定向齿轮传动装置、链轮传动装置及自行车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于齿轮传动领域，尤其涉及一种定向齿轮传动装置、使用该定向齿轮传动机构的链轮传动装置及使用该链轮传动装置的自行车。
【背景技术】
[0002]齿轮传动装置一般是将从动轮与输出轴相连，主动轮与从动轮直接啮合或通过惰轮啮合，来改变输出轴相对于主动轮的转速、扭矩或旋转方向。现有齿轮传动装置的主动轮转向改变时，输出轴的方向也会随之改变。这种齿轮传动装置在使用时，需要主动轮的驱动装置转向明确、在安装时转向要确定，一旦驱动装置反向转动时，则可能会损坏设备。并且有时在驱动装置反转时，还可能会导致驱动装置做无用功，降低能量利用率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种定向齿轮传动装置，旨在解决现有齿轮传动装置的输出轴的转向会随主动轴转向的改变而改变的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种定向齿轮传动装置，包括主动轴、输出轴、驱动所述输出轴与所述主动轴同向转动的同向轮组、驱动所述输出轴与所述主动轴反向转动的反向轮组和用于切换所述主动轴带动所述同向轮组或所述反向轮组转动以使所述输出轴定向转动的切换机构；所述同向轮组连接所述主动轴与所述输出轴，所述反向轮组连接所述主动轴与所述输出轴。
[0005]进一步地，所述切换机构包括用于带动所述反向轮组转动的第一啮合齿、用于带动所述同向轮组转动的第二啮合齿和用于配合连接所述第一啮合齿或所述第二啮合齿的滑动件；所述滑动件滑动安装于所述主动轴上，所述滑动件的一端呈与所述第一啮合齿啮合的齿状，所述滑动件的另一端呈与所述第二啮合齿啮合的齿状，所述主动轴上开设有引导所述滑动件往返于所述第一啮合齿与所述第二啮合齿之间滑动的滑槽。
[0006]进一步地，所述滑动件为滑动安装于所述滑槽中的滑块，所述滑槽沿所述主动轴的轴向设置，所述第一啮合齿和所述第二啮合齿均为棘齿，且所述第一啮合齿的棘齿朝向与所述第二啮合齿的棘齿朝向相反。
[0007]进一步地，所述反向轮组包括套装于所述主动轴上的第一主动齿轮和与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮，所述第一主动齿轮的中心开设有与所述主动轴配合的第一轴孔，所述第一从动齿轮与所述输出轴相连，所述第一啮合齿设于所述第一主动齿轮上。
[0008]进一步地，所述第一啮合齿设于所述第一轴孔中，所述第一啮合齿设于所述第一轴孔靠近所述反向轮组的一端。
[0009]进一步地，所述同向轮组包括套装于所述主动轴上的第二主动齿轮、与所述输出轴相连的第二从动齿轮和配合啮合所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮的惰轮，所述第二主动齿轮的中心开设有与所述主动轴配合的第二轴孔，所述第二从动齿轮与所述第二主动齿轮间隔设置，所述第二啮合齿设于所述第二主动齿轮上。
[0010]进一步地，所述第二啮合齿设于所述第二轴孔中，所述第二啮合齿设于所述第二轴孔中靠近所述同向轮组的一端。
[0011]进一步地，还包括用于支撑所述主动轴、所述同向轮组、所述反向轮组以及所述输出轴的支撑架。
[0012]本发明使用同向轮组将主动轴与输出轴相连，并同时使用反向轮组将主动轴与输出轴相连，通过设置切换机构，通过切换机构来切换同向轮组或反向轮组的使用，从而保证输出轴始终能沿同一个方向转动，实现输出轴的定向转动，而不会随主动轴转向的改变而改变。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种链轮传动装置，包括主动链轮和传动链条，所述链轮传动装置还包括如上所述的定向齿轮传动装置和带动所述定向齿轮传动装置的主动轴转动的从动链轮，所述从动链轮安装于所述主动轴上，所述传动链条配合连接所述主动链轮与所述从动链轮。
[0014]本发明的链轮传动装置使用了上述定向齿轮传动装置，从而可以使该链轮传动装置的链轮正或反向转动时，输出轴始终能沿同一个方向转动。
[0015]本发明的另一目的在于提供一种自行车，包括车架、如上所述的链轮传动装置和用于带动所述链轮传动装置的主动链轮转动的脚踏板，所述脚踏板安装于所述车架上。
[0016]本发明的自行车使用了上述链轮传动装置，则在正向踏脚踏板时，可以驱动该自行车前行；同时，在反向踏脚踏板时，也可以驱动该自行车前行。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例提供的一种链轮传动装置的立体结构示意图；
[0018]图2是图1的链轮传动装置中定向齿轮传动装置的分解结构示意图；
[0019]图3是图2的定向齿轮传动装置的内部结构组装时的示意图；
[0020]图4是图3的定向齿轮传动装置的剖视结构示意图；
[0021]图5是图3的定向齿轮传动装置的分解结构示意图；
[0022]图6是图3的定向齿轮传动装置中切换机构切换时的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]请参阅图1、图2和图4，本发明实施例提供的一种链轮传动装置100，包括主动链轮12、传动链条13、定向齿轮传动装置20和从动链轮11，传动链条13配合连接主动链轮12与从动链轮11，从动链轮11与定向齿轮传动装置20相连。
[0025]请一并参阅图6，定向齿轮传动装置20包括主动轴21、输出轴22、同向轮组40、反向轮组30和切换机构50。同向轮组40连接主动轴21与输出轴22，当主动轴21带动同向轮组40转动，来驱动输出轴22转动时，可以使主动轴21与输出轴22同向转动。反向轮组30连接主动轴21与输出轴22，当主动轴21带动反向轮组30转动，来驱动输出轴22转动时，可以使主动轴21与输出轴22反向转动。切换机构50用于切换主动轴21是带动同向轮组40转动，还是带动反向轮组30转动；从而使无论主动轴21是正向转动，还是反向转动，均可以使输出轴22沿同一个方向转动，不会随主动轴21转向的改变而改变。
[0026]本实施例中，链轮传动装置100的从动链轮11与主动轴21相连，从而可以带动主动轴21转动。该链轮传动装置100使用了上述定向齿轮传动装置20，而该定向齿轮传动装置20中，无论主动轴21是正向转动还是反向转动，均可以使输出轴22沿同一个方向转动，不会随主动轴21转向的改变而改变，则可以使该链轮传动装置100的链轮正或反转时，输出轴22始终能沿同一个方向转动。
[0027]本实施例中，将定向齿轮传动装置20应用于链轮传动装置100中，在其它实施例中，也可以将该定向齿轮传动装置20应用在其它传动机构中，也可以作为齿轮箱来使用。如将该定向齿轮传动装置20与驱动电机相连，通过驱动电机来带动定向齿轮传动装置20的主动轴21转动，则无论驱动电机是正转还是反转均可以使用输出轴22以同一个方向转动。从而可以方便驱动电机的安装；另外，在驱动电机反转时仍然可以通过该定向齿轮传动装置20来正常输出，可以充分利用驱动电机，提高能量利用率。该定向齿轮传动装置20还可以用来驱动多轮车、履带车、船、发电机等设备。
[0028]请参阅图2、图4、图5和图6，进一步地，切换机构50包括第一啮合齿52、第二啮合齿53和滑动件；第一啮合齿52用于带动反向轮组30转动，第二啮合齿53用于带动同向轮组40转动；滑动件滑动安装于主动轴21上，用于配合连接第一啮合齿52或第二啮合齿53，进而带动反向轮组30或同向轮组40转动。滑动件的一端呈与第一啮合齿52啮合的齿状，滑动件的另一端呈与第二啮合齿53啮合的齿状，主动轴21上开设有引导滑动件往返于第一啮合齿52与第二啮合齿53之间滑动的滑槽215。通过滑动件在主动轴21上滑动，当将滑动件移动到与第一啮合齿52啮合时，可以带动反向轮组30转动，而当滑动件移动到与第二啮合齿53啮合时，则可以带动同向轮组40转动。
[0029]本实施例中，滑动件为滑块51，滑块51滑动安装于滑槽215中，滑槽215沿主动轴21的轴向设置，第一啮合齿52和第二啮合齿53均为棘齿，且第一啮合齿52的棘齿朝向