[其他]自行车曲线变速器

说明书

本发明是用于自行车的一种曲线变速驱动装置。

本发明作出以前，骑车人用脚蹬车蹬使曲柄作圆周运动，连接在曲柄上的圆形大链轮通过链条传递作用力（拉力）。目前自行车采用的链轮是圆形，具有相同半径，那么骑车人蹬力（圆周切向力）保持不变时，链条上传递的拉力也保持不变，驱动自行车主动轮（后轮）的力矩也是不变的。为适应各种骑行状况，如需改变驱动力矩，通常是采用安装在后轴上的变速装置，有的是采用塔轮结构，有的采用摩擦结构。采用塔轮结构需要配专用链条，用拨链器来实现变速（有级），结构较复杂，由于链齿较薄，寿命较短，价格也较贵。若采用摩擦结构，可靠性差，工艺要求高，制造成本高。因此，目前使用的自行车一般未装有变速装置。

本发明的目的是提供了一种自行车曲线变速驱动装置。当使用具有不同半径的主动曲线链轮时，在同样的蹬力作用下，链条上的拉力随着半径的变化而变化，并阶段性改变曲线链轮与曲柄之间相对关系，使链条拉力能随着骑车人最佳蹬力位置而变化，使骑车人能适应不同的路况，调节骑行速度，达到省力、舒适。

图1.曲线变速器侧视图

图2.曲线变速器剖视图

图3.链条防松装置

本发明的要点在于曲线变速驱动装置，它包括：曲线链轮（2）曲柄（1）

中轴（8），以及用以安装曲线链轮和调节曲线链轮与曲柄之间相对关系的棘轮棘爪体系统，增加棘轮与棘爪体之间摩擦力的摩擦子系统，用以刹紧棘轮的杠杆刹紧系统。

曲线链轮的节线，可以是椭圆，卵圆等对转动中心具有不同半径的封闭曲线，曲线链轮的齿数可以是30至56齿之间的任何一个规格。曲线链轮（2）与棘轮（6）外壳固定在一起，棘爪体（9）则安装在曲柄（1）上，或直接安装在中轴（8）上，它们之间由保持架（12）、滚珠（13）安装成一体，装在自行车的原有主动链轮位置中轴（8）上，由于棘爪（7）的作用，曲柄（1）可以相对曲线链轮（2）作单向转动，反向则带动曲线链轮而传递驱动力。

由于棘轮（6）与棘爪体（9）之间的摩擦很小，单向转动十分容易，不利于本发明的目的。为此，在棘轮和棘爪体之间装有增加摩擦力的摩擦子系统，使曲柄与曲线链轮之间的单向转动必须克服一定的摩擦阻力，用以防止不需要变速时出现变速；该系统是有数个摩擦子（11）和弹簧（10）来实现的。

当需变速时，需把棘轮刹住，也即刹住曲线链轮，以便倒退曲柄，使它们之间相对关系改变，因此设置有刹紧棘轮的杠杆刹紧系统，该系统由安装在三角架上的杠杆（4）、杠杆能围绕一固定轴（14）旋转，杠杆头部有摩擦块（5）与安装在车把上的手把等组成，变速时，捏紧手把，手把牵动钢丝（3），钢丝拉动杠杆，摩擦块即刹紧在棘轮上，棘轮就不能转动，就能容易改变曲线链轮与曲柄的相对关系。

本发明是方便地改变曲线链轮与曲柄之间的相对关系，与原有技术相比，能适应不同路况，骑行省力。它结构较简单，可靠性高，制造成本低，售价也较低，寿命长，新车可以使用，旧车也极易改装，并可推广应用于三轮车，人力机动两用车。骑行时节周强，有明显的步行感。

本发明典型实施介绍：

图1.曲线变速器侧视图

图2.曲线变速器剖视图

图3.链条防松装置

曲线链轮（2）与棘轮（6）刚性固定，实施例中，曲线链轮的节线是椭圆，棘爪体（9）与曲柄（1）刚性紧固，它们之间由滚珠（13）、保持架（12）安装在一起由于有棘爪（7）的作用，棘爪体（9）只能单向相对棘轮转动，它们安装在自行车中轴（8）上，代替原有的曲柄和圆形的链轮。为了增加棘轮与棘爪体之间的阻力，设置有数个摩擦子（11），用弹簧自动压紧。安装在自行车车架的三角架上，调节刹紧系统包括固定在车把上的手把，牵紧钢丝（3），杠杆（4），轴芯（14），摩擦块（5）组成。当需调速时，捏紧手把，拉紧钢丝（3），牵动杠杆围绕轴芯转动，杠杆头部的摩擦块（5）刹紧棘轮，使棘轮不能转动。倒退曲柄时需用力克服摩擦子的阻力，曲柄相对椭圆链轮转动，到需要位置后，松开手把，并停止倒退，即可继续用力蹬车前进。

为了减少链条的晃动，在自行车中后轴之间的车架上可以安装链条松紧调节装置（见图3）。

为提高曲线变速器的使用寿命，同样可以安装全链罩，全链罩的大端尺寸需根据曲线链轮作些放大或选择适当的曲线链轮而不改变全链罩尺寸。

本发明制造材料完全采用钢。