专利名称：异形省力增速链盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种用于自行车等上的链盘，特别涉及的是一种异形省力增速链盘。
我国是世界上拥有自行车最多的国家，目前我国市场上就自行车链盘而言，主要采用的是正圆形链盘。用于自行车上骑行时既不省力又不能增速。
鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种可以与自行车等配套的、骑行时既省力又增速的用途广的异形省力增速链盘。本实用新型的另一个目的是为了提供一种既能省力增速又有自动调速、变档的链盘。
本实用新型链盘的节圆线由两段主曲线组成，每段主曲线中分别有省力曲线、与省力曲线连接的增速曲线，省力曲线中有初始省力曲线、与初始省力曲线相接的最佳省力曲线，初始省力曲线离链盘中心的最短距离r1≥最佳省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r2，增速曲线离链盘中心轴线的最短距离r3≥初始省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r4，在本实用新型中还有保证链盘长轴和短轴的交换及定位的延时器，有交换链盘、曲柄间夹角的变化的角度变化限制器，省力曲线中还有两端分别与最佳省力曲线和增速曲线相切的直线段(参见
图1－图6)，采用直线段可使链盘转动由最佳省力状态瞬间增速，增速大，骑一圈可二次增速二次省力，运动延时器可使曲柄在一定的范围内摆动(如图2中的A～B夹角范围)，使链盘长轴、短轴交换使用在平路、坡路上，角度变化限制器保证了角度的限位。
上述的链盘的长轴长度L1与短轴长度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1(参见图2)。
上述的链盘的短轴中心线相对于脚踏曲柄中心线的夹角α按顺时针方向转为0～60°(参见图2)，是链盘与曲柄铆合时的最佳夹角。
上述的链盘的短轴中心线相对于脚踏曲柄中心线的夹角α按顺时针方向转为30°时最佳。
上述的运动延时器中有油缸、活塞杆、与曲柄成一体的铰座，活塞杆伸入油缸的一端上有活塞，油缸内有压缩弹簧，联接件依次穿在活塞杆伸出油缸的另一端及铰座、链盘而将活塞杆另一端和铰座铰接在链盘上(参见图2、图3)。
上述的角度变化限制器中有装于曲柄转轴上且和链盘成一体的链盘扣套，装于曲柄转轴上且与曲柄成一体的曲柄扣套，在链盘扣套上有90°凸凹等分件，曲柄扣套上有与链盘扣套上的90°凸凹等分件配装的30°凸块对称件，扭转弹簧的两端分别连接在链盘和曲柄扣套上(参见图4－图6)。
本实用新型一改传统的正圆形结构，又非椭圆形结构，而采用了不规则曲线或不规则异形曲线与直线围绕链盘轴线起伏所形成的外形似“马铃薯”的链盘(即链盘节圆线有径向变化)。链盘旋转一周，有两次省力和两次增速之功能，在链盘旋转状态中形成省力增速再省力再增速的良性循环。链盘旋转一周，有可省75％的省力区域，载重或上坡运行时省力作用尤为明显，省力最大时，可减少脚驱动压力的25～35％。运动延时器及链盘曲柄角度变化限制器以及曲柄组合为旋转变速器，它们在运动中，使“异形链盘”发挥了长轴及短轴曲线段的各自优势，突出各自省力、增速性能的优势，在旋转过程中，互为补充交替，变为良性循环的自动变速器。根据路况自动选择增速主曲线或省力主曲线为平路或坡度发挥自动变速、变档性能。本实用新型结构简单，工艺性能良好，易于批量生产，用途广，可用于自行车、三轮车、赛车及链传动装置中。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例
图1为本实用新型结构示意图。
图2为曲柄安装位置图。
图3为运动延时器、角度变化限位器的安装位置图。
图4为角度变化限位器的结构示意图。
图5为图4的A－A剖视图。
图6为图4的B－B剖视图。
参见
图1，两段形状完全相同的主曲线1、2形成了链盘节圆线3，使链盘外形成了既非正圆形又非椭圆形的类似“马铃薯”形的链盘。主曲线1、2中分别有省力曲线4、增速曲线5。省力曲线4和增速曲线5上的每一点与链盘中心轴线的距离是不断变化的。省力曲线4中有初始省力曲线6、与初始省力曲线6连接的最佳省力曲线7、两端分别与最佳省力曲线7和增速曲线5相切的直线段8。初始省力曲线离链盘中心轴线的最短距离r1≥最佳省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r2，增速曲线离链盘中心轴线的最短距离r3≥初始省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r4。当链盘转动最佳省力曲线离链盘中心轴线距离最短时，此时产生的圆周力为最大，紧接着是增速曲线，此时该曲线远离链盘中心轴线，圆周力以及圆周速度相应有所变化，使自行车或三轮车等在行驶中轻松自如。
周缘上开有标准节距12.7mm链齿9，齿形按GB1244－76要求制造。链盘上齿数多少要根据地形用途而定。如经常行驶丘陵地带又荷重爬坡，可选用34齿或38齿；妇女、儿童或体弱者可选用42齿或46齿；青年健康者以及运动员，经常出入小丘陵或平原可采用48齿或54齿。
参见图2，链盘的长轴长度L1和短轴长度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1。安装曲柄10在链盘上时，应保证链盘短轴中心线相对于曲柄中心线的夹角α在顺时针方向0～60°内变化，本实施例中α＝30°。
参见图2、图3，在链盘中设置了运动延时器11和角度变化限制器12。
参见图2，运动延时器11中的固定后封盖13固装在油缸14的尾部。活塞杆15伸入油缸的一端上有活塞16，压缩弹簧17置于固定后封盖13和活塞16间。活塞杆15的另一端上螺纹连接有铰耳18，铰座19与曲柄10成一整体，联接件20依次穿过铰耳、铰座和链盘而将铰耳、铰座铰接在链盘上，压缩弹簧将与活塞杆连接的曲柄推向如图2所示的A点，当脚踏曲柄力矩超过延时器内的弹簧油缸负荷时，弹簧油缸被压缩，曲柄自A点渐向B点，如此往复交替，达到曲柄在A～B夹角范围内摆动，使链盘长轴、短轴交换使用在平路、坡路上。
参见图4－图6，角度变化限制器12中的链盘扣套21、曲柄扣套22分别与链盘和曲柄轴孔铆接而成一体，链盘扣套21上有90°凸凹等分件23，曲柄扣套22上有与90°凸凹等分件24对凹重合配合安装的30°凸块对称件24。当曲柄扭转时，链盘、曲柄之夹角就限制在0～60°范围内，不会超越。扭转弹簧25安装在链盘扣套22和曲柄扣套23所形成的腔体26内且两端分别与链盘和曲柄扣套连接，使曲柄保持在如图4所示的A点上。外壳27通过螺钉28连接在链盘上起防尘保护作用。
参见图2，曲柄10位于链盘长轴反时针方向旋转30°(B点)，此位置属于省力曲线最佳位置。自行车起动或爬坡时链盘能发挥最大力矩(最大圆周力)。当自行车行驶于平路时，曲柄渐渐地离开B位置，停在A位置处，这时，链盘长轴的增速曲线发挥增速效果。当脚踏曲柄旋转时，车速变得快起来。“异形自动增速省力链盘”其最大特点是它能自动变换力矩，根据路况自动换档，不用人手操作，平路时曲柄处于A点，坡度大时曲柄位于A～B角度内变化，曲柄变位时，其速度渐进变化，也就是说，曲柄力矩大时，它向“B”点渐进位移。曲柄力矩小时，它渐渐回复到A点。总而言之，自行车行驶在路面坡度的不同，曲柄上的力矩在变化，链盘也就自动优选在省力或增速曲线上工作，达到全部自动变速之目的。
异形链盘在旋转运行中，它将决定路况，在平路上行驶，骑车人脚踏负荷未超过给定的力矩，运动延时器不会动作，因此增速曲线段在运动中起增速传动作用；当脚踏负荷超过给定力矩时，延时器开始动作，这时正行驶于坡度路况，一旦曲柄上的负荷小于给定力矩时，运动延时器渐渐慢慢卸荷，使曲柄恢复到A端角度。同时角度变化限制器起到保证角度的限位，A到B之角度为0～60°左右(参见图3)。再当曲柄往B端旋转时，因路况坡度大小不同，曲柄由A端到B端，某些时候可能是浮动在AB之间，当曲柄力负荷超过力矩时，曲柄会暂时靠向B端。这个角度之限位由角度变化限位器来完成。由于路况的变化，曲柄上的力矩也随之变化，使延时器动作，异形链盘随之转动变化角度，加之角度变化限制器起到的链盘与曲柄角度限位作用，在上述旋转运动中，使异形链盘发挥了长轴及短轴的各自优势，互为补充交替，突出各自的性能优势，完成运动中的良性循环。
权利要求1.异形省力增速链盘，其特征在于所述的链盘的节圆线由两段主曲线组成，每段主曲线中分别有省力曲线、与省力曲线连接的增速曲线，所述的省力曲线中有初始省力曲线，与初始省力曲线相接的最佳省力曲线，初始省力曲线离链盘中心轴线的最短距离r1≥最佳省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r2，增力曲线离链盘中心轴线的最短距离r3≥初始省力曲线离链盘中心轴线的最大距离r4，所述的省力链盘中还有保证链盘长轴和短轴的交换及定位的运动延时器，有交换链盘、曲柄间夹角的变化的角度化限制器，省力曲线中还有两端分别与最佳省力曲线和增速曲线相切的直线段。
2.如权利要求1所述的异形省力增速链盘，其特征在于所述的链盘的长轴长度L1与短轴长度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1。
3.如权利要求1所述的异形省力增速链盘，其特征在于所述的链盘短轴中心线相对于脚踏曲柄中心线的夹角α按顺时针方向转为0～60°。
4.如权利要求3所述的异形省力增速链盘，其特征在于所述的夹角α＝30°。
5.如权利要求1所述的异形省力增速链盘，其特征在于所述的运动延时器中有油缸、活塞杆、与曲柄成一体的铰座，活塞杆伸入油缸的一端上有活塞，油缸内有弹簧，联接件依次穿在活塞杆伸出油缸的另一端和铰座、链盘将活塞杆另一端和铰座铰接在链盘上。
6.如权利要求1所述的异形省力增速链盘，其特征在于所述的角度变化限制器中有装于曲柄转轴上且和链盘成一体的链盘扣套，装于曲柄转轴上且与曲柄成一体的曲柄扣套，在链盘扣套上有90°凸凹等分件，曲柄扣套上有与链盘扣套上的90°凸凹等分件配装的30°凸块对称件，扭转弹簧的两端分别连接在链盘和曲柄扣套上。
专利摘要本实用新型提供了一种异形省力增速链盘，其特征是链盘的节圆线是由两段主曲线组成。每段主曲线中有省力曲线、与省力曲线连接的增速曲线。由不规则曲线圈绕链盘轴线起伏变化形成了外形似“马铃薯”的结构。在本实用新型中还采用了运动延时器及链盘、曲柄角度变化限制器，和曲柄组合成了旋转变速器，发挥了长轴及短轴曲线段的各自优势，突出各自省力、增速的优点，根据路况自动选择增速主曲线或省力主曲线发挥自动变速变挡性能。用途广。
文档编号B62M9/08GK2211515SQ9422720
公开日1995年11月1日 申请日期1994年2月22日 优先权日1994年2月22日
发明者沈乃昌 申请人:沈乃昌