有效分力很小隨著曲柄與水平線夾角的縮小，行車有效分力逐漸變大。當(dāng)曲柄處于與水平線平行或近似平行位置時，施力的行車有效分力最大。因此，在曲柄轉(zhuǎn)動到與行車方向水平線夾角為正、負約30°的范圍內(nèi)對踏板施力，其有效功率最大。在此范圍之外對踏板基本不施力就可使騎車省力。其次，行車時主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速比只與主、從動鏈輪與傳動鏈嚙合部分的受力輪緣段的轉(zhuǎn)動半徑比值有關(guān)。如果從動鏈輪轉(zhuǎn)動半徑不變，將主動鏈輪制成輪緣周各點具有不同轉(zhuǎn)動半徑幾何形狀的鏈輪，通過改變曲柄與主動鏈輪盤面的相對位置改變主動鏈輪與傳動鏈嚙合部分受力輪緣段的轉(zhuǎn)動半徑，即可實現(xiàn)行車的變速。

將主動鏈輪設(shè)計成非正圓形的幾何形狀，即可實現(xiàn)上述兩個目的。多級變速機構(gòu)正是基于上述原理設(shè)計而成的。

多級變速機構(gòu)由非正圓形主動鏈輪、主動鏈輪制動機構(gòu)、變速換位盤構(gòu)成。變速換位盤固定在驅(qū)動軸上，盤緣有拉臂銷止擋槽。非正圓形主動鏈輪至少有兩個拉臂對，拉臂對一端鉸接在主動鏈輪盤面上，其自由端固定有拉臂銷。拉臂銷被彈簧加力。非正圓形主動鏈輪的內(nèi)輪緣有拉臂銷退位槽。主動鏈輪由拉臂對的兩條拉臂夾持卡裝在變速換位盤上，拉臂銷臥入選定速比的拉臂銷止擋槽內(nèi)將曲柄與主動鏈輪盤面的相對位置固定。驅(qū)動曲柄變速換位盤帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動。利用制動機構(gòu)將主動鏈輪制動，變速換位盤倒轉(zhuǎn)（順時針轉(zhuǎn)動），此時拉臂銷退出止擋槽進入主動鏈輪的退位槽內(nèi)。拉臂銷與變速換位盤輪緣端面呈滑動或滾動接觸。按需選定變速比后，拉臂銷臥入相應(yīng)速比的止擋槽內(nèi)，解除制動車輛即在新的平均速比下行駛。

非正圓形主動鏈輪可以制成橢圓形、類似橢圓形的鏈輪，也可以制成大致呈菱行、平行四邊形等具有長、短對稱軸幾何形狀的鏈輪。

變速換位盤緣的拉臂銷止擋槽數(shù)至少為變速級數(shù)的二倍。如二速至少有四個槽，三速至少有六個槽，n速至少有2n個槽。

多級變速機構(gòu)用于自行車或類似車輛上進行變速，與現(xiàn)有變速機構(gòu)相比具有變速范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，造價低制造容易，使用方便，維修容易等優(yōu)點。而且在同樣的行車速比下，比采用現(xiàn)有變速機構(gòu)變速騎車省力。尤其用于體育賽車上，運動員的體力可得到合理、有效地利用，有利于運動員提高運動成績。

附圖是本實用新型的一個實施例。它不是本實用新型的唯一結(jié)構(gòu)形式。下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。

圖1是主動鏈輪為橢圓形的多級變速機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是橢圓形主動鏈輪與變速換位盤的組合結(jié)構(gòu)圖。

圖中，從動鏈輪（13）為通常使用的圓形鏈輪。主動鏈輪制動機構(gòu)由鏈輪制動搬手（1）、套管鋼絲（2）、套管鋼絲固定架（3）、鏈輪制動鉤座（4）鏈輪制動鉤（5）構(gòu)成。橢圓形主動鏈輪（6）有兩個拉臂對（8），拉臂對的兩條拉臂一端由鉸接軸（9）鉸接在鏈輪兩側(cè)面上。拉臂銷（10）固定在拉臂對的自由端，拉臂對由彈簧（11）加力。橢圓形主動鏈輪由拉臂對的兩條拉臂夾持、卡裝在變速換位盤（7）上。變速換位盤固定在驅(qū)動軸上，盤緣有四個拉臂銷止擋槽，主動鏈輪裝配后，拉臂銷在彈簧加力下臥入止擋槽內(nèi)。本實用例的變速機構(gòu)有二個變速級，因而有兩個平均速比。改變行車速比時，搬動制動搬手，制動鉤插入橢圓形主動鏈輪盤面上繞驅(qū)動軸呈圓周分布的制動孔（14）內(nèi)將主動鏈輪制動，驅(qū)動曲柄（12）使變速換位盤順時針方向轉(zhuǎn)動，拉臂銷由止擋槽中退出進入橢圓形主動鏈輪內(nèi)輪緣上的拉臂銷退位槽內(nèi)，拉臂銷與變速換位盤輪緣端面呈滑動或滾動接觸。選定所需速比后拉臂銷臥入相應(yīng)速比止擋槽內(nèi)，解除制動車輛即在選定速比下行駛。