专利名称：全自动变速链盘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种链条传递动力装置，尤其是由链盘、链条、飞轮构成的自行车、三轮车等链条传递动力装置领域。
目前商场中所售自行车、三轮车，链盘齿数、飞轮齿数固定不变，链盘在骑车人脚踏驱动下，通过链条带动飞轮及后轮转动使自行车、三轮车前行，若遇上坡且坡段较长较陡时，驱动链盘所要求的力量显著增加，使骑车人尤其是老年人、妇女同志感到困难，不得不下车推行，下坡时，因车速逐渐加快，驱动链盘的力量虽减小，但若还要增加车速，链盘转动的速度必须再加快，这就要求骑车人的脚踏频率必须再加快，脚踏频率过快会导致以下两种情况一是由于骑车人脚踏频率加快，增加体力消耗；二是由于车速过快，双脚上下往返频率高易使车身晃动，为防止和减轻车身晃动骑车人必须高度集中思想，这就加重了骑车人的心理负担；因此，大多数人，尤其是老年人，妇女同志此时停止脚踏，让车辆自动滑行，这就暴露出自行车、三轮车爬坡能力及最快车速受到限制的缺点。目前市面上日渐增多的变速自行车、山地车，由于其链盘、飞轮皆有数个，骑车人可根据自己的需要换用小链盘、大飞轮上坡，省力，也可在下坡时换用大链盘、小飞轮，速度快，这就克服了上述缺点，成为人们乐于使用的新一代自行车，但是，变速自行车也存在有它的缺点，归纳起来有以下4个第一、变速自行车虽然可以变换车速，但骑车人在骑行过程中大多固定使用某一种链盘、飞轮搭配，在短距离上坡或下坡时大多不愿意变换车速，只有在坡段较长和较陡时才会变换车速，这就使变速自行车的变速优势不能充分发挥出来；第二、变速自行车在实现变速时，必须通过手动来协助完成，某些变速自行车，如“五羊”、“欧拜克”(Europ Bike)等，变速操作杆离车把较远，骑车人必须一只手离开车把后才能操作变速，这就增加了骑车人的负担，并使行车稳定性下降；第三、在变速过程中，链条对链盘或飞轮的选择只能是渐进性的，即链条必须由一个链盘或一个飞轮向与其相邻的链盘或飞轮移动，而不能跳跃性地向与其不相邻的链盘或飞轮移动，若要跳跃性地移动链条，必须以中间与其相邻的链盘或飞轮作为过渡后才能实现，这就暴露出变速自行车变速过程复杂，瞬间变速适应性差的缺点；第四、变速自行车在变换车速时，变换车速的标准由个人主观感觉而定，而这种标准与实际最佳标准有一定的差距，骑车人不可能在每次上坡过程中都能选出一种最适宜的车速档位，这就使变速自行车的变速精确度受到影响。
本实用新型的目的，是提供一种全自动变化半径的链盘装置，该链盘装置具有根据行车阻力变化，即刻自动选择最佳驱动半径的特点。
本实用新型的目的是这样实现的改换普通自行车和三轮车中轴，安装上该链盘装置，该链盘装置由主链盘、副链盘、平衡弹簧、链轮复合体构成；主链盘上有若干个滑槽及滑槽腔，滑槽及滑槽腔结构的两极分别位于主链盘向心端、离心端，滑槽与滑槽腔相通，滑槽及滑槽腔结构的离心端有止滑结构，在每一个滑槽腔中有一个平衡弹簧及一个链轮复合体的滑行部，静态时，链轮复合体在平衡弹簧弹力的作用下位于滑槽及滑槽腔结构的离心端，止滑结构阻止链轮复合体外滑；副链盘固定于自行车和三轮车上，副链盘与主链盘相对面有若干个弧型凸起，凸起之间为弧线型滑槽，滑槽起始端宽度略大于滑槽后段宽度；链轮复合体由两端的链轮、棱轮及中段的滑行部构成，链轮与棱轮之间具备单向转动功能，滑行部横跨主链盘滑槽腔并与平衡弹簧发生联系，链轮、滑行部、棱轮通过各自相应的部分与主链盘滑槽接触，并可沿主链盘滑槽向心性或离心性滑动和转动，棱轮为偶边棱柱形体，其对边径与副链盘滑槽后段宽度相吻合，棱轮位于副链盘滑槽起始端中时可在其中转动和滑动，位于滑槽后段中时只可在其中滑动。当主链盘向前转动时，位于主链盘上、副链盘滑槽后段投影区中的链轮复合体，因其棱轮只可以沿副链盘滑槽滑动，不可以转动，链轮相对于该棱轮不能向后转动，只能向前转动，故链轮将随主链盘向前转动带动链条移动作功，即将进入副链盘滑槽前端投影区中的链轮复合体的链轮与链条很好地咬合，链轮在链条张力产生的向心力与平衡弹簧产生的离心力的共同作用下改变轴心距行车阻力增加时，链条张力增加，通过链条产生的向心力增加，链轮及链轮复合体轴心距将缩短，行车阻力减小时，链条张力下降，链轮及链轮复合体轴心距将增长，随着主链盘向前转动，受行车阻力影响而自动变化了轴心距的该链轮复合体的棱轮进入副链盘上与其轴心距相适宜的某一滑槽前端中，与此同时，先前位于副链盘某一滑槽前端中的棱轮运行至滑槽后段，位于滑槽后段的棱轮离开副链盘滑槽，随着主链盘不断向前转动，链条在主链盘上、副链盘滑槽后段投影区中不断出现的轴心距或短或长但相对不变，不可以向后转动的链轮的带动下移动作功，由此完成全自动变化链盘半径的任务。
链轮复合体还可以通过轴套形式，间接与主链盘滑槽及平衡弹簧发生联系，这样可使链轮复合体的滑动性、转动性、稳定性有所提高。
主链盘滑槽腔中的平衡弹簧为串珠形压缩弹簧，该弹簧具有最大值的伸缩比，平衡弹簧也可为柱体形拉伸弹簧，该弹簧具有最大值的缩伸比。
主链盘与副链盘之间具备单向转动功能，以防止主链盘向后逆转。
中轴与主链盘之间具备单向转动功能，即中轴向前转动时带动主链盘向前转动，中轴向后转动时，不受主链盘的阻碍。
后轴及飞轮轮齿平面上有拉链器结构，保证链条始终处于合适的松紧度，协助该链盘装置完成全自动变化链盘半径的任务。
本实用新型因为采用了以链条张力变化，直接引起链轮轴心距自动定量变化的结构基础或称模糊技术，假若脚踏频率一定时，(频率不快也不慢)在行车阻力增加时(如上坡)，链轮轴心距随之自动定量缩短——该链盘装置传动比自动定量下降——传动力量自动定量增加——克服行车阻力的能力自动定量加强——易克服行车阻力(爬坡时省力)，在行车阻力下降时(如下坡)，链轮轴心距随之自动定量伸长——该链盘装置传动比自动定量增加——传动效率自动定量增加——产生加速度(下坡时车速更加快)；假若脚踏频率较快，因链条张力相对较高，链轮轴心距相对较短——该链盘装置潜在的传动效率大——下坡时可产生明显的加速度；假若脚踏频率较慢，因链条张力不高，轴心距较长——该链盘装置潜在的传动力量大——可爬上较陡的坡段(起步时更省力)，并且，随行车阻力大幅度地增减，该链盘装置可以即刻自动大幅度地变化链轮轴心距，故该实用新型具有自动变速、最佳变速、变速范围宽的特点；因主链盘上有若干个链轮复合体，主链盘向前运转一周即潜在有若干次变速的机会，故该实用新型变速效率高；因该链盘装置只需要改换普通的中轴就能安装在自行车和三轮车上，对整车结构及骑车人技术没有特殊要求，加之有以上优点，故易被生产厂家及顾客所接受。
该实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出
图1、为该链盘装置左侧视图图例12图2、为该链盘装置分解后视图图例12图3、为主链盘左侧视图图例12图4、为图3A－A面视图图例11图5、为图3B－B面剖视图图例11图6、为副链盘外围左侧视图图例12图7、为图6C－C面剖视图图例12图8、为副链盘次内心左侧视图图例11图9、为该链盘装置整体右侧视图图例14
图10、为该链盘装置工作示意图图例12
图11、为该链盘装置整体工作示意图图例12
图12、为链轮复合体截面视图图例11
图13、为链轮复合体之棱轮侧面视图图例11
以下结合附图详细说明本实用新型提出的具体结构及工作情况参照
图1、图2、中轴(1)凸结构(7)与主链盘内心(2)凹结构(8)嵌合，主链盘内心(2)与主链盘外围(3)之间通过滚珠(9)、滚珠槽(10)、锯状齿(11)、小舌片(12)结构产生单向转动功能即中轴(1)向前转动时将带动主链盘内心(2)、主链盘外围(3)向前转动，中轴向后转动时，主链盘内心(2)同步转动，但主链盘外围(3)不会向后转动；参照图3、图4、图5、主链盘外围上有6个沿非半径线走行的直线型滑槽(13)及滑槽腔(14)，滑槽及滑槽腔结构的两极分别位于主链盘外围向心端、离心端，滑槽(13)与滑槽腔(14)相通，在每一个滑槽腔(14)中有串珠形压缩弹簧(15)及链轮复合体(16)、轴套(17)结构，链轮复合体(16)由两端的链轮(18)、棱轮(19)及中段的滑行部(20)构成，轴套(17)套在链轮复合体中段(20)，轴套(17)与链轮复合体(16)之间通过滚珠(21)、滚珠槽(22)结构产生旋转功能，轴套(17)横跨主链盘滑槽腔(14)并与串珠形压缩弹簧(15)接触，轴套可在主链盘滑槽(13)上向心或离心性滑动，静态时，链轮复合体(16)、轴套(17)结构在压缩弹簧(15)弹力的作用下位于滑槽(13)及滑槽腔(14)结构的离心端，止滑结构(23)阻止链轮复合体(16)轴套(17)结构滑出，链轮(18)与滑行部——棱轮(20－19)之间，通过滚珠(24)、滚珠槽(25)、锯状齿(26)、小舌片(27)结构产生单向转动功能即链轮(18)相对于棱轮(19)只可以向前转动，不能向后转动；参照图2、图6、图7、图8、副链盘次内心(5、图8)与副链盘外围(6、图6)之间，通过滚珠(28)、滚珠槽(29)、锯状齿(30)、小舌片(31)结构产生单向转动功能即副链盘次内心(5、图8)相对于副链盘外围(6、图6)只可以向前转动，不能向后转动，副链盘外围(6、图6、图7)上有5个弧线型凸起(32)形成5个弧线型滑槽(33)，参照图6、图5、
图10副链盘滑槽起始端宽度(H)略大于滑槽后段宽度(h)，滑槽后段宽度(h)与棱轮(19)对边径(h′)，相吻合，棱轮(19)在滑槽起始端中时，可以滑动也可以转动(19D)，棱轮(19)在滑槽后段中时只可以滑动，不能转动(19A)；参照图2、
图1、副链盘次内心(5)安置于副链盘外围(6)中后将副链盘次内心(5)固定杆(34)插入主链盘外围(3)固定孔(35)中，同时向后转动链轮(18)，使棱轮(19)置入副链盘滑槽(33)中，将螺帽(36)旋至固定杆(34)上，使主链盘外围(3)与副链盘次内心(5)连接为一体，副链盘内心(37)与中轴(1)螺纹结构(38)连接为一体，副链盘内心(37)与副链盘次内心(5)之间，通过滚珠(39)、滚珠槽(40)结构产生旋转功能，副链盘外围(6)通过固定凸(41)顶孔(42)固定于自行车和三轮车身上；参照图6、图9、
图11、护链挡板(44)通过固定凸(41)侧孔(43)螺钉(45)、固定于副链盘外围(6)上。
在后轴及飞轮轮齿平面上装配拉链器(46)，保证链条(47)始终处于合适的松紧度，协助该链盘装置完成全自动变化链盘半径的任务。
参照
图10、
图11、中轴(1)向前转动时，带动主链盘内心(2)主链盘外围(3)向前转动，因棱轮(19)位于副链盘滑槽(33)后段中(19A)只能在其中滑动，不能转动，链轮(18A)相对于棱轮(19A)只可以向前转动，不能向后转动，故链轮(18A)能随主链盘向前转动，带动链条移动作功，链轮(18C)其棱轮位于副链盘滑槽(33)以外(19C)，链轮(18C)在行车阻力即链条张力产生的向心力与平衡弹簧(15)产生的离心力的共同作用下改变轴心距行车阻力增大，轴心距变短，行车阻力减小，轴心距则变长，随着主链盘向前转动，受行车阻力影响而自动变化了轴心距的棱轮(19C)进入副链盘上与其轴心距相适宜的某一滑槽中(19D)，与此同时，先前位于副链盘滑槽前端中的棱轮(19D)运行至滑槽后段(19A)，位于滑槽后段中的棱轮(19A)离开副链盘滑槽(19B)，随主链盘不断向前转动，链条在主链盘上、副链盘滑槽后段投影区中不断出现的轴心距或短或长，但相对不变，不能向后转动的链轮(18A)的带动下移动作功，由此完成全自动变化链盘半径的任务。
主链盘上的滑槽及滑槽腔也可为沿非半径线走行的弧线型结构或其它形式的结构；滑槽及滑槽腔数目也可以为6以外的其它数值，如7、8、9、10或5、4、3等；平衡弹簧也可以为柱体形拉伸弹簧，当其充分拉伸时呈串珠形结构，拉伸弹簧一端与止滑结构连接，另一端与链轮复合体、轴套结构连接，静态时，链轮复合体、轴套结构在拉伸弹簧弹力的作用下位于滑槽及滑槽腔结构的离心端；也可以将轴套结构省去，即链轮、滑行部、棱轮通过各自相应的部分与主链盘滑槽接触，并可在主链盘滑槽中转动和滑动，滑行部直接与平衡弹簧(压缩弹簧或拉伸弹簧)发生联系，副链盘外围上的弧线型凸起的长度与主链盘滑槽及滑槽腔数目的增减相适应；也可以将主链盘内心省去，即使中轴与主链盘之间直接通过滚珠、滚珠槽、锯状齿、小舌片结构产生单向转动功能，也可以将副链盘次内心省去，使主链盘与副链盘之间直接通过滚珠、滚珠槽、锯状齿、小舌片结构产生单向转动功能。
权利要求1.一种由主链盘、副链盘、平衡弹簧、链轮复合体构成的全自动变速链盘装置，其特征在于(1)主链盘上有若干个滑槽及滑槽腔，滑槽及滑槽腔的两极分别位于主链盘向心端、离心端，滑槽与滑槽腔相通，滑槽及滑槽腔结构的离心端有止滑结构，在每一个滑槽腔中有一个平衡弹簧及一个链轮复合体的滑行部，静态时，链轮复合体在平衡弹簧弹力作用下位于滑槽及滑槽腔结构的离心端，止滑结构阻止链轮复合体外滑；(2)副链盘固定于自行车和三轮车上，副链盘与主链盘相对面有若干个弧型凸起，凸起之间为弧线型滑槽，滑槽起始端宽度略大于滑槽后段宽度；(3)链轮复合体由两端的链轮、棱轮及中段的滑行部构成，链轮与棱轮之间具备单向转动功能，滑行部横跨主链盘滑槽腔并与平衡弹簧发生联系，链轮、滑行部、棱轮通过各自相应的部分与主链盘滑槽接触，并可沿主链盘滑槽向心性或离心性滑动和转动，棱轮为偶边棱柱形体，其对边径与副链盘滑槽后段宽度相吻合，棱轮位于副链盘滑槽起始端时可在其中转动和滑动，位于滑槽后段时只可在其中滑动。
2.根据权利要求1所述的全自动变速链盘装置、其特征在于轴套套在链轮复合体中段，轴套与链轮复合体之间具备旋转功能，轴套横跨主链盘滑槽腔并与平衡弹簧发生联系，轴套与主链盘滑槽向心性或离心性滑动。
3.根据权利要求1所述的全自动变速链盘装置、其特征在于平衡弹簧为串珠形压缩弹簧，压缩弹簧一端与主链盘滑槽向心端接触，一端与链轮复合体或轴套接触。
4.根据权利要求1所述的全自动变速链盘装置、其特征在于平衡弹簧为柱体形拉伸弹簧，拉伸弹簧一端与链轮复合体或轴套连接，一端与止滑结构连接。
5.根据权利要求1所述的全自动变速链盘装置、其特征在于(1)主链盘由主链盘内心及主链盘外围两部分组成，主链盘内心与中轴连接为一体，主链盘内心与主链盘外围之间具备单向转动功能，滑槽及滑槽腔位于主链盘外围上；(2)副链盘由副盘内心、副链盘次内心、副链盘外围三部分组成，副链盘内心与中轴连接为一体，副链盘内心与副链盘次内心之间具备旋转功能，副链盘次内心与副链盘外围之间具备单向转动功能，副链盘外围固定于自行车和三轮车身上，弧型凸起位于副链盘外围上；(3)主链盘外围与副链盘次内心连接为一体。
专利摘要本实用新型属链条传动领域，特别适用于自行车、三轮车传动系统，该装置由主链盘(2)(3)、副链盘(6)、平衡弹簧(15)、链轮复合体(18)构成；随着主链盘(2)(3)向前转动，位于主链盘上、副链盘滑槽后段投影区中的链轮复合体(18A)与主链盘保持相对静止关系，故可带动链条移动作功，位于主链盘上、副链盘滑槽以外的链轮复合体(18C)随行车阻力(链条张力)的增减，缩短或增加其轴心距(18D)，当其进入副链盘滑槽后段(18A)后，即与主链盘保持相对静止关系，并带动链条移动作功，完成全自动变化传动比的任务。
文档编号B62M9/08GK2202714SQ9323944
公开日1995年7月5日 申请日期1993年10月23日 优先权日1993年1月18日
发明者余蜀翔 申请人:余蜀翔