[发明专利]自行车多功能自动无级调速装置

说明书

本发明公开了一种适用于同步齿轮，链轮及各类型传动带的多功能自动调速装置。

本发明以前的技术背景：是本人1991年9月28日申请的《桥式自动无级调速系统》，申请号：91.1.09559.4.是一种随负何和阻力全自动无级变速装置，使用范围限制在同步齿型及链轮传动，末涉及其它传动带。缺乏人为控制和操作功能，难以实现选择定比传动和定速传动。当负载和阻力增大到一定程度时，主动盘，从动盘各自成单轨，形不成重负荷平衡支撑，结构受力显得不够平衡，影响离合啮合。主动盘的轨道呈圆弧状，数组行星轮总成在主、从动盘轨道中，沿径向同步收缩或同步放大时行星齿轮发生位移搓动，与传动带啮合出现干涉和跳位，产生不正常噪声。加速行驶时有怠速和滞后等缺陷。

本发明的目的和任务是：

一.装置在受力平衡的情况下根据骑行阻力和负载大小自动对应降低速比达到省力效果，下坡、平道、轻负载时自动恢复应有最快速度。

二.根据不同类型的人的脚踏力大小，可自我选择相适应变速力度，达到量力选择的目的。

三.选择不同行星轮缘外形形状分别实现同步齿轮传动，链轮传动以及各种类型的带传动。

四.保证平路瞬间加速时不产生怠速和滞后的限力结构。

五.自动变速过程中，可任意在一定范围内有级选择定比和定速传动来满足多种需求。

六.可分别选择、取舍装置中部分结构组合成单一功能和复合功能，满足各种需求和各种用途的多功能调速装置。

完成以上发明的目的和任务后，装置在保证机构受力较平衡的前题下，不但克服了平路瞬间加速时的怠速和滞后现象，而且实现了自动无级变速传动，手动和半自动有级选择定比、定速传动，自我量力预选变速初力度和最快速度等多种功能，不但使自动和人为控制功能在同一结构中实现，而且还能选择、取舍部分结构分别实现自动和手动单一功能和复合功能，来满足多种需求和多种用途的目的和任务。

本发明在《桥式自动无级调速装置》的基础上作了如下实质性改进：

1.在保留原基本结构的基础上，将原一块从动盘增至为左右从动盘，行星轮单向离合器置于左、右从动盘之间。将原从动盘上的腰型滚动器改为左右从动盘双滚轮，形成双轨道双向支撑，克服了变速时，从动盘和主动盘因受力不均产生的斜向搓动造成的啮合干涉现象。使装置在径向运动时受力平衡，移动平稳。重载时最好将主动盘增至为两块以上。

2.将主动盘、从动盘上的渐开线圆弧轨道改为斜直线轨道，不但使扭簧的扭矩变化与两盘轨道斜度，负载和阻力增加或减少时的受力情况完全相吻合，使装置在大幅度或小幅度范围变速时对应、流畅、自然。而且还克服了腰型滚动器在原主动盘圆弧轨道中移动时，因轨道系圆弧状，带动行星轮单向离合器摆动旋转造成的托齿、跳齿等缺陷。

3.两盘轨道横截面可加工成平行直线轨道、中凹轨道、中凸轨道、工字型轨道、三角形轨道、矩型轨道、梯型轨道等形状。

4.将扭簧置于自行车三角架轴承筒座中，使右边偏长重心偏重的缺陷得以消除，装置整体造型与自行车整体布局协调、合理、统一。

5.将原主动盘上的腰型滚动器由四个工字滚轮简化为两个圆柱滚轮，装在两块腰型滚块中间凸台上。结构简单、工艺性好。

6.将行星轮单向离合器中的超越离合部分，采用绞链分离组合盘式结构：由扁轴、右绞链盘、左绞链盘、弹簧、超越销、螺钉、减震弹簧等组成。解决了加工工艺难度过大的困难，防止了两端定位螺钉易松动的缺点产生。

7.行星轮单向离合器的外圆柱面上不但能加工成同步齿轮和链轮，而且还能加工成三角形、圆柱形、中凹形、中凸形等其它能形成传动的各种形状；并由原单条传动增为多条传动带传动。

8.在离合传动盘系中增加人为控制手动操纵离合结构来实现主、从动盘分离脱开和结为一体，在本发明中有两种以上结构组合形式：

(1).手动中轴变速器结构：实现的方案是在右从动盘右侧靠轮缘处装有至少一块以上防滑棘块，插入主动盘中的柱形棘爪与防滑棘块的棘齿啮合，柱形棘爪端部装有槽型滚轮，在中轴变速器手动平移杠杆结构控制下，实现主动盘、从动盘分离和结合，在保证了自动无级调速的功能上，还增加了人为控制定比，定速传动的功能。

(2).牙嵌式手动离合结构：实现的方案是通过操纵手柄拉动钢丝绳，带动拉板、扭簧[82]、拨柱、环圈、端面离合牙轮与左牙轮离合，实现主动盘棘轮、从动盘棘轮分离和结合，从而达到主、从动盘的分离和结合。

本发明的目的和任务是通过下述技术方案实现的：