CN211766099U - 一种省力自行车的加速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种省力自行车的加速器，包括中空的第二中轴、内齿圈、第三中轴、第一轴承、从动齿轮、中心齿轮、行星齿轮、链轮、第一转轴和第二轴承，所述第一轴承安装于第二中轴内腔，所述第三中轴与第一轴承内壁连接，所述中心齿轮、链轮和第二轴承均设置于第三中轴上，第二轴承位于第二中轴外，所述从动齿轮套设在第二轴承上，所述内齿圈通过挡板与从动齿轮连接，第二中轴上连接有固定板，所述第一转轴设置于固定板上，所述行星齿轮设置于第一转轴上，行星齿轮能够转动，行星齿轮与内齿圈和中心齿轮均啮合，链轮位于第二中轴外，将此装置应用于自行车上，可以提高自行车的行进速度。

Description

一种省力自行车的加速器

技术领域

本实用新型涉及自行车技术领域，具体涉及一种省力自行车的加速器。

背景技术

自行车是目前近距离出行的重要交通工具之一，其通过人力踩踏踏板带动后轮运动驱动车辆前行。

目前的自行车行进速度慢，缺乏特定的加速器。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种省力自行车的加速器，将此装置应用于自行车上，可以提高自行车的行进速度。

一种省力自行车的加速器，包括中空的第二中轴、内齿圈、第三中轴、第一轴承、从动齿轮、中心齿轮、行星齿轮、链轮、第一转轴和第二轴承，所述第一轴承安装于第二中轴内腔，所述第三中轴与第一轴承内壁连接，所述中心齿轮、链轮和第二轴承均设置于第三中轴上，第二轴承位于第二中轴外，所述从动齿轮套设在第二轴承上，所述内齿圈通过挡板与从动齿轮连接，第二中轴上连接有固定板，所述第一转轴设置于固定板上，所述行星齿轮设置于第一转轴上，行星齿轮能够转动，行星齿轮与内齿圈和中心齿轮均啮合，链轮位于第二中轴外。

优选地，所述第一转轴固定于固定板上，所述行星齿轮转动设置于第一转轴上。

优选地，所述第一转轴转动设置于固定板上，所述行星齿轮固定设置于第一转轴上。

优选地，所述第一转轴设置为三根，三根所述的第一转轴沿第三中轴的周向均匀分布，每一根第一转轴上均设置有行星齿轮。

优选地，所述第一转轴设置为三根，三根所述的第一转轴沿第二中轴的周向均匀分布，每一根第一转轴上均设置有行星齿轮。

优选地，所述行星齿轮和中心齿轮的直径相同，行星齿轮外直径为内齿圈内直径的三分之一。

本实用新型的有益效果体现在：本技术方案中提供一种加速器，将此装置应用于自行车上，可以提高自行车的行进速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为自行车的左视图；

图2为自行车的俯视图；

图3为中轴联动变向连接器的结构示意图；

图4为内棘轮结构示意图；

图5为加速器的结构示意图；

图6为内齿圈、行星齿轮和中心齿轮的连接关系示意图。

附图中，1-车主架，2-曲柄，3-中轴联动变向连接器，4-加速器,5-踏板，6-链条，7-飞轮，31-中轴，32-内棘轮结构，33-中轴变向连接器，34-第一中轴，35-主动齿轮，36-轴承，37-中轴轴承，41-第二中轴，42-第三中轴,43-内齿圈，44-第一轴承,45-从动齿轮，46-中心齿轮，47-行星齿轮,48-链轮,49-挡板，50-第一转轴，51-第二轴承，52-固定板，321-外圆环，322-内圆环，323-棘爪，331-外壳，332-第二齿轮，333-第三齿轮，334-转轴，335-第一齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例中包括车主架1以及安装在车主架1上的前轮和后轮，所述车主架1上设有中轴孔，还包括中轴联动变向连接器3和两根曲柄2，所述中轴联动变向连接器3包括中空的中轴31、中轴变向连接器33、主动齿轮35、两个内棘轮结构32、两根第一中轴34和两个轴承36，所述中轴31转动设置于中轴孔内，且中轴33穿过中轴孔，所述中轴变向连接器33设置于中轴31内腔，两个所述轴承36设置于中轴31内腔，且两个轴承36分别布设于中轴变向连接器33的两侧，两个内棘轮结构32分别布设于中轴变向连接器33的两侧，一根第一中轴34与其中一个内棘轮结构32和其中一个轴承36连接，另一根第一中轴34与另外一个内棘轮结构32和另外一个轴承36连接，所述第一中轴34一端与中轴变向连接器33连接，第一中轴34的另外一端与所述曲柄2连接，所述中轴变向连接器33实现两根第一中轴34的旋转方向相反，所述内棘轮结构32实现第一中轴34带动中轴31逆时针旋转，所述主动齿轮35套设于中轴31外侧壁上，主动齿轮35与链条6啮合，链条6与飞轮7啮合，飞轮7通过传动轴与后轮连接，主动齿轮35逆时针转动带动链条6和飞轮7逆时针转动，进而带动后轮逆时针转动，车辆向前行进；两根曲柄2能够同时位于中轴31前侧。本实施例中所述中轴31和两根第一中轴34同轴设置。本实施例中所述内棘轮结构32位于轴承36外侧。本实施例中在中轴31外套设有中轴轴承37，中轴轴承37固定在中轴孔内，实现中轴31转动设置于中轴孔内。

本实施例中所述中轴变向连接器33包括外壳331和两根转轴334，所述外壳331固定于中轴31内壁，两根转轴334均转动设置于外壳331内，每一根转轴334上均设置有第二齿轮332和第三齿轮333，两个第二齿轮332啮合，所述第一中轴34的一端进入外壳331内，且第一中轴34进入外壳331的一端连接有第一齿轮335，一个第一齿轮335与其中一个第三齿轮333啮合，另一个第一齿轮335与另外一个第三齿轮333啮合。本实施例中两根所述的转轴334沿中轴31的轴线对称分布。

本实施例中所述内棘轮结构32包括外圆环321、内圆环322和棘爪323，所述外圆环321固定于中轴31上，外圆环321的内壁设有棘齿，所述棘爪323设置于内圆环322上，外圆环321和内圆环322通过棘爪323和棘齿的配合实现传动，所述内圆环322固定于第一中轴34上，且第一中轴34穿过内圆环322。本实施例中棘齿也可以直接设置于中轴31内侧壁。

本实施例中所述外圆环321的外圆周壁固定于中轴31的内圆周壁上。

本实施例中两根所述曲柄2在中轴31前侧形成的最大夹角在30-180度之间。优选地，两根所述曲柄2在中轴31前侧形成的最大夹角180度，也就是一根曲柄2的外端位于最高点时，另外一根曲柄2的外端位于最低点。

本实施例中所述曲柄2的外端连接有踏板5。

具体是这样实施的，逆时针下压其中一个踏板5，踏板5与曲柄2连接，曲柄2与第一中轴34连接，第一中轴34逆时针旋转，第一中轴34和中轴31通过内棘轮结构32连接，内棘轮结构32中的内圆环322由于是固定在第一中轴34上的，也随第一中轴34逆时针旋转，此时，棘爪323配合带动外圆环321逆时针旋转，由于外圆环321固定于中轴31上，中轴31转动设置于中轴孔内，中轴31随着外圆环321逆时针旋转，主动齿轮35套设于中轴31外侧壁随着中轴31逆时针旋转，主动齿轮35带动链条6和飞轮7逆时针旋转，飞轮7通过传动轴带动后轮逆时针旋转，进而利用后轮驱动车辆前进；在中轴31内部，逆时针旋转的第一中轴34带动其内端的第一齿轮335逆时针转动，逆时针旋转的第一齿轮335，带动与之啮合的第三齿轮333顺时针转动，顺时针转动的第三齿轮333带动与之同转轴334设置的第二齿轮332顺时针转动，顺时针转动的第二齿轮332带动与之啮合的另外一个第二齿轮332逆时针转动，逆时针转动的第二齿轮332带动与之同转轴334设置的第三齿轮333逆时针转动，逆时针转动的第三齿轮333带动与之啮合的第一齿轮335顺时针转动，顺时针转动的第一齿轮335带动与之连接的第一中轴34顺时针转动，顺时针转动的第一中轴34带动与之连接的曲柄2顺时针转动，如此实现两根曲柄2旋转方向相反，同时顺时针转动的第一中轴34上的内棘轮结构32由于是顺时针转动，不会与中轴31发生联动，两根曲柄2能够同时位于中轴31前侧，骑行的人就可以在中轴31前侧踩踏踏板5实现驱动车辆前行，两根曲柄2在中轴31前侧形成的最大夹角180度，也就是一根曲柄2的外端位于最高点时，另外一根曲柄2的外端位于最低点，骑行者最大可以逆时针踩踏踏板5旋转180度驱动车辆前行，实际踩踏踏板5的角度根据每个骑行者自己的实际情况决定，如此骑行者可以在中轴31前侧踩踏踏板5驱动车辆前进，不用将腿部弯曲到中轴31后侧，实现更加省力的骑行。本实施例中前侧和后侧以自行车的前后为基准，中轴孔是常规自行车安装中轴的孔，内棘轮结构32为成熟的现有技术，在此不做多余赘述，自行车的其余结构都为现有技术，在此不做多余赘述，逆时针旋转从车辆左侧视角观看。

本实施例中设置曲柄2的长度为0.4m，曲柄2设置有弧度，以减少其横向长度，普通的曲柄2为0.2m。

假设改进前的自行车驱动自行车前进需施加的作用力大小为P1＝30N，那么力矩：M1＝P1*L1＝30N*0.2m＝6N·m，曲柄2长度L2增加为0.4m之后，驱动自行车需要的作用力的大小为P2，P2＝M1/L2＝6N·m/0.4m＝15N,由此可见，曲柄2改进后比曲柄2改进前省力50％。

实施例2

为了使车辆更加快速的行进，如图5和图6所示，本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中还包括加速器4，所述加速器4包括中空的第二中轴41、内齿圈43、第三中轴42、第一轴承44、从动齿轮45、中心齿轮46、行星齿轮47、链轮48、第一转轴50和第二轴承51，所述第二中轴41设置在车主架1上，所述第一轴承44安装于第二中轴41内腔，所述第三中轴42与第一轴承44内壁连接，所述中心齿轮46、链轮48和第二轴承51均设置于第三中轴42上，第二轴承51位于第二中轴41外，所述从动齿轮45套设在第二轴承51上，从动齿轮45与主动齿轮35啮合，所述内齿圈43通过挡板49与从动齿轮45连接，第二中轴41上连接有固定板52，所述第一转轴50设置于固定板52上，所述行星齿轮47设置于第一转轴50上，行星齿轮47能够转动，行星齿轮47与内齿圈43和中心齿轮46均啮合，链轮48位于第二中轴41外，所述链轮48与链条6啮合，链条6与飞轮7连接，飞轮7通过传动轴与后轮连接。

本实施例中所述第一转轴50固定于固定板52上，所述行星齿轮47转动设置于第一转轴50上。本实施例中也可采用第一转轴50转动设置于固定板52上，所述行星齿轮47固定设置于第一转轴50上的方式实现行星齿轮47转动。

本实施例中所述第一转轴50设置为三根，三根所述的第一转轴50沿第三中轴42的周向均匀分布，每一根第一转轴50上均设置有行星齿轮47。

本实施例中所述行星齿轮47和中心齿轮46的直径相同，行星齿轮47外直径为内齿圈43内直径的三分之一。

具体是这样实施的，第二中轴41设置于车主架1上，从动齿轮45与主动齿轮35啮合，主动齿轮35逆时针旋转时，带动从动齿轮45顺时针转动，进而带动内齿圈43顺时针转动，内齿圈43转动带动行星齿轮47顺时针转动，原因是内齿啮合不改变旋转方向，行星齿轮47带动中心齿轮46逆时针转动，中心齿轮46带动第三中轴42逆时针转动，第三中轴42逆时针转动带动链轮48逆时针转动，链轮48带动链条6和飞轮7逆时针转动，进而带动后轮逆时针转动，车辆向前行进。

本实施例中设置踏板5在纵向72度角范围内作上下往复运动，从动齿轮45直径为4.5cm，内齿圈43的直径为13.5cm，主动齿轮35的半径为11cm，踏板5从最高点运动到最低点时，主动齿轮35转动的线位移是其周长的五分之一，即2*3.14*11*0.2＝13.816cm，由于相互啮合的齿轮线位移相同，此时从动齿轮45线位移也是13.816cm，内齿圈43与从动齿轮45角速度相同，内齿圈43的直径是从动齿轮44直径的三倍，内齿圈43运动的线位移为13.816*3＝41.448cm，由于内齿圈43的直径是中心齿轮46和行星齿轮47的直径的三倍，内齿圈43的周长也是中心齿轮46和行星齿轮47的三倍，内齿圈43和中心齿轮46以及行星齿轮47的线位移相同的情况下，中心齿轮46和行星齿轮47的转速是内齿圈43转速的三倍，当后轮的直径为50cm时，中心齿轮46每秒转6周，则自行车的每秒移动的距离为2*3.14*25*6＝942cm，即时速34Km/h，为普通自行车速度的两倍。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种省力自行车的加速器，其特征在于，包括中空的第二中轴(41)、内齿圈(43)、第三中轴(42)、第一轴承(44)、从动齿轮(45)、中心齿轮(46)、行星齿轮(47)、链轮(48)、第一转轴(50)和第二轴承(51)，所述第一轴承(44)安装于第二中轴(41)内腔，所述第三中轴(42)与第一轴承(44)内壁连接，所述中心齿轮(46)、链轮(48)和第二轴承(51)均设置于第三中轴(42)上，第二轴承(51)位于第二中轴(41)外，所述从动齿轮(45)套设在第二轴承(51)上，所述内齿圈(43)通过挡板(49)与从动齿轮(45)连接，第二中轴(41)上连接有固定板(52)，所述第一转轴(50)设置于固定板(52)上，所述行星齿轮(47)设置于第一转轴(50)上，行星齿轮(47)能够转动，行星齿轮(47)与内齿圈(43)和中心齿轮(46)均啮合，链轮(48)位于第二中轴(41)外。

2.根据权利要求1所述的一种省力自行车的加速器，其特征在于，所述第一转轴(50)固定于固定板(52)上，所述行星齿轮(47)转动设置于第一转轴(50)上。

3.根据权利要求1所述的一种省力自行车的加速器，其特征在于，所述第一转轴(50)转动设置于固定板(52)上，所述行星齿轮(47)固定设置于第一转轴(50)上。

4.根据权利要求1所述的一种省力自行车的加速器，其特征在于，所述第一转轴(50)设置为三根，三根所述的第一转轴(50)沿第三中轴(42)的周向均匀分布，每一根第一转轴(50)上均设置有行星齿轮(47)。

5.根据权利要求4所述的一种省力自行车的加速器，其特征在于，所述行星齿轮(47)和中心齿轮(46)的直径相同，行星齿轮(47)外直径为内齿圈(43)内直径的三分之一。

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