专利名称：自行车机械无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自行车的机械无级变速装置及其使用方法。
背景技术：
在中国，自行车作为一种便利的交通工具，早已被公众所熟知。此外，出于节能环保以及缓解城市汽车拥堵的目标，骑自行车出行这种绿色的出行方式正在被大力推广。但是，普通自行车没有变速装置，其传动比固定，在城市复杂多变的交通情况和不同的道路条件下骑行很是费力。这可能也是大城市的人们更多选择汽车的原因。现有的变速自行车通常采用多链轮盘的机械变速装置，通过选择不同大小链轮的直径来改变传动比。但这种变速装置是有级变速装置，而城市的交通条件复杂多变，且是连续变化的，因此有级变速传动不能很好得满足一定范围内的全部交通条件。从各种传动方式的比较中可以看出，与定传动比、有级变速传动相比，无级变速传动能根据实际条件需要在一定范围内连续变换速度，以适应输出转速和外界负载变化的要求，且恒功率特性好，能有效简化操纵。因此，设法设计一种能适用于自行车的无级变速器已成为人们的目标。
发明内容
本发明的目的就是解决上述问题，即设计一种适用于自行车的机械无级变速器。本发明是这样实现的本发明总体上属于刚性定轴无级变速器。其主要结构包括输入轴；弹簧加压装置；主、从动锥轮；传动球；传动球架；传动球轴；支承轴；中心调速蜗杆；调速蜗轮；端盖;壳体。变速器输入轴与主动锥轮、自行车脚蹬子刚性连接，作为动力的输入。变速器的从动锥轮包括链轮的特征，即为自行车的主动链轮。自行车机械无级变速器传动原理与钢球锥轮式无级变速器相似，动力从输入轴输入，带动变速器主动锥轮等速旋转。通过加压装置，主动锥轮的锥面与传动球接触，依靠摩擦力带动传动球绕其旋转轴旋转。传动球带动从动锥轮，即自行车的主动链轮旋转，输出动力。本无级变速器的结构特征在于A.主动锥轮的回转轴线与从动锥轮回转轴线、中心调速蜗杆回转轴线重合。B.主、从动锥轮与传动球的接触点都在传动球回转轴线的同一侧。C.传动球安装与传动球架内，球架固连于壳体上，并且围绕中心调速蜗杆回转轴线排布。D. 一个蜗轮与一个传动球架固连，并且与调速蜗杆啮合。本发明是利用控制中心调速蜗杆的正反向旋转来控制与其啮合的蜗轮的旋转以改变传动球回转轴线与主、从动锥轮的夹角，从而改变主、从动锥轮与传动球接触点的位置，最终实现传动比的改变。当然，控制调速蜗杆的方式有很多，可以手动调整，也可以利用电动机等原动机进行自动控制。本发明的有益效果是，本机械无级变速器可完全适用于自行车，使自行车能根据实际交通状况，在一定的范围内连续的改变传动比，更合理的利用动力，降低自行车骑行者的体力消耗。且在应用本发明时，无需对自行车进行大量的改动，只需正确安装上即可使用。
下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明。图I是本发明的原理示意图。图2是本发明的结构简图。(以四个传动球为例)图3是本发明的三维模型图。(以四个传动球为例)图4是本发明的主要部件三维模型分解图。(以四个传动球为例)图5是本发明安装在自行车上使用时的结构简图。(以四个传动球为例)图中I.输入轴；2.主动锥轮；3.从动锥轮(即自行车主动链轮)；4.传动球；
5.传动球架；6.传动球轴；7.支承轴；8.中心调速蜗杆；9.调速蜗轮；10.端盖；11.基体；12.罩壳；13.弹簧加压装置。
具体实施例方式如图所示，基体(11)固定在自行车上，传动球架(5)通过两端的支承轴(7)安装在基体(11)上，并且围绕中心排布。传动球(4)通过传动球轴(6)安装在传动球架(5)上。中心调速蜗杆⑶通过轴承安装在基体(11)中心位置。一个调速蜗轮(9)固连在一个传动球架(5)上，并与中心调速蜗杆(8)啮合。端盖(10)通过轴承支撑中心调速蜗杆(8)的另一端，并固连在基体(11)上。所有传动球(4)的旋转轴线与中心调速蜗杆旋转轴线的夹角相同。输入轴(I)穿过中心调速蜗杆(8)并使用轴承与其同轴线安装。放入从动锥轮(3)，使其锥面与传动球(4)接触。然后装入主动锥轮(2)，并通过机械连接方式(如键连接)使其不能相对输入轴(I)周向转动。在罩壳(12)与主动锥轮(2)之间安装上弹簧加压装置
(13)。当罩壳(12)与基体(11)固连后，弹簧加压装置(13)的弹簧处于被压缩状态，以此提供压力。主动锥轮(2)与从动锥轮(3)之间安装有推力轴承，用于传递加压装置的压力，保证主、从动锥轮(2、3)时刻都与传动球(4)接触，并有足够的摩擦力。出于防止杂物进入变速箱的考虑，建议在将本变速器安装上自行车后，外壳应能完全覆盖包括链条、链轮在内的所有传动部件。骑行装有本自行车机械无级变速器的自行车时，人蹬自行车脚蹬，把动力从输入轴(I)输入，从动锥轮即自行车主动链轮(3)输出动力，通过链条将动力动力传送到固连与后轮轴的从动链轮，使后轮作为自行车的主动轮。通过控制中心调速蜗杆(8)的正向或反向的旋转来改变自行车的传动比。
权利要求
1.一种自行车机械无级变速器，其特征是一种通过中间传动球传递动力并可改变传动比的定轴无级变速器，其主动锥轮的回转轴线与从动锥轮回转轴线、中心调速蜗杆回转轴线重合，变速器的从动锥轮包括链轮的特征，即为自行车的主动链轮。
2.根据权利要求I所述的自行车机械无级变速器，其特征是主、从动锥轮与中间传动球的接触点都在传动球旋转轴线的同一侧。
3.根据权利要求I所述的自行车机械无级变速器，其特征是一个以上的中间传动球围绕中心调速蜗杆的旋转轴线排布。
4.根据权利要求I所述的自行车机械无级变速器，其特征是可通过控制中心调速蜗杆的正、反向的旋转来控制与其啮合的、固连与传动球架的蜗轮的旋转得以改变传动球旋转轴线与主、从动锥轮的夹角，从而改变无级变速器的传动比。
全文摘要
一种用于自行车的机械无级变速器。其动力从输入轴输入，带动变速器主动锥轮等速旋转。通过加压装置，主动锥轮的锥面与传动球接触，依靠摩擦力带动传动球绕其轴线旋转。传动球带动从动锥轮输出动力。其主动锥轮的回转轴线与从动锥轮回转轴线、中心调速蜗杆回转轴线重合。变速器的从动锥轮包括链轮的特征，即为自行车的主动链轮。主、从动锥轮与中间传动球的接触点都在传动球旋转轴线的同一侧。通过控制中心调速蜗杆的正、反向的旋转来控制与其啮合的、固连与传动球架的蜗轮的旋转得以改变传动球旋转轴线与主、从动锥轮的夹角，从而改变无级变速器的传动比。
文档编号B62M11/04GK102951252SQ20111024017
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者王云逸 申请人:王云逸