可变阻力臂自行车牙盘制造技术

可变阻力臂自行车牙盘，它是在平滑过渡区由拥有不等长的阻力着力距的轮齿和拥有等长着力距的轮齿构成。着力距是曲柄轴中心线与该牙盘同平面的交点，即，牙盘中心点与该牙盘和链条的着力点的直线距离。过渡区的每一个轮齿随转动与链条的着力点，会拥有不同长度的阻力臂，这些拥有不同长度的阻力臂的轮齿在转动的过程中，会变换不同长度的阻力臂，与动力臂在不同阶段形成有效的配合，可使骑行自行车更省力，发力更平滑，顺畅。在其它条件相同的情况下，换装周长相同的该型牙盘的自行车，平路速度更快，上坡路更省力。

【技术实现步骤摘要】
可变阻力臂自行车牙盘
本技术涉及自行车装置，尤其是转动时能自动变换牙盘阻力的着力距及其阻力臂。
技术介绍
目前公知的自行车，其牙盘是圆型的，牙盘只有一个固定大小的半径值，无论牙盘转动到任何位置，链条与牙盘着力点处的阻力臂是固定不变的，同一个牙盘不能变换阻力臂的长度值。
技术实现思路
所要解决的技术问题：为了克服现有自行车的牙盘不能独立的自动变换阻力臂长度值的不足，本技术提供了一种可变换着力距和阻力臂长度值的牙盘，该牙盘不仅能在人力踩踏作用下转动，而且能随着转动自动地变换着力距和阻力臂长度。在平滑过渡区，多个不同长度的着力距及其阻力臂逐步平滑过渡变换。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：把拥有不同阻力着力距及其阻力臂长度值的轮齿开设在平滑过渡区，如图13所示的点A至点B，点C至点D分别为平滑过渡区。阻力的着力距是指：链条阻力与该牙盘轮齿的着力点与曲柄轴中心线在牙盘平面的交点O的直线距离，如图5所示中的点O到点H2的距离。把拥有相同阻力着力距及其阻力臂长度的轮齿开设在标准圆弧区，如图14所示的点B至点C，点D至点A为标准圆弧区。该牙盘与普通牙盘的区别多了两个平滑过渡区。当该牙盘按逆时针方向转动时如图15所示状态，平滑过渡区内的每颗轮齿转过零点钟位置点V，与链条的阻力臂是不相同的，从平滑过渡区处点A起，阻力臂开始变短，到该平滑过渡区中部开始由短变长，一直到这个平滑过渡区的结束，平滑过渡区阻力臂由长变短到由短变长的拐点G1和点G2，分别处在平滑过度区起点A和起点C与曲柄臂中心线在牙盘平面投影线之间，如图1的点G1和点G2。在该平滑区，从点B处开始，阻力臂双变回最长。在接下来的整个标准圆弧区，即点B到点C阶段的轮齿，阻力臂都是保持不变的。当另一个平滑过渡区，点C至点D阶段的轮齿转动到点V附近，链条的着力点，同上一个平滑过渡区一样，阻力臂从点C处开始变短，着力距也相应变短，到该平滑过渡区中部开如由短变长，经过拐点G2，一直到这个平滑过渡区的结束，从点D处开始阻力臂双变回最长。在接下来的整个标准圆弧区，即点D到点A阶段的轮齿，阻力臂都是保持不变的。这样该牙盘转动一周实现了阻力臂的自动变换。跟据公式：动力臂*动力=阻力臂*阻力，在每个着力点，阻力臂变短，而动力臂和阻力相同条件的情况下，可以用更小的动力来克服阻力让该牙盘转动。阻力臂变化的轮齿区域正是骑行自行车发力较困难，动力臂相对较短的区域。如图15所示，平滑过度区起点A与结束点B牙盘平面中心点O的夹角55，其取值范围在0度至180度之间，拐点G1与起点A与牙盘平面中心点O的夹角56，其取值范围在0度至180度之间。本例中角55=78度，角56=33度的取值进行说明。同理，平滑过度区起点C与结束点D与曲柄臂中心线在牙盘平面投影线之间的夹角57，其取值范围在0度至180度之间，拐点G2与起点C与牙盘平面中心点O的夹角58，其取值范围在0度至180度之间。本例中角57=78度，角58=33度的取值进行说明。有益效果：可以在骑行自车踩动踏板时，该牙盘转动可以自动完成不同长度的着力距和相应的阻力臂的变换，使转动牙盘所要克服的阻力更小，牙盘转速更快，骑行更轻松，发力更平滑顺畅。换装上这种可变阻力牙盘的自行车,在其它条件相同和牙盘周长相同的条件下，这种自行车比普通牙盘的自行车上坡更省力，平路速度更快。附图说明图1是可变阻力臂自行车牙盘结构示意图。图2是普通自行车牙盘的结构示意图。图3是可变阻力臂自行车牙盘0度状态示意图。。图4是可变阻力臂自行车牙盘0度力臂示意图。图5是可变阻力臂自行车牙盘45度状态示意图。图6是可变阻力臂自行车牙盘45度力臂示意图。图7是可变阻力臂自行车牙盘90度状态示意图。图8是可变阻力臂自行车牙盘90度力臂示意图。图9是可变阻力臂自行车牙盘135度状态示意图。图10是可变阻力臂自行车牙盘135度力臂示意图。图11是可变阻力臂自行车牙盘180度状态示意图。图12是可变阻力臂自行车牙盘180度力臂示意图。图13是可变阻力臂自行车牙盘平滑过度区轮齿示意图。图14是可变阻力臂自行车牙盘标准圆弧区轮齿示意图。图15是可变阻力臂自行车牙盘过渡过平滑区起点和结束点夹角取值示意图。图中，1.可变阻力臂牙盘，2.右踏板，3.右曲柄臂，4.轴承，5.左曲柄臂，6.左踏板9.轮齿，10.平滑过渡线A-B，12.平滑过渡线C-D，20.普通牙盘右踏板，21.普通牙盘右曲柄臂，26.普通牙盘轮齿，25.普通牙盘，22.普通牙盘左踏板，23.普通牙盘左曲柄臂，30.链条，61.状态45度处动力，62.状态90度处动力，63.状态135度处动力，64.状态180度处动力。具体实施方式第一阶段，逆时针转动可变阻力臂牙盘1，从图3所示的零点钟处开始，即点V开始逆时针转动，此时该牙盘与链条30阻力的着力点是H1。如图4所示，着力距O-H1和阻力臂O-P1,阻力臂O-P1的长度己经由上一个标准圆弧区的最长阻力臂O-P5，从平滑过渡区的开始处，点A开始向O-P1过渡变短，此时动力开始转动该牙盘。跟据公式：动力臂*动力=阻力臂*阻力，可知，以较短的阻力臂O-P1比较省力，随着该牙盘转动，转动到45度角时，如图5所示。阻力臂从之前平滑过渡区中的O-P1逐步增加到标准圆弧区所具有的最大阻力臂O-P2，如图6所示。从点V开始，转到45度这阶段为第一阶段，动力臂从非常短的O-D1，如图4所示。向图6所示的转长动力臂O-D2变化，这个阶段是骑行自车发力最困难的阶段。跟据公式：动力臂*动力=阻力臂*阻力，可知，在每一个轮齿与链条的着力点，来自链条的阻力不变和动力臂不变的情况下，只有阻力臂变，即阻力臂的长度变小，骑行所需要动力才可以得到减小。图4中动力着力点F1与来自链条的阻力着力点H1重叠。图6中转到45度的动力着力点F2与来自链条的在零度时的阻力着力点H1重叠。第二阶段如图7所示，转动从45度到90度，这个阶段骑行的速度也上来了，如图8所示，阻力臂从之前的O-P2开始，到当前的阻力臂O-P3，以及后边的阻力臂O-P4都是等长的标准大圆弧的阻力臂。动力臂也变长了，由图6所示的O-D2加长到图8所示的O-D3，以变长了的动力臂能更好地应对转出平滑过渡区点A至点B之后，在标准大圆弧区保持不变的最长的阻力臂，如：阻力臂O-P3，特别是牙盘转到90度附近，动力臂增加到最长，而阻力臂却保持不变，转动力开始变得比之前轻松。第三阶段，该牙盘从90度转向135度，如图9。这个阶段动力臂由最长开始变短，在90度进动力臂最长，因为之前的惯性，牙盘转动所要的力还是较轻松。如图10所示，可变阻力臂牙盘与链条的着力点H4，阻力臂从之前O-P3到当前的O-P4都是用的标准大圆弧的等长的最大阻力臂。动力臂从图8所示的O-D3变短为O-D4。第四阶段，该牙盘从如图9所示的135度转向图11所示的180度，这个阶段踩踏板3的动力接近尾声，动力臂将变到最小。即，转动180度时的动力臂长度为零。跟据公式：动力*动力臂=阻力*阻力臂，这个阶段的动力克服阻力的能力不强，所以需要阻力臂变短一些，此时牙盘与链条的着力点是点H5，如图12所示，从之前135度的着力点H4的标准大力臂长度开始，在点C开始进入平滑过渡区，向之后的着力点H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变阻力臂自行车牙盘，由不同长度阻力着力距及相应阻力臂的轮齿构成的平滑过渡区和拥有等长阻力着力距及相应阻力臂的轮齿构成的标准圆弧区共同构成，曲柄轴中心线与该牙盘平面的交点，即，牙盘中心点到该牙盘与链条阻力的着力点的直线距离为着力距，其特征是：平滑过渡区的轮齿与链条阻力的着力点拥有不等长的着力距及相应的阻力臂。

【技术特征摘要】
1.一种可变阻力臂自行车牙盘，由不同长度阻力着力距及相应阻力臂的轮齿构成的平滑过渡区和拥有等长阻力着力距及相应阻力臂的轮齿构成的标准圆弧区共同构成，曲柄轴中心线与该牙盘平面的交点，即，牙盘中心点到该牙盘与链条阻力的着力点的直线距离为着力距，其特征是：平滑过渡区的轮齿与链条阻力的着力点拥有不等长的着力距及相应的阻力臂。2.根据权利要求1所述的可变阻力臂自行车牙盘，其特征是：不等长着力距的轮齿构成的平滑过渡区的起点和结束点分别位于曲柄臂中心线的两侧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：张元东，
类型：新型
国别省市：重庆,50