CN2797190Y - 人力骑行车辆用的自动调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有根据负载大小自动调节速度和变换齿轮形状功能的人力骑行车辆用的自动调速装置。该装置由变齿链轮、小链轮、链条以及链条涨紧轮组件组成；所述变齿链轮包括主盘、导向盘、小齿轮组、曲柄、盖板、驱动轴、扭簧；所述小齿轮组由两种小齿轮部件组成，其中一种不随驱动力变化而发生径向移动，另一种随驱动力变化而发生径向移动。本实用新型提供的自动变速功能和变齿轮形状可变换的功能，使人力骑行车辆具有明显轻松省力效果。本实用新型特别适合于载重型、轻便型、赛车型、旅游运动型自行车以及人力三轮车使用。

Description

人力骑行车辆用的自动调速装置

所属技术领域

本实用新型涉及人力骑行车辆用的调速装置，特别是涉及一种自动调速装置。

背景技术

人力骑行车辆用的调速装置一般用于自行车。现有自行车的调速装置有三种类型。第一种是所谓内变速结构的调速装置，其结构特点是在后车轮轴壳中安装几组可以变换的组合齿轮，通过变换齿轮组合实现调速，一般可有3至7档调速。内变速结构的调速装置存在制造精度要求高、速比范围小和级数少的点。第二种类型是市面上最常见的所谓外变速调速装置，其结构特点是在后车轮和驱动轮中轴上安装数片不同齿数的齿片，通过拨链器拨动链条调换与其配合的链轮从而实现调速目的。将多级链轮、齿片组合虽然可以达到速比范围广级数多的效果，但变速级数越多零件越多，加工精度要求越高，制造成本越高，且在实际使用中过多的变速级数也无明显使用价值。第三种类型是本发明人申请并获得授权的专利号为94227836.4的“自行车变齿轮调速装置”。该装置包括装在驱动轴上并与踏脚曲柄相连接的变齿链轮、装在后轴的小链轮、连接变齿链轮和小链轮的链条以及涨紧轮和装在车架管上的调速杆；所述的变齿链轮由驱动轴上的主盘、与主盘同圓心且可相对于主盘转动的变齿导向盘和数只位于主盘侧的小齿轮组成；主盘上径向设有数条呈直线状的主盘导轨，变齿导向盘上设有数条呈渐开线状的变齿导向盘导轨，小齿轮的轴位于主盘导轨和变齿导向盘导轨内；主盘和变齿导向盘之间设有锁紧装置。松开锁紧装置后，拨动变齿导向盘，小齿轮可沿变齿导向盘的渐开线状导轨和主盘的直线状导轨移动，由于数个小齿轮上挂有链条，故数个小齿轮所形成的变齿链轮半径发生改变，从而达到变速的目的。第三种类型调速装置的结构特点与本实用新型最接近。

上述三类调速装置都通过操纵调速控制器才能实现调速。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种能根据脚踏负载大小自动调整由小齿轮组形成的变齿链轮的半径从而达到自动变速和骑行轻松省力效果的调速装置；本实用新型的另一目的是提供一种由小齿轮组形成的变齿链轮的形状可以变换的调速装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种人力骑行车辆用的自动调速装置，由安装在驱动轴10上并与曲柄8相连接的变齿链轮、安装于后轮轴上的小练轮15、连接变齿链轮和小练轮15的链条16以及链条涨紧轮组件17组成；所述变齿链轮包括安装在驱动轴10上的主盘1、与主盘1同圆心且可相对转动的导向盘2、位于主盘1侧向的具有棘轮单向转动功能的小齿轮组、曲柄8、盖板9、驱动轴10，其特征在于：还包括扭簧5，扭簧5的一端与曲柄8相连接，扭簧5的另一端与主盘1或导向盘2两者中的和曲柄8非固定连接者相连接，主盘1和导向盘2两者之中仅可而且必须有一件与曲柄8固定连接；所述小齿轮组由小齿轮部件3和小齿轮部件4组成，小齿轮部件3的齿轮轴I穿过主盘1上的导轨11和导向盘2上的导轨12，齿轮轴I可沿导轨11和12移动，小齿轮部件4中使用的齿轮轴II穿过主盘1上的导轨11但不插入导向盘2上的导轨12内，齿轮轴II与主盘1固定连接；小齿轮组中小齿轮部件4的数量最少可以为零。

为了加宽扭簧5的初始预紧力的调节范围，曲柄8的位于与扭簧5的连接端设有多个安装扭簧5的孔或槽，与曲柄8非固定连接的导向盘2或主盘1上与扭簧5的连接端也设有若干个安装扭簧5的孔或槽。

本实用新型实现自动调速的工作原理是：当骑行负载变化时链条传递给小齿轮组、主盘1和导向盘2的力必然相应变化，于是主盘1和导向盘2发生相对转动，变齿链轮半径随之改变，当相对转动达到一定角度时，扭簧5产生的扭力与迫使主盘1和导向盘2发生相对转动的负载力达到相对平衡，此时主盘1和导向盘2停止相对转动，变齿链轮的半径重新确定，从而实现了自动调速和骑行轻松省力的目的。

变齿链轮形状可变换的结构原理是：由于小齿轮部件4的齿轮轴II不插入导向盘2的导向槽12内且与主盘1固定连接，主盘1和导向盘2两者相对转动时并不带动小齿轮部件4与主盘1之间发生相对移动，而仅带动小齿轮部件3与主盘1之间发生相对移动，主盘1和导向盘2两者相对转动一定角度后，小齿轮部件3、4分别位于不同半径位置，因此由小齿轮部件构成的变齿链轮的形状随小齿轮部件3所处位置变化而变化；若小齿轮部件4的数量设置为零，则变齿链轮形状呈圆形。

当小齿轮部件4的设置使变齿轮的形状近似椭圆，且椭圆长轴设置与曲柄成90°左右夹角时，可形成所谓符合人体工程的驱动齿盘，具有增速功能；当椭圆长轴设置与曲柄平行时，具有省力功能。

本实用新型提供的自动变速功能和变齿轮形状可变换的功能，使人力骑行车辆具有明显轻松省力的效果。本实用新型特别适合于载重型、轻便型、赛车型、旅游运动型自行车以及人力三轮车使用。

附图说明

图1为本实用新型安装于自行车上时的结构示意图；

图2为本实用新型的变齿链轮的结构主视图；

图3为图2的A-A方向剖视图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型包括装在驱动轴10上并与踏脚曲柄8相连接的变齿链轮、装在后轴上的小链轮15、连接变齿链轮和小链轮15的链条16以及链条涨紧轮组件17；如图2、3所示，所述变齿链轮由安装在驱动轴上的主盘1、与主盘1同圆心且可相对转动的导向盘2、四个小齿轮部件3、两个小齿轮部件4、链条挡板6、挡板7、曲柄8、盖板9、驱动轴10和扭簧5组成；扭簧5的一端与曲柄相连接，另一端与主盘1相连接，导向盘2与曲柄8固定连接；主盘1上径向设有六条呈直线状的主盘导轨11，导向盘2上设有六条呈渐开线状的变齿导向盘导轨12，小齿轮部件3的轴I位于主盘导轨11和变齿导向盘导轨12内，即小齿轮部件3的齿轮轴I穿过主盘导轨11和变齿导向盘导轨12，使小齿轮部件3可在所述的两个导轨上滑动；小齿轮部件4的齿轮轴II比小齿轮部件3的齿轮轴I短，齿轮轴II穿过主盘1上的导轨11但不插入导向盘2的导轨12内，齿轮轴II与主盘1固定连接并位于变齿链轮最大半径处，主盘1和导向盘2两者相对转动不带动小齿轮轴II与主盘1之间发生相对移动。为了加宽扭簧5的初始预紧力的调节范围，曲柄8与扭簧5连接端设有多个直径略大于扭簧5钢丝直径的安装扭簧5的孔13，主盘1上与扭簧5连接端设有若干个安装扭簧5的槽14。本实施例中使用的小齿轮组中因为包含两个小齿轮部件4，这两个小齿轮部件4不能径向移动，所以变齿链轮工作时的形状近似椭圆，椭圆长轴与曲柄大体平行。

当车辆被骑行时，负载变化通过链条传递给小齿轮组、主盘1和导向盘2，于是主盘1和导向盘2发生相对转动，变齿链轮半径随之改变，当相对转动达到一定角度时，扭簧5产生的扭力与迫使主盘1和导向盘2发生相对转动的负载力达到相对平衡，此时主盘1和导向盘2停止相对转动，变齿链轮的半径重新确定，从而实现了自动调速和骑行轻松省力的目的。

实施例2

本实施例中小齿轮组全部由六个小齿轮部件3组成，其它结构与实施例1完全一致，变齿链轮的工作形状近似圆形。

Claims (3)

1.一种人力骑行车辆用的自动调速装置，由安装在驱动轴(10)上并与曲柄(8)相连接的变齿链轮、安装于后轮轴上的小练轮(15)、连接变齿链轮和小练轮(15)的链条(16)以及链条涨紧轮组件(17)组成；所述变齿链轮包括安装在驱动轴(10)上的主盘(1)、与主盘(1)同圆心且可相对转动的导向盘(2)、位于主盘(1)侧向的具有棘轮单向转动功能的小齿轮组、曲柄(8)、盖板(9)、驱动轴(10)，其特征在于：还包括扭簧(5)，扭簧(5)的一端与曲柄(8)相连接，扭簧(5)的另一端与主盘(1)或导向盘(2)两者中的和曲柄(8)非固定连接者相连接，主盘(1)和导向盘(2)两者之中仅可而且必须有一件与曲柄(8)固定连接；所述小齿轮组由小齿轮部件(3)和小齿轮部件(4)组成，小齿轮部件(3)的齿轮轴I穿过主盘(1)上的导轨(11)和导向盘(2)上的导轨(12)，齿轮轴I可沿导轨(11)和(12)移动，小齿轮部件(4)中使用的齿轮轴II穿过主盘(1)上的导轨(11)但不插入导向盘(2)上的导轨(12)内，齿轮轴II与主盘(1)固定连接；小齿轮组中小齿轮部件(4)的数量最少可以为零。

2.根据权利要求1所述的人力骑行车辆用的自动调速装置，其特征在于：所述的曲柄(8)的位于与扭簧(5)的连接端设有多个安装扭簧(5)的孔(13)。

3.根据权利要求1所述的人力骑行车辆用的自动调速装置，其特征在于：所述的与曲柄(8)非固定连接的导向盘(2)或主盘(1)上与扭簧(5)的连接端设有多个安装扭簧(5)的槽(14)。