[发明专利]一种自行车及助力车用无级变速器

说明书

自行车及助力车用无级变速技术及其无级变速器,本发明属机械制造领域。由于周向逆止滑块的单向滑动特性，通过确立逆止的方向可以做到周向逆止滑块仅在距离后车轮转轴的轴心距离相对最小的一个发生逆止作用并产生驱动力，正是由于周向逆止滑块的逆止位置处与后车轮轴心的距离将随链轮轴心与后轮盘即后车轮轴心的2轴心距改变而不同；当改变2者的轴距时，传动比也将改变，具有工作寿命长优点；广泛应用于民用及汽车工业中。

[技术领域]

本发明属机械制造领域：确切的讲是使得各处2个旋转部件的周向逆止滑块与径向自由滑块的轴节约束下的，使得该2个旋转部件的变速传动装置及技术，具有工作寿命长优点；广泛应用于民用及汽车工业中。

[背景技术]

就自行车变速器历史而言：第一个紧凑行星齿轮变速装置专利于1895年，自1909年有到1970年代以来是经常使用自行车作为日常交通工具，而不仅仅是对体育或乐趣，内变速花鼓仍广泛使用。然而近年来：因为现代外变速提供准确变速，且齿轮速比范围更广泛和更时尚等因素，加之较低的价格因素，使内变速花鼓变得不那么受欢迎。事实上：其缺点为：内变速花鼓尽管提供了广泛的变速比率，但代价是非常昂贵的；且传输效率比外变速系统低，重量比外变速系统来的高，其价值超过车架与前叉。维修比外变速系统来的困难，构造精密与组合复杂。备件供应没问题，重组后轮较困难，更换零组件的成本不如更换整组花鼓，3速或5速花鼓通常变速时有相当大的跳跃，Sturmey-Archer曾经生产3速和4速用于赛车，但这些已生产自1960年代以来就停止了。

而有些人当需要多速档情况下，还是特别选择外变速器，虽然外变速系统时常变得不那么有效而故障频繁，但成本低廉时尚。

[发明内容]

本发明给出了一种廉价而耐用的无级变速器，同时具有内外变速器的优点；即：具有内变速其的链条长度不变及边速方式简单可靠的优点，又具有外变速器的成本低廉的优点，尽管变速比不宜扩展。

本技术的特点：结构简化、重量轻、耐用、传动比较大但传动脉动较大，简单而言：当周向逆止滑块与径向自由滑块的关系为前者为圆周后者为径向时；当改变链轮及后轮盘2者之间的轴距时，传动比也将改变。脉动问题可以通过滑块数量或加缓冲弹簧缓解；过多的滑块数量将与强度冲突；一般以8-12个为宜。

本发明的技术关键：基本构造为：周向逆止滑块、周向逆止滑块式链轮、链轮轴承、链轮支架、链轮支架牵引件、牵引件支撑、链轮支架位移约束件、径向自由滑块、径向自由滑块式后轮盘、后车轮、滑块轴节、链条等组成；基本工作原理：来自链条的驱动力驱动周向逆止滑块式链轮转动，该转动再通过周向逆止滑块与径向自由滑块的共同滑块轴节进行力的传递，最终驱动径向自由滑块式后轮盘来带动后车轮转动，变速时是通过拉动链轮支架牵引件使链轮支架沿着链轮支架位移约束件约束的路径移动，也就是改变了链轮转轴与后车轮转轴的轴距；由于周向逆止滑块的单向滑动特性，通过确立逆止的方向可以做到周向逆止滑块仅在距离后车轮转轴的轴心距离相对最小的一个发生逆止作用并产生驱动力，正是由于周向逆止滑块的逆止位置处与后车轮轴心的距离将随链轮轴心与后轮盘即后车轮轴心的2轴心距改变而不同，随着2轴心距的减小传动比将有所增加；其它主要位置关系为：轴节与链轮轴心线、后轮盘轴及后车轮轴心线均为平行轴；径向自由滑块式后轮盘与后车轮为共轴关系，2者之间可以刚性或弹性连接，弹性连接有利于缓冲不匀速的瞬态传动比；周向逆止滑块的逆止的发生方式即可以是自动的常规方式也可以是条件方式，条件方式使周向逆止滑块在多数位置处处于自由滑块状态，当安装在周向逆止滑块上的逆止开关被触及时滑块才可以进入逆止状态中，条件逆止有利于提高传动比。

需要指出：链轮支架位移的位移方向即可以沿着与地面垂线的夹角小于20度的垂直方向上，也可以是大于20度的偏离垂直的方向上，前者将省去链条张紧器；