CN106428390A - 一种改进型自行车驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进型自行车驱动系统，驱动系统包括安装在传动轴上的驱动齿轮组件，驱动齿轮组件包括轴承座，轴承座的一侧设有朝向外部呈环形凸起的钢环，钢环的内部弧面设有弧度与钢环内部弧面相配合的弧形板，弧形板通过传动连杆组件接传动轴，弧形板为两组，并成对称方式布置在钢环上。该系统首先很好的解决了蹬踏死角的问题，结合人体工程学，采用二次驱动的技术，当人们在骑行过程中，脚蹬踏板转动到该角度时，利用偏心滚轮的配合，将蹬踏死角的位置进行转换，自动逐渐加大推力，一直过渡到人们最舒适的蹬踏角度，及最容易乏力的角度120°角，提升了驱动效率，比现行的传统驱动方式提升60%以上。

Description

一种改进型自行车驱动系统

技术领域

本发明涉及自行车驱动技术领域，尤其涉及一种驱动盘设备，具体是指一种改进型自行车驱动系统。

背景技术

众所周知，中国虽然不是自行车的发明国家，但是自行车是世界上拥有量最多的国家。

随着人们对健康的不断追求，有的健身、有的打球、有的跑步等等，还有的骑自行车，然而越来越多的人喜欢自行车运动，绿色出行，降低排放量。

目前的自行车在人们骑行过程中总有一个角度在蹬踏过程中非常吃力，即所谓的蹬踏死角上下两个30°角范围内，驱动盘每当运动到这个角度范围内，人们需要用较大的力进行蹬踏，才能使得自行车继续保持一定的速度前进。

申请人于2016年1月13日申请了名称为“一种自行车驱动系统”的发明专利，其公开号为“CN105667691A”，经过试验，该专利具有较好的驱动效果，但是唯一不理想的是，在使用过程中，在某个角度时具有一些异响，虽然不影响驱动，但并不是完美的产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种改进型自行车驱动系统，该系统首先很好的解决了蹬踏死角的问题，结合人体工程学，采用二次驱动的技术，当人们在骑行过程中，脚蹬踏板转动到该角度时，利用偏心滚轮的配合，将蹬踏死角的位置进行转换，自动逐渐加大推力，一直过渡到人们最舒适的蹬踏角度，及最容易乏力的角度120°角，提升了驱动效率，比现行的传统驱动方式提升60%以上，此外，本专利申请还具有较好的静音效果，在不仅仅提供较高的驱动力的同时，人体感觉效果较好。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种改进型自行车驱动系统，所述驱动系统包括安装在传动轴上的驱动齿轮组件，所述驱动齿轮组件包括轴承座，所述轴承座的一侧设有朝向外部呈环形凸起的钢环，所述钢环的内部弧面设有弧度与钢环内部弧面相配合的弧形板，所述弧形板通过传动连杆组件接传动轴，所述弧形板为两组，并成对称方式布置在钢环上。

作为优选，所述传动杆组件包括拉板，所述拉板设置在弧形板远离轴承座的一端，所述拉板沿着弧形板的弧顶方向凸起方向延伸，经过钢环顶部延伸至轴承座外部。

作为优选，所述拉板远离弧形板的一端通过销钉轴接有第二连接板的一端，所述第二连接板的另一端通过销钉轴接有第一连接板的一端，第一连接板的另一端接有驱动轴盘，所述驱动轴盘安装在轴承座设有钢环的一侧。

作为优选，所述拉板上与钢环临近的部位设有使得拉板贴合设置在钢环上的磁铁，所述第二连接板带有弯折部，所述弯折部两侧的第二连接板形成的夹角为120-160°角。

作为优选，所述驱动轴盘包括中心位置设置的安装部，安装部上对称设有两个向外侧延伸凸起的驱动臂，所述驱动臂均通过销钉轴与第一连接板连接。

作为优选，所述第一连接板与驱动盘两端分别设有的驱动臂之间的销钉轴上设有扭矩弹簧，所述扭矩弹簧的一端与驱动盘上的安装部连接，所述扭矩弹簧的另一端与设置在第一连接板上的挡簧销连接，所述扭矩弹簧为两组对称设置。

作为优选，所述轴承座的内孔安装有滚动轴承，所述滚动轴承的孔内设有偏心套，所述偏心套的孔内设有滚针轴承。

作为优选，还包括安装在传动轴上的传动组件，所述传动组件包括设置轴承座另一侧的齿轮盘，所述内置齿轮盘为环形，所述内置齿轮盘的内环轴向端面设有内传动齿，所述传动轴上还设有齿轮，所述齿轮位于内置齿轮盘内部的环形孔中，且齿轮的外齿与内置齿轮盘的内传动齿配合。

作为优选，所述的齿轮远离轴承座的一侧面的传动轴上还设有齿轮传动套，所述齿轮传动套为两端直径尺寸小，中间直径尺寸大的套筒体，所述齿轮传动套与传动轴之间设有滚动轴承。

作为优选，所述轴传动套远离驱动轴盘的一侧套装有链轮，所述传动轴上还套装有筒体，所述驱动齿轮组件和齿轮传动组件安装在筒体内，所述筒体上靠近驱动轴盘的一侧设有法兰盘A，所述法兰盘A通过螺钉与筒体连接，所述偏心套上设有用于安装法兰盘B的弯板，所述法兰盘A和法兰盘B与传动轴连接处设有轴承，所述传动轴上设有脚踏杆，所述脚踏杆末端接有脚踏板，内置齿轮盘与轴承座之间通过螺钉连接。

采用技术方案的有益效果：该系统首先很好的解决了蹬踏死角的问题，结合人体工程学，采用二次驱动的技术，当人们在骑行过程中，脚蹬踏板转动到该角度时，利用偏心滚轮的配合，将蹬踏死角的位置进行转换，自动逐渐加大推力，一直过渡到人们最舒适的蹬踏角度，及最容易乏力的角度120°角，提升了驱动效率，比现行的传统驱动方式提升60%以上，此外，本专利申请还具有较好的静音效果，在不仅仅提供较高的驱动力的同时，人体感觉效果较好。

附图说明

图1为驱动系统的分解结构示意图。

图2为脚踏杆处于最佳发力点的结构示意图。

图3为脚踏杆处于蹬踏死角处的结构示意图

图4为驱动齿轮组件分解结构示意图。

图中所示：1、传动轴，2、内置齿轮盘，3、轴承座，4、滚动轴承，5、偏心套，6、针状轴承，7、钢环，8、驱动轴盘，8.1、圆环件，8.2、驱动臂，9、扭矩弹簧，9.1、挡簧销，10、齿轮，11、齿轮传动套，12、链轮，13、筒体，14、法兰盘A，15、法兰盘B，16、弯板，17、脚踏杆，18、脚踏板，19、磁铁，20、弧形板，21、拉板，22、第一连接板，23、第二连接板，24、销钉轴。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明的改进型自行车驱动系统做详细说明。

如图1至图4中所示，一种改进型自行车驱动系统，所述驱动系统包括安装在传动轴1上的驱动齿轮组件，所述驱动齿轮组件包括轴承座3，所述轴承座3的一侧设有朝向外部呈环形凸起的钢环7，所述钢环7的内部弧面设有弧度与钢环7内部弧面相配合的弧形板20，所述弧形板20通过传动连杆组件接传动轴1，所述弧形板20为两组，并成对称方式布置在钢环7上；所述传动杆组件包括拉板21，所述拉板21设置在弧形板20远离轴承座3的一端，所述拉板21沿着弧形板20的弧顶方向凸起方向延伸，经过钢环7顶部延伸至轴承座3外部；所述拉板21远离弧形板20的一端通过销钉轴24接有第二连接板23的一端，所述第二连接板23的另一端通过销钉轴24接有第一连接板22的一端，第一连接板22的另一端接有驱动轴盘8，所述驱动轴盘8安装在轴承座3设有钢环7的一侧；所述拉板21上与钢环7临近的部位设有使得拉板21贴合设置在钢环7上的磁铁19，所述第二连接板23带有弯折部，所述弯折部两侧的第二连接板23形成的夹角为120-160°角；所述驱动轴盘8包括中心位置设置的安装部8.1，安装部8.1上对称设有两个向外侧延伸凸起的驱动臂8.2，所述驱动臂8.2均通过销钉轴24与第一连接板22连接；所述第一连接板22与驱动盘8两端分别设有的驱动臂8.2之间的销钉轴24上设有扭矩弹簧9，所述扭矩弹簧9的一端与驱动盘8上的安装部8.1连接，所述扭矩弹簧9的另一端与设置在第一连接板22上的挡簧销9.1连接，所述扭矩弹簧9为两组对称设置。

所述轴承座3的内孔安装有滚动轴承4，所述滚动轴承4的孔内设有偏心套5，所述偏心套5的孔内设有滚针轴承6。

还包括安装在传动轴1上的传动组件，所述传动组件包括设置轴承座3另一侧的内置齿轮盘2，所述内置齿轮盘2为环形，所述内置齿轮盘2的内环轴向端面设有内传动齿，所述传动轴1上还设有齿轮10，所述齿轮10位于内置齿轮盘2内部的环形孔中，且齿轮10的外齿与内置齿轮盘2的内传动齿配合；所述的齿轮10远离轴承座3的一侧面的传动轴1上还设有齿轮传动套11，所述齿轮传动套11为两端直径尺寸小，中间直径尺寸大的套筒体13，所述齿轮传动套11与传动轴1之间设有滚动轴承4；所述轴传动套远离驱动轴盘8的一侧套装有链轮12，所述传动轴1上还套装有筒体13，所述驱动齿轮组件和齿轮传动组件安装在筒体13内，所述筒体13上靠近驱动轴盘8的一侧设有法兰盘A14，所述法兰盘A14通过螺钉与筒体13连接，所述偏心套5上设有用于安装法兰盘B15的弯板，所述法兰盘A14和法兰盘B15与传动轴1连接处设有轴承，所述传动轴1上设有脚踏杆17，所述脚踏杆17末端接有脚踏板18，内置齿轮盘2与轴承座3之间通过螺钉连接。

使用时，筒体与车架安装在一起，可以采用焊接，也可采用螺钉等可拆卸连接，脚踏板处于一个最佳的发力角度，按自行车驱动前进方向向上和向下各自偏移60°所成的120°角是人们在骑行过程中最舒服也最容易发力的角度范围，发出的力最大而且全部被驱动轴吸收，效率高，由于采用了内置驱动齿轮的驱动方式，为使得两个齿轮能够正常啮合运行，通过设置偏心套解决蹬踏死角问题。

如图2中所示，利用脚踏杆带动传动轴转动，并利用驱动轴盘的两个驱动壁分别带动第一连接杆和第二连接杆动作，最后将动力传递给图中左侧的拉板，利用拉板将作用力作用到弧形板上，利用弧形板与钢环内部弧面产生的摩擦力带动轴承座转动，同时第二连接板作用到钢环的外部表面，相互挤压，抱紧力强，有效防止了打滑现象。

设置的扭矩弹簧，有效保证了设备正常运行，尤其是连接杆的相互作用，如图3中，左侧弧形板将力作用到钢环上，右侧弧形板与钢环为分离状态，利用扭矩弹簧提供一个反向作用力，保证了右侧设置的第一连接板和第二连接板处于待工作状态，不至于在销钉轴处产生随意的转动。

当脚踏板从顶部的中心位置超前转动时，脚踏板左侧及前方的弧形块开始作用，当脚踏板转动到底部中心位置后，另一侧的脚踏板重复朝向前方的蹬踏动作，另一侧的弧形块开始工作，先前的弧形块开始分离钢环，重复实现动力的传输。

在驱动轴盘转动驱动齿轮盘组件的同时，由于驱动齿轮盘组件是围绕偏心套的外径做运动，也就是围绕着传动轴转动，由此产生了一个驱动齿轮盘组件上的挡销轴线驱动轴盘中心由远到近的运行轨迹，距离驱动轴盘中心越近，产生的力越大，从而产生一个加力过程。

当驱动轴盘驱将驱动齿轮盘组件转动，目前所有的自行车在这个位置需要很大的力去蹬踏，很费力，这个角度转动方向转动30°角为所述的蹬踏死角。

本技术很好的解决了这个过程中费力的问题，在蹬踏死角30°角的转动过程中，驱动齿轮盘组件上的轴承距离驱动齿轮盘的中心越来越近，形成的推力也越来越大，一致延伸至人们最舒服、最容易发力的角度，该系统首先很好的解决了蹬踏死角的问题，结合人体工程学，采用二次驱动的技术，当人们在骑行过程中，脚蹬踏板转动到该角度时，利用偏心滚轮的配合，将蹬踏死角的位置进行转换，自动逐渐加大推力，一直过渡到人们最舒适的蹬踏角度，及最容易乏力的角度120°角，提升了驱动效率，比现行的传统驱动方式提升50-60%以上，此外，本专利申请还具有较好的静音效果，在不仅仅提供较高的驱动力的同时，人体感觉效果较好。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种改进型自行车驱动系统，其特征是：所述驱动系统包括安装在传动轴（1）上的驱动齿轮组件，所述驱动齿轮组件包括轴承座（3），所述轴承座（3）的一侧设有朝向外部呈环形凸起的钢环（7），所述钢环（7）的内部弧面设有弧度与钢环（7）内部弧面相配合的弧形板（20），所述弧形板（20）通过传动连杆组件接传动轴（1），所述弧形板（20）为两组，并成对称方式布置在钢环（7）上。

2.根据权利要求1所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述传动杆组件包括拉板（21），所述拉板（21）设置在弧形板（20）远离轴承座（3）的一端，所述拉板（21）沿着弧形板（20）的弧顶方向凸起方向延伸，经过钢环（7）顶部延伸至轴承座（3）外部。

3.根据权利要求2所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述拉板（21）远离弧形板（20）的一端通过销钉轴（24）接有第二连接板（23）的一端，所述第二连接板（23）的另一端通过销钉轴（24）接有第一连接板（22）的一端，第一连接板（22）的另一端接有驱动轴盘（8），所述驱动轴盘（8）安装在轴承座（3）设有钢环（7）的一侧。

4.根据权利要求3所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述拉板（21）上与钢环（7）临近的部位设有使得拉板（21）贴合设置在钢环（7）上的磁铁（19），所述第二连接板（23）带有弯折部，所述弯折部两侧的第二连接板（23）形成的夹角为120-160°角。

5.根据权利要求3或4所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述驱动轴盘（8）包括中心位置设置的安装部（8.1），安装部（8.1）上对称设有两个向外侧延伸凸起的驱动臂（8.2），所述驱动臂（8.2）均通过销钉轴（24）与第一连接板（22）连接。

6.根据权利要求5所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述第一连接板（22）与驱动盘（8）两端分别设有的驱动臂（8.2）之间的销钉轴（24）上设有扭矩弹簧（9），所述扭矩弹簧（9）的一端与驱动盘（8）上的安装部（8.1）连接，所述扭矩弹簧（9）的另一端与设置在第一连接板（22）上的挡簧销（9.1）连接，所述扭矩弹簧（9）为两组对称设置。

7.根据权利要求1所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述轴承座（3）的内孔安装有滚动轴承（4），所述滚动轴承（4）的孔内设有偏心套（5），所述偏心套（5）的孔内设有滚针轴承（6）。

8.根据权利要求6或7所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：还包括安装在传动轴（1）上的传动组件，所述传动组件包括设置轴承座（3）另一侧的内置齿轮盘（2），所述内置齿轮盘（2）为环形，所述内置齿轮盘（2）的内环轴向端面设有内传动齿，所述传动轴（1）上还设有齿轮（10），所述齿轮（10）位于内置齿轮盘（2）内部的环形孔中，且齿轮（10）的外齿与内置齿轮盘（2）的内传动齿配合。

9.根据权利要求8所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述的齿轮（10）远离轴承座（3）的一侧面的传动轴（1）上还设有齿轮传动套（11），所述齿轮传动套（11）为两端直径尺寸小，中间直径尺寸大的套筒体（13），所述齿轮传动套（11）与传动轴（1）之间设有滚动轴承（4）。

10.根据权利要求9所述的改进型自行车驱动系统，其特征是：所述轴传动套远离驱动轴盘（8）的一侧套装有链轮（12），所述传动轴（1）上还套装有筒体（13），所述驱动齿轮组件和齿轮传动组件安装在筒体（13）内，所述筒体（13）上靠近驱动轴盘（8）的一侧设有法兰盘A（14），所述法兰盘A（14）通过螺钉与筒体（13）连接，所述偏心套（5）上设有用于安装法兰盘B（15）的弯板，所述法兰盘A（14）和法兰盘B（15）与传动轴（1）连接处设有轴承，所述传动轴（1）上设有脚踏杆（17），所述脚踏杆（17）末端接有脚踏板（18），内置齿轮盘（2）与轴承座（3）之间通过螺钉连接。