CN107672734B - 一种可变节圆的变速器 - Google Patents

Abstract

本发明属于槽轮技术领域，尤其涉及一种可变节圆的槽轮，本发明驱动轮一端外圆面上对称开有两个导槽的作用是与移动环上安装的导块形成滑动配合；驱动轮安装在驱动轴上的作用是将驱动轴上的运动传递到V形带上；环形带轮安装在驱动轮端面上，且环形带轮靠近导槽的作用是与移动环形成V形槽；移动环通过导块与导槽的配合安装在驱动轮上，且移动环与环形带轮之间形成V形槽的作用是，当移动环沿导槽来回滑动时，将会使得V形槽的尺寸发生变化，从而达到槽轮的节圆半径变化的目的。

Description

一种可变节圆的变速器

所属技术领域

本发明属于驱动轮技术领域，尤其涉及一种可变节圆的变速器。

背景技术

目前现有的皮带传动机构在工作时有冲击，随着转速的增加和驱动力的增加不会使得驱动轮的节圆发生变化，其适用范围受到一定的限制，这样将会使得驱动轮的使用场地受到极大的限制，同时又不能根据使用者的要求变化驱动轮节圆直径，从而给个人和企业带来许多麻烦，所以就需要设计一种可变节圆的变速器。

本发明设计一种可变节圆的变速器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种可变节圆的变速器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种可变节圆的变速器，其特征在于：它包括移动环、弧形环、驱动轴、回位弹簧、固定环、V形槽、V形带、从动轴、从动轮、伸缩筒、驱动轮、环形带轮、导槽、导块、V形带槽、T形槽、离心触发机构、长槽、固定槽，其中驱动轮一端外圆面上对称开有两个导槽；驱动轮安装在驱动轴上；环形带轮安装在驱动轮端面上，且环形带轮靠近导槽；移动环内圆面上对称安装有两个导块；移动环通过导块与导槽的配合安装在驱动轮上，且移动环与环形带轮之间形成V形槽；伸缩筒嵌套在驱动轮外圆面上，伸缩筒一端安装在移动环端面上；弧形环安装在伸缩筒端面上；回位弹簧嵌套在伸缩筒外圆面上，回位弹簧一端安装在移动环端面上，另一端安装在弧形环上；固定环端面上周向均匀的开有3个长槽；固定环端面上周向均匀的开有3组T形槽，且每组中的两个T形槽位于长槽两侧；固定环安装在固定轮外圆面上，且长槽与弧形环上的弧面相对；长槽侧面上从上到下依次开有8-10个固定槽；3个离心触发机构周向均匀的安装在固定环端面上，且3个离心触发机构与相应的固定槽配合；从动轴位于长槽上开固定槽的一侧；从动轮上具有V形带槽，且从动轮上的V形带槽与V形槽配合；从动轮安装在从动轴上；V形带安装在从动轮上的V形带槽与移动环与环形带轮之间形成的V形槽内。

上述离心触发机构包括方壳、离心球、复位弹簧、T形块、转轴、倒刺钩，其中两个T形块对称安装在方壳端面上；方壳通过T形块与T形槽的配合安装在固定环上；转轴一端安装在方壳端面上，且转轴另一端位于长槽内；倒刺钩一端安装在转轴上，且倒刺钩与固定槽配合；T形槽内安装有复位弹簧，复位弹簧一端安装在T形块上，另一端安装在T形槽端面上；离心球安装在方壳内，且离心球与弧形环接触配合。

上述V形带具有弹性。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧与复位弹簧均为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述长槽侧面上从上到下依次开有10个固定槽。

作为本技术的进一步改进，上述驱动轮通过键安装在驱动轴上，从动轮通过键安装在从动轴上。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩筒包括伸缩套、伸缩环、滑块、滑槽，其中伸缩套内圆面上对称开有两个未贯通的滑槽；两个滑块对称安装在伸缩环一端外圆面上；伸缩环通过滑块与滑槽的配合安装在伸缩套上；伸缩环远离滑块一端固定安装在移动环上；伸缩套一端固定安装在弧形环上。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧为硬弹簧。

相对于传统的驱动轮技术，本发明驱动轮一端外圆面上对称开有两个导槽的作用是与移动环上安装的导块形成滑动配合；驱动轮安装在驱动轴上的作用是将驱动轴上的运动传递到V形带上；环形带轮安装在驱动轮端面上，且环形带轮靠近导槽的作用是与移动环形成V形槽；移动环通过导块与导槽的配合安装在驱动轮上，且移动环与环形带轮之间形成V形槽的作用是，当移动环沿导槽来回滑动时，将会使得V形槽的尺寸发生变化，从而达到驱动轮的节圆半径变化的目的；伸缩筒嵌套在驱动轮外圆面上，伸缩筒一端安装在移动环端面上的作用是连接移动环与弧形环，同时也为了防止回位弹簧失效；弧形环安装在伸缩筒端面上的作用是与离心触发机构配合，将离心触发机构的运动传递给伸缩筒，伸缩筒在传递给移动环，从而使得V形槽尺寸变化；回位弹簧嵌套在伸缩筒外圆面上，回位弹簧一端安装在移动环端面上，另一端安装在弧形环上的作用是给移动环一个恢复力作用；固定环端面上周向均匀的开有3个长槽的作用是便于容纳倒刺钩；固定环端面上周向均匀的开有3组T形槽，且每组中的两个T形槽位于长槽两侧的作用是与安装在方壳上的T形块形成滑动配合；固定环安装在固定轮外圆面上，且长槽与弧形环上的弧面相对的作用是便于安装离心触发机构；长槽侧面上从上到下依次开有8-10个固定槽的作用是便于固定由于重力作用摆动的倒刺钩；3个离心触发机构周向均匀的安装在固定环端面上，且3个离心触发机构与相应的固定槽配合的作用是，当驱动轮旋转速度较快时，此时的离心球受到的离心力也将会增大，离心球将会带动弧形环沿驱动轴轴向运动，弧形环将会带动伸缩筒沿驱动轴的轴向运动；使得移动环沿驱动轴轴线运动，从而使得V形槽尺寸变化，从而达到由速度控制驱动轮节圆变化的目的；从动轮安装在从动轴上的作用是将V形带的运动传递到从动轴上；从动轮上具有V形带槽，且从动轮上的V形带槽与V形槽配合的作用是安装V形带。

本发明中离心触发机构的作用是达到将速度的变化转化为驱动轮节圆变化的目的；两个T形块对称安装在方壳端面上的作用是便于安装方壳；转轴一端安装在方壳端面上，且转轴另一端位于长槽内的作用是安装倒刺钩；倒刺钩一端安装在转轴上，且倒刺钩与固定槽配合的作用是当倒刺钩摆动时，会插入固定槽内从而使得倒刺钩将不会移动，到达固定方壳的目的；T形槽内安装有复位弹簧，复位弹簧一端安装在T形块上，另一端安装在T形槽端面上的作用是给T形块一个回位时的恢复力作用；离心球安装在方壳内，且离心球与弧形环接触配合的作用是识别驱动轮的速度变化；V形带具有弹性的作用是可以保证V形带与V形带槽和V形槽之间始终存在有压力作用；长槽侧面上从上到下依次开有10个固定槽可以使倒刺轴顺利插入固定槽内；回位弹簧为硬弹簧的作用是便于将弧形环的运动传递给移动环。

在使用过程中，首先将给设备安装在共享自行车上，脚踏板通过连杆与驱动轴相连；后轮安装在从动轴上；当人蹬自行车上坡时，由于需要克服重力做功并且驱动自行车运动过程中，人会通过脚踏板带动驱动轴旋转；驱动轴将会带动驱动轮旋转；旋转的驱动轮将会带动环形带轮和移动环运动；从而使得V形带运动；运动的V形带将会带动从动轮旋转，旋转的从动轮将会带动从动轴旋转，从动轴将会带动自行车后轮运动，运动的后轮将会使得自行车前进运动；在驱动自行车上坡的过程中由于需要克服重力做功并且驱动自行车运动，所以人会用更大的驱动力的带动驱动轮运动，此时运动的驱动轮将会给V形带的作用力加大，V形带给移动环的作用力变大，此时的V形带将会驱动移动环沿导槽运动；运动的移动环将会推动伸缩环运动；伸缩环上安装的滑块将会沿伸缩套内圆面上对称开有两个未贯通的滑槽运动；运动的移动环将会使得移动环与环形带轮之间的V形槽间距变大；变大的V形槽将会使得V形带沿V形槽滑动；从而使得V形槽驱动V形带的节圆半径变小；变小的节圆半径在驱动V形带时扭矩加大，使得人可以省力的蹬自行车上坡，在上坡过程中，由于速度较小，所以离心球受到的离心力较小，从而使得离心球位于初始位置将不会移动；当自行车行驶在平路上时，人在蹬脚踏板运动的过程中，将会相对于上坡过程中非常容易蹬，所以会非常轻松的带动驱动轴运动；从而使得驱动轴旋转速度变大；高速运动的驱动轴将会改动固定环高速运动；高速运动的固定环将会带动方壳高速运动，方壳将会带动离心球高速运动，离心球此时受到的离心力会较大，从而使得离心球带动方壳上的T形块沿T形槽运动；运动的离心球将会推动弧形环运动，从而使得弧形环将会推动伸缩筒沿导槽运动；伸缩筒将会带动移动环运动，运动的移动环将会挤压V形带，使得V形带向远离驱动轮轴线方向运动；此时运动的V形带与V形槽的接触时的节圆半径将会变大，变大的节圆将会使得人在蹬自行车时可以很省力的蹬自行车运动，从而达到省力的目的；在人蹬自行车速度越快，V形槽与V形带接触的节圆半径越大；当人骑自行车需要超车过程中时，人将会瞬间给V形带一个作用力，从而使得V形带将会依次带动移动环运动，移动环将会使得V形槽与V形带接触部分的节圆半径减小，从而达到人可以快速驱动自行车超车的目的；当人在骑自行车在平路上运动的过程中，在离心球的作用下将会使得安装此设备的自行车相对于传统自行车可以更加省力。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是驱动轮安装结构示意图。

图3是从动轮安装结构示意图。

图4是固定环安装结构示意图。

图5是离心触发机构安装结构示意图。

图6是导块安装结构示意图。

图7是T形块安装结构示意图。

图8是固定环结构示意图。

图9是离心球安装结构示意图。

图10是伸缩环安装结构示意图。

图中标号名称：1-移动环；2-弧形环；3-驱动轴；4-回位弹簧；5-固定环；6-V形带；7-从动轴；8-从动轮；9-驱动轮；10-环形带轮；11-导槽；12-导块；13-方壳；14-离心球；15-V形带槽；16-T形槽；17-离心触发机构；19-复位弹簧；20-T形块；21-转轴；22-倒刺钩；23-长槽；24-固定槽；25-伸缩筒；26-V形槽；27-伸缩套；28-伸缩环；29-滑块；30-滑槽。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括移动环1、弧形环2、驱动轴3、回位弹簧4、固定环5、V形槽26、V形带6、从动轴7、从动轮8、伸缩筒25、驱动轮9、环形带轮10、导槽11、导块12、V形带6槽、T形槽16、离心触发机构17、长槽23、固定槽24，如图1、2所示，其中驱动轮9一端外圆面上对称开有两个导槽11；驱动轮9安装在驱动轴3上；如图1、2所示，环形带轮10安装在驱动轮9端面上，且环形带轮10靠近导槽11；如图6所示，移动环1内圆面上对称安装有两个导块12；移动环1通过导块12与导槽11的配合安装在驱动轮9上，且移动环1与环形带轮10之间形成V形槽26；如图1、2所示，伸缩筒25嵌套在驱动轮9外圆面上，伸缩筒25一端安装在移动环1端面上；如图1、2所示，弧形环2安装在伸缩筒25端面上；如图1、2所示，回位弹簧4嵌套在伸缩筒25外圆面上，回位弹簧4一端安装在移动环1端面上，另一端安装在弧形环2上；如图4、8所示，固定环5端面上周向均匀的开有3个长槽23；如图8、9所示，固定环5端面上周向均匀的开有3组T形槽16，且每组中的两个T形槽16位于长槽23两侧；如图5所示，固定环5安装在固定轮外圆面上，且长槽23槽与弧形环2上的弧面相对；如图8所示，长槽23侧面上从上到下依次开有8-10个固定槽24；如图5所示，3个离心触发机构17周向均匀的安装在固定环5端面上，且3个离心触发机构17与相应的固定槽24配合；如图3所示，从动轴7位于长槽23上开固定槽24的一侧；从动轮8上具有V形带6槽，且从动轮8上的V形带6槽与V形槽26配合；从动轮8安装在从动轴7上；如图1、2所示，V形带6安装在从动轮8上的V形带6槽与移动环1与环形带轮10之间形成的V形槽26内。

如图9所示，上述离心触发机构17包括方壳13、离心球14、复位弹簧19、T形块20、转轴21、倒刺钩22，如图7所示，其中两个T形块20对称安装在方壳13端面上；如图9所示，方壳13通过T形块20与T形槽16的配合安装在固定环5上；转轴21一端安装在方壳13端面上，且转轴21另一端位于长槽23内；如图7所示，倒刺钩22一端安装在转轴21上，且倒刺钩22与固定槽24配合；如图7所示，T形槽16内安装有复位弹簧19，复位弹簧19一端安装在T形块20上，另一端安装在T形槽16端面上；离心球14安装在方壳13内，且离心球14与弧形环2接触配合。

上述V形带6具有弹性。

上述回位弹簧4与复位弹簧19均为压缩弹簧。

上述长槽23侧面上从上到下依次开有10个固定槽24。

上述驱动轮9通过键安装在驱动轴3上，从动轮8通过键安装在从动轴7上。

如图10所示，上述伸缩筒25包括伸缩套27、伸缩环28、滑块29、滑槽30，如图10所示，其中伸缩套27内圆面上对称开有两个未贯通的滑槽30；如图10所示，两个滑块29对称安装在伸缩环28一端外圆面上；如图10所示，伸缩环28通过滑块29与滑槽30的配合安装在伸缩套27上；如图10所示，伸缩环28远离滑块29一端固定安装在移动环1上；如图10所示，伸缩套27一端固定安装在弧形环2上。

上述回位弹簧4为硬弹簧。

本发明驱动轮9一端外圆面上对称开有两个导槽11的作用是与移动环1上安装的导块12形成滑动配合；驱动轮9安装在驱动轴3上的作用是将驱动轴3上的运动传递到V形带6上；环形带轮10安装在驱动轮9端面上，且环形带轮10靠近导槽11的作用是与移动环1形成V形槽26；移动环1通过导块12与导槽11的配合安装在驱动轮9上，且移动环1与环形带轮10之间形成V形槽26的作用是，当移动环1沿导槽11来回滑动时，将会使得V形槽26的尺寸发生变化，从而达到驱动轮的节圆半径变化的目的；伸缩筒25嵌套在驱动轮9外圆面上，伸缩筒25一端安装在移动环1端面上的作用是连接移动环1与弧形环2，同时也为了防止回位弹簧4失效；弧形环2安装在伸缩筒25端面上的作用是与离心触发机构17配合，将离心触发机构17的运动传递给伸缩筒25，伸缩筒25在传递给移动环1，从而使得V形槽26尺寸变化；回位弹簧4嵌套在伸缩筒25外圆面上，回位弹簧4一端安装在移动环1端面上，另一端安装在弧形环2上的作用是给移动环1一个恢复力作用；固定环5端面上周向均匀的开有3个长槽23的作用是便于容纳倒刺钩22；固定环5端面上周向均匀的开有3组T形槽16，且每组中的两个T形槽16位于长槽23两侧的作用是与安装在方壳13上的T形块20形成滑动配合；固定环5安装在固定轮外圆面上，且长槽23槽与弧形环2上的弧面相对的作用是便于安装离心触发机构17；长槽23侧面上从上到下依次开有8-10个固定槽24的作用是便于固定由于重力作用摆动的倒刺钩22；3个离心触发机构17周向均匀的安装在固定环5端面上，且3个离心触发机构17与相应的固定槽24配合的作用是，当驱动轮9旋转速度较快时，此时的离心球14受到的离心力也将会增大，离心球14将会带动弧形环2沿驱动轴3轴向运动，弧形环2将会带动伸缩筒25沿驱动轴3的轴向运动；使得移动环1沿驱动轴3轴线运动，从而使得V形槽26尺寸变化，从而达到由速度控制驱动轮节圆变化的目的；从动轮8安装在从动轴7上的作用是将V形带6的运动传递到从动轴7上；从动轮8上具有V形带6槽，且从动轮8上的V形带6槽与V形槽26配合的作用是安装V形带6。

本发明中离心触发机构17的作用是达到将速度的变化转化为驱动轮节圆变化的目的；两个T形块20对称安装在方壳13端面上的作用是便于安装方壳13；转轴21一端安装在方壳13端面上，且转轴21另一端位于长槽23内的作用是安装倒刺钩22；倒刺钩22一端安装在转轴21上，且倒刺钩22与固定槽24配合的作用是当倒刺钩22摆动时，会插入固定槽24内从而使得倒刺钩22将不会移动，到达固定方壳13的目的；T形槽16内安装有复位弹簧19，复位弹簧19一端安装在T形块20上，另一端安装在T形槽16端面上的作用是给T形块20一个回位时的恢复力作用；离心球14安装在方壳13内，且离心球14与弧形环2接触配合的作用是识别驱动轮9的速度变化；V形带6具有弹性的作用是可以保证V形带6与V形带6槽和V形槽26之间始终存在有压力作用；长槽23侧面上从上到下依次开有10个固定槽24可以使倒刺轴顺利插入固定槽24内；回位弹簧4为硬弹簧的作用是便于将弧形环2的运动传递给移动环1。

具体实施方式为，首先将给设备安装在共享自行车上，脚踏板通过连杆与驱动轴3相连；后轮安装在从动轴7上；当人蹬自行车上坡时，由于需要克服重力做功并且驱动自行车运动过程中，人会通过脚踏板带动驱动轴3旋转；驱动轴3将会带动驱动轮9旋转；旋转的驱动轮9将会带动环形带轮10和移动环1运动；从而使得V形带6运动；运动的V形带6将会带动从动轮8旋转，旋转的从动轮8将会带动从动轴7旋转，从动轴7将会带动自行车后轮运动，运动的后轮将会使得自行车前进运动；在驱动自行车上坡的过程中由于需要克服重力做功并且驱动自行车运动，所以人会用更大的驱动力的带动驱动轮9运动，此时运动的驱动轮9将会给V形带6的作用力加大，V形带6给移动环1的作用力变大，此时的V形带6将会驱动移动环1沿导槽11运动；运动的移动环1将会推动伸缩环28运动；伸缩环28上安装的滑块29将会沿伸缩套27内圆面上对称开有两个未贯通的滑槽30运动；运动的移动环1将会使得移动环1与环形带轮10之间的V形槽26间距变大；变大的V形槽26将会使得V形带6沿V形槽26滑动；从而使得V形槽26驱动V形带6的节圆半径变小；变小的节圆半径在驱动V形带6时扭矩加大，使得人可以省力的蹬自行车上坡，在上坡过程中，由于速度较小，所以离心球14受到的离心力较小，从而使得离心球14位于初始位置将不会移动；当自行车行驶在平路上时，人在蹬脚踏板运动的过程中，将会相对于上坡过程中非常容易蹬，所以会非常轻松的带动驱动轴3运动；从而使得驱动轴3旋转速度变大；高速运动的驱动轴3将会改动固定环5高速运动；高速运动的固定环5将会带动方壳13高速运动，方壳13将会带动离心球14高速运动，离心球14此时受到的离心力会较大，从而使得离心球14带动方壳13上的T形块20沿T形槽16运动；运动的离心球14将会推动弧形环2运动，从而使得弧形环2将会推动伸缩筒25沿导槽11运动；伸缩筒25将会带动移动环1运动，运动的移动环1将会挤压V形带6，使得V形带6向远离驱动轮9轴线方向运动；此时运动的V形带6与V形槽26的接触时的节圆半径将会变大，变大的节圆将会使得人在蹬自行车时可以很省力的蹬自行车运动，从而达到省力的目的；在人蹬自行车速度越快，V形槽26与V形带6接触的节圆半径越大；当人骑自行车需要超车过程中时，人将会瞬间给V形带6一个作用力，从而使得V形带6将会依次带动移动环1运动，移动环1将会使得V形槽26与V形带6接触部分的节圆半径减小，从而达到人可以快速驱动自行车超车的目的；当人在骑自行车在平路上运动的过程中，在离心球14的作用下将会使得安装此设备的自行车相对于传统自行车可以更加省力。

Claims (6)

1.一种可变节圆的变速器，其特征在于：它包括移动环、弧形环、驱动轴节、回位弹簧、固定环、V形槽、V形带、从动轴、从动轮、伸缩筒、驱动轮、环形带轮、导槽、导块、V形带槽、T形槽、离心触发机构、长槽、固定槽，其中驱动轮一端外圆面上对称开有两个导槽；驱动轮安装在驱动轴上；环形带轮安装在驱动轮端面上，且环形带轮靠近导槽；移动环内圆面上对称安装有两个导块；移动环通过导块与导槽的配合安装在驱动轮上，且移动环与环形带轮之间形成V形槽；伸缩筒嵌套在驱动轮外圆面上，伸缩筒一端安装在移动环端面上；弧形环安装在伸缩筒端面上；回位弹簧嵌套在伸缩筒外圆面上，回位弹簧一端安装在移动环端面上，另一端安装在弧形环上；固定环端面上周向均匀的开有3个长槽；固定环端面上周向均匀的开有3组T形槽，且每组中的两个T形槽位于长槽两侧；固定环安装在固定轮外圆面上，且长槽与弧形环上的弧面相对；长槽侧面上从上到下依次开有8-10个固定槽；3个离心触发机构周向均匀的安装在固定环端面上，且3个离心触发机构与相应的固定槽配合；从动轴位于长槽上开固定槽的一侧；从动轮上具有V形带槽，且从动轮上的V形带槽与V形槽配合；从动轮安装在从动轴上；V形带安装在从动轮上的V形带槽与移动环与环形带轮之间形成的V形槽内；

上述离心触发机构包括方壳、离心球、复位弹簧、T形块、转轴、倒刺钩，其中两个T形块对称安装在方壳端面上；方壳通过T形块与T形槽的配合安装在固定环上；转轴一端安装在方壳端面上，且转轴另一端位于长槽内；倒刺钩一端安装在转轴上，且倒刺钩与固定槽配合；T形槽内安装有复位弹簧，复位弹簧一端安装在T形块上，另一端安装在T形槽端面上；离心球安装在方壳内，且离心球与弧形环接触配合；

上述V形带具有弹性。

2.根据权利要求1所述的一种可变节圆的变速器，其特征在于：上述回位弹簧与复位弹簧均为压缩弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种可变节圆的变速器，其特征在于：上述长槽侧面上从上到下依次开有10个固定槽。

4.根据权利要求1所述的一种可变节圆的变速器，其特征在于：上述驱动轮通过键安装在驱动轴上，从动轮通过键安装在从动轴上。

5.根据权利要求1所述的一种可变节圆的变速器，其特征在于：上述伸缩筒包括伸缩套、伸缩环、滑块、滑槽，其中伸缩套内圆面上对称开有两个未贯通的滑槽；两个滑块对称安装在伸缩环一端外圆面上；伸缩环通过滑块与滑槽的配合安装在伸缩套上；伸缩环远离滑块一端固定安装在移动环上；伸缩套一端固定安装在弧形环上。

6.根据权利要求1所述的一种可变节圆的变速器，其特征在于：上述回位弹簧为硬弹簧。