CN109552545B - 无级变速器及其驱动方法、自行车及自行车的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械变速及交通技术领域，公开了无级变速器，包括内固定盘、固定轴、变级机构、驱动条及复位件，内固定盘与固定轴固定；内固定盘设有上设有至少三个变级槽；变级机构包括第一无级轮及从动无级轮，一个变级槽中设有第一无级轮，其余变级槽中均设有从动无级轮，第一无级轮与从动无级轮均能够同步沿对应变级槽的长度方向滑动，驱动条的一端与第一无级轮固定，驱动条的另一端依次与从动无级轮接触；驱动条的另一端能够受力做直线运动；复位件与内固定盘连接以使内固定盘转动至初始位置。还公开了该无级变速器的驱动方法、设有该无级变速器的自行车及其控制系统。其能够节省使用者对驱动零部件所做的功。

Description

无级变速器及其驱动方法、自行车及自行车的控制系统

技术领域

本发明属于机械变速及交通技术领域，具体涉及无级变速器及其驱动方法、自行车及自行车的控制系统。

背景技术

自行车作为一种便利的交通工具，早已被公众所熟知。此外，出于节能环保以及缓解城市汽车拥堵的目标，骑自行车出行这种绿色的出行方式正在被大力推广。但是，普通自行车没有变速装置，其传动比固定，在自行车的传动装置中，自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。驱动(传动或行走)系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。

采用上述驱动方式对自行车进行驱动，使用者通过对脚蹬进行圆周的施力，该施力方式输出的力会出现峰值与低值，这就导致对自行车的驱动存在不平衡的状态。此外，使用者对脚蹬输出的力受到曲柄固定形状的限制，导致需要使用者输出对应驱动系统所需的力后才可驱动自行车前行，这使自行车的适用消费者范围受到限制。

现有的变速自行车通常采用多链轮盘的机械变速装置，通过选择不同大小链轮的直径来改变传动比。但这种变速装置是有级变速装置，而城市的交通条件复杂多变，且是连续变化的，因此有级变速传动不能很好得满足一定范围内的全部交通条件。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供无级变速器及其驱动方法、自行车及自行车的控制系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种无级变速器，包括内固定盘、固定轴、变级机构、驱动条及复位件，所述内固定盘与所述固定轴固定；所述内固定盘设有上设有至少三个变级槽，每一所述变级槽沿所述内固定盘半径方向延伸；所述变级机构包括第一无级轮及从动无级轮，一个所述变级槽中设有所述第一无级轮，其余所述变级槽中均设有所述从动无级轮，所述第一无级轮与所述从动无级轮均能够同步沿对应所述变级槽的长度方向滑动，所述驱动条的一端与所述第一无级轮固定，所述驱动条的另一端依次与从动无级轮接触；所述驱动条的另一端能够受力做直线运动；所述复位件与所述内固定盘连接以使所述内固定盘转动至初始位置。

优选地，所述变级机构还包括齿轮盘、丝杆及第一锥形齿轮，所述内固定盘与所述齿轮盘通过所述固定轴同轴设置，所述齿轮盘活动地设于所述内固定盘的一侧且所述齿轮盘沿周缘设有齿槽；所述丝杆设于所述变级槽中，所述丝杆朝向所述内固定盘圆心的端部设有所述第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮上设有与所述齿轮盘的齿槽相啮合的变级齿槽；所述第一无级轮与所述从动无级轮活动设于对应的所述丝杆上。

优选地，所述第一无级轮通过一位移杆滑动设于所述变级槽中，所述第一无级轮背离所述变级槽的一端设有用于防止所述驱动条脱离的限位斜块；所述变级机构还包括一导向凸块，所述导向凸块的一侧与所述内固定盘固定，所述导向凸块位于所述位移杆的上部且位于所述第一无级轮与所述内固定盘之间；所述导向凸块包括水平部及外凸部，所述水平部位于所述外凸部与所述位移杆之间，所述外凸部与所述水平部连接的一侧朝所述限位斜块延伸，所述外凸部朝所述限位斜块呈弧形外凸。

优选地，所述无级变速器还包括一内轴承及驱动件，所述内轴承嵌设于所述齿轮盘的圆心处且所述内轴承与所述固定轴套接；所述驱动件设于所述内固定盘设有所述齿轮盘的一侧，所述驱动件的活动端设有驱动齿槽，所述驱动齿槽与所述齿轮盘的齿槽相啮合。

优选地，所述无级变速器还包括驱动板、支撑部，所述驱动板连接所述驱动条背离所述内固定盘的一端，所述支撑部设于所述内固定盘与所述驱动板之间且所述驱动条与所述支撑部接触。

一种设有无级变速器的自行车，包括前轮及后轮，所述前轮与所述后轮前后设置，所述无级变速器的自行车还包括上所述的无级变速器、第一脚踏、第二脚踏及传送条，所述无级变速器包括第一无级变速器及第二无级变速器，所述第一无级变速器的内固定盘、第二无级变速器的内固定盘通过所述固定轴同轴设置，第一无级变速器与所述第二无级变速器位于所述后轮的两侧；所述第二无级变速器的固定轴与所述内固定盘通过一带动轴承连接；所述第二无级变速器通过所述传送条与所述后轮连接；所述第一脚踏与所述第一无级变速器的驱动条的另一端连接；所述第二脚踏与所述第二无级变速器的驱动条的另一端连接。

优选地，所述设有无级变速器的自行车还包括大齿盘、棘轮及空心管，所述大齿盘活动套设于所述固定轴上，所述大齿盘的两侧分别活动套设有一所述棘轮，所述空心管套设于所述固定轴上，所述空心管连接所述棘轮与所述第二无级变速器的内固定盘；所述传送条连接所述大齿盘与所述后轮。

优选地，所述设有无级变速器的自行车还包括外轴承及发条回位弹簧，所述固定轴的两端分别设有一所述外轴承，每一所述外轴承与所述发条回位弹簧的一端连接；所述发条回位弹簧背离所述外轴承的一端与对应的所述内固定盘连接。

优选地，所述驱动条绕过一第一丁字轴后与所述第一脚踏连接，所述第一脚踏活动套设有一调角盘，所述调角盘上设有调角棱，所述调角棱沿所述调角盘的半径方向延伸；所述第一丁字轴包括锁盘及固定机构，所述锁盘设于所述第一丁字轴朝向所述调角盘的一侧，所述锁盘设有与所述调角棱对应的配合棱；所述固定机构用于将所述调角盘可拆固定于所述锁盘上。

优选地，所述固定机构包括锁销、立方柱、固定段、弹簧、转动环及开关壳，所述锁销设于所述锁盘的相对两侧；所述立方柱固定设于所述调角盘设有调角棱的一侧；所述立方柱上活动套设有所述锁盘；所述固定段连接所述立方柱背离所述调角盘的一端；所述弹簧的两端分别连接所述锁盘与所述固定段；所述转动环固定套设于所述固定段上；所述开关壳内设一贯通的转动空间，所述锁销、立方柱、固定段、弹簧、转动环均设于所述转动空间内，所述开关壳与所述转动环活动连接；所述开关壳设有一开关槽，所述开关槽包括一限位端及一活动端，所述锁销位于所述限位端时，所述锁盘可拆固定于预设位置，所述锁销位于所述活动端时，所述锁盘能够沿所述立方柱滑动。

优选地，所述第一脚踏包括脚踏壳、脚踏块及限位块，所述脚踏壳沿长度方向内凹呈一滑动槽，所述脚踏壳的一侧设有一连通外部且与滑动槽连通的连通槽，所述驱动条活动穿设滑动槽与连通槽且与所述脚踏块连接；所述脚踏块与所述脚踏壳垂直设置且所述脚踏块的一端滑动设于滑动槽中；所述限位块与所述脚踏块位于所述滑动槽中的一端连接以使所述脚踏块与所述脚踏壳垂直。

一种应用于设有无级变速器的自行车的控制系统，包括上述无级变速器、用于驱动无级变速器变级的驱动件、用于设定速度的速度设定模块、用于采集踏板所受压力的压力传感器、用于采集车座是否有人就座的车座传感器、用于采集后轮运转速度的后轮传感器及用于对数据进行总处理的处理器模块；

所述驱动件与所述处理器模块电性连接；

所述速度设定模块与所述处理器模块双向连接；

所述压力传感器、所述车座传感器及所述后轮传感器均与所述处理器模块电性连接，以使所述处理器模块对对应传感器获得的数据进行分析与处理。

一种通过无级变速器驱动的方法，采用了上述无级变速器并包括以下步骤：

S1机构提供：提供无级变速器；

S2变级：驱动所述第一无级轮及所述从动无级轮在变级槽中沿同一方向运动以保证所述第一无级轮及所述从动无级轮至所述内固定盘的圆心的距离相同；

S3施力：对所述驱动条的另一端施以拉力。

本发明的有益效果为：

本发明中，内固定盘能够在驱动条的驱动下转动，从而使固定轴带动外部零部件转动，通过改变第一无级轮及从动无级轮的位置，使得无级变速器能够适应使用者施力的大小来驱动内固定盘转动，达到改变施力大小但能做到等量功的效果。此外，通过上述方式，使用者对驱动条的施力属于垂直施力，能够保证对无级变速器的稳定施力。

附图说明

图1是本发明中无级变速器的正面结构示意图。

图2是图1的背面结构示意图。

图3是图1的右侧剖视图。

图4是图1中第一无级轮的设置示意图。

图5是无级变速器的输出力的原理图。

图6是本发明中设有无级变速器的自行车的正面结构示意图。

图7是图6中的部分俯视图。

图8是图6中第一无级变速器与第二无级变速器的设置示意图。

图9是第一脚踏与第一丁字轴的设置示意图。

图10是应用于设有无级变速器的自行车的控制系统的原理框图。

图中：10-内固定盘、11-变级槽、12-固定轴承、20-齿轮盘、30-固定轴、41-第一无级轮、410-限位斜块、42-从动无级轮、43-丝杆、44-第一锥形齿轮、45-位移杆、46-导向凸块、461-水平部、462-外凸部、47-第二锥形齿轮、50-驱动条、60-内轴承、70-驱动件、80-固定盖、90-驱动板、91-支撑部、201-前轮、202-后轮、203-第一无级变速器、204-第二无级变速器、205-第一脚踏、251-调角盘、252-脚踏壳、253-脚踏块、254-限位块、206-第二脚踏、261-同步杆、207-传送条、208-大齿盘、281-带动轴承、282-转动轴承、283-驱动轴承、209-棘轮、210-空心管、211-外轴承、212-发条回位弹簧、213-连接轴、214-小齿盘、215-连接杆、216-第一丁字轴、218-整体轴、219-车座连接轴、2191-车座轴承、161-锁销、162-立方柱、163-固定段、164-弹簧、165-转动环、166-开关壳、1661-开关槽、217-锁盘、300-蓄电池、301-显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图4所示，

本实施方式提供一种无级变速器，包括内固定盘10、齿轮盘20、固定轴30、固定盖80、内轴承60、固定轴承12、变级机构、驱动件70、驱动条50及驱动板90。变级机构包括第一无级轮41、从动无级轮42、丝杆43、第一锥形齿轮44、第二锥形齿轮47、位移杆45及导向凸块46。

内固定盘10呈一圆盘状，内固定盘10的前侧沿周缘依次设有上、下、左、右四个内凹的变级槽11，每两个变级槽11之间的间隔一致，变级槽11沿内固定盘10的半径延伸。内固定盘10的后侧设有一用于安装内轴承60与齿轮盘20的安装槽，变级槽11朝向圆心的一端与安装槽相连通。齿轮盘20通过内轴承60活动地设于安装槽中，齿轮盘20沿周缘设有齿槽。安装槽的四周设有凸缘，固定盖80的一端设有与凸缘卡合的卡槽，固定盖80通过卡槽与凸缘固定于内固定盘10的后侧，固定盖80朝安装槽的圆心延伸，以使内轴承60固定。

每一变级槽11中设有丝杆43，丝杆43沿变级槽11的长度方向安装且两端通过固定轴承12安装于变级槽11中。丝杆43对应齿轮盘20的位置固定装设有第一锥形齿轮44，第一锥形齿轮44与齿轮盘20上的齿槽相啮合。内固定盘10的后侧设有驱动件70，驱动件70与一蓄电池300电性连接，驱动件70的活动端设有第二锥形齿轮47，第二锥形齿轮47与齿轮盘20上的齿槽相啮合。内固定盘10、齿轮盘20、内轴承60通过固定轴30同轴设置，在本实施方式中，内固定盘10与固定轴30相固定。驱动件70为直流伺服电机。驱动件70驱动第二锥形齿轮47转动能够使齿轮盘20转动，最终通过第一锥形齿轮44带动丝杆43转动。

固定轴承12相对的一侧设有红外传感器，其能够感应无级轮的位置。

位于左侧的变级槽11中，第一无级轮41通过位移杆45滑动设于丝杆43上，具体为：位移杆45的一端与第一无级轮41活动连接，位移杆45背离第一无级轮41的一端设有活动套圈，位移杆45通过活动套圈与丝杆43活动套接，活动套圈内壁设有与丝杆43相对应的螺纹。当驱动件70启动，通过活动端带动第二锥形齿轮47转动，第二锥形齿轮47带动齿轮盘20转动，齿轮盘20通过第一锥形齿轮44带动丝杆43转动，此时活动套圈能够相对丝杆43发生位移，最终实现第一无级轮41朝内固定盘10圆心方向靠近或者远离。位移杆45上活动套设有一转轮，该转轮位于丝杆43与第一无级轮41之间且能够受力在位移杆45轴向转动，驱动条50的一端与该转轮固定。

第一无级轮41背离丝杆43的一端设有用于防止驱动条50脱离的限位斜块410，限位斜块410朝远离位移杆45的方向倾斜。导向凸块46的一侧与内固定盘10固定，导向凸块46位于位移杆45的上部且位于第一无级轮41与内固定盘10之间。导向凸块46包括水平部461及外凸部462，水平部461位于外凸部462与位移杆45之间，外凸部462与水平部461连接的一侧朝限位斜块410延伸，外凸部462朝限位斜块410呈弧形外凸。

位于上侧、下侧及右侧的变级槽11中，从动无级轮42通过位移杆45滑动设于丝杆43上，从动无级轮42与第一无级轮41的结构相同，从动无级轮42背离限位斜块410的一侧朝丝杆43的方向延伸。驱动条50的另一端依次绕过位于下侧、右侧、上侧中的从动无级轮42后朝内固定盘10外部延伸。位于上侧、下侧及右侧的变级槽11中的位移杆45上均设有转轮。

驱动板90连接驱动条50背离内固定盘10的一端，两个支撑部91设于内固定盘10与驱动板90之间且驱动条50与每一支撑部91接触。支撑部91能够对驱动条50起到支撑作用，确保驱动条50的另一端能够受力做直线运动。

复位件包括发条回位弹簧212及固定块，发条回位弹簧212的一端与内固定盘10固定，另一端与固定块固定。当内固定盘10转动至预设位置后，发条回位弹簧212能够对内固定盘10产生拉力，以使内固定盘10转动至初始位置。

当施力于驱动条50位于内固定盘10外部的一端，驱动条50能够通过拉动位于左侧变级槽11中的丝杆43使内固定盘10转动，内固定盘10通过固定轴30能够带动外设的零部件转动，此时对驱动条50的施力属于垂直且直线的施力，能够保证对无级变速器具有高效的做功，具体为：如图5所示，施力于驱动板90，驱动板90对驱动条50施以拉力f，内固定盘10受到的力为与内固定盘10圆盘相切的力F1，驱动条50与内固定盘10所受的力的方向呈角度α，则F1＝fcosα；当第一无级轮41从第一位置运动至第三位置时，角度α均未改变，此时F1的力不变，即在该长距离驱动条50对内固定盘10所做的功稳定；当第一无级轮41从第三位置运动至第四位置，角度α逐渐减小为角度α1，此时F1增大，即在该过程中驱动板90对内固定盘10所作用的力(即所做的功)增大。

当需要改变施力力度时，启动驱动件70，使位于各个丝杆43上的对应的无级轮在丝杆43上进行位移，各个无级轮到内固定盘10圆心的位置发生变化，则通过驱动条50对内固定盘10所施的力也能够改变，虽然所施的力度发生变化，但是最终都能带动内固定盘10转动。

当施力于驱动条50驱动内固定盘10转动一周后能够通过外凸部462的导向作用落于第一无级轮41上，以此能够改变驱动条50的运动轨迹、使内固定盘10转动两圈，同时能够避免驱动条50重叠后产生的摩擦。

本实施方式还提供一种通过无级变速器驱动的方法，具体包括以下步骤：

S1机构提供：提供上述无级变速器；

S2变级：启动驱动件70，驱动件70驱动第二锥形齿轮47转动，第二锥形齿轮47驱动齿轮盘20转动，齿轮盘20通过第一锥形齿轮44带动丝杆43转动，位于对应变级槽11中的位移杆45沿丝杆43滑动，第一无级轮41与从动无级轮42在对应位移杆45的带动下进行移动，最终第一无级轮41与从动无级轮42至内固定盘10的距离相同；

S3施力：对驱动板90施以远离内固定盘10的力。

如图6至图9所示，本实施方式还提供一种设有无级变速器的自行车，包括前轮201、后轮202、无级变速器组及传送条207。

无级变速器包括第一无级变速器203及第二无级变速器204，第一无级变速器203中内固定盘10的后侧与第二无级变速器204中内固定盘10的前侧相对设置。第一无级变速器203的驱动板90为第一脚踏205，第二无级变速器204的驱动板90为第二脚踏206；两个支撑部91分别为第一丁字轴216、第二丁字轴。

第一无级变速器203的内固定盘10、第二无级变速器204的内固定盘10通过固定轴30同轴设置，第一无级变速器203与第二无级变速器204位于后轮202的两侧。第一无级变速器203及第二无级变速器204的结构大致相同，仅内固定盘10与固定轴30的连接方式有所不同，具体为：在第一无级变速器203中，内固定盘10与固定轴30相固定，驱动条50朝外部延伸连接第一脚踏205；在第二无级变速器204中，内固定盘10与固定轴30通过一带动轴承281相固定，驱动条50朝外部延伸连接第二脚踏206。第二无级变速器204通过传送条207与后轮202连接；第一脚踏205与第一无级变速器203的驱动条50的另一端连接；第二脚踏206与第二无级变速器204的驱动条50的另一端连接。

第一丁字轴216与第二丁字轴通过整体轴218连接前轮201与后轮202。后轮202设有速度传感器，其能够实时监测后轮202的运转速度。车头设有显示屏301。车身上还设有蓄电池300。车座上设有车座传感器，本实施方式中，该传感器为红外传感器。

固定轴30上还设有大齿盘208与车座连接轴219，车座连接轴219通过一车座轴承2191连接固定轴30与车座，车座连接轴219靠近第一无级变速器203设置。大齿盘208位于车座连接轴219与第二无级变速器204之间。大齿盘208通过转动轴承282与固定轴30连接，大齿盘208的相对两侧分别通过驱动轴承283设有一棘轮209，其中，大齿盘208右侧的棘轮209与第二无级变速器204中的内固定盘10通过一空心管208连接，具体为：空心管210套设于固定轴30上，空心管210连接第二无级变速器204的内固定盘10与棘轮209。

无级变速器的自行车还包括连接轴213、小棘轮214及连接杆215。一连接轴213穿设后轮202的圆心，小棘轮214套设于连接轴213的右侧，大齿盘208与小棘轮214通过传送条207连接。当固定轴30在第一无级变速器203或者第二无级变速器204的带动下转动时能够带动大齿盘208转动，大齿盘208的转动能够带动小棘轮214转动，最终带动后轮202转动。

第一无级变速器203右侧的固定轴30端部与第二无级变速器204的左侧的固定轴30端部分别设有一外轴承211，每一外轴承211通过一连接杆215连接连接轴213的相对两端。每一连接杆215靠近外轴承211的一端连接一发条回位弹簧212，发条回位弹簧212远离连接杆215的一端与内固定盘10固定。当内固定盘10受到驱动条50的拉力转动后且不再受到驱动条50的拉力时，发条回位弹簧212能够对内固定盘10起到回位的拉力，使内固定盘10回位，保证无级变速器周而复始地运行。

第一脚踏205与第二脚踏206的结构相同，均包括脚踏壳252、脚踏块253及限位块254。脚踏壳252大致呈上方体，脚踏壳252沿长度方向内凹呈一滑动槽，脚踏壳252的一侧设有一连通外部与滑动槽的连通槽，驱动条50从脚踏壳252外部从连通槽穿入滑动槽后与脚踏块253连接。脚踏块253与脚踏壳252垂直设置且脚踏块253的一端滑动设于滑动槽中。第一丁字轴216与第二丁字轴之间的驱动条50上设有压力传感器，用于感应脚踏板受到的压力，用于感应使用者对脚踏输出的力。脚踏块253位于滑动槽内的一端与限位块254连接，限位块254能够令脚踏块253在滑动槽中滑动时始终保持与脚踏壳252的垂直状态。滑槽长度的最大值为第一无级轮41最小路径的两倍。

第一脚踏205与第二脚踏206通过一同步杆261连接，以保证两个脚踏处于平行状态。

驱动条50远离脚踏壳252的一端一侧绕过第一丁字轴216与第二丁字轴后与对应的内固定盘10上的无级轮相连接。在初始状态时，脚踏块253位于连通槽的一侧，当需要驱动后轮202转动，施力于脚踏块253，脚踏块253沿滑动槽朝远离连通槽的方向滑动，从而通过驱动条50带动对应的内固定盘10转动；当发条回位弹簧212对内固定盘10起到回位的拉力时，内固定盘10上的转轮能够对驱动条50起到拉力，脚踏块253能够朝连通槽方向滑动，脚踏块253回位至初始状态。

脚踏壳252上设有一活动套设于第一丁字轴216的调角盘251，调角盘251大致呈圆盘状，调角盘251上设有调角棱，调角棱沿调角盘251的半径方向延伸。

第一丁字轴216包括锁盘217及固定机构，固定机构包括锁销161、立方柱162、固定段163、弹簧164、转动环165及开关壳166。开关壳166内设一贯通的转动空间，锁销161、立方柱162、固定段163、弹簧164、转动环165均设于转动空间内。固定段163呈圆柱形，固定段163的两端分别设有锁销161、立方柱162、固定段163、弹簧164，转动环165的内侧固定套于固定段163上。

第一脚踏205与第二脚踏206分别设于固定段163的两侧且能够通过转动调角盘251调节脚踏壳252的方向，以第一脚踏205举例，具体为：锁盘217设于固定段163朝向调角盘251的一侧，锁盘217设有与调角棱对应的配合棱，通过调节配合棱与调角棱的卡合位置能够调节第一脚踏205与竖直方向的角度。

固定机构用于将调角盘251可拆固定于锁盘217上，具体为：锁销161设于锁盘217的相对两侧；立方柱162固定套设于调角盘251设有调角棱的一侧；立方柱162上活动套设有锁盘217；固定段163连接立方柱162背离调角盘251的一端；弹簧164的两端分别连接锁盘217与固定段163；转动环165固定套设于固定段163上；开关壳166与转动环165活动连接；开关壳166设有一开关槽1661，开关槽1661包括一限位端及一活动端，锁销161位于限位端时锁盘217可拆固定于预设位置，锁销161位于活动端时，锁盘217能够沿立方柱162滑动。

如图10所示，本实施方式还提供一种应用于设有无级变速器的自行车的控制系统，包括用于驱动无级变速器变级的驱动件70、用于设定速度的速度设定模块、用于采集踏板所受压力的压力传感器、用于采集车座是否有人就座的车座传感器、用于采集后轮运转速度的后轮传感器及用于对数据进行总处理的处理器模块；

所述驱动件70与所述处理器模块双向电性连接；

所述速度设定模块与所述处理器模块双向电性连接；

所述压力传感器、所述车座传感器及所述后轮传感器均与所述处理器模块单向电性连接，以使所述处理器模块对对应传感器获得的数据进行分析与处理。

速度设定模块设于速度传感器中，车座传感器为红外感应器，后轮传感器为速度传感器，处理器模块设于一控制芯片中，控制芯片与显示屏301、压力传感器、红外感应器、速度传感器、驱动件70、蓄电池连接，控制芯片内包含数据梳理程序，能够控制上述零部件的运行。具体为：

1、使用者坐于车座上，红外感应器感应到有使用者在用车，通过控制芯片进行数据并将第一锥形齿轮44与从动无级轮42驱动至一常规模式。

2、控制芯片控制驱动件70转动，驱动件70通过第二锥形齿轮47带动齿轮盘20转动，齿轮盘20转动时通过第一锥形齿轮44带动丝杆43转动，位移杆45带动无级轮移动，固定轴承12上的红外感应器能够感应到第一锥形齿轮44与从动无级轮42所处的位置，当达到预设位置时，驱动件70停止转动，则第一锥形齿轮44与从动无级轮42固定于预设位置。

3、当使用者站立，红外感应器感应未输入电信号，控制芯片再次获取数据后控驱动件70，使第一锥形齿轮44与从动无级轮42重新位于一新的预设位置。

4、当后轮202运转后，速度传感器能够感应到后轮202的运转速度，使用者能够在程序中输入预期要达到的速度，当速度传感器感应到后轮202的运转速度与预期速度存在偏差且脚踏上所受的压力不变时，控制芯片控制驱动件70将无级轮调整到一预设位置，以达到使用者不改变输出力也能达到预期速度的效果。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种无级变速器，其特征在于：包括内固定盘(10)、固定轴(30)、变级机构、驱动条(50)及复位件，所述内固定盘(10)与所述固定轴(30)固定；所述内固定盘(10)上设有至少三个变级槽(11)，每一所述变级槽(11)沿所述内固定盘(10)半径方向延伸；所述变级机构包括第一无级轮(41)及从动无级轮(42)，一个所述变级槽(11)中设有所述第一无级轮(41)，其余所述变级槽(11)中均设有所述从动无级轮(42)，所述第一无级轮(41)与所述从动无级轮(42)均能够同步沿对应所述变级槽(11)的长度方向滑动，所述驱动条(50)的一端与所述第一无级轮(41)固定，所述驱动条(50)的另一端依次与从动无级轮(42)接触；所述驱动条(50)的另一端能够受力做直线运动；所述复位件与所述内固定盘(10)连接以使所述内固定盘(10)转动至初始位置；所述无级变速器还包括驱动板(90)、支撑部(91)，所述驱动板(90)连接所述驱动条(50)背离所述内固定盘(10)的一端，所述支撑部(91)设于所述内固定盘(10)与所述驱动板(90)之间且所述驱动条(50)与所述支撑部(91)接触。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于：所述变级机构还包括齿轮盘(20)、丝杆(43)及第一锥形齿轮(44)，所述内固定盘(10)与所述齿轮盘(20)通过所述固定轴(30)同轴设置，所述齿轮盘(20)活动地设于所述内固定盘(10)的一侧且所述齿轮盘(20)沿周缘设有齿槽；所述丝杆(43)设于所述变级槽(11)中，所述丝杆(43)朝向所述内固定盘(10)圆心的端部设有所述第一锥形齿轮(44)，所述第一锥形齿轮(44)上设有与所述齿轮盘(20)的齿槽相啮合的变级齿槽；所述第一无级轮(41)与所述从动无级轮(42)活动设于对应的所述丝杆(43)上。

3.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于：所述第一无级轮(41)通过一位移杆(45)滑动设于所述变级槽(11)中，所述第一无级轮(41)背离所述变级槽(11)的一端设有用于防止所述驱动条(50)脱离的限位斜块(410)；所述变级机构还包括一导向凸块(46)，所述导向凸块(46)的一侧与所述内固定盘(10)固定，所述导向凸块(46)位于所述位移杆(45)的上部且位于所述第一无级轮(41)与所述内固定盘(10)之间；所述导向凸块(46)包括水平部(461)及外凸部(462)，所述水平部(461)位于所述外凸部(462)与所述位移杆(45)之间，所述外凸部(462)与所述水平部(461)连接的一侧朝所述限位斜块(410)延伸，所述外凸部(462)朝所述限位斜块(410)呈弧形外凸。

4.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于：所述无级变速器还包括一内轴承(60)及驱动件(70)，所述内轴承(60)嵌设于所述齿轮盘(20)的圆心处且所述内轴承(60)与所述固定轴(30)套接；所述驱动件(70)设于所述内固定盘(10)设有所述齿轮盘(20)的一侧，所述驱动件(70)的活动端设有驱动齿槽，所述驱动齿槽与所述齿轮盘(20)的齿槽相啮合。

5.一种设有无级变速器的自行车，包括前轮(201)及后轮(202)，所述前轮(201)与所述后轮(202)前后设置，其特征在于：所述无级变速器的自行车还包括权利要求1至4之一所述的无级变速器、第一脚踏(205)、第二脚踏(206)及传送条(207)，所述无级变速器包括第一无级变速器(203)及第二无级变速器(204)，所述第一无级变速器(203)的内固定盘(10)、第二无级变速器(204)的内固定盘(10)通过所述固定轴(30)同轴设置，第一无级变速器(203)与所述第二无级变速器(204)位于所述后轮(202)的两侧；所述第二无级变速器(204)的固定轴(30)与所述内固定盘(10)通过一带动轴承(281)连接；所述第二无级变速器(204)通过所述传送条(207)与所述后轮(202)连接；所述第一脚踏(205)与所述第一无级变速器(203)的驱动条(50)的另一端连接；所述第二脚踏(206)与所述第二无级变速器(204)的驱动条(50)的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的设有无级变速器的自行车，其特征在于：所述设有无级变速器的自行车还包括大齿盘(208)、棘轮(209)及空心管(210)，所述大齿盘(208)活动套设于所述固定轴(30)上，所述大齿盘(208)的两侧分别活动套设有一所述棘轮(209)，所述空心管(210)套设于所述固定轴(30)上，所述空心管(210)连接所述棘轮(209)与所述第二无级变速器(204)的内固定盘(10)；所述传送条(207)连接所述大齿盘(208)与所述后轮(202)。

7.根据权利要求6所述的设有无级变速器的自行车，其特征在于：所述设有无级变速器的自行车还包括外轴承(211)及发条回位弹簧(212)，所述固定轴(30)的两端分别设有一所述外轴承(211)，每一所述外轴承(211)与所述发条回位弹簧(212)的一端连接；所述发条回位弹簧(212)背离所述外轴承(211)的一端与对应的所述内固定盘(10)连接。

8.根据权利要求5所述的设有无级变速器的自行车，其特征在于：所述驱动条(50)绕过一第一丁字轴(216)后与所述第一脚踏(205)连接，所述第一脚踏(205)活动套设有一调角盘(251)，所述调角盘(251)上设有调角棱，所述调角棱沿所述调角盘(251)的半径方向延伸；所述第一丁字轴(216)包括锁盘(217)及固定机构，所述锁盘(217)设于所述第一丁字轴(216)朝向所述调角盘(251)的一侧，所述锁盘(217)设有与所述调角棱对应的配合棱；所述固定机构用于将所述调角盘(251)可拆固定于所述锁盘(217)上。

9.根据权利要求8所述的设有无级变速器的自行车，其特征在于：所述固定机构包括锁销(161)、立方柱(162)、固定段(163)、弹簧(164)、转动环(165)及开关壳(166)，所述锁销(161)设于所述锁盘(217)的相对两侧；所述立方柱(162)固定设于所述调角盘(251)设有调角棱的一侧；所述立方柱(162)上活动套设有所述锁盘(217)；所述固定段(163)连接所述立方柱(162)背离所述调角盘(251)的一端；所述弹簧(164)的两端分别连接所述锁盘(217)与所述固定段(163)；所述转动环(165)固定套设于所述固定段(163)上；所述开关壳(166)内设一贯通的转动空间，所述锁销(161)、立方柱(162)、固定段(163)、弹簧(164)、转动环(165)均设于所述转动空间内，所述开关壳(166)与所述转动环(165)活动连接；所述开关壳(166)设有一开关槽(1661)，所述开关槽(1661)包括一限位端及一活动端，所述锁销(161)位于所述限位端时所述锁盘(217)可拆固定于预设位置，所述锁销(161)位于所述活动端时，所述锁盘(217)能够沿所述立方柱(162)滑动。

10.根据权利要求5所述的设有无级变速器的自行车，其特征在于：所述第一脚踏(205)包括脚踏壳(252)、脚踏块(253)及限位块(254)，所述脚踏壳(252)沿长度方向内凹呈一滑动槽，所述脚踏壳(252)的一侧设有一连通外部且与滑动槽连通的连通槽，所述驱动条(50)活动穿设滑动槽与连通槽且与所述脚踏块(253)连接；所述脚踏块(253)与所述脚踏壳(252)垂直设置且所述脚踏块(253)的一端滑动设于滑动槽中；所述限位块(254)与所述脚踏块(253)位于所述滑动槽中的一端连接以使所述脚踏块(253)与所述脚踏壳(252)垂直。

11.一种应用于设有无级变速器的自行车的控制系统，其特征在于：包括权利要求1至4之一所述的无级变速器、用于驱动无级变速器变级的驱动件(70)、用于设定速度的速度设定模块、用于采集踏板所受压力的压力传感器、用于采集车座是否有人就座的车座传感器、用于采集后轮运转速度的后轮传感器及用于对数据进行总处理的处理器模块；

所述驱动件(70)与所述处理器模块电性连接；

所述速度设定模块与所述处理器模块双向连接；

所述压力传感器、所述车座传感器及所述后轮传感器均与所述处理器模块电性连接，以使所述处理器模块对对应传感器获得的数据进行分析与处理。

12.一种通过无级变速器驱动的方法，其特征在于，采用了权利要求1至4之一所述的无级变速器并包括以下步骤：

S1机构提供：提供无级变速器；

S2变级：驱动所述第一无级轮(41)及所述从动无级轮(42)在变级槽(11)中沿同一方向运动以保证所述第一无级轮(41)及所述从动无级轮(42)至所述内固定盘(10)的圆心的距离相同；

S3施力：对所述驱动条(50)的另一端施以拉力。