CN109941392A - 一种无链条式无级变速自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车的改良结构，具体为一种无链条式无级变速自行车。在后轴上由花键轴结构套置可移动和传递转动的后轮第一轴套，外伸端固定第一圆台形摩擦轮；在脚踏轴上经一对锥齿轮传动连接与自行车前后方向一致的传动轴，由花键轴结构以可移动和传递转动方式后端连接第二圆台形摩擦轮，与第一圆台形摩擦轮以部分或全部接触摩擦区域传递动力，且传动轴由可相互转动的第二轴套由装配卡箍固定在车架上，在车把上配置无级调速旋钮，经调速拉线连接转动盘，每组调速夹件各自夹持的第一或第二圆台形摩擦轮的大、小两个端面。采用改变圆台形摩擦轮贴合点线速度进行无级调速，提高驱动效率，增大可调节范围及连续性，提高了骑行体验感，增强骑行乐趣。

Description

一种无链条式无级变速自行车

技术领域

本发明涉及一种自行车的改良结构，具体来说，是一种无链条式无级变速自行车结构。

背景技术

目前自行车传动设计主要由链条传动，这种常见的自行车传动是由脚踏板、链条和链轮组成。其中链条在使用的过程中会出现链条的磨损、生锈老化的问题，这些问题造成了链条易从链轮上脱落甚至断裂，导致自行车无法正常骑行。

针对自行车的变速问题，现有的变速自行车均是采用前后多个大小链轮组合体与拨档器所组成的有级变速机构。该有级变速机构在调节速度时，需要一级一级的转动拨档器从而达到某一固定的速度档位，无法达到使用者对骑行速度大小的任意调节。且该有级变速结构繁琐、成本高、故障率高。

因此，目前市场上比较需要能提供一种没有链条，减少故障，又有简单变速功能的自行车问世。

发明内容

本发明解决的问题是：改变自行车现有的有链条式的传动和有级变速的方式，实现一种无链条式无级变速方式的自行车结构。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种无链条式无级变速自行车，其特征在于：

在自行车后轴上由花键轴结构套置可移动和传递转动的后轮第一轴套，第一轴套的外伸端固定小端朝外的第一圆台形摩擦轮；

在脚踏轴上经一对锥齿轮传动连接与自行车前后方向一致的传动轴，传动轴由花键轴结构以可移动和传递转动方式后端连接小端朝后的第二圆台形摩擦轮，与第一圆台形摩擦轮以部分或全部接触摩擦区域传递动力，且传动轴由可相互转动的第二轴套由装配卡箍固定在车架上，由增强卡箍在第二轴套靠近第二圆台形摩擦轮端固定在车架上；

所述第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮的两摩擦轮轴相互垂直处于一个水平面，在此水平面的上方平行配置中心轴固定在车架上可水平转动的转动盘，转动盘的盘面向下伸出两组分别由两根拨杆组成的调速夹件，每组调速夹件各自夹持第一圆台形摩擦轮或第二圆台形摩擦轮的大、小两个圆台端面，且两组的两根拨杆连线的垂线相互垂直；

在车把上配置无级调速旋钮，经调速拉线连接转动盘。

采用本技术方案，脚踩脚踏板，脚踏轴上经一对锥齿轮传动连接与自行车前后方向一致的传动轴，传动轴将动力往后传递，驱动自行车前行。

第一圆台形摩擦轮可沿自行车后轴方向作里外方向移动；第二圆台形摩擦轮可沿自行车前后方向一致的传动轴的轴向移动；第一圆台形摩擦轮与第二圆台形摩擦轮以部分或全部接触摩擦区域传递动力，由于圆台是斜面，随着接触面、接触位置的不同，造成驱动旋转的半径不同，产生不同的传递速度，达到变速目的。

第二圆台形摩擦轮的小端与第一圆台形摩擦轮的大端接触，输出速度最小，而第二圆台形摩擦轮的大端与第一圆台形摩擦轮的小端接触，会产生第一圆台形摩擦轮的高速旋转，带动后轴、自行车后轮高速转动。

车把上配置无级调速旋钮，转动调速旋钮，经调速拉线连接转动盘转动，转动盘的盘面向下伸出两组分别由两根拨杆组成的调速夹件，每组调速夹件各自夹持第一圆台形摩擦轮或第二圆台形摩擦轮的大、小两个圆台端面，迫使第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮改变接触位置，达到调速目的。

传动轴由可相互转动的第二轴套由装配卡箍固定在车架上，本发明的第二轴套使得转动的传动轴可以固定在车架上，构成一个完整的技术方案。

在对第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮改变接触位置需要有拔动力，相应传动轴的端部也有相应的反作用力，本发明由增强卡箍在第二轴套靠近第二圆台形摩擦轮端固定在车架上，提供了固定约束力，使得第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮改变接触位置成为可行且可靠。

进一步，所述第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮的圆台斜面和底平面夹角为45度。

再进一步，所述第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮取材刚玉瓷。

进一步，所述传动轴由中间一根内轴/外轴，两端两根外轴/内轴组成，或者一端内轴一端外轴，相互以花键轴方式套置连接构成。

进一步，在第一轴套和传动轴上分别配置弹簧，使得第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮保持两圆台面相互贴合方向的预紧推力。

进一步，在组成所述调速夹件的拨杆端部配置轴承夹持在第一圆台形摩擦轮或第二圆台形摩擦轮的大、小两个圆台端面。

进一步，传动轴经轴承配置在第二轴套内。

本发明的有益效果在于：

1)改变了原有的通过众多大小链轮组合体来对自行车进行有级调速的方式，结构复杂，容易出故障；

2)采用了可滑移的圆台形摩擦轮贴合来改变贴合点线速度的形式进行无级调速，大大提高了自行车的驱动效率，增大了速度可调节的范围及调节速度的连续性，提高了骑行的体验感，增强了骑行的乐趣；

3)使得自行车的传动更为可靠、变速更为人性化，更加符合自行车变速的需求。

4)采用调速拉线单一动力，使得后轮上的第一圆台形摩擦轮可沿自行车后轴方向作里外方向移动；第二圆台形摩擦轮沿自行车前后方向一致的传动轴的轴向移动，从而改变了圆台形摩擦轮的啮合部位，对传动比进行了无级调节，实现自行车的无级变速，设计巧妙。

5)传动轴由可相互转动的第二轴套由装配卡箍固定在车架上，使本发明构成一个完整的技术方案。由增强卡箍在第二轴套靠近第二圆台形摩擦轮端固定在车架上，提供了固定约束力，使得第一圆台形摩擦轮和第二圆台形摩擦轮改变接触位置的本发明技术方案成为可行且可靠。

附图说明

图1为本发明的无链条式无级变速自行车外形图。

图2为本发明的无链条式无极变速自行车传动***外形图。

图3是图2中调速拨动机构部位的放大图。

图4为本发明的传动***仰视外形图。

图5为本发明的一种实施方式，显示自行车传动轴及与之配合零件的配置图，其中装配卡箍和车架在图中显示旋转了90度。

图6为本发明的自行车调速拨杆外形图。

图7为本发明的自行车无链条无极调速原理图。

图8为本发明的自行车变速时极端最小传动比位置示意图。

图9为本发明的自行车变速时极端最大传动比位置示意图。

图中，3.踏板，6.调速拉线，8.第一锥齿轮，9.第二锥齿轮，10a.转动盘，10b.拨杆，10c.中心轴，10d.轴承，11.传动轴，14.车把，15.无级调速旋钮，16是第一轴套，17是第二轴套，18是车架，19是装配卡箍，20是后轴，21是弹簧，22是增强卡箍。

具体实施方式

一种无链条式无级变速自行车，

在后轴20上由花键轴结构套置可移动和传递转动的后轮第一轴套16，第一轴套16的外伸端固定小端朝外的第一圆台形摩擦轮8；

在脚踏轴上经一对锥齿轮传动连接与自行车前后方向一致的传动轴11，传动轴11由花键轴结构以可移动和传递转动方式后端连接小端朝后的第二圆台形摩擦轮9，与第一圆台形摩擦轮8以部分或全部接触摩擦区域传递动力，且传动轴11由可相互转动的第二轴套17由装配卡箍19固定在车架18上，由增强卡箍22在第二轴套17靠近第二圆台形摩擦轮9端固定在车架18上；

所述第一圆台形摩擦轮8和第二圆台形摩擦轮9的两摩擦轮轴相互垂直处于一个水平面，在此水平面的上方平行配置中心轴10c固定在车架18上可水平转动的转动盘10a，转动盘10a的盘面向下伸出两组分别由两根拨杆10b组成的调速夹件，每组调速夹件各自夹持第一圆台形摩擦轮8或第二圆台形摩擦轮9的大、小两个圆台端面，且两组的两根拨杆10b连线的垂线相互垂直；

在车把14上配置无级调速旋钮15，经调速拉线6连接转动盘10a。

所述第一圆台形摩擦轮8和第二圆台形摩擦轮9的圆台斜面和底平面夹角为45度。由此45度角度的保证，使得第一圆台形摩擦轮8和第二圆台形摩擦轮9的轴线可以相互垂直。

所述第一圆台形摩擦轮8和第二圆台形摩擦轮9取材刚玉瓷。这是一种既耐磨、长寿又有一定摩擦力的材料。

所述传动轴11由中间一根内轴/外轴，两端两根外轴/内轴组成，或者一端内轴一端外轴，相互以花键轴方式套置连接构成。传动轴11的花健结构可有多种形式，可根据加工方的条件选择使用，有利加工方便、工效高、材料省的目的。

在第一轴套16和传动轴11上分别配置弹簧21，使得第一圆台形摩擦轮8和第二圆台形摩擦轮9保持两圆台面相互贴合方向的预紧推力。优化本技术方案，使得贴合、接合更服帖，变速、过渡更平稳，骑行人更舒服。

在组成所述调速夹件的拨杆10b端部配置轴承10d夹持在第一圆台形摩擦轮8或第二圆台形摩擦轮9的大、小两个圆台端面。添加轴承后使得零部件更耐磨，使用寿命更长，操作、变速更轻松。

传动轴11经轴承配置在第二轴套17内。传动轴11是一个不断转动的部件，配置在轴承中更耐磨、使用寿命长，骑行效率提高。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种无链条式无级变速自行车，其特征在于：

在自行车后轴(20)上由花键轴结构套置可移动和传递转动的后轮第一轴套(16)，第一轴套(16)的外伸端固定小端朝外的第一圆台形摩擦轮(8)；

在脚踏轴上经一对锥齿轮传动连接与自行车前后方向一致的传动轴(11)，传动轴(11)由花键轴结构以可移动和传递转动方式后端连接小端朝后的第二圆台形摩擦轮(9)，与第一圆台形摩擦轮(8)以部分或全部接触摩擦区域传递动力，且传动轴(11)由可相互转动的第二轴套(17)由装配卡箍(19)固定在车架(18)上，由增强卡箍(22)在第二轴套(17)靠近第二圆台形摩擦轮(9)端固定在车架(18)上；

所述第一圆台形摩擦轮(8)和第二圆台形摩擦轮(9)的两摩擦轮轴相互垂直处于一个水平面，在此水平面的上方平行配置中心轴(10c)固定在车架(18)上可水平转动的转动盘(10a)，转动盘(10a)的盘面向下伸出两组分别由两根拨杆(10b)组成的调速夹件，每组调速夹件各自夹持第一圆台形摩擦轮(8)或第二圆台形摩擦轮(9)的大、小两个圆台端面，且两组的两根拨杆(10b)连线的垂线相互垂直；

在车把(14)上配置无级调速旋钮(15)，经调速拉线(6)连接转动盘(10a)。

2.根据权利要求1所述无级变速自行车，其特征在于所述第一圆台形摩擦轮(8)和第二圆台形摩擦轮(9)的圆台斜面和底平面夹角为45度。

3.根据权利要求1或2所述无级变速自行车，其特征在于所述第一圆台形摩擦轮(8)和第二圆台形摩擦轮(9)取材刚玉瓷。

4.根据权利要求1所述无级变速自行车，其特征在于所述传动轴(11)由中间一根内轴/外轴，两端两根外轴/内轴组成，或者一端内轴一端外轴，相互以花键轴方式套置连接构成。

5.根据权利要求1所述无级变速自行车，其特征在于在第一轴套(16)和传动轴(11)上分别配置弹簧(21)，使得第一圆台形摩擦轮(8)和第二圆台形摩擦轮(9)保持两圆台面相互贴合方向的预紧推力。

6.根据权利要求1所述无级变速自行车，其特征在于在组成所述调速夹件的拨杆(10b)端部配置轴承(10d)夹持在第一圆台形摩擦轮(8)或第二圆台形摩擦轮(9)的大、小两个圆台端面。

7.根据权利要求1所述无级变速自行车，其特征在于传动轴(11)经轴承配置在第二轴套(17)内。