专利名称：简单的自动无级变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于链式变速传动装置，具体涉及的是一种用于自行车等交通工具的简单的自动无级变速装置。
以自行车为例，现在市面上的变速自行车的变速传动主要是靠固定于中轴的一组不同直径的链轮和拔链器来实现的，这种装置不仅结构比较复杂，而且不能实现无级调速，另外须手工拔链来实现变速。
以ZL97221989.7为代表的专利通过一组卫星齿轮系来实现自动无级变速的装置克服了上述缺点，但结构相对复杂，成本较高，没有批量化生产。
本实用新型的目的在于提供一种简单的可自动实现无级变速的传动装置。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型包括中轴、主动圆盘、渐开线曲型齿条、齿条轴和弹簧，主动圆盘安装在中轴上，渐开线曲型齿条铰接在主动圆盘的边缘槽内，可沿铰接点(齿条轴)在主动圆盘的槽内运动，还可随主动圆盘一起绕中轴运动。弹簧将渐开线曲型齿条与主动圆盘连接在一起，控制渐开线曲型齿条与主动圆盘的夹角的大小。所有渐开线曲型齿条同向且构成一组可变直径的同心圆周，相当于主动链轮。
渐开线曲型齿条可以绕齿条轴运动，从而改变的渐开线曲型齿条与主动圆盘的夹角的大小，链条与齿条的啮合点也沿着渐开线而滑动，但根据渐开线的特征，链条总是能与渐开线曲型齿条在啮合点是相切的。
本装置就是通过改变渐开线曲型齿条与主动圆盘的夹角大小，从而相应改变主动链轮的圆周直径，从而改变速比而实现自动无级变速的，具体过程如下主动圆盘在曲柄的带动下逆时针转动时，负荷通过链条对渐开线曲型齿条有一个向心作用力，该作用力对铰接于主动圆盘边缘上的渐开线曲型齿条产生一个顺时针方向的扭矩，使渐开线曲型齿条压缩弹簧；当受恒定负荷转动时，整个变速装置处于平衡状态，渐开线曲型齿条相对于主动圆盘的位置不变，其所组成与链条相切的圆周直径不变，整个装置以固定的速比传动；当负荷变大时，链条对渐开线曲型齿条沿顺时针方向的扭矩增大，压缩弹簧，使渐开线曲线齿条顺时针方向转动一个角度，达到新的平衡，这时渐开线曲线齿条与链条相切的点所组成的圆周直径变小，使速比变小，速度降低，达到省力的效果；当负荷变小时，变速过程与上述过程相反。
本实用新型的技术效果在于本实用新型可以根据负荷的变化而自动实现无级变速传动，整个装置结构十分简单，制造和使用都方便。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图一是本实用新型实施例的整体结构图。
本实施例用于自行车。
如图一所示，本实用新型实施主要由中轴(10)、主动圆盘(1)、齿条轴(2)、渐形线曲型齿条(3)、弹簧(4)组成，另外还有链条(5)、张紧轮杆(6)、张紧弹簧(7)、张紧轮(8)和飞轮(9)一起构成整个传动系统。主动圆盘(1)固定在自行车的右曲柄上、一起固定于中轴(10)上，渐开线齿条(3)通过齿条轴(2)安装于主动圆盘的边缘槽内，主动圆盘(1)的边缘开有一圈槽，使渐开线曲型齿条(3)固定在一个平面内运动，弹簧(4)的一端固定在主动圆盘(1)的边缘槽内，一端与渐开线曲型齿条(3)的中部铰接，链条(5)总是与渐开线曲型齿条的外端的齿轮啮合，并与渐开线曲型齿条(3)的外端相切。本实施例设置了四个渐开线曲型齿条(3)，四个渐开线曲线齿条(3)均匀分布于主动圆盘(1)上，保持同向并都可以随主动圆盘(1)绕中轴(10)运动。每个渐开线曲型齿条(3)都可以绕着齿条轴(2)作顺时针或逆时针方向的运动。
当自行车运行时，右曲柄带动主动圆盘(1)绕中轴(10)逆时针转动，阻力通过链条(5)始终对渐开线曲型齿条(3)有一个向心的作用力，对渐形线曲型齿条(3)相对于齿条轴(2)产生一扭矩，作用于弹簧(4)上，压缩弹簧(4)。当自行车以恒速受恒定负荷前进时，整个变速装置处于平衡状态，渐开线曲型齿条(3)相对于主动圆盘(1)的位置不变，其所组成的圆周直径不变，自行车以固定的速比前进，当自行车爬坡时，阻力增大，链条(5)对四个渐开线曲型齿条(3)的扭矩增大，从而压缩弹簧(4)，使渐开线曲型齿条(3)绕齿条轴(2)顺时针转动一角度，链条(5)与渐开线曲型齿条(3)啮合的齿沿渐开线向齿条轴(2)方向移动，使渐开线曲型齿条(3)所组成的圆周直径变小，达到新的平衡，速比变小，车速降低，达到上坡省力的效果；当自行车下坡时，链条(5)对渐开线曲型齿条(3)的作用扭矩变小，弹簧(4)伸张，渐开线曲型齿条(3)绕齿条轴(2)逆时针车动一个角度，链条(5)与渐开线曲型齿条(3)啮合齿沿渐开线远离齿条轴，使渐开线曲型齿条(3)所组成的圆周直径变大，达到新的平衡，自行车速比增大，实现增大车速的目的。
在渐开线曲型齿条所组成的圆周直径变化时，张紧轮(8)通过弹簧(7)的作用，使链条(5)一直保持一定的张力。
本实用新型中的渐开线曲线齿条(3)的个数一般设置成4-8个。
权利要求1.一种简单的自动无级变速装置，包括中轴(10)、主动圆盘(1)、渐开线曲型齿条(3)、齿条轴(2)和弹簧(4)；主动圆盘(1)固定在中轴(10)上，渐开线曲型齿条(3)铰接在主动圆盘(1)的边缘槽上，可绕齿条轴(2)转动，主动圆盘(1)的边缘开有环绕圆面的槽，弹簧(4)的一端固定于主动圆盘(1)的边缘的槽内，一端与渐开线曲型齿条(3)的中部相连，所有渐开线曲型齿条(3)同向且可随主动圆盘(1)一起绕中轴(10)转动，构成一组同心圆周。
2.根据权利要求1所述的自动无级变速装置，其特征在于所述渐开线曲型齿条(3)的个数为4-8个。
3.根据权利要求1所述的自动无级变速装置，其特征在于所述渐开线曲型齿条(3)用于从动齿轮上。
4.根据权利要求1所述的自动无级变速装置，其特征在于曲型齿条的外曲线也可以是阿基米德曲线。
专利摘要本实用新型是一种简单的自动无级变速装置，包括中轴、主动圆盘、渐开线曲型齿条和弹簧；主动圆盘安装在中轴上，渐开线曲型齿条铰接在主动圆盘边缘内的槽内，可随主动圆盘一起绕中轴转动。每一块渐开线曲型齿条上都有一个弹簧与主动圆盘边缘内的槽相连；所有渐开线曲型齿条同向且构成一组同心圆周。本实用新型根据负荷的变化而自动实现无级变速传动，结构十分简单，使用方便。
文档编号F16H9/02GK2735078SQ20042009353
公开日2005年10月19日 申请日期2004年9月13日 优先权日2004年9月13日
发明者吴成云 申请人:吴成云