本實用新型屬于助力自行車變速機構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種自行車用變速系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

助力自行車，又稱助力式電動自行車，是一種介于自行車與電動車之間的騎行工具，通過電力輔助人力提供給自行車行進(jìn)中所需要的動能，它是人們追求高效、便捷、健康、環(huán)保的生活方式的產(chǎn)物。中置系統(tǒng)是助力自行車的核心部件，集力矩檢測、控制器模塊、電機驅(qū)動于一體，控制整車的正常行駛，目前，助力自行車在國外市場，如德國、日本等較發(fā)達(dá)國家比較流行。在我國，電動自行車仍占有主要市場，且絕大多數(shù)電動自行車采用輪轂式驅(qū)動，與采用力矩檢測的中置系統(tǒng)相比，具有明顯的劣勢。輪轂式驅(qū)動將電機置于車體前輪或后輪，造成整車重心靠前或靠后，不符合人們的騎行方式。而且行車速度完全依賴轉(zhuǎn)把控制，在逆風(fēng)、爬坡等重負(fù)載情況下驅(qū)動能力受到很大限制和影響。同時這種輪轂式的機械結(jié)構(gòu)還使得安裝和檢修的難度增大，無形中也增大了使用過程中的安全隱患。加之與傳統(tǒng)的自行車騎行方式不同且行車速度過快，因此在交通安全方面也存在一定的危險性，很有可能會造成新的交通問題的增多。

力矩中置系統(tǒng)的使用，將會克服傳統(tǒng)電動自行車的缺陷，具有出色的騎行效果，必將成為電動車發(fā)展的一種趨勢。

然而，市場上已有的用于助力自行車的中置系統(tǒng)絕大多數(shù)采用單速機構(gòu)，不能夠根據(jù)路況進(jìn)行調(diào)節(jié)齒輪箱的變速比，即只具有單一的減速比，通過齒輪傳動，將人力和電機力結(jié)合起來，人踩踏的力越大，控制系統(tǒng)驅(qū)動電機的力也越大，這樣的中置系統(tǒng)，高效率區(qū)間窄，例如通常電機工作在額定工作點車速20km/h，電機效率能夠達(dá)到80％，在爬坡的時候車速5km/h時候，電機效率只有30％甚至更小，且最大輸出扭矩在電機設(shè)計的時候已經(jīng)確定，不能夠根據(jù)路況而實時調(diào)整。這樣不僅續(xù)航里程短、影響電池壽命，而且對于人的騎行感也較差。目前市場上通用的解決方法是，采用電機系統(tǒng)和自行車外置變速器相結(jié)合的辦法，進(jìn)行擴展電機的運行區(qū)域。然而目前市場上采用的外置變速系統(tǒng)不論是花鼓式內(nèi)置變速器還是外置式飛輪系統(tǒng)均價格昂貴，安裝、調(diào)試復(fù)雜，且需要通過騎行者自己根據(jù)不同的路況進(jìn)行調(diào)節(jié)，然而普通騎行者基本上很少會調(diào)節(jié)變速系統(tǒng)，通常一個擋位一直騎行，難以實現(xiàn)變速的目的。

目前也有一些公司利用齒輪傳動方式，實現(xiàn)了兩段變速系統(tǒng)，但是兩段變速系統(tǒng)屬于有級調(diào)速，在變速時候騎行者能夠明顯感覺到變速時帶來的頓挫感。而且因為尺寸空間問題，一般變速段數(shù)做不到很多級，變速范圍窄。

因此，鑒于以上問題，有必要提出一種新型的助力自行車變速系統(tǒng)，以實現(xiàn)無級變速的目的，根據(jù)需要改變曲軸輸出功率和電動機輸出的減速比合力，操作簡便，且保證電機系統(tǒng)一直工作在額定工作點附近，提高電機系統(tǒng)的效率，降低成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種自行車用變速系統(tǒng)，通過在助力自行車的中置系統(tǒng)中集成無級變速機構(gòu)，方便根據(jù)用戶騎行狀態(tài)自動調(diào)節(jié)助力比，保證電機系統(tǒng)一直工作在額定工作點附近，提高電機系統(tǒng)的效率，降低成本。

根據(jù)本實用新型的目的提出的一種自行車用變速系統(tǒng)，包括驅(qū)動機構(gòu)、位于所述驅(qū)動機構(gòu)輸出端的變速機構(gòu)，所述變速機構(gòu)將轉(zhuǎn)速輸出至自行車牙盤；

所述變速機構(gòu)為無級變速機構(gòu)，所述無級變速機構(gòu)包括至少一組變速組件，每組變速組件包括一主動錐輪組、一從動錐輪組、繞接于所述主動錐輪組與所述從動錐輪組上的傳動帶以及調(diào)速組件，所述主動錐輪組與所述從動錐輪組均包括相對設(shè)置的兩個錐輪，所述調(diào)速組件作用于主動錐輪組和/或所述從動錐輪組上以調(diào)節(jié)相對設(shè)置的兩錐輪之間的間距；

所述變速系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述無級變速機構(gòu)輸入端的輸入鏈輪組與輸出端的輸出鏈輪組；所述驅(qū)動機構(gòu)包括人力驅(qū)動機構(gòu)，所述人力驅(qū)動機構(gòu)包括腳踏與曲軸，曲軸轉(zhuǎn)動通過輸入鏈輪組傳遞扭矩至所述無級變速機構(gòu)，調(diào)速組件驅(qū)動錐輪運動調(diào)節(jié)助力比，最后通過輸出鏈輪組傳遞扭矩至牙盤。

優(yōu)選的：所述驅(qū)動機構(gòu)還包括一電機驅(qū)動機構(gòu)，所述電機驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機、控制器以及檢測用戶騎行自行車狀態(tài)的檢測器，所述檢測器與所述控制器電連接，所述控制器根據(jù)檢測器反饋信號控制驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)以提供助力。

優(yōu)選的：所述驅(qū)動電機的輸出端連接所述無級變速機構(gòu)的主動錐輪組，所述驅(qū)動電機與所述主動錐輪組間還設(shè)置有一減速器，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)傳遞扭矩至所述無級變速機構(gòu)，調(diào)速組件驅(qū)動錐輪運動調(diào)節(jié)助力比，最后通過輸出鏈輪組傳遞扭矩至牙盤。

優(yōu)選的：所述調(diào)速組件作用于所述主動錐輪組上，所述主動錐輪組與從動錐輪組均包括固定于同一轉(zhuǎn)軸上一定錐輪與一動錐輪，所述調(diào)速組件驅(qū)動主動錐輪組上的動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，傳動帶隨兩個錐輪間的間距變化沿垂直轉(zhuǎn)軸的方向移動，調(diào)節(jié)錐輪組的相對半徑，所述從動錐輪組的動錐輪通過一彈性件的伸縮驅(qū)動沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動；或所述調(diào)速組件驅(qū)動從動錐輪組上的動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，所述主動錐輪組的動錐輪通過一彈性件的伸縮驅(qū)動沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動。

優(yōu)選的：所述調(diào)速組件包括調(diào)速電機、傳動組件以及推塊，所述推塊固定套設(shè)于所述動錐輪上，推動動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動。

優(yōu)選的：所述傳動組件包括一減速齒輪組與一渦輪蝸桿機構(gòu)，渦輪上伸出一推桿，所述推桿隨渦輪轉(zhuǎn)動而擺動，所述推桿前端與所述推塊接觸。

優(yōu)選的：所述調(diào)速組件包括一離心球，所述動錐輪后側(cè)固定有一擋蓋，所述擋蓋呈錐柱型結(jié)構(gòu)，并與所述動錐輪相背設(shè)置，所述擋蓋與所述動錐輪后側(cè)間形成一離心球移動腔，所述移動腔空間尺寸自兩側(cè)向中間逐漸增加；車速增加時，離心球靠向兩側(cè)設(shè)置，減小助力比，車速減小時，離心球靠向中間設(shè)置，增大助力比。

優(yōu)選的：所述檢測器包括用以檢測用戶騎行速度的車速傳感器，用以檢測用戶踩踏扭矩的扭矩傳感器，用以檢測用戶踩踏頻率的踏頻傳感器，以及用以檢測用戶踩踏方向的踏向傳感器中的一個或多個組合。

優(yōu)選的：所述檢測器還包括一位置檢測傳感器，所述位置檢測傳感器包括磁環(huán)與霍爾傳感器，所述磁環(huán)與所述霍爾傳感器均設(shè)置于所述渦輪上判斷渦輪位置，繼而計算出推塊位置并反饋給控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型公開的自行車用變速系統(tǒng)的優(yōu)點是：

通過在助力自行車的中置系統(tǒng)中集成無級變速機構(gòu)，由控制器根據(jù)傳感器信息判斷當(dāng)前騎行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)人力和電機對自行車后輪的減速比，使得驅(qū)動電機工作在額定工作點附近，擴大了中置系統(tǒng)高效率運行區(qū)域以及輸出扭矩范圍，提高了續(xù)航里程，且為助力自行車系統(tǒng)節(jié)約了成本。

操作更加簡便人性化，無需人員手動來調(diào)節(jié)變速擋位，中置系統(tǒng)會自動根據(jù)車速、人腳踩踏頻、腳踩力及踩踏方向來判斷整車運行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)當(dāng)前助力比。

且該系統(tǒng)反應(yīng)迅速，可以全路況任何時候自動調(diào)節(jié)，在騎行者停止騎行時候，自動將助力比調(diào)到最大，為下一次騎行做好準(zhǔn)備。

通過采用無級變速機構(gòu)調(diào)整中置系統(tǒng)減速比，這樣能夠使得電機輸出范圍變大，輸出轉(zhuǎn)速及輸出扭矩均得到明顯的提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中助力自行車結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中助力自行車變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型中無級變速機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4、5為調(diào)速組件兩種實施方式圖。

圖6為人力輸出傳遞路徑圖。

圖7為電機輸出傳遞路徑圖。

圖中的數(shù)字或字母所代表的相應(yīng)部件的名稱：

1、曲柄軸 2、輸入鏈輪組 3、無級變速機構(gòu) 4、輸出鏈輪組 5、牙盤 6、驅(qū)動電機 7、控制器 8、減速器 9、扭矩傳感器

31、主動錐輪組 32、從動錐輪組 33、傳動帶 34、調(diào)速組件 35、彈性件 341、調(diào)速電機 342、減速齒輪組 343、蝸輪蝸桿機構(gòu) 344、推桿 345、推塊 346、離心球 347、擋蓋 348、磁環(huán) 349、霍爾傳感器 350、移動腔

具體實施方式

正如背景技術(shù)部分所述，目前市場上通過采用電機系統(tǒng)和自行車外置變速器相結(jié)合的辦法，進(jìn)行擴展電機的運行區(qū)域。然而目前市場上采用的外置變速系統(tǒng)價格昂貴，安裝、調(diào)試復(fù)雜，且需要通過騎行者自己根據(jù)不同的路況進(jìn)行調(diào)節(jié)，然而普通騎行者基本上很少會調(diào)節(jié)變速系統(tǒng)，通常一個擋位一直騎行，難以實現(xiàn)變速的目的。

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種自行車用變速系統(tǒng)，通過在助力自行車的中置系統(tǒng)中集成無級變速機構(gòu)，方便根據(jù)用戶騎行狀態(tài)自動調(diào)節(jié)助力比，保證電機系統(tǒng)一直工作在額定工作點附近，提高電機系統(tǒng)的效率，降低成本。

下面將通過具體實施方式對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例1

請一并參見圖2、圖3，如圖所示，一種自行車用變速系統(tǒng)，包括驅(qū)動機構(gòu)、位于驅(qū)動機構(gòu)輸出端的變速機構(gòu)，變速機構(gòu)將轉(zhuǎn)速輸出至自行車牙盤。其中該變速機構(gòu)為無級變速機構(gòu)3，無級變速機構(gòu)包括至少一組變速組件，每組變速組件包括一主動錐輪組31、一從動錐輪組32、繞接于主動錐輪組與從動錐輪組上的傳動帶33以及調(diào)速組件34，主動錐輪組31與從動錐輪組32均包括相對設(shè)置的兩個錐輪，分別為定錐輪A與動錐輪B，調(diào)速組件作用于任一或兩個錐輪組上以調(diào)節(jié)相對設(shè)置的兩錐輪之間的間距。

優(yōu)選的，本實施方式中采用一組變速組件，除采用一組變速組件外，還可采用多組變速組件，后一組變速組件的主動錐輪組與前一組變速組件的從動錐輪組連接固定，實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。每組變速組件中的兩組錐輪組均可通過調(diào)速組件調(diào)節(jié)，或者其中任一錐輪組通過調(diào)速組件調(diào)節(jié)，具體實現(xiàn)方式根據(jù)需要設(shè)定，在此不做限制。

變速系統(tǒng)還包括設(shè)置于無級變速機構(gòu)3輸入端的輸入鏈輪組2與輸出端的輸出鏈輪組4；輸入鏈輪組與輸出鏈輪組均包括一驅(qū)動鏈輪C與一從動鏈輪D。具體的，輸入鏈輪組2中的驅(qū)動鏈輪C固定于曲柄軸1上，隨曲柄轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)速輸出至從動鏈輪D，該從動鏈輪D設(shè)置于主動錐輪組31所在轉(zhuǎn)軸上，與主動錐輪組同步轉(zhuǎn)動，形成無級變速機構(gòu)的輸入端。輸出鏈輪組4中的驅(qū)動鏈輪C固定于從動錐輪組32上，隨從動錐輪組轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)速輸出至從動鏈輪D，該從動鏈輪D設(shè)置于曲柄軸1上且與牙盤5固定實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，形成無級變速機構(gòu)的輸出端。其中驅(qū)動鏈輪及從動鏈輪輪盤的尺寸大小根據(jù)需要設(shè)定，在此不做限制。

做自行車使用時，驅(qū)動機構(gòu)包括人力驅(qū)動機構(gòu)，人力驅(qū)動機構(gòu)包括腳踏與曲軸(未示出)，曲軸轉(zhuǎn)動通過輸入鏈輪組2傳遞扭矩至無級變速機構(gòu)3，調(diào)速組件34驅(qū)動動錐輪運動調(diào)節(jié)助力比，最后通過輸出鏈輪組4傳遞扭矩至牙盤5，實現(xiàn)無級變速的目的。因此，在不打開助力的情況下本設(shè)計可單獨做無級變速自行車使用，可以爬行較大的坡度。

在做助力自行車使用時，該驅(qū)動機構(gòu)還包括一電機驅(qū)動機構(gòu)，該電機驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機6、控制器7以及檢測人員騎行自行車狀態(tài)的檢測器(未示出)，檢測器與控制器電連接，控制器根據(jù)檢測器反饋信號控制驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)以提供助力。

優(yōu)選的，驅(qū)動電機的輸出端連接無級變速機構(gòu)的主動錐輪組31，驅(qū)動電機與主動錐輪組間還設(shè)置有一減速器8，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)通過減速器減速后傳遞扭矩至無級變速機構(gòu)3，調(diào)速組件驅(qū)動錐輪運動調(diào)節(jié)助力比，最后通過輸出鏈輪組4傳遞扭矩至牙盤。

優(yōu)選的，調(diào)速組件34作用于主動錐輪組31上，主動錐輪組與從動錐輪組均包括固定于同一轉(zhuǎn)軸上一定錐輪與一動錐輪，且調(diào)速組件作用于主動錐輪組的動錐輪上，調(diào)速組件34驅(qū)動主動錐輪組31上的動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，傳動帶33隨兩個錐輪間的間距變化沿垂直轉(zhuǎn)軸的方向移動。從動錐輪組的動錐輪通過一彈性件35預(yù)緊，通過該彈性件的伸縮驅(qū)動動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，隨調(diào)速組件的驅(qū)動使得傳動帶的位置發(fā)生變化，從而實現(xiàn)壓縮彈性件或彈性件反向復(fù)位的目的。本實施方式中，該彈性件優(yōu)選為彈簧。此外調(diào)速組件還可驅(qū)動從動錐輪組上的動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，主動錐輪組的動錐輪通過一彈性件的伸縮驅(qū)動沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動，具體方式不做限制。

調(diào)速組件34包括調(diào)速電機341、傳動組件以及推塊345，推塊345固定于動錐輪上，推動動錐輪沿其轉(zhuǎn)軸軸向移動。

傳動組件包括一減速齒輪組342與一渦輪蝸桿機構(gòu)343，渦輪上伸出一推桿344，推桿隨渦輪轉(zhuǎn)動而擺動，推桿344前端與推塊345接觸，推塊345固定套設(shè)于動錐輪上，隨渦輪的轉(zhuǎn)動推桿周向擺動，繼而推動推塊及動錐輪沿轉(zhuǎn)軸移動調(diào)節(jié)兩錐輪間的距離。該系統(tǒng)中傳動帶為V帶，由于傳動帶長度一定，隨著兩錐輪之間間距的變化，兩錐輪組間得相對半徑發(fā)生變化，繼而調(diào)節(jié)減速比。

檢測器包括用以檢測用戶騎行速度的車速傳感器，用以檢測用戶踩踏扭矩的扭矩傳感器，用以檢測用戶踩踏頻率的踏頻傳感器，以及用以檢測用戶踩踏方向的踏向傳感器。檢測器可包括其中的一個或多個組合，優(yōu)選上述傳感器均設(shè)置，通過檢測器反饋的信號判斷車行狀態(tài)。

此外，檢測器還包括一位置檢測傳感器，位置檢測傳感器包括磁環(huán)348與霍爾傳感器349，磁環(huán)與霍爾傳感器均設(shè)置于渦輪上判斷渦輪位置，繼而計算出推塊位置并反饋給控制器。其中調(diào)速電機通過線束連接到控制器7，由控制器控制調(diào)速電機運動，霍爾傳感器349通過線束連接到控制器7，控制器根據(jù)霍爾信號計算出當(dāng)前推塊345的位置，從而選擇合適的減速比，從而實現(xiàn)低速騎行時助力比大，輸出扭力大，高速運行時助力比小，輸出轉(zhuǎn)速快，使得電機一直運行在高效率區(qū)域。

本實用新型還公開了助力自行車用變速方法，自行車在不同運行階段助力比不同，具體助力比根據(jù)需要而定，在此不做限制。本實施例中優(yōu)選最大助力比為2:1，最小助力比為1:1。以該助力比為例在不同運行階段調(diào)節(jié)如下：

起步階段

判斷方式：首先判斷起步狀態(tài)，設(shè)定一起步閾值為6km/h，車速從0km/h逐步上升至該起步閾值；該閾值大小視需要調(diào)節(jié)，不做限定。

起步階段通?？朔T性需要的助力相比平路較大，但是若突然給予較大的電機輔助力，很有可能使車失控產(chǎn)生危險，所以控制系統(tǒng)會在前次停車的時候，自動將無級變速機構(gòu)的助力比調(diào)節(jié)到2:1，這樣下次用戶再次騎行會輕松，此時電機根據(jù)人力的輸入再按照一定比例輸出動力，但是在車速小于6km/h的時候，最大助力只會輸出70％，防止動力過大，造成事故，讓用戶騎行舒適，緩慢啟動。此階段的最大輸出效率根據(jù)需要可自行設(shè)定，在此不做限制。

平路加速階段

判斷方式：人力、踏頻的速度以及車速均在增加。

此過程中無級變速機構(gòu)變速，逐漸減小助力比，從當(dāng)前狀態(tài)逐漸減小至最小助力比1:1。

平路減速

判斷方式：人力減小，腳踏頻變慢，車速逐漸下降。

此過程中無級變速機構(gòu)變速，逐漸增加助力比，由當(dāng)前狀態(tài)逐漸增加至停車時的最大助力比2:1。

上坡階段

判斷方式：人力增加至設(shè)定閾值以上，但車速增加緩慢或停止增加甚至減??；

此過程中無級變速機構(gòu)變速，逐漸增大助力比，根據(jù)車速調(diào)節(jié)，如果車速在不斷下降，助力比需要不斷增大至最大助力比2:1。

下坡階段

判斷方式：人力減小，車速增快。

此過程中無級變速機構(gòu)逐漸由當(dāng)前狀態(tài)減小助力比，直至最小助力比1:1。

停車階段

判斷方式：人力逐漸減小或停止踩踏或反向踩踏時，此時車速逐漸減小直至停止。

停車過程中，無級變速機構(gòu)自動根據(jù)當(dāng)前的車速逐漸增大助力比，由當(dāng)前狀態(tài)逐漸增大至最大助力比2:1，為下次騎行做準(zhǔn)備。

通過檢測器實時檢測車速、扭矩、踏頻、踏向等多個信號，可準(zhǔn)確的判斷自行車所處的運行狀態(tài)，控制器可根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)調(diào)節(jié)無級變速機構(gòu)的助力比，以滿足用戶騎行需求。

具體案例

人力在曲軸上輸入9NM，輸入鏈輪組的減速比為1:3，二級輸入則為3NM。

驅(qū)動電機輸出力0.5NM，減速器減速比為10；1二級輸入力則為5NM。

這樣，無級變速機構(gòu)輸入則為合力8NM，然而無級變速機構(gòu)在調(diào)速電機作用下根據(jù)速度調(diào)節(jié)減速比可以從1:1到2:1，從而使得無級變速機構(gòu)輸出的從動輪錐輪組力可以變?yōu)?NM到16NM。

最終段輸出鏈輪組減速比為2：1，從而該系統(tǒng)最終的輸出力在同樣輸入力的情況下，能夠從16NM一直變化到32NM，而該功能的實現(xiàn)只需要調(diào)節(jié)調(diào)速電機轉(zhuǎn)動，使得無級變速機構(gòu)中傳動帶工作在不同狀態(tài)下，實現(xiàn)減速比調(diào)節(jié)。

具體調(diào)節(jié)方式如下：

調(diào)速電機經(jīng)過減速齒輪組與蝸輪蝸桿機構(gòu)兩段調(diào)速后實現(xiàn)轉(zhuǎn)速降低，扭矩增大，最終通過渦輪轉(zhuǎn)動來平移推塊，使得傳動帶位置移動，然而因為傳動帶長度固定，所以主動錐輪組和從動錐輪組的相對半徑發(fā)生變化，即實現(xiàn)了減速比變化。

具體案例：

調(diào)速馬達(dá)輸入力為200gcm，則經(jīng)過最終減速后輸出力為16kgcm，推桿的臂長為0.5cm，則推力為8㎏cm。

如圖6所示，在做自行車使用時，左腳和右腳都通過扭矩傳感器，之后通過輸入鏈輪組2傳遞扭矩至無級變速機構(gòu)3，調(diào)速組件34驅(qū)動動錐輪運動調(diào)節(jié)助力比，最后通過輸出鏈輪組4傳遞扭矩至牙盤5。其中，無級變速機構(gòu)部分由減速比1:1變?yōu)?:1，從而實現(xiàn)人力變速，即使關(guān)閉電機助力人騎行也可以上很大的坡。

綜上，通過使用本系統(tǒng)自帶的無級變速機構(gòu)改變?nèi)肆β屎碗妱訖C輸出的減速比合力，可以消除對整車后置變速機構(gòu)的必要性。

效率：

通過調(diào)速使得驅(qū)動電機工作在額定工作點附近，使得驅(qū)動電機的一直工作在效率比較高的點，這樣降低了能耗，增加了續(xù)航能力。

簡便：

操作更加簡便人性化，不需要人為調(diào)節(jié)變速擋位，中置系統(tǒng)會自動根據(jù)車速、人腳踩踏頻，腳踩力，來判斷整車狀態(tài)是處于平路，上坡，下坡或加速、減速等狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)當(dāng)前助力比。

且該系統(tǒng)反應(yīng)迅速，通常情況下，外置變速或內(nèi)變速均需要1S左右的響應(yīng)時間，而且需要在騎行狀態(tài)才能夠調(diào)節(jié)，停止?fàn)顟B(tài)是不能夠調(diào)節(jié)變速器的。

然而本實用新型可以全路況任何時候自動調(diào)節(jié)，在騎行者停止騎行時候，自動將減速比比調(diào)到最大，為下一次騎行做好準(zhǔn)備。

通過無級變速機構(gòu)調(diào)整中置系統(tǒng)減速比，這樣能夠使得電機輸出范圍變大，如在沒有調(diào)速機構(gòu)情況下中置系統(tǒng)輸出最大轉(zhuǎn)速100RPM，最大扭矩80NM，有了調(diào)速機構(gòu)后，中置系統(tǒng)輸出最大轉(zhuǎn)速由100RPM上升到120RPM，扭矩80NM上升到100NM。綜上，通過設(shè)置無級變速機構(gòu)后，中置系統(tǒng)的輸出性能得到較大的提升，具體數(shù)值根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸變化而變動，在此不做限制。

實施例2

請參見圖5，其余與實施例1相同，不同之處在于，調(diào)速組件包括一離心球346，動錐輪后側(cè)固定有一擋蓋347，擋蓋呈錐柱型結(jié)構(gòu)，并與動錐輪相背設(shè)置，擋蓋與動錐輪后側(cè)間形成一離心球移動腔350，移動腔空間尺寸自兩側(cè)向中間逐漸增加；車速增加時，離心球靠向兩側(cè)設(shè)置，減小助力比，車速減小時，離心球靠向中間設(shè)置，增大助力比。

除上述實施方式之外，調(diào)速組件還可為其他形式的動力機構(gòu)，可采用絲杠螺母機構(gòu)、氣缸/液壓缸驅(qū)動機構(gòu)、電動推桿驅(qū)動機構(gòu)或凸輪驅(qū)動機構(gòu)等，通過上述任一機構(gòu)驅(qū)動動錐輪移動調(diào)節(jié)助力比，具體實現(xiàn)方式可根據(jù)使用需要而定，在此不做限制。

補充說明：附圖2、3、5、6、7中的動錐輪為在兩種狀態(tài)下的示意圖。

本實用新型公開了一種自行車用變速系統(tǒng)，通過在助力自行車的中置系統(tǒng)中集成無級變速機構(gòu)，由控制器根據(jù)傳感器信息判斷當(dāng)前騎行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)人力和電機對自行車后輪的減速比，使得驅(qū)動電機工作在額定工作點附近，擴大了中置系統(tǒng)高效率運行區(qū)域以及輸出扭矩范圍，提高了續(xù)航里程，且為助力自行車系統(tǒng)節(jié)約了成本。

操作更加簡便人性化，無需人員手動來調(diào)節(jié)變速擋位，中置系統(tǒng)會自動根據(jù)車速、人腳踩踏頻、腳踩力及踩踏方向來判斷整車運行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)當(dāng)前助力比。

且該系統(tǒng)反應(yīng)迅速，可以全路況任何時候自動調(diào)節(jié)，在騎行者停止騎行時候，自動將助力比調(diào)到最大，為下一次騎行做好準(zhǔn)備。

通過采用無級變速機構(gòu)調(diào)整中置系統(tǒng)減速比，這樣能夠使得電機輸出范圍變大，輸出轉(zhuǎn)速及輸出扭矩均得到明顯的提升。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。