CN103303427B - 自动变速自行车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动变速自行车，包括自行车车体，自行车车体包括自动变径链轮机构，自动变径链轮机构包括链轮片安装板和轮板，链轮片安装板上沿径向均布有滑杆，滑杆上套设弹簧和滑块链轮片组件，滑块链轮片组件由套设于滑杆上的滑块、与自行车链条配合的链轮片、承受轮板作用力的轴承以及用于连接上述部件的螺纹销组成，轮板上均布导向滑槽，轴承置于导向滑槽内，当轮板旋转时，经轴承带动滑块链轮片组件旋转，并当骑车施力改变时，使轴承沿导向滑槽滑移，改变由滑块链轮片组件构成的链轮直径的大小，实现自动变速。该自行车不仅可根据骑车人施力大小自动改变链轮大小，实现自动变速，而且采用纯机械机构，结构简单，制造成本低，使用效果好。
Description
技术领域
本发明属于自行车制造技术领域，特别是一种自动变速自行车。
背景技术
自行车是一种历史悠久的交通工具。目前市面上的很多自行车，特别是山地自行车都具有多级变速机构，能够实现多级变速功能。但是，这些变速自行车普遍存在以下问题：骑车者在骑行过程中要不断根据路况通过手动换挡调整车速，操作繁琐，控制不便，而且变速级数有限，不能很好地满足不同路况的变速需求，大大影响了骑行体验。此外，控制变速的装置易于损坏，且维修不便。因此，有必要设计一种可自动变速的自行车。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动变速自行车，该自行车不仅可根据骑车人施力的大小自动改变链轮的大小，从而实现自动变速，而且采用纯机械机构，结构简单，制造成本低，使用效果好。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自动变速自行车，包括自行车车体，所述自行车车体包括一自动变径链轮机构，所述自动变径链轮机构包括链轮片安装板和可由脚踏机构驱动旋转的轮板，所述链轮片安装板外周部沿径向均布有若干滑杆，所述各滑杆上均套设有弹簧和滑块链轮片组件，所述滑块链轮片组件由套设于滑杆上的滑块、用于与自行车链条相配合的链轮片、用于承受所述轮板作用力的轴承以及用于连接所述滑块、链轮片和轴承的螺纹销组成，所述轮板上均布有若干导向滑槽，所述轴承插置于所述导向滑槽内，当所述轮板旋转时，经所述轴承带动滑块链轮片组件及链轮片安装板旋转，并当骑车施力大小改变时，使所述轴承沿导向滑槽滑移，改变由所述滑块链轮片组件构成的前链轮直径的大小，以实现自动变速。
进一步的，所述导向滑槽为基圆圆心为所述轮板中心的渐开线滑槽。
进一步的，所述链轮片安装板外周部沿径向均布有6根滑杆，所述轮板上对应均布有6个导向滑槽。
进一步的，所述自动变径链轮机构包括一与所述脚踏机构的踏杆相配合的联轴块，所述轮板中部开设有用于与所述联轴块锁紧的连接孔，所述联轴块左右两端与两个所述轮板固定连接，以带动轮板旋转，所述链轮片安装板经中部通孔套设于所述联轴块中部，并可相对所述联轴块转动，所述滑块链轮片组件左右两侧各设有一所述轴承，以分别与左右两侧的两个所述轮板配合。
进一步的，所述链轮片安装板两侧各设有一滚珠垫圈，所述滚珠垫圈上填设有滚珠，以减小链轮片安装板与轮板之间的摩擦。
进一步的，所述滑块和链轮片上分别开设有可相贯通的通孔，通孔内穿设所述螺纹销，所述螺纹销两侧采用螺纹紧固件将所述滑块和链轮片锁紧，所述螺纹销两端部安装所述轴承。
进一步的，所述链轮片靠近滑块一侧设有一台阶，以防止自行车链条与滑杆触碰。
相较于现有技术，本发明的有益效果是通过创新的结构设计，使链轮可根据骑车人施力的大小自动改变直径的大小，从而实现自动变速，无需人为控制。同时，由受力控制弹簧的伸缩，不存在级数限制，可以满足不同路况的变速要求。此外，该变速自行车为纯机械结构设计，结构简单，不仅拆装、维修方便，而且造价低廉，经济合理，具有很强的实用价值和广阔的市场应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的自动变径链轮机构的结构示意图。
图2是本发明实施例的自动变径链轮机构的侧视示意图。
图3是本发明实施例的轮板的结构示意图。
图4是本发明实施例的链轮片安装板的结构示意图。
图5是本发明实施例的滑块的结构示意图。
图6是本发明实施例的链轮片的结构示意图。
图7是本发明实施例的联轴块的结构示意图。
图8是本发明实施例的联轴块的侧向剖视图。
图中，1-链轮片安装板，2-轮板，3-滑杆，4-弹簧，5-滑块链轮片组件，6-滑块，7-链轮片，8-轴承，9-导向滑槽，10-踏杆，11-联轴块，12-连接孔，13-中部通孔，14-滚珠垫圈，15-滚珠，16-滑块上的通孔，17-链轮片上的通孔，18-链轮片上的台阶，19-螺纹销，20-螺纹紧固件。
具体实施方式
本发明的自动变速自行车，包括自行车车体，如图1、2所示，所述自行车车体包括一自动变径链轮机构，所述自动变径链轮机构包括链轮片安装板1和可由脚踏机构驱动旋转的轮板2，所述链轮片安装板1外周部沿径向均布有若干滑杆3，所述各滑杆3上均套设有弹簧4和滑块链轮片组件5，所述滑块链轮片组件5由套设于滑杆3上的滑块6、用于与自行车链条相配合的链轮片7、用于承受所述轮板2作用力的轴承8以及用于连接所述滑块6、链轮片7和轴承8的螺纹销19组成，所述轮板2上均布有若干导向滑槽9，所述轴承8插置于所述导向滑槽9内，当所述轮板2旋转时，经所述轴承8带动滑块链轮片组件5及链轮片安装板1旋转，并当骑车施力大小改变时，使所述轴承8沿导向滑槽9滑移，改变由所述滑块链轮片组件5构成的前链轮直径的大小，以实现自动变速。
为了保证滑块6运动时与导向滑槽9的压力角相等，所述导向滑槽9为以所述轮板2中心为基圆圆心的渐开线滑槽。
在本实施例中，所述链轮片安装板1外周部沿径向均布有6根所述滑杆6，所述轮板上对应均布有6个所述导向滑槽9。
具体的，上述自动变径链轮机构包括一与所述脚踏机构的踏杆10相配合的联轴块11，联轴块11结构如图7、8所示。所述轮板2中部开设有用于与所述联轴块11锁紧的连接孔12（见图3），所述联轴块11左右两端与两个所述轮板2固定连接，以带动轮板2旋转，所述链轮片安装板1经中部通孔13（见图4）套设于所述联轴块11中部，并可相对所述联轴块11转动，所述滑块链轮片组件5左右两侧各设有一所述轴承8，以分别与左右两侧的两个所述轮板2配合。
为了减小链轮片安装板1与轮板2之间的摩擦，所述链轮片安装板1两侧各设有一滚珠垫圈14，所述滚珠垫圈14上填设有滚珠15。
滑块6、链轮片7的结构分别如图5、6所示。所述滑块6和链轮片7上分别开设有可相贯通的通孔16、17，两通孔内穿设有螺纹销19，所述螺纹销19两侧采用螺纹紧固件20将所述滑块6和链轮片7锁紧，所述螺纹销19两端部安装所述轴承8。为了防止自行车链条与滑杆触碰，所述链轮片7靠近滑块6一侧设有一台阶18。
本发明的自动变速自行车通过对自行车链轮的创新改进，利用弹簧自动伸缩的性能实现根据骑车人所施用的力的大小自动改变链轮的大小，从而保证了在不同的路况情况下自行车能够实现自动变速的功能，达到省力效果，给骑车人带来了极大的便利。此自动变速自行车的链轮设计成六小片，当弹簧受力时，六根弹簧分别带动每片链轮运动，从而使链轮的半径变小，链轮通过虚齿就可以和链条啮合且改变传动比，达到省力的效果。当施加在弹簧上的力变小时，链轮的半径也随弹簧伸长而变大。本发明的两块轮板起到了传动的作用，能够带动弹簧实现伸缩运动，在轮板结构的设计上创新地使用了渐开线滑槽，从而达到了在运动过程中压力角始终相等的效果。此外，本发明的链轮为纯机械结构，加工简单，易于拆装，解决了现有的山地自行车维修不便的问题，且在大批量生产的情况下成本较低，经济合理。本发明的自动变速自行车能够根据骑车人的施力情况达到自动变速，省去了人为控制的麻烦，又能很好的满足各种不同路况的需求，在日常生活，外出游玩，尤其是骑车踏青的时候有相当大的使用价值和应用前景。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1. 一种自动变速自行车，包括自行车车体，其特征在于：所述自行车车体包括一自动变径链轮机构，所述自动变径链轮机构包括链轮片安装板和可由脚踏机构驱动旋转的轮板，所述链轮片安装板外周部沿径向均布有若干滑杆，所述各滑杆上均套设有弹簧和滑块链轮片组件，所述滑块链轮片组件由套设于滑杆上的滑块、用于与自行车链条相配合的链轮片、用于承受所述轮板作用力的轴承以及用于连接所述滑块、链轮片和轴承的螺纹销组成，所述轮板上均布有若干导向滑槽，所述轴承插置于所述导向滑槽内，当所述轮板旋转时，经所述轴承带动滑块链轮片组件及链轮片安装板旋转，并当骑车施力大小改变时，使所述轴承沿导向滑槽滑移，改变由所述滑块链轮片组件构成的前链轮直径的大小，以实现自动变速；所述导向滑槽为基圆圆心为所述轮板中心的渐开线滑槽；所述链轮片安装板外周部沿径向均布有6根滑杆，所述轮板上对应均布有6个导向滑槽；所述自动变径链轮机构包括一与所述脚踏机构的踏杆相配合的联轴块，所述轮板中部开设有用于与所述联轴块锁紧的连接孔，所述联轴块左右两端与两个所述轮板固定连接，以带动轮板旋转，所述链轮片安装板经中部通孔套设于所述联轴块中部，并可相对所述联轴块转动，所述滑块链轮片组件左右两侧各设有一所述轴承，以分别与左右两侧的两个所述轮板配合。
2.根据权利要求1所述的自动变速自行车，其特征在于：所述链轮片安装板两侧各设有一滚珠垫圈，所述滚珠垫圈上填设有滚珠，以减小链轮片安装板与轮板之间的摩擦。
3.根据权利要求1所述的自动变速自行车，其特征在于：所述滑块和链轮片上分别开设有可相贯通的通孔，通孔内穿设所述螺纹销，所述螺纹销两侧采用螺纹紧固件将所述滑块和链轮片锁紧，所述螺纹销两端部安装所述轴承。
4.根据权利要求1所述的自动变速自行车，其特征在于：所述链轮片靠近滑块一侧设有一台阶，以防止自行车链条与滑杆触碰。
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