專利名稱：簡單的自動無級變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鏈?zhǔn)阶兯賯鲃友b置，具體涉及的是一種用于自行車等交通工具的簡單的自動無級變速裝置。
以自行車為例，現(xiàn)在市面上的變速自行車的變速傳動主要是靠固定于中軸的一組不同直徑的鏈輪和拔鏈器來實(shí)現(xiàn)的，這種裝置不僅結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且不能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，另外須手工拔鏈來實(shí)現(xiàn)變速。
以ZL97221989.7為代表的專利通過一組衛(wèi)星齒輪系來實(shí)現(xiàn)自動無級變速的裝置克服了上述缺點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本較高，沒有批量化生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡單的可自動實(shí)現(xiàn)無級變速的傳動裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括中軸、主動圓盤、漸開線曲型齒條、齒條軸和彈簧，主動圓盤安裝在中軸上，漸開線曲型齒條鉸接在主動圓盤的邊緣槽內(nèi)，可沿鉸接點(diǎn)(齒條軸)在主動圓盤的槽內(nèi)運(yùn)動，還可隨主動圓盤一起繞中軸運(yùn)動。彈簧將漸開線曲型齒條與主動圓盤連接在一起，控制漸開線曲型齒條與主動圓盤的夾角的大小。所有漸開線曲型齒條同向且構(gòu)成一組可變直徑的同心圓周，相當(dāng)于主動鏈輪。
漸開線曲型齒條可以繞齒條軸運(yùn)動，從而改變的漸開線曲型齒條與主動圓盤的夾角的大小，鏈條與齒條的嚙合點(diǎn)也沿著漸開線而滑動，但根據(jù)漸開線的特征，鏈條總是能與漸開線曲型齒條在嚙合點(diǎn)是相切的。
本裝置就是通過改變漸開線曲型齒條與主動圓盤的夾角大小，從而相應(yīng)改變主動鏈輪的圓周直徑，從而改變速比而實(shí)現(xiàn)自動無級變速的，具體過程如下主動圓盤在曲柄的帶動下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，負(fù)荷通過鏈條對漸開線曲型齒條有一個(gè)向心作用力，該作用力對鉸接于主動圓盤邊緣上的漸開線曲型齒條產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針方向的扭矩，使?jié)u開線曲型齒條壓縮彈簧；當(dāng)受恒定負(fù)荷轉(zhuǎn)動時(shí)，整個(gè)變速裝置處于平衡狀態(tài)，漸開線曲型齒條相對于主動圓盤的位置不變，其所組成與鏈條相切的圓周直徑不變，整個(gè)裝置以固定的速比傳動；當(dāng)負(fù)荷變大時(shí)，鏈條對漸開線曲型齒條沿順時(shí)針方向的扭矩增大，壓縮彈簧，使?jié)u開線曲線齒條順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，達(dá)到新的平衡，這時(shí)漸開線曲線齒條與鏈條相切的點(diǎn)所組成的圓周直徑變小，使速比變小，速度降低，達(dá)到省力的效果；當(dāng)負(fù)荷變小時(shí)，變速過程與上述過程相反。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于本實(shí)用新型可以根據(jù)負(fù)荷的變化而自動實(shí)現(xiàn)無級變速傳動，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)十分簡單，制造和使用都方便。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖一是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施例用于自行車。
如圖一所示，本實(shí)用新型實(shí)施主要由中軸(10)、主動圓盤(1)、齒條軸(2)、漸形線曲型齒條(3)、彈簧(4)組成，另外還有鏈條(5)、張緊輪桿(6)、張緊彈簧(7)、張緊輪(8)和飛輪(9)一起構(gòu)成整個(gè)傳動系統(tǒng)。主動圓盤(1)固定在自行車的右曲柄上、一起固定于中軸(10)上，漸開線齒條(3)通過齒條軸(2)安裝于主動圓盤的邊緣槽內(nèi)，主動圓盤(1)的邊緣開有一圈槽，使?jié)u開線曲型齒條(3)固定在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動，彈簧(4)的一端固定在主動圓盤(1)的邊緣槽內(nèi)，一端與漸開線曲型齒條(3)的中部鉸接，鏈條(5)總是與漸開線曲型齒條的外端的齒輪嚙合，并與漸開線曲型齒條(3)的外端相切。本實(shí)施例設(shè)置了四個(gè)漸開線曲型齒條(3)，四個(gè)漸開線曲線齒條(3)均勻分布于主動圓盤(1)上，保持同向并都可以隨主動圓盤(1)繞中軸(10)運(yùn)動。每個(gè)漸開線曲型齒條(3)都可以繞著齒條軸(2)作順時(shí)針或逆時(shí)針方向的運(yùn)動。
當(dāng)自行車運(yùn)行時(shí)，右曲柄帶動主動圓盤(1)繞中軸(10)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，阻力通過鏈條(5)始終對漸開線曲型齒條(3)有一個(gè)向心的作用力，對漸形線曲型齒條(3)相對于齒條軸(2)產(chǎn)生一扭矩，作用于彈簧(4)上，壓縮彈簧(4)。當(dāng)自行車以恒速受恒定負(fù)荷前進(jìn)時(shí)，整個(gè)變速裝置處于平衡狀態(tài)，漸開線曲型齒條(3)相對于主動圓盤(1)的位置不變，其所組成的圓周直徑不變，自行車以固定的速比前進(jìn)，當(dāng)自行車爬坡時(shí)，阻力增大，鏈條(5)對四個(gè)漸開線曲型齒條(3)的扭矩增大，從而壓縮彈簧(4)，使?jié)u開線曲型齒條(3)繞齒條軸(2)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一角度，鏈條(5)與漸開線曲型齒條(3)嚙合的齒沿漸開線向齒條軸(2)方向移動，使?jié)u開線曲型齒條(3)所組成的圓周直徑變小，達(dá)到新的平衡，速比變小，車速降低，達(dá)到上坡省力的效果；當(dāng)自行車下坡時(shí)，鏈條(5)對漸開線曲型齒條(3)的作用扭矩變小，彈簧(4)伸張，漸開線曲型齒條(3)繞齒條軸(2)逆時(shí)針車動一個(gè)角度，鏈條(5)與漸開線曲型齒條(3)嚙合齒沿漸開線遠(yuǎn)離齒條軸，使?jié)u開線曲型齒條(3)所組成的圓周直徑變大，達(dá)到新的平衡，自行車速比增大，實(shí)現(xiàn)增大車速的目的。
在漸開線曲型齒條所組成的圓周直徑變化時(shí)，張緊輪(8)通過彈簧(7)的作用，使鏈條(5)一直保持一定的張力。
本實(shí)用新型中的漸開線曲線齒條(3)的個(gè)數(shù)一般設(shè)置成4-8個(gè)。
權(quán)利要求1.一種簡單的自動無級變速裝置，包括中軸(10)、主動圓盤(1)、漸開線曲型齒條(3)、齒條軸(2)和彈簧(4)；主動圓盤(1)固定在中軸(10)上，漸開線曲型齒條(3)鉸接在主動圓盤(1)的邊緣槽上，可繞齒條軸(2)轉(zhuǎn)動，主動圓盤(1)的邊緣開有環(huán)繞圓面的槽，彈簧(4)的一端固定于主動圓盤(1)的邊緣的槽內(nèi)，一端與漸開線曲型齒條(3)的中部相連，所有漸開線曲型齒條(3)同向且可隨主動圓盤(1)一起繞中軸(10)轉(zhuǎn)動，構(gòu)成一組同心圓周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動無級變速裝置，其特征在于所述漸開線曲型齒條(3)的個(gè)數(shù)為4-8個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動無級變速裝置，其特征在于所述漸開線曲型齒條(3)用于從動齒輪上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動無級變速裝置，其特征在于曲型齒條的外曲線也可以是阿基米德曲線。
專利摘要本實(shí)用新型是一種簡單的自動無級變速裝置，包括中軸、主動圓盤、漸開線曲型齒條和彈簧；主動圓盤安裝在中軸上，漸開線曲型齒條鉸接在主動圓盤邊緣內(nèi)的槽內(nèi)，可隨主動圓盤一起繞中軸轉(zhuǎn)動。每一塊漸開線曲型齒條上都有一個(gè)彈簧與主動圓盤邊緣內(nèi)的槽相連；所有漸開線曲型齒條同向且構(gòu)成一組同心圓周。本實(shí)用新型根據(jù)負(fù)荷的變化而自動實(shí)現(xiàn)無級變速傳動，結(jié)構(gòu)十分簡單，使用方便。
文檔編號F16H9/02GK2735078SQ20042009353
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者吳成云 申請人:吳成云