专利名称：自行车无级变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改变自行车传动比的变速装置，尤其是能够实现无级变速的变速器。
目前，公知的自行车变速器有很多种，但不同程度存在一定的缺点，如外变速器中的一种由数个齿轮叠加而成的变速器，它的变速过程是通过链条与不同齿轮的啮合来实现的，变速时链条与其它齿轮重新啮合过程中容易掉链条，并且由于链条侧向扭曲产生的摩擦减少了它的使用寿命，该变速器不可避免的要配合使用紧链装置。外变速器的另一种形式是由数个齿片组合形成齿轮的，它通过改变每个齿片与链条啮合位置的运动节圆半径来实现改变传动比，它虽然消除了链条的侧向扭曲，但仍具有外观结构复杂和必需配合使用紧链装置的缺点。另外目前公知的一种内变速器是由行星齿轮传动的原理制成的，它具有外观结构简单、速比范围大和不使用紧链装置的优点，但是由于挡位有限，使各档的间距增大，造成骑行者的舒适性差的缺点。以上的现有变速器均为有级变速器。
本实用新型的目的是提供一种自行车变速器，它不仅具有较大范围的速比改变，而且实现了无级变速。
本实用新型的自行车无级变速器具有可转动地套装在车轴上并且外端与飞轮固定可与飞轮同步转动的转臂，转臂的另一端为设有一组径向滑槽的盘形结构，在每个滑槽内有一与圆盘垂直安装的小轴的一端，小轴可沿滑槽径向移动，由一种公知的方式使小轴自身的形状限制了它的轴向移动，在小轴的另一端可转动和轴向移动地装有至少一个盘形摩擦轮，摩擦轮的车轴部分嵌在与车轴固定的固定套和与车轴周向固定的至少一个压紧套间，在压紧套的外侧有一与车轴轴向定位的调轮，调轮与邻近的压紧套旋接。它改变压紧套与固定套的轴向间距，它的动作是由连接于调轮上的变速成操纵的。摩擦轮的远车轴部分嵌在至少两个外夹轮间，外夹轮被弹簧控制向合拢的方向运动，外夹轮和弹簧被装在一滑套内并且一同被周向固定在轮毂上，但可沿轮毂轴向移动。在车轴的两侧按通常形式装有使调轮和转臂可相对车轴和轮毂转动的钢球和对应的轴碗、轴挡、锁母和端盖，它们减少转臂、调轮和轮毂转动的阻力，并使转臂、调轮、轮毂相对车轴轴向定位。
本实用新型的优点在于外观结构简单，速比范围较大，容易保养并且骑行中特别是变速过程中舒适性好，实现了无级变速。
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步的说明其中
图1是本实用新型的自行车无级变速器的轴向纵截面图2是转臂的轴向视图，其中有两个摩擦轮和一个去掉摩擦轮后看到的小轴形状和在转臂上的径向滑槽；图3是转臂的轴向纵剖面图；图4是小轴的正视图；图5是小轴和俯视图；图6，图7是滑套的轴向纵剖面图和横剖面图，显示了外夹轮及其键槽的位置。
根据
图1，本实用新型的自行车无级变速器有一车轴29，在本轴29的外侧有绕车轴29转动的转臂17，转臂17的一端与飞轮旋接固定，飞轮为图一中双点划线部分，转臂17的另一端为设有径向滑槽17′的盘形结构(如图2，3)，本实施例有三个径向滑槽17′，在滑槽17′内安装着小轴26的一端，小轴26可沿滑槽径向运动，靠小轴26自身的外形限制了它在滑槽17′内轴向移动(如图4，5)。在小轴26的另一端可转动和轴向移动地装有一个盘形摩擦轮23，本实施例采用每个小轴26上装一个摩擦轮23，摩擦轮23的近车轴29部分嵌在套在车轴29上的固定套25和压紧套22之间，其中固定套25固定在车轴29上，压紧套22内孔为螺纹结构，它可在车轴29上轴向移动，但被键24与车轴29周向固定。在压紧套22的外侧有一可在车轴29上转动并且被轴向固定的调轮5，它的压紧套22端为螺纹结构，并且与压紧套22的螺纹旋合，它的外端圆盘部分有被螺钉2固定的变速线4，并且可被变速线4控制绕车轴29转动。摩擦轮23的远车轴29部分嵌在一组外夹轮11间，每组外夹轮至少有两个，其中一侧的外夹轮被卡簧9定位于滑套12中，另一侧的外夹轮被蝶形弹簧13定位于滑套12中，蝶形弹簧的一端抵在滑套12上，另一端抵在外夹轮11上，蝶形弹簧13力的方向是使两个外夹轮11合拢的方向，在两个外夹轮11上都开有键槽，滑套12上开有相对应的长孔，两个外夹轮11和滑套12均被轮与轮毂14固定的定位键10周向定位并与轮毂14同步转动。外夹11、滑套12均可沿定位键10轴向移动(见图6，7)。在转臂17与车轴29之间有两组钢球和两个轴挡18，在两个轴挡18间有一定位套27使两个轴挡18保持一定间距，它们使转臂17相对车轴29轴向定位并减少转臂17转动时的阻力。在转臂17和轮毂14间有一组钢球和一个轴挡16使轮毂14与转臂17相互定位并减少轮毂14转动的阻力。在端盖6和调轮5间有一组钢球和轴挡20使端盖6和轮毂14定位并限制调轮5的轴向移动，同时减少了端盖6转动的阻力。在调轮5和车轴29间有一组钢球和一个轴挡19使调轮5轴向定位并减少调轮5转动的阻力。
本实施例的传动过程是这样实现的当飞轮带动转臂17转动时，装在转臂径向滑槽17′内的小轴26也随之转动，小轴26上的绕小轴26转动的摩擦轮23也随小轴26运动，由于摩擦轮23的近车轴29部分嵌在压紧套22和固定套25间，它们之间的摩擦力使摩擦轮23随小轮26运动的同时绕小轴26转动。由于转动的摩擦轮23的远车轴29部分嵌在两个被蝶形弹簧13压紧的外夹轮11间，因此摩擦轮23与外夹轮11间摩擦力的作用，使外夹轮11随摩擦轮23同向转动，因为外夹轮11和滑套12是与轮毂14周向定位的，所以轮毂14随摩擦轮23同向转动，实现了驱动车轮转动的目的。
本实施例的变速过程是这样实现的在骑行中升速时，拉动变速线4使调轮5转动，由于调轮5与压紧套22是旋合的，并且压紧套22被周向固定在车轴29上，因此转动的调轮5使压紧套22沿车轴29的轴向向远离固定套25的方向运动。由于蝶形弹簧13压力的作用使转动的摩擦轮23被挤压向近车轴29方向。直到与压紧套22和固定套25再压紧为止，小轴26也随摩擦轮23沿转臂17的径向滑槽17′滑到距车轴29较近的位置。此时转动的摩擦轮23与外夹轮11接触部位的回转半径大于摩擦轮23与压紧套22和固定套25接触部位的回转半径，因此前者的速度高于后者的速度，实现了升速。降速时操纵变速线4使调轮5向相反方向转动，使压紧套22向固定套25方向靠拢，转动的摩擦轮23被挤压向远离车轴29的方向移动，更深的嵌入到外夹轮11中，小轴26也随摩擦轮23沿转臂17的径向滑槽17′向远离车轴29的方向移动。当移动的位置达到摩擦轮23与外夹轮11接触部位的回转半径小于摩擦轮23与压紧套22和固定套25接触部位的回转半径时，由于前者摩擦部位的速度小于后者摩擦部位的速度，因此实现了降速的目的。
此变速过程是通过控制调轮5的转动使压紧套22逐渐改变与固定套25间距离来实现的，因此整个变速过程是逐渐过度并可保持在可变范围内的任一位置，实现了无级变速的目的。
权利要求1.一种自行车无级变速器，包括在车轴的两侧按通常形式安装的使变速机构可相对于车轴和轮毂转动的钢球和对应的轴碗、轴挡、锁母和端盖，其特征在于在车轴上可转动地套装着一个外端与飞轮固定的转臂，转臂的内端为设一组径向滑槽的盘形结构，在每个滑槽内有一与圆盘盘面垂直的安装的滑动的小轴的一端，由一种公知的方式使小轴自身的形状限制了它的轴向移动，在小轴的另一端可转动且可轴向移动地装有至少一个盘形摩擦轮。摩擦轮近车轴部分嵌在与车轴固定的固定套和与车轴轴向定位的太紧套间，在压紧磁外侧旋接一与车轴轴向定位的调轮，在调轮上接有一可使调轮转动的变速线，摩擦轮的远车轴部分嵌在至少两个外夹轮间，外夹轮组与弹簧被装在一滑套内被弹簧控制向合拢的方向运动并且一同被沿轴向布置在轮毂上的键和在滑套及外夹轮上的键槽周向定位在轮毂上。
2.由权利要求1所述的自行车无级变速器，其特征在于装在滑套内的外夹轮组的一侧有在滑套壁与外夹轮之间的压簧，另一侧由卡簧定位。
3.由权利要求2所述的自行车无级变速器，其特征在于所述压簧为一组蝶形弹簧。
专利摘要一种用于自行车的无级变速器，它具有一与飞轮固定的但可绕车轴转动的转臂，它通过一带有径向滑槽的盘状构造带动一嵌在内外夹轮间的摩擦轮转动，通过调整内夹轮间的间隙使摩擦转在轮毂内径向移动达到调整速比的目的。本实用新型解决了现有变速器外观复杂的问题并提高了速比调整范围。
文档编号B62M11/12GK2120762SQ92209718
公开日1992年11月4日 申请日期1992年5月19日 优先权日1992年5月19日
发明者李玉, 姜中挥, 刘晓明, 刘峰, 张振文 申请人:李玉