[实用新型]多功能传动自行车

说明书

本实用新型属于自行车的传动装置，特别是涉及自行车的自动变速的传动装置。

在现有技术中的自行车传动装置中，前链轮一般为圆形、长圆形和近似椭圆形，上述形状的前链轮均存在各种不足之处，如圆形链轮设有发挥脚踏力有效位置作用，运动速度最低；长圆形链轮虽发挥了脚踏力的有效位置上的作用，但增加了一定的阻力，并对链条产生了冲击；近似椭圆形链轮与长圆形链轮相同在脚踏力无效位置上均增大了阻力臂，骑行时会感到费力，也不能平稳地过渡到有效位置。因此，现有技术中的前链轮存在的问题有：首先是传动功能不全，即增速省力与保速重载、顶风、爬坡省力不能同时共现；其次是设计不合理，载重性能差。

现有技术中的自行车传动装置中，变速系统一般为手动，搭轮式有级变速，由于受到最小齿数的限制（一般为14齿），最高速比一般为4左右，并在运行中需频繁地手动变动。

本实用新型的目的是要克服现有技术中的缺点提出一种增速省力的多功能传动自行车前链轮组合和高速比的自动变速装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提出了一种新型的菱形圆链轮和单级或双级齿轮传动高速自动变速装置。

本实用新型的多功能传动自行车前链轮组合是由圆链轮、增速省力链轮和重载省力链轮组合而成，其中增速省力链轮可选用菱形圆轮、近似椭圆形轮或长圆形轮，重载省力链轮可选用菱形圆轮或近似椭圆形轮。根据排列组合；可产生如下六种组合（均为固定式组合）：

a、大菱形圆轮＋圆形轮＋小菱形圆轮；

b、大菱形圆轮＋圆形轮＋小近似椭圆形轮；

c、大近似椭圆形轮＋圆形轮＋小菱形圆轮；

d、大近似椭圆形轮＋圆形轮＋小近似椭圆形轮；

e、大长圆形轮＋圆形轮＋小菱形圆轮；

f、大长圆形轮＋圆形轮＋小近似椭圆形轮。

其中a、c、d三种组合为最佳组合。

本实用新型的多功能传动自行车前链轮组合还提出一种可调的组合轮系。将其中的圆轮的齿数定为偶数。并延中心分作两个半圆轮，将其拉长变为长圆形轮，拉长的距离为节距的整数倍。

因此，本实用新型的多功能传动自行车具有以下四种功能：

1、普通自行车的传动功能：适用于一般情况下使用；

2、增速省力、变频、变速传动功能：适用于长途省力行驶，当脚蹬子均速转动时，自行车产生变频变速运动；

3、重载、顶风、爬坡省力变频、变速功能：适用于重载、顶风、爬坡时，在不减速的前提下，能达到省力的效果；

4、高速自动变速功能：在自行车运动速度达到某一“临界速度”时，自行车速比自动增大，由原来的单级传动变为两级或多级传动，使自行车在高速比的情况下运行，在自行车的速度低于“临界速度”时，又变为原来的单级传动，适用于在郊区高速行驶。

为了具体说明本实用新型的多功能传动自行车参照附图结合实施例进行详细描述。附图有：

图1为本实用新型的多功能传动自行车的组合前链轮和自动变速装置的示意图；

图2为脚踏力在圆链轮上产生的有效力矩的位置图；

图3为菱形圆轮的技术特性及脚踏力在其上产生的有效力矩位置图；

图4－a、b分别为固定前链轮组合的正视和侧视图；

图5－a、b分别为可调组合前链轮的正视和侧视图；

图6－a、b分别表示单级齿轮传动自动变速装置的正视和剖视图；

图7为双级齿轮传动自动变速器和剖面图。

在图1中：1为前链轮组合；2为高速自动变速装置；3为链条；4为张紧轮。

在图2中：α1为脚蹬子在这个位置时产生的有效力矩；α2为脚蹬子在这个位置时脚踏力不产生有效力矩，这个位置称为脚踏力的无效位置或“死角”位置；α3为脚蹬子处在这个位置时脚踏力产生最大的有效力矩。

在图3中：分别为连接以O为圆心的圆弧和以O1为圆心的圆弧的直线段；α2对应于脚踏力的无效位置，使链轮在运动中能够从脚踏力的无效位置平稳过渡到有效位置，因此不感觉费力；α3对应于脚踏力的最大有效位置。线为节距的整数倍，各圆弧段、为整齿数的残圆轮。总齿数为2X弧齿数＋2X弧齿数＋4X线节距数。

在图4中：41为普通圆形链轮，又叫基本圆轮；42表示增速省力异形轮，条件是其短轴等于基本圆轮的半径；43表示重载省力异形轮；条件是其长轴近似等于基本圆轮的半径。