CN214930414U - 一种具有方形牙盘的自行车传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有方形牙盘的自行车传动机构。包括安装在自行车中轴套上的前驱动组件和安装在自行车后轮中部的后驱动组件；前驱动组件包括前轴组件和正方形形状的牙盘，还包括外端安装有第一踏板的第一支臂以及外端安装有第二踏板的第二支臂，第一支臂的内端与牙盘固定连接，第一支臂与牙盘的组合体安装在前轴组件的一端、第二支臂安装在前轴组件的另一端；后驱动组件包括后轴组件，在后轴组件上安装有变速链轮组件，牙盘与变速链轮组件之间通过链条连接传动，在变速链轮组件的侧部安装有驱动链条在变速链轮组件上移位的变速器，在变速器上连接有变速操作线。本实用新型的传动机构降低了骑行疲劳感，提升了骑行乐趣。

Description

一种具有方形牙盘的自行车传动机构

技术领域

本实用新型属于自行车部件技术领域，尤其涉及一种具有方形牙盘的自行车传动机构。

背景技术

自行车传动机构是用于将骑行者的骑行力矩转化为自行车前进动力的机构，是自行车的主要机构之一，传动机构设计的优劣直接决定了自行车骑行时的费力程度，对于骑行的舒适度以及骑行的效率具有十分重要的影响。

现有的自行车传动机构一般包括脚踏机构以及采用脚踏机构驱动的牙盘，脚踏机构及牙盘安装在自行车车架的中轴上，还包括通过链条与牙盘连接的驱动机构，驱动机构可以为带有飞轮的后部链轮或者变速后链轮等。其中，牙盘通常为正圆形牙盘，脚踏机构与牙盘连接并接收骑行者的踩踏动作，牙盘通过链条驱动后驱动机构带动后车轮转动，自行车前行。前述结构的传动机构已经成为了自行车传动机构的常规设计，在此种设计下，假使骑行者在平直的路面上骑行自行车，则双腿的发力是相对均匀地作用在脚踏机构上的，也就是骑行者通过脚踏机构向传动机构相对线性地、持续地输入骑行力矩，在连续踩踏骑行的过程中，由自行车传递给骑行者的阻力导致的疲劳感也是持续稳定变化的，也就是在连续踩踏的情况下，骑行者的腿部不存在休息的“间歇”，疲劳感容易累积。

与此同时，随着技术的发展以及人们生活水平的提高，人们对于自行车的骑行乐趣提出了越来越高的要求，传统结构设计的自行车逐渐难以满足人们的骑行要求，需要进行结构方面的改变以提升骑行乐趣。现有的自行车传动机构难以满足此种要求。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种降低骑行疲劳感、提升骑行乐趣的具有方形牙盘的自行车传动机构。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种具有方形牙盘的自行车传动机构包括安装在自行车中轴套上的前驱动组件和安装在自行车后轮中部的后驱动组件；前驱动组件包括前轴组件和正方形形状的牙盘，还包括外端安装有第一踏板的第一支臂以及外端安装有第二踏板的第二支臂，第一支臂的内端与牙盘固定连接，第一支臂与牙盘的组合体安装在前轴组件的一端、第二支臂安装在前轴组件的另一端；后驱动组件包括后轴组件，在后轴组件上安装有变速链轮组件，牙盘与变速链轮组件之间通过链条连接传动，在变速链轮组件的侧部安装有驱动链条在变速链轮组件上移位的变速器，在变速器上连接有变速操作线。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的具有方形牙盘的自行车传动机构，与现有的自行车传动机构相比，本实用新型中通过令前驱动组件由前轴组件、牙盘以及两组支臂和踏板等构成，令前驱动组件便于向自行车的中轴套上进行安装，同时便于骑行者进行踩踏骑行操作。通过令后驱动组件由后轴组件、变速链轮组件和变速器等构成，令后驱动组件便于向后车轮上进行安装。通过设置牙盘为正方形形状，在骑行的过程中，牙盘对链条的驱动力臂发生周期性的变化(力臂的最小值为前轴组件的中心线与牙盘某条边之间的距离，力臂的最大值为前轴组件的中心线与牙盘某个角之间的距离)，在力臂最大的位置实现对驱动力的输入，在力臂最小的位置骑行者的腿部获得了间歇式的休息，因此能够避免疲劳感积累，从整体上看，本自行车传动机构在牺牲一定骑行连续性的基础上显著降低了骑行的疲劳感。此外，方形的牙盘提供了一种与传统正圆形牙盘结构时的不同骑行体验，提升了骑行者的骑行乐趣。

优选地：牙盘包括带有多个镂孔的牙盘本体，在牙盘本体的边缘设有齿牙，在牙盘本体的外侧中部设有转接块，第一支臂的内端与转接块固定连接。

优选地：转接块与牙盘本体焊接固定，第一支臂的内端与转接块焊接固定。

优选地：第一支臂和第二支臂两者的长度方向与牙盘的一组对边平行、两者的长度方向与牙盘的另一组对边垂直。

优选地：前轴组件包括中部带有左右两个凸台的前轴，前轴的两端为方头形状，在凸台的外侧安装有轴承座，在前轴与轴承座之间安装有前轴承，在前轴的两端中心均设有螺纹孔且在螺纹孔内设有紧固螺钉。

优选地：后轴组件包括后轴，在后轴的中部安装有花鼓，在花鼓与后轴之间安装有后轴承，在后轴的两端设有外螺纹部且在外螺纹部上设有紧固螺母。

优选地：变速链轮组件包括多个叠合的链轮单体构成的多片变速链轮，在多片变速链轮的内侧设有护罩，多片变速链轮和护罩两者均与花鼓固定连接。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是图1中牙盘及前驱动组件的主视结构示意图；

图3是图1中前驱动组件的结构示意图；

图4是图1中后驱动组件的结构示意图。

图中：

1、第一踏板；2、第一支臂；3、牙盘；3-1、牙盘本体；3-2、镂孔；3-3、转接块；3-4、齿牙；4、前轴组件；4-1、端盖；4-2、前轴；4-3、前轴承；4-4、凸台；4-5、轴承座；4-6、紧固螺钉；5、第二支臂；6、第二踏板；7、链条；8、变速链轮组件；8-1、多片变速链轮；8-2、护罩；9、变速操作线；10、后轴组件；10-1、花鼓；10-2、后轴；10-3、紧固螺母；11、变速器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的具有方形牙盘的自行车传动机构包括安装在自行车中轴套上的前驱动组件和安装在自行车后轮中部的后驱动组件，其中前驱动组件用于接收骑行者的踩踏骑行输入，后驱动组件用于将接收的踩踏骑行输入传递给自行车的后轮。

请参见图2和图3，可以看出：

前驱动组件包括前轴组件4和正方形形状的牙盘3，还包括外端安装有第一踏板1的第一支臂2以及外端安装有第二踏板6的第二支臂5，第一支臂2的内端与牙盘3固定连接，第一支臂2与牙盘的组合体安装在前轴组件4的一端、第二支臂5安装在前轴组件4的另一端。骑行者的双脚分别踩踏在第一踏板1和第二踏板6上，通过踩踏动作驱动牙盘3转动。

本实施例中，牙盘3包括带有多个镂孔3-2的牙盘本体3-1，在牙盘本体3-1的边缘设有齿牙3-4，在牙盘本体3-1的外侧中部设有转接块3-3，第一支臂2的内端与转接块3-3固定连接。进一步地，转接块3-3与牙盘本体3-1焊接固定，第一支臂2的内端与转接块3-3焊接固定，因此第一支臂2与牙盘3两者构成了组合体，以整体的方式向前轴组件4的端部进行安装。

本实施例中，第一支臂2和第二支臂5两者的长度方向与牙盘3的一组对边平行、两者的长度方向与牙盘3的另一组对边垂直，如图1中所示，当第一支臂2和第二支臂5两者处于竖直状态时(第一踏板1位于下部，第二踏板6位于上部)，牙盘3的上下两条边与水平方向平行，左右两条边与水平方向垂直，这样当牙盘3转动至某个尖端移动到顶部的位置时，如图2中所示，第一支臂2和第二支臂5两者与水平面之间夹角为45°。

本实施例中，前轴组件4包括中部带有左右两个凸台4-4的前轴4-2，前轴4-2的两端为方头形状，在凸台4-4的外侧安装有轴承座4-5，在前轴4-2与轴承座4-5之间安装有前轴承4-3，在前轴4-2的两端中心均设有螺纹孔且在螺纹孔内安装有紧固螺钉4-6。

具体地，在轴承座4-5的外壁上设有外螺纹，在自行车的中轴套的两端内壁上均设有内螺纹，本传动机构向自行车车架上进行组装安装时，将前轴4-2贯穿中轴套之后从两端安装前轴承4-3及轴承座4-5，将两个轴承座4-5与中轴套之间螺纹固定连接，则前轴4-2被装载在中轴套内，由于左右两个凸台4-4的限位作用，前轴4-2只能作转动动作而不能沿着轴向方向平移移动。

在第一支臂2的内端、转接块3-3的中部和牙盘本体3-1的中部设有贯穿的方形轴孔，前轴4-2的端部贯穿该方形轴孔并旋入紧固螺钉4-6进行固定安装；在第二支臂5的内端设有贯穿的方形轴孔，前轴4-2的端部贯穿该方形轴孔并旋入紧固螺钉4-6进行固定安装。为了提升外观的整洁度，在第一支臂2和第二支臂5两者的方形轴孔外端扣设安装塑料材质的端盖4-1，将紧固螺钉4-6封装在内部。

请参见图4，可以看出：

后驱动组件包括后轴组件10，在后轴组件10上安装有变速链轮组件8，牙盘3与变速链轮组件8之间通过链条7连接传动。在变速链轮组件8的侧部安装有驱动链条7在变速链轮组件8上移位的变速器11，在变速器11上连接有变速操作线9，变速操作线9延伸至自行车的车把上并与车把上的变速操作器连接，通过变速操作器牵拉变速操作线9，变速器11产生对链条7的拨动动作，实现对链条7在变速链轮组件8上位置的调节。

变速器11为现有部件，通过市购获取，对其结构不赘述。

如图中所示，后轴组件10包括后轴10-2，在后轴10-2的中部安装有花鼓10-1，在花鼓10-1与后轴10-2之间安装有后轴承，在后轴10-2的两端设有外螺纹部且在外螺纹部上设有紧固螺母10-3。花鼓10-1为现有部件，通过市购获取，对其结构不赘述。安装时，后轴10-2安装在自行车车架的两个后平叉之间，具体地，后轴10-2的端部嵌入后平叉末端的槽口内并采用紧固螺母10-3锁紧固定，因而后轴10-2与前轴4-2不同，后轴10-2是不转动的。

如图中所示，变速链轮组件8包括多个叠合的链轮单体构成的多片变速链轮8-1，在多片变速链轮8-1的内侧设有护罩8-2，多片变速链轮8-1和护罩8-2两者均与花鼓10-1固定连接。后车轮上的辐条与设置在花鼓10-1上的环形连接板连接，连接方式为现有技术范畴，不赘述。

工作原理说明：

本自行车传动机构以图1的方式向自行车的车架上进行安装，骑行时，骑行者脚踏第一踏板1和第二踏板6项前驱动组件输入骑行驱动力；在牙盘3受驱转动时，链条7与牙盘3上部、前部和下部前方的齿牙3-4传动连接；

由图中可知，随着牙盘3的转动，牙盘3对链条7的驱动力臂发生周期性的变化，具体地，力臂的最小值为前轴组件4的中心线与牙盘3某条边之间的距离也就是牙盘3的边线长度一半的距离，力臂的最大值为前轴组件4的中心线与牙盘3某个角之间的距离也就是牙盘3的对角线一半的距离；

当牙盘3的尖端移动到顶部时力臂最大，此时第一支臂2和第二支臂5两者与水平方向之间的夹角为45°，由于力矩等于力臂与驱动力之间的乘积，因此在自行车所需驱动力矩不变的情况下，较大的力矩只需要较小的驱动力，因而骑行者在这个位置进行踩踏动作的输入时，可以输入相对较小的踩踏力，起到一定的省力效果；当牙盘3转动到图1中所示的位置时，骑行者可以短暂地停止踩踏力的输入，此时在惯性的作用下(或者骑行者维持较小的踩踏力)，牙盘3继续转动且转动45°后其下一个尖端移动到顶部，在这个短暂的踩踏间隙，骑行者腿部的疲劳感得到短暂缓解(即避免了疲劳感的累积)，之后骑行者再次发力踩踏，如此实现连续式的骑行；变速器11的一个作用是调节链条7在多片变速链轮8-1上的位置，另一个作用是对链条7进行张紧，避免了链条7在骑行的过程中与牙盘3分离，也就是避免掉链子的问题。

Claims (7)

1.一种具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：包括安装在自行车中轴套上的前驱动组件和安装在自行车后轮中部的后驱动组件；前驱动组件包括前轴组件(4)和正方形形状的牙盘(3)，还包括外端安装有第一踏板(1)的第一支臂(2)以及外端安装有第二踏板(6)的第二支臂(5)，第一支臂(2)的内端与牙盘(3)固定连接，第一支臂(2)与牙盘(3)的组合体安装在前轴组件(4)的一端、第二支臂(5)安装在前轴组件(4)的另一端；后驱动组件包括后轴组件(10)，在后轴组件(10)上安装有变速链轮组件(8)，牙盘(3)与变速链轮组件(8)之间通过链条(7)连接传动，在变速链轮组件(8)的侧部安装有驱动链条(7)在变速链轮组件(8)上移位的变速器(11)，在变速器(11)上连接有变速操作线(9)。

2.如权利要求1所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：牙盘(3)包括带有多个镂孔(3-2)的牙盘本体(3-1)，在牙盘本体(3-1)的边缘设有齿牙(3-4)，在牙盘本体(3-1)的外侧中部设有转接块(3-3)，第一支臂(2)的内端与转接块(3-3)固定连接。

3.如权利要求2所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：转接块(3-3)与牙盘本体(3-1)焊接固定，第一支臂(2)的内端与转接块(3-3)焊接固定。

4.如权利要求3所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：第一支臂(2)和第二支臂(5)两者的长度方向与牙盘(3)的一组对边平行、两者的长度方向与牙盘(3)的另一组对边垂直。

5.如权利要求4所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：前轴组件(4)包括中部带有左右两个凸台(4-4)的前轴(4-2)，前轴(4-2)的两端为方头形状，在凸台(4-4)的外侧安装有轴承座(4-5)，在前轴(4-2)与轴承座(4-5)之间安装有前轴承(4-3)，在前轴(4-2)的两端中心均设有螺纹孔且在螺纹孔内设有紧固螺钉(4-6)。

6.如权利要求5所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：后轴组件(10)包括后轴(10-2)，在后轴(10-2)的中部安装有花鼓(10-1)，在花鼓(10-1)与后轴(10-2)之间安装有后轴承，在后轴(10-2)的两端设有外螺纹部且在外螺纹部上设有紧固螺母(10-3)。

7.如权利要求6所述的具有方形牙盘的自行车传动机构，其特征是：变速链轮组件(8)包括多个叠合的链轮单体构成的多片变速链轮(8-1)，在多片变速链轮(8-1)的内侧设有护罩(8-2)，多片变速链轮(8-1)和护罩(8-2)两者均与花鼓(10-1)固定连接。

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