[其他]带负荷变速的转动装置

说明书

本发明属于用挠性牵引元件传动的变速器。

经检索美、日、西德、英、法、比利时国1975-1983年的的有关自行车变速器几百份专利文件，其中能反映先进水平的是日本专利昭56-7675号文件，发明者是英国人类歇·迪尔，发明名称旋转传动用的转动装置。该装置虽能随负载的变化自动改变链轮的有效直径，但：

（一）链轮的有效直径无法锁定，在该装置旋转一个周期内，链轮有效直径随时有缩小的可能，而在同一周期内有60°的区域其链轮直径有扩大的可能。如自行车在骑行中用脚猛蹬，其链轮有效直径会在瞬间内达到最小直径。在60°的区域内，骑车者进行刹车或滑行，其链轮有效直径会瞬间增至最大。正因为链轮有效直径无法锁定，链轮节距（每个小链轮之间的距离）会随时发生变化，使齿轮与链条啮合不良发生顶齿现象，上述情况会给使用该装置者带来不便和烦脑。

（二）结构复杂，厚度达65毫米只要稍有灰砂调速时阻力大增，力距平衡即被破坏，使用者对其更难控制。

（三）链轮最小直径仅32牙，低速比太大。

（四）不能应用在要求转速稳定，但负载有变动的一切设备上。

日本人陶三郎发明的自行车用的变速器（见昭56-75283号文件）结构更为复杂，园度不好，链轮用四个小链轮组成。而且链轮外园伸出四根调节弹簧柱，使链轮无效直径增大了很多。因此该装置无使用价值。

在同一装置上既能在不中断负荷的情况下进行调速，又能使转动装置的运动轨迹呈椭园形、园形、或蛋园形，并且以结构简单，占用空间最少的转动装置，来更新现有用挠性牵引元件传动的变速装置，是本发明的目的所在。

本发明的内容为：

（一）链轮的结构与形态变化：

本装置的链轮由8个牵引元件即2个不能转动的扇形齿轮（24）和6个能旋转的无齿托轮所组成（21-27，24除外）。（如用三角皮带传动，这8个牵引元件均为不能转动的扇形皮带轮）主动盘（30）固定在曲柄轴或动力轴上（19），该盘上有8条夹角均为45°呈辐射状的透空直滑槽。从动盘（46）紧依着主动盘的一侧，套装在同轴上。该盘上有8条螺旋状的透空园弧滑槽。各直滑槽与各园弧滑槽的相交处，套装在8根装有滑片的连接短轴（45），8个牵引元件各套装在8根连接短轴上，通过主动盘与从动盘的相对转动，迫使套装在直滑槽与园弧滑槽相交处的连接短轴，延着半径方向做向外或向内的移动。向外，链轮有效直径扩大，向内，有效直径缩小。

只要改变从动盘上园弧滑槽的长度和弧度，就能使链轮的形态达到理想的要求。例如：8条园弧滑槽的长度及弧度均相同，其链轮的形态为园形。椭园形链轮由三种不同规格的园弧滑槽形成，其中两根最长是椭园的长轴，两根最短是椭园的短轴，另外四根居二者之间。蛋园形链轮则由半个正园及半个椭园组成。各种形态园的链轮在有效直径最小时，均为园形。随着链轮有效直径的扩大，链轮的形态园就越加明显。当然，在最小直径时也可以不为园形，园形的目的是使链轮有效直径达到最小限度。从上述情况可见本发明独到之是，只用2个扇形齿轮就能有效地驱动链条，而其它牵引元件均为无牵引力的光滑托轮，正由于这些特征，本装置才能组成各种形态园的链轮，并能使其有效直径达到最小极限。

（二）控制链轮有效直径的挂挡离合机构：

本装置只要在装配上改变一些另件及位置，就能获得两种调速性能。

（1）在不中断负荷的情况下，进行调速是本发明的又一个独到之处。主动盘的园周上装有带簧片的离合挂挡顶爪与从动盘园周上的挂挡锯齿相配合，组成挂挡离合机构。本装置在运转时，各接触元件受链条的压力均向内移动，迫使从动盘与主动盘相对转动，但由于从动盘园周上的挂挡锯齿被主动盘园周上的挂挡顶爪顶住，使主、从动盘处于锁死状态，链轮的有效直径保持在一个定值上。

扩大链轮直径的措施，是通过手控增速锁头，锁住从动盘园周上的增速卡头，迫使从动盘停止转动，而主动盘在外力的作用下继续旋转，（外力必须大于链条负荷与紧链装置的张力之和）主、从动盘相对转动，迫使各接触元件向外移动，链轮有效直径扩大。上述动作的过程中不能使二个有齿接触元件同时与链条接触。增速时，操作的调节量为一个挡位，措施是通过能向外侧倾斜的复位齿板，与能向一侧偏移的增速锁头之间的配合及挂挡顶爪与挂挡锯齿之间的离合达到的。最高挡位的复位锯齿由里向外扭曲，这个特征使转动装置在处于最高挡位时，再进行增速操作，也不会损坏任何部件。