[实用新型]用椭圆链轮进行两档调速的自行车

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种可以进行两档调速的自行车，尤其是用椭圆链轮进行两档调速的自行车。 

背景技术

目前，广泛使用的由车架、前叉、前后车轮、车把、车座构成的自行车都是链传动的，它有一个和曲柄焊接在一起的圆形的链轮，通过骑车人蹬动曲柄上的脚蹬使曲柄带动圆形链轮绕车架中心轴正向旋转，通过链条带动后车轮轴处的飞轮旋转推动自行车前进。由于链轮和飞轮都是圆形的，当链轮和飞轮的直径确定之后它们的传动速比是固定的。将大小不同的圆形链轮同心的叠放在一起，用不同直径的链轮带动相同或不同直径的飞轮(当飞轮为大小不同的多个时，也应当同心的叠放)来获得不同的传动速比，这就是现有的调速自行车。这种调速自行车结构复杂，成本高，且使用过程故障较多。 

发明内容

为了克服现有的调速自行车结构复杂，成本高，且使用过程故障较多的缺点，本实用新型提供了一种用椭圆形链轮进行两档调速的自行车。该自行车利用椭圆形链轮用长半轴附近区域的齿牙拨动链条可以比用短半轴附近区域的齿牙拨动链条获得更高的传动速比这一特点，获得高低两种传动速比。该种用椭圆链轮进行两档调速的自行车结构简单、成本低廉、运行可靠。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将自行车的链轮设计成椭圆形(保持飞轮为圆形)，通过控制用椭圆形链轮长半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转还是用短半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转，获得不同的传动速比来推动自行车前进，以此来实现自行车的两档调速。用脚踏动曲柄上的脚蹬使自行车前进，只有当一只曲柄在中心轴的前方，且和中心轴正上方成45～135°角时，拨动链条的链轮齿牙区段才是链轮的主要出力段(链轮才有较大的力传给链条)。也就是说在我们踏动脚蹬使曲柄带动链轮正向旋转一周的过程，也只有曲柄转过90°角时的那两段拨动链条的链轮的齿牙区段是主要出力段。因此，对于椭圆形链轮的自行车可以采用让椭圆形链轮的短半轴附近的齿牙区域做主要的出力段或是选取椭圆形链轮的长半轴附近的齿牙区域做主要出力段的方法，来获得高低两个不同的传动速比。当曲柄在椭圆链轮短半轴方向带动链轮旋转时，椭圆形链轮长半轴附近的齿牙区域为主要出力段，此时获得较大的传动速比。当曲柄在椭圆链轮长半轴方向带动链轮旋转时，椭圆形链轮短半轴附近的齿牙区域为主要出力段，此时获得较小的传动速比。为了达到按要求调整自行车传动速比的目的，将椭圆形链轮与曲柄分离设置，使椭圆形链轮和曲柄可以分别绕中心轴旋转。在椭圆形链轮每个长、短半轴方向各设置一个拨孔，使各拨孔对于椭圆形链轮的中心旋转对称分布。在曲柄面向椭圆形链轮一侧设置一个通过铰链固定在曲柄上的棘爪和一端用螺栓固定在曲柄上的棘爪复位弹簧。棘爪到中心轴的距离与拨孔到链轮中心的距离相等，以便能使棘爪插入拨孔之内。当曲柄正向旋转时，插入拨孔的棘爪前端面和拨孔的前端面贴合带动椭圆形链轮正向旋转，并推动自行车前进。当曲柄逆向旋转时，插入拨孔的 棘爪将旋转一个角度迫使棘爪复位弹簧变形并从拨孔滑出沿椭圆形链轮表面滑动，随后在棘爪复位弹簧复位力的作用下插入另一个拨孔，以实现换挡操作。拨孔的前端面是一个和椭圆形链轮表面垂直的平面。棘爪的前端面为椭圆形链轮正向旋转，棘爪插入拨孔时能和拨孔前端面贴合的平面。为了保证当曲柄逆向旋转时插入拨孔的棘爪能顺利地从拨孔滑出，棘爪的后端面加工成坡形或弧形。为了增加曲柄用棘爪拨动椭圆形链轮的平稳性和可靠性，可以在曲柄中心轴孔的另一端设置的曲柄延长臂，并在曲柄延长臂面向椭圆形链轮一侧设置一个通过铰链固定在曲柄延长臂上的棘爪和一端用螺栓固定在曲柄延长臂上的棘爪复位弹簧。在曲柄延长臂上设置的棘爪、铰链、棘爪复位弹簧和螺栓，应当和在曲柄上设置的棘爪、铰链、棘爪复位弹簧和螺栓对于曲柄轴孔中心线成轴对称。当曲柄上带有延长臂时，正向踏动曲柄时，将有两个棘爪拨动椭圆形链轮上的两个拨孔使椭圆形链轮正向旋转。 

本实用新型的有益效果是，这种用椭圆形链轮实现了两档调速的新型自行车，正向蹬动脚蹬使曲柄带动椭圆形链轮正向旋转时自行车向前行驶，当逆向蹬动脚蹬使曲柄带动椭圆形链轮逆向旋转90°角时则可以进行换挡调速。它结构简单，加工容易，造价低廉，使用方便可靠。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型用椭圆链轮进行两档调速的自行车的整体构造图。 

图2是第一实施例，曲柄不带延长臂时，图1的A-A剖视放大图。