I的軸心O1轉(zhuǎn)動(dòng)。在該過程中，所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C與所述楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的傳動(dòng)比均為1:1，具體而言，【所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的楔爪組件10與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中的楔爪組件10均以五組為基礎(chǔ)解釋的】所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中所有楔爪組件10的楔塊11均與一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽楔緊從而驅(qū)動(dòng)一級(jí)支架7，即一級(jí)槽盤6以2 /5的推角推動(dòng)一級(jí)支架7轉(zhuǎn)過2 JT /5的轉(zhuǎn)角，該一級(jí)支架7直接帶動(dòng)二級(jí)槽盤8 ;所述楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中所有楔爪組件10的楔塊11均與二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽楔緊從而驅(qū)動(dòng)二級(jí)支架9，二級(jí)槽盤8也以2 /5的推角推動(dòng)二級(jí)支架9轉(zhuǎn)過2 /5的轉(zhuǎn)角。
[0056]當(dāng)小偏心套2正向轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置，即在矢量位移限制機(jī)構(gòu)B的限制作用下，小偏心套2不能再依正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，大偏心套3在雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A和矢量位移限制機(jī)構(gòu)B的雙重作用下，該大偏心套3的外壁軸心將從(^逐漸平行移動(dòng)至O 2，此時(shí)，楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中一級(jí)支架7與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中二級(jí)槽盤8的旋轉(zhuǎn)軸心與大偏心套3 —體移動(dòng)，楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中一級(jí)支架7與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中二級(jí)槽盤8的旋轉(zhuǎn)軸心也從O1逐漸移動(dòng)至O2，整個(gè)過程中楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的一級(jí)槽盤6與一級(jí)支架7之間、楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中的二級(jí)槽盤8與二級(jí)支架9之間，在小偏心套2的轉(zhuǎn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)無級(jí)而精準(zhǔn)的偏心度變化，該偏心度變化范圍在(^與O2之間位移變化。在該過程中，所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的一級(jí)槽盤6與一級(jí)支架7逐漸處于偏心狀態(tài)，使得五組楔爪組件10中的一組楔爪組件10因驅(qū)動(dòng)的楔緊作用而由一級(jí)槽盤6推動(dòng)，此時(shí)一級(jí)槽盤6以最小的作用推角驅(qū)動(dòng)一級(jí)支架7轉(zhuǎn)過一個(gè)單位轉(zhuǎn)角，該轉(zhuǎn)角大于推角，緊鄰所述一組楔爪組件10的前后的其余楔爪組件10，在被驅(qū)動(dòng)的一級(jí)支架7的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)過一個(gè)單位轉(zhuǎn)角時(shí)，其余楔爪組件10上的楔塊11在一級(jí)槽盤6上將會(huì)以O(shè)1S軸心轉(zhuǎn)過一個(gè)大于上述推角的角度，即其余楔爪組件10上的楔塊11會(huì)繞楔爪銷軸14反轉(zhuǎn)擺動(dòng)而脫離一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽，也就是其余楔爪組件10上的楔塊11不再與一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽楔緊，這些楔爪組件10將處于自由狀態(tài)而不參與驅(qū)動(dòng)一級(jí)支架7 ;當(dāng)前面所述的一組楔爪組件10完成一個(gè)作用推角后，后續(xù)而來的其余楔爪組件10會(huì)順次且十分平穩(wěn)地接替前者繼續(xù)作用，并且這種接替是無縫隙的連續(xù)，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)而連續(xù)不斷，此時(shí)的傳動(dòng)是以升速方式進(jìn)行的；如圖3所示，【圖中的楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中只有一級(jí)槽盤6的位置關(guān)系，但由于其零部件和傳動(dòng)關(guān)系均與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D相同，因此可參照說明。】一級(jí)槽盤6以小于2 JT /5的作用推角推動(dòng)一級(jí)支架7轉(zhuǎn)過了一個(gè)2 Ji /5的單位轉(zhuǎn)角，并且偏心度越大，升速比越大，隨偏心度的精細(xì)調(diào)節(jié)，可使這種傳動(dòng)得到可準(zhǔn)確調(diào)速的無級(jí)變速功能；同理，所述楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的二級(jí)槽盤8與二級(jí)支架9之間也逐漸處于偏心狀態(tài)，使得五組楔爪組件10中的一組楔爪組件10因楔緊作用而由二級(jí)槽盤8推動(dòng)，此時(shí)二級(jí)槽盤8以最小的作用推角驅(qū)動(dòng)二級(jí)支架9轉(zhuǎn)過一個(gè)單位轉(zhuǎn)角，該轉(zhuǎn)角大于推角，緊鄰所述一組楔爪組件10的前后的其余楔爪組件10，在被驅(qū)動(dòng)的二級(jí)支架9帶動(dòng)下轉(zhuǎn)過一個(gè)單位轉(zhuǎn)角時(shí)，其余楔爪組件10上的楔塊11在二級(jí)槽盤8上將會(huì)以02為軸心轉(zhuǎn)過一個(gè)大于上述推角的角度，即其余楔爪組件10上的楔塊11會(huì)繞楔爪銷軸14反轉(zhuǎn)擺動(dòng)而脫離二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽，也就是其余楔爪組件10上的楔塊11不再與二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽楔緊，這些楔爪組件10將處于自由狀態(tài)而不參與驅(qū)動(dòng)二級(jí)支架9 ;當(dāng)前面所述一組楔爪組件10完成一個(gè)作用推角后，后續(xù)而來的其余楔爪組件10會(huì)順次且十分平穩(wěn)地接替前者繼續(xù)作用，并且這種接替是無縫隙的連續(xù)，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)而連續(xù)不斷，此時(shí)的傳動(dòng)是以升速方式進(jìn)行的；如圖3所示，二級(jí)槽盤8以小于2 Ji /5的作用推角推動(dòng)二級(jí)支架9轉(zhuǎn)過了一個(gè)2 /5的單位轉(zhuǎn)角，并且偏心度越大，升速比越大，隨偏心度的精細(xì)調(diào)節(jié)，可使這種傳動(dòng)得到可準(zhǔn)確調(diào)速的無級(jí)變速功能。所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中一級(jí)支架7與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中二級(jí)槽盤8的旋轉(zhuǎn)軸心從O1逐漸移動(dòng)至O 2，是一個(gè)升速比逐漸加大的過程，當(dāng)然在使用過程中，動(dòng)力輸入端19與動(dòng)力輸出端20的最大升速比一般不超過1: 1.44。
[0057]在上述工作過程中，所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的楔塊11脫離一級(jí)槽盤6的動(dòng)作方向上的楔角大過他們?cè)谕七M(jìn)時(shí)動(dòng)作方向上的作用楔角，并大過他們之間的自鎖角，在零件剛性足夠的情況下，其離合的動(dòng)作并不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械損失，楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D與述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的效果完全相同；傳動(dòng)過程中動(dòng)力的傳遞雖然依靠的是摩擦力矩，但此時(shí)的摩擦副之間相對(duì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，也就無摩擦損失之說。因此，這種傳動(dòng)方式是一種利用了摩擦力的純剛性的傳動(dòng)，它在全速比范圍內(nèi)均具有很高的傳動(dòng)效率。正常情況下，其效率高于齒輪傳動(dòng)，一般傳動(dòng)效率能高達(dá)0.99。
[0058]上述楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0059]降低了無用功耗、提高了功能傳動(dòng)效率、降低了質(zhì)量、縮小了體積和降低了噪音，同時(shí)還具有單向離合的功能。
[0060]上述自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸應(yīng)用在自行車中的具體工作過程是:
[0061 ] 轉(zhuǎn)動(dòng)手把正反轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)調(diào)速鋼繩27，致使調(diào)節(jié)小偏心套2轉(zhuǎn)動(dòng)，小偏心套2的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E產(chǎn)生速比調(diào)節(jié)，通過對(duì)楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的速比調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)后驅(qū)軸系統(tǒng)的速比調(diào)節(jié)，而調(diào)速鋼繩27的穩(wěn)定是依靠附加在其上的微小摩擦力來完善。該結(jié)構(gòu)能夠以輸出最大扭矩和最低轉(zhuǎn)速的自動(dòng)適應(yīng)模式及性能工作，這種模式使得第一組行星式動(dòng)軸輪系21在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，其對(duì)速度分解的比值關(guān)系可以成為一個(gè)定式而被固定。第二組行星式動(dòng)軸輪系22和第三組行星式動(dòng)軸輪系23與楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E結(jié)合后，能夠使楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的升速無級(jí)變速模式變成自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸的升減速無級(jí)變速模式，并且可得到一個(gè)比楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E大得多的速比范圍【當(dāng)楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的無級(jí)變速速比為1:1至1: 1.42時(shí)，速比范圍為1.42 ;對(duì)應(yīng)的自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸的無級(jí)變速速比為1:0.253至1:1.116，速比范圍為4.41 ；】，這也使得整個(gè)自行車無級(jí)變速后驅(qū)軸的輸入轉(zhuǎn)速可以提高而減小了輸入扭矩，從而降低自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸的整體質(zhì)量和體積；其大的速比范圍基本涵蓋各種速比范圍的自行車的要求，擴(kuò)大了適用范圍。
[0062]自行車驅(qū)動(dòng)路線:自行車中軸上的大鏈輪一鏈條25 —后軸小鏈輪26 —第一組行星式動(dòng)軸輪系21，運(yùn)動(dòng)在第一組行星式動(dòng)軸輪系21處分成兩路；
[0063]其中一路為第一組行星式動(dòng)軸輪系21內(nèi)的中心齒輪I 2101 —內(nèi)齒輪I 2102 —內(nèi)齒輪III 2303 ；
[0064]另外一路為第一組行星式動(dòng)軸輪系21內(nèi)的中心齒輪I 2101 —轉(zhuǎn)臂I 2104 —楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的動(dòng)力輸入端19 —楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的一級(jí)槽盤6 —楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的楔爪組件10 —楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的一級(jí)支架7 —楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的二級(jí)槽盤8 —楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的楔爪組件10 —楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的二級(jí)支架9 —楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的動(dòng)力輸出端20 —第二組行星式動(dòng)軸輪系22的內(nèi)齒輪
II2203 —轉(zhuǎn)臂 II 2204 —轉(zhuǎn)臂III 2304 ；
[0065]兩路運(yùn)動(dòng)在第三組行星式動(dòng)軸輪系23處合成一路運(yùn)動(dòng)后由中心齒輪III 2301導(dǎo)出，中心齒輪III 2301 —后軸輪轂24—輻條30—后輪輪輞，完成驅(qū)動(dòng)?！掘?qū)動(dòng)過程中提及零件旋向全部為正轉(zhuǎn)】
[0066]滑行:后輪正轉(zhuǎn)一后軸輪轂24正轉(zhuǎn)一中心齒輪III 2301正轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)臂III 2304正轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)臂II 2204正轉(zhuǎn)一內(nèi)齒輪II 2202正轉(zhuǎn)一楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的二級(jí)支架9正向空轉(zhuǎn)】。
[0067]倒車:后輪反轉(zhuǎn)一后軸輪轂24反轉(zhuǎn)一中心齒輪III 2301反轉(zhuǎn)一內(nèi)齒輪III 2302正轉(zhuǎn)—內(nèi)齒輪I 2102正轉(zhuǎn)一中心齒輪I 2101反轉(zhuǎn)一后軸小鏈輪26反轉(zhuǎn)一自行車中軸上的大鏈輪以及踏板反向空轉(zhuǎn)。
[0068]反踏踏板:自行車中軸上的大鏈輪反轉(zhuǎn)一后軸小鏈輪26反轉(zhuǎn)一中心齒輪I 2101反轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)臂I 2104反轉(zhuǎn)一楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的一級(jí)槽盤6反向空轉(zhuǎn)。
[0069]本實(shí)用新型由于所述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0070]1、由于其特有的操控方式，只需一次扭動(dòng)車把上的可轉(zhuǎn)動(dòng)手把，便可獲得任何最佳的速比檔位；還可以在驅(qū)動(dòng)行進(jìn)中快速而呈均勻梯度地連續(xù)調(diào)速，使自行車獲得極佳的加速性能。
[0071]2、由于其獨(dú)特的變速原理，可使裝置獲得很大的速比范圍。
[0072]3、變速操作極為簡(jiǎn)單，使用者無需任何訓(xùn)練即可掌握。即便是很大跨度的變速動(dòng)作也可于瞬間完成，更能適應(yīng)復(fù)雜路況所需要的快速反應(yīng)和騎行中的微調(diào)適應(yīng)。
[0073]4、重要的零部件可以全部密封在后軸輪轂內(nèi)，潤滑效果好，零部件不易損耗，一次加油可以長(zhǎng)時(shí)間使用，基本不會(huì)受環(huán)境條件影響。
[0074]5、本實(shí)用新型無棘輪機(jī)構(gòu)，無爪式離合及跳鏈換檔動(dòng)作，因此基本無噪音，震動(dòng)極小，是一款安靜而平穩(wěn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0075]6、體積重量不大，占用空間很??；適用范圍很大，基本上一個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品即可涵蓋各型自行車的使用要求；可以方便地對(duì)普通自行車進(jìn)行改裝升級(jí)，可以