圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)方式的兩輪車及其傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及兩輪車及其傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其涉及圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)方式的無鏈自行車及其傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是自行車生產(chǎn)和使用的大國(guó)。長(zhǎng)期以來，自行車一直都作為人們?cè)谕莾?nèi)短距離出行的主要代步工具。傳統(tǒng)的有鏈自行車是依靠安裝在中軸上的輪盤通過鏈條帶動(dòng)安裝在自行車后軸上的飛輪，再通過飛輪帶動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行傳動(dòng)的，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但卻容易脫鏈、掉鏈;并且因?yàn)閭鲃?dòng)部分不易密封，所以經(jīng)常卡夾裙褲，潤(rùn)滑鏈條的機(jī)油也會(huì)弄臟衣褲，同時(shí)由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的密封性較差，所以暴露在外的傳動(dòng)部件容易磨損和銹蝕，使自行車的壽命相應(yīng)地縮短。設(shè)置有鏈盒的該種傳動(dòng)裝置雖然可以從一定程度上克服上述缺點(diǎn)，但脫鏈、掉鏈的問題依然難以解決，同時(shí)設(shè)置有鏈盒的該種傳動(dòng)裝置在自行車脫鏈、掉鏈的情況下的安裝和維護(hù)更是困難。
[0003]為此，利用圓錐齒輪(傘齒輪)_傳動(dòng)桿機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的無鏈自行車因具有無脫鏈、斷鏈問題，不會(huì)卡夾衣物、滲出油污、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，正受到消費(fèi)者的青睞，成為理想的新一代交通、健身的代步工具。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)的無鏈自行車至少存在以下有待改善的問題。
[0005]首先，車架組件過多，各部分之間通常是通過焊接或螺栓接合在一起的，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，制造工藝上對(duì)焊接的要求也較高，導(dǎo)致材料成本和工藝成本都較高。
[0006]另外，由于各車軸的零部件過多，在自行車的裝配和拆卸維修方面都非常繁瑣，導(dǎo)致制造成本提尚。
[0007]此外，由于傳動(dòng)桿相對(duì)于中線呈一定角度地與中軸、后軸各自的圓錐齒輪相嚙合，即，相嚙合的圓錐齒輪的軸交角并非呈90度(正交)，故無法采用機(jī)械傳動(dòng)中最常用的軸交角90度的圓錐齒輪標(biāo)準(zhǔn)件，而是需要根據(jù)具體的軸交角另行設(shè)計(jì)圓錐齒輪的各項(xiàng)參數(shù)，按照這些參數(shù)特殊加工出具體適用的圓錐齒輪，而且在安裝過程中需要嚴(yán)格按照該設(shè)計(jì)的軸交角進(jìn)行裝配等，這將導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本、加工成本、組裝成本、維修成本等一系列成本的提尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于以上問題而研發(fā)的，旨在提供一種主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、便于制造、組裝及維修的圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)方式的兩輪車及其各組件、零部件。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)方案是一種圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)方式的兩輪車用的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括:中軸，其上安裝有作為驅(qū)動(dòng)齒輪的第一圓錐齒輪;后軸，其上安裝有作為從動(dòng)齒輪的第二圓錐齒輪;傳動(dòng)桿，其桿上的中軸側(cè)端部安裝有與所述第一圓錐齒輪嚙合的第三圓錐齒輪，其后軸側(cè)端部安裝有與所述第二圓錐齒輪嚙合的第四圓錐齒輪。所述第一圓錐齒輪、所述第二圓錐齒輪、所述第三圓錐齒輪、以及所述第四圓錐齒輪均為軸交角被設(shè)計(jì)成90度的標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪。所述第三圓錐齒輪與所述第一圓錐齒輪以90度軸交角嚙合傳動(dòng)，隨所述第一圓錐齒輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。所述第二圓錐齒輪與所述第三圓錐齒輪以90度軸交角嚙合傳動(dòng)，隨所述第三圓錐齒輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該方案，能在圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)方式的自行車或電動(dòng)自行車、摩托車的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用軸交角90度的標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪，故能節(jié)約設(shè)計(jì)、加工、組裝、維修等一系列成本。
[0010]所述傳動(dòng)桿的所述第四圓錐齒輪可以為帶飛輪功能的圓錐齒輪，使得僅能由所述傳動(dòng)桿的桿正向帶動(dòng)所述第四圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，不能由所述第四圓錐齒輪逆向帶動(dòng)所述桿旋轉(zhuǎn)。由此，能利用傳動(dòng)桿上的圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)單向傳動(dòng)的飛輪功能，無需在中軸或后軸上再單獨(dú)安裝飛輪，能夠節(jié)省中軸和后軸的安裝空間，并減少所需的零部件。
[0011]所述第二圓錐齒輪可以被安裝在所述后軸的靠近一端部的位置，其前錐面朝向所述兩輪車的中線面;所述第一圓錐齒輪可以被安裝在所述中軸的靠近中間的位置，其前錐面朝向與所述第二圓錐齒輪的朝向相反的方向。由此，中軸上的圓錐齒輪和后軸上的圓錐齒輪的朝向相反，使得在中軸作為驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，能帶動(dòng)后軸朝正確的方向旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而帶動(dòng)車輪向正確的方向旋轉(zhuǎn)。另外，通過使后軸的圓錐齒輪處于軸的端部、即遠(yuǎn)離兩輪車中線面的位置，當(dāng)在后軸的另一端安裝車輪時(shí)，能使后軸的受力點(diǎn)更加平衡，進(jìn)而能緩解后軸及其軸承所被要求的強(qiáng)度。
[0012]所述中軸上可以隔開一定距離地安裝有用于支承該中軸的第一軸承和第二軸承；所述第一軸承與所述第二軸承間的距離被設(shè)計(jì)使得所述第一軸承和所述第二軸承分處所述兩輪車的中線面的兩側(cè)。由此，能對(duì)中軸進(jìn)行兩點(diǎn)支承，并且兩軸承分處兩輪車中線面的兩側(cè)，從而能更加受力均衡地支承中軸。
[0013]所述第一圓錐齒輪與所述第一軸承可以同處所述兩輪車的中線面的一側(cè)，并與所述第一軸承相鄰地配置。由此，能使作為受力元件的第一圓錐齒輪盡可能靠近軸承，并靠近中軸的中間位置，從而能夠使中軸整體的受力更加均衡。
[0014]所述后軸上可以隔開一定距離地安裝有用于支承該后軸的第三軸承和第四軸承；所述第三軸承與所述第四軸承間的距離被設(shè)計(jì)使得所述第二圓錐齒輪及所述第四圓錐齒輪在嚙合的狀態(tài)下處于所述第三軸承與所述第四軸承之間。所述第三軸承與所述第四軸承可以同處所述兩輪車的中線面的一側(cè);所述第三軸承被安裝在比所述第二圓錐齒輪更靠端部的位置;所述第四軸承被安裝在靠近所述兩輪車的中線面的位置。由此，能使后軸的兩軸承間的距離盡可能遠(yuǎn)，使得在作為單后叉方式的兩輪車的后軸時(shí)，后軸的受力點(diǎn)更加分散，從而能夠緩解后軸及其軸承所被要求的強(qiáng)度。
[0015]所述傳動(dòng)桿可以在所述第三圓錐齒輪和所述第四圓錐齒輪之間還設(shè)有用于支承該傳動(dòng)桿的第五軸承和第六軸承。所述第五軸承可以被靠近所述第三圓錐齒輪地設(shè)置，所述第六軸承可以被靠近所述第四圓錐齒輪地設(shè)置。由此，能使軸承對(duì)傳動(dòng)桿的支承更加穩(wěn)健，并使傳動(dòng)桿的定位變得容易，從而能夠緩解裝配及更換、維修過程中的精度要求，節(jié)省裝配、維修等的成本。
[0016]本發(fā)明另一方案是一種使用了如前所述的兩輪車用的傳動(dòng)系統(tǒng)的兩輪車。
[0017]此外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的表現(xiàn)形式在部件、制造方法、系統(tǒng)等間變換后的實(shí)施方式，作為本發(fā)明的方案也是有效的。
【附圖說明】
[0018]為了更好地理解本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和功能，可以參考附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖旨在示意性地闡明各個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例，圖中各個(gè)部件并非按比例繪制。
[0019]圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的無鏈自行車的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，(A)表示無鏈自行車整體構(gòu)造及其各零部件，(B)表示其圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與自行車中軸及后軸的示意性的配置關(guān)系。
[0020]圖2是示意性地表示本發(fā)明實(shí)施方式的無鏈自行車的主要構(gòu)造的立體圖。
[0021]圖3是示意性地表示本發(fā)明實(shí)施方式的無鏈自行車的主要構(gòu)造的圖，(A)是無鏈自行車的主視圖，(B)是無鏈自行車的后視圖，(C)是無鏈自行車的左視圖，(D)是無鏈自行車的右視圖。
[0022]圖4是表示集成底架的整體形態(tài)構(gòu)造的圖，(A)是集成底架的立體圖，(B)是集成底架的俯視圖，(C)是集成底架的主視圖，(D)是集成底架的左視圖。
[0023]圖5是表示集成底架的底架主體的構(gòu)造的示意圖，(A)是底架主體的主視圖，(B)是底架主體的俯視圖，(C)是底架主體的左視圖。
[0024]圖6是表示集成底架的底架側(cè)蓋的構(gòu)造的示意圖，(A)是底架側(cè)蓋的立體圖，(B)是底架側(cè)蓋的后視圖，(C)是底架側(cè)蓋的俯視圖，(D)是底架側(cè)蓋的左視圖。
[0025]圖7是用于說明傳動(dòng)軸在集成底架內(nèi)的安裝方式的拆下底架側(cè)蓋后的示意圖。
[0026]圖8是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式的中軸組件的構(gòu)成的示意圖，(A)是中軸組件的各部件的示意性剖視圖，(B)是反映中軸組件與傳動(dòng)桿的配合關(guān)系的立體圖。
[0027]圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式的后軸組件的構(gòu)成的示意圖，(A)是朝自行車前方看時(shí)、以后軸的軸線所在的豎直剖面進(jìn)行切剖的剖視圖，(B)是表示后軸組件上的圓錐齒輪與傳動(dòng)桿的后軸側(cè)的圓錐齒輪的配合關(guān)系的立體圖。
[0028]圖10是表示本實(shí)施方式的法蘭盤的構(gòu)造的圖，(A)是法蘭盤的主視圖，(B)是法蘭盤的俯視圖，(C)是法蘭盤的左視圖。
[0029]圖11是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式的前叉的構(gòu)造的示意圖，(A)是前叉的主視圖，
(B)是前叉的左視圖，(C)是前叉的立體圖。
[0030]圖12是表示前叉的安裝狀態(tài)的圖。
[0031]圖13是用于說明前軸組件的構(gòu)成的剖視圖。
[0032]圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式的車輪的輪轂的結(jié)構(gòu)的圖，(A)是輪轂的主視圖，(B)是(A)中的A-A’方向剖視圖，(C)是反映后輪安裝后，其輪輞中心面與后軸組件的關(guān)系的圖，(D)是反映前輪安裝后，其輪輞中心面與前軸組件的關(guān)系的圖。
[0033]圖15是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施方式的無鏈自行車的構(gòu)造及其零部件，在以下的說明中，如無特別說明，則所謂“自行車”或“無鏈自行車”將特指圓錐齒輪-傳動(dòng)桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的無鏈自行車。此外，在附圖的說明中，對(duì)基本相同的結(jié)構(gòu)或零部件標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，有時(shí)會(huì)適當(dāng)省略一部分重復(fù)的說明、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的部件或結(jié)構(gòu)。另外，