CN114212180A - 一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车 - Google Patents

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戴俊
李家栋
王胜男
谷少杰
张文龙
高岩
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    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
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Abstract

一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，包括车架，所述车架为L型结构，所述L型结构的长臂部分构成横梁，短臂部分构成纵梁，所述横梁的前端能够旋转的设置有车把和车头，所述车头通过滚轮组连接前车轮，所述横梁与纵梁的交接处设置有车座，所述纵梁的尾端一体连接有固定环，所述固定环内设置有带有脚蹬的脚踏环，所述固定环的后侧连接有内部设置有变速机构的变速箱体，所述变速机构与所述的脚踏环为驱动连接，所述变速箱体内贯穿的设置有与所述变速机构相连接、并在变速机构的驱动下进行旋转的后车轮。本发明受外部环境干扰小，产品的传动结构集中在变速箱中，检修方便，避免了坏一处拆整车的尴尬处境。本发明采用齿轮传动，传动效率大大提高。

Description

一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车
技术领域
本发明涉及一种变速自行车。特别是涉及一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车。
背景技术
大部分变速自行车变速时是依靠传动链条切换不同直径的齿轮转动进行变速，变速过程中会有顿挫感。此种变速器虽然应用规模很广，但是存在一些问题。例如，档位过多，对于普通上学上班通勤人员，各挡速度几乎用不到；上坡过程中从高档切换到低档跨越档数过多，在上坡齿轮转速慢的情况下，很难直接到达低速高扭矩档，直接影响就是费力，换挡困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够改善现有自行车变速器带来的顿挫感与变速困难等问题的具有新型波箱传动单车变速器的自行车。
本发明所采用的技术方案是：一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，包括车架，所述车架为L型结构，所述L型结构的长臂部分构成横梁，短臂部分构成纵梁，所述横梁的前端能够旋转的设置有车把和车头，所述车头通过滚轮组连接前车轮，所述横梁与纵梁的交接处设置有车座，所述纵梁的尾端一体连接有固定环，所述固定环内设置有带有脚蹬的脚踏环，所述固定环的后侧连接有内部设置有变速机构的变速箱体，所述变速机构与所述的脚踏环为驱动连接，所述变速箱体内贯穿的设置有与所述变速机构相连接、并在变速机构的驱动下进行旋转的后车轮。
本发明的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，无需忍受传统外置变速器的不稳定，与变速时的顿挫感，实现零等待变速。采用箱式变速器结构零件集中在箱体内部，受外部环境干扰小，产品的传动结构集中在变速箱中，检修方便，避免了坏一处拆整车的尴尬处境。其次采用了齿轮传动，传动效率大大提高。车身设计为流线型，用户使用时身体也为一种低风阻姿态，可提高骑行速度。车轮设计为高韧性，可轻微形变的结构，可平稳吸收都市道路的颠簸，免除额外加装避震系统，降低车身重量。
附图说明
图1是本发明一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车的整体结构示意图；
图2是本发明中前车轮与车把的结构示意图；
图3是图1中变速箱体内部展开示意图；
图4是本发明中脚踏环、变速机构、后车轮相互结合的结构示意图；
图5是图4的后视图；
图6是图4的正面视图；
图7是本发明中变速器的分解结构示意图；
图8是本发明中变速器的外部结构示意图。
图中
1：车架 2：车头
3：前车轮 4：车座
5：车把 6：固定环
7：脚蹬 8：脚踏环
9：变速箱体 10：后车轮
11：后车轮导向支撑架 12：四级齿轮
13：三级齿轮 14：二级齿轮
15：变速器 15.1：第一行星轮架
15.2：第二行星轮架 15.3：离合套轴
15.4：棘轮行星轮 15.5：行星轮
15.6：输入轴 15.6.1：轴体
15.6.2：轴盘 15.7：离合套轴片
15.8：外离合片 15.9：内离合片
15.10：环形弹簧压盘 15.11：慢速输出环圈
15.12快速输出环 15.13:输入齿轮
16：滚轮组 17：万向节
18：车头安装件
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车做出详细说明。
如图1、图2、图3所示，本发明的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，包括车架1，所述车架1为L型结构，所述L型结构的长臂部分构成横梁，短臂部分构成纵梁，所述横梁的前端能够旋转的设置有车把5和车头2，所述车头2通过滚轮组16连接前车轮3，所述横梁与纵梁的交接处设置有车座4，所述纵梁的尾端一体连接有固定环6，所述固定环6内设置有带有脚蹬7的脚踏环8，所述固定环6的后侧连接有内部设置有变速机构的变速箱体9，所述变速机构与所述的脚踏环8为驱动连接，所述变速箱体9内贯穿的设置有与所述变速机构相连接、并在变速机构的驱动下进行旋转的后车轮10。
所述横梁的前端一体连接有车头安装件18，所述车把5的下端贯穿所述横梁的前端以及车头安装件18后，再通过万向节17连接所述的车头2。
如图1、图3所示，所述的变速箱体9上对应所述的后车轮10设置有用于确保后车轮10在变速机构的驱动下稳定旋转的后车轮导向支撑架11。
如图4所示，所述的脚踏环8的外周面为齿轮结构，与所述的变速机构的输入端为齿轮啮合连接。
如图1、图3所示，所述的后车轮10内周的车圈为内齿轮结构，与所述的变速机构的输出端为齿轮啮合连接，固定连接在变速箱体9上的后车轮导向支撑架11位于所述后车轮10的内周。
如图3、图5、图6所示，所述的变速机构包括有与脚踏环8外周面齿轮结构相啮合的四级齿轮12、与所述四级齿轮12相啮合的三级齿轮13，与所述三级齿轮13相啮合的二级齿轮14相啮合的变速器15，所述变速器15与形成在所述后车轮10内周的内齿轮结构相啮合，用于驱动所述后车轮10旋转。
如图7、图8所示，所述的变速器15包括有结构相同的具有中心通孔的第一行星轮架15.1和第二行星轮架15.2，以及离合套轴15.3、离合套轴片15.7、外离合片15.8、内离合片15.9、环形弹簧压盘15.10、慢速输出环圈15.11、快速输出环15.12，所述第二行星轮架15.2和离合套轴片15.7依次套在所述具有中心轴孔的离合套轴15.3的轴体上，其中离合套轴片15.7通过形成在轴体上的键与离合套轴15.3固定连接，所述第一行星轮架15.1上通过滑动轴承等间隔的固定有3个棘轮行星轮15.4，所述第二行星轮架15.2上通过滑动轴承等间隔的固定有3个行星轮15.5，所述3个行星轮15.5与所述3个棘轮行星轮15.4为相互对应齿轮啮合连接，所述的第一行星轮架15.1固定连接在所述的变速箱体9上，并与所述的输入轴15.6的位于轴盘15.6.2一侧的轴体15.6.1通过滑动轴承连接，所述离合套轴片15.7的外齿与所述内离合片15.9的内键槽通过键相互连接，所述外离合片15.8压在所述内离合片15.9的上面，环形弹簧压盘15.10压在所述外离合片15.8的上面，且套在所述离合套轴15.3的轴体上，所述外离合片15.8的外周键槽嵌入所述快速输出环15.12上的内周键槽中形成键连接，所述输入轴15.6的位于轴盘15.6.2另一侧的轴体15.6.1贯穿并伸出离合套轴15.3与输入齿轮15.13固定连接，所述的慢速输出环圈15.11设置在所述快速输出环15.12远离输入齿轮15.13的一侧，所述慢速输出环圈15.11的内周面为齿结构，与所述棘轮行星轮15.4中的棘轮行星轮齿与慢速输出环圈15.11的内周面啮合，所述慢速输出环圈15.11和快速输出环15.12的外周面均为能够与所述后车轮10内周的内齿轮结构相啮合的外齿轮结构。所述的变速器15的整体结构可以采用增材制造的方式通过打印机打印出来。
本发明一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车的工作原理如下：
自行车动力部分原理：脚踏环8与四级齿轮12啮合，四级齿轮12与三级齿轮13啮合，三级齿轮13与二级齿轮14啮合，最后由二级齿轮14传入变速器15的输入轴15.6。
自行车变速箱的原理：在快速档位，环形弹簧压盘15.10将内离合片15.9与外离合片15.8压紧。此时，输入轴15.6的动力通过棘轮行星轮15.4的边缘传入行星轮15.5，再由行星轮15.5传入离合套轴片15.7，离合套轴片15.7通过键连离合套轴15.3，最后由离合套轴15.3带动压紧的内离合片15.9和外离合片15.8传入快速输出环15.12，此时由于慢速输出环圈15.11和快速输出环15.12都与后车轮10的内齿轮相啮合，后车轮10带动慢速输出环圈15.11运动，慢速输出环圈15.11内的棘轮行星轮15.4开始运转打滑；在慢速档位下，环形弹簧压盘15.10中部被压下，内离合片15.9和外离合片15.8相互离开，输入轴15.6的动力直接传入棘轮行星轮15.4。由于没有快速输出环15.12的带动，棘轮行星轮15.4直接啮合慢速输出圈15.11进行输出。输出的动力通过快速输出环15.12或慢速输出圈15.11外表面的齿传递到后车轮10上，为保证后车轮10与快速输出环15.12或慢速输出圈15.11外表面的齿有效啮合，后车轮10与后车轮导向支撑架11配合由后车轮导向支撑架11保证后车轮10工作位置的正确。

Claims (7)

1.一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，包括车架(1)，其特征在于，所述车架(1)为L型结构，所述L型结构的长臂部分构成横梁，短臂部分构成纵梁，所述横梁的前端能够旋转的设置有车把(5)和车头(2)，所述车头(2)通过滚轮组(16)连接前车轮(3)，所述横梁与纵梁的交接处设置有车座(4)，所述纵梁的尾端一体连接有固定环(6)，所述固定环(6)内设置有带有脚蹬(7)的脚踏环(8)，所述固定环(6)的后侧连接有内部设置有变速机构的变速箱体(9)，所述变速机构与所述的脚踏环(8)为驱动连接，所述变速箱体(9)内贯穿的设置有与所述变速机构相连接、并在变速机构的驱动下进行旋转的后车轮(10)。
2.根据权利要求1所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述横梁的前端一体连接有车头安装件(18)，所述车把(5)的下端贯穿所述横梁的前端以及车头安装件(18)后，再通过万向节(17)连接所述的车头(2)。
3.根据权利要求1所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述的变速箱体(9)上对应所述的后车轮(10)设置有用于确保后车轮(10)在变速机构的驱动下稳定旋转的后车轮导向支撑架(11)。
4.根据权利要求1所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述的脚踏环(8)的外周面为齿轮结构，与所述的变速机构的输入端为齿轮啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述的后车轮(10)内周的车圈为内齿轮结构，与所述的变速机构的输出端为齿轮啮合连接，固定连接在变速箱体(9)上的后车轮导向支撑架(11)位于所述后车轮(10)的内周。
6.根据权利要求1所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述的变速机构包括有与脚踏环(8)外周面齿轮结构相啮合的四级齿轮(12)、与所述四级齿轮(12)相啮合的三级齿轮(13)，与所述三级齿轮(13)相啮合的二级齿轮(14)相啮合的变速器(15)，所述变速器(15)与所述后车轮(10)内周的内齿轮结构相啮合，用于驱动所述后车轮(10)旋转。
7.根据权利要求5所述的一种具有新型波箱传动单车变速器的自行车，其特征在于，所述的变速器(15)包括有结构相同的具有中心通孔的第一行星轮架(15.1)和第二行星轮架(15.2)，以及离合套轴(15.3)、离合套轴片(15.7)、外离合片(15.8)、内离合片(15.9)、环形弹簧压盘(15.10)、慢速输出环圈(15.11)、快速输出环(15.12)，所述第二行星轮架(15.2)和离合套轴片(15.7)依次套在所述具有中心轴孔的离合套轴(15.3)的轴体上，其中离合套轴片(15.7)通过形成在轴体上的键与离合套轴(15.3)固定连接，所述第一行星轮架(15.1)上通过滑动轴承等间隔的固定有3个棘轮行星轮(15.4)，所述第二行星轮架(15.2)上通过滑动轴承等间隔的固定有3个行星轮(15.5)，所述3个行星轮(15.5)与所述3个棘轮行星轮(15.4)为相互对应齿轮啮合连接，所述的第一行星轮架(15.1)固定连接在所述的变速箱体(9)上，并与所述的输入轴(15.6)的位于轴盘(15.6.2)一侧的轴体(15.6.1)通过滑动轴承连接，所述离合套轴片(15.7)的外齿与所述内离合片(15.9)的内键槽通过键相互连接，所述外离合片(15.8)压在所述内离合片(15.9)的上面，环形弹簧压盘(15.10)压在所述外离合片(15.8)的上面，且套在所述离合套轴(15.3)的轴体上，所述外离合片(15.8)的外周键槽嵌入所述快速输出环(15.12)上的内周键槽中形成键连接，所述输入轴(15.6)的位于轴盘(15.6.2)另一侧的轴体(15.6.1)贯穿并伸出离合套轴(15.3)与输入齿轮(15.13)固定连接，所述的慢速输出环圈(15.11)设置在所述快速输出环(15.12)远离输入齿轮(15.13)的一侧，所述慢速输出环圈(15.11)的内周面为齿结构，与所述棘轮行星轮(15.4)中的棘轮行星轮齿与慢速输出环圈(15.11)的内周面啮合，所述慢速输出环圈(15.11)和快速输出环(15.12)的外周面均为能够与所述后车轮(10)内周的内齿轮结构相啮合的外齿轮结构。
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