[實用新型]自行車橢圓多級變速鏈輪

無效

• 申請號: 200720110028.6
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN201049725Y
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 莊勇春
• 申請（專利權）人: 宋福江
• 主分類號: B62M9/06
• 分類號: B62M9/06;B62M9/08;B62M9/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 程皓

技術領域

本實用新型屬于自行車的傳動部件，具體地說是一種自行車橢圓多級變速鏈輪。

背景技術

我國是自行車王國，在城市的短途交通，人們的上下班均以自行車為主要的交通工具，隨著經濟的迅速發展，雖然汽車越來越多地進入家庭，但是擁擠的道路和環保意識的提高，人們對自行車作用還是相當肯定的，再則生活水平提高了，人們的飲食富營養化，每天攝入的食物熱量基本是超標，日積月累嚴重地影響了人們的健康，自行車由于在騎行過程，需要不斷地用力蹬踏，可以消耗熱量，也不失為一種強身健體的工具。不過騎過自行車的人都有體會，由于人在用腳蹬踏通過曲柄驅動鏈輪轉動時，當曲柄運行到與地面垂直或接近垂直位置時，所用的力需要比曲柄與地面水平或接近水平時要大得多，而且驅動鏈輪轉動的效果卻差得多，尤其是在上坡時更加明顯。對自行車較有研究的相關人員針對上述問題，也提出了許多的解決方式，如采用多級調速的辦法，即在后輪軸上設置不同節距的鏈輪層疊為塔式，加上張緊鏈輪和拔鏈器，實現可以獲得多種速比的調整機構，在平路上行駛就用高傳傳動比，就是曲柄鏈輪與小的從動鏈輪配合傳動，而在上坡時就可以與大的從動鏈輪配合傳動來獲得較大的牽引力，從而使上坡比不調速狀態省力；也有是利用接近橢圓的鏈輪來替代現有的圓鏈輪作主動鏈輪的，利用橢圓半徑有規律變化的特點來改變力的作用效果，解決在曲柄處于臨界點位置(與地面垂直狀態)費力不作功的弊病。但是，每種方式都不全面，僅能解決其中的一個問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種變速范圍大，騎行省力的自行車橢圓多級變速鏈輪。

實現本實用新型目的的技術方案是：采用由橢圓鏈輪和腳踏曲柄構成有結構，將多片橢圓鏈輪，以長、短軸方向一致塔式層疊組合后再與腳踏曲柄相鉚合在一起，而且緊鄰腳踏曲柄的橢圓鏈輪為最大的，這樣鏈條通過與不同大小的橢圓鏈輪嚙合就可以獲得不同的傳動比和速度；還有該腳踏曲柄與橢圓鏈輪的長軸可以是呈0°-45°夾角之間的任意數值鉚合的。

本實用新型的自行車橢圓多級變速鏈輪，改變了以往要實現變速只考慮增加從動輪的個數來實現的思路，利用多片不同大小的主動輪與多片從動輪相配，就能用最少的鏈輪數量組合出幾倍于原來方法的傳動比，而且也不會讓從動輪處因層疊數過多，橫向局部外凸過多。采用橢圓鏈輪代替原來的圓鏈輪，讓蹬踏力作用效果差的區域即曲柄與地面垂直位置，角速度加大快速滑過，從而少用力，而在蹬踏力作用效果好的區域即曲柄與地面平行位置，角速度減小慢速轉動延長施力做工的時間，即有用的力多用，無用的力少用，達到了不浪費力的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的主視圖

圖2是本實用新型實施例的左視圖

圖3是本實用新型實施例的右視圖

圖4是本實用新型實施例的曲柄軸線與橢圓鏈輪短軸成夾角的主視圖

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明，下述各實施例僅用于說明本實用新型的技術方案，但對本實用新型并沒有限制。

實施例一

如圖1至圖4中所示，本實用新型的自行車橢圓多級變速鏈輪，它是由橢圓鏈輪1a、1b、1c、腳踏曲柄2組合構成的，橢圓鏈輪1a＜1b＜1c，是由大到小依次層疊成塔式的，橢圓鏈輪1a和1c是通過連接點3與橢圓鏈輪1b連接的，而腳踏曲柄2是鉚合在橢圓鏈輪1b上的，由圖中可知，每個橢圓鏈輪的長軸和短軸的方向是一致的。

當然橢圓鏈輪可以多片層疊的，如四片、五片、六片都可以，腳踏曲柄2以鉚接在處于中間的橢圓鏈輪上為最好，但也可以不是最中間的，各層橢圓鏈輪之間的連接可以是鉚合、螺栓固定等連接方式，腳踏曲柄2的軸線與橢圓鏈輪1的長軸也可以是不重合的，如圖4中所示，曲柄軸線與橢圓鏈輪短軸它們之間的夾角是25°的，當然也可以在0°-45°之間，包括0°和45°。

因為，我們采用了主動鏈輪均為多片組合的方式，獲得的不同傳動比是主動輪的片數乘以從動輪的片數，在總的鏈輪數不變的情況下，獲得了最多的傳動比數。而將主動鏈輪改為橢圓形是最大限度地讓蹬踏力都做功，因為要驅動主動鏈輪轉動，只有與曲柄軸線垂直的力是有用的，這個力乘以鏈輪的半徑就是作用在鏈輪上的力矩，當曲柄與地面水平或接近水平時，人腳所施加給曲柄的合力其水平分力是最大的，曲柄運行到與地面垂直或接近垂直位置時，人腳所施加給曲柄的合力其水平分力是最小的，尤其是在合力與曲柄軸線重合時水平分力為零，當自行車的鏈輪是圓形時，其相同中心角所對的齒數是一樣的，在轉動的鏈條速度相同時，鏈輪轉過其它部位時的角速度是相同的，而橢圓形鏈輪卻不同，其相同扇區所對的齒數是不一樣的，相同中心角所對的齒數是長軸方向所對的多，短軸方向少，當我們把曲柄連接在與短軸形成0°-45°區域內時，在鏈速不變的前提下，橢圓鏈輪曲柄轉過蹬踏力起作用最小即水平分力最小時的角速度要比轉過其它部位快，所以蹬踏力作用效果差的區域，快速滑過，從而少用力，而在蹬踏力作用效果好的區域，角速度小慢速轉動延長施力做工的時間，即有用的力多用，無用的力少用，達到了不浪費力的目的。