本實用新型涉及機(jī)械傳動輪技術(shù)領(lǐng)域以及自行車技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種萬向節(jié)式傳動輪和包含該傳動輪的自行車。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的自行車中，山地車和公路賽自行車都是使騎行者身體前驅(qū)俯身進(jìn)行騎行，但是由于自行車為后輪驅(qū)動，騎行者俯身時會有不穩(wěn)定感，影響騎行的感覺并且使騎行速度受到了局限。但是要想實現(xiàn)前輪驅(qū)動，同時通過前輪轉(zhuǎn)向，需要將飛輪安裝到前軸上，并且必須克服由于曲柄鏈輪和飛輪之間的相對位置和角度的變化帶來鏈條脫落的問題。

為解決上述問題，申請?zhí)枮?01410517212.7的中國發(fā)明專利申請中公開了一種萬向節(jié)式傳動輪，并且申請?zhí)枮?01410517634.4的中國發(fā)明專利申請中公開了包含上述萬向節(jié)式傳動輪的一種前輪驅(qū)動自行車，另外，公布號為WO/2016/050041、名稱為前驅(qū)自行車及差速雙驅(qū)自行車的國際專利申請中，公開了利用所述的萬向節(jié)式傳動輪所形成的前驅(qū)自行車和雙驅(qū)自行車的技術(shù)方案。

在上述專利文獻(xiàn)中，所采用的萬向節(jié)式傳動輪結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制作工序繁復(fù)，成本較高，后期維修成本高難度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制作簡單的萬向節(jié)式傳動輪和利用該傳動輪的前驅(qū)及雙驅(qū)自行車。

為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種傳動輪，其包括：

具有一中心孔的外輪，所述外輪外表面設(shè)置有適于鏈條傳動的一圈以上的輪齒；

十字連接軸，所述十字連接軸置于所述中心孔內(nèi)，十字連接軸的豎軸上下兩端與外輪轉(zhuǎn)動連接；

傳動軸，所述十字連接軸的橫軸左右兩端與傳動軸轉(zhuǎn)動連接。

進(jìn)一步的，所述傳動軸中間設(shè)置有長孔，所述十字連接軸位置所述長孔內(nèi)，且所述橫軸左右兩端與所述長孔的側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接。

進(jìn)一步的，所述十字連接軸包括具有過孔的軸體，所述豎軸為設(shè)置在所述軸體上下端的兩個耳軸，所述橫軸為設(shè)置在所述過孔左右兩側(cè)的短軸或者貫穿所述過孔的長軸，所述傳動軸置于所述過孔內(nèi)，且與所述橫軸轉(zhuǎn)動連接。

一種前驅(qū)自行車，其包括車架、前叉、車把、前輪、后輪、前軸、中軸、曲柄鏈輪以及第一鏈條；

還包括設(shè)置于前軸上的前飛輪、設(shè)置于車架上的固定架、設(shè)置于固定架上的如上所述的傳動輪、與所述傳動輪同軸聯(lián)動的第二傳動輪以及第二鏈條，所述曲柄鏈輪通過第一鏈條與傳動輪傳動連接，第二傳動輪通過第二鏈條和設(shè)置于前軸上的前飛輪傳動連接；其中，所述傳動輪的外輪可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于固定架上。

進(jìn)一步的，所述車架上設(shè)置有限制所述前叉轉(zhuǎn)動角度為限位裝置。

一種差速雙驅(qū)自行車，其包括車架、設(shè)置在車架上的前叉、車把、前輪和后輪；

還包括通過固定架設(shè)置于車架上的如前所述的傳動輪和設(shè)置在車架底部的第二傳動輪總成；

所述第二傳動輪總成為差速器式傳動輪，其包括：

設(shè)置在中軸上的十字軸、設(shè)置在十字軸上的四個行星齒輪以及與所述行星齒輪嚙合的左傳動齒輪和右傳動齒輪，所述左傳動齒輪上固設(shè)有左鏈輪，所述右傳動齒輪上固設(shè)有右鏈輪，所述左傳動齒輪和右傳動齒輪通過軸承設(shè)置在安裝中軸的底管上；

所述左鏈輪通過第一鏈條與所述外輪連接，所述傳動軸上設(shè)置有第二傳動輪，所述第二傳動輪通過第二鏈條與設(shè)置在前軸上的前飛輪連接；

所述右鏈輪通過第四鏈條與設(shè)置在后軸上的后飛輪連接。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述車架上設(shè)置有限制所述前叉轉(zhuǎn)動角度為限位裝置。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實用新型所提供的十字軸式傳動輪，其結(jié)構(gòu)簡單，制作工序簡單，成本較低，在后期使用的維護(hù)和維修也比較方便，費(fèi)用低廉。

將其應(yīng)用在前驅(qū)和雙驅(qū)自行車中，使整個自行車的自造成本大大降低，后期維修方便。

在車架上設(shè)置限位機(jī)構(gòu)，能夠限定車把和前叉在傳動輪的傳動軸可轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，避免由于操作不當(dāng)使轉(zhuǎn)動軸超出其可轉(zhuǎn)動的范圍，造成危險和設(shè)備的損壞，消除安全隱患。

通過在第二傳動輪總成的左、右鏈輪上設(shè)置可控制的棘輪制動機(jī)構(gòu)，當(dāng)棘輪制動機(jī)構(gòu)作用時，可以實現(xiàn)自行車前驅(qū)或者后驅(qū)的切換和控制，使左鏈輪或右鏈輪不能向前轉(zhuǎn)動，但可以向后轉(zhuǎn)動，即在倒車的時候，前輪和后輪均能夠自由轉(zhuǎn)動，不處于被鎖死的狀態(tài)，因此方便倒車操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是傳動輪103實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實施例1中傳動軸4的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實施例1中傳動軸4另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是傳動輪103實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是實施例2中傳動軸4的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是實施例2中傳動軸4另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是前驅(qū)自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是雙驅(qū)自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是第二傳動輪總成200的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是雙驅(qū)動自行車軸傳動機(jī)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是雙驅(qū)動自行車軸傳動機(jī)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1外輪、11外中心孔、16輪齒、2十字連接軸、21豎軸、22橫軸、4傳動軸、41長孔；

23軸體、24過孔；

101車架、102前叉、102-1橫桿、103傳動輪、104固定架、104-2支撐軸、105第二鏈條、106飛輪、107前輪、108中軸、110第一鏈條、111聯(lián)動軸、112第三傳動輪、113第二傳動輪、115前軸、117后輪、118后軸、119后飛輪、120曲柄、121腳踏板、122底管、123第四鏈條；

200第二傳動輪總成、201十字軸、202行星齒輪、203左傳動齒輪、205左鏈輪、206右鏈輪、207凹槽、208制動片、209拉線、210卡齒、211棘爪、214鎖止裝置；

01第一傳動軸、011第一傘齒輪、012第二傘齒輪、02第二傳動軸、021第三傘齒輪、022第四傘齒輪、03第三傳動軸、031第五傘齒輪、032第六傘齒輪、04左驅(qū)動傘齒輪、05右驅(qū)動傘齒輪。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對實用新型進(jìn)行清楚、完整的描述。

實施例1

如圖1和圖2所示的一種傳動輪103，其包括具有一中心孔11的外輪1，所述外輪1外表面設(shè)置有適于鏈條傳動的一圈以上的輪齒16，所述中心孔11內(nèi)設(shè)置有十字連接軸2，所述十字連接軸2包括豎軸21和橫軸22，豎軸21和橫軸22的交叉點位于所述外輪1的中心，所述十字連接軸2的豎軸21上下兩端與外輪1轉(zhuǎn)動連接；所述傳動輪103還包括傳動軸4，所述傳動軸4中間設(shè)置有長孔41，所述十字連接軸2位置所述長孔41內(nèi)，且所述橫軸22左右兩端與所述長孔41的側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接。

在所述十字連接軸4的作用下，所述傳動軸4相對于所述外輪1能夠左右擺動，也能夠上下擺動，因此在一定空間范圍內(nèi)傳動軸4能夠靈活擺動。

如圖3所示為傳動輪103中傳動軸4的另一種實施方式，其中，傳動軸4的長孔41設(shè)置在其左側(cè)，轉(zhuǎn)動軸4右側(cè)延伸，用于與其他結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)傳動軸4的擺動和傳動。

如圖1-3所示，本實施例中，所述十字連接軸2具體形狀為一個矩形的小立柱，其上下端設(shè)置有用于和所述外輪內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接的軸端，左右兩側(cè)設(shè)置有用于和傳動軸4轉(zhuǎn)動連接的軸端。

實施例2

如圖4和圖5所示，為傳動輪103的另一實施方式，其中，所述十字連接軸2包括具有過孔24的軸體23，所述豎軸21為設(shè)置在所述軸體23上下端的兩個耳軸，所述橫軸22為設(shè)置在所述過孔24左右兩側(cè)的短軸或者貫穿所述過孔24的長軸，所述傳動軸4置于所述過孔24內(nèi)，且與所述橫軸22轉(zhuǎn)動連接。

本實施例與實施例1相比，由于傳動軸4上不需要開設(shè)長孔41，因此能夠大大降低傳動軸4的直徑尺寸，因此使傳動軸4的擺動幅度進(jìn)一步增加。

如圖6所示為傳動輪103中傳動軸4的另一種實施方式，其中，傳動軸4的長度僅為圖5中的一半，只留出一端用于與其他結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)傳動軸4的擺動和傳動。

實施例3

如圖7所示的一種前驅(qū)自行車，其在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有技術(shù)中的萬向節(jié)式傳動輪替換成上述的十字軸式的傳動輪103，具體結(jié)構(gòu)為：包括車架101、前叉102、車把、前輪107、后輪、前軸115、中軸108、曲柄鏈輪109以及第一鏈條110，還包括設(shè)置于前軸115上的前飛輪106、設(shè)置于車架101上的固定架104、設(shè)置于固定架104上的傳動輪103、與所述傳動輪103同軸聯(lián)動的第二傳動輪113以及第二鏈條105，所述第二傳動輪113固定設(shè)置在傳動軸4上，所述曲柄鏈輪109通過第一鏈條110與傳動輪103傳動連接，第二傳動輪113通過第二鏈條105和設(shè)置于前軸115上的前飛輪106傳動連接；其中，所述傳動輪103的外輪1可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于固定架104上。

如圖2所示的傳動軸4，其長孔41在傳動軸4的中間位置，傳動軸左右兩端均與前叉102轉(zhuǎn)動連接，傳動軸4隨著車把和前叉102的擺動而擺動。

如圖3所示的傳動軸4，傳動軸4的長孔41設(shè)置在其左側(cè)，轉(zhuǎn)動軸4右側(cè)延伸，用于與其他結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)傳動軸4的擺動和傳動。所述第二傳動輪113固定設(shè)置在傳動軸4的側(cè)，傳動軸4右端部與前叉102轉(zhuǎn)動連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述車架101上設(shè)置有限制所述前叉102轉(zhuǎn)動角度為限位裝置，具體的，可在車架101或固定架104的左右兩側(cè)設(shè)置擋板或擋塊，通過所述擋板或擋塊限制前叉的轉(zhuǎn)動幅度，避免在操作過程中使傳動輪103的傳動軸4擺動到極限位置，造成危險和裝置的損壞。

實施例4

如圖8所示的一種差速雙驅(qū)自行車，其包括車架101、設(shè)置在車架101上的前叉102、車把、前輪107和后輪117，還包括通過固定架104設(shè)置于車架101上的如實施例1中所述的傳動輪103和設(shè)置在車架101底部的第二傳動輪總成200；所述第二傳動輪總成為差速器式傳動輪，其包括：設(shè)置在中軸108上的十字軸201、設(shè)置在十字軸201上的四個行星齒輪202以及與所述行星齒輪202嚙合的左傳動齒輪203和右傳動齒輪204，所述左傳動齒輪203上固設(shè)有左鏈輪205，所述右傳動齒輪204上固設(shè)有右鏈輪206，所述左傳動齒輪203和右傳動齒輪204通過軸承設(shè)置在安裝中軸108的底管122上；所述左鏈輪205通過第一鏈條110與所述外輪1連接，所述傳動軸4上設(shè)置有第二傳動輪113，所述第二傳動輪113通過第二鏈條105與設(shè)置在前軸115上的前飛輪106連接；所述右鏈輪206通過第四鏈條123與設(shè)置在后軸118上的后飛輪119連接。

其中，上述差速雙驅(qū)自行車與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，采用實施例1中的十字軸式的傳動輪1代替萬向節(jié)式傳動輪，其結(jié)構(gòu)簡單，自作方便，成本低，便于維護(hù)。

如附圖9所示，所述第二傳動輪總成200為差速器式傳動輪，其與公布號為WO/2016/050041、名稱為前驅(qū)自行車及差速雙驅(qū)自行車的國際專利申請中所公開的差速器式傳動輪結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。

實施例5

本實施例是在實施例4的基礎(chǔ)上，將鏈條傳動改為軸傳動，軸傳動效率較高，能夠提高自行車的速度，節(jié)省騎行者的體力。

如圖10和圖11所示，將所述第二傳動輪總成200中的左鏈輪205和右鏈輪206替換為左驅(qū)動傘齒輪04和右驅(qū)動傘齒輪05，將十字軸式的傳動輪103的外輪1替換為傘齒輪，將傳動軸4上的第二傳動輪113替換為傘齒輪，將設(shè)置在前軸115上的飛輪106替換為傘齒輪，將后飛輪119替換為傘齒輪。

第二傳動輪總成200中的右驅(qū)動傘齒輪05通過第一傳動軸01與所述后飛輪119傳動連接，第一傳動軸01一端通過第一傘齒輪011與后飛輪119嚙合，另一端通過第二傘齒輪012與所述右驅(qū)動傘齒輪05嚙合。

第二傳動輪總成200中的左驅(qū)動傘齒輪04通過第二傳動軸02與所述傳動輪103傳動連接，第二傳動軸02一端通過第三傘齒輪021與所述左驅(qū)動傘齒輪04嚙合，另一端通過第四傘齒輪022與所述傳動輪103的外輪1嚙合。

所述第二傳動輪113通過第三傳動軸03與飛輪106傳動連接，所述第三傳動軸03一端通過第五傘齒輪031與所述第二傳動輪113嚙合，另一端通過第六傘齒輪032與所述飛輪106嚙合。

上述齒輪傳動中，均采用傘齒輪傳動。作為等同替換，其中任一處的傘齒輪傳動均可以替換為蝸輪蝸桿或鏈條或皮帶等其他形式的傳動。

上述實施例中，自行車的萬向節(jié)式傳動輪和差速器式傳動輪及鏈條或傳動軸等相關(guān)零件可用適當(dāng)材質(zhì)的殼體密封起來，即保護(hù)了設(shè)備又保護(hù)了騎行者的衣物

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍。