CN2299964Y - 自动无级变速装置 - Google Patents

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
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Abstract

本实用新型为一种自动无级变速装置,包括中轴、主动圆盘、变速齿轮、齿轮曲柄、单向飞轮和弹簧;主动圆盘固定于中轴上,变速齿轮同轴安装于主动圆盘的一侧,可绕中轴转动,主动圆盘上开有弧形弹簧槽,弹簧位于弹簧槽内,变速齿轮设挡片插入弹簧槽内;齿轮曲柄圆周均布在主动圆盘上,并和变速齿轮啮合,组成卫星式齿轮系,齿轮曲柄可绕其固定点作圆周运动;单向飞轮固定于齿轮曲柄上,所有单向飞轮同向且构成一个圆周。本实用新型根据负荷的变化而自动实现无级变速传动,结构简单,使用方便。

Description

自动无级变速装置
本实用新型属于链式变速传动装置，具体涉及的是一种用于自行车等交通工具的自动无级变速装置。
以自行车为例，现有变速自行车的变速传动主要是靠固定于中轴的一组不同直径的链轮和拔链器来实现的，这种装置不仅结构比较复杂，而且不能实现无级调速，另外须手工拔链来实现变速。
本实用新型的目的在于针对以上所述缺点，提供一种可自动实现无级变速的传动装置。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括中轴、主动圆盘、变速齿轮、齿轮曲柄、单向飞轮和弹簧；  主动圆盘固定于中轴上，变速齿轮同轴安装于主动圆盘的一侧，变速齿轮可绕中轴转动，主动圆盘上开有弧形弹簧槽，弹簧位于弹簧槽内，变速齿轮上设挡片，挡片插入弹簧槽内；齿轮曲柄圆周均布在主动圆盘上，并和变速齿轮互相啮合，组成卫星式齿轮系，齿轮曲柄可绕其固定点作圆周运动；单向飞轮固定于齿轮曲柄的曲柄部，所有单向飞轮同向且构成一个圆周，相当于主动链轮。
本装置就是通过改变单向飞轮形成的圆周直径，改变速比而实现无级变速，具体过程如下：单向飞轮带动链条逆时针转动时，负荷通过链条对单向飞轮有一个反向的作用力，从而对齿轮曲柄产生一扭矩，作用于变速齿轮上，使挡片压缩弹簧，当受恒定负荷转动时，整个变速装置处于平衡状态，变速齿轮和主动圆盘的相对位置不变，单向飞轮所组成的圆周直径不变，整个装置以固定的速比传动；当负荷变大时，链条对单向飞轮的作用力增大，作用在变速齿轮上的扭矩增大从而压缩弹簧，使变速齿轮逆时针转动一角度，带动齿轮曲柄顺时针转动一角度，达到新的平衡，这时单向飞轮组成的圆周的直径变小，使速比变小速度降低，达到省力的效果；当负荷变小时，变速过程与上述过程相反。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型可以根据负荷的变化而自动实现无级变速传动，整个装置结构简单，使用方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。
图2是本实用新型实施例中主动圆盘的结构示意图。
图3是图2的A-A剖面图。
图4是本实用新型实施例中变速齿轮的结构示意图。
图5是图4的B-B剖面图。
图6是本实用新型实施例中齿轮曲柄的结构示意图。
图7是图6的C-C剖面图。
本实施例用于自行车。
如图1所示，本实用新型实施例主要由中轴9、主动圆盘1、变速齿轮2、齿轮曲柄3、单向飞轮4和弹簧6组成；主动圆盘1铆在自行车的右曲柄，一起固定于中轴9上，变速齿轮2同轴安装于主动圆盘1的左侧，变速齿轮2可绕中轴9转动，如图2和图3所示主动圆盘1上开有二条弧形弹簧槽5，每个弹簧槽5内分别有一根弹簧6，如图4和图5所示变速齿轮2上有二块翻起的挡片7，分别插入弹簧槽5内且位于弹簧6的一端；本实施例设置了六个齿轮曲柄3，每个齿轮曲柄3以其齿轮部固定于主动圆盘1上，六个齿轮曲柄3圆周均布在主动圆盘1上，并和变速齿轮2互相啮合，组成卫星式齿轮系，其齿轮曲柄3可绕其固定点作圆周运动；在每个齿轮曲柄3的曲柄部固定有一个单向飞轮4，单向飞轮4只能绕它的中心点逆时针转动，六个单向飞轮4同向且构成一个圆周，相当于自行车的主动链轮，如图6和图7所示齿轮曲柄3的曲柄部设计成高出其齿轮部平面，这样当齿轮曲柄3转动时，其上的单向飞轮4不致因碰到相邻的齿轮曲柄3而无法转动。
当自行车运行时，单向飞轮4带动链条8逆时针转动，而阻力通过链条8始终对四个单向飞轮4有一反向的作用力，对齿轮曲柄3产生一扭矩，作用于变速齿轮2上，使挡片7有压缩弹簧6的趋势，当自行车以恒速受恒定负荷前进时，整个变速装置处于平衡状态，变速齿轮2和主动圆盘1的相对位置不变，单向飞轮4所组成的圆周直径不变，自行车以固定的速比前进；当自行车爬坡时，阻力增大，链条8对四个单向飞轮4的作用力增大，作用在变速齿轮2上的扭矩增大从而压缩弹簧6，使变速齿轮2逆时针转动一角度，带动其余的两个齿轮曲柄3及单向飞轮4同步顺时针转动一角度，达到新的平衡，这时单向飞轮4组成的圆周的直径变小，速比变小车速降低，达到上坡时省力的效果；当自行车下坡时或在平路时，链条8对单向飞轮4的作用力减小，作用于变速齿轮2的扭矩减小，弹簧6伸张，变速齿轮2顺时针转动一角度，齿轮曲柄3逆时针转动一角度，达到新的平衡，使单向飞轮4组成的圆周直径增大，自行车的速比增大，实现增大车速的目的。
本实施例需与现有变速自行车的紧链器配合一起使用，当速比变化时，因单向飞轮4的单向运动功能，紧链器可以使链条保持一定的张力。
为了使本实施例能按需要以固定速比行驶，如图1、图2、图3和图4所示，本实施例在主动圆盘1上设有若干个按圆周分布的定速小孔10(在此为11个)，在变速齿轮2上设一个定速小孔11，定速小孔11与定速小孔10对应在同一圆周上，当需要以某一固定速比行驶时，把定速小孔11与某个定速小孔10对准，然后插入销钉固定，使主动圆盘1和变速齿轮2的相对位置固定，从而实现定速比行驶。这样本实施例不仅可以实现自动无级变速，还可以选择以11种不同的固定速比行驶。
实用新型中齿轮曲柄3及单向飞轮4的个数一般设置成4-7个。

Claims (3)

1.一种自动无级变速装置，包括中轴(9)，其特征在于：还包括主动圆盘(1)、变速齿轮(2)、齿轮曲柄(3)、单向飞轮(4)和弹簧(6)；主动圆盘(1)固定于中轴(9)上，变速齿轮(2)同轴安装于主动圆盘(1)的一侧，变速齿轮(2)可绕中轴(9)转动，主动圆盘(1)上开有弧形弹簧槽(5)，弹簧(6)位于弹簧槽(5)内，变速齿轮(2)上设挡片(7)，挡片(7)插入弹簧槽(5)内；齿轮曲柄(3)圆周均布在主动圆盘(1)上，并和变速齿轮(2)互相啮合，组成卫星式齿轮系，齿轮曲柄(3)可绕其固定点作圆周运动；单向飞轮(4)固定于齿轮曲柄(3)的曲柄部，所有单向飞轮(4)同向且构成一个圆周。
2.根据权利要求1所述的自动无级变速装置，其特征在于：所述齿轮曲柄(3)的个数为4-7个。
3.根据权利要求1或2所述的自动无级变速装置，其特征在于：在所述主动圆盘(1)上有若干按圆周分布的定速小孔(10)，在变速齿轮(2)上有一个定速小孔(11)，定速小孔(11)与定速小孔(10)对应在同一圆周上，当定速小孔(11)与某个定速小孔(10)对准时，可以插入销钉来定位。
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