CN104443240A - 无轮辐无链条齿轮驱动自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种交通工具，特别说是一种无轮辐无链条齿轮驱动自行车，包括车架，前轮，后轮，车把，车把转轴，车闸组件和车座，车把固定于车把转轴顶端，所述车把转轴活动固定于车架前部，车座固定于车架的上方后部，所述前轮和后轮分别为无轮辐前轮和无轮辐后轮，无轮辐前轮固定安装于车把转轴下端，所述车架下部固定设置有齿轮传动变速箱，所述齿轮传动变速箱两侧分别连接安装有脚蹬组件，所述齿轮传动变速箱后部配合安装无轮辐后轮。本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，设计新颖，动力传动的瞬时传动比恒定，齿轮的可靠性高，无轮辐设计既可以保证强度，又更加符合空气动力学，鹿角状的车把更加实用，更加人性化。

Description

无轮辐无链条齿轮驱动自行车
技术领域
本发明涉及一种交通工具，特别说是一种无轮辐无链条齿轮驱动自行车。
背景技术
自行车在我国一直是比较常见的一种交通工具，我国也因自行车众多而被称为自行车最多的国家，市场上的自行车品牌琳琅满目，但是目前的自行车结构都非常单一，都是采用链传动和带辐条的车轮的形式来实现，采用链传动存在很多问题，比如说瞬时传动比不恒定，而且经常会出现链条断开的情况，传动可靠性不太高；车轮采用辐条式车圈，空气动力学性能一般，可靠性也不够好。
发明内容
本发明的发明目的在于克服目前设计结构单一，瞬时传动比不恒定，空气动力学性能不好的缺陷，从而实现一种设计新颖，瞬时传动比恒定，更符合空气动力学的无轮辐无链条齿轮驱动自行车。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种无轮辐无链条齿轮驱动自行车，包括车架，前轮，后轮，车把，车把转轴，车闸组件和车座，所述前轮和后轮分别位于车架下方前部和后部，车把固定于车把转轴顶端，所述车把转轴活动固定于车架前部，车座固定于车架的上方后部，所述前轮和后轮分别为无轮辐前轮和无轮辐后轮，无轮辐前轮固定安装于车把转轴下端，所述车架下部固定设置有齿轮传动变速箱，所述齿轮传动变速箱两侧分别连接安装有脚蹬组件，所述齿轮传动变速箱后部配合安装无轮辐后轮。
所述齿轮传动变速箱包括箱体，输入轴，中间轴I，中间轴II，输出轴和轴支撑板，输入轴、输出轴和轴支撑板平行设置于所述箱体内，中间轴I和中间轴II垂直固定于轴支撑板上，所述输入轴一端套装有输入锥齿轮，中间轴I一端设置有中间锥齿轮I，所述中间锥齿轮I与输入锥齿轮配合转动，所述中间轴I上还设置有大齿轮I和小齿轮I，中间轴II上设置有大齿轮II和小齿轮II，所述大齿轮I和小齿轮II位置对应安装，小齿轮I和大齿轮II对应安装，所述大齿轮II和小齿轮II之间的中间轴II上设置有变速机构，中间轴II一端设置有中间锥齿轮II，所述输出轴上一端设置有输出锥齿轮，另一端设置有驱动齿轮，所述输出锥齿轮和中间锥齿轮II 配合转动，所述驱动齿轮与后轮配合安装。
所述中间轴II上的变速机构包括花键、离合块、换挡叉和弹簧，所述花键在中间轴II上固定，且与中间轴II一起转动，所述离合块位于花键外围且与花键配合滑动固定，所述换挡叉位于设置在箱体侧壁上的F形换挡槽内，换挡叉一端与离合块配合固定，另一端位于所述箱体外，所述弹簧两端分别钩挂在换挡叉和轴支撑板上。
齿轮传动变速箱的动力传动如下：动力由脚蹬组件转动传递给输入轴，中间锥齿轮I与输入锥齿轮啮合，进而带动中间轴I上大齿轮I和小齿轮I分别与中间轴II上相对应的小齿轮II和大齿轮II啮合转动，大齿轮I和小齿轮I在中间轴I上用平键连接，小齿轮II和大齿轮II在中间轴II上用轴承连接，正常行驶时小齿轮I带动大齿轮II，由于弹簧的作用，中间轴II上换挡叉卡紧大齿轮II，大齿轮II带动中间轴II转动，此时传动比较小，行驶速度较慢；变速时脚推动换挡叉，并使其卡紧，使换挡叉与小齿轮II啮合卡紧，小齿轮II带动中间轴II转动输出动力，此时转速由大齿轮I和小齿轮II的传动比决定，行驶速度较快。
所述无轮辐前轮和无轮辐后轮均包括外壳体、内轮毂、外轮毂和带有弧形凹槽的滚轮，所述外轮毂内圈一体设置有与滚轮弧形凹槽匹配的凸轨，所述外壳体和内轮毂为一体结构，内轮毂外圆周两侧均布设置有滚轮挡板，所述滚轮沿圆周方向安装于滚轮挡板内，所述外轮毂穿过外壳体与内轮毂配合，所述外轮毂的凸轨位于所述滚轮的弧形凹槽内，所述外轮毂的外围还固定安装有轮胎，所述无轮辐后轮的外轮毂一侧还设置有与所述驱动齿轮配合的齿槽，所述无轮辐前轮的外壳体安装于车把转轴下端，所述无轮辐后轮的外壳体安装于传动齿轮变速箱的后部。
所述车把为鹿角状不规则的多分叉结构，且车把的形状左右对称。
所述车闸组件包括前车闸和后车闸，前车闸和后车闸均包括闸把手、闸线、闸块和闸块支撑轴，所述闸把手对称设置在所述车把上，闸块和闸块支撑轴配合安装或一体设置，闸块支撑轴固定于所述外壳体上，所述闸块位于所述外轮毂和内轮毂之间，所述闸块支撑轴和闸把手之间连接闸线。
所述前车闸的闸块设置在车把转轴下端的外壳体内，所述后车闸的闸块设置在传动齿轮变速箱后部的外壳体内。
所述脚蹬组件包括连接杆和脚蹬板，所述连接杆一端与齿轮传动变速箱的输入轴通过棘轮棘齿结构安装在一起，连接杆的另一端固定安装脚踏板
所述车架呈L形，包括主梁和横梁，所述主梁上端和横梁一端铰接固定，主梁和横梁的夹角内侧固定设置有L形的板簧，所述板簧一端固定于主梁内侧，板簧另一端固定于横梁的下侧。
本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车的有益效果：
1．      本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，车架下部固定设置有齿轮传动变速箱，所述齿轮传动变速箱后部配合安装无轮辐后轮，动力的传动采用齿轮传动，动力传动的瞬时传动比恒定，齿轮的可靠性也非常高，避免了链条传动时链条断开的情况。
2．      本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，前轮和后轮分别为无轮辐前轮和无轮辐后轮，无轮辐设计既可以保证强度，又更加符合空气动力学，且内、外轮毂之间设置滚轮滚动承载压力，大大减小内、外轮毂之间的摩擦力，使自行车骑起来更加轻便省力。
3．      本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，车把采用仿生鹿角状不规则的多分叉结构，既看起来更加美观，又可以给双手提供更多的握把位置，更加的以人为本，更加的人性化。
附图说明
图1是无轮辐无链条齿轮驱动自行车的结构示意图；
图2是无轮辐无链条齿轮驱动自行车的立体结构示意图；
图3是齿轮传动变速箱的结构示意图；
图4是齿轮传动变速箱的立体结构示意图；
图5是无轮辐后轮的结构示意图；
图6是图5的俯视结构示意图；
图7是图6的B-B剖视结构示意图；
图8是图6的A-A剖视结构示意图；
图9是一体化的内轮毂和外壳体的结构示意图；
图10是单独内轮毂的侧面的结构示意图；
图11是图10的C-C剖视结构示意图；
图12是内轮毂的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车做更加详细的描述。
实施例：
参见图1-12：1-车架，101-主梁，102-横梁，103-板簧，2-无轮辐前轮，3-无轮辐后轮，301-外壳体，302-内轮毂，303-外轮毂，304-滚轮，305-滚轮挡板，306-轮胎，307-齿槽，4-车把，5-车把转轴，6-车闸组件，601-闸把手，602-闸线，603-闸块，604-闸块支撑轴，7-车座，8-齿轮传动变速箱，801-箱体，811-F形换挡槽，802-输入轴，821-输入锥齿轮，803-中间轴I，831-中间锥齿轮I，832-大齿轮I，833-小齿轮I，804-中间轴II，841-大齿轮II，842-小齿轮II，843-中间锥齿轮II，805-输出轴，851-输出锥齿轮，852-驱动齿轮，806-轴支撑板，9-脚蹬组件，901-连接杆，902-脚蹬板，10-变速机构，111-花键，112-离合块，113-换挡叉，114-弹簧。
本发明的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，包括车架1，无轮辐前轮2，无轮辐后轮3，车把4，车把转轴5，车闸组件6和车座7，所述前轮2和后轮3分别位于车架1下方前部和后部，车把4固定于车把转轴5顶端，所述车把转轴5活动固定于车架1前部，车座7固定于车架1的上方后部，无轮辐前轮2固定安装于车把转轴5下端，所述车架1下部固定设置有齿轮传动变速箱8，所述齿轮传动变速箱8两侧分别连接安装有脚蹬组件9，所述齿轮传动变速箱8后部配合安装无轮辐后轮3。
所述齿轮传动变速箱8包括箱体801，输入轴802，中间轴I803，中间轴II804，输出轴805和轴支撑板806，输入轴802、输出轴805和轴支撑板806平行设置于所述箱体801内，中间轴I803和中间轴II804垂直固定于轴支撑板806上，所述输入轴802一端套装有输入锥齿轮821，中间轴I803一端设置有中间锥齿轮I831，所述中间锥齿轮I831与输入锥齿轮821配合转动，所述中间轴I803上还设置有大齿轮I832和小齿轮I833，中间轴II804上设置有大齿轮II841和小齿轮II842，所述大齿轮I832和小齿轮II842位置对应安装，小齿轮I833和大齿轮II841对应安装，所述大齿轮II841和小齿轮II842之间的中间轴II804上设置有变速机构10，中间轴II804一端设置有中间锥齿轮II843，所述输出轴805上一端设置有输出锥齿轮851，另一端设置有驱动齿轮852，所述输出锥齿轮851和中间锥齿轮II 843配合转动，所述驱动齿轮852与所述后轮3配合安装。
所述中间轴II804上的变速机构10包括花键111、离合块112、换挡叉113和弹簧114，所述花键111在中间轴II804上固定，且与中间轴II804一起转动，所述离合块112位于花键111外围且与花键111配合滑动固定，所述换挡叉113位于设置在箱体801侧壁上的F形换挡槽811内，换挡叉113一端与离合块112配合固定，另一端位于所述箱体801外，所述弹簧114两端分别钩挂在换挡叉113和轴支撑板806上。
所述无轮辐前轮2和无轮辐后轮3均包括外壳体301、内轮毂302、外轮毂303和带有弧形凹槽的滚轮304，所述外轮毂303内圈一体设置有与滚轮304弧形凹槽匹配的凸轨，所述外壳体301和内轮毂302为一体结构，内轮毂302外圆周两侧均布设置有滚轮挡板305，所述滚轮304沿圆周方向安装于滚轮挡板305内，所述外轮毂303穿过外壳体301与内轮毂302配合，所述外轮毂303的凸轨位于所述滚轮304的弧形凹槽内，所述外轮毂303的外围还固定安装有轮胎306，所述无轮辐后轮3的外轮毂303一侧还设置有与所述驱动齿轮852配合的齿槽307，所述无轮辐前轮2的外壳体301安装于车把转轴5下端，所述无轮辐后轮3的外壳体301安装于传动齿轮变速箱8的后部。
所述车把4为鹿角状不规则的多分叉结构，且车把4的形状左右对称。
所述车闸组件6包括前车闸和后车闸，前车闸和后车闸均包括闸把手601、闸线602、闸块603和闸块支撑轴604，所述闸把手601对称设置在所述车把4上，闸块603和闸块支撑轴604一体设置，闸块支撑轴604固定于所述外壳体301上，所述闸块603位于所述外轮毂303和内轮毂302之间，所述闸块支撑轴604和闸把手601之间连接闸线602。
所述前车闸的闸块603设置在车把转轴5下端的外壳体301内，所述后车闸的闸块603设置在传动齿轮变速箱8后部的外壳体301内。
所述脚蹬组件9包括连接杆901和脚蹬板902，所述连接杆901一端与齿轮传动变速箱8的输入轴802通过超越离合器结构安装在一起，连接杆901的另一端固定安装脚踏板902。
所述车架1呈L形，包括主梁101和横梁102，所述主梁101上端和横梁102一端铰接固定，主梁101和横梁102的夹角内侧固定设置有L形的板簧103，所述板簧103一端固定于主梁101内侧，板簧103另一端固定于横梁102的下侧。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种无轮辐无链条齿轮驱动自行车，包括车架，前轮，后轮，车把，车把转轴，车闸组件和车座，所述前轮和后轮分别位于车架下方前部和后部，车把固定于车把转轴顶端，所述车把转轴活动固定于车架前部，车座固定于车架的上方后部，其特征是：所述前轮和后轮分别为无轮辐前轮和无轮辐后轮，无轮辐前轮固定安装于车把转轴下端，所述车架下部固定设置有齿轮传动变速箱，所述齿轮传动变速箱两侧分别连接安装有脚蹬组件，所述齿轮传动变速箱后部配合安装无轮辐后轮。
2.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述齿轮传动变速箱包括箱体，输入轴，中间轴I，中间轴II，输出轴和轴支撑板，输入轴、输出轴和轴支撑板平行设置于所述箱体内，中间轴I和中间轴II垂直固定于轴支撑板上，所述输入轴一端套装有输入锥齿轮，中间轴I一端设置有中间锥齿轮I，所述中间锥齿轮I与输入锥齿轮配合转动，所述中间轴I上还设置有大齿轮I和小齿轮I，中间轴II上设置有大齿轮II和小齿轮II，所述大齿轮I和小齿轮II位置对应安装，小齿轮I和大齿轮II对应安装，所述大齿轮II和小齿轮II之间的中间轴II上设置有变速机构，中间轴II一端设置有中间锥齿轮II，所述输出轴上一端设置有输出锥齿轮，另一端设置有驱动齿轮，所述输出锥齿轮和中间锥齿轮II 配合转动，所述驱动齿轮与后轮配合安装。
3.根据权利要求2所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述中间轴II上的变速机构包括花键、离合块、换挡叉和弹簧，所述花键在中间轴II上固定，且与中间轴II一起转动，所述离合块位于花键外围且与花键配合滑动固定，所述换挡叉位于设置在箱体侧壁上的F形换挡槽内，换挡叉一端与离合块配合固定，另一端位于所述箱体外，所述弹簧两端分别钩挂在换挡叉和轴支撑板上。
4.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述无轮辐前轮和无轮辐后轮均包括外壳体、内轮毂、外轮毂和带有弧形凹槽的滚轮，所述外轮毂内圈一体设置有与滚轮弧形凹槽匹配的凸轨，所述外壳体和内轮毂为一体结构，内轮毂外圆周两侧均布设置有滚轮挡板，所述滚轮沿圆周方向安装于滚轮挡板内，所述外轮毂穿过外壳体与内轮毂配合，所述外轮毂的凸轨位于所述滚轮的弧形凹槽内，所述外轮毂的外围还固定安装有轮胎，所述无轮辐后轮的外轮毂一侧还设置有与所述驱动齿轮配合的齿槽，所述无轮辐前轮的外壳体安装于车把转轴下端，所述无轮辐后轮的外壳体安装于传动齿轮变速箱的后部。
5.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述车把为鹿角状不规则的多分叉结构，且车把的形状左右对称。
6.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述车闸组件包括前车闸和后车闸，前车闸和后车闸均包括闸把手、闸线、闸块和闸块支撑轴，所述闸把手对称设置在所述车把上，闸块和闸块支撑轴配合安装或一体设置，闸块支撑轴固定于所述外壳体上，所述闸块位于所述外轮毂和内轮毂之间，所述闸块支撑轴和闸把手之间连接闸线。
7.根据权利要求6所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述前车闸的闸块设置在车把转轴下端的外壳体内，所述后车闸的闸块设置在传动齿轮变速箱后部的外壳体内。
8.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述脚蹬组件包括连接杆和脚蹬板，所述连接杆一端与齿轮传动变速箱的输入轴通过棘轮棘齿结构安装在一起，连接杆的另一端固定安装脚踏板。
9.根据权利要求1所述的无轮辐无链条齿轮驱动自行车，其特征在于：所述车架呈L形，包括主梁和横梁，所述主梁上端和横梁一端铰接固定，主梁和横梁的夹角内侧固定设置有L形的板簧，所述板簧一端固定于主梁内侧，板簧另一端固定于横梁的下侧。
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