专利名称：变速传动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速传动系统，特别是涉及一种改进的变速传动系统，它特别适用于自行车，但亦可用于许多其他埸合。
链条链轮式变速传动系统已应用于自行车多年。这种系统的缺点为众所周知并在授于本发明人的美国专利4，030，373号中有描述。该专利公开了一种自行车变速传动系统，它包括多个可移动槽块，每个槽块具有一个可松开的带齿的保持装置，该装置通常将槽块保持在带齿轨条中一个固定的径向位置。它的结构主要是一个直径可变的皮带轮或槽轮，其直径可由自行车骑手有选择地调整。一个柔性皮带围绕并啮合于各相邻的槽块上，将旋转运动传递给传动机构。只有当槽块同传动皮带脱离接触时才调整各槽块在其带齿轨条中的相对位置。
美国专利4，030，373中槽块调整后将其锁定的机构含有制造精度要求高的相当小而受力大的零件。调整机构可能对轴向位置和封套敏感，其锁定可靠性也可能随着磨损而多少降低。
在也是授于本发明人的美国专利4，503，676中，公开了一种变速传动机构，它也应用了主动和被动的槽轮，其中每一个都设有一套可调整的槽块。在该机构中，每个槽块都是整体的，由皮带加载和锁紧的元件，它们同锯齿形的阶梯轨条啮合。其不对称的几何形状使得皮带作用在每个槽块上的力产生一个偏扭矩，它迫使槽块的牙沿轨条的一侧同相对的锯齿形阶梯轨条啮合。当各槽块脱离了皮带的作用力，它可以同一个变速机构啮合，从而使其齿脱离同阶梯轨条的啮合。然后槽块可以沿径向向外或向内移动。为了将槽块的齿从啮合状态脱离开，设有装置使槽块的齿作适度转动从而相对于轨条阶梯成向上或向下的棘齿形。这种设计不大适合用于直径较小的槽轮，以及承受大体为变化拉力的弹性皮带。而且，这种设计只适用于单向传动。
在也是授于本发明人的美国专利4，816，008号中，公开了又一种由一个传动皮带将多个槽块连接起来的传动装置。这种传动装置应用了一种槽块锁紧机构，它在传动机构每个圆盘上轨条的全长上起作用。这个锁紧机构受一个关联槽块的径向位置而动作的行程固定的彷形装置所控制。更具体地说，该锁紧机构在一个彷形装置的作用下从单个的槽块上松开和脱离相互作用，该彷形装置仅在槽块与传动皮带脱离接触时起作用。在该情况下，槽块为自由浮动，可藉一个变速机构向内或向外移动。在这种传动机构中，可靠和始终如一的锁紧是依靠轻弹簧和自由配合的协同零件的作用来实现。这种机构要求较高的精度，而且锁定可靠性能随磨损而降低。
在又一个授于本发明人的美国专利4，832，660号中公开了一种值得注意的现有技术结构，它涉及一种安装相对于轨条的支承表面的装置。在一个实施例中，该发明包括一个可旋转地安装的传动机构，它设有多个径向的轨条。该传动机构最好包括一双带有共线的径向齿轨条的平行的传动圆盘。在每套共线轨道之间装有一个可移动的槽块。每个槽块包括两双接合块和两双弹簧，每个轨条一双，以及一个多元件彷形支承装置。在接合块上的带齿装置设有将每个槽块在带齿条上锁紧定位的装置。另一个广泛相似的结构公开于授于兰德(Lander)的美国专利4，820，244号。在上述两项专利中，接合块和多元件彷支承装置是用弹簧连接的。
在以上各项公开文件中，当传动机构转过一个予定的转角时每个槽块的支承表面与一个无端环带接合，但在转过了之后就脱离接合。多元件彷形锁紧装置和每个槽块一起在皮带的压力下将槽块的接合块紧压于轨条的齿上。设有弹簧装置弹性地将接合块压合于轨条的齿上，从而使槽块在脱离与驱动皮带的接合时能松弛地定位。在以上各种结构中，在某些应用埸合下可接受的压紧力可能在另一些应用埸合不足以防止在常用速度下破坏性的径向飞脱。
本发明的特点涉及对零件及其几何形状的新安排，以防止槽块在高速旋转时的“飞脱”。本发明并涉及一种变速传动系统，它根据位置远离的控制器的输入来调整一个无端传动皮带的路线。多个在圆周上分隔开的槽块分别安装在多个径向延伸的其内有相对的齿形结构的轨条上。每个槽块包括带有多个彷形表面的彷形支承装置和位于彷形支承装置和齿形结构之间的接合块。接合块可滑动地相互接合并受弹簧压迫地与齿形结构接合，从而保持槽块不致作径向运动，如在前述专利中所述。
每个槽块有一个支承表面，当传动机构转过一个予定的转角时该支承面同传动皮带接合，而当过了该予定的转角时该支承面就脱离传动皮带。当一个槽块在传动机构的变速凸轮作用下作径向运动时，彷形支承装置上的彷形表面与接合块上的从动表面接合并沿其上滑动，直到接合块从齿形结构上脱离并根据需要移过一个或多个齿。在新的径向位置，接合块在弹簧压力作用下重新与齿形结构啮合，恢复保持槽块不作径向运动。为了增加强度和抓握能力，传动皮带可以包括一个聚氨酯摩擦元件，它同一个阿里米纳纤维加强元件做成一体，这种阿里米纳纤维可以是美国达拉华卅威明顿的杜邦公司(E.I.dupont de Nemours and Company of Wilmington，Delaware，U.S.A.)所生产和销售的KEVLARR牌的纤维材料或相等的材料。应当注意的是，在本发明的设计中，接合块和彷形支承装置之间设有弹簧连接。径向保持力是在相对的接合块之间传送。彷形支承装置能够自由浮动，或在皮带压力下作径向向内运动，或在大的离心力作用下作径向向外运动。
因此，本发明的一个目的是提供一种设计简单的改进的变速传动系统。
本发明的另一个目的是提供一种改进的变速传动系统，它能够在保证可靠的锁定性能的同时显出良好的耐磨性。
本发明的又一个目的是提供一种改进的变速传动系统，它对皮带的弹性不敏感。
本发明的再一个目的是提供一种改进的变速传动系统，它适于双向运转并允许较松的制造公差。
本发明还有一个目的就是提供一种改进的变速传动系统，它基本上不受冲击离心力或传动皮带进入或脱离与槽块接合的运动的影响。
本发明再有一个目的就是提供一种改进的变速传动系统，其中皮带能用于有效工作的强度百分率，在考虑了减少打滑所需的拉力以后，十分突出的为接近100%，因此是通常皮带传动系统的两到三倍。
本发明的其他特点，优点和利益在下面结合附图的描述中将会变得更清楚。应当理解，上面的一般描述和下面的详细描述是举例性的和解释性的，不应成为本发明的限制。下面的附图结合并组成本发明，表示了本发明的一个实施例，同说明书一起，用于一般性地解释本发明的原理。在全部申请文件中，相同的标号表示相同的零件。
附图的简要说明;
图1 为装有本发明的变速传动机构的一台自行车的右视图;
图2 为本发明变速传动机构后轮部分的右视详图，图中一部分剖开以表示槽块的内部结构;
图3 为图2所示的一个槽块的分解透视图;
图4 为多元件凸轮/支承装置在传动皮带稍为移开时的侧视图;
图4A和4B 为图4中某些零件的剖视详图，分别表示传动皮带适度地与凸轮支承装置的槽盖接合和传动皮带最大程度地与凸轮支承装置的槽盖接合的情况;
图4C 为一种改型的传动皮带与凸轮支承装置的槽盖接合时的剖视详图;
图4D和4E 为分别表示皮带和皮带轮的包角为180°和270°的情况的示意图;
图5 为表示用一个工具将一个槽块安装上它的传动机构的分解透视图;
图6 为沿图5中6-6线提取的剖视图;
图7 为一个槽块当其与传动皮带接合时的侧视图;而图8 为一个槽块当其被转换机构的转换凸轮接合时的侧视图。
应当注意，上述各图都没有按比例绘制，其中的槽块和轨条故意画得大些，以便更清楚地描述本发明。
授于本发明人的美国专利4，030，373号，4，530，676号，4，816，008号和4，832，660号以及授于兰德的美国专利4，820，244号所描述的变速传动系统既可用于自行车也可用于其他装置。这些专利文件公开的内容在这里结合描述作为参考。
虽然这里公开的本发明是按照用于自行车传动系统来描述的，但是应当理解，它也可以用于其他埸合。总的来说，它的应用是为了重新确定一个支承面相对于轨条的位置。
现在参看图1，图中表示了一台一般形式的自行车10及其包括的可调变速传动机构12。传动系统12在脚踏曲拐14和后轮16之间提供了传动连接。一个手动变速转换控制器18包括一个可由自行车骑手很方便地操纵的指动铰链元件。变速控制器18使骑手可以通过线缆装置20控制传动机构12。变速控制器18的一种形式已详细公开于美国专利4，832，660中，这里将不再进一步描述。不消说变速控制器18的动作总是具有使传动机构12处于利用脚踏曲拐14施加的力进行逐级变速的良好状态的效能。只要变速制器18保持离开中点，脚踏曲拐14连续动作将使传动系统在设计的范围内连续地逐级变速。
同时参看图1和图2，传动系统12包括相似的前后驱动机构，该二者都具有直径可调的槽轮。前驱动机构包括一个在罩22内可调槽轮装置(未示出)，它与脚踏曲拐14同轴并由其操作。传动系统12还包括一个后驱动机构30(同时参看图2)，它包括一个直径可变的皮带轮或槽轮，槽轮具有许多径向可调的槽块32°一个无端环带34与各槽块32主动或被动地摩擦接触。当一个选定的速比在起作用，自行车10前后槽轮上的槽块锁紧在一固定的半径上，从而造成所要求的速比。
参看图2和图3，驱动机构30还包括两个同轴的间隔开的圆盘36和38，它们形成一个连接于一个离合器并支承于滚子轴承(未示出)上的一体化可转动元件。每个圆盘36和38均设有许多伸展的带齿槽42，它们分别在圆盘36和38上相应径向地和共线地对准。
每个齿槽42在其相对表面上分别做出齿44和46。齿44和46做成平顶以减少磨损和撞击，如果是尖顶就容易损坏。在图2中，在圆盘36被剖开处的槽块32，已将其接合块拿走。这个结构参看3可以更好地理解，在该图中表示一个分解开的完整槽块及其相应的轨条。
每个槽块32包括五个主要部件一个彷形支承装置50，一个右后接合块52，一个右前接合块54，一个左后接合块56和一个左前接合块58。此外，还设有两个压缩弹簧60和62，以下将谈及。
如图3所示，彷形支承装置50包括一个适于容纳无端多楔带34的槽盖64。每个槽66都适于配合皮带34的一个V形楔。然而每个槽66的尺寸使得各平行脊66B的凸曲面66A在皮带34通过时对其V形楔进行挤迫。在一种最佳形式中，如图4所示，皮带34包括一个由阿里米纳纤维做成的加强件34A，该种材料有时用于传动皮带，以其绕过皮带时的柔性和受拉时的强度和刚性著称。以任何适合形式粘结于加强件的摩擦件34B是由具有高等级表面摩擦力的可模塑聚氨酯或相等的高摩擦力高耐磨合式橡胶材料所组成。虽然聚氨酯和阿里米纳纤维以前都曾用在皮带上，然而据本发明人所知，它们并未曾用在现在所公开的埸合。因此，皮带34在一个零件中结合了一种柔性好强度高而且耐用的材料和一种在传动地结合彷形支承装置50的顶部64楔形槽时具有特强摩擦力的材料。聚氨酯的高摩擦力和强耐磨性，阿里米纳纤维的柔性高强度特性，皮带和槽轮槽的几何形状的紧压作用和大的包角，这一切的结合使得一个重量轻，耐用，不打滑，高效的皮带传动成为可能。
应当指出，虽然以上描述的槽盖64的脊66B的侧面66A为凸起，传动皮带34的V形楔的配合侧面如图4所示为直的或平的，从而它们之间产生紧压作用，但反转来的结构也可以取得同样的效果。把传动皮带34V形楔的侧面和脊66B的配合侧面都做成凸曲面也属于本发明的范围。
本发明设计的首要考虑是减少或消除皮带和槽块之间的打滑。为了达到这一目的，引导皮带34前进与后续的槽块32接合的惰轮67(图2)的放置，支承和运动十分重要。施加于脚踏曲拐24的力使后传动机构30与槽块32一道旋转。槽块32旋转时对通过其槽块将运动传给后传动机构30的皮带34施加一个力。在皮带和槽块之间不相对打滑条件下可施加于脚踏曲拐的力，可以按下式表示为脚踏曲拐施加于后传动机构的皮带的“紧侧”的拉力和“松侧”的拉力的函数T1/T2＝eμθ其中T1为皮带“紧侧”的拉力(图2中脚踏向前时转到上面的皮带);
T2为皮带“松侧”的拉力(图2中脚踏向前时转到下面的皮带);
e为自然对数的底;
μ为皮带与槽块之间的摩擦系数;而θ为皮带在槽块上总的包角(按弧度计)。
从上述公式可以看出，T1/T2的比率在给定的系统中取决于包角的大小，而由于在式中包角θ是一个指数因数，还被摩擦系数μ相乘，包角和摩擦系数的少许增加就可以大大增加不打滑条件下可以施加于脚踏曲拐的力。
可以理解，在这里公开的变速传动系统的环境中，一个为了减少不希望的打滑而采用的足够的包角必须在与槽轮外周相邻的很小的空间里实现，该空间还要装整个系统的许多其他零部件。还有，惰轮的位置要适应多种速比，如这里描述的传动系统的21种不连续速比。为了达到上述情况，惰轮67适当地支承着进行运动以取得所希望的包角。由于包角大小和皮带在槽块上打滑的指数关系，相对小的包角增加允许不打滑的拖曳力的很大的增加。此外，在传动系统不使用时，在皮带上只需要保持很小或甚至不需要保持拉力。这有利于减少皮带和槽轮轴承的磨损和破裂。
图4A和4B在描述传动系统12运转时皮带34和槽盖64之间的关系特别有用。皮带34的制造精度高以保证和槽顶64的脊66B之间具有合适的配合关系。如前面所指出的，在皮带34的V形楔和槽盖64的脊66B的凸侧面66A之间存在着紧压或楔入作用。这个楔入作用在轻重运转条件下都连续存在着。
如图4A所表示的，习惯上在脊66B顶部和皮带34V形楔岔口处之间存在有间隙69。当皮带34绕过惰轮67(见图2)，然后按顺时针方向绕在槽块32上时，间隙69为中等程度大小。然而到皮带34离开最后的槽块32，皮带中的拉力增大到使得不存在任何可察觉的间隙69的程度(如图4B所示)。但是，应当注意到，即使后者情况存在，皮带34V形楔的顶端将不会达到相邻脊66B间岔口的最深处。因此，皮带34与槽块32的槽盖64绕合前进时其径向向内的运动是有限制的，它具有无论在轻载荷或在重载下都能自我限制的性质。这种自我限制的设计是优于现有V形皮带的显著改进，现有的V形皮带有时楔入到这样的程度，要用很大的力才能在皮带轮上皮带的出口点处将皮带从皮带轮上除下。
此外，由于皮带34和脊66B之间的公差严格，皮带在槽块32上介于最大间隙69和间隙为零之间的径向移动减至最小。这使保证所要求的速比和实际的速比之间受到控制可以实现。还值得指出的是，虽然以前已有V形楔皮带，但它们常常当作宽皮带用，其楔仅用于防止皮带横向偏移从皮带轮上脱下。因此，在所有应用场合，它们实际上是平皮带。还有，这种皮带通常用聚氨丁橡胶或其他传统的材料制造，这些材料在承受本发明所称的紧压或楔入作用时会很快磨损。
但是，还应当现解到，本发明的优点不应限制于V形多楔皮带的结构。事实上，如图4C所示，一种只有一个楔的V形皮带34C也可以摩擦接合于槽盖64的一双脊66B之间。在这种情况下，皮带34C设有一双隔开的肩部34D，它们贴住脊66B的顶部，防止皮带的V形楔达到相邻脊66B之间的岔口最低处或下止点。
如果结合下面的例子参看图4D和4E，可以更充分理解本发明优于现有技术的显著进步。图4E是一个表示传动皮带34与主皮带轮67A接合的示意图，它总的表示了图2中皮带同后传动机构30的接续槽块32以及惰轮67接合的情况。由于有惰轮67，传动皮带34在皮带轮67A上的包角是270°。图4D同图4E相似，但没有惰轮67，故其包角为180°。
计算任何给定皮带的使用效率可用以下公式(T1-T2)/T1。在下面的例子中假设T2为1磅。开始打滑时皮带中的拉力T1就可以用前面提到的公式T1/T2＝eμθ求出。然后，效率可以计算如下例1皮带34为纯聚氯丁橡胶制造(传统的皮带材料);没有楔入作用。
μ＝0.3;θ＝πT1＝2.6(T1-T2)/T1＝61%例2
皮带34为纯聚氯丁橡胶;有楔入作用。
μ＝1.2;θ＝πT1＝43(T1-T2)/T1＝98%例3皮带34为聚氨酯;有楔入作用。
μ＝1.8;θ＝πT1＝286(T1-T2)/T1≈100%例4皮带34为纯聚氨丁橡胶;没有楔入作用。
μ＝0.3;θ＝1.5πT1＝4.1(T1-T2)/T1≈76%例5皮带34为纯聚氯丁橡胶;有楔入作用。
μ＝1.2 θ＝1.5πT1＝286(T1-T2)/T1≈100%例6皮带34为聚氨酯，有楔入作用。
μ＝1.8;θ＝1.5π
T1＝4，829(T1-T2)/T1≈100%分析上述例子，摩擦件用聚氨酯制造和有楔入作用的优点可以从例3很容易看出，在该例中皮带34在皮带轮67A上的包角为180°。但是，即使这个进步也可在使用传统的聚氨丁橡胶而包角增加到270°的情况下达到(见例5)。然而，本发明的优越性可以从例6充分看出，在该例中，使用聚氨酯和270°的包角，T1为不平常的4，829磅对T2的1磅。事实上，T2小于1磅，只有几盎斯。此外，值得指出的是，虽然使用聚氯丁橡胶带楔入作用会较现有技术有显著的改进，但聚氯丁橡胶并不具备保证工作寿命长的韧性和耐磨性。实际上，例5所得的结果是寿命短的，可能只有几千转;而使用聚氨酯的例6的寿命可达几百万转。
如从图3所看出的，槽盖64的的外部68从侧面看具有较内部70较大的曲率，即其曲率半径较小。这种结构是为了加大皮带与槽盖紧密接触的面积，以减少聚氨酯中潜在的破坏性剪应力，同时避免变速时由于皮带进入或退出各个接续的槽盖时几何形状扩大引起皮带的损坏。
继续参看图3，在槽盖64的两侧各有一个外伸多楔彷形块72和74，它们各有多个接续的协同的彷形表面76，78。右后接合块52和左前接合块58互相成镜面对称，右前接合块54和左后接合56也是这样。以下只讨论右接合块52和54;然而应当理解，左接合块56和58互相之间以及和彷形支承装置50之间的关系也是一样，并以相同的方式运转。以上的关系对于弹簧60和62也同样适用，这两个弹簧也是相同的。
接合块52和54各有多个接续的协同的从动表面80，82，它们同多楔彷形块72的各表面滑动配合。虽然在图3中接合块52和54表现为与多楔彷形块72分开，实际上在通常情况下，它们是互相并置在一起的。因此，当多楔彷形块72上下运动时，接合块52，54的从动表面80，82沿彷形表面76，78滑动，从而使它们向外运动。
与此同时，多楔彷形块72的内窥面84同外窥面86互相作用使接合块在各种情况下保持松动的连结。
接合块52设有一个横伸的肩部88，其上有横伸孔90。在肩88的顶面凸起带有相对的沉割表面94的小块92。而在接合块54上则设有在接合块52方向上较小的横伸肩部96。一个长形的榫96通过一脊部100沿长度方向与肩96连接，而脊100是与榫96一起沿长度延伸的。反过来接合块52上设有纵向延伸的槽102，它与盲孔90一起延伸并连通。盲孔90的直径较榫98稍大，槽102则较脊100稍大，从而使接合块52，54在盲孔90滑动地接纳榫98的情况下连接在一起。但是在连接之前，将上面提到过的弹簧60可滑动地容纳在盲孔90中，然后将榫98插入。因此，可以理解到，如非弹簧的压力使接合块52，54分开，它们将保持它们的相互位置关系。
虽然画出的榫98为圆柱形，同圆柱形的孔90互相配合，任何其他合适的零件结构可以用于同样的目的。例如，榫可以为三角形或正方形或其他多边形断面，而孔也采取同样形状。同样，弹簧62可以用其他弹性元件代替。
虽然接合块54没有装设一个象接合块52上那样的小块92，它却设有一个带沉割106的一体化安装件104，沉割面106在接合块52，54连结在一起时与小块92的沉割面94一致。安装块104在本发明的传动系统的运转中并没有作用，但在将槽块32安装到相关的圆盘36，38上的过程中十分重要。它的作用在图5和6中可以看得很清楚。在图5中，工具108横伸过圆盘36，38上相关的带齿的槽42。工具108设有一个纵向伸展的槽110，它的形状可以滑动地容纳接合块52，54结合一起时其上相应的小块92和安装块104，这时沉割面94和106成共面和连接的关系。槽110的形状可以防止槽块组件在除槽110的纵向以外所有方向上的运动。当槽块组件移动到与相关的圆盘36，38共面以后，工具108沿其纵向滑动地退出，弹簧60施压于接合块52，54，使其分别与相应圆盘上的齿44，46接合。
当接合块52，54被移至与多楔彷形块72并列的位置，接合块52，54上的从动表面80，82松动地与多楔彷形块72上的彷形面76，78接合。接合块56，58与其相应的多楔彷形块74之间也出现类似情况。此外，接合块上的外窥表面86与相应多楔彷形块上的外窥表面84处于相连的位置。这种嵌套关系能防止接合块52，54相对于多楔彷形块72在垂直于其表面的方向上产生运动，同样的，能防止接合块56，58相对于多楔彷形块74的运动。
现在参照图7和8描述槽块32的运作。如图7所示，首先假设皮带34绕过槽盖64并对其施加一个用箭头112表示的径向向内的力。于是，多楔彷形块72的各彷形面76向接合块52和54施加一个向外的压力。在图7和8中，多楔彷形块72最外表面已用垂直阴影线标示，以便读者能够从图上其他零件中将它识别出来。因此可以看出，多楔彷形块72的彷形表面76对接合块52和54施加压力，使它们各自的齿与轨条上的齿形结构互锁。只要皮带34继续施加如箭头112所示的压力，接合块52和54就不能自由运动。但是，当圆盘36转到槽块32脱离皮带34时，就要准备运动了。然而，直到小块92碰到变速凸轮114，116之前，弹簧60仍倾向于保持接合块52和54压在齿形结构44和46上。
在静止状态(即不进行变速时)下，在皮带脱离槽块32的区域，槽块在配合的从动表面76，78，80和82所允许的范围内自由浮动，即在重力和离心力的合力作用下运动。与本发明人以前的美国专利4，832，660的结构不同，现在附加的从动表面78和82能够防止在所有可予见的运转情况下槽况槽块32的“飞脱”，在这些情况下离心力作用在槽块上迫使接合块向外(向着它们的槽块锁紧位置)。但是，当变速时，必须抵抗离心力的作用使槽块径向向内移动，而离心力只要存在旋转就会作用在所有槽块(以及接合块)上。这与在皮带加载槽块锁紧的情况不同，那种情况必须总是主动自行锁紧。
总之，弹簧60提供一个可被适度的变速力克服的适度的滞留力。与此同时，变速系统在特别大的皮带运动压力和微小的离心力作用下被锁住，上述二者实际上都超过了刚才提到的适度滞留力。
在图8中，皮带34不再接合槽盖64，圆盘36旋转到槽块32处于变速凸轮113，116的邻近地区。在此处，小块92与变速凸轮116的表面118接触，从而在圆盘36的旋转下在径向向外的方向上受力。小块92的向上运动传给了两个接合块52，54，这是由于它们之间的紧密接合。结果，两个接合块52，54都沿径向向外的方向运动。当小块92骑上表面118，接合面52，54上的齿120，122分别与齿形结构44和46脱离啮合，弹簧被进一步压缩。这个动作迫使彷形支承装置50也向上移动一个整齿或更多的整齿。这个动作继续进行直到小块92在圆盘36，38随后的旋转中不再显著接合住表面118，这时接合块就如图7那样重新定位。
如果在旋转运动中变速凸轮下降与小块92接合，也会产生类似的动作。这时小块92被迫通过接合块52推动接合块54。应当理解，虽然以上只按小块92和相应的变速凸轮114和116进行描述，在相对侧的圆盘上也有一对同样的变速凸轮同接合块56和58(见图3)上的小块接合。因此，在变速机构动作时总是有相等的和同样方向的压迫运动作用在槽块的两侧。
以上的描述仅仅是作为例子说明本发明。各种各样的变换和修改可以由本领域的技术人员在不脱离本发明的情况下作出。因此，本发明包括了所有落入附权利要求书范围的变换，修改和变化。
权利要求
1.一种变速传动系统，它包括一个可转动地安装的传动机构，包括有多个在圆周上分布的间隔开的沿径向延伸的长形轨条，其上有相对的齿形结构；一个无端的传动元件；安装每个上述轨条的可移动槽块，每个上述槽块包括有彷形支承装置和第一和第二相对的接合块，上述彷形支承装置具有至少一个同每个上述接合块相关的彷形表面，并且可以相对于每个上述接合块独立地沿径向移动，当上述传动机构在一个予定的转角之外时上述彷形支承面同上述无端传动元件接合，以便牢固地将每个上述结合块压在一个相关的上述齿形结构上；和位于上述第一和第二接合之间的弹性装置，用于将上述接合块压向上述轨条而与之结合。
2.如权利要求1所述的变速传动系统，其特征在于，它包括在每个上述第一和第二接合块上的可相互连接的榫装置，用于导引上述接合块在与上述齿形结构结合的位置和与上述齿形结构脱离的位置之间运动。
3.如权利要求2所述的变速传动系统，其特征在于，每个上述第一和第二接合块包括多个齿形元件紧密地结合上述长形轨条上的相关的一个上述齿形结构;每个上述榫装置包括一个在上述第一结合块上沿其上的上述齿的横向延伸的长形销子;上述第二接合块具有一个沿其上的上述齿的横向延伸的长形孔，用于可滑动地、接纳上述长形销子;上述弹性装置是一个压缩弹簧，容纳于上述孔中与其同轴线。
4.如权利要求3所述的变速传动系统，其特征在于，上述第一和第二接合块和上述齿形结构位于基本上平行间隔的平面上。
5.如权利要求1所述的变速传动系统，其特征在于，它包括在上述第一接合块上的小块装置;和用于接合上述小块装置并克服上述弹性装置的压力使上述槽块运动的变速装置，上述变速装置的位置使在上述予定的旋转包角内时能与上述小块装置接合。
6.如权利要求5所述的变速传动系统，其特征在于，上述轨条包括有至少两双相对的齿形结构;并且包括一双第一和第二接合块，它们分别具有可与上述齿形结构接合的齿形元件。
7.如权利要求1所述的变速传动系统，其特征在于，每个上述接合块包括多个可紧密地与上述长形轨条上相关的齿形结构之一相结合的齿形元件;和多个从动表面，每个都适于同上述彷形支承装置的一个彷形表面接合，每个从动表面的方向使其与彷形面接合时能迫使相关的带齿接合块与相关的一个轨条牢固接合。
8.如权利要求7所述的变速传动系统，其特征在于，上述彷形支承装置和上述齿形元件具有互锁表面，以防止它们之间在垂直于上述可旋转地安装的传动机构的主平面的方向上的相对运动。
9.如权利要求8所述的变速传动系统，其特征在于，上述彷形支承装置包括多个楔形件。
10.一个将一个支承面相对于一个其中具有齿形结构的轨条重新定位的装置，它包括具有第一和第二限定长度元件的接合块装置，它们具有锁定和松开状态以及齿形结构，适于在上述接合块装置处于锁定状态时与轨条上的齿形结构接合;在上述第一和第二元件的每一个上的互相接合的榫装置，用于导引上述第一和第二元件在上述锁定状态和上述松开状态之间运动;用于将上述接合块装置相对于轨条移至一个新位置的变速装置;和和上述支承面相关的并设有至少一个彷形面的支承装置，该彷形面可与上述接合块装置的上述限定长度接合并沿其长度作用，上述支承装置可相对于上述接合块装置移动，以便将其齿形结构压在轨条上的齿形结构上以形成锁定状态。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，它包括同上述支承面相关的皮带装置，用于移动上述支承装置压向上述接合块装置，使其进入锁定状态。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，它包括位于上述第一和第二元件之间的弹簧压力装置，用于保持上述接合块装置上的齿形结构与上述轨条上的齿形结构相啮合。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，它包括将上述接合块装置，支承装置和支承面移离与皮带装置的接触的装置;上述变速装置的位置使其仅当上述接合块装置脱离与皮带装置接触时才移动上述接合块装置。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，其中上述支承装置和接合块装置具有互锁表面，可以防止它们在垂直于上述支承装置运行方向的方向上产生相互运动。
15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，上述支承表面设有V形接纳表面，其结合还包括无端皮带装置，它具有一个V形接合面位于上述V形支承面上，上述V形接合面比上述V形接纳表面具有稍宽的高宽比，从而在它们之间产生楔状摩擦结合。
16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，上述榫装置包括一个在上述第一元件上的长销;上述第二元件具有一个长盲孔沿其上的上述齿形结构的横向延伸，用于可滑动地接纳上述长销。
17.如权利要求16所述的装置，它包括容纳在上述盲孔内的压缩弹簧装置，其相对的两端分别压在上述第一元件和第二元件上，以便将其上的上述齿形结构迫向轨条上的齿形结构而啮合。
18.一种变速传动系统，它包括一个可转动地安装的传动机构，包括有多个在圆周上分布的间隔开的沿径向延伸的长形轨条;一个无端传动元件，相关地安装在每个上述轨条上的可移动槽块，每个上述槽块具有带内外部的弧形传动盖，用于可结合地容纳上述无端传动元件，上述外部具有比上述内部为小的同曲率半径。
19.如权利要求18所述的变速传动系统，其特征在于，上述传动盖在其中做出多个平行的V形槽;而上述无端传动元件为多V形传动皮带。
20.如权利要求19所述的变速传动系统，其特征在于，上述传动盖的上述V形槽与上述多V形传动皮带为摩擦性地结合;上述传动盖的上述V形槽具有凸形的摩擦表面。
21.如权利要求18所述的变速传动系统，其特征在于，上述无端传动元件包括一个带有与其做成一体的阿里来纳纤维加强件的聚氨酯摩擦件同上述传动盖结合。
22.一种长形传动件，它包括一个由阿里米纳纤维材料组成的加强件;和一个与上述加强件做成一体的由聚氨酯做成的摩擦件，用于与一个传动机构楔形摩擦结合。
23.一种如权利要求22所述的长形传动件，其特征在于，该传动件为多V形传动皮带，用于同一个其上做出多个平行的V形槽的传动机构进行摩擦结合。
24.一种变速传动系统，它包括具有第一和第二限定长度无件的接合块装置，它们具有锁定和松开状态以及齿形结构，适于在上述接合块装置处于锁定状态时与轨条上的齿形结构接合;具有至少一个支承表面可与上述接合块装置的上述有限长度接合并沿该长度作用的支承装置，上述支承装置可相对于上述接合块装置运动以便将其齿形结构压住轨条元件上的齿形结构以形成锁住状态;和在上述第一和第二元件之间的弹性装置，它将上述齿形结构压向轨条元件上的齿形结构与之结合。
25.如权利要求24所述的变速传动系统，其特征在于，它包括上述支承装置上的支承面;和与上述支承面相结合的皮带装置，用于带动上述支承装置从而带动上述接合块装置进入上述锁定状态。
26.如权利要求25所述的变速传动系统，其特征在于，上述支承面具有一个V形接纳面;和上述皮带装置包括一个V形结合面可同上述支承面结合，上述V形接合面有一个较上述V形接纳面稍宽的高宽比，从而在它们之间产生楔状摩擦结合。
27.如权利要求24所述的变速传动系统，其特征在于，它包括在上述第一和第二元件的每一个上的互相接合的楔装置，用于导引上述第一和第二元件在上述锁定状态和上述松开状态之间运动。
28.一种变速传动系统，它包括一个可转动地安装的传动机构，包括有多个在圆周上分布的间隔开的沿径向延伸的长形轨条;一个其上具有至少一V形断面的无端传动皮带;相关地安装在每个上述轨条上的可移动槽块，每个上述槽块具有一个弧形传动盖，用于可结合地接纳上述传动皮带，上述传动盖做出至少一双平行的脊元件并具有一个基本上为V形的槽在其间;上述脊元件具有凸形的摩擦面可与上述传动皮带的上述V形断面成楔状摩擦结合。
29.如权利要求28所述的变速传动系统，其特征在于，上述无端传动元件包括一个阿里米纳纤维加强元件与一个聚氨酯摩擦元件做成一体，可与上述传动盖结合。
30.如权利要求26所述的变速传动系统，其特征在于，上述皮带装置包括一个阿里米纳纤维加强元件与一个聚氨酯摩擦元件做成一体，可与上述V形接纳面结合。
31.如权利要求1所述的变速传动系统，其特征在于，上述彷形支承装置具有一个多V凸形接纳面;和上述无端传动元件包括一个多V形传动皮带，它具有多个V形断面在其上，带有大致为平的表面可与上述彷形支承装置的接纳一表面摩擦接合。
32.如权利要求31所述的变速传动系统，其特征在于，上述无端传动元件包括一个阿里米纳纤维加强元件与一个聚氨酯摩擦元件做成一体，可与上述V形接纳面接合。
33.如权利要求18所述的变速传动系统，其特征在于，上述传动盖其上做出至少一个大致为V形的槽，具有一个顶端面;和上述无端传动元件是一个V形断面的传动皮带可与上述传动盖在上述大致V形槽摩擦结合，并包括有限制装置以防止上述传动皮带与上述顶端面结合。
34.如权利要求33所述的变速系统，其特征在于，上述传动盖包括至少一双平行的脊，在其间限定一个具有一个顶端面的大致V形槽;和上述限制装置包括相对的肩，它们可分别与上述脊接合以防止上述传动皮带与上述顶端面结合。
35.如权利要求33所述的变速系统，其特征在于，上述大致V形槽具有凸起的摩擦面可与上述传动皮带接合，从而在它们之间产生楔状摩擦结合。
36.如权利要求22所述的长形传动元件，其特征在于，上述元件为一V形断面的传动皮带，用于同一个传动机构摩擦结合，该传动机构具有一个大致V形的槽其内有一个顶端面，上述传动皮带包括有限制装置以防止上述传动皮带与上述顶端面结合。
全文摘要
变速传动系统，根据位远控制器的输入调整无端传动皮带的路线。多个圆周上隔开的槽块安装在多个径向延伸其内有相对齿形结构的轨条上，每个槽块包括带有多个仿形表面的仿形支承装置，受弹簧压迫地与齿形结构啮合，使槽块不作径向运动。每个槽块当传动机构转过预定转角时同传动皮带接合，而当过了该预定转角就脱离皮带。当槽块在变速凸轮作用下径向运动，其仿形表面沿纵动表面滑动，直至脱离与齿形结构的接合，运动至新径向遏止位置。
文档编号F16H55/54GK1062196SQ9110197
公开日1992年6月24日 申请日期1991年3月26日 优先权日1990年3月26日
发明者乔治·哈姆林·伦纳德 申请人:哈姆林传动公司