一种多连杆式自行车无级变速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于自行车变速结构领域,具体涉及一种多连杆式无级变速装置,主要包括轮盘、链齿、滑键、导键、螺母、销、推杆、导杆、压缩弹簧、螺栓、垫片、第一引导槽、第二引导槽、导杆安装孔、花键槽；利用弹簧形变量与弹力的线性关系，在阻力连续变化的过程中，弹簧自发地连续形变以产生弹力平衡阻力，同时由于弹簧连续变形，链轮分度圆直径连续变化。由于弹簧力的方向与推杆轴线方向存在一个变化的夹角，推杆轴线与阻力方向也存在一个变化的夹角，所以分度圆直径变化量与阻力变化量之间是非线性的，扩大了无级变速的有效阻力范围。本实用新型专利技术具备自发式无极变速功能。

A multi link stepless speed change device for bicycle

【技术实现步骤摘要】
一种多连杆式自行车无级变速装置
本技术涉及自行车变速装置领域,具体涉及一种多连杆式自行车无级变速装置。
技术介绍
变速自行车具有不同直径的多层主动链轮和多层从动链轮，不同的组合可以获得不同的传动比。但同时也存在一定的问题，首先变速自行车需要骑行者手动换挡，而骑行者选择的档位不一定匹配当前阻力状况，导致骑行者没有获得最佳骑行体验；其次，离散式的多层链轮占用较多的空间，增加车身重量；此外，频繁地在各链轮之间切换，对链条的磨损也更严重，容易发生故障。所以，需要一种新型的变速装置来解决这些问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种自行车无极变速装置,具备自发式无级变速功能。为实现上述目的,本技术采用以下技术方案：一种多连杆式自行车无级变速装置包括轮盘、链齿、滑键、导键、螺母、销、推杆、导杆、压缩弹簧、螺栓、垫片、第一引导槽、第二引导槽、导杆安装孔、花键槽组成，整个装置可以划分为12个相同的工作单元；轮盘中心开有花键槽，与自行车花键中轴配合；轮盘上开有12个相同的第一引导槽，滑键与第一引导槽间隙配合，滑键可以在第一引导槽中滑动，链齿被固定在滑键上，链齿安装在轮盘的a面，链齿与轮盘的a面有间隙，链齿齿形符合国家标准，且链齿的分度圆与轮盘外轮廓同心；轮盘上开有个相同的第二引导槽，导键与第二引导槽间隙配合，导键可以在第二引导槽中滑动，导键通过销与推杆铰接，推杆另一端通过销与滑键铰接，导杆被螺栓穿过导杆安装孔固定在轮盘上，由螺母紧固，导杆与轮盘的b面之间有垫片，垫片穿在螺栓上，导杆的轴线与导键的滑动轨迹重合，导杆与导键为间隙配合，导键可以在导杆上滑动，导杆上套有压缩弹簧，压缩弹簧两端分别压在导键和导杆的大端肩部上，当导键与导杆的大端肩部相对靠近时，压缩弹簧被压缩。本技术所述的一种多连杆式自行车无级变速装置,其工作原理为：当阻力小于初始弹簧预紧力时，压缩弹簧由于被压缩产生弹力，导键被推到第二引导槽的远离圆心端，导键带动推杆，将固定有链齿的滑键推到第一引导槽的远离圆心端，此时作为主动链轮具有最大分度圆直径，传动比最小，骑行最省距离；当阻力大于初始弹簧预紧力时，滑键被沿着第二引导槽推动，并通过推杆推动导键，压缩弹簧被压缩，直至弹簧力与阻力达到新平衡。此时主动链轮分度圆直径减少，传动比增大，骑行更省力。而且由于弹簧力具有可以连续变化的特点，所以主动链轮的直径也是连续变化的，即传动比也是连续变化的，也就是说可以实现无级变速。同时，因为各滑键和导键由推杆铰接，所以当任意一组链齿受力时，其余各组是等同受力的，换言之，任意一点都是受12根弹簧的弹簧力的。这样有两点好处：一，可以选用刚度系数更小的弹簧，有利于缩小机构体积；二，各组链齿是同步变化的，所以传动比的变化更连续。链传动中任意一个链齿每转一周的时候都会存在一段行程是不与链条啮合的，若没有多连杆的链接，则由于弹簧力的作用会恢复最大直径，在重新进入啮合的时候，由于大于当前的直径，容易对系统产生冲击，不利于系统的稳定运行。自行车装备本技术后将具有这样的效果：在阻力变化时，本装置自动调整主动链轮分度圆直径，以匹配当前所需传动比，同时多连杆的使用使传动平稳，提供给骑行者最佳骑行体验。附图说明图1为本技术多连杆式自行车无级变速装置a面轴测示意图；图2为本技术多连杆式自行车无级变速装置b面轴测示意图；图3为本技术多连杆式自行车无级变速装置轮盘结构示意图；图4为本技术多连杆式自行车无级变速装置工作单元结构示意图。图中：1、轮盘；2、链齿；3、滑键；4、导键；5、螺母；6、销；7、推杆；8、导杆；9、压缩弹簧；10、螺栓；11、垫片；12、第一引导槽；13、第二引导槽；14、导杆安装孔；15、花键槽。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步的详细描述。一种多连杆式自行车无级变速装置包括轮盘1、链齿2、滑键3、导键4、螺母5、销6、推杆7、导杆8、压缩弹簧9、螺栓10、垫片11、第一引导槽12、第二引导槽13、导杆安装孔14、花键槽组成15，整个装置可以划分为12个相同的工作单元；轮盘1中心开有花键槽15，与自行车花键中轴配合，传递扭矩；轮盘1上开有12个相同的第一引导槽12，滑键3与第一引导槽12间隙配合，滑键3可以在第一引导槽12中滑动，链齿2被固定在滑键3上，链齿2安装在轮盘1的a面，链齿2与轮盘1的a面有间隙，链齿2齿形符合国家标准，且链齿2的分度圆与轮盘1外轮廓同心；轮盘1上开有12个相同的第二引导槽13，导键4与第二引导槽13间隙配合，导键4可以在第二引导槽13中滑动，导键4通过销6与推杆7铰接，推杆7另一端通过销6与滑键3铰接，导杆8被螺栓10穿过导杆安装孔14固定在轮盘1上，由螺母5紧固，导杆8与轮盘1的b面之间有垫片11，垫片11穿在螺栓10上，用于调节导杆8安装高度；导杆8的轴线与导键4的滑动轨迹重合，导杆8与导键4为间隙配合，导键4可以在导杆8上滑动，导杆8上套有压缩弹簧9，压缩弹簧9两端分别压在导键4和导杆8的大端肩部上，当导键4与导杆8的大端肩部相对靠近时，压缩弹簧9被压缩。当阻力小于初始弹簧预紧力时，压缩弹簧9由于被压缩产生弹力，导键4被推到第二引导槽13的远离圆心端，导键4带动推杆7，将固定有链齿2的滑键3推到第一引导槽12的远离圆心端，此时作为主动链轮具有最大分度圆直径，传动比最小，骑行最省距离；当阻力大于初始弹簧预紧力时，滑键3被沿着第二引导槽13推动，并通过推杆7推动导键4，压缩弹簧9被压缩，直至弹簧力与阻力达到新平衡。此时主动链轮分度圆直径减少，传动比增大，骑行更省力。而且由于弹簧力具有可以连续变化的特点，所以主动链轮的直径也是连续变化的，即传动比也是连续变化的，也就是说可以实现无级变速。同时，因为各滑键3和导键4由推杆7铰接，所以当任意一组链齿2受力时，其余各组是等同受力的，换言之，任意一点都是受12根弹簧的弹簧力的。这样有两点好处：一，可以选用刚度系数更小的弹簧，有利于缩小机构体积；二，各组链齿是同步变化的，所以传动比的变化更连续。链传动中任意一个链齿每转一周的时候都会存在一段行程是不与链条啮合的，若没有多连杆的链接，则由于弹簧力的作用会恢复最大直径，在重新进入啮合的时候，由于大于当前的直径，容易对系统产生冲击，不利于系统的稳定运行。本技术所提供的一种多连杆式自行车无级变速装置,减少变速传动所需的链轮数量,有利于整体的轻量化。装备本装置的自行车更畅顺,操作更简单,使使用者具有良好的骑行体验。此外，本技术的本质是自发式的无级变速链轮传动，所以其应用范围不限于自行车，其他的链轮传动机构也可以装备本技术，实现自发式的无极变速。本技术提供的上述实施例，并非用以限制本技术的专利保护范围，凡未脱离本技术所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多连杆式自行车无级变速装置，其特征在于：多连杆式自行车无级变速装置由轮盘(1)、链齿(2)、滑键(3)、导键(4)、螺母(5)、销(6)、推杆(7)、导杆(8)、压缩弹簧(9)、螺栓(10)、垫片(11)、第一引导槽(12)、第二引导槽(13)、导杆安装孔(14)、花键槽(15)组成，整个装置可以划分为12个相同的工作单元；轮盘(1)中心开有花键槽(15)，与自行车花键中轴配合；轮盘(1)上开有12个相同的第一引导槽(12)，滑键(3)与第一引导槽(12)间隙配合，滑键(3)可以在第一引导槽(12)中滑动，链齿(2)被固定在滑键(3)上，链齿(2)安装在轮盘(1)的a面，链齿(2)与轮盘(1)的a面有间隙，链齿(2)齿形符合国家标准，且链齿(2)的分度圆与轮盘(1)外轮廓同心；轮盘(1)上开有12个相同的第二引导槽(13)，导键(4)与第二引导槽(13)间隙配合，导键(4)可以在第二引导槽(13)中滑动，导键(4)通过销(6)与推杆(7)铰接，推杆(7)另一端通过销(6)与滑键(3)铰接，导杆(8)被螺栓(10)穿过导杆安装孔(14)固定在轮盘(1)上，由螺母(5)紧固，导杆(8)与轮盘(1)的b面之间有垫片(11)，垫片(11)穿在螺栓(10)上，导杆(8)的轴线与导键(4)的滑动轨迹重合，导杆(8)与导键(4)为间隙配合，导键(4)可以在导杆(8)上滑动，导键(4)和导杆(8)上套有压缩弹簧(9)，压缩弹簧(9)两端分别压在导键(4)和导杆(8)的大端肩部上，当导键(4)与导杆(8)的大端肩部相对靠近时，压缩弹簧(9)被压缩。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多连杆式自行车无级变速装置，其特征在于：多连杆式自行车无级变速装置由轮盘(1)、链齿(2)、滑键(3)、导键(4)、螺母(5)、销(6)、推杆(7)、导杆(8)、压缩弹簧(9)、螺栓(10)、垫片(11)、第一引导槽(12)、第二引导槽(13)、导杆安装孔(14)、花键槽(15)组成，整个装置可以划分为12个相同的工作单元；轮盘(1)中心开有花键槽(15)，与自行车花键中轴配合；轮盘(1)上开有12个相同的第一引导槽(12)，滑键(3)与第一引导槽(12)间隙配合，滑键(3)可以在第一引导槽(12)中滑动，链齿(2)被固定在滑键(3)上，链齿(2)安装在轮盘(1)的a面，链齿(2)与轮盘(1)的a面有间隙，链齿(2)齿形符合国家标准，且链齿(2)的分度圆与轮盘(1)外轮廓同心；轮盘(1)上开有12个相同的第二引导槽(13)，导键(4)与第二引导槽(13)间隙配合，导键(4)可以在第二引导槽(13)中滑动，导键(4)通过销(6)与推杆(7)铰接，推杆(7)另一端通过销(6)与滑键(3)铰接，导杆(8)被螺栓(10)穿过导杆安装孔(14)固定在轮盘(1)上，由螺母(5)紧固，导杆(8)与轮盘(1)的b面之间有垫片(11)，垫片(11)穿在螺栓(10)上，导杆(8)的轴线与导键(4)的滑动轨迹重合，导杆(8)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁泉彬，刘昕绮，王超，孙忠谦，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东;37