[发明专利]自行车无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车无级变速器，具体是一种用摩擦变径式无级变速器来调节锥齿轮差速器中两路半轴齿轮转速，至行星齿轮因公转、自转不同而产生转速差异，来实现对扭矩的传递和转速输出的无级变化。

背景技术

自行车被广泛用于现实生活中，是一种人们常用的代步工具。但其也有一个缺点：必要的时候难以实现变速。现有技术的变速自行车一般是这样实现的：在中轴上装有一个或多个半径不等的中轴牙盘，在后轴的飞轮处也并联装有半径不等的两个或多个后轴牙盘，中轴牙盘和后轴牙盘间以链条连接；其变速是靠其中的换档机构调节链条在中轴牙盘、后轴牙盘两者不同的轮盘来实现的。这种调速机构存在这样的问题：主、从动齿轮往往不在同一平面，易出现卡链、掉链等现象，同时又会增加换档机构和链条间的摩擦，缩短相关构件的使用寿命；另外，这种变速是有级变速，需多次操作才能完成越级变速，操作复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、变速范围广、能量损耗小、操作简便的自行车无级变速器。

为实现以上技术方案，本发明是这样实现的：自行车无级变速器，主要是由锥齿轮差速器和摩擦变径式无级变速器组成；用摩擦变径式无级变速器来调节锥齿轮差速器中两路半轴齿轮转速，至锥齿轮差速器中两个行星齿轮因公转、自转不同而产生转速差异，来实现对扭矩的传递和转速输出的无级变化。所述锥齿轮差速器，只是根据设计的需要，将常用的对称式锥齿轮差速器作一些简单的结构上的修改；所述摩擦变径调速式无级变速器，目前有多种形式：金属带式无级变速器（箱）（英文缩写式为：VDT-CVT）、滚轮轮盘式无级变速器（简称“滚轮式CVT”）、 锥环式无级变速器（箱），等等。

将所述锥齿轮差速器安装于自行车后轴，由壳体总链轮承接前端中轴牙盘经链条传来的扭矩，并将锥齿轮差速器中一输出半轴连接到摩擦变径式无级变速器（箱）的一组变径轮组，摩擦变径式无级变速器（箱）的另一组变径轮组则连接到该锥齿轮差速器之另一半轴，再将此半轴连接自行车后轴飞轮，经后轴飞轮带动自行车后轮转动；此种类型的自行车无级变速器主要安装于自行车后轴。

将所述锥齿轮差速器安装于自行车中轴，由中轴的转动带动锥齿轮差速器中的两个行星齿轮；并将锥齿轮差速器中一输出半轴连接到摩擦变径式无级变速器（箱）的一组变径轮组，再将摩擦变径式无级变速器（箱）的另一组变径轮组接到该锥齿轮差速器之另一半轴，再由此半轴带动自行车中轴牙盘作等角速转动，经链条带动飞轮及后轮转动；此种类型的自行车无级变速器主要安装于自行车中轴。

本发明的自行车无级变速器主要用于各种类型的自行车，可有效取代现有技术的变速自行车，其有益效果是：

1、从能量传递方面来分析，本自行车无级变速器的扭矩主要是经锥齿轮差速器和摩擦变径式无级变速器（箱）来传递，且摩擦变径式无级变速器（箱）获得的扭矩最终又被高效整合于总输出轴，固能量传递效率高、损耗低。

2、从组成结构上来讲，本自行车无级变速器的锥齿轮差速器，只是根据需要对现有技术的对称式锥齿轮差速器在结构上作少许修改，其摩擦变径调速系统又是充分利用现有技术设备，辅助及伺服系统少且简单；故工艺简单、技术成熟、综合成本少，可用现有设备大批量生产，且现有形式的自行车经少许改装后也可装入此发明的自行车无级变速器。

3、本发明的自行车无级变速器，无论用于“安装于自行车后轴”型的还是“安装于自行车中轴”型的，因其中轴牙盘和壳体总链轮都只有分别相对应的一个，固可有效减少“卡链、掉链”等现象的发生，且换档简单、可连续式换档；因其加、减速都是线性的，固无因突然变速而产生的抖动现象，使骑乘人员感觉舒适。

附图说明：

下面以常用的带式无级变速器（箱）作为摩擦变径调速系统为例，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明自行车无级变速器位于后轴（简称“后轴式自行车无级变速器”）的实施方式结构简图。

图2是本发明自行车无级变速器位于中轴（简称“中轴式自行车无级变速器”）的实施方式结构简图。            

图3为图2中的中轴牙盘及相关组件的左视示意图。

图4则是以数轴形式表述两种实施例中总输出轴与相关轴的转速关系。

 具体实施方式：

(i) 实施例一（后轴式自行车无级变速器）（如图1）：