本實(shí)用新型涉及傳動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種自行車無級(jí)變速器。

背景技術(shù)：

自行車的傳動(dòng)裝置一般采用鏈傳動(dòng)，具有可靠性高、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。近年來流行的自行車多半具有指撥變速功能，便于適應(yīng)不同年齡的騎行者和不同路況的動(dòng)力傳動(dòng)需要，較為高檔的自行車的變速檔位數(shù)較多。

然而對(duì)于鏈傳動(dòng)而言，檔位的變化需要多個(gè)鏈輪配合，一般的指撥變速有5-7檔變速，則相應(yīng)需要5-7個(gè)鏈輪配合工作，大大提高了變速傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性。而且檔位的調(diào)節(jié)是一級(jí)一級(jí)過渡的，產(chǎn)生過渡不平滑的問題。而且檔位的調(diào)節(jié)在操作過后幾秒才完成，反應(yīng)時(shí)間慢。而且變速器是通過鋼絲來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，多檔位的鋼絲松緊定位調(diào)節(jié)是較難的，長時(shí)間使用后由于鋼絲逐漸變松延長，就容易出現(xiàn)某些檔位調(diào)節(jié)失靈的情況。

不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種自行車無級(jí)變速器，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種自行車無級(jí)變速器，包括主動(dòng)帶輪、定從動(dòng)帶輪、動(dòng)從動(dòng)帶輪、傳動(dòng)帶、主動(dòng)軸、固定銷軸、張緊輪裝置、調(diào)節(jié)裝置、控制裝置和鋼絲繩；主動(dòng)帶輪與主動(dòng)軸固定連接；定從動(dòng)帶輪及動(dòng)從動(dòng)帶輪與固定銷軸滑動(dòng)套接，定從動(dòng)帶輪與動(dòng)從動(dòng)帶輪均呈錐形，且錐面相對(duì)鏡向設(shè)置；傳動(dòng)帶為V形傳動(dòng)帶，傳動(dòng)帶兩側(cè)的斜度與定從動(dòng)帶輪及動(dòng)從動(dòng)帶輪的錐面斜度相等，傳動(dòng)帶繞設(shè)于主動(dòng)帶輪與定從動(dòng)帶輪及動(dòng)從動(dòng)帶輪上，其兩側(cè)面分別與定從動(dòng)帶輪及動(dòng)從動(dòng)帶輪的錐面貼合；張緊輪裝置設(shè)于主動(dòng)帶輪與定從動(dòng)帶輪之間，與傳動(dòng)帶彈性繞接；調(diào)節(jié)裝置安裝于固定銷軸上，與動(dòng)從動(dòng)帶輪的外側(cè)面連接；控制裝置通過鋼絲繩與調(diào)節(jié)裝置連接。

進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、推力軸承、繩夾和端蓋；搖桿的活動(dòng)端設(shè)有螺紋孔，搖桿的固定端呈圓形且設(shè)有連接孔，連接孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，固定銷軸上設(shè)有外螺紋，搖桿的連接孔套設(shè)于固定銷軸上，內(nèi)螺紋與外螺紋相互配合；搖桿的內(nèi)側(cè)面正對(duì)于動(dòng)從動(dòng)帶輪的外側(cè)面，動(dòng)從動(dòng)帶輪的外側(cè)面上設(shè)有凸臺(tái)，搖桿的內(nèi)側(cè)面與動(dòng)從動(dòng)帶輪外側(cè)面的凸臺(tái)之間抵設(shè)有推力軸承；端蓋安裝于固定銷軸的端部，封裝于搖桿的外側(cè)面；繩夾安裝于搖桿的活動(dòng)端，通過螺絲與螺紋孔上緊固定，繩夾與搖桿的活動(dòng)端之間夾緊鋼絲繩的端部。

進(jìn)一步的，所述控制裝置包括外殼、撥片、復(fù)位按鈕、復(fù)位彈簧、轉(zhuǎn)盤和鎖緊爪；撥片與轉(zhuǎn)盤的盤面固定連接，轉(zhuǎn)盤的底部設(shè)有一個(gè)圓柱形的滾筒，鋼絲繩的端部固定繞設(shè)于滾筒的表面，轉(zhuǎn)盤設(shè)于外殼內(nèi)部且繞中心與外殼旋轉(zhuǎn)連接，撥片外露于外殼之外；鎖緊爪安裝于外殼內(nèi)部且其頭部與轉(zhuǎn)盤的邊緣摩擦接觸，鎖緊爪的中部設(shè)有中心孔與外殼旋轉(zhuǎn)連接，且旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)盤外邊緣的距離小于鎖緊爪頭部到中心孔之間的距離，使鎖緊爪的頭部可單向擺動(dòng)而反向自鎖；鎖緊爪通過復(fù)位彈簧與轉(zhuǎn)盤的邊緣彈性貼合；復(fù)位按鈕與鎖緊爪的尾部連接且外露于外殼之外。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)盤的外邊緣上設(shè)有橡膠圈，所述鎖緊爪的頭部設(shè)有摩擦塊。

進(jìn)一步的，所述定從動(dòng)帶輪和動(dòng)從動(dòng)帶輪的錐面的斜度為10°～15°。

進(jìn)一步的，所述定從動(dòng)帶輪和動(dòng)從動(dòng)帶輪的錐面的粗糙度為1.6或3.2。

進(jìn)一步的，所述張緊輪裝置包括第一張緊輪、第二張緊輪和彈性支架；第一張緊輪可旋轉(zhuǎn)地固定于定從動(dòng)帶輪下方，彈性支架的固定端與第一張緊輪同軸設(shè)置，彈性支架繞第一張緊輪可彈性擺動(dòng)設(shè)置，彈性支架的活動(dòng)端可旋轉(zhuǎn)設(shè)有第二張緊輪；傳動(dòng)帶繞設(shè)于第二張緊輪的外邊緣和第一張緊輪的內(nèi)邊緣。

本實(shí)用新型所提供的一種自行車無級(jí)變速器，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速功能，變速平滑過渡，響應(yīng)時(shí)間快；

減少部件數(shù)量，簡化整體結(jié)構(gòu)，節(jié)省整體體積與重量；

由于不存在檔位概念，鋼絲無需精確調(diào)節(jié)松緊定位，只需要保障鋼絲定期拉緊即可；

操作方便，可靠性高，產(chǎn)生良好的自行車騎行體驗(yàn)，且造價(jià)低廉，應(yīng)用面廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型自行車無級(jí)變速器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、主動(dòng)帶輪 2、定從動(dòng)帶輪

3、動(dòng)從動(dòng)帶輪 4、傳動(dòng)帶

5、張緊輪裝置 6、調(diào)節(jié)裝置

7、搖桿 8、推力軸承

9、端蓋 10、外殼

11、復(fù)位按鈕 12、復(fù)位彈簧

13、鎖緊爪 14、轉(zhuǎn)盤

15、撥片

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型公開了一種自行車無級(jí)變速器，包括主動(dòng)帶輪1、定從動(dòng)帶輪2、動(dòng)從動(dòng)帶輪3、傳動(dòng)帶4、主動(dòng)軸、固定銷軸、張緊輪裝置5、調(diào)節(jié)裝置6、控制裝置和鋼絲繩；主動(dòng)帶輪1與主動(dòng)軸固定連接；定從動(dòng)帶輪2及動(dòng)從動(dòng)帶輪3與固定銷軸滑動(dòng)套接，定從動(dòng)帶輪2與動(dòng)從動(dòng)帶輪3均呈錐形，且錐面相對(duì)鏡向設(shè)置；傳動(dòng)帶4為V形傳動(dòng)帶4，傳動(dòng)帶4兩側(cè)的斜度與定從動(dòng)帶輪2及動(dòng)從動(dòng)帶輪3的錐面斜度相等，傳動(dòng)帶4繞設(shè)于主動(dòng)帶輪1與定從動(dòng)帶輪2及動(dòng)從動(dòng)帶輪3上，其兩側(cè)面分別與定從動(dòng)帶輪2及動(dòng)從動(dòng)帶輪3的錐面貼合；張緊輪裝置5設(shè)于主動(dòng)帶輪1與定從動(dòng)帶輪2之間，與傳動(dòng)帶4彈性繞接；調(diào)節(jié)裝置6安裝于固定銷軸上，與動(dòng)從動(dòng)帶輪3的外側(cè)面連接；控制裝置通過鋼絲繩與調(diào)節(jié)裝置6連接。

無級(jí)變速器利用的是摩擦傳動(dòng)的原理，而不是多個(gè)鏈輪按檔位劃分傳動(dòng)等級(jí)的原理。如果要實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，理論上需要無數(shù)多個(gè)用于傳動(dòng)的鏈輪或帶輪。本實(shí)用新型是將帶輪設(shè)計(jì)為錐形，當(dāng)傳動(dòng)帶4繞接在錐面的不同半徑上就產(chǎn)生不同的傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速傳動(dòng)。

控制裝置用于控制調(diào)節(jié)裝置6，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置6產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作后，動(dòng)從動(dòng)帶輪3就會(huì)軸向移動(dòng)，從而改變定從動(dòng)帶輪2與動(dòng)從動(dòng)帶輪3之間的間距。由于傳動(dòng)帶4用的是V型傳動(dòng)帶4，其截面實(shí)際是呈等腰梯形的，當(dāng)動(dòng)從動(dòng)帶輪3向定從動(dòng)帶輪2靠近，兩者之間的間距越收越窄，就會(huì)迫使傳動(dòng)帶4向定從動(dòng)帶輪2與動(dòng)從動(dòng)帶輪3之間間距較寬的外徑移動(dòng)，那么就完成了傳動(dòng)帶4傳動(dòng)半徑增大的變速傳動(dòng)過程，傳動(dòng)比無級(jí)減小。反之，則傳動(dòng)帶4的傳動(dòng)半徑減小，傳動(dòng)比增大。而作為優(yōu)選，所述定從動(dòng)帶輪2和動(dòng)從動(dòng)帶輪3的錐面的斜度為10°～15°。錐面斜度的角度大，有利于傳遞摩擦力，且對(duì)動(dòng)從動(dòng)帶輪3的軸向撐開作用力較大，但相對(duì)地，變速所需的行程也相應(yīng)提高，為了提高變速操作的便捷性，優(yōu)選采用10°～15°的錐面斜度。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述定從動(dòng)帶輪2和動(dòng)從動(dòng)帶輪3的錐面的粗糙度為1.6或3.2，有利于提高摩擦系數(shù)。定從動(dòng)帶輪2與動(dòng)從動(dòng)帶輪3實(shí)際傳動(dòng)過程中是等速轉(zhuǎn)動(dòng)的，而定從動(dòng)帶輪2在傳動(dòng)時(shí)會(huì)與需要傳遞扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)輪傳動(dòng)連接，由于轉(zhuǎn)動(dòng)輪屬于外部裝置，在此省去了該結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖2，作為優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)裝置6包括搖桿7、推力軸承8、繩夾和端蓋9；搖桿7的活動(dòng)端設(shè)有螺紋孔，搖桿7的固定端呈圓形且設(shè)有連接孔，連接孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，固定銷軸上設(shè)有外螺紋，搖桿7的連接孔套設(shè)于固定銷軸上，內(nèi)螺紋與外螺紋相互配合；搖桿7的內(nèi)側(cè)面正對(duì)于動(dòng)從動(dòng)帶輪3的外側(cè)面，動(dòng)從動(dòng)帶輪3的外側(cè)面上設(shè)有凸臺(tái)，搖桿7的內(nèi)側(cè)面與動(dòng)從動(dòng)帶輪3外側(cè)面的凸臺(tái)之間抵設(shè)有推力軸承8；端蓋9安裝于固定銷軸的端部，封裝于搖桿7的外側(cè)面；繩夾安裝于搖桿7的活動(dòng)端，通過螺絲與螺紋孔上緊固定，繩夾與搖桿7的活動(dòng)端之間夾緊鋼絲繩的端部。

調(diào)節(jié)裝置6的工作原理是利用鋼絲繩拉動(dòng)搖桿7擺動(dòng)，使搖桿7繞固定端旋轉(zhuǎn)，那么連接孔內(nèi)的螺紋就發(fā)揮作用，使搖桿7產(chǎn)生軸向移動(dòng)，通過推力軸承8推動(dòng)動(dòng)從動(dòng)帶輪3移動(dòng)。推力軸承8同時(shí)保障了動(dòng)從動(dòng)帶輪3旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)因?yàn)槟Σ亮Χ茏琛Ｈ绻枰{(diào)節(jié)鋼絲繩的松緊只需要松開繩夾，扯緊鋼絲繩再上緊繩夾固定即可。

請(qǐng)參閱圖3，作為優(yōu)選，所述控制裝置包括外殼10、撥片15、復(fù)位按鈕11、復(fù)位彈簧12、轉(zhuǎn)盤14和鎖緊爪13；撥片15與轉(zhuǎn)盤14的盤面固定連接，轉(zhuǎn)盤14的底部設(shè)有一個(gè)圓柱形的滾筒，鋼絲繩的端部固定繞設(shè)于滾筒的表面，轉(zhuǎn)盤14設(shè)于外殼10內(nèi)部且繞中心與外殼10旋轉(zhuǎn)連接，撥片15外露于外殼10之外；鎖緊爪13安裝于外殼10內(nèi)部且其頭部與轉(zhuǎn)盤14的邊緣摩擦接觸，鎖緊爪13的中部設(shè)有中心孔與外殼10旋轉(zhuǎn)連接，且旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)盤14外邊緣的距離小于鎖緊爪13頭部到中心孔之間的距離，使鎖緊爪13的頭部可單向擺動(dòng)而反向自鎖；鎖緊爪13通過復(fù)位彈簧12與轉(zhuǎn)盤14的邊緣彈性貼合；復(fù)位按鈕11與鎖緊爪13的尾部連接且外露于外殼10之外。

為了提高控制的便捷性，控制裝置的操作方式與目前主流的自行車變速器的指撥變速基本相同。只要撥動(dòng)撥片15就能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤14轉(zhuǎn)動(dòng)，那么轉(zhuǎn)盤14就會(huì)好像卷揚(yáng)機(jī)一樣卷繞收緊鋼絲繩，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)裝置6動(dòng)作。鎖緊爪13利用摩擦力對(duì)轉(zhuǎn)盤14產(chǎn)生自鎖作用，以圖3為例，當(dāng)騎行者逆時(shí)針撥動(dòng)轉(zhuǎn)盤14，由于鎖緊爪13還能夠順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，因此轉(zhuǎn)盤14逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鎖緊爪13會(huì)自動(dòng)松開。但當(dāng)松開撥片15時(shí)，轉(zhuǎn)盤14在調(diào)節(jié)裝置6復(fù)位力的作用下就產(chǎn)生了順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)在摩擦力的作用下，鎖緊爪13產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而又進(jìn)一步按壓在轉(zhuǎn)盤14的邊緣上，反過來增大了摩擦力，因此轉(zhuǎn)盤14只能在撥片15的帶動(dòng)下逆時(shí)針單向自鎖轉(zhuǎn)動(dòng)，而不能順時(shí)針復(fù)位轉(zhuǎn)動(dòng)。如果需要轉(zhuǎn)盤14順時(shí)針復(fù)位轉(zhuǎn)動(dòng)，只需要按動(dòng)復(fù)位按鈕11，帶動(dòng)鎖緊爪13順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)松開轉(zhuǎn)盤14，那么轉(zhuǎn)盤14就會(huì)在調(diào)節(jié)裝置6復(fù)位力的作用下順時(shí)針復(fù)位轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)盤14與鎖緊爪13頭部之間的摩擦力，提高自鎖效果，作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)盤14的外邊緣上設(shè)有橡膠圈，所述鎖緊爪13的頭部設(shè)有摩擦塊。

作為優(yōu)選，所述張緊輪裝置5包括第一張緊輪、第二張緊輪和彈性支架；第一張緊輪可旋轉(zhuǎn)地固定于定從動(dòng)帶輪2下方，彈性支架的固定端與第一張緊輪同軸設(shè)置，彈性支架繞第一張緊輪可彈性擺動(dòng)設(shè)置，彈性支架的活動(dòng)端可旋轉(zhuǎn)設(shè)有第二張緊輪；傳動(dòng)帶4繞設(shè)于第二張緊輪的外邊緣和第一張緊輪的內(nèi)邊緣。

由于變速過程中傳動(dòng)半徑有變化，所需要的傳動(dòng)帶4長度實(shí)際會(huì)有所不同，為了補(bǔ)償長度的變化，需要設(shè)置張緊輪裝置5。第一張緊輪是固定不動(dòng)的，第二張緊輪在彈性支架的作用下可以彈性擺動(dòng)，從而滿足不同程度的張緊需要。張緊輪裝置5對(duì)無級(jí)變速器的整體運(yùn)行穩(wěn)定性又重要作用。

本實(shí)用新型所提供的一種自行車無級(jí)變速器，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速功能，變速平滑過渡，響應(yīng)時(shí)間快。相對(duì)于傳統(tǒng)的鏈傳動(dòng)變速器，本實(shí)用新型大大減少了部件數(shù)量，無需多個(gè)鏈輪，簡化整體結(jié)構(gòu)，節(jié)省整體體積與重量。由于不存在檔位概念，鋼絲無需精確調(diào)節(jié)松緊定位，只需要保障鋼絲定期拉緊即可，自行車組裝后的調(diào)整變得更簡單。操作方便，可靠性高，產(chǎn)生良好的自行車騎行體驗(yàn)，且造價(jià)低廉，應(yīng)用面廣。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。