[發(fā)明專利]一種變速器及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810581443.2
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108839753B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 李時太;李昆平
• 申請（專利權(quán)）人: 李昆平
• 主分類號: B62M11/04
• 分類號: B62M11/04
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 閆飛

本發(fā)明涉及一種省力增速自行車和變速器及其使用方法，屬于自行車輛設備技術領域，自行車包括車架、前輪、后輪、車座、腳踏桿軸以及轉(zhuǎn)向和調(diào)速、制動系統(tǒng)，以后輪軸為定軸，自行車的質(zhì)心相對于定軸的運動慣量回轉(zhuǎn)半徑為0.22m；用在該自行車上的變速器包括主動輪，主動輪一側(cè)嚙合有中間輪、摩擦輪、錐形輪，摩擦輪與錐形輪配合使用，摩擦輪上安裝有用于將摩擦輪沿軸向撥動的撥叉，摩擦輪的一側(cè)同軸設有可與主動輪嚙合的從動輪。本發(fā)明依據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合長期試驗數(shù)據(jù)得出最佳自行車輛建模結(jié)構(gòu)，從而得出了提升自行車運行效率和加速性能的最佳參數(shù)組，為自行車的性能提升提供了科學合理的指導方案和具體實施例，助于推動節(jié)能環(huán)保出行方式。

技術領域

本發(fā)明涉及自行車技術領域，具體地說，涉及一種變速器及其使用方法。

背景技術

自行車因其便利、節(jié)能環(huán)保、成本低廉且能強身健體的特征，自出現(xiàn)伊始即成為人類社會中必不可少的綠色交通工具，雖然機車時代中自行車的使用率降低，但是在能源危機和全球氣候變暖的大環(huán)境下，自行車因其綠色環(huán)保、有助人們強身健體的特征又使人們重新重視起來。

現(xiàn)有自行車在結(jié)構(gòu)形式、傳動方式、調(diào)速機構(gòu)方面，不同車型既有不同點又有共同點：

對現(xiàn)有26型自行車，其主要結(jié)構(gòu)為：前輪軸與后輪軸的軸距均＞990毫米，其車座支撐中心距離地面高度720毫米時，距后輪的水平長度均＞260毫米，腳踏桿距地面高度280毫米時，距后輪軸的水平長度均＞440毫米，其前叉傾角均＞65°，其傳動方式多為鏈條傳動，其調(diào)速機構(gòu)均為多只花盤和多片大飛輪片組(又稱塔輪)組成；花盤組有1-3片花盤，塔輪組有1-7只盤片，花盤軸和腳踏桿軸為同一軸。(注：前叉傾角是指自行車前臉中點和前輪軸的連線與前后輪軸的連線的夾角)。

對現(xiàn)有24型自行車，其主要結(jié)構(gòu)為：前輪軸與后輪軸的軸距均＞960毫米，其車座支撐中心距離地面高度680毫米時，距后輪的水平長度均＞280毫米，腳踏桿距地面高度280毫米時，距后輪軸的水平長度均＞400毫米，其前叉傾角均＞65°，其傳動方式多為鏈條傳動，其調(diào)速機構(gòu)均為多只花盤和多片大飛輪片組(又稱塔輪)組成；花盤組有1-3片花盤，塔輪組有1-7只盤片，花盤軸和腳踏桿軸為同一軸。

對現(xiàn)有20型自行車，其主要結(jié)構(gòu)為：前輪軸與后輪軸的軸距均＞900毫米，其車座支撐中心距離地面高度700毫米時，距后輪的水平長度均＞240毫米，腳踏桿距地面高度280毫米時，距后輪軸的水平長度均＞360毫米，其前叉傾角均＞65°，其傳動方式多為鏈條傳動，其調(diào)速機構(gòu)均為多只花盤和多片大飛輪片組(又稱塔輪)組成；花盤組有1-3片花盤，塔輪組有1-7只盤片，花盤軸和腳踏桿軸為同一軸。

對現(xiàn)有18型自行車，其主要結(jié)構(gòu)為：前輪軸與后輪軸的軸距均＞900毫米，其車座支撐中心距離地面高度700毫米時，距后輪的水平長度均＞240毫米，腳踏桿距地面高度280毫米時，距后輪軸的水平長度均＞350毫米，其前叉傾角均＞65°，其傳動方式多為鏈條傳動，其調(diào)速機構(gòu)均為多只花盤和多片大飛輪片組(又稱塔輪)組成；花盤組有1-3片花盤，塔輪組有1-7只盤片，花盤軸和腳踏桿軸為同一軸。

對于上述各車型，車架結(jié)構(gòu)的設計雖然千差萬別，但是只是改變外觀樣式而已，并沒有著眼于參數(shù)調(diào)節(jié)進而從根本上有效改善現(xiàn)有自行車騎行費力、速度低的問題，使得這些問題長期阻礙自行車動力性能和調(diào)速效果的充分發(fā)揮，在一定程度上降低了自行車使用價值，導致自行車在與機車的競爭中更加處于劣勢境地。

上述車型的現(xiàn)有自行車主要存在問題如下：

(1)現(xiàn)有自行車騎行費力、速度低的影響因素是多方面的，最主要因素是叉架整體結(jié)構(gòu)不夠合理；其次，降低自行車質(zhì)量或增大腳踏桿的長度或降低自行車的速度都可以起到一定的省力效果，但是省力效果并不明顯，尤其是降低速度實現(xiàn)省力是不現(xiàn)實的。

現(xiàn)有自行車往往采用高強度、高韌性的輕質(zhì)材料，如鋁合金、鈦鎂合金甚至碳纖維等復合材料降低車重，實現(xiàn)省力增速，但是，采用新型材料的成本非常高，導致該類自行車難以普及。