平行四边形式自行车用钢球无级变速机构的制作方法

本发明涉及一种无级变速器的变速机构，尤其涉及自行车用钢球无级变速器的变速机构。

背景技术：

无级变速器作为一个独立的传动部件，通过能传递转矩的中间介质（固体、流体、电磁流等）把输入轴和输出轴直接或间接地联系起来，以传递动力，改变传动比。目前市场上应用最多的一种自行车变速机构是塔轮式变速机构，该变速机构采用的是多个不同大小的链轮实现有级变速，有时（比如急转弯）并不能很好的满足骑行需求；国外有些自行车配备了无级变速器，其中纽芬奇（nuvinci）无级变速器是较为有名的一种自行车用无级变速器，它采用一组刚性定轴的小球来改变传动比，由于可以实现连续的速度变化，使自行车能更好的满足骑行需求。但国内这方面的技术较为落后，因此研发具有自主知识产权的自行车用无级变速机构，是国内中高档自行车产业急需解决的课题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种结构简单、制造成本低、传动平稳、效率高的自行车用无级变速机构。

本发明的技术方案是：一种平行四边形式自行车用钢球无级变速机构，包括主动加压盘，从动加压盘，调速机构，平行四边形变速机构与导路支撑装置，主动加压盘与主动盘固连，从动加压盘与从动外壳固连。

所述的调速机构包括车轴，调速轴，调速齿轮，移动螺母，拨动套与止动块；车轴安装在自行车后轮中部，起支承传动作用，调速轴穿装在车轴中，调速齿轮嵌装在车轴左侧凹槽内，与调速轴上小齿轮啮合，移动螺母穿过车轴中部的通孔，拧装在调速轴右侧螺旋上，形成螺旋副，拨动套分为左右两部分，通过止动块夹紧固定在移动螺母两侧，拨动套与车轴中部轴肩形成移动副。

所述的平行四边形变速机构包括传动摆杆，连杆，圆柱接头，钢球支承轴，轴承与变速钢球；所述的传动摆杆中部突出部嵌装在拨动套中部半圆形凹槽内，传动摆杆左右两端分别与两连杆一端铰接，两连杆另一端分别铰接两圆柱接头，两圆柱接头拧紧在钢球支承轴两端，形成平行四边形机构；钢球支承轴两端分别安装轴承，变速钢球安装在两轴承上，主动加压盘与从动加压盘分别压紧在变速钢球的两上侧。

所述导路支撑装置包括变速支架，左圆弧导路盘与右圆弧导路盘；所述的变速支架与传动摆杆中部铰接，左圆弧导路盘与右圆弧导路盘分别固定在变速支架的两侧，并周向固定在车轴两侧，且左圆弧导路盘与右圆弧导路盘上部圆弧导路分别压紧在两圆柱接头外表面。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：利用导路支撑装置约束平行四边形机构的运动，通过平行四边形机构控制钢球支承轴的倾角变化，使主动加压盘和从动加压盘与钢球接触点至钢球支承轴的距离比发生变化，可使自行车在骑行中实现连续平稳的变速。本发明具有结构简单、便于加工、维护方便等优点。

附图说明

图1为本发明的总装全剖视图；

图2为本发明的总装轴测图；

图3为本发明的调速机构结构图；

图4为本发明的平行四边形变速机构结构图；

图5为本发明的导路支撑装置结构图；

图6为本发明的定位支架结构图。

具体实施方案

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明包括主动加压盘15，从动加压盘16，调速机构，平行四边形变速机构与导路支撑装置，主动加压盘15与主动盘固连，从动加压盘16与从动外壳固连。

如图所示：所述的调速机构包括车轴2，调速轴4，调速齿轮11，移动螺母3，拨动套5与止动块1；所述的车轴2安装在自行车后轮中部，起支承传动作用，调速轴4穿装在车轴2中，调速齿轮11嵌装在车轴2左侧凹槽内，与调速轴4上小齿轮啮合，移动螺母3穿过车轴2中部的通孔，拧装在调速轴4右侧螺旋上，形成螺旋副，当换挡器驱动调速齿轮11转动时，调速轴4旋转，可使移动螺母3在车轴2中部通孔中轴向移动；拨动套5分为左右两部分，通过止动块1夹紧固定在移动螺母3两侧，拨动套5与车轴2中部轴肩形成移动副。

所述的平行四边形变速机构包括传动摆杆7，连杆12，圆柱接头13，钢球支承轴8，轴承14与变速钢球9；所述的传动摆杆7中部突出部嵌装在拨动套5中部半圆形凹槽内，传动摆杆7左右两端分别用螺纹销轴与两连杆12一端铰接，两连杆12另一端分别用螺纹销轴铰接两圆柱接头13，两圆柱接头13通过螺纹拧紧在钢球支承轴8两端，形成平行四边形机构；钢球支承轴8两端分别安装轴承14，变速钢球9安装在两轴承14上，主动加压盘15与从动加压盘16分别压紧在变速钢球9的两上侧。

所述导路支撑装置包括变速支架6，左圆弧导路盘10与右圆弧导路盘17；所述的变速支架6与传动摆杆7中部铰接，左圆弧导路盘10与右圆弧导路盘17分别用螺钉固定在变速支架6的两侧，并分别用平键将左圆弧导路盘10与右圆弧导路盘17周向固定在车轴2两侧，且左圆弧导路盘10与右圆弧导路盘17上部圆弧导路分别压紧在两圆柱接头13外表面。

本发明的变速原理是：当转动自行车变速手柄时，驱动换挡器带动变速齿轮11的转动，通过调速轴4的啮合齿轮，使调速轴4旋转，从而带动移动螺母3在车轴2中部通孔内左右移动；移动螺母3的左右移动带动拨动套5在车轴2轴肩上左右移动，拨动套5的移动带动与之相连的传动摆杆7往复摆动，在左圆弧导路盘10与右圆弧导路盘17的圆弧导路约束下，使平行四边形机构中的钢球支承轴8与之相应往复摆动，且变速钢球9中心位置保持不变；钢球支承轴8的往复摆动使钢球支承轴8的倾角变化，改变主动加压盘15与变速钢球9接触点至钢球支承轴8的距离ri的同时，也改变从动加压盘16与变速钢球9接触点至钢球支承轴8的距离r0，即改变速度比r0/ri，达到变速目的。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种平行四边形式自行车用钢球无级变速机构，包括主动加压盘，从动加压盘，调速机构，平行四边形变速机构与导路支撑装置；所述的主动加压盘与主动盘固连，从动加压盘与从动外壳固连；所述的调速机构中的车轴安装在自行车后轮中部；所述的平行四边形变速机构中的传动摆杆中部突出部嵌装在调速机构中的拨动套中部半圆形凹槽内；所述的导路支撑装置中的变速支架与传动摆杆中部铰接，左圆弧导路盘与右圆弧导路盘上部圆弧导路分别压紧在平行四边形变速机构中的两圆柱接头外表面。本发明通过控制平行四边形变速机构的摆动，实现自行车在骑行中进行无级平稳变速，还具有结构简单，便于加工，容易安装维护等优点。

技术研发人员：聂松辉;刘茂林;谈佳乐;莫琳;邱爱红
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2018.09.19
技术公布日：2019.01.15