一种无链条省力自行车的制作方法

本实用新型涉及一种自行车，具体地，涉及一种无链条省力自行车。

背景技术：

自行车又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。

自行车可以作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游；自行车本身也是一项体育竞技运动。

自行车的车架、轮胎、脚踏板、刹车、链条等25个部件中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：1.导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。2.驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。3.制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架，车铃等部件。

现有的自行车也有一些缺点，比如：在启动和上坡时很费劲，链条会经常脱落，安装麻烦，很容易弄脏手和衣服等。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自行车，能够解决现有的问题，达到绿色环保、节能省力的效果。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种无链条省力自行车，包含车轮、车架、前叉、车把、车座以及脚踏板，其中，所述的无链条省力自行车设有若干直角转向齿轮箱；所述的直角转向齿轮箱包含两个第一齿轮箱，两个第二齿轮箱，一个第三齿轮箱，一个第四齿轮箱以及一个第五齿轮箱。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的直角转向齿轮箱，其所述的第一齿轮箱内设有一根贯穿第一齿轮箱的第一通轴，在第一齿轮箱内的第一通轴上套置有两个相向的第一齿轮，第一通轴在第一齿轮箱外的一侧延伸构成第一输出轴；第一齿轮箱内还设有一个与两个第一齿轮同时啮合的第二齿轮；第二齿轮的齿轮轴为第一半轴；所述的第二齿轮箱内设有两个啮合的齿轮，分别为第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮的齿轮轴在第二齿轮箱外与第一输出轴连接，第四齿轮的齿轮轴为第二半轴；所述的第三齿轮箱内设有一根贯穿第三齿轮箱的第二通轴，在第三齿轮箱内的第二通轴上套置有两个相向的第五齿轮，第二通轴在第三齿轮箱外的一侧延伸构成第二输出轴；第三齿轮箱内还设有两个相向的第六齿轮，每个第六齿轮与齿轮箱内的两个第五齿轮同时啮合；第六齿轮的齿轮轴为第三半轴，两个第三半轴分别在第三齿轮箱外的两侧连接第二半轴；第二输出轴的另一端设有第一转换齿轮；所述的第四齿轮箱内设有一根贯穿第四齿轮箱的第三通轴，在第四齿轮箱内的第三通轴上套置有两个相向的第七齿轮，第三通轴在第四齿轮箱外的一侧延伸构成第三输出轴，第三通轴上在第四齿轮箱外的另一侧的末端设有与第一转换齿轮啮合的第二转换齿轮；第四齿轮箱内还设有一个与两个第七齿轮同时啮合的第八齿轮；第八齿轮的齿轮轴为第四半轴；所述的第五齿轮箱内设有两个啮合的齿轮，分别为第九齿轮和第十齿轮，第九齿轮的齿轮轴在第五齿轮箱外与第三输出轴连接，第十齿轮的齿轮轴为第五半轴。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的直角转向齿轮箱，其第二齿轮的端面与两个第一齿轮的端面分别垂直，两个第一齿轮的端面相对且平行；第三齿轮和第四齿轮的端面垂直；两个第六齿轮的端面相对且平行，每个第六齿轮的端面与两个第五齿轮的端面分别垂直，两个第五齿轮的端面相对且平行；第八齿轮的端面与两个第七齿轮的端面分别垂直，两个第七齿轮的端面相对且平行；第九齿轮和第十齿轮的端面垂直。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的第一齿轮箱，其每个设有一个第一半轴，每个第一半轴在相应的第一齿轮箱外与一个脚踏板连接。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的通轴和半轴，其上在相应的齿轮箱外侧处分别设有双向轴承，并通过双向轴承与齿轮箱固定。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的通轴，其上在相应的齿轮箱内设置的两个相向的齿轮内分别设有一个单向轴承，同一根通轴上的两个相向的齿轮内的两个单向轴承的安装方向相同，分别将两个相向的齿轮与通轴固定，并能够使通轴随其上两个相向的齿轮转动。优选地，单向轴承插置在齿轮内并位于齿轮的轮齿与齿轮中心的通轴之间。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的车轮包含前轮和后轮，所述的前轮的直径大于后轮的直径。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的后轮，其轮轴由第五半轴在第五齿轮箱外的延伸部分构成。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的车架由前斜杆和后斜杆组成，所述的前斜杆和后斜杆呈V字形；所述的后斜杆顶端设置车座，后斜杆与车座之间设有伸缩段；伸缩段可以调节伸缩，从而调整车座位置和高度。在伸缩段下方的后斜杆下设有减震器。前斜杆与前叉连接，前叉下端与前轮的轮轴连接，前叉的上部两侧设有车把。

上述的无链条省力自行车，其中，所述的减震器包含传动部、传动杆、减震弹簧以及底座；所述的传动部竖直设置，传动部的顶端设有第一传动活结，底端设有第二传动活结；所述的传动部通过第一传动活结与车架的后斜杆连接，通过第二传动活结与传动杆连接，传动杆的另一端与第四半轴连接；所述的减震弹簧套置在传动部上并位于车架的后斜杆与底座之间，减震弹簧的顶端与第一传动活结连接，底端与第二传动活结连接；所述的底座位于第三输出轴上方，第二传动活结位于所述的底座处。

本实用新型提供的无链条省力自行车具有以下优点：

该无链条省力自行车的优点包括结构简单、功能易行、耐用；将无作用的功耗进行循环使用，节能环保；成本低、易生产等。该无链条省力自行车可以收集人体自身重量作初始动力，利用减震器可以吸收运动中车辆震动力，及减速或下坡时的惯性动力，达到省力的目的。使用直角转向齿轮箱，代替链条的功能，同时改变传统自行车的用力方式，更方便省力。

附图说明

图1为本实用新型的无链条省力自行车的示意图。

图2为本实用新型的无链条省力自行车的传动结构设置示意图。

图3为本实用新型的无链条省力自行车的传动结构的俯视透视图。

图4为本实用新型的无链条省力自行车的脚踏板与第一齿轮箱示意图。

图5为本实用新型的无链条省力自行车的通轴及其上的齿轮示意图。

图6为本实用新型的无链条省力自行车的通轴上齿轮及其内的单向轴承示意图。

图7为本实用新型的无链条省力自行车的半轴及其上的齿轮示意图。

图8为本实用新型的无链条省力自行车的半轴上的齿轮横截面示意图。

图9为本实用新型的无链条省力自行车的减震器示意图。

图10为本实用新型的无链条省力自行车的减震器传动部示意图。

图中：1、前叉，2、车架，21、前斜杆，22、后斜杆，23、伸缩段，3、车轮，31、前轮，32、后轮，4、单向轴承，41、第一单向轴承，42、第二单向轴承，5、第一齿轮箱，51、第一通轴，52、第一齿轮，53、第一输出轴，54、第二齿轮，55、第一半轴，6、第二齿轮箱，61、第三齿轮，62、第四齿轮，63、第二半轴，7、第三齿轮箱，71、第二通轴，72、第五齿轮，73、第二输出轴，74、第六齿轮，75、第三半轴，76、第一转换齿轮，8、第四齿轮箱，81、第三通轴，82、第七齿轮，83、第三输出轴，84、第二转换齿轮，85、第八齿轮，86、第四半轴，9、第五齿轮箱，91、第九齿轮，92、第十齿轮，93、第五半轴，10、车把，11、车座，12、脚踏板，13、双向轴承，14、减震器，15、传动部，151、夹板，152、第一齿条，153、第二齿条，154、第一同向齿轮，155、第二同向齿轮，156、固定板，157、固定滑杆，158、固定夹板滑块，159、传动轴，16、传动杆，17、减震弹簧，18、底座，19、第一传动活结，20、第二传动活结。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。

如图1~3所示，本实用新型提供的无链条省力自行车，包含车轮3、车架2、前叉1、车把10、车座11以及脚踏板12，该无链条省力自行车还设有若干直角转向齿轮箱。直角转向齿轮箱包含两个第一齿轮箱5，两个第二齿轮箱6，一个第三齿轮箱7，一个第四齿轮箱8以及一个第五齿轮箱9。

第一齿轮箱5内设有一根贯穿第一齿轮箱5的第一通轴51，在第一齿轮箱5内的第一通轴51上套置有两个相向的第一齿轮52，第一通轴51在第一齿轮箱5外的一侧延伸构成第一输出轴53；第一齿轮箱5内还设有一个与两个第一齿轮52同时啮合的第二齿轮54；第二齿轮54的端面与两个第一齿轮52的端面分别垂直，两个第一齿轮52的端面相对且平行；第二齿轮54的齿轮轴为第一半轴55。每个第一齿轮箱5设有一个第一半轴55，每个第一半轴55在相应的第一齿轮箱5外与一个脚踏板12连接。脚踏板12为平板形，其在侧面中间与第一半轴55连接，在踩踏时除了脚踏板12带动第一输出轴53旋转做功外，脚踏板12本身也会随脚掌用力改变方向和角度，将这部分做功加以利用，增加了骑行力，并且延长了杠杆结构的长度增加杠杆力，使骑行更省力。参见图4所示。

第二齿轮箱6内设有两个啮合的齿轮，分别为第三齿轮61和第四齿轮62，第三齿轮61和第四齿轮62的端面垂直；第三齿轮61的齿轮轴在第二齿轮箱6外与第一输出轴53连接，第四齿轮62的齿轮轴为第二半轴63。

第三齿轮箱7内设有一根贯穿第三齿轮箱7的第二通轴71，在第三齿轮箱7内的第二通轴71上套置有两个相向的第五齿轮72，第二通轴71在第三齿轮箱7外的一侧延伸构成第二输出轴73；第三齿轮箱7内还设有两个相向的第六齿轮74，每个第六齿轮74与齿轮箱内的两个第五齿轮72同时啮合；两个第六齿轮74的端面相对且平行，每个第六齿轮74的端面与两个第五齿轮72的端面分别垂直，两个第五齿轮72的端面相对且平行；第六齿轮74的齿轮轴为第三半轴75，两个第三半轴75分别在第三齿轮箱7外的两侧连接第二半轴63；第二输出轴73的另一端设有第一转换齿轮76。

第四齿轮箱8内设有一根贯穿第四齿轮箱8的第三通轴81，在第四齿轮箱8内的第三通轴81上套置有两个相向的第七齿轮82，第三通轴81在第四齿轮箱8外的一侧延伸构成第三输出轴83，第三通轴81上在第四齿轮箱8外的另一侧的末端设有与第一转换齿轮76啮合的第二转换齿轮84；第四齿轮箱8内还设有一个与两个第七齿轮82同时啮合的第八齿轮85；第八齿轮85的端面与两个第七齿轮82的端面分别垂直，两个第七齿轮82的端面相对且平行；第八齿轮85的齿轮轴为第四半轴86。

第五齿轮箱9内设有两个啮合的齿轮，分别为第九齿轮91和第十齿轮92，第九齿轮91和第十齿轮92的端面垂直；第九齿轮91的齿轮轴在第五齿轮箱9外与第三输出轴83连接，第十齿轮92的齿轮轴为第五半轴93。

通轴和半轴上在相应的齿轮箱外侧处分别设有双向轴承13，并通过双向轴承13与齿轮箱固定。

如图5~8所示，通轴上在相应的齿轮箱内设置的两个相向的齿轮内分别设有一个单向轴承4，同一根通轴上的两个相向的齿轮内的两个单向轴承4的安装方向相同，分别将两个相向的齿轮与通轴固定，并能够使通轴随其上两个相向的齿轮转动。优选地，单向轴承4插置在齿轮内并位于齿轮的轮齿与齿轮中心的通轴之间。

车轮3包含前轮31和后轮32，前轮31的直径大于后轮32的直径。后轮32的轮轴由第五半轴93在第五齿轮箱9外的延伸部分构成。采用大小车轮，前轮31大会使行驶更稳定，并且使脚踏板12抬高，后轮32小会使车座11降低，在骑行中能够更好地发力，骑行时可以使人坐直，上坡时不用站立，使骑行更稳定。

车架2由前斜杆21和后斜杆22组成，前斜杆21和后斜杆22呈V字形；后斜杆22顶端设置车座11，后斜杆22与车座11之间设有伸缩段23；伸缩段23可以调节伸缩，从而调整车座11位置和高度。在伸缩段23下方的后斜杆22下设有减震器14。前斜杆21与前叉1连接，前叉1下端与前轮31的轮轴连接，前叉1的上部两侧设有车把10。

如图9所示，减震器14包含传动部15、传动杆16、减震弹簧17以及底座18；传动部15竖直设置，传动部15的顶端设有第一传动活结19，底端设有第二传动活结20；传动部15通过第一传动活结19与车架2的后斜杆22连接，通过第二传动活结20与传动杆16连接，传动杆16的另一端与第四半轴86连接；减震弹簧17套置在传动部15上并位于车架2的后斜杆22与底座18之间，减震弹簧17的顶端与第一传动活结19连接，底端与第二传动活结20连接；底座18位于第三输出轴83上方，第二传动活结20位于底座18处。

减震器14能够收集人体重量和骑行中的阻力加以利用，把重量和阻力变成动力。在人骑车时，以自身重量压缩减震弹簧17，推动传动杆16驱使齿轮转动，带动车轮3转动。在骑行中路面不平，阻力同样会使车轮3上下运动压缩减震弹簧17，推动传动杆16驱使齿轮转动，带动车轮3转动。

下面结合实施例对本实用新型提供的无链条省力自行车做更进一步描述。

实施例1

一种无链条省力自行车，包含车轮3、车架2、前叉1、车把10、车座11以及脚踏板12，该无链条省力自行车还设有若干直角转向齿轮箱。直角转向齿轮箱包含两个第一齿轮箱5，两个第二齿轮箱6，一个第三齿轮箱7，一个第四齿轮箱8以及一个第五齿轮箱9。

第一齿轮箱5内设有一根贯穿第一齿轮箱5的第一通轴51，在第一齿轮箱5内的第一通轴51上套置有两个相向的第一齿轮52，第一通轴51在第一齿轮箱5外的一侧延伸构成第一输出轴53；第一齿轮箱5内还设有一个与两个第一齿轮52同时啮合的第二齿轮54；第二齿轮54的端面与两个第一齿轮52的端面分别垂直，两个第一齿轮52的端面相对且平行；第二齿轮54的齿轮轴为第一半轴55。每个第一齿轮箱5设有一个第一半轴55，每个第一半轴55在相应的第一齿轮箱5外与一个脚踏板12连接。

第二齿轮箱6内设有两个啮合的齿轮，分别为第三齿轮61和第四齿轮62，第三齿轮61和第四齿轮62的端面垂直；第三齿轮61的齿轮轴在第二齿轮箱6外与第一输出轴53连接，第四齿轮62的齿轮轴为第二半轴63。

第三齿轮箱7内设有一根贯穿第三齿轮箱7的第二通轴71，在第三齿轮箱7内的第二通轴71上套置有两个相向的第五齿轮72，第二通轴71在第三齿轮箱7外的一侧延伸构成第二输出轴73；第三齿轮箱7内还设有两个相向的第六齿轮74，每个第六齿轮74与齿轮箱内的两个第五齿轮72同时啮合；两个第六齿轮74的端面相对且平行，每个第六齿轮74的端面与两个第五齿轮72的端面分别垂直，两个第五齿轮72的端面相对且平行；第六齿轮74的齿轮轴为第三半轴75，两个第三半轴75分别在第三齿轮箱7外的两侧连接第二半轴63；第二输出轴73的另一端设有第一转换齿轮76。

第四齿轮箱8内设有一根贯穿第四齿轮箱8的第三通轴81，在第四齿轮箱8内的第三通轴81上套置有两个相向的第七齿轮82，第三通轴81在第四齿轮箱8外的一侧延伸构成第三输出轴83，第三通轴81上在第四齿轮箱8外的另一侧的末端设有与第一转换齿轮76啮合的第二转换齿轮84；第四齿轮箱8内还设有一个与两个第七齿轮82同时啮合的第八齿轮85；第八齿轮85的端面与两个第七齿轮82的端面分别垂直，两个第七齿轮82的端面相对且平行；第八齿轮85的齿轮轴为第四半轴86。

第五齿轮箱9内设有两个啮合的齿轮，分别为第九齿轮91和第十齿轮92，第九齿轮91和第十齿轮92的端面垂直；第九齿轮91的齿轮轴在第五齿轮箱9外与第三输出轴83连接，第十齿轮92的齿轮轴为第五半轴93。

通轴和半轴上在相应的齿轮箱外侧处分别设有双向轴承13，并通过双向轴承13与齿轮箱固定。

通轴上在相应的齿轮箱内设置的两个相向的齿轮内分别设有一个单向轴承4，同一根通轴上的两个相向的齿轮内的两个单向轴承4的安装方向相同，分别将两个相向的齿轮与通轴固定，并能够使通轴随其上两个相向的齿轮转动。优选地，单向轴承4插置在齿轮内并位于齿轮的轮齿与齿轮中心的通轴之间。

车轮3包含前轮31和后轮32，前轮31的直径大于后轮32的直径。后轮32的轮轴由第五半轴93在第五齿轮箱9外的延伸部分构成。

该无链条的方法采用齿轮传动，省去链条脱落的麻烦。在直角转向齿轮箱内把通轴上安装两个相对而向的直角转换齿轮，齿轮内分别安装一个同向的单向轴承4，分别为第一单向轴承41和第二单向轴承42，其转动方向相同并固定在同一通轴两边，使两齿轮只能同向作用于通轴上，并使之不能滑动，只能转动。在半轴上安装一个直角转向齿轮，固定于半轴一头。安装时使半轴上的齿轮于通轴上的两个相对而向的齿轮相互啮合。

在半轴上的轴和齿轮以一个方向转动时，通轴上的两个齿轮也随之转动，在转动时因齿轮内分别安装的是同向的单向轴承4，此时通轴上的第一单向轴承41对轴作用功带动通轴转动，同时第二单向轴承42从动，不对通轴作用功；在半轴上的轴和齿轮以另一个方向转动时，通轴上的两个齿轮也随之转动，在转动时因齿轮内分别安装的是同向单向轴承4，此时通轴上的第二单向轴承42对轴作用功带动通轴转动，同时第一单向轴承41从动，不对通轴作用功；因此不论半轴及半轴上的齿轮向那个方向转动时，都会带动通轴以一个方向转动。如想改变通轴的转动方向，只需改变单向轴承4的安装方向即可。把通轴与自行车后轮32轴通过安装齿轮相连接，从而不用链条就能达到能量传递的目的。

车架2由前斜杆21和后斜杆22组成，前斜杆21和后斜杆22呈V字形；后斜杆22顶端设置车座11，后斜杆22与车座11之间设有伸缩段23；伸缩段23可以调节伸缩，从而调整车座11位置和高度。在伸缩段23下方的后斜杆22下设有减震器14。前斜杆21与前叉1连接，前叉1下端与前轮31的轮轴连接，前叉1的上部两侧设有车把10。

减震器14包含传动部15、传动杆16、减震弹簧17以及底座18；传动部15竖直设置，传动部15的顶端设有第一传动活结19，底端设有第二传动活结20；传动部15通过第一传动活结19与车架2的后斜杆22连接，通过第二传动活结20与传动杆16连接，传动杆16的另一端与第四半轴86连接；减震弹簧17套置在传动部15上并位于车架2的后斜杆22与底座18之间，减震弹簧17的顶端与第一传动活结19连接，底端与第二传动活结20连接；底座18位于第三输出轴83上方，第二传动活结20位于底座18处。

如图10所示，减震器14在传动部15上端与车身固定，传动部15上端设有夹板151，上端夹板151下固定两根齿条，分别为第一齿条152和第二齿条153，两根齿条的轮齿对内相对错位夹住两个同向左转的齿轮，分别为第一同向齿轮154和第二同向齿轮155。齿条下端固定在同一固定板156上，再共接一固定滑杆157，滑杆下端设有固定夹板滑块158。两个齿轮内分别安装一个可左转动的单向轴承4，即第三单向轴承。每根齿条上对应一个单向可左转齿轮，两个左转单向齿轮并排安装在同一个传动轴159上，传动轴159与传动部15下端传动活结连接。

通过车身对传动部15上端下压，压力会使齿条向下行走，驱使两个单向齿轮转动，其中一个单向左转的第一同向齿轮154被第一齿条152驱使之反方向右转动，带动传动轴159右转做功输出，因第二齿条153是反向安装，另一个单向左转的第二同向齿轮155被第二齿条153驱使左转，这时左转为空转不做功；车身下压到极点会回升反弹，反弹时于下压时做功相反，在回弹时会使齿条向上行走，驱使两个单向齿轮转动，与下行正好相反，因第二齿条153是相对而装，这时一个单向左转的第二同向齿轮155被第二齿条153驱使之反方向右转动，带动传动轴159右转动做功输出，因第一齿条152是反向安装，另一个单向左转的第一同向齿轮154被第一齿条152驱使左转，这时左转为空转不做功；从而达到统一右转做功输出。

车在行驶中，路面起伏时车轮3会上下浮动，车轮3使传动部15下端上浮，上浮力会使齿轮向上行走，驱使两个单向齿轮转动，其中一个单向左转的第二同向齿轮155被第二齿条153驱使之反方向右转动，带动传动轴159右转动做功输出，因第一齿条152是反向安装，另一个单向左转的第一同向齿轮154被第一齿条152驱使左转，这时左转为空转不做功；车轮3上浮压到极点会回落反弹，反弹时于下落时做功相反，在回弹时会使齿轮向下行走，驱使两个单向齿轮转动，与上行正好相反，因第一齿条152是相对而装，这时一个单向左转的第一同向齿轮154被第一齿条152驱使之反方向右转动，带动传动轴159右转动做功输出，因第二齿条153是反向安装，另一个单向左转的第二同向齿轮155被第二齿条153驱使左转，这时左转为空转不做功；从而达到统一右转做功输出。

总之不管是车身下压及回弹，和车轮3上浮及回落做功，都会驱使输出轴一个方向输出做功。把输出功通过缓冲存储器均衡传递给自行车进行利用驱动。

本实用新型提供的无链条省力自行车，设有若干直角转向齿轮箱。直角转向齿轮箱设有通轴和半轴，通轴上套置有两个相向的齿轮，一个半轴上也设置一个齿轮，半轴上的齿轮与通轴上的两个齿轮啮合。通轴上的两个齿轮内分别设有一个单向轴承，两个单向轴承同向安装，分别将两个相向的齿轮与通轴固定，并能够使通轴随其上两个相向的齿轮转动。在启动自行车时，人体会坐到车上，此时人体的重量会对车体进行下压，把下压力转换成自行车的行驶动力，从而只要坐上车子，车就有动力自动行驶。在行驶中车体因路面的不平整总会有震动，把车身及人体的震动力加以回收存储利用，从而又能达到省力的目的。在下坡及需要减速或刹车时由于惯性，车体会因惯性而产生动力，此时把惯性动力加以收集存储利用，从而又能达到省力的目的。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。