双驱动自行车的制作方法

1.本实用新型属于交通工具领域，具体涉及一种双驱动自行车。


背景技术：

2.日常生活中，自行车出行因其具有优良的节能环保优势，逐渐成为人们首选的出行方式，但当骑行遇见上斜坡或者泥泞的道路时，骑者往往不得不花费很大的力气。
3.为至少部分解决上述问题，设计人员设计了前后轮同时驱动的两驱自行车，使得前后两轮所受摩擦力均转换为动力，相较于传统自行车仅通过后轮所受摩擦力提供动力，两驱自行车可有效减少骑者骑车时花费的力，使得两驱自行车在骑行过程中更加省力、快速。
4.但由于两驱自行车的前后轮均为动力轮，当两驱自行车有转动趋势时，前轮所受的摩擦力和后轮所受的摩擦力形成了两个力偶；随着转动角度的逐渐增大，前轮转动，即侧翻的趋势也随之增大，继而导致轮胎轮毂的磨损或侧翻等情况的发生。
5.有鉴于此，确有必要提出一种新的双驱动自行车，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种双驱动自行车，以有效解决双驱动自行车因产生的双力偶而打滑、磨损的问题。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种双驱动自行车，包括车架、连接在所述车架前端的前轮和连接在所述车架后端的后轮、用于带动所述后轮转动的主驱动组件以及连接在所述主驱动组件上的脚踏，还包括连接所述前轮上的副驱动组件和连接在所述车架上的定向传动组件，所述副驱动组件通过所述定向传动组件与所述主驱动组件驱动连接，所述定向传动组件可在传动状态和分离状态之间切换，以控制所述主驱动组件和所述副驱动组件传动连接或传动分离。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述车架包括主体、转动连接在所述主体前端的前叉、固定连接在所述主体后端的后叉以及用于带动所述前叉转动的车把，所述前轮的前轮转轴转动连接在所述前叉延伸的端部，所述后轮的后轮转轴转动连接在所述后叉延伸的端部。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述定向传动组件包括连接在所述前叉上的传动构件、转动连接在所述传动构件上的曲柄以及与所述曲柄连接的齿轮传动部。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述齿轮传动部包括设置在所述主体上的定位架、滑动连接在所述定位架上的滑杆以及设置在所述滑杆上的两个锥形齿轮，两个所述锥形齿轮沿所述滑杆的延伸方向前后错位设置，并分别与所述主驱动组件和所述副驱动组件啮合。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述传动构件成板状设置，且可在所述车把控制所述前叉转动时随所述前叉同时运动，所述曲柄的一端通过轴承转动连接在所述传动构件
上；另一端通过轴承与所述滑杆连接，以带动设置在所述滑杆上的两个所述锥形齿轮与所述主驱动组件和/或所述副驱动组件分离或连接。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述主驱动组件包括设置在所述主体中部的主驱动轮、与所述主驱动轮传动连接的第一从动轮、与所述第一从动轮同轴连接的第一啮合齿轮、设置在所述后轮转轴上的第二从动轮、用于传动连接所述主驱动轮和所述第一从动轮的第一传动件以及用于传动连接所述主驱动轮和所述第二从动轮的第二传动件，所述脚踏连接在所述主动轮的中心位置；且所述主驱动组件通过所述第一啮合齿轮与所述定向传动组件传动连接。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述第一传动件和所述第二传动件均为传动链条，所述主驱动轮、所述第一从动轮以及所述第二从动轮上均设有与所述传动链条对应设置的轮齿。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述副驱动组件包括设置在所述前轮转轴的副驱动轮、设置在所述主体上的第二啮合齿轮以及传动连接所述副驱动轮和所述第二啮合齿轮的第三传动件，所述副驱动组件通过所述第二啮合齿轮与所述定向传动组件传动连接。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第三传动件为万向节传动系统，所述万向节传动系统由至少3个万向节连接构成的转向结构和设置在所述转向结构两端的两个连接齿轮组合构成，且两个所述连接齿轮分别与所述副驱动轮和所述第二啮合齿轮啮合传动连接。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述主驱动组件与所述定向传动组件之间的传动比为i1；所述副驱动组件与所述定向传动组件之间的传动比为i2；且i1＝i2。
17.本实用新型的有益效果是：本实用新型的双驱动自行车通过设置定向传动组件，使得用于驱动后轮的主驱动组件和驱动前轮的副驱动组件通过定向传动组件传动连接，同时，通过设置定向传动组件可在传动状态和分离状态之间切换，使得双驱动自行车在直行时，主驱动组件和副驱动组件传动连接，此时，前轮和后轮均为驱动轮，使得骑行过程更加省力、快速；而当双驱动自行车在转弯时，主驱动组件和副驱动组件传动分离，前轮为从动轮，后轮为驱动轮，以保证双驱动自行车的正常转向，避免因双力偶存在造成的打滑、车轮磨损等问题的发生。
附图说明
18.图1是本实用新型双驱动自行车的结构示意图。
19.图2是图1中定向传动组件位置处的放大示意图。
20.图3是图1中第三传动件的结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
22.在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
23.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.请参阅图1～图2所示，为本实用新型提供的一种双驱动自行车100，包括车架1、连接在车架1前端的前轮2和连接在车架1后端的后轮3、用于带动后轮3转动的主驱动组件4以及连接在主驱动组件4上的脚踏5，双驱动自行车100还包括连接在前轮2上的副驱动组件6和连接在车架1上的定向传动组件7。除此之外，双驱动自行车100还包含车座、刹车装置、用于载人的后支架、车篮等现有技术中自行车包含的常规配件，由于其为成熟配件，在本说明书中不再赘述。
25.车架1包括主体11、转动连接在主体11前端的前叉12、固定连接在主体11后端的后叉13以及用于带动前叉12转动的车把14。前轮2的前轮转轴21转动连接在前叉12延伸的端部，后轮3的后轮转轴31连接在后叉13延伸的端部。
26.在本实用新型的一较佳实施例中，主体11大致呈倒置的三角形设置，前叉12部分贯穿主体11，并与主体11转动连接。车把14与前叉12插接设置，且前叉12可随车把14的转动而转动，继而带动连接在前叉12上的前轮2转动。进一步的，前叉12与车把14连接的位置处设有锁止构件(未图示)，以防止车把14在带动前叉12和前轮2转动时，车把14与前叉12之间发生相对转动。
27.后叉13与主体11一体设置，且后叉13同时设置有2组，以保证后叉13连接后轮3的稳定性。
28.主驱动组件4包括设置在主体11中部的主驱动轮41、与主驱动轮41传动连接的第一从动轮42、与第一从动轮42同轴连接的第一啮合齿轮43、设置在后轮转轴31上的第二从动轮44、用于传动连接主驱动轮41和第一从动轮42的第一传动件45以及用于传动连接主驱动轮41和第二从动轮44的第二传动件46。
29.在本实用新型中，主驱动轮41设置在主体11的底部中间位置，脚踏5设置在主驱动轮41的中心位置，以通过踩踏脚踏5带动主驱动轮41转动；第一从动轮42和第一啮合齿轮43同轴设置，并位于主体11的上部的横梁上，进一步的，主体11的横梁上设有用于承载第一从动轮42和第一啮合齿轮43的承载支架(未图示)，第一传动件45设置在主驱动轮41和第一从动轮42之间，且分别与主驱动轮41和第一从动轮42传动连接，以在主驱动轮41转动时，通过第一传动件45带动第一从动轮42和与第一从动轮42同轴设置的第一啮合齿轮43转动。
30.第二从动轮44设置在后轮转轴31的延伸轴上，第二传动件46连接在第二从动轮44和主驱动轮41之间，以在主驱动轮41转动时，通过第二传动件46带动第二从动轮44和与第二从动轮44同轴设置的后轮3转动。
31.在本实用新型的一较佳实施例中，第一传动件45和第二传动件46均为传动链条，主驱动轮41、第一从动轮42以及第二从动轮44的外周面上均设有与传动链条对应设置的轮齿，进一步的，主驱动轮41包括两组齿数和间距均相同的轮齿，以使得主驱动轮41可同时带动第一传动件45和第二传动件46运动，继而带动第一从动轮42和第二从动轮44转动。
32.副驱动组件6通过定向传动组件7与主驱动组件4传动连接，副驱动组件6包括设置在前轮转轴21的副驱动轮61、设置在主体11上的第二啮合齿轮62以及传动连接副驱动轮61
和第二啮合齿轮62的第三传动件63。
33.具体的，副驱动轮61固定连接在前轮转轴21的延伸轴上，以通过副驱动轮61带动前轮2以相同的角速度转动；第二啮合齿轮62设置在主体11的上部的横梁上，主体11的横梁上设有与承载支架错位设置的承载构件，第二啮合齿轮62通过轴承转动连接的承载构件上，以使得副驱动组件6通过第二啮合齿轮62与定向传动组件7传动连接。
34.第三传动件63传动连接在副驱动轮61和第二啮合齿轮62之间，如此设置，当主驱动轮41转动时，主驱动轮41的动力通过第一传动件45带动第一从动轮42和与第一从动轮42同轴设置的第一啮合齿轮43转动，并通过与第二啮合齿轮62啮合连接的定向传动组件7将驱动力传递至副驱动轮61中，使得前轮2和后轮3同时被驱动，继而让骑行的过程更加省力、快速。
35.请参阅图3并结合图2所示，第三传动件63为万向节传动系统，万向节传动系统由至少3个万向节631连接构成的转向结构和设置在转向结构两端的第一连接齿轮632和第二连接齿轮633连接构成。至少三个万向节631首尾连接，使得组合构成的转向结构可沿主体11的横梁、主体11的前端以及前叉12弯折排布并进行动力的传动，且3个万向节631位于转向结构进行转向的转角位置处，如此设置，可有效提升第三传动件63的自由度，实现第三传动件63变角度的动力传递，以避免前轮2在车把14和前叉12的带动下转向时，第三传动件63因发生形变而无法进行有效的动力传递。
36.第一连接齿轮632与副驱动轮61啮合传动连接，且第一连接齿轮632和副驱动轮61为相互配适的锥齿轮，第一连接齿轮632与副驱动轮61啮合时，第一连接齿轮632的齿轮轴垂直于副驱动轮61的齿轮轴；第二连接齿轮633与第二啮合齿轮62啮合传动连接，第二连接齿轮633和第二啮合齿轮62为相互配适的锥齿轮，且第二连接齿轮633与第二啮合齿轮62啮合时，第二连接齿轮633的齿轮轴垂直于第二啮合齿轮62的齿轮轴。
37.第三传动件63通过卡持结构(未图示)可拆卸连接在主体11和前叉12的一侧面，且第二连接齿轮633自第二啮合齿轮62的下方实现与第二连接齿轮633的啮合，如此设置，一方面可避免第二连接齿轮633与定向传动组件7之间相互干涉，另一方面有效减小了副驱动组件6和定向传动组件7之间的组合体积，提升了本实用新型的实用性。
38.需要说明的是，本实用新型的说明书和附图中，仅以第三传动件63设置在主体11和前叉12的外侧面为例进行举例说明，在本实用新型的其他实施例中，第三传动件63还可收容在主体11、主体11的前端以及前叉12中空的管腔内，且此时第一连接齿轮632部分贯穿前叉12的管腔以与副驱动轮61啮合传动连接，第二连接齿轮633部分贯穿主体11的横梁以与第二啮合齿轮62啮合传动连接；即，本实用新型中第三传动件63的设置位置仅是示例性的，不应以此为限。
39.此外还需说明的是，万向节631的数量与前叉12的结构有关，只需保证由多个万向节631构成的转向结构的可贴合主体11和前叉12的外侧面或主体11和前叉12的中空管腔实现转向结构的变角度动力传递即可，亦即，本说明书和附图中万向节631的数量亦为示例性的不应以此为限。
40.定向传动组件7具有用于控制主驱动组件4和副驱动组件6之间的传动连接的传动状态和用于控制主驱动组件4和副驱动组件6之间的传动分离的分离状态。定向传动组件7包括连接在前叉12上的传动构件71、转动连接在传动构件71上的曲柄72以及与曲柄72连接
的齿轮传动部73。
41.在本实用新型中，传动构件71呈板状设置，且可在车把14控制前叉12转动时随前叉12同时运动，曲柄72的一端通过轴承转动连接在传动构件71上；另一端通过轴承与齿轮传动部73连接。在本实施例中，传动构件71呈圆形或扇形板状设置，且传动构件71的定向传动范围在
±
10
°
以内，即，当传动构件71的转动角度在
±
10
°
以内时，定向传动组件7处于传动状态，此时前轮2和后轮3仍处于双驱动状态，且因双力偶存在造成的打滑、车轮磨损等问题可忽略；而当传动构件71的转动在任意方向上的转动角度大于10
°
时，定向传动组件7处于分离状态，此时前轮2为从动轮，后轮3为驱动轮，以避免因双力偶存在造成的打滑、车轮磨损等问题。
42.需要说明的是，传动构件71的定向传动范围与传动构件71的半径/长度和曲柄72的长度之间的长度比相关，本实用新型中的定向传动范围仅是示例性的，不应以此为限。
43.具体的，齿轮传动部73包括设置在主体11的横梁上的定位架(未图示)、滑动连接在定位架上的滑杆731以及设置在滑杆731上的两个锥形齿轮732，滑杆731与横梁大致平行设置，滑杆731的一端转动连接在曲柄72延伸的端部，以在曲柄72随传动构件71的转动而移动时带动连接在滑杆731上的两个锥形齿轮732沿滑杆731和横梁的延伸方向往复运动，使得定向传动组件7具有可来回切换的传动状态和分离状态；两个锥形齿轮732沿滑杆731的延伸方向前后错位设置，并分别与主驱动组件4中的第一啮合齿轮43和副驱动组件6中的第二啮合齿轮62啮合连接，且第一啮合齿轮43和第二啮合齿轮62为与两个锥形齿轮732尺寸大小相同的锥形齿轮。
44.当本实用新型的双驱动自行车100处于直行状态时，传动构件71处于初始位置，曲柄72和滑杆731位于同一条直线上，并与横梁平行，此时，定向传动组件7处于传动状态。踩踏脚踏15带动主驱动轮41转动，主驱动轮41通过第一传动件45带动第一从动轮42和与第一从动轮42同轴连接的第一啮合齿轮43转动；同时，主驱动轮41通过第二传动件46带动第二从动轮44和与第二从动轮44同轴设置的后轮3同步转动，且主驱动轮41与第一从动轮42/第一啮合齿轮43之间的传动比、主驱动轮41与第二从动轮44/后轮3之间的传动比均为i1。
45.具体的，靠近滑杆731延伸的端部的锥形齿轮732与第一啮合齿轮43啮合连接；并带动滑杆731和设置在滑杆731靠近曲柄72一侧的锥形齿轮732，以滑杆731的中轴线为轴转动；靠近曲柄72一侧的锥形齿轮732与第二啮合齿轮62啮合连接，带动第二啮合齿轮62周向转动，以进一步通过第三传动件63将主驱动轮41的动力传递至副驱动轮61继而带动与副驱动轮61同轴的前轮2转动，主驱动轮41与第二啮合齿轮62/副驱动轮61/前轮2之间的传动比均为i2，且传动比i1＝传动比i2，以使得前轮2和后轮3以相同的角速度被同时驱动，继而使得双驱动自行车100处于双驱动状态，方便骑行或加速。
46.当本实用新型的双驱动自行车100需要转弯时，定向传动组件7处于分离状态，传动构件71处于转动位置，曲柄72在传动构件71的带动下带动滑杆731沿横梁的延伸方向滑动，此时，锥形齿轮732与第一啮合齿轮43和/或第二啮合齿轮62分离。
47.此时，踩踏脚踏15带动主驱动轮41转动时，主驱动轮41一方面通过第二传动件46带动第二从动轮44和与第二从动轮44同轴设置的后轮3与主驱动轮41同步转动，实现对后轮3的驱动保证双驱动自行车100的正常行驶；另一方面通过第一传动件45带动第一从动轮42和与第一从动轮42同轴连接的第一啮合齿轮43转动，且由于第一啮合齿轮43与锥形齿轮
732分离，主驱动轮41的动力传动被截止，使得前轮2为无法进行自主驱动的从动结构，进而避免双驱动自行车100中轮胎轮毂的磨损或者侧翻等情况的发生，保证双驱动自行车100的正常转向。
48.而当双驱动自行车100恢复直行状态时，定向传动组件7重新恢复至传动状态，传动构件71回归初始位置，且曲柄72和滑杆731转动至一条直线上，使得靠近滑杆731延伸的端部的锥形齿轮732与第一啮合齿轮43、靠近曲柄72一侧的锥形齿轮732与第二啮合齿轮62再次啮合连接；继而通过主驱动轮41同时驱动前轮2和后轮3转动，实现双驱动自行车100的双驱动运行。
49.需要说明的是，在本实用新型的附图中仅以双驱动自行车100为加装有用于驱动后轮3的主驱动组件4、驱动前轮2的副驱动组件6以及传动连接主驱动组件4和副驱动组件6的定向传动组件7的普通自行车为例进行举例说明，在本实用新型的其他实施例中，双驱动自行车100还可为加装有主驱动组件4、副驱动组件6以及定向传动组件7的山地自行车、公路自行车、折叠自行车等常见的自行车本体结构，即本实用新型的附图中双驱动自行车100的结构仅是示例性的，不应以此为限。
50.综上所述，本实用新型的双驱动自行车100通过设置定向传动组件7，使得用于驱动后轮3的主驱动组件4和驱动前轮2的副驱动组件6通过定向传动组件7传动连接，同时，通过设置定向传动组件7可在传动状态和分离状态之间切换，使得双驱动自行车100在直行时，主驱动组件4和副驱动组件6传动连接，此时，前轮2和后轮3均为驱动轮，使得骑行过程更加省力、快速；而当双驱动自行车100在转弯时，主驱动组件4和副驱动组件6传动分离，前轮2为从动轮，后轮3为驱动轮，以保证双驱动自行车100的正常转向，避免因双力偶存在造成的打滑、车轮磨损等问题的发生。
51.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。