前轮主轴直接驱动系统的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自行车、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。 前轮主轴直接驱动系统 技术背景
[0002] 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】
本发明的目的，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。
[0003] 为实现上述的技术目标，本发明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=l. 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=l. 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hl，与大齿轮和少齿数齿轮的中 心距h2相等，即hl=h2, h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘的模数m=l. 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=l. 5,取64齿，少齿数 齿轮模数相同取20齿，则传动比高达10. 2。
[0004] 本发明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，本发明的积极意义非常明 显。
【专利附图】
【附图说明】
[0005] 下面结合附图及实施例，对发明型进一步说明。
[0006] 图1是本发明公开的前轮主轴直接驱动系统整体结构示意图。
[0007] 图2A、图2B、图2C是本发明公开的齿轮式超越离合器结构示意图。
[0008] 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是如叉嘴，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。
[0009] 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。
[〇〇1〇] 【具体实施方式】 如图1所示，前轮主轴直接驱动系统1〇〇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=l. 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=l. 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hl，与大齿轮2. 2和少齿数齿轮1B3的中心距h2相等， 即hl=h2, h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘3的模数m=l. 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=l. 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。
【权利要求】
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 安装齿轮盘（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（1B3)轮良好啮合。
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=l. 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⑵同轴的大齿轮（2.2)模数m=l. 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hl，与大齿轮（2. 2)和少齿数齿轮（1B3)的中心距h2相等， 即hl=h2, h越大传动比越大，实施例二：设驱动齿盘（3)的模数m=l. 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=l. 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。
【文档编号】B62M1/38GK104108447SQ201410264264
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】赵幼仪 申请人:赵幼仪