專利名稱：異形省力增速鏈盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種用于自行車等上的鏈盤，特別涉及的是一種異形省力增速鏈盤。
我國是世界上擁有自行車最多的國家，目前我國市場上就自行車鏈盤而言，主要采用的是正圓形鏈盤。用于自行車上騎行時既不省力又不能增速。
鑒于以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種可以與自行車等配套的、騎行時既省力又增速的用途廣的異形省力增速鏈盤。本實用新型的另一個目的是為了提供一種既能省力增速又有自動調速、變檔的鏈盤。
本實用新型鏈盤的節圓線由兩段主曲線組成，每段主曲線中分別有省力曲線、與省力曲線連接的增速曲線，省力曲線中有初始省力曲線、與初始省力曲線相接的最佳省力曲線，初始省力曲線離鏈盤中心的最短距離r1≥最佳省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r2，增速曲線離鏈盤中心軸線的最短距離r3≥初始省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r4，在本實用新型中還有保證鏈盤長軸和短軸的交換及定位的延時器，有交換鏈盤、曲柄間夾角的變化的角度變化限制器，省力曲線中還有兩端分別與最佳省力曲線和增速曲線相切的直線段(參見
圖1－圖6)，采用直線段可使鏈盤轉動由最佳省力狀態瞬間增速，增速大，騎一圈可二次增速二次省力，運動延時器可使曲柄在一定的范圍內擺動(如圖2中的A～B夾角范圍)，使鏈盤長軸、短軸交換使用在平路、坡路上，角度變化限制器保證了角度的限位。
上述的鏈盤的長軸長度L1與短軸長度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1(參見圖2)。
上述的鏈盤的短軸中心線相對于腳踏曲柄中心線的夾角α按順時針方向轉為0～60°(參見圖2)，是鏈盤與曲柄鉚合時的最佳夾角。
上述的鏈盤的短軸中心線相對于腳踏曲柄中心線的夾角α按順時針方向轉為30°時最佳。
上述的運動延時器中有油缸、活塞桿、與曲柄成一體的鉸座，活塞桿伸入油缸的一端上有活塞，油缸內有壓縮彈簧，聯接件依次穿在活塞桿伸出油缸的另一端及鉸座、鏈盤而將活塞桿另一端和鉸座鉸接在鏈盤上(參見圖2、圖3)。
上述的角度變化限制器中有裝于曲柄轉軸上且和鏈盤成一體的鏈盤扣套，裝于曲柄轉軸上且與曲柄成一體的曲柄扣套，在鏈盤扣套上有90°凸凹等分件，曲柄扣套上有與鏈盤扣套上的90°凸凹等分件配裝的30°凸塊對稱件，扭轉彈簧的兩端分別連接在鏈盤和曲柄扣套上(參見圖4－圖6)。
本實用新型一改傳統的正圓形結構，又非橢圓形結構，而采用了不規則曲線或不規則異形曲線與直線圍繞鏈盤軸線起伏所形成的外形似“馬鈴薯”的鏈盤(即鏈盤節圓線有徑向變化)。鏈盤旋轉一周，有兩次省力和兩次增速之功能，在鏈盤旋轉狀態中形成省力增速再省力再增速的良性循環。鏈盤旋轉一周，有可省75％的省力區域，載重或上坡運行時省力作用尤為明顯，省力最大時，可減少腳驅動壓力的25～35％。運動延時器及鏈盤曲柄角度變化限制器以及曲柄組合為旋轉變速器，它們在運動中，使“異形鏈盤”發揮了長軸及短軸曲線段的各自優勢，突出各自省力、增速性能的優勢，在旋轉過程中，互為補充交替，變為良性循環的自動變速器。根據路況自動選擇增速主曲線或省力主曲線為平路或坡度發揮自動變速、變檔性能。本實用新型結構簡單，工藝性能良好，易于批量生產，用途廣，可用于自行車、三輪車、賽車及鏈傳動裝置中。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為曲柄安裝位置圖。
圖3為運動延時器、角度變化限位器的安裝位置圖。
圖4為角度變化限位器的結構示意圖。
圖5為圖4的A－A剖視圖。
圖6為圖4的B－B剖視圖。
參見
圖1，兩段形狀完全相同的主曲線1、2形成了鏈盤節圓線3，使鏈盤外形成了既非正圓形又非橢圓形的類似“馬鈴薯”形的鏈盤。主曲線1、2中分別有省力曲線4、增速曲線5。省力曲線4和增速曲線5上的每一點與鏈盤中心軸線的距離是不斷變化的。省力曲線4中有初始省力曲線6、與初始省力曲線6連接的最佳省力曲線7、兩端分別與最佳省力曲線7和增速曲線5相切的直線段8。初始省力曲線離鏈盤中心軸線的最短距離r1≥最佳省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r2，增速曲線離鏈盤中心軸線的最短距離r3≥初始省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r4。當鏈盤轉動最佳省力曲線離鏈盤中心軸線距離最短時，此時產生的圓周力為最大，緊接著是增速曲線，此時該曲線遠離鏈盤中心軸線，圓周力以及圓周速度相應有所變化，使自行車或三輪車等在行駛中輕松自如。
周緣上開有標準節距12.7mm鏈齒9，齒形按GB1244－76要求制造。鏈盤上齒數多少要根據地形用途而定。如經常行駛丘陵地帶又荷重爬坡，可選用34齒或38齒；婦女、兒童或體弱者可選用42齒或46齒；青年健康者以及運動員，經常出入小丘陵或平原可采用48齒或54齒。
參見圖2，鏈盤的長軸長度L1和短軸長度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1。安裝曲柄10在鏈盤上時，應保證鏈盤短軸中心線相對于曲柄中心線的夾角α在順時針方向0～60°內變化，本實施例中α＝30°。
參見圖2、圖3，在鏈盤中設置了運動延時器11和角度變化限制器12。
參見圖2，運動延時器11中的固定后封蓋13固裝在油缸14的尾部。活塞桿15伸入油缸的一端上有活塞16，壓縮彈簧17置于固定后封蓋13和活塞16間。活塞桿15的另一端上螺紋連接有鉸耳18，鉸座19與曲柄10成一整體，聯接件20依次穿過鉸耳、鉸座和鏈盤而將鉸耳、鉸座鉸接在鏈盤上，壓縮彈簧將與活塞桿連接的曲柄推向如圖2所示的A點，當腳踏曲柄力矩超過延時器內的彈簧油缸負荷時，彈簧油缸被壓縮，曲柄自A點漸向B點，如此往復交替，達到曲柄在A～B夾角范圍內擺動，使鏈盤長軸、短軸交換使用在平路、坡路上。
參見圖4－圖6，角度變化限制器12中的鏈盤扣套21、曲柄扣套22分別與鏈盤和曲柄軸孔鉚接而成一體，鏈盤扣套21上有90°凸凹等分件23，曲柄扣套22上有與90°凸凹等分件24對凹重合配合安裝的30°凸塊對稱件24。當曲柄扭轉時，鏈盤、曲柄之夾角就限制在0～60°范圍內，不會超越。扭轉彈簧25安裝在鏈盤扣套22和曲柄扣套23所形成的腔體26內且兩端分別與鏈盤和曲柄扣套連接，使曲柄保持在如圖4所示的A點上。外殼27通過螺釘28連接在鏈盤上起防塵保護作用。
參見圖2，曲柄10位于鏈盤長軸反時針方向旋轉30°(B點)，此位置屬于省力曲線最佳位置。自行車起動或爬坡時鏈盤能發揮最大力矩(最大圓周力)。當自行車行駛于平路時，曲柄漸漸地離開B位置，停在A位置處，這時，鏈盤長軸的增速曲線發揮增速效果。當腳踏曲柄旋轉時，車速變得快起來。“異形自動增速省力鏈盤”其最大特點是它能自動變換力矩，根據路況自動換檔，不用人手操作，平路時曲柄處于A點，坡度大時曲柄位于A～B角度內變化，曲柄變位時，其速度漸進變化，也就是說，曲柄力矩大時，它向“B”點漸進位移。曲柄力矩小時，它漸漸回復到A點。總而言之，自行車行駛在路面坡度的不同，曲柄上的力矩在變化，鏈盤也就自動優選在省力或增速曲線上工作，達到全部自動變速之目的。
異形鏈盤在旋轉運行中，它將決定路況，在平路上行駛，騎車人腳踏負荷未超過給定的力矩，運動延時器不會動作，因此增速曲線段在運動中起增速傳動作用；當腳踏負荷超過給定力矩時，延時器開始動作，這時正行駛于坡度路況，一旦曲柄上的負荷小于給定力矩時，運動延時器漸漸慢慢卸荷，使曲柄恢復到A端角度。同時角度變化限制器起到保證角度的限位，A到B之角度為0～60°左右(參見圖3)。再當曲柄往B端旋轉時，因路況坡度大小不同，曲柄由A端到B端，某些時候可能是浮動在AB之間，當曲柄力負荷超過力矩時，曲柄會暫時靠向B端。這個角度之限位由角度變化限位器來完成。由于路況的變化，曲柄上的力矩也隨之變化，使延時器動作，異形鏈盤隨之轉動變化角度，加之角度變化限制器起到的鏈盤與曲柄角度限位作用，在上述旋轉運動中，使異形鏈盤發揮了長軸及短軸的各自優勢，互為補充交替，突出各自的性能優勢，完成運動中的良性循環。
權利要求1.異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的鏈盤的節圓線由兩段主曲線組成，每段主曲線中分別有省力曲線、與省力曲線連接的增速曲線，所述的省力曲線中有初始省力曲線，與初始省力曲線相接的最佳省力曲線，初始省力曲線離鏈盤中心軸線的最短距離r1≥最佳省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r2，增力曲線離鏈盤中心軸線的最短距離r3≥初始省力曲線離鏈盤中心軸線的最大距離r4，所述的省力鏈盤中還有保證鏈盤長軸和短軸的交換及定位的運動延時器，有交換鏈盤、曲柄間夾角的變化的角度化限制器，省力曲線中還有兩端分別與最佳省力曲線和增速曲線相切的直線段。
2.如權利要求1所述的異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的鏈盤的長軸長度L1與短軸長度L2之比L1L2＝(1.20～1.35)1。
3.如權利要求1所述的異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的鏈盤短軸中心線相對于腳踏曲柄中心線的夾角α按順時針方向轉為0～60°。
4.如權利要求3所述的異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的夾角α＝30°。
5.如權利要求1所述的異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的運動延時器中有油缸、活塞桿、與曲柄成一體的鉸座，活塞桿伸入油缸的一端上有活塞，油缸內有彈簧，聯接件依次穿在活塞桿伸出油缸的另一端和鉸座、鏈盤將活塞桿另一端和鉸座鉸接在鏈盤上。
6.如權利要求1所述的異形省力增速鏈盤，其特征在于所述的角度變化限制器中有裝于曲柄轉軸上且和鏈盤成一體的鏈盤扣套，裝于曲柄轉軸上且與曲柄成一體的曲柄扣套，在鏈盤扣套上有90°凸凹等分件，曲柄扣套上有與鏈盤扣套上的90°凸凹等分件配裝的30°凸塊對稱件，扭轉彈簧的兩端分別連接在鏈盤和曲柄扣套上。
專利摘要本實用新型提供了一種異形省力增速鏈盤，其特征是鏈盤的節圓線是由兩段主曲線組成。每段主曲線中有省力曲線、與省力曲線連接的增速曲線。由不規則曲線圈繞鏈盤軸線起伏變化形成了外形似“馬鈴薯”的結構。在本實用新型中還采用了運動延時器及鏈盤、曲柄角度變化限制器，和曲柄組合成了旋轉變速器，發揮了長軸及短軸曲線段的各自優勢，突出各自省力、增速的優點，根據路況自動選擇增速主曲線或省力主曲線發揮自動變速變擋性能。用途廣。
文檔編號B62M9/08GK2211515SQ9422720
公開日1995年11月1日 申請日期1994年2月22日 優先權日1994年2月22日
發明者沈乃昌 申請人:沈乃昌