本發(fā)明涉及機械傳動輪技術領域以及自行車技術領域，具體為一種新型萬向節(jié)傳動輪和包含該傳動輪的前驅自行車和雙驅自行車。

背景技術：

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俯身進行騎行，但是由于自行車為后輪驅動，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)前輪驅動，同時通過前輪轉向，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動自行車，另外，公布號為WO/2016/050041、名稱為前驅自行車及差速雙驅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自行車和雙驅自行車的技術方案。

在上述專利文獻中，所采用的萬向節(jié)式傳動輪結構比較復雜，制作工序繁復，成本較高，后期維修成本高難度大。

為此，發(fā)明了如專利申請?zhí)枮?016106669155中所記述的一種傳動輪及包含其的自行車。其中，所述傳動輪，包括：具有一中心孔的外輪，所述外輪外表面設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動連接。

上述十字軸式傳動輪，其結構簡單，制作工序簡單，成本較低，在后期使用的維護和維修也比較方便，費用低廉。但是其外輪和自行車上的固定架的安裝方式仍然比較復雜，在實際使用時操作繁瑣。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種新型萬向節(jié)傳動輪和包含該傳動輪的前驅自行車和雙驅自行車。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種新型萬向節(jié)傳動輪，其關鍵技術在于，其包括：

具有中心孔的直筒型輪圈，所述輪圈的外表面左側邊緣設置有適于鏈條、齒輪或皮帶傳動的傳動部件；

十字連接軸，所述十字連接軸置于所述輪圈的中心孔內(nèi)，所述十字連接軸的豎軸上下兩端與輪圈轉動連接；

傳動軸，所述十字連接軸的橫軸左右兩端與所述傳動軸轉動連接。

進一步的，所述直筒型輪圈的橫截面外輪廓為圓形或多邊形，所述中心孔橫截面為圓形或多邊形。

進一步的，所述輪圈的右側通過螺紋固定設置有固定環(huán)。

進一步的，所述傳動部件為鏈輪輪齒、傘齒輪輪齒、同步帶輪齒或皮帶卡槽。

進一步的，所述傳動軸中間設置有長孔，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壁轉動連接。

進一步的，所述十字連接軸包括具有過孔的軸體，所述豎軸為設置在所述軸體上下端的兩個耳軸，所述橫軸為設置在所述過孔左右兩側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)，且與所述橫軸轉動連接。

進一步的，所述輪圈的右側邊緣設置外螺紋，固定環(huán)設置有與所述外螺紋配合的內(nèi)螺紋。

一種新型萬向節(jié)傳動輪，其關鍵技術在于，其包括：

具有中心孔的直筒型輪圈，所述輪圈的外表面左側邊緣設置有適于鏈條、齒輪或皮帶傳動的傳動部件所述中心孔的內(nèi)壁設置有一個內(nèi)球形表面，所述內(nèi)球形表面上設置有多個外球溝槽；

設置于所述輪圈的中心孔內(nèi)、具有外球形表面的內(nèi)輪，所述內(nèi)輪的外球形表面設置有與所述外球溝槽等數(shù)的內(nèi)球溝槽，所述外球溝槽和內(nèi)球溝槽共同形成球導引軌道，所述內(nèi)輪中心設置有花鍵孔；

中部設置有花鍵的傳動軸，所述花鍵與所述花鍵孔相適配，所述傳動軸設置于內(nèi)輪的花鍵孔內(nèi)并通過花鍵與內(nèi)輪連接；與所述外球溝槽等數(shù)的滾珠，所述滾珠設置于所述球導引軌道內(nèi)；以及設置于所述外輪的內(nèi)球形表面和內(nèi)輪的外球形表面之間的保持架，所述保持架上設置有與所述外球溝槽等數(shù)的用于容納和支撐滾珠的裝球窗孔。

一種包含如上所述新型萬向節(jié)傳動輪的前驅自行車，車架前端固定設置有用于安裝所述萬向節(jié)傳動輪的固定架，其關鍵技術在于，所述固定架內(nèi)固定設置有軸承，所述軸承的內(nèi)圈內(nèi)壁與所述輪圈相適配，且所述輪圈與所述軸承的內(nèi)圈固定連接。

一種包含所述新型萬向節(jié)傳動輪的雙驅自行車，車架前端固定設置有用于安裝所述萬向節(jié)傳動輪的固定架，其關鍵技術在于，所述固定架內(nèi)固定設置有軸承，所述輪圈安裝在所述軸承中并通過所述固定環(huán)固定。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本發(fā)明的傳動輪輪圈結構簡單，制造成本較低，將輪齒設置在輪圈的邊緣，其與輪盤或者主動傳動輪的位置同時位于車架的一側，便于通過鏈條傳動連接，無需進一步通過錯位設置或者增設傳動輪進行傳動，使前驅結構整體得到簡化，另外，中軸上的差速器式傳動輪亦可設置在車架中間位置不再偏置，使得車架結構更緊湊美觀，加工成本降低。

改進后的萬向節(jié)傳動輪，由于其輪齒在一側，則輪圈的另一側可專門用于裝配在車架上，配合本發(fā)明所述的固定架的結構，裝配方便，結構簡單，大大降低了加工成本，后期拆裝容易，維修方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術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發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，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是本發(fā)明萬向節(jié)傳動輪的結構示意圖。

圖2是實施例1中傳動軸4的結構示意圖。

圖3是實施例1中傳動軸4另一實施方式的結構示意圖。

圖4是實施例2中傳動軸4的結構示意圖。

圖5是實施例2中傳動軸4另一實施方式的結構示意圖。

圖6是實施例3中輪圈的結構示意圖。

圖7是實施例4中輪圈的結構示意圖。

圖8是實施例5中輪圈的結構示意圖。

圖9是本發(fā)明固定架的結構示意圖。

圖10是實施例8設置有減震裝置的前叉和車把的結構示意圖。

圖11是實施例9中輪圈的結構示意圖。

圖12是與實施例9中輪圈相適配的卡簧的結構示意圖。

圖13是實施例10的結構示意圖。

圖14是實施例11的結構示意圖。

圖15是實施例12的結構示意圖。

圖16是實施例12中飛輪的側視安裝結構示意圖。

其中：1輪圈、11中心孔、12外螺紋、13傳動部件、14固定環(huán)、15卡槽、2十字連接軸、21豎軸、22橫軸、23軸體、24過孔、4傳動軸、41長孔、5固定架、6軸承、7車架、8車把、9前叉、10減震裝置、201十字軸、202行星齒輪、203傳動鏈輪、204中軸、205固定軸承、300飛輪、400飛輪。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對發(fā)明進行清楚、完整的描述。

本發(fā)明在專利申請?zhí)枮?016106669155的一種傳動輪及包含其的自行車的基礎上進行了進一步的改進，其中在先專利中已經(jīng)詳述過的內(nèi)容可參考在先專利文件，本文不再贅述。

如圖1所示的一種新型萬向節(jié)傳動輪，其包括：具有中心孔11的直筒型輪圈1、十字連接軸2和傳動軸4；所述輪圈1的外表面左側邊緣設置有適于鏈條、齒輪或皮帶傳動的傳動部件13，所述傳動部件為與鏈條相適配的輪齒、或與傘齒輪相適配的輪齒、與同步帶相適配的輪齒或與皮帶相適配的卡槽。所述直筒型輪圈1的橫截面外輪廓為圓形或多邊形，所述中心孔11橫截面為圓形或多邊形。右側通過螺紋固定設置有固定環(huán)14；所述十字連接軸2置于所述輪圈1的中心孔11內(nèi)，所述十字連接軸2的豎軸21上下兩端與輪圈1轉動連接；所述十字連接軸2的橫軸22左右兩端與所述傳動軸4轉動連接。

如圖1所示為本發(fā)明直筒型輪圈1的一種實施例，在輪圈1的左側設置有鏈輪輪齒，右側設置有與所述固定環(huán)14相適配的外螺紋12。

實施例1

如圖2所示的十字軸2和傳動軸4，所述十字連接軸2包括豎軸21和橫軸22，豎軸21和橫軸22的交叉點位于所述輪圈1的中心，所述十字連接軸2的豎軸21上下兩端與輪圈1轉動連接；所述傳動軸4中間設置有長孔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22的側壁轉動連接。

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所示為傳動輪中傳動軸4的另一種實施方式，其中，傳動軸4的長孔41設置在其左側，轉動軸4右側延伸，用于與其他結構連接，實現(xiàn)傳動軸4的擺動和傳動。

如圖2和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，其上下端設置有用于和所述外輪內(nèi)壁轉動連接的軸端，左右兩側設置有用于和傳動軸4轉動連接的軸端。

實施例2

如圖4所示的十字軸2和傳動軸4的結構示意，所述十字連接軸2包括具有過孔24的軸體23，所述豎軸21為設置在所述軸體23上下端的兩個耳軸，所述橫軸22為設置在所述過孔24左右兩側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的擺動幅度進一步增加。

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

實施例3

如圖6所示，為直筒型輪圈1的另一種實施例，其與附圖1中所示的輪圈1的區(qū)別在與，所述直筒型輪圈1的外壁設置有外螺紋12，通過所述外螺紋12直接與相應的部件連接，省去所述固定環(huán)14。

實施例4

如圖7所述，為直筒型輪圈1的另一種實施例，其在附圖1或附圖6所示的輪圈的區(qū)別在于，所述連接部件13為與傘齒輪配合的輪齒。其具體傳動連接方式可參考專利申請?zhí)枮?016106669155、名稱為一種傳動輪及包含其的自行車的中國發(fā)明專利申請中所公開的內(nèi)容。

實施例5

如圖8所示，一種新型萬向節(jié)傳動輪，其包括：如圖1、圖6或圖7所示的具有中心孔11的直筒型輪圈1，所述輪圈1的外表面左側邊緣設置有適于鏈條、齒輪或皮帶傳動的傳動部件13所述中心孔11的內(nèi)壁設置有一個內(nèi)球形表面，所述內(nèi)球形表面上設置有多個外球溝槽；設置于所述輪圈1的中心孔11內(nèi)、具有外球形表面的內(nèi)輪，所述內(nèi)輪的外球形表面設置有與所述外球溝槽等數(shù)的內(nèi)球溝槽，所述外球溝槽和內(nèi)球溝槽共同形成球導引軌道，所述內(nèi)輪中心設置有花鍵孔；中部設置有花鍵的傳動軸，所述花鍵與所述花鍵孔相適配，所述傳動軸設置于內(nèi)輪的花鍵孔內(nèi)并通過花鍵與內(nèi)輪連接；與所述外球溝槽等數(shù)的滾珠，所述滾珠設置于所述球導引軌道內(nèi)；以及設置于所述外輪的內(nèi)球形表面和內(nèi)輪的外球形表面之間的保持架，所述保持架上設置有與所述外球溝槽等數(shù)的用于容納和支撐滾珠的裝球窗孔。

上述結構可參見專利申請?zhí)枮?01410517212.7的萬向節(jié)式傳動輪中所公開的結構，本實施例與上述發(fā)明專利申請中權利要求1所限定的技術方案的區(qū)別在于，其中的外輪改進形成本實施例中外圈1的結構形式，所述外輪的內(nèi)部包含的技術特征與所述發(fā)明專利申請中相同，此處不再贅述。

實施例6

如圖9所示，本實施例為包含前述萬向節(jié)傳動輪的一種前驅自行車，其中，自行車的具體結構可參見專利申請?zhí)枮?016106669155的一種傳動輪及包含其的自行車的實施例3，本實施例的區(qū)別之處在于，車架7前端固定設置有用于安裝所述萬向節(jié)傳動輪的固定架5，所述固定架5內(nèi)固定設置有軸承6，所述輪圈1安裝在所述軸承6的內(nèi)圈中心孔中，拆裝方便。

軸承6的內(nèi)圈的中心孔的結構與所述輪圈1的結構相適配。具體的，其內(nèi)圈的中心孔為圓孔，所述輪圈結構如圖1所示結構，輪圈安裝在軸承內(nèi)圈的中心孔中并通過所述固定環(huán)14固定。

所述輪圈1的橫截面外輪廓為圓形或多邊形，如果為多邊形，則所述軸承的內(nèi)圈中心孔也為與之相適配的多邊形即可。

如圖6所示，所述直筒型輪圈1的外壁設置有外螺紋12，所述軸承6的內(nèi)圈中心孔內(nèi)壁也設置相適配的內(nèi)螺紋即可使其快速拆裝。

實施例7

如圖9所示，本實施例為包含前述萬向節(jié)傳動輪的一種雙驅自行車，其中，自行車的具體結構可參見專利申請?zhí)枮?016106669155的一種傳動輪及包含其的自行車的實施例4，本實施例的區(qū)別之處在于，車架7前端固定設置有用于安裝所述萬向節(jié)傳動輪的固定架5，其特征在于，所述固定架5內(nèi)固定設置有軸承6，所述輪圈1安裝在所述軸承6中并通過所述固定環(huán)14固定，拆裝方便。

實施例8

如圖10所示，車把8和前叉9之間設置有減震裝置10，其與現(xiàn)有技術的區(qū)別在于，減震裝置10安裝在較高的位置，在行駛過程中，車把8能夠在減震裝置10的作用下動作，起到減震效果，但是前叉9不會發(fā)生上下移動，因此安裝在前叉上的傳動齒輪也不會和車架上的傳動齒輪發(fā)生相對位移，這樣就保證了驅動前輪的傳動鏈條處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免使用張緊輪等張緊裝置。

實施例9

如圖11所示，其與圖1中輪圈1的區(qū)別在于，輪圈1的右端用卡槽15代替螺紋，安裝時，采用圖12所示的卡簧固定在所述卡槽15中，用于將輪圈1固定在軸承上。

實施例10

如圖13所示，為一種適用于雙驅自行車中的差速器式傳動輪的剖視結構示意圖，其與現(xiàn)有技術（申請?zhí)枮?01610535405.4、名稱為一種差速器式傳動輪以及利用該傳動輪的差速雙驅自行車）的差別在于，左右兩側的兩個傳動鏈輪203通過固定軸承205固定在中軸204上，使整個裝置形成一個整體性強的差速器總成結構，使用方便；可預見的，一輛雙驅自行車可包括前叉總成、萬向節(jié)式傳動輪總成、車架總成、差速器式傳動輪總成、車輪等主要部件即可裝配完成，組裝方式簡單快捷。

實施例11

如圖14所示，為一種適用于雙驅自行車中的差速器式傳動輪的剖視結構示意圖，其在實施例10的基礎上進一步改進，在所述中軸204上設置有飛輪300，在車架中部安裝一臺電動機或發(fā)動機，所述電動機或發(fā)動機的輸出端通過鏈條或皮帶與所述飛輪300傳動連接，電動機或發(fā)動機能夠帶動飛輪300轉動，從而通過中軸驅動整個差速器式傳動輪轉動，給自行車提供動力，這樣，雙驅自行車變?yōu)殡妱訖C或發(fā)動機和人力驅動的混合動力模式。

實施例12

如圖15和16所示，本實施例與實施例11的區(qū)別在于飛輪設置位置的不同，其提供動力的原理完全相同。具體的，本實施例中，飛輪400為尺寸較大的飛輪，其套裝在十字軸201外側，即所述十字軸201的四個軸端均與飛輪400內(nèi)壁固定，在車架中部安裝一臺電動機或發(fā)動機，所述電動機或發(fā)動機的輸出端通過鏈條或皮帶與所述飛輪400傳動連接，電動機或發(fā)動機能夠帶動飛輪400轉動，從而通過十字201軸驅動整個差速器式傳動輪轉動，給自行車提供動力，這樣，雙驅自行車變?yōu)殡妱訖C或發(fā)動機和人力驅動的混合動力模式。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。