用椭圆链轮进行两档调速的自行车制造技术

用椭圆链轮进行两档调速的自行车，是将自行车的链轮设计成椭圆形(保持飞轮为圆形)，通过控制用椭圆形链轮长半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转还是用短半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转，获得不同的传动速比来推动自行车前进。将椭圆形链轮与曲柄分离，在椭圆形链轮上设置距椭圆中心相等，均匀分布且位置分别在椭圆长、短半轴方向的4个拨孔，在曲柄面向链轮一侧设置通过铰链固定在曲柄或其延长臂上的棘爪和棘爪复位弹簧。当曲柄正向旋转时，棘爪插入拨孔之内带动链轮正向旋转。当曲柄逆向旋转时，棘爪从拨孔滑出，旋转一个角度，在棘爪复位弹簧复位力的作用下插入另一个拨孔，以实现换挡操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用椭圆链轮进行两档调速的自行车，是将自行车的链轮设计成椭圆形(保持飞轮为圆形)，通过控制用椭圆形链轮长半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转还是用短半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转，获得不同的传动速比来推动自行车前进。将椭圆形链轮与曲柄分离，在椭圆形链轮上设置距椭圆中心相等，均匀分布且位置分别在椭圆长、短半轴方向的4个拨孔，在曲柄面向链轮一侧设置通过铰链固定在曲柄或其延长臂上的棘爪和棘爪复位弹簧。当曲柄正向旋转时，棘爪插入拨孔之内带动链轮正向旋转。当曲柄逆向旋转时，棘爪从拨孔滑出，旋转一个角度，在棘爪复位弹簧复位力的作用下插入另一个拨孔，以实现换挡操作。【专利说明】用椭圆链轮进行两档调速的自行车所属
本技术涉及一种可以进行两档调速的自行车，尤其是用椭圆链轮进行两档调速的自行车。
技术介绍
目前，广泛使用的由车架、前叉、前后车轮、车把、车座构成的自行车都是链传动的，它有一个和曲柄焊接在一起的圆形的链轮，通过骑车人蹬动曲柄上的脚蹬使曲柄带动圆形链轮绕车架中心轴正向旋转，通过链条带动后车轮轴处的飞轮旋转推动自行车前进。由于链轮和飞轮都是圆形的，当链轮和飞轮的直径确定之后它们的传动速比是固定的。将大小不同的圆形链轮同心的叠放在一起，用不同直径的链轮带动相同或不同直径的飞轮(当飞轮为大小不同的多个时，也应当同心的叠放)来获得不同的传动速比，这就是现有的调速自行车。这种调速自行车结构复杂，成本高，且使用过程故障较多。
技术实现思路
为了克服现有的调速自行车结构复杂，成本高，且使用过程故障较多的缺点，本技术提供了一种用椭圆形链轮进行两档调速的自行车。该自行车利用椭圆形链轮用长半轴附近区域的齿牙拨动链条可以比用短半轴附近区域的齿牙拨动链条获得更高的传动速比这一特点，获得高低两种传动速比。该种用椭圆链轮进行两档调速的自行车结构简单、成本低廉、运行可靠。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:将自行车的链轮设计成椭圆形(保持飞轮为圆形)，通过控制用椭圆形链轮长半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转还是用短半轴附近区域的齿牙拨动链条带动飞轮旋转，获得不同的传动速比来推动自行车前进，以此来实现自行车的两档调速。用脚踏动曲柄上的脚蹬使自行车前进，只有当一只曲柄在中心轴的前方，且和中心轴正上方成45?135°角时，拨动链条的链轮齿牙区段才是链轮的主要出力段(链轮才有较大的力传给链条)。也就是说在我们踏动脚蹬使曲柄带动链轮正向旋转一周的过程，也只有曲柄转过90°角时的那两段拨动链条的链轮的齿牙区段是主要出力段。因此，对于椭圆形链轮的自行车可以采用让椭圆形链轮的短半轴附近的齿牙区域做主要的出力段或是选取椭圆形链轮的长半轴附近的齿牙区域做主要出力段的方法，来获得高低两个不同的传动速比。当曲柄在椭圆链轮短半轴方向带动链轮旋转时，椭圆形链轮长半轴附近的齿牙区域为主要出力段，此时获得较大的传动速比。当曲柄在椭圆链轮长半轴方向带动链轮旋转时，椭圆形链轮短半轴附近的齿牙区域为主要出力段，此时获得较小的传动速比。为了达到按要求调整自行车传动速比的目的，将椭圆形链轮与曲柄分离设置，使椭圆形链轮和曲柄可以分别绕中心轴旋转。在椭圆形链轮每个长、短半轴方向各设置一个拨孔，使各拨孔对于椭圆形链轮的中心旋转对称分布。在曲柄面向椭圆形链轮一侧设置一个通过铰链固定在曲柄上的棘爪和一端用螺栓固定在曲柄上的棘爪复位弹簧。棘爪到中心轴的距离与拨孔到链轮中心的距离相等，以便能使棘爪插入拨孔之内。当曲柄正向旋转时，插入拨孔的棘爪前端面和拨孔的前端面贴合带动椭圆形链轮正向旋转，并推动自行车前进。当曲柄逆向旋转时，插入拨孔的棘爪将旋转一个角度迫使棘爪复位弹簧变形并从拨孔滑出沿椭圆形链轮表面滑动，随后在棘爪复位弹簧复位力的作用下插入另一个拨孔，以实现换挡操作。拨孔的前端面是一个和椭圆形链轮表面垂直的平面。棘爪的前端面为椭圆形链轮正向旋转，棘爪插入拨孔时能和拨孔前端面贴合的平面。为了保证当曲柄逆向旋转时插入拨孔的棘爪能顺利地从拨孔滑出，棘爪的后端面加工成坡形或弧形。为了增加曲柄用棘爪拨动椭圆形链轮的平稳性和可靠性，可以在曲柄中心轴孔的另一端设置的曲柄延长臂，并在曲柄延长臂面向椭圆形链轮一侧设置一个通过铰链固定在曲柄延长臂上的棘爪和一端用螺栓固定在曲柄延长臂上的棘爪复位弹簧。在曲柄延长臂上设置的棘爪、铰链、棘爪复位弹簧和螺栓，应当和在曲柄上设置的棘爪、铰链、棘爪复位弹簧和螺栓对于曲柄轴孔中心线成轴对称。当曲柄上带有延长臂时，正向踏动曲柄时，将有两个棘爪拨动椭圆形链轮上的两个拨孔使椭圆形链轮正向旋转。本技术的有益效果是，这种用椭圆形链轮实现了两档调速的新型自行车，正向蹬动脚蹬使曲柄带动椭圆形链轮正向旋转时自行车向前行驶，当逆向蹬动脚蹬使曲柄带动椭圆形链轮逆向旋转90°角时则可以进行换挡调速。它结构简单，加工容易，造价低廉，使用方便可靠。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术用椭圆链轮进行两档调速的自行车的整体构造图。图2是第一实施例，曲柄不带延长臂时，图1的A-A剖视放大图。图3是第二实施例，靠近椭圆形链轮的曲柄带有延长臂时，图1的A-A剖视放大图。图4是图2、图3当曲柄正向旋转，棘爪拨动椭圆形链轮时，B-B剖面转向放大图。图5是图2、图3当曲柄逆向旋转，棘爪脱出椭圆形链轮拨孔时，B-B剖面转向放大图。图中:1.前叉，2.车轮，3.车把，4.车架，5.车座，6.飞轮，7.链条，8.椭圆形链轮，9.脚瞪，10.中心轴，11.拨孔，Ila.拨孔前端面，12.曲柄，13.轴挡，14.棘爪，14a.棘爪前端面，14.棘爪后端面，15.铰链，16.棘爪复位弹簧，17.螺栓，18.曲柄延长臂。【具体实施方式】图中，分离设置的椭圆形链轮⑶和曲柄(12)能分别绕中心轴(10)旋转。在椭圆形链轮(8)上均匀分布4个切断了椭圆形链轮(8)长、短半轴，且距椭圆中心相等的拨孔(11)。棘爪(14)通过铰链(15)固定在曲柄(12)上或者曲柄延长臂(18)面向椭圆形链轮(8)的一侧，棘爪复位弹簧(16) —端用螺栓(17)固定在曲柄(12)或者曲柄延长臂(18)上。棘爪(14)到中心轴(10)的距离与拨孔(11)到椭圆形链轮⑶中心的距离相等，以便能使棘爪(14)插入拨孔(11)之内。当曲柄(12)正向旋转时，棘爪(14)插入拨孔(11)内，且棘爪(14)的前端面(14a)和拨孔(11)的前端面(Ila)贴合，带动椭圆形链轮⑶正向旋转，并推动自行车前进。当曲柄(12)逆向旋转时，插入拨孔(11)的棘爪(14)旋转一个角度迫使棘爪复位弹簧(16)变形并从拨孔(11)滑出沿椭圆形链轮(8)表面滑动，随后在棘爪复位弹簧(16)复位力的作用下插入另一个拨孔(11)完成换挡。拨孔(11)的前端面(Ila)是一个垂直椭圆形链轮(8)表面的平面，棘爪(14)的前端面(14a)为椭圆形链轮(8)正向旋转，棘爪(14)插入拨孔(11)时能和拨孔(11)的前端面(Ila)贴合的平面。为了保证当曲柄(12)逆向旋转时插入拨孔(11)的棘爪(14)能顺利地从拨孔(11)滑出，棘爪(14)的后端面(14b)加工成坡形或弧形。在图2所示实本文档来自技高网...

【技术保护点】
用椭圆链轮进行两档调速的自行车由前叉(1)、车轮(2)、车把(3)、车架(4)、车座(5)、飞轮(6)、链条(7)和链轮构成，其特征是：椭圆形链轮(8)和曲柄(12)能分别绕中心轴(10)旋转，在椭圆形链轮(8)每个长、短半轴方向各设置一个拨孔(11)，使各拨孔(11)对于椭圆形链轮(8)的中心旋转对称分布，棘爪(14)通过铰链(15)固定在曲柄(12)面向椭圆形链轮(8)的一侧，棘爪复位弹簧(16)一端用螺栓(17)固定在曲柄(12)上，棘爪(14)到中心轴(10)的距离与拨孔(11)到椭圆形链轮(8)中心的距离相等，拨孔(11)的前端面(11a)是一个垂直椭圆形链轮(8)表面的平面，棘爪(14)的前端面(14a)为棘爪(14)插入拨孔(11)时能和拨孔(11)的前端面(11a)贴合的平面，棘爪(14)的后端面(14b)加工成坡形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘昊楠，
申请(专利权)人：潘昊楠，
类型：实用新型
国别省市：