專利名稱：自動無級變速傳動輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種能自動改變傳動半徑的傳動輪，用于包含有主動輪和從動輪的自動無級傳動系統(tǒng)中。特別適用于自行車的傳動。
通過改變傳動輪的傳動半徑，可實現(xiàn)無級變速傳動。有一種用于自行車的蝸板變速鏈輪，是在一塊開有6個徑向槽的固定板上，插有6個軸上帶有襯套的小鏈輪，小鏈輪軸插入另一塊蝸線板的蝸槽中，當固定板和蝸線板發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，小鏈輪沿6個徑向槽作徑向移動，從而改變傳動半徑，達到變速目的。這種鏈輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。參閱管善揚，解直泰編譯的《自行車趣探談》一書P74-76。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，能自動改變傳動半徑的傳動輪。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
傳動輪由盤簧構(gòu)成，盤簧的內(nèi)端固定在位于盤簧中心的輪軸上，盤簧的外層帶有和與之相接觸的傳動元件相吻合的結(jié)構(gòu)，該傳動元件的切向力作用在盤簧的外層上，并對輪軸產(chǎn)生一個力矩。當該力矩和盤簧產(chǎn)生的扭拒相平衡時，由盤簧外層構(gòu)成的傳動半徑就固定。當切向力隨負荷的變化而變化時，盤簧就發(fā)生轉(zhuǎn)角位移，由盤簧構(gòu)成的傳動半徑就隨之向內(nèi)收縮或向外擴展，從而自動改變傳動輪的傳動半徑。
傳動輪盤簧的剛度可視傳遞負荷的大小而定。為提高傳動半徑變化的靈敏性，盤簧的剛度可設(shè)計成漸減型可變剛度，即剛度隨扭矩的增大而減小。
為提高傳動盤簧的穩(wěn)定性，在盤簧的兩端可設(shè)置穩(wěn)定園盤，園盤的中心固定在輪軸上和盤簧同時轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明的最佳設(shè)計方案是，傳動輪盤簧的外層上設(shè)計有和鏈條相嚙合的鏈齒。由于該傳動鏈輪的節(jié)園直徑在傳動時處以變化之中，該鏈輪與鏈條的嚙合過程將受到影響。為提高傳動的靈活性，鏈齒的高度可比輪徑固定鏈輪的鏈齒高度短些。
本發(fā)明也可用于皮帶傳動系統(tǒng)中，傳動輪盤簧的外層上設(shè)計有與皮帶相吻合的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還可用于齒輪傳動，傳動輪盤簧的外層上設(shè)計有和齒輪相嚙合的輪齒。
由于采用盤簧作動力傳遞元件，本發(fā)明還具有傳動平穩(wěn)的特點。盤簧同時還是一個臨時儲存和釋放能量的元件。


圖1，本發(fā)明在鏈傳動系統(tǒng)中，作從動輪的傳動簡圖。
圖2、本發(fā)明在鏈傳動系統(tǒng)中，作主動輪的傳動簡圖。
圖3、本發(fā)明在齒輪傳動系統(tǒng)中的傳動簡圖。
圖4、帶有穩(wěn)定園盤的傳動輪剖視圖。
圖1描述了本傳動輪在鏈傳動系統(tǒng)中作從動輪的應(yīng)用，它包括有主動鏈輪1、鏈條2，作從動輪的自動無級變速傳動輪3、張緊裝置4。為與負荷變化相適應(yīng)，傳動輪3的盤簧旋向與鏈條作用的力矩方向相反，當負荷增大時，傳動輪的盤簧向外擴展，傳動半徑隨之增大，從動輪轉(zhuǎn)速減慢。反之，從動輪轉(zhuǎn)速增快。
圖2描述了本傳動輪在鏈傳動系統(tǒng)中作主動輪的應(yīng)用，它包括有作主動輪的自動無級變速傳動輪1，作穩(wěn)定用的導(dǎo)向輪2，鏈條3，從動鏈輪4，張緊機構(gòu)5。為與負荷變化相適應(yīng)，傳動輪1的盤簧旋向與鏈條作用的力矩方向相同。當鏈條的拉力增大時，傳動輪的盤簧向內(nèi)收縮，傳動半徑減小，從動輪轉(zhuǎn)速減慢。反之，從動輪轉(zhuǎn)速增快。導(dǎo)向輪2的作用在于克服盤簧的左右偏斜。
圖3描述了本傳動輪在齒輪傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用，它包括箱體1，自動無級變速傳動輪2、齒輪3、萬向節(jié)4、傳動軸5。傳動輪2的軸裝在箱體的兩個長槽中。當傳動負荷變化時，傳動輪2沿長槽作徑向移動，其傳動半徑隨之變化。彈簧6的作用是平衡徑向力。
圖4為帶有穩(wěn)定園盤的自動無級變速傳動輪的剖視圖，它包括盤簧1，輪軸2，穩(wěn)定園盤3。穩(wěn)定園盤3和盤簧1都固定在轉(zhuǎn)軸2上。當盤簧1在傳動時發(fā)生過大的左右偏擺時，兩園盤起支撐作用。
權(quán)利要求
1.一種自動無級變速傳動輪，用于帶有主動輪和從動輪的傳動裝置中，特別適用于自行車的傳動，其特征是傳動輪由盤簧構(gòu)成，盤簧的內(nèi)端固定在位于盤簧中心的輪軸上，盤簧的外層上帶有和與之相接觸的傳動元件相吻合的傳動結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的傳動輪，其特征是所說的傳動結(jié)構(gòu)為與鏈條相嚙合的鏈齒。
3.按照權(quán)利要求1所述的傳動輪，其特征是所說的傳動結(jié)構(gòu)為與傳動皮帶相吻合的結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1所述的傳動輪，其特征是所說的傳動結(jié)構(gòu)為與齒輪相嚙和的輪齒。
5.按照權(quán)利要求1所述的傳動輪，其特征是所說盤簧的兩端分別設(shè)置有穩(wěn)定園盤，其中心固定在輪軸上。
6.按照權(quán)利要求2所述的傳動輪，其特征是該傳動輪的附近設(shè)置有與鏈條相嚙合的導(dǎo)向輪。
全文摘要
本發(fā)明是一種自動無級變速傳動輪，它用于包含有主動輪和從動輪的傳動裝置中，特別適用于自行車的傳動。這種傳動輪主要由盤簧1構(gòu)成，盤簧的內(nèi)端固定在位于盤簧中心的輪軸2上，盤簧的外層上帶有和與之相接觸的傳動元件相吻合的傳動結(jié)構(gòu)。當作用在盤簧外層的切向力所產(chǎn)生的力矩隨負荷發(fā)生變化時，盤簧隨之向內(nèi)收縮或向外擴展，從而改變傳動半徑。這種傳動輪可用于鏈條傳動、皮帶傳動和齒輪傳動，是一種結(jié)構(gòu)簡單的自動無級變速傳動輪。
文檔編號B62M9/06GK1057892SQ9010340
公開日1992年1月15日 申請日期1990年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月3日
發(fā)明者和林 申請人:和林