CN209080089U - 一种自行车驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行车驱动装置，包括两根上下设置并转动固定在车架上的驱动轴，每根驱动轴上联接有一个链轮，两个链轮通过链条连接，在链轮两侧的链条上分别转动连接有一个套筒，在每个套筒内均活动穿设有一根驱动杆；两根驱动杆的一端与车架枢轴连接，在每根驱动杆的另一端连接有踏板；任一驱动轴的端部与变向机构的输入轴连接，变向机构的输出轴与自行车车轮轴联接。在蹬动过程中没有速度与蹬力方向的死点，任何位置的蹬力方向在速度方向均有分力直接作用，达到省力的目的；通过使链轮在驱动轴上移动，调整套筒带动链条的位移进行无级变速，并通过变向机构进行整合，保证输出轴持续转动，达到自行车无级变速的目的。

Description

一种自行车驱动装置

技术领域：

本实用新型涉及自行车变速设备领域，具体涉及一种自行车驱动装置。

背景技术：

目前市场的变速自行车均通过改变链条和不同的前、后大小的链轮盘的配合来进行变速。前齿盘越大，后齿盘越小时，脚蹬时越感到费力，前齿盘越小，后齿盘越大时，脚蹬时越感到轻松。但是由于链轮的大小是一定的，通过改变链条和不同的前、后大小的链轮盘的配合的速度是一定的，无法进行无级变速；而且在蹬自行车时，脚施加在自行车踏板的力是竖直向下的，当其中一个踏板位于最高点时，踏板的运动方向为水平方向，自行车进入死点，继续向下踏板蹬不会使自行车前行，而需要给踏板施加一个水平方向的力才能前行，此时极为费力。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种自行车用蹬动无死点的无级驱动机构。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种自行车驱动装置，包括两根上下设置并转动固定在车架上的驱动轴，每根所述驱动轴上联接有一个链轮，两个所述链轮通过链条连接，在所述链轮两侧的所述链条上分别转动连接有一个套筒，在每个所述套筒内均活动穿设有一根驱动杆；两根所述驱动杆的一端与所述车架铰接，在每根所述驱动杆的另一端连接有踏板；任一所述驱动轴的端部与变向机构的输入轴连接，所述变向机构的输出轴与自行车车轮轴联接。

优选的，两个所述链轮均沿着对应的所述驱动轴的轴向滑动，两个所述链轮之间设有连接架，所述链轮与所述连接架转动连接，所述连接架通过钢丝与固定在所述车架上的拉动装置连接。

优选的，在所述驱动轴上固定有两个限位块，所述链轮活动套设在两个所述限位块之间的所述驱动轴上。

优选的，每个所述驱动轴的外侧均固定有沿轴向设置的滑轨，每个所述链轮的中心孔上均开设有与所述滑轨配合的滑槽，与所述钢丝同一侧的所述限位块和对应的所述链轮之间的所述驱动轴上套设有弹簧。

优选的，所述连接架为套设在所述链轮和所述链条外部的外壳，两个所述链轮均转动设置在所述外壳的内部，在所述外壳的两侧开设有与所述链条对应设置的套筒滑槽，每个所述套筒位于所述外壳外部。

优选的，所述拉动装置包括绕线轮，所述绕线轮的轮槽与所述钢丝固定。

优选的，所述变向机构包括两个方向相反的正向单向轴承和反向单向轴承，所述正向单向轴承和所述反向单向轴承的内圈均固套在所述输入轴的外部，所述正向单向轴承的外圈安装在正向锥形齿轮中心孔内，所述反向单向轴承的外圈安装在反向锥形齿轮中心孔内，所述正向锥形齿轮和所述反向锥形齿轮均与竖直转动的输出锥形齿轮啮合，所述输出锥形齿轮的外端同轴固定有所述输出轴。

优选的，两个所述套筒之间的所述链条的长度为所述链条总长度的一半。

优选的，两根所述驱动杆的一端通过固定在所述驱动杆上的圆环与所述车架同轴铰接，在两根所述驱动杆的铰接点与所述套筒之间的所述车架上固定有两根限位杆，两根所述驱动杆上下活动设置在两根所述限位杆之间；两根所述驱动杆的铰接点与两根所述限位杆之间的夹角α不超过60°。

本实用新型的优点：在蹬动过程中没有速度与蹬力方向的死点，任何位置的蹬力方向在速度方向均有分力直接作用，达到省力的目的；通过使链轮在驱动轴上移动，调整套筒带动链条的位移进行无级变速，并通过变向机构进行整合，保证输出轴持续转动，达到自行车无级变速的目的。

附图说明：

图1是本实用新型所述结构的示意图；

图2是本实用新型图1的A-A截面图；

图3是本实用新型使用时驱动杆受力示意图。

图中：驱动轴1、限位块1.1、滑轨1.2、车架2、链轮3、滑槽 3.1、链条4、套筒5、驱动杆6、踏板7、变向机构8、正向单向轴承8.1、反向单向轴承8.2、正向锥形齿轮8.3、反向锥形齿轮8.4、输出锥形齿轮8.5、输出轴8.6、连接架9、外壳9.1、套筒滑槽9.2、钢丝10、拉动装置11、绕线轮11.1、弹簧12、圆环13、限位杆14。

具体实施方式：

如图1至图3所示，一种自行车驱动装置，包括两根上下设置并转动固定在车架2上的驱动轴1，每根驱动轴1上联接有一个链轮3，两个链轮3通过链条4连接，在链轮3两侧的链条4上分别转动连接有一个套筒5，在每个套筒5内均活动穿设有一根驱动杆6；两根驱动杆6的一端与车架2铰接，在每根驱动杆6的另一端连接有踏板7，蹬动踏板7带动驱动杆6围绕铰接点转动，与套筒5发生相对滑动，同时使套筒5发生位移，从而带动链条4移动，使链轮3转动带动驱动轴1转动；任一驱动轴1的端部与变向机构8的输入轴连接，变向机构8的输出轴与自行车车轮轴联接。

两个链轮3均沿着对应的驱动轴1的轴向滑动，两个链轮3之间设有连接架9，链轮3与连接架9转动连接，连接架9通过钢丝10 与固定在车架2上的拉动装置11连接，通过同时在驱动轴1上移动两个链轮3，调整驱动杆6带动链条4的位移进行无级变速，并通过变向机构8进行整合，保证输出轴8.6持续沿一个方向转动，达到自行车无级变速的目的。

在驱动轴1上固定有两个限位块1.1，链轮3活动套设在两个限位块1.1之间的驱动轴1上，两个限位块1.1均设置在驱动轴1与车架2枢接处靠近链轮3的一侧。

每个驱动轴1的外侧固定均有沿轴向设置的滑轨1.2，每个链轮 3的中心孔上均开设有与滑轨1.2配合的滑槽3.1，与钢丝10同一侧的限位块1.1和对应的链轮3之间的驱动轴1上套设有弹簧12，滑轨1.2与滑槽3.1配合；链轮3通过滑轨1.2在驱动轴1上滑动并且通过滑轨1.2与驱动轴1联接，转动时带动驱动轴1转动，弹簧12 提供链轮3复位的力。

连接架9为套设在链轮3和链条4外部的外壳9.1，两个链轮3 均转动设置在外壳9.1的内部，在外壳9.1的两侧开设有与链条4对应设置的套筒滑槽9.2，每个套筒5位于外壳9.1外部。

拉动装置11包括绕线轮11.1，绕线轮11.1的轮槽与钢丝10固定，绕线轮11.1可以将钢丝10绕在绕线轮11.1上拉动钢丝10，绕线轮11.1将钢丝10卷起拉动，钢丝10拉动外壳9.1在驱动轴1上滑动，内部的链轮3和链条4一同运动。

变向机构8包括两个方向相反的正向单向轴承8.1和反向单向轴承8.2，单向轴承只能向一个方向转动，当另一个方向转动时，轴承锁死，充当键的作用，当驱动轴1向一个方向转动时，正向单向轴承 8.1锁死带动正向锥形齿轮8.3转动，从而使输出锥形齿轮8.5带动输出轴8.6转动，反向单向轴承8.2则空转，当驱动轴1向另一个方向转动时，反向单向轴承8.2锁死带动反向锥形齿轮8.4转动，从而使输出锥形齿轮8.5带动输出轴8.6转动，正向单向轴承8.1则空转，由于锥形齿轮的特性，驱动轴1两个方向的转动均使输出轴8.6向一个方向转动，正向单向轴承8.1和反向单向轴承8.2的内圈均固套在输入轴的外部，正向单向轴承8.1的外圈安装在正向锥形齿轮8.3中心孔内，反向单向轴承8.2的外圈安装在反向锥形齿轮8.4中心孔内，正向锥形齿轮8.3和反向锥形齿轮8.4均与竖直转动的输出锥形齿轮8.5啮合，输出锥形齿轮8.5的外端同轴固定有输出轴8.6，竖直转动的输出轴8.6可以直接与自行车轮连接带动车轮转动，使用变向机构8将驱动轴1改变方向的转动调整为持续一个方向的转动，保证自行车的正常使用。

两个套筒5之间的链条4的长度为链条4总长度的一半，能够保证两个驱动杆6的摆动节奏相差半拍，其中一根驱动杆6上升时，另一根驱动杆6下降，保证链轮3可以持续输出。

两根驱动杆6的一端通过固定在驱动杆6上的圆环13与车架2 同轴铰接，在两根驱动杆6的铰接点与套筒5之间的车架2上固定有两根限位杆14，两根驱动杆6上下活动设置在两根限位杆14之间；两根驱动杆6的铰接点与两根限位杆14之间的夹角α不超过60°，通过两根限位杆14驱动杆6的转动角度，使得驱动杆6的最大摆动角度为60度，当驱动杆6摆动到最高点时，此时的速度方向和人的蹬力如图3所示，在整个驱动杆6摆动的过程中，没有速度与蹬力方向的死点，任何位置的蹬力方向在速度方向均有分力直接作用，达到省力的目的。

工作原理：使用时，用脚蹬动两个踏板7中的一个，被蹬动的踏板7带动驱动杆6围绕铰接点转动，一个踏板7到达最低点时，蹬动另一个踏板7，使两根驱动杆6摆动，并相差半拍，驱动杆6的最大转动角度为60°，驱动杆6在摆动的过程中与套筒5发生相对滑动，同时带动套筒5发生位移，从而带动链条4移动，使链轮3转动带动驱动轴1转动；由于驱动杆6摆动，带动链条4上下移动，链轮3跟随驱动杆6的摆动而正反转；当驱动轴1向一个方向转动时，正向单向轴承8.1锁死带动正向锥形齿轮8.3转动，从而使输出锥形齿轮 8.5带动输出轴8.6转动，反向单向轴承8.2则空转，当驱动轴1向另一个方向转动时，反向单向轴承8.2锁死带动反向锥形齿轮8.4转动，从而使输出锥形齿轮8.5带动输出轴8.6转动，正向单向轴承 8.1则空转，由于锥形齿轮的特性，驱动轴1两个方向的转动均使输出轴8.6向一个方向转动；需要变速时，绕线轮11.1将钢丝10卷起，钢丝10拉动外壳9.1在驱动轴1上滑动，内部的链轮3和链条4一同运动，使套筒5与驱动杆6相对滑动，从而减小两个套筒5之间的距离，在驱动杆6进行一次摆动时，链条4带动链轮3的转动圈数发生改变，达到无级变速的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自行车驱动装置，其特征在于：包括两根上下设置并转动固定在车架上的驱动轴，每根所述驱动轴上联接有一个链轮，两个所述链轮通过链条连接，在所述链轮两侧的所述链条上分别转动连接有一个套筒，在每个所述套筒内均活动穿设有一根驱动杆；两根所述驱动杆的一端与所述车架铰接，在每根所述驱动杆的另一端连接有踏板；任一所述驱动轴的端部与变向机构的输入轴连接，所述变向机构的输出轴与自行车车轮轴联接。

2.根据权利要求1所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：两个所述链轮均沿着对应的所述驱动轴的轴向滑动，两个所述链轮之间设有连接架，所述链轮与所述连接架转动连接，所述连接架通过钢丝与固定在所述车架上的拉动装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：在所述驱动轴上固定有两个限位块，所述链轮活动套设在两个所述限位块之间的所述驱动轴上。

4.根据权利要求3所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：每个所述驱动轴的外侧均固定有沿轴向设置的滑轨，每个所述链轮的中心孔上均开设有与所述滑轨配合的滑槽，与所述钢丝同一侧的所述限位块和对应的所述链轮之间的所述驱动轴上套设有弹簧。

5.根据权利要求2所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：所述连接架为套设在所述链轮和所述链条外部的外壳，两个所述链轮均转动设置在所述外壳的内部，在所述外壳的两侧开设有与所述链条对应设置的套筒滑槽，每个所述套筒位于所述外壳外部。

6.根据权利要求2所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：所述拉动装置包括绕线轮，所述绕线轮的轮槽与所述钢丝固定。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：所述变向机构包括两个方向相反的正向单向轴承和反向单向轴承，所述正向单向轴承和所述反向单向轴承的内圈均固套在所述输入轴的外部，所述正向单向轴承的外圈安装在正向锥形齿轮中心孔内，所述反向单向轴承的外圈安装在反向锥形齿轮中心孔内，所述正向锥形齿轮和所述反向锥形齿轮均与竖直转动的输出锥形齿轮啮合，所述输出锥形齿轮的外端同轴固定有所述输出轴。

8.根据权利要求1至6任一所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：两个所述套筒之间的所述链条的长度为所述链条总长度的一半。

9.根据权利要求1至6任一所述的一种自行车驱动装置，其特征在于：两根所述驱动杆的一端通过固定在所述驱动杆上的圆环与所述车架同轴铰接，在两根所述驱动杆的铰接点与所述套筒之间的所述车架上固定有两根限位杆，两根所述驱动杆上下活动设置在两根所述限位杆之间；两根所述驱动杆的铰接点与两根所述限位杆之间的夹角α不超过60°。