一種自行車無級變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自行車無級變速器，包括主動帶輪、定從動帶輪、動從動帶輪、傳動帶、主動軸、固定銷軸、張緊輪裝置、調節(jié)裝置、控制裝置和鋼絲繩；主動帶輪與主動軸固定連接；定從動帶輪及動從動帶輪與固定銷軸滑動套接，定從動帶輪與動從動帶輪均呈錐形；傳動帶為V形傳動帶，傳動帶兩側的斜度與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面斜度相等，傳動帶繞設于主動帶輪與定從動帶輪及動從動帶輪上，其兩側面分別與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面貼合；張緊輪裝置設于主動帶輪與定從動帶輪之間，與傳動帶彈性繞接；調節(jié)裝置安裝于固定銷軸上，與動從動帶輪的外側面連接；控制裝置通過鋼絲繩與調節(jié)裝置連接。本發(fā)明實現(xiàn)無級變速。
【專利說明】
一種自行車無級變速器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及傳動裝置領域，具體涉及一種自行車無級變速器。
【背景技術】
[0002]自行車的傳動裝置一般采用鏈傳動，具有可靠性高、傳動結構簡單的優(yōu)點。近年來流行的自行車多半具有指撥變速功能，便于適應不同年齡的騎行者和不同路況的動力傳動需要，較為高檔的自行車的變速檔位數較多。
[0003]然而對于鏈傳動而言，檔位的變化需要多個鏈輪配合，一般的指撥變速有5-7檔變速，則相應需要5-7個鏈輪配合工作，大大提高了變速傳動系統(tǒng)的復雜性。而且檔位的調節(jié)是一級一級過渡的，產生過渡不平滑的問題。而且檔位的調節(jié)在操作過后幾秒才完成，反應時間慢。而且變速器是通過鋼絲來實現(xiàn)調節(jié)，多檔位的鋼絲松緊定位調節(jié)是較難的，長時間使用后由于鋼絲逐漸變松延長，就容易出現(xiàn)某些檔位調節(jié)失靈的情況。
[0004]不難看出，現(xiàn)有技術還存在一定的缺陷。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種自行車無級變速器，實現(xiàn)無級變速。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]—種自行車無級變速器，包括主動帶輪、定從動帶輪、動從動帶輪、傳動帶、主動軸、固定銷軸、張緊輪裝置、調節(jié)裝置、控制裝置和鋼絲繩;主動帶輪與主動軸固定連接;定從動帶輪及動從動帶輪與固定銷軸滑動套接，定從動帶輪與動從動帶輪均呈錐形，且錐面相對鏡向設置;傳動帶為V形傳動帶，傳動帶兩側的斜度與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面斜度相等，傳動帶繞設于主動帶輪與定從動帶輪及動從動帶輪上，其兩側面分別與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面貼合;張緊輪裝置設于主動帶輪與定從動帶輪之間，與傳動帶彈性繞接;調節(jié)裝置安裝于固定銷軸上，與動從動帶輪的外側面連接;控制裝置通過鋼絲繩與調節(jié)裝置連接。
[0008]進一步的，所述調節(jié)裝置包括搖桿、推力軸承、繩夾和端蓋;搖桿的活動端設有螺紋孔，搖桿的固定端呈圓形且設有連接孔，連接孔內設有內螺紋，固定銷軸上設有外螺紋，搖桿的連接孔套設于固定銷軸上，內螺紋與外螺紋相互配合;搖桿的內側面正對于動從動帶輪的外側面，動從動帶輪的外側面上設有凸臺，搖桿的內側面與動從動帶輪外側面的凸臺之間抵設有推力軸承;端蓋安裝于固定銷軸的端部，封裝于搖桿的外側面;繩夾安裝于搖桿的活動端，通過螺絲與螺紋孔上緊固定，繩夾與搖桿的活動端之間夾緊鋼絲繩的端部。
[0009]進一步的，所述控制裝置包括外殼、撥片、復位按鈕、復位彈簧、轉盤和鎖緊爪;撥片與轉盤的盤面固定連接，轉盤的底部設有一個圓柱形的滾筒，鋼絲繩的端部固定繞設于滾筒的表面，轉盤設于外殼內部且繞中心與外殼旋轉連接，撥片外露于外殼之外;鎖緊爪安裝于外殼內部且其頭部與轉盤的邊緣摩擦接觸，鎖緊爪的中部設有中心孔與外殼旋轉連接，且旋轉中心與轉盤外邊緣的距離小于鎖緊爪頭部到中心孔之間的距離，使鎖緊爪的頭部可單向擺動而反向自鎖;鎖緊爪通過復位彈簧與轉盤的邊緣彈性貼合;復位按鈕與鎖緊爪的尾部連接且外露于外殼之外。
[0010]進一步的，所述轉盤的外邊緣上設有橡膠圈，所述鎖緊爪的頭部設有摩擦塊。
[0011]進一步的，所述定從動帶輪和動從動帶輪的錐面的斜度為10°?15°。
[0012]進一步的，所述定從動帶輪和動從動帶輪的錐面的粗糙度為1.6或3.2。
[0013]進一步的，所述張緊輪裝置包括第一張緊輪、第二張緊輪和彈性支架;第一張緊輪可旋轉地固定于定從動帶輪下方，彈性支架的固定端與第一張緊輪同軸設置，彈性支架繞第一張緊輪可彈性擺動設置，彈性支架的活動端可旋轉設有第二張緊輪;傳動帶繞設于第二張緊輪的外邊緣和第一張緊輪的內邊緣。
[0014]本發(fā)明所提供的一種自行車無級變速器，具有以下優(yōu)點:
[0015]實現(xiàn)無級變速功能，變速平滑過渡，響應時間快；
[0016]減少部件數量，簡化整體結構，節(jié)省整體體積與重量；
[0017]由于不存在檔位概念，鋼絲無需精確調節(jié)松緊定位，只需要保障鋼絲定期拉緊即可；
[0018]操作方便，可靠性高，產生良好的自行車騎行體驗，且造價低廉，應用面廣。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明自行車無級變速器的整體結構示意圖。
[0021 ]圖2為調節(jié)裝置的結構示意圖。
[0022]圖3為控制裝置的結構示意圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]1、主動帶輪2、定從動帶輪
[0025]3、動從動帶輪4、傳動帶
[0026]5、張緊輪裝置6、調節(jié)裝置
[0027]7、搖桿8、推力軸承
[0028]9、端蓋10、外殼
[0029]11、復位按鈕12、復位彈簧
[0030]13、鎖緊爪14、轉盤
[0031]15、撥片
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例和附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]實施例
[0034]請參閱圖1，本發(fā)明公開了一種自行車無級變速器，包括主動帶輪1、定從動帶輪2、動從動帶輪3、傳動帶4、主動軸、固定銷軸、張緊輪裝置5、調節(jié)裝置6、控制裝置和鋼絲繩;主動帶輪I與主動軸固定連接;定從動帶輪2及動從動帶輪3與固定銷軸滑動套接，定從動帶輪2與動從動帶輪3均呈錐形，且錐面相對鏡向設置;傳動帶4為V形傳動帶4，傳動帶4兩側的斜度與定從動帶輪2及動從動帶輪3的錐面斜度相等，傳動帶4繞設于主動帶輪I與定從動帶輪2及動從動帶輪3上，其兩側面分別與定從動帶輪2及動從動帶輪3的錐面貼合;張緊輪裝置5設于主動帶輪I與定從動帶輪2之間，與傳動帶4彈性繞接;調節(jié)裝置6安裝于固定銷軸上，與動從動帶輪3的外側面連接;控制裝置通過鋼絲繩與調節(jié)裝置6連接。
[0035]無級變速器利用的是摩擦傳動的原理，而不是多個鏈輪按檔位劃分傳動等級的原理。如果要實現(xiàn)無級變速，理論上需要無數多個用于傳動的鏈輪或帶輪。本發(fā)明是將帶輪設計為錐形，當傳動帶4繞接在錐面的不同半徑上就產生不同的傳動比，從而實現(xiàn)無級變速傳動。
[0036]控制裝置用于控制調節(jié)裝置6，當調節(jié)裝置6產生相應動作后，動從動帶輪3就會軸向移動，從而改變定從動帶輪2與動從動帶輪3之間的間距。由于傳動帶4用的是V型傳動帶4，其截面實際是呈等腰梯形的，當動從動帶輪3向定從動帶輪2靠近，兩者之間的間距越收越窄，就會迫使傳動帶4向定從動帶輪2與動從動帶輪3之間間距較寬的外徑移動，那么就完成了傳動帶4傳動半徑增大的變速傳動過程，傳動比無級減小。反之，則傳動帶4的傳動半徑減小，傳動比增大。而作為優(yōu)選，所述定從動帶輪2和動從動帶輪3的錐面的斜度為10°?15°。錐面斜度的角度大，有利于傳遞摩擦力，且對動從動帶輪3的軸向撐開作用力較大，但相對地，變速所需的行程也相應提高，為了提高變速操作的便捷性，優(yōu)選采用10°?15°的錐面斜度。作為進一步的優(yōu)選，所述定從動帶輪2和動從動帶輪3的錐面的粗糙度為1.6或3.2，有利于提高摩擦系數。定從動帶輪2與動從動帶輪3實際傳動過程中是等速轉動的，而定從動帶輪2在傳動時會與需要傳遞扭矩的轉動輪傳動連接，由于轉動輪屬于外部裝置，在此省去了該結構。
[0037]請參閱圖2，作為優(yōu)選，所述調節(jié)裝置6包括搖桿7、推力軸承8、繩夾和端蓋9;搖桿7的活動端設有螺紋孔，搖桿7的固定端呈圓形且設有連接孔，連接孔內設有內螺紋，固定銷軸上設有外螺紋，搖桿7的連接孔套設于固定銷軸上，內螺紋與外螺紋相互配合;搖桿7的內側面正對于動從動帶輪3的外側面，動從動帶輪3的外側面上設有凸臺，搖桿7的內側面與動從動帶輪3外側面的凸臺之間抵設有推力軸承8;端蓋9安裝于固定銷軸的端部，封裝于搖桿7的外側面;繩夾安裝于搖桿7的活動端，通過螺絲與螺紋孔上緊固定，繩夾與搖桿7的活動端之間夾緊鋼絲繩的端部。
[0038]調節(jié)裝置6的工作原理是利用鋼絲繩拉動搖桿7擺動，使搖桿7繞固定端旋轉，那么連接孔內的螺紋就發(fā)揮作用，使搖桿7產生軸向移動，通過推力軸承8推動動從動帶輪3移動。推力軸承8同時保障了動從動帶輪3旋轉時不會因為摩擦力而受阻。如果需要調節(jié)鋼絲繩的松緊只需要松開繩夾，扯緊鋼絲繩再上緊繩夾固定即可。
[0039]請參閱圖3，作為優(yōu)選，所述控制裝置包括外殼10、撥片15、復位按鈕11、復位彈簧12、轉盤14和鎖緊爪13;撥片15與轉盤14的盤面固定連接，轉盤14的底部設有一個圓柱形的滾筒，鋼絲繩的端部固定繞設于滾筒的表面，轉盤14設于外殼10內部且繞中心與外殼10旋轉連接，撥片15外露于外殼10之外;鎖緊爪13安裝于外殼10內部且其頭部與轉盤14的邊緣摩擦接觸，鎖緊爪13的中部設有中心孔與外殼10旋轉連接，且旋轉中心與轉盤14外邊緣的距離小于鎖緊爪13頭部到中心孔之間的距離，使鎖緊爪13的頭部可單向擺動而反向自鎖；鎖緊爪13通過復位彈簧12與轉盤14的邊緣彈性貼合;復位按鈕11與鎖緊爪13的尾部連接且外露于外殼10之外。
[0040]為了提高控制的便捷性，控制裝置的操作方式與目前主流的自行車變速器的指撥變速基本相同。只要撥動撥片15就能夠帶動轉盤14轉動，那么轉盤14就會好像卷揚機一樣卷繞收緊鋼絲繩，從而帶動調節(jié)裝置6動作。鎖緊爪13利用摩擦力對轉盤14產生自鎖作用，以圖3為例，當騎行者逆時針撥動轉盤14，由于鎖緊爪13還能夠順時針轉動一定角度，因此轉盤14逆時針轉動時鎖緊爪13會自動松開。但當松開撥片15時，轉盤14在調節(jié)裝置6復位力的作用下就產生了順時針轉動的趨勢，此時在摩擦力的作用下，鎖緊爪13產生逆時針轉動的趨勢，從而又進一步按壓在轉盤14的邊緣上，反過來增大了摩擦力，因此轉盤14只能在撥片15的帶動下逆時針單向自鎖轉動，而不能順時針復位轉動。如果需要轉盤14順時針復位轉動，只需要按動復位按鈕11，帶動鎖緊爪13順時針轉動松開轉盤14，那么轉盤14就會在調節(jié)裝置6復位力的作用下順時針復位轉動。
[0041]為了進一步提高轉盤14與鎖緊爪13頭部之間的摩擦力，提高自鎖效果，作為優(yōu)選，所述轉盤14的外邊緣上設有橡膠圈，所述鎖緊爪13的頭部設有摩擦塊。
[0042]作為優(yōu)選，所述張緊輪裝置5包括第一張緊輪、第二張緊輪和彈性支架;第一張緊輪可旋轉地固定于定從動帶輪2下方，彈性支架的固定端與第一張緊輪同軸設置，彈性支架繞第一張緊輪可彈性擺動設置，彈性支架的活動端可旋轉設有第二張緊輪;傳動帶4繞設于第二張緊輪的外邊緣和第一張緊輪的內邊緣。
[0043]由于變速過程中傳動半徑有變化，所需要的傳動帶4長度實際會有所不同，為了補償長度的變化，需要設置張緊輪裝置5。第一張緊輪是固定不動的，第二張緊輪在彈性支架的作用下可以彈性擺動，從而滿足不同程度的張緊需要。張緊輪裝置5對無級變速器的整體運行穩(wěn)定性又重要作用。
[0044]本發(fā)明所提供的一種自行車無級變速器，實現(xiàn)無級變速功能，變速平滑過渡，響應時間快。相對于傳統(tǒng)的鏈傳動變速器，本發(fā)明大大減少了部件數量，無需多個鏈輪，簡化整體結構，節(jié)省整體體積與重量。由于不存在檔位概念，鋼絲無需精確調節(jié)松緊定位，只需要保障鋼絲定期拉緊即可，自行車組裝后的調整變得更簡單。操作方便，可靠性高，產生良好的自行車騎行體驗，且造價低廉，應用面廣。
[0045]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種自行車無級變速器，其特征在于:包括主動帶輪、定從動帶輪、動從動帶輪、傳動帶、主動軸、固定銷軸、張緊輪裝置、調節(jié)裝置、控制裝置和鋼絲繩;主動帶輪與主動軸固定連接;定從動帶輪及動從動帶輪與固定銷軸滑動套接，定從動帶輪與動從動帶輪均呈錐形，且錐面相對鏡向設置;傳動帶為V形傳動帶，傳動帶兩側的斜度與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面斜度相等，傳動帶繞設于主動帶輪與定從動帶輪及動從動帶輪上，其兩側面分別與定從動帶輪及動從動帶輪的錐面貼合;張緊輪裝置設于主動帶輪與定從動帶輪之間，與傳動帶彈性繞接;調節(jié)裝置安裝于固定銷軸上，與動從動帶輪的外側面連接;控制裝置通過鋼絲繩與調節(jié)裝置連接。2.根據權利要求1所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述調節(jié)裝置包括搖桿、推力軸承、繩夾和端蓋;搖桿的活動端設有螺紋孔，搖桿的固定端呈圓形且設有連接孔，連接孔內設有內螺紋，固定銷軸上設有外螺紋，搖桿的連接孔套設于固定銷軸上，內螺紋與外螺紋相互配合;搖桿的內側面正對于動從動帶輪的外側面，動從動帶輪的外側面上設有凸臺，搖桿的內側面與動從動帶輪外側面的凸臺之間抵設有推力軸承;端蓋安裝于固定銷軸的端部，封裝于搖桿的外側面;繩夾安裝于搖桿的活動端，通過螺絲與螺紋孔上緊固定，繩夾與搖桿的活動端之間夾緊鋼絲繩的端部。3.根據權利要求1所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述控制裝置包括外殼、撥片、復位按鈕、復位彈簧、轉盤和鎖緊爪;撥片與轉盤的盤面固定連接，轉盤的底部設有一個圓柱形的滾筒，鋼絲繩的端部固定繞設于滾筒的表面，轉盤設于外殼內部且繞中心與外殼旋轉連接，撥片外露于外殼之外;鎖緊爪安裝于外殼內部且其頭部與轉盤的邊緣摩擦接觸，鎖緊爪的中部設有中心孔與外殼旋轉連接，且旋轉中心與轉盤外邊緣的距離小于鎖緊爪頭部到中心孔之間的距離，使鎖緊爪的頭部可單向擺動而反向自鎖;鎖緊爪通過復位彈簧與轉盤的邊緣彈性貼合;復位按鈕與鎖緊爪的尾部連接且外露于外殼之外。4.根據權利要求3所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述轉盤的外邊緣上設有橡膠圈，所述鎖緊爪的頭部設有摩擦塊。5.根據權利要求1所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述定從動帶輪和動從動帶輪的錐面的斜度為10°?15°。6.根據權利要求1所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述定從動帶輪和動從動帶輪的錐面的粗糙度為1.6或3.2。7.根據權利要求1所述的自行車無級變速器，其特征在于:所述張緊輪裝置包括第一張緊輪、第二張緊輪和彈性支架;第一張緊輪可旋轉地固定于定從動帶輪下方，彈性支架的固定端與第一張緊輪同軸設置，彈性支架繞第一張緊輪可彈性擺動設置，彈性支架的活動端可旋轉設有第二張緊輪;傳動帶繞設于第二張緊輪的外邊緣和第一張緊輪的內邊緣。
【文檔編號】B62M9/08GK106005230SQ201610508342
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】麥志成
【申請人】麥志成