CN2458231Y - 踏板自动无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种属于自行车领域的踏板式速比在一定范围内连续渐进变化的自动无级变速器。主要由踏板、摇臂、自动调节控制装置棘轮、棘齿条组成的组合机构。双脚上下交替踏左右踏板,带动摇臂,以中轴为圆心摇摆,摇臂拉动棘齿条作往复运动,摇臂内装有滑块,由自动调节控制装置,根据拉力的大小自动控制,滑块与中轴的距离调节棘齿条的往复行程,实现无级变速。棘齿条拖动棘轮平稳旋转。具有转动可靠,速比范围大,行程可达1M—9M。

Description

踏板自动无级变速器

本发明涉及一种踏板式方法及自动无级变速器，适用于各种自动行车、三轮车等其它同类型车辆。

目前，使用的自行车、三轮车大多是链条传动，两脚为园周运动。变速车有多个链轮组成有级变速，一般速比为1.5-3.5行程3.2M-7M(中轴旋转一周，车轮前进的距离，也就是左右两脚各上下动作一次，车轮前进的距离。)上述自行车两脚各向下动作一次，有三分之一做无用功。脚抬高400mm，人很容易疲劳，爬坡能为差，既不适应城市的立交桥，也不适应山区的道路。

本发明的目的是提供一种踏板式速比在一定范围内变化是连续的和渐进的自动无级变速，可以保证人在最有利的状态下工作，脚上下运动300mm，行程可达1M-9M。

本发明实用新型的目的是这样实现的：本变速器有左、右二部分，每部分主要有踏板、摇臂滑块、棘齿条、棘齿轮、自动调节控制组成的组合机构。踏板与踏臂连接，带动摇臂以中轴为园心摇摆，摇臂滑槽内装有滑块，由自动调节控制装置控制滑块在摇臂中的位置，滑块与棘齿条的一端用调节轩连接，棘齿条与棘齿轮单向啮合，棘齿轮输出旋转功率。当左、右脚踏踏板上下运动时，带动摇臂往复摆动，同时棘齿条也同步往复运动，棘齿条与棘齿轮脱开作滑动。根据行进所需推力大、小自动调节控制器调节滑块在摇臂滑槽中的位置改变滑块与中轴的距离，以形成构件间新的比例关系。使棘齿条获得不同的往复长度，而实现无级变速。

上述自动调节控制装置：有滑块、滑块轴、调节齿轮、齿条、调节杆弹簧发条、压力弹簧，调节螺母组成的组合机构。摇臂滑槽内装有变速的滑块，滑块中装滑块轴，滑块轴两端固定调节齿轮，并用调节杆连接棘齿条的一端。调节齿轮与摇臂上的齿条啮合，弹簧发条一端固定在滑块轴上并且缠绕，另一端固定在棘齿条上；调节杆上装压力弹簧，一端装有调压螺母，压力弹簧的另一端与棘齿条相接。当车辆起步、加速、爬坡时需较大的推力，车速低，传递给棘齿轮的扭力随之增大，棘齿条拉力增大，压力弹簧压缩，棘齿条与调节杆相对移动，弹簧发条拉长，带动滑块轴、调节齿轮向下旋转，滑块向下移动，滑块与中轴距离变短，作用力增大，棘齿条往复长度减小，速比小行程也小。反之，车辆起步后正常行使，保持车速时，需推力较小，传递给棘齿条的也小，压力弹簧张开，弹簧发条回拉，带动滑块轴调节齿轮向上旋转，同时滑块向上移动，滑块与中轴距离变长，作用力减少，棘齿条往复运动距离加长，速比大，行程增大。调压螺母的使用：根据个人的体能可用调压螺母调节调节杆上的压力弹簧的压力，获得所需的车速范围，合理发挥骑车人的力量。

由于采用了上述方案，双脚分别踏左、右两踏板上、下交替运动，左、右棘齿条在各自摇臂的带动下分别作往复运动，棘齿轮在左、右棘齿条的拖动下平稳旋转，做功输出，车辆前进。根据路面、车速、体能等各种情况，自动调节控制装置自动调节速比，可获得所需的车速，同时，具有传动可靠，变速范围大，调速性能稳定，静止和运动时均可调速，结构简单，寿命长。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1 28寸踏板自动无级变速自行车简图。

图2自动调节控制装置简图。

图中，1．踏板2．踏臂3．摇臂4．中轴5．滑块6．棘齿条7．棘齿轮8．后车轮9．滑块轴10．调节杆11．压力弹簧12．销13．调节齿轮14．摇臂齿条15．调压螺母16．弹簧发条。

在图1中，由双脚分别踏左、右两踏板(1)，分别带动左、右踏臂(2)，踏臂(2)与摇臂(3)固定连接绕中轴(4)旋摆，摇臂，(3)滑槽内装有滑块(5)，根据不同的受力由自动调节控制装置调节滑块(5)与中轴(4)的距离，滑块(5)拉推棘齿条(6)作往复运动，“往”时棘齿条(6)与棘齿轮(7)啮合，“复”时滑动，左、右两棘齿条(6)交替拖动棘齿轮(7)旋转，棘齿轮(7)带动后轮(8)同时旋转，车前进。

在图2中，如摇臂(3)受力向右旋摆，摇臂(3)滑槽中装变速的滑块(5)，滑块(5)中装滑块轴(9)，滑块轴(9)两端固定调节齿轮(13)和弹簧发条(16)的一端并且缠绕，另一端固定在棘齿条(6)上，滑块轴(9)连接调节轩(10)由压力弹簧(11)传递给棘齿条(6)，当自行车起步，爬坡时需较大的推力，车速降低，传递给棘齿条(6)拉力大时，压力弹簧(11)压紧，与棘齿条(6)连接的弹簧发条(16)拉长，弹簧发条(16)带动滑块轴(9)旋转，同时，调节齿轮(13)同方向旋转，调节齿轮(13)与摇臂齿条啮合，在摇臂齿条(14)作用下向下移动，带动滑块(5)同时向下移动，滑块(5)于中轴(4)距离缩短，棘齿条(6)往复运动距离短，速比小。反之，自行车正常行使、保持车速时，棘齿条(6)拉力小，压力弹簧(11)张大，弹簧发条(16)向回旋转，调节齿轮(13)及滑块(5)向上移动，滑块(5)与中轴(4)距离加大，棘齿条(6)往复运动距离加大，速比大，自行车车速高。根据个人的体能不同，旋转调压螺母(15)调整压力弹簧(11)的压力，可获得不同的变速范围，充分发挥体能的车速，达到骑车平稳、轻快、舒适。

生产企业加工能力不同，将本发明改用另一种传递方式，棘齿条(6)改用齿条，棘齿轮(7)改用齿轮，单向离合。

注：参考《现代机械传动手册》机械工业出版社第4章6节。

Claims (3)

1、一种变速器，有左、右两部分，每部分主要由踏板、摇臂、滑块、棘齿条、棘齿轮、自动调节控制装置组成的组合机构，其特征：摇臂滑槽内装有滑块，自动调节控制装置控制滑块与中轴的距离，以形成构件间新的比例关系，滑块与棘齿条的一端用调节杆连接，棘齿条与棘齿轮单向啮合。

2、根据权利要求1所述的自动调节控制装置，其特征是：摇臂滑槽内装变速的滑块，滑块中装滑块轴，滑块轴两端固定调节齿轮，并用调节杆连接棘齿条的一端，调节齿轮与摇臂上的齿条啮合，弹簧发条的一端固定在滑块轴上并且缠绕，另一端固定在棘齿条上，调节杆上装压力弹簧，一端装有调压螺母，压力弹簧的另一端与棘齿条相接。

3、根据权利要求，所述变速器，其特征是：棘齿条，棘齿轮可改用齿条、齿轮、单相离合器。

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