專利名稱：全自動變速鏈盤裝置的制作方法
本專利發(fā)明涉及一種鏈條傳遞動力裝置，尤其是由鏈盤、鏈條、飛輪構(gòu)成的自行車、三輪車等鏈條傳遞動力裝置領域。
目前商場中所售自行車、三輪車，鏈盤齒數(shù)、飛輪齒數(shù)固定不變，鏈盤在騎車人腳踏驅(qū)動下，通過鏈條帶動飛輪及后輪轉(zhuǎn)動使自行車、三輪車前行，若遇上坡且坡段較長較陡時，驅(qū)動鏈盤所要求的力量顯著增加，使騎車人尤其是老年人、婦女同志感到困難，不得不下車推行，下坡時，因車速逐漸加快，驅(qū)動鏈盤的力量雖減小，但若還要增加車速，鏈盤轉(zhuǎn)動的速度必須再加快，這就要求騎車人的腳踏頻率必須再加快，腳踏頻率過快會導致以下兩種情況一是由于騎車人腳踏頻率加快，增加體力消耗；二是由于車速過快，雙腳上下往返頻率高易使車身晃動，為防止和減輕車身晃動騎車人必須高度集中思想，這就加重了騎車人的心理負擔；因此，大多數(shù)人，尤其是老年人，婦女同志此時停止腳踏，讓車輛自動滑行，這就暴露出自行車、三輪車爬坡能力及最快車速受到限制的缺點。目前市面上日漸增多的變速自行車、山地車，由于其鏈盤、飛輪皆有數(shù)個，騎車人可根據(jù)自己的需要換用小鏈盤、大飛輪上坡，省力，也可在下坡時換用大鏈盤、小飛輪，速度快，這就克服了上述缺點，成為人們樂于使用的新一代自行車，但是，變速自行車也存在有它的缺點，歸納起來有以下4個第一、變速自行車雖然可以變換車速，但騎車人在騎行過程中大多固定使用某一種鏈盤、飛輪搭配，在短距離上坡或下坡時大多不愿意變換車速，只有在坡段較長和較陡時才會變換車速，這就使變速自行車的變速優(yōu)勢不能充分發(fā)揮出來；第二、變速自行車在實現(xiàn)變速時，必須通過手動來協(xié)助完成，某些變速自行車，如“五羊”、“歐拜克”(Europ Bike)等，變速操作桿離車把較遠，騎車人必須一只手離開車把后才能操作變速，這就增加了騎車人的負擔，并使行車穩(wěn)定性下降；第三、在變速過程中，鏈條對鏈盤或飛輪的選擇只能是漸進性的，即鏈條必須由一個鏈盤或一個飛輪向與其相鄰的鏈盤或飛輪移動，而不能跳躍性地向與其不相鄰的鏈盤或飛輪移動，若要跳躍性地移動鏈條，必須以中間與其相鄰的鏈盤或飛輪作為過渡后才能實現(xiàn)，這就暴露出變速自行車變速過程復雜，瞬間變速適應性差的缺點；第四、變速自行車在變換車速時，變換車速的標準由個人主觀感覺而定，而這種標準與實際最佳標準有一定的差距，騎車人不可能在每次上坡過程中都能選出一種最適宜的車速擋位，這就使變速自行車的變速精確度受到影響。
本專利發(fā)明的目的，是提供一種全自動變化半徑的鏈盤裝置，該鏈盤裝置具有根據(jù)行車阻力變化，即刻自動選擇最佳驅(qū)動半徑的特點。
本專利發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的改換普通自行車和三輪車中軸，安裝上該鏈盤裝置，該鏈盤裝置由主鏈盤、副鏈盤、平衡彈簧、鏈輪復合體構(gòu)成；主鏈盤上有若干個滑槽及滑槽腔，滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的兩極分別位于主鏈盤向心端、離心端，滑槽與滑槽腔相通，滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的離心端有止滑結(jié)構(gòu)，在每一個滑槽腔中有一個平衡彈簧及一個鏈輪復合體的滑行部，靜態(tài)時，鏈輪復合體在平衡彈簧彈力的作用下位于滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的離心端，止滑結(jié)構(gòu)阻止鏈輪復合體外滑；副鏈盤固定于自行車和三輪車上，副鏈盤與主鏈盤相對面有若干個弧型凸起，凸起之間為弧線型滑槽，滑槽起始端內(nèi)徑略大于滑槽后段內(nèi)徑；鏈輪復合體由兩端的鏈輪、棱輪及中段的滑行部構(gòu)成，鏈輪與棱輪之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，滑行部橫跨主鏈盤滑槽腔并與平衡彈簧發(fā)生聯(lián)系，鏈輪、滑行部、棱輪通過各自相應的部分與主鏈盤滑槽接觸，并可沿主鏈盤滑槽向心性或離心性滑動和轉(zhuǎn)動，棱輪為偶邊棱柱形體，其對邊徑與副鏈盤滑槽后段內(nèi)徑相吻合，棱輪位于副鏈盤滑槽起始端中時可在其中轉(zhuǎn)動和滑動，位于滑槽后段中時只可在其中滑動。當主鏈盤向前轉(zhuǎn)動時，位于主鏈盤上、副鏈盤滑槽后段投影區(qū)中的鏈輪復合體，因其棱輪只可以沿副鏈盤滑槽滑動，不可以轉(zhuǎn)動，鏈輪相對于該棱輪不能向后轉(zhuǎn)動，只能向前轉(zhuǎn)動，故鏈輪將隨主鏈盤向前轉(zhuǎn)動帶動鏈條移動作功，即將進入副鏈盤滑槽前端投影區(qū)中的鏈輪復合體的鏈輪與鏈條很好地咬合，鏈輪在鏈條張力產(chǎn)生的向心力與平衡彈簧產(chǎn)生的離心力的共同作用下改變軸心距行車阻力增加時，鏈條張力增加，通過鏈條產(chǎn)生的向心力增加，鏈輪及鏈輪復合體軸心距將縮短，行車阻力減小時，鏈條張力下降，鏈輪及鏈輪復合體軸心距將增長，隨著主鏈盤向前轉(zhuǎn)動，受行車阻力影響而自動變化了軸心距的該鏈輪復合體的棱輪進入副鏈盤上與其軸心距相適宜的某一滑槽前端中，與此同時，先前位于副鏈盤某一滑槽前端中的棱輪運行至滑槽后段，位于滑槽后段的棱輪離開副鏈盤滑槽，隨著主鏈盤不斷向前轉(zhuǎn)動，鏈條在主鏈盤上、副鏈盤滑槽后段投影區(qū)中不斷出現(xiàn)的軸心距或短或長但相對不變，不可以向后轉(zhuǎn)動的鏈輪的帶動下移動作功，由此完成全自動變化鏈盤半徑的任務。
鏈輪復合體還可以通過軸套形式，間接與主鏈盤滑槽及平衡彈簧發(fā)生聯(lián)系，這樣可使鏈輪復合體的滑動性、轉(zhuǎn)動性、穩(wěn)定性有所提高。
主鏈盤滑槽腔中的平衡彈簧為串珠形壓縮彈簧，該彈簧具有最大值的伸縮比，平衡彈簧也可為柱體形拉伸彈簧，該彈簧具有最大值的縮伸比。
主鏈盤與副鏈盤之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，以防止主鏈盤向后逆轉(zhuǎn)。
中軸與主鏈盤之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，即中軸向前轉(zhuǎn)動時帶動主鏈盤向前轉(zhuǎn)動，中軸向后轉(zhuǎn)動時，不受主鏈盤的阻礙。
后軸及飛輪輪齒平面上有拉鏈器結(jié)構(gòu)，保證鏈條始終處于合適的松緊度，協(xié)助該鏈盤裝置完成全自動變化鏈盤半徑的任務。
本專利發(fā)明因為采用了以鏈條張力變化，直接引起鏈輪軸心距自動定量變化的結(jié)構(gòu)基礎或稱模糊技術，假若腳踏頻率一定時，(頻率不快也不慢)在行車阻力增加時(如上坡)，鏈輪軸心距隨之自動定量縮短——該鏈盤裝置傳動比自動定量下降——傳動力量自動定量增加——克服行車阻力的能力自動定量加強——易克服行車阻力(爬坡時省力)，在行車阻力下降時(如下坡)，鏈輪軸心距隨之自動定量伸長——該鏈盤裝置傳動比自動定量增加——傳動效率自動定量增加——產(chǎn)生加速度(下坡時車速更加快)；假若腳踏頻率較快，因鏈條張力相對較高，鏈輪軸心距相對較短——該鏈盤裝置潛在的傳動效率大——下坡時可產(chǎn)生明顯的加速度；假若腳踏頻率較慢，因鏈條張力不高，軸心距較長——該鏈盤裝置潛在的傳動力量大——可爬上較陡的坡段(起步時更省力)，并且，隨行車阻力大幅度地增減，該鏈盤裝置可以即刻自動大幅度地變化鏈輪軸心距，故該專利發(fā)明具有自動變速、最佳變速、變速范圍寬的特點；因主鏈盤上有若干個鏈輪復合體，主鏈盤向前運轉(zhuǎn)一周即潛在有若干次變速的機會，故該專利發(fā)明變速效率高；因該鏈盤裝置只需要改換普通的中軸就能安裝在自行車和三輪車上，對整車結(jié)構(gòu)及騎車人技術沒有特殊要求，加之有以上優(yōu)點，故易被生產(chǎn)廠家及顧客所接受。
該實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出

圖1、為該鏈盤裝置左側(cè)視圖 圖例1∶2圖2、為該鏈盤裝置分解后視圖 圖例1∶2圖3、為主鏈盤左側(cè)視圖 圖例1∶2圖4、為圖3A-A面視圖 圖例1∶1圖5、為圖3B-B面剖視圖 圖例1∶1圖6、為副鏈盤外圍左側(cè)視圖 圖例1∶2圖7、為圖6C-C面剖視圖 圖例1∶2圖8、為副鏈盤次內(nèi)心左側(cè)視圖 圖例1∶1圖9、為該鏈盤裝置整體右側(cè)視圖 圖例1∶4圖10、為該鏈盤裝置工作示意例1∶2圖11、為該鏈盤裝置整體工作示意例1∶2下面結(jié)合附圖詳細說明本專利發(fā)明提出的具體結(jié)構(gòu)及工作情況參照圖1、圖2、中軸(1)凸結(jié)構(gòu)(7)與主鏈盤內(nèi)心(2)凹結(jié)構(gòu)(8)嵌合，主鏈盤內(nèi)心(2)與主鏈盤外圍(3)之間通過滾珠(9)、滾珠槽(10)、鋸狀齒(11)、小舌片(12)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生單向轉(zhuǎn)動功能即中軸(1)向前轉(zhuǎn)動時將帶動主鏈盤內(nèi)心(2)、主鏈盤外圍(3)向前轉(zhuǎn)動，中軸向后轉(zhuǎn)動時，主鏈盤內(nèi)心(2)同步轉(zhuǎn)動，但主鏈盤外圍(3)不會向后轉(zhuǎn)動；參照圖3、圖4、圖5、主鏈盤外圍上有6個沿非半徑線走行的直線型滑槽(13)及滑槽腔(14)，滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的兩極分別位于主鏈盤外圍向心端、離心端，滑槽(13)與滑槽腔(14)相通，在每一個滑槽腔(14)中有串珠形壓縮彈簧(15)及鏈輪復合體(16)、軸套(17)結(jié)構(gòu)，鏈輪復合體(16)由兩端的鏈輪(18)、棱輪(19)及中段的滑行部(20)構(gòu)成，軸套(17)套在鏈輪復合體中段(20)，軸套(17)與鏈輪復合體(16)之間通過滾珠(21)、滾珠槽(22)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)功能，軸套(17)橫跨主鏈盤滑槽腔(14)并與串珠形壓縮彈簧(15)接觸，軸套可在主鏈盤滑槽(13)上向心或離心性滑動，靜態(tài)時，鏈輪復合體(16)、軸套(17)結(jié)構(gòu)在壓縮彈簧(15)彈力的作用下位于滑槽(13)及滑槽腔(14)結(jié)構(gòu)的離心端，止滑結(jié)構(gòu)(23)阻止鏈輪復合體(16)軸套(17)結(jié)構(gòu)滑出，鏈輪(18)與滑行部——棱輪(20-19)之間，通過滾珠(24)、滾珠槽(25)、鋸狀齒(26)、小舌片(27)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生單向轉(zhuǎn)動功能即鏈輪(18)相對于棱輪(19)只可以向前轉(zhuǎn)動，不能向后轉(zhuǎn)動；參照圖2、圖6、圖7、圖8、副鏈盤次內(nèi)心(5、圖8)與副鏈盤外圍(6、圖6)之間，通過滾珠(28)、滾珠槽(29)、鋸狀齒(30)、小舌片(31)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生單向轉(zhuǎn)動功能即副鏈盤次內(nèi)心(5、圖8)相對于副鏈盤外圍(6、圖6)只可以向前轉(zhuǎn)動，不能向后轉(zhuǎn)動，副鏈盤外圍(6、圖6、圖7)上有5個弧線型凸起(32)形成5個弧線型滑槽(33)，參照圖6、圖5、圖10副鏈盤滑槽起始端內(nèi)徑(H)略大于滑槽后段內(nèi)徑(h)，滑槽后段內(nèi)徑(h)與棱輪(19)對邊徑(h′)，相吻合，棱輪(19)在滑槽起始端中時，可以滑動也可以轉(zhuǎn)動(19D)，棱輪(19)在滑槽后段中時只可以滑動，不能轉(zhuǎn)動(19A)；參照圖2、圖1、副鏈盤次內(nèi)心(5)安置于副鏈盤外圍(6)中后將副鏈盤次內(nèi)心(5)固定桿(34)插入主鏈盤外圍(3)固定孔(35)中，同時向后轉(zhuǎn)動鏈輪(18)，使棱輪(19)置入副鏈盤滑槽(33)中，將螺帽(36)旋至固定桿(34)上，使主鏈盤外圍(3)與副鏈盤次內(nèi)心(5)連接為一體，副鏈盤內(nèi)心(37)與中軸(1)螺紋結(jié)構(gòu)(38)連接為一體，副鏈盤內(nèi)心(37)與副鏈盤次內(nèi)心(5)之間，通過滾珠(39)、滾珠槽(40)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)功能，副鏈盤外圍(6)通過固定凸(41)頂孔(42)固定于自行車和三輪車身上；參照圖6、圖9、圖11、護鏈擋板(44)通過固定凸(41)側(cè)孔(43)螺釘(45)、固定于副鏈盤外圍(6)上。
在后軸及飛輪輪齒平面上裝配拉鏈器(46)，保證鏈條(47)始終處于合適的松緊度，協(xié)助該鏈盤裝置完成全自動變化鏈盤半徑的任務。
參照圖10、圖11、中軸(1)向前轉(zhuǎn)動時，帶動主鏈盤內(nèi)心(2)主鏈盤外圍(3)向前轉(zhuǎn)動，因棱輪(19)位于副鏈盤滑槽(33)后段中(19A)只能在其中滑動，不能轉(zhuǎn)動，鏈輪(18A)相對于棱輪(19A)只可以向前轉(zhuǎn)動，不能向后轉(zhuǎn)動，故鏈輪(18A)能隨主鏈盤向前轉(zhuǎn)動，帶動鏈條移動作功，鏈輪(18C)其棱輪位于副鏈盤滑槽(33)以外(19C)，鏈輪(18C)在行車阻力即鏈條張力產(chǎn)生的向心力與平衡彈簧(15)產(chǎn)生的離心力的共同作用下改變軸心距行車阻力增大，軸心距變短，行車阻力減小，軸心距則變長，隨著主鏈盤向前轉(zhuǎn)動，受行車阻力影響而自動變化了軸心距的棱輪(19C)進入副鏈盤上與其軸心距相適宜的某一滑槽中(19D)，與此同時，先前位于副鏈盤滑槽前端中的棱輪(19D)運行至滑槽后段(19A)，位于滑槽后段中的棱輪(19A)離開副鏈盤滑槽(19B)，隨主鏈盤不斷向前轉(zhuǎn)動，鏈條在主鏈盤上、副鏈盤滑槽后段投影區(qū)中不斷出現(xiàn)的軸心距或短或長，但相對不變，不能向后轉(zhuǎn)動的鏈輪(18A)的帶動下移動作功，由此完成全自動變化鏈盤半徑的任務。
主鏈盤上的滑槽及滑槽腔也可為沿非半徑線走行的弧線型結(jié)構(gòu)或其它形式的結(jié)構(gòu)；滑槽及滑槽腔數(shù)目也可以為6以外的其它數(shù)值，如7、8、9、10或5、4、3等，平衡彈簧也可以為柱體形拉伸彈簧，當其充分拉伸時呈串珠形結(jié)構(gòu)，拉伸彈簧一端與止滑結(jié)構(gòu)連接，另一端與鏈輪復合體、軸套結(jié)構(gòu)連接，靜態(tài)時，鏈輪復合體、軸套結(jié)構(gòu)在拉伸彈簧彈力的作用下位于滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的離心端；也可以將軸套結(jié)構(gòu)省去，即鏈輪、滑行部、棱輪通過各自相應的部分與主鏈盤滑槽接觸，并可以在主鏈盤滑槽中轉(zhuǎn)動和滑動，滑行部直接與平衡彈簧(壓縮彈簧或拉伸彈簧)發(fā)生聯(lián)系，副鏈盤外圍上的弧線型凸起數(shù)目也可以為5以外的其它數(shù)值，如4、3、2或6、7等，弧線型凸起的長度與主鏈盤滑槽及滑槽腔數(shù)目的增減相適應；也可以將主鏈盤內(nèi)心省去，即使中軸與主鏈盤之間直接通過滾珠、滾珠槽、鋸狀齒、小舌片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生單向轉(zhuǎn)動功能，也可以將副鏈盤次內(nèi)心省去，使主鏈盤與副鏈盤之間直接通過滾珠、滾珠槽、鋸狀齒、小舌片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生單向轉(zhuǎn)動功能。鏈輪復合體中鏈輪的齒數(shù)及棱輪周邊邊數(shù)除6以外，也可以為其它數(shù)值，如4、8、10、12等。鏈輪與棱輪之間也可以通過其它結(jié)構(gòu)形式，具備單向轉(zhuǎn)動功能。
權利要求
1.一種由主鏈盤、副鏈盤、平衡彈簧、鏈輪復合體構(gòu)成的全自動變速鏈盤裝置，其特征在于(1)主鏈盤上有若干個滑槽及滑槽腔，滑槽及滑槽腔的兩極分別位于主鏈盤向心端、離心端，滑槽與滑槽腔相通，滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的離心端有止滑結(jié)構(gòu)，在每一個滑槽腔中有一個平衡彈簧及一個鏈輪復合體的滑行部，靜態(tài)時，鏈輪復合體在平衡彈簧彈力作用下位于滑槽及滑槽腔結(jié)構(gòu)的離心端，止滑結(jié)構(gòu)阻止鏈輪復合體外滑；(2)副鏈盤固定于自行車和三輪車上，副鏈盤與主鏈盤相對面有若干個弧型凸起，凸起之間為弧線型滑槽，滑槽起始端內(nèi)徑略大于滑槽后段內(nèi)徑；(3)鏈輪復合體由兩端的鏈輪、棱輪及中段的滑行部構(gòu)成，鏈輪與棱輪之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，滑行部橫跨主鏈盤滑槽腔并與平衡彈簧發(fā)生聯(lián)系，鏈輪、滑行部、棱輪通過各自相應的部分與主鏈盤滑槽接觸，并可沿主鏈盤滑槽向心性或離心性滑動和轉(zhuǎn)動，棱輪為偶邊棱柱形體，其對邊徑與副鏈盤滑槽后段內(nèi)徑相吻合，棱輪位于副鏈盤滑槽起始端時可在其中轉(zhuǎn)動和動，位于滑槽后段時只可在其中滑動。
2.根據(jù)權利要求1，其特征在于軸套套在鏈輪復合體中段，軸套與鏈輪復合體之間具備旋轉(zhuǎn)功能，軸套橫跨主鏈盤滑槽腔并與平衡彈簧發(fā)生聯(lián)系，軸套與主鏈盤滑槽接觸，并可沿主鏈盤滑槽向心性或離心性滑動。
3.根據(jù)權利要求1，其特征在于平衡彈簧為串珠形壓縮彈簧，壓縮彈簧一端與主鏈盤滑槽向心端接觸，一端與鏈輪復合體或軸套接觸。
4.根據(jù)權利要求1，其特征在于平衡彈簧為柱體形拉伸彈簧，拉伸彈簧一端與鏈輪復合體或軸套連接，一端與止滑結(jié)構(gòu)連接。
5.根據(jù)權利要求1，其特征在于(1)主鏈盤由主鏈盤內(nèi)心及主鏈盤外圍兩部分組成，主鏈盤內(nèi)心與中軸連接為一體，主鏈盤內(nèi)心與主鏈盤外圍之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，滑槽及滑槽腔位于主鏈盤外圍上；(2)副鏈盤由副盤內(nèi)心、副鏈盤次內(nèi)心、副鏈盤外圍三部分組成，副鏈盤內(nèi)心與中軸連接為一體，副鏈盤內(nèi)心與副鏈盤次內(nèi)心之間具備旋轉(zhuǎn)功能，副鏈盤次內(nèi)心與副鏈盤外圍之間具備單向轉(zhuǎn)動功能，副鏈盤外圍固定于自行車和三輪車身上，弧型凸起位于副鏈盤外圍上；(3)主鏈盤外圍與副鏈盤次內(nèi)心連接為一體。
6.根據(jù)權利要求1，其特征在于(1)主鏈盤與副鏈盤之間具備單向轉(zhuǎn)動功能；(2)中軸與主鏈盤之間具備單向轉(zhuǎn)動功能。
全文摘要
本發(fā)明屬鏈條傳動領域，特別適用于自行車、三輪車傳動系統(tǒng)，該裝置由主鏈盤(2)(3)、副鏈盤(6)、平衡彈簧(15)、鏈輪復合體(18)構(gòu)成，隨著主鏈盤(2)(3)向前轉(zhuǎn)動，位于主鏈盤上、副鏈盤滑槽后段投影區(qū)中的鏈輪復合體(18A)與主鏈盤保持相對靜止關系，故可帶動鏈條移動作功，位于主鏈盤上、副鏈盤滑槽以外的鏈輪復合體(18C)隨行車阻力(鏈條張力)的增減，縮短或增加其軸心距(18D)，當其進入副鏈盤滑槽后段(18A)后，即與主鏈盤保持相對靜止關系，并帶動鏈條移動作功，完成全自動變化傳動比的任務。
文檔編號B62M9/06GK1141865SQ9311539
公開日1997年2月5日 申請日期1993年11月30日 優(yōu)先權日1993年11月30日
發(fā)明者余蜀翔 申請人:余蜀翔