CN217575497U - 一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了体育器材领域的一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车。主要由所述车座、后车叉、前车叉、车轮、曲柄、脚踏、中心轴、花鼓、主动轮、传动轮、飞轮、链条、轴承、车把、车架、车叉夹等组成，左和右曲柄分别安装在中心轴的两边，主动轮固定在中心轴上，花鼓用轴承安装在中心轴上，主动轮带动传动轮，传动轮带动飞轮和花鼓从而带动车轮转动，按照需要的传动比设计主动轮和传动轮和飞轮的齿数，可将齿轮啮合传动设计为链条传动。用途能明显缩短整车长度，减少占用空间，容易控制重心后移使前轮离开地面帮助练习骑独轮车特别是骑活飞独轮车。

Description

一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车

技术领域：

本实用新型涉及体育器材领域，涉及自行车，尤其涉及一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车。

背景技术：

目前常见的自行车，其组成零部件主要是：车架、车叉、车把、车座、前车轮、后车轮、脚踏、曲柄、牙盘、链条、飞轮、刹车装置、变速装置、花鼓、中心轴、前轮中轴、后轮中轴、轴承或碗组、螺栓或螺丝和螺母等。主要结构如下，在车架前端的前管用前叉碗组或轴承安装前车叉，前车叉下端安装前车轮，前车叉上端安装车把，在车架尾部或后端的车叉位置安装后车轮，车座安装在车架上，在自行车差不多中间位置的上方，安装牙盘和曲柄的中心轴安装在车架的下方，在自行车差不多中间位置的下方，中心轴在前车轮与后车轮之间，右脚踏安装在右曲柄上，右曲柄安装在中心轴的右边，左脚踏安装在左曲柄上，左曲柄安装在中心轴的左边，牙盘安装在中心轴的右方，飞轮安装在后车轮的花鼓的右边，牙盘与飞轮用链条传动，刹车装置有的用碟刹，有的用V刹等，有些自行车安装有变速装置。踩脚踏带动曲柄转动，曲柄带动中心轴转动，中心轴带动牙盘转动，牙盘带动链条，链条带动飞轮转动，飞轮带动花鼓转动，花鼓带动后车轮转动，后车轮是驱动轮。

目前见到的中国国内的共享单车，主要结构也是前述设计，共享单车数量庞大，占用非常多的市政道路或公用空间，这些共享单车在不减小驱动轮大小和不降低骑行速度的前提下，如果能明显缩短整车长度，将少占用很多公用空间。在不降低骑行速度，不改变车轮的大小(或不改变驱动车轮的大小)的前提下明显缩短整车长度，是本实用新型能解决的问题。

本实用新型与脚踏独轮车有关。脚踏独轮车有很多种，其中不少独轮车没有安装活飞(或称为活飞轮)，骑车踩脚踏可前进可后退；有的独轮车安装有活飞，骑行时可靠惯性滑行，很少人骑活飞独轮车，活飞独轮车比较难学，需要有一种能有效帮助练习或学骑活飞独轮车的产品。本实用新型的自行车，骑行时人容易操控将重心往后移，将重心完全放在后轮上，操控前轮离开地面，从而只用后轮骑行，控制不好时可立刻控制重心前移放下前轮，减少危险，方便练习骑独轮车，特别是练习骑活飞独轮车很需要。

发明内容：

本实用新型的一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车，在同样大的车轮的情况下，可以明显缩短整车长度，曲柄安装在后车轮或驱动轮的中心轴上，中心轴上安装固定的齿轮(或称主动轮)，主动轮、传动轮(或称双层传动轮)、飞轮经啮合传动带动安装有活动轴承的花鼓转动从而带动车轮(或车圈)转动，前述齿轮按照需要的齿数或需要的传动比设计齿数，可改变传动比，齿轮与齿轮啮合传动也可设计成用链条传动。使用的飞轮是死飞时，踩脚踏骑行可前进可后退；使用的飞轮是活飞时，骑行过程中可靠惯性滑行。后车叉未永久固定或未焊接安装在车架上时，后车叉与车架的角度可以调，可将自行车的后车叉与车架拆分开，得到一个可以骑行的脚踏独轮车。

附图说明：

附图中对应划线指示的数字代表的零部件名称如下：

1后车轮的中心轴(简称中心轴)，

2花鼓，

3飞轮，

4主动轮，

5双层传动轮(或传动轮)，

6后车叉，

7车座，

8后车叉的右叉臂(简称右叉臂)，

9锁环，

10车座管，

11后车轮(或后车圈)，

12后车叉管，

13左曲柄，

14左脚踏，

15右轴承，

16左轴承，

17右轴承上盖，

18右轴承下盖，

19左轴承上盖，

20左轴承下盖，

21右曲柄，

22右脚踏，

23花鼓右轴承，

24花鼓左轴承，

25后车叉的左叉臂(简称左叉臂)，

26双层传动轮的右轮(简称右轮)，

27双层传动轮的左轮(简称左轮)，

28车叉夹，

29车架，

30前管，

31车把，

32套管，

33前车叉，

34前管上轴承，

35前管下轴承，

36前车轮，

37前轮中轴；

38车架上的对应孔的编号为38(或称孔38)，

39车架上的对应孔的编号为39(或称孔39)，

40车架上的对应孔的编号为40(或称孔40)。

图1是将自行车从车叉夹处拆卸所得的独轮车的前正视图；

图2是后车轮的中心轴、主动轮、双层传动轮、飞轮、花鼓等的局部放大图；

图3是用齿轮啮合传动的自行车的右侧图；

图4是用齿轮啮合传动的自行车的左侧图；

图5是用齿轮和链条传动的自行车右侧图；

图6是车架、前管上和下轴承、车叉夹爆炸图；

图7是后车轮的中心轴和中心轴上的部分零部件爆炸图；

图8是将主动轮、右轮、左轮、飞轮设计成用链条传动的齿的图。

具体实施方式：

第一步：车座7(表示车座在附图中的编号为7，以下编号类似)安装在车座管10上，后车叉管12、右叉臂8、左叉臂25、右轴承上盖17、右轴承下盖18、左轴承上盖19、左轴承下盖20等组成后车叉6，车座管10用锁环9安装在后车叉管12上，锁环9有螺丝的一方为车的后方，右叉臂8下端焊接右轴承上盖17，左叉臂25下端焊接左轴承上盖19；花鼓右轴承23和花鼓左轴承24分别镶嵌安装在花鼓2的两端，同时该两个轴承分别安装在后车轮的中心轴1(简称中心轴)的对应位置，花鼓与中心轴可按不同的速度转动，花鼓的一端安装飞轮3(可以安装死飞轮也可安装活飞轮)，飞轮与花鼓采用凸凹卡式安装；主动轮4安装在中心轴的对应有凹槽位置，主动轮与中心轴采用凸凹卡式安装，位置相对固定；中心轴两边对应位置分别安装右轴承15和左轴承16，右轴承用右轴承上盖17和右轴承下盖18以及螺杆螺帽固定，左轴承用左轴承上盖19和左轴承下盖20以及螺杆螺帽固定；双层传动轮5由左轮27和右轮26固定或焊接在一起组成，同轴转动，将其与飞轮3啮合的轮称为左轮，将其与主动轮4啮合的轮称为右轮，双层传动轮的中心有轴承便于顺利旋转，安装在右叉臂的对应位置；主动轮的齿与双层传动轮的右轮的齿匹配啮合，飞轮的齿与双层传动轮的左伦的齿匹配啮合，主动轮与双层传动轮与飞轮三者相互之间有一定间隙不会互相摩擦；右曲柄21安装在中心轴的右边对应位置固定，右脚踏22安装在右曲柄上，左曲柄13安装在中心轴的左边对应位置固定，左脚踏14安装在左曲柄上；后车轮(或后车圈)11用辐条或相应零部件安装在花鼓上。前述设计装配，已成为一台独轮车。

第二步：车架29的尾部对应位置安装车叉夹28，在车架的孔38安装螺栓或螺丝，螺栓穿过车叉夹的对应孔，车叉夹以孔38为中心可以转动调节角度，在车架的孔40安装螺栓或螺丝，该螺栓穿过车叉夹的对应弧形孔，可以锁住或锁紧车叉夹；也可以在车架的孔39安装螺栓或螺丝，该螺栓穿过车叉夹的对应孔，车叉夹上有多个孔可以选择，旋紧螺栓锁住车叉夹，防止车叉夹转动。前车叉33用前管上轴承34和前管下轴承35或相应零部件安装在车架的前管30对应位置；套管32下端大，用于固定前车叉的同时，还可防止水进入轴承和前管，套在前车叉上，在前管上轴承向上的对应位置；车把用螺丝螺帽或相应零部件安装在前车叉的上端对应位置；前车轮36用前轮中轴37、轴承或碗组和相应零部件安装在前车叉的下端对应位置。

第三步：在前述第一步和第二步的基础上，将车叉夹28安装在后车叉管12的对应位置，调整好位置角度，用螺丝螺帽固定牢固，成为一辆自行车；后车叉往前或往后倾斜的角度或是否需要垂直，可以通过调节车叉夹与车架的角度来实现；后车叉管从车叉夹拆除后，又成为独轮车。

附图中的后车轮是驱动轮，前车轮比后车轮小一些，前车轮适当小一点不影响速度可减轻重量，有助于练习只用后轮骑行时更容易控制前轮离开地面，也可以设计成前车轮与后车轮同样大；车架的长度、车叉的长度、前车轮与后车轮的大小、两个车轮之间的距离可根据需要设计。车轮同样大的情况下，本实用新型的自行车与普通自行车相比，可以明显缩短整车长度，减少占用空间；因为曲柄安装在后车轮的中心轴上，双手握住车把人往前倾斜的，人的重心在前车轮与后车轮之间，可以像目前普通自行车一样骑行；当用于练习只用后轮骑行时，人容易操作将重心往后移，将重心全部放在后车轮上，从而控制前车轮离开地面，有危险或操控不好时前轮可以随时着地，减少摔倒，对练习骑独轮车特别是练习骑活飞独轮车很有帮助。

骑车时，踩脚踏顺时针转动曲柄，曲柄带动后车轮的中心轴顺时针同步转动，中心轴带动主动轮顺时针同步转动，主动轮带动双层传动轮的右轮逆时针转动，双层传动轮的左轮跟随右轮逆时针转动(因为双层传动轮的左轮与右轮是焊接一起或相对固定的)，左轮带动飞轮顺时针转动，车轮与花鼓跟飞轮同时顺时针转动；如果安装的飞轮是活飞轮，骑车过程中可靠惯性滑行；如果安装的飞轮是死飞轮，踩脚踏逆时针转动曲柄，车轮也会逆时针转动，骑车可前进可后退。

对于主动轮、双层传动轮和飞轮，按照需要的齿数或传动比设计安装即可，传动比可根据需要改变。

现在说明一组齿数的设计。把主动轮齿数设计为36个，双层传动轮的右轮的齿数设计为18个，双层传动轮的左轮的齿数设计为36个，飞轮的齿数设计为18个；踩脚踏顺时针转一圈带动曲柄和中心轴顺时针转一圈，中心轴带动主动轮同步顺时针转一圈，主动轮顺时针转一圈转36个齿带动双层传动轮的18个一的右轮逆时针转2圈，36个齿的左轮同步逆时针转2圈，左轮逆时针转2圈转72齿带动18个齿的飞轮顺时针转4圈，车轮也顺时针转4圈，就实现了踩脚踏转一圈车轮同方向转4圈。骑这种传动比的后车轮或驱动轮是24英寸的自行车时，踩脚踏一圈车轮滚动4圈，车轮能滚约766厘米(一圈191.41厘米的4倍，四舍五入保留整数)。

再举例，把主动轮齿的个数(或叫齿数)设计为27个，双层传动轮的右轮的齿数设计为18个，双层传动轮的左轮的齿数设计为27个，飞轮的齿数设计为18个，可实现踩脚踏带动曲柄转一圈车轮转2.25圈(27÷18×27÷18＝2.25)；把主动轮的齿数设计为32个，双层传动轮的右轮的齿数设计为18个，双层传动轮的左轮的齿数设计为32个，飞轮的齿数设计为18个，可实现踩脚踏转一圈带动曲柄转一圈车轮转约3.16圈；把主动轮的齿数设计为34个，双层传动轮的右轮的齿数设计为18个，双层传动轮的左轮的齿数设计为34个，飞轮的齿数设计为18个，可实现踩脚踏转一圈带动曲柄转一圈车轮转约3.57圈；把主动轮的齿数设计为40个，双层传动轮的右轮的齿数设计为18个，双层传动轮的左轮的齿数设计为40个，飞轮的齿数设计为18个，可实现踩脚踏转一圈带动曲柄转一圈车轮转约4.94圈。

曲柄安装在后车轮或驱动轮的中心轴上，主动轮与双层传动轮的右轮啮合传动，双层传动轮的左轮与飞轮啮合传动，骑车踩脚踏带动曲柄转动，带动固定在中心轴上的主动轮转动，带动双层传动轮的右轮与左轮转动，带动相对于中心轴是活动的飞轮和花鼓转动，从而带动车轮转动，各齿轮的齿数按照需要的齿数或传动比设计安装。实现用齿轮啮合传动的一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车(图3，图4)。

将主动轮4、双层传动轮5的右轮和左轮、飞轮3的齿设计成安装链条匹配的齿，主动轮与双层传动轮的右轮用链条传动，双层传动轮的左轮与飞轮用链条传动，主动轮顺时针转动带动对应链条顺时针转动，链条带动双层传动轮的右轮顺时针转动，双层传动轮的左轮同时顺时针转动，带动安装在左轮和飞轮上的链条顺时针转动，飞轮和花鼓和车轮同时顺时针转动；各齿轮的齿数按照需要的齿数或传动比设计安装。从而实现用齿轮加链条传动的一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车(图5)。

附图中的自行车没安装刹车装置，根据需要设计安装即可。

无论是用齿轮啮合传动，还是用齿轮加链条传动，都可根据需要的齿数或传动比设计各个齿轮的齿数，可改变传动比。

Claims (2)

1.一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车，主要包含车座、车座管、锁环、后车叉、前车叉、右脚踏、左脚踏、右曲柄、左曲柄、右轴承、左轴承、中心轴、主动轮、双层传动轮、飞轮、花鼓、花鼓右轴承、花鼓左轴承、后车轮、前车轮、前管上轴承、前管下轴承、车把、车架、车叉夹，车座安装在车座管上，车座管用锁环安装在后车叉管上，中心轴两边对应位置分别安装右轴承和左轴承，右轴承用右轴承上盖和右轴承下盖以及螺杆螺帽固定，左轴承用左轴承上盖和左轴承下盖以及螺杆螺帽固定，右脚踏安装在右曲柄上，右曲柄安装在中心轴的右边，左脚踏安装在左曲柄上，左曲柄安装在中心轴的左边，车轮安装在花鼓上，花鼓的一端安装飞轮，飞轮可以是死飞轮也可是活飞轮，花鼓用花鼓右轴承与花鼓左轴承安装在中心轴的对应位置，前车叉安装在车架的前管，车把安装在前车叉的上端对应位置，前车轮安装在前车叉的下端对应位置，其特征是后车叉管用可调节角度的车叉夹安装在车架的尾部，主动轮安装在中心轴的对应位置固定，双层传动轮安装在后车叉的右叉臂的对应位置，双层传动轮的右轮与左轮固定一起，主动轮与双层传动轮的右轮啮合传动，双层传动轮的左轮与飞轮啮合传动，按照需要的传动比所需的齿数设计主动轮、双层传动轮、飞轮。

2.一种曲柄在后车轮中心轴上的可改变传动比的自行车，主要包含车座、车座管、锁环、后车叉、前车叉、右脚踏、左脚踏、右曲柄、左曲柄、右轴承、左轴承、中心轴、主动轮、双层传动轮、飞轮、花鼓、花鼓右轴承、花鼓左轴承、链条、后车轮、前车轮、前管上轴承、前管下轴承、车把、车架、车叉夹，车座安装在车座管上，车座管用锁环安装在后车叉管上，中心轴两边对应位置分别安装右轴承和左轴承，右轴承用右轴承上盖和右轴承下盖以及螺杆螺帽固定，左轴承用左轴承上盖和左轴承下盖以及螺杆螺帽固定，右脚踏安装在右曲柄上，右曲柄安装在中心轴的右边，左脚踏安装在左曲柄上，左曲柄安装在中心轴的左边，车轮安装在花鼓上，花鼓的一端安装飞轮，飞轮可以是死飞轮也可是活飞轮，花鼓用花鼓右轴承与花鼓左轴承安装在中心轴的对应位置，前车叉安装在车架的前管，车把安装在前车叉的上端对应位置，前车轮安装在前车叉的下端对应位置，后车叉管用可调节角度的车叉夹安装在车架的尾部，主动轮安装在中心轴的对应位置固定，双层传动轮安装在后车叉的右叉臂的对应位置，双层传动轮的右轮与左轮固定一起，按照需要的传动比所需的齿数设计主动轮、双层传动轮、飞轮，其特征是主动轮与双层传动轮的右轮用链条传动，双层传动轮的左轮与飞轮用链条传动。

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