[其他]自行车变速器

说明书

本发明是关于自行车变速器。这种变速器有一个装在自行车右中轴碗悬伸端的单向离合器，在离合器的外圆柱表面上联接一个凸轮盘，一对链轮滑块和一对惰轮滑块一端带有伸出的短圆柱销与凸轮盘端面二条循环曲线槽啮合，另一端带有键，与对着凸轮盘的固连在中轴右端的曲柄驱动盘上的对应径向导槽接合，按设定要求构成椭圆形可变链轮变速器，圆形可变链轮变速器，和椭圆形、圆形混合可变链轮变速器。骑行者通过反蹬进行传动速率的变换，正蹬则驱动自行车行驶。

本发明是关于自行车变速器，特别是自行车可变链轮变速器的发明。

使用自行车变速器是根据做为动力来驱动自行车的人体肌力特性和当时的骑行条件（速度、坡度、路面状况、风向等）的改变，或者依据不同的骑行要求（速度比赛、保健锻炼等）将自行车的驱动特性转换为适应当时情况的最适宜的条件，达到骑行效能良好的目的。

有一种已经公知的自动可变链轮变速器。该变速器能根据骑行者的蹬力大小自动变换传动速比，但这种变速器很难同时适应不同体力素质的骑行者或同一骑行者在不同精神、体力、竞技状态下的不同骑行要求，或者结构复杂、重量增加、调整困难，不便于大规模生产和使用。另有一种1983年4月28日在PCT专利W083/01424中公布的美国人罗伊斯（Royce·H·）发明的变速器，这种变速器是由一个驱动盘，一对扇形链轮滑块、一对扇形惰轮滑块和一个与驱动盘同轴并可相对转动的带有至少4条螺旋形波浪槽的凸轮盘所组成的可变链轮变速器，骑行者可通过脚蹬正、反蹬变速，结构简单可靠;但这种变速器在变速时骑行者须用手操纵设置在车把上的附加手柄，经钢绳将握力传递给制动系统锁住凸轮盘，同时双脚配合正蹬（升速）反蹬（降速）来选择传动速比;此外，该公知变速器变速时，各扇形滑块一般只作比率相等的径向伸缩变换传动链轮的有效直径，这是由于控制扇形滑块位置的数条螺旋形波浪槽的各组定位凹边，很难同时保证既符合平面螺旋函数、又符合椭圆函数，且使设定的有效椭圆形链轮的节圆周长满足与其啮合的传动链条节距之比为自然数，以及凸轮盘上数条螺旋形波浪槽的相邻定位凹边（包括同一条螺旋槽或相邻螺旋槽间）均不得出现相互干涉重叠现象等条件，实际上这种公知变速器要能进行变速的同时还能实现椭圆形链轮传动是受到上述各方面的制约而难以取得满意的结果的。

本发明的任务是，提供一种特别适用于自行车的可变链轮变速器，这种变速器仅需骑行者通过脚蹬反转，就能依次按设定的曲线变换组成各种有效直径（齿数）的椭圆（直径相同时为圆）形链轮，因此就能变换传动速比，按设定要求构成椭圆形可变链轮变速器、圆形可变链轮变速器和椭圆形、圆形混合可变链轮变速器。

其解决方案是，本发明的变速器采用一个在自行车的右中轴碗悬伸端套装上一个单向离合器，在此离合器的外圆柱表面上与中轴同轴地联接一个凸轮盘，由于单向离合器的作用，该凸轮盘能随中轴一起同步正向旋转，中轴反转时又能被锁定与车架保持相对静止而不旋转，在此凸轮盘的右端面上开出二条各自首尾相连径向对称分布的带定位圆孔的内、外循环曲线槽，一对链轮滑块与一对惰轮滑块相互垂直分布，夹在驱动盘与凸轮盘之间，滑块上带有伸出的凸轮随动件短圆柱销，该短圆柱销分别与带定位圆孔的内、外循环曲线槽相啮合，滑块的另一端带有键，该键分别与固连在中轴右端的曲柄驱动盘上的“十”字形驱动槽啮合联结，当凸轮随动件短圆柱销沿该循环曲线槽滑移时，上述链轮滑块和惰轮滑块就分别径向接近或远离中轴轴心线，构成适于同链条啮合能改变直径的椭圆（直径相同时为圆）形可变链轮（至于这些“椭圆”或“圆”的形状如何不是最主要的），当凸轮随动件短圆柱销被置于定位圆孔处时，一对被链条缠绕啮合的链轮滑块间的链条的长度是链条节距的自然倍数，可变链轮的直径（齿数）及骑行负载下该直径状态的锁定是由上述带定位圆孔的内、外循环曲线设定的参数所确定的。

这样，骑行者正蹬曲柄脚蹬时，凸轮盘就能与右中轴碗脱开并随曲柄驱动盘，链轮滑块一起同步绕中轴正向旋转，通过惯常的链条、飞轮驱动自行车后轮行驶;骑行者反蹬曲柄脚蹬时，凸轮盘随即锁定与车架保持相对静止，此时驱动盘驱拨链轮滑块对和惰轮滑块对，按凸轮盘上设定的二条曲线槽和相应定位圆孔分别作径向伸缩，依次变换组成各种长、短径的椭圆（直径相同时为圆）形链轮。变速时传动链轮周长的改变而引起的链条松紧的变化由常用的涨紧装置补偿。