CN204021166U - 前轮主轴直接驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种前轮主轴直接驱动系统，具有齿轮式超越离合器、齿轮加速器、驱动齿盘曲柄、驱动主轴以及轴承几部分构成，其中，齿轮式超越离合器安装在车轮轮毂的飞轮接口上，驱动主轴穿过轮毂中心孔后，在左右两侧轮毂轴碗内使用轮轴承定位；将安装了车轮的驱动主轴穿过左右后叉嘴，在叉嘴轴架内安装叉轴承定位，最后在两侧外端安装驱动齿盘曲柄和脚蹬。前轮主轴直接驱动系统是把支撑前车轮的、用螺栓宁死的前车轴，变为可以转动的驱动轴直接人力驱动车轮，因而结构紧凑，体积小巧，效率大大提高，可用于任何自行车、电动自行车，有广阔的开发前景。

Description

前轮主轴直接驱动系统

技术领域

本实用新型涉及自行车、电动自行车的脚踏驱动装置，特别是自行车、电动自行车前轮脚踏驱动装置。 

技术背景

    国内外 自行车、电动自行车的脚踏驱动装置都设在中轴和后轴之间，目前还没有一种脚踏驱动装置设在前轴上，虽然有许多前轮驱动方案，但大都不够完善。例如中国专利CN200520111343自行车前轮驱动装置，是在车把上安装轮盘曲柄，用手臂驱动，这一设计具有代表性，可作为健身器械和残疾人车。另外一些涉计，如CN201220587423自行车前轮驱动装置，则是在车把上连接叉型杠杆，两侧均设有变速器，而且还在组合前叉上了增设了大量零部件，使得结构庞杂成本过大，更主要的是，绝大多数设计都是轮盘链条，还没有一种使用前轴本身做驱动轴的设计方案。 

发明内容

    本实用新型的目的，就是要提供一种设置在自行车、电动自行车前轴上的人力驱动装置：前轮主轴直接驱动系统，该驱动系统抛弃了传统的牙轮链条驱动，把用螺栓宁死支撑前轮的前轴变为可转动的驱动主轴直接驱动车轮，结构紧凑、体积小巧、传动比大、机械效率高。

为实现上述的技术目标，本实用新型所采取的技术方案是：前轮主轴直接驱动系统具有齿轮式超越离合器、齿轮加速器、驱动齿盘曲柄、驱动主轴以及轴承几部分构成，其中，齿轮式超越离合器安装在车轮轮毂的飞轮接口上，驱动主轴穿过轮毂中心孔后，在左右两侧轮毂轴碗内使用轮轴承定位；将安装了车轮的驱动主轴穿过左右后叉嘴，在叉嘴轴架内安装叉轴承定位，最后在两侧外端安装驱动齿盘曲柄和脚蹬。所述齿轮式超越离合器安装在前车轮右侧飞轮接口上，或安装在前车轮左侧飞轮接口上，当齿轮式超越离合器安装在前轮右侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统就安装在右叉腿一侧，当齿轮式超越离合器安装在前轮左侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统就安装在左叉腿一侧。所述齿轮式超越离合器的主要部件是棘齿锁套和少齿飞头，其中棘齿锁套挂接在飞轮接口上，少齿飞头设有少齿数齿轮。所述棘齿锁套是一个圆筒形转接件，其一端设有通用螺口，可以接装在任何自行车及电动自行车的飞轮接口上，棘齿锁套的内部设有自行车飞轮通用的超越棘轮齿，棘齿锁套的另一端设有轴碗。所述少齿飞头的尾部开有对称的千斤槽及内轴碗，在少齿飞头的另一端设有少齿数齿轮，另外在少齿数齿轮的内部设有平衡轴碗。所述前叉的左叉腿或右叉腿上焊接有一个中通，中通是一个圆筒形部件，其圆筒中心有格挡，两侧设有对称的轴承槽。在中通内穿入加速轴，并在左右两侧的轴承槽内使用加速轴承定位，然后在叉腿的外侧安装小齿轮，在叉腿的内侧安装大齿轮，小齿轮、大齿轮、加速轴组合成同轴齿轮加速器；要求小齿轮与驱动齿盘良好啮合，大齿轮与少齿数齿轮良好啮合。齿轮加速器和驱动齿盘、少齿数齿轮形成多级传动，经过不同模数、不同齿数的配合取得高传动比，实施例一：设驱动齿盘的模数m=1.5取56齿，齿轮加速器小齿轮模数相同取20齿，齿轮加速器同轴的大齿轮模数m=1.5,取56齿，少齿数齿轮模数相同取20齿，则传动比高达7.8；由于驱动轴又是支撑飞轮的车轮轴，因此驱动齿盘和小齿轮的中心距h1，与大齿轮和少齿数齿轮的中心距h2相等，即h1=h2，h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘的模数m=1.5取64齿，齿轮加速器小齿轮模数相同取20齿，齿轮加速器同轴的大齿轮模数m=1.5,取64齿，少齿数齿轮模数相同取20齿，则传动比高达10.2。 

本实用新型首先公开了齿轮式超越离合器，并巧妙的结合齿轮加速器，把现在支撑车轮和飞轮的、用螺栓宁死的前车轴，变为可以转动的起驱动任务的驱动主轴，直接人力脚踏驱动车轮，零件尺寸微小，体积小巧，重量大大减轻，但由于齿轮轴承的精度高，传动效率明显增大，因而更加节能，特别是齿轮连飞直驱系统可缩小车架尺度，但脚踏更舒展，更人性化，可用于所有自行车、电动自行车，具广阔的开发前景，因而，本实用新型的积极意义非常明显。 

附图说明

下面结合附图及实施例，对实用新型型进一步说明。 

图1是本实用新型公开的前轮主轴直接驱动系统整体结构示意图。 

图2A、图2B、图2C是本实用新型公开的齿轮式超越离合器结构示意图。 

图1中，7是叉轴承，4是曲柄，9是前叉，6是轮轴承，6.1是飞轮接口，100是齿轮连飞直驱系统，2.2是大齿轮，2.3是加速轴，9.1是中通，2是齿轮加速器，2.1是小齿轮，3是驱动齿盘，9.2是前叉嘴，10是驱动主轴，1是齿轮式超越齿飞轮，1B3是少齿数齿轮，9.21是叉嘴轴架，5是脚蹬。 

图2A、图2B、图2C中， 1A是棘齿锁套，1A1是挂接螺口，1A2棘轮齿，1A3是轴碗，1B是少齿飞头，1B1是千斤槽，1B2是内轴碗，1B3是少齿数齿轮，1B4是平衡轴碗。 

具体实施方式  

如图1所示，前轮主轴直接驱动系统100具有齿轮式超越离合器1、齿轮加速器2、驱动齿盘3曲柄4、驱动主轴10以及轴承几部分构成，其中，齿轮式超越离合器1安装在车轮轮毂的飞轮接口6.1上，驱动主轴10穿过轮毂中心孔后，在左右两侧轮毂轴碗内使用轮轴承6定位；将安装了车轮8的驱动主轴10穿过左右后叉嘴9.2，在叉嘴轴架9.21内安装叉轴承7定位，最后在两侧外端安装驱动齿盘3曲柄4和脚蹬5。齿轮式超越离合器1安装在前车轮右侧飞轮接口上，或安装在前车轮左侧飞轮接口上，当齿轮式超越离合器1安装在前轮右侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统 100就安装在右叉腿一侧，当齿轮式超越离合器1安装在前轮左侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统 100就安装在左叉腿一侧。齿轮式超越离合器1的主要部件是棘齿锁套1A和少齿飞头1B，其中棘齿锁套1A挂接在车轮轮毂的飞轮接口6.1上，少齿飞头1B设有少齿数齿轮1B3。所述棘齿锁套1A是一个圆筒形转接件，其一端设有通用挂接螺口1A1，可以接装在任何自行车及电动自行车的飞轮接口上，棘齿锁套1A的内部设有自行车飞轮通用的超越棘轮齿1A2，棘齿锁套的另一端设有轴碗1A3。所述少齿飞头1B的尾部开有对称的千斤槽1B1及内轴碗1B2，在少齿飞头1B的另一端设有少齿数齿轮1B3，另外在少齿数齿轮1B3的内部设有平衡轴碗1B4。前叉的左叉腿或右叉腿上焊接有一个中通，中通是一个圆筒形部件，其圆筒中心有格挡，两侧设有对称的轴承槽。在中通9.1内穿入加速轴2.3，并在左右两侧的轴承槽内使用加速轴承定位，然后在叉腿的外侧安装小齿轮2.1，在叉腿的内侧安装大齿轮2.2，小齿轮、大齿轮、加速轴组合成同轴齿轮加速器；要求小齿轮2.1与驱动齿盘3良好啮合，大齿轮2.2与少齿数齿轮1B3良好啮合。齿轮加速器2和驱动齿盘3、少齿数齿轮1B3形成多级传动，经过不同模数、不同齿数的配合取得高传动比，实施例一：设驱动齿盘3的模数m=1.5取56齿，齿轮加速器2小齿轮2.1模数相同取20齿，齿轮加速器2同轴的大齿轮2.2模数m=1.5,取56齿，少齿数齿轮1B3模数相同取20齿，则传动比高达7.8；由于驱动轴又是支撑飞轮的车轮轴，因此驱动齿盘3和小齿轮2.1的中心距h1，与大齿轮2.2和少齿数齿轮1B3的中心距h2相等，即h1=h2，h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘3的模数m=1.5取64齿，齿轮加速器2小齿轮2.1模数相同取20齿，齿轮加速器2同轴的大齿轮2.2模数m=1.5,取64齿，少齿数齿轮1B3模数相同取20齿，则传动比高达10.2。

Claims (8)

1.一种前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：该前轮主轴直接驱动系统 (100)具有齿轮式超越离合器（1）、齿轮加速器（2）、驱动齿盘（3）曲柄（4）、驱动主轴（10）以及轴承几部分构成，其中，齿轮式超越离合器（1）安装在车轮轮毂的飞轮接口上，驱动主轴（10）穿过轮毂中心孔后，在左右两侧轮毂轴碗内使用轮轴承（7）定位；将安装了车轮（8）的驱动主轴（10）穿过左右后叉嘴(9.2)，在叉嘴轴架(9.21)内安装叉轴承(7)定位，最后在两侧外端安装驱动齿盘(3)曲柄(4)和脚蹬(5)。

2.如权利要求1所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：齿轮式超越离合器(1)安装在前车轮右侧飞轮接口上，或安装在前车轮左侧飞轮接口上，当齿轮式超越离合器(1)安装在前轮右侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统 (100)就安装在右叉腿一侧，当齿轮式超越离合器(1)安装在前轮左侧飞轮接口上时，前轮主轴直接驱动系统 (100)就安装在左叉腿一侧。

3.如权利要求1所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：齿轮式超越离合器（1）的主要部件是棘齿锁套(1A) 和少齿飞头(1B) ，其中棘齿锁套(1A)挂接在飞轮接口上，少齿飞头（1B）设有少齿数齿轮(1B3)。

4.如权利要求3所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：棘齿锁套(1A)是一个圆筒形转接件，其一端设有通用挂接螺口(1A1)，可以接装在任何自行车及电动自行车的飞轮接口上，棘齿锁套(1A)的内部设有自行车飞轮通用的超越棘轮齿(1A2)，棘齿锁套(1A)的另一端设有轴碗(1A3)。

5.如权利要求3所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：少齿飞头(1B)的尾部开有对称的千斤槽(1B1)及内轴碗(1B2)，在少齿飞头(1B)的另一端设有少齿数齿轮(1B3)，另外在少齿数齿轮(1B3)的内部设有平衡轴碗(1B4)。

6.如权利要求2所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：前叉的左叉腿或右叉腿上焊接有一个中通（9.1），中通（9.1）是一个圆筒形部件，其圆筒中心有格挡，两侧设有对称的轴承槽。

7.如权利要求6所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：在中通(9.1)内穿入加速轴(2.3)，并在左右两侧的轴承槽内使用加速轴承定位，然后在叉腿的外侧安装小齿轮(2.1)，在叉腿的内侧安装大齿轮(2.2)，小齿轮、大齿轮、加速轴组合成同轴齿轮加速器；要求小齿轮(2.1)与驱动齿盘(3)良好啮合，大齿轮(2.2)与少齿数齿轮(1B3)良好啮合。

8.如权利要求1、或7所述的前轮主轴直接驱动系统，其特征在于：齿轮加速器(2)和驱动齿盘（3）、少齿数齿轮（1B3）形成多级传动，经过不同模数、不同齿数的配合取得高传动比，实施例一：设驱动齿盘(3)的模数m=1.5取56齿，齿轮加速器(2)小齿轮(2.1)模数相同取20齿，齿轮加速器(2)同轴的大齿轮(2.2)模数m=1.5,取56齿，少齿数齿轮(1B3)模数相同取20齿，则传动比高达7.8；由于驱动轴又是支撑飞轮的车轮轴，因此驱动齿盘（3）和小齿轮（2.1）的中心距h1，与大齿轮(2.2)和少齿数齿轮(1B3)的中心距h2相等，即h1=h2，h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘(3)的模数m=1.5取64齿，齿轮加速器(2)小齿轮(2.1)模数相同取20齿，齿轮加速器(2)同轴的大齿轮(2.2)模数m=1.5,取64齿，少齿数齿轮(1B3)模数相同取20齿，则传动比高达10.2。