无链自行车及其轮组的制作方法_2

文档序号:9588297阅读:来源:国知局

[0037][现有技术]
[0038]图1是表示现有技术的无链自行车的基本结构的示意图。其中,图1的(A)表示无链自行车整体构造及其各零部件,图1的(B)表示其圆锥齿轮-传动杆传动机构与自行车中轴及后轴的示意性的配置关系。
[0039]如图1的(A)所示,自行车1主要由车架2、中轴12、后轴20、前轴22、车把14、车座15、前轮13、后轮21、曲柄及脚踏17构成,其中车架2包括车架上管5、前叉3、头管4、车架下管6、五通7、座管8、后上叉9、后下叉11。在一侧的后下叉11内装入两头带圆锥齿轮的传动杆,其两头的圆锥齿轮分别与中轴12和后轴20上安装的圆锥齿轮啮合,将来自中轴的动力传动至后轴,驱动车轮旋转。
[0040]如图1的(B)所示,传统的无链自行车为保证车轮的稳定性及承力的平衡性,是在自行车中线面(即自行车竖直放置时,穿过车把中心和车座中心的直线所在的铅直面,在图中用单点划线表示)的两侧分别具有一根后下叉lla、llb的,两根后下叉lla、llb的一端分别大致对称地连接至后轴的两端,另一端分别大致对称地连接至收容中轴12的五通7,从而呈“人”字形地跨装在后轮21的两侧。
[0041]其中,在中线一侧(图中下方侧)的后下叉11a内装配有两头带圆锥齿轮的传动杆10,传动杆10由中轴侧的圆锥齿轮10a、杆10b、后轴侧的圆锥齿轮10c构成,其圆锥齿轮10a与安装在中轴12的一端侧(与传动杆10处于中线的同侧)的圆锥齿轮18啮合,随圆锥齿轮18的旋转而旋转;圆锥齿轮10c与安装在后轴20的一端侧(与传动杆10处于中线的同侧)的圆锥齿轮19啮合,当圆锥齿轮10c旋转时,带动圆锥齿轮19旋转,从而驱动车轮21转动。
[0042]此外,为保持中轴12与后轴20的旋转方向的一致性,中轴12上的圆锥齿轮18与后轴20上的圆锥齿轮的安装朝向是相反的,为了给后轮21让出空间,同时与两后下叉11a、lib的“人”字形结构相配合,是使安装于中轴12的圆锥齿轮18的前锥面朝向中线侧,使安装于后轴20的圆锥齿轮19的前锥面朝向中线相反侧的。由此,传动杆10相对于中线呈一定角度地与中轴12、后轴20各自的圆锥齿轮相啮合,传动驱动力。
[0043]然而,现有技术的无链自行车至少存在以下有待改善的问题。首先,如上所述车架包括车架上管、前叉、头管、车架下管、五通、座管、后上叉、后下叉等,各部分之间通常是通过焊接或螺栓接合在一起的,结构过于复杂,制造工艺上对焊接的要求也较高,导致材料成本和工艺成本都较高。另外,由于零部件过多,在自行车的装配和拆卸维修方面都非常繁琐,导致制造成本提尚。
[0044]此外,由于传动杆相对于中线呈一定角度地与中轴、后轴各自的圆锥齿轮相啮合,即,相啮合的圆锥齿轮的轴交角并非呈90度(正交),故无法采用机械传动中最常用的轴交角90度的圆锥齿轮标准件,而是需要根据具体的轴交角另行设计圆锥齿轮的各项参数,按照这些参数特殊加工出具体适用的圆锥齿轮,而且在安装过程中需要严格按照该设计的轴交角进行装配等,这将导致设计成本、加工成本、组装成本、维修成本等一系列成本的提高。
[0045][本实施方式]
[0046]针对上述现有技术的无链自行车存在的问题,本发明提供一种零部件少、结构简单、便于加工制造且便于拆卸维修的全新设计理念的无链自行车。需要说明的是,本说明书中所涉及的本发明各项技术特征及其效果仅为例示性的列举,并非要求本发明的自行车同时具备所有这些特征和效果,根据需要,可以只具有其中的一项或几项。
[0047](方向的定义)
[0048]在以下的说明中,以图2所示的自行车状态、即自行车竖直立于地面的状态为基准,将车头所朝的方向定义为“前方”、车尾所朝的方向定义为“后方”、向车头前方看时的车辆左方定义为“左方”、向车头前方看时的车辆右方定义为“右方”、竖直向上的方向定义为“上方”、竖直向下的方向定义为“下方”、俯视自行车时穿过车把中心和车座中心的直线所在的铅直面定义为自行车中线面,以此说明自行车各部分所处的方向及位置。
[0049](自行车整体结构)
[0050]图2和图3是示意性地表示本发明实施方式的无链自行车的主要构造的图。其中,图3的(A)是无链自行车的主视图,(B)是无链自行车的后视图,(C)是无链自行车的左视图,(D)是无链自行车的右视图。
[0051]如图2、图3所示,本发明实施方式的无链自行车主要包括车架100、前轴组件200、中轴组件300、后轴组件400、车轮500、以及省略了图示的车把、车座、曲柄及脚踏。车架100包括前叉110、头管120、车架下管130、集成底架140、座管150。前叉110可绕头管120的轴向转动地连接至头管120的一端;头管120的另一端用于安装车把(未图示);头管120在中部与车架下管130的一端相对固定连接;车架下管130的另一端相对固定地连接至集成底架140的车架下管连接部;座管150的一端相对固定地连接至集成底架140的座管连接部;座管150的另一端用于安装车座(未图示)。此外,集成底架140为兼具五通、后下叉及后轴安装部功能的集成构件,且其后下叉部仅存在于后轮的单侧,即为单叉结构。同样的,前叉110也为单叉结构,即仅在前轮的单侧存在。下面将针对构成本发明特征的各部件一一进行详细说明。
[0052](集成底架)
[0053]图4、图5、图6是用于说明本发明实施方式的集成底架140的构造的示意图。图4是表示集成底架140整体形态构造的图,其中(A)是集成底架140的立体图,(B)是集成底架140的俯视图,(C)是集成底架140的主视图,(D)是集成底架140的左视图。图5是表示集成底架140的底架主体140a的构造的示意图,其中(A)是底架主体140a的主视图,
(B)是底架主体140a的俯视图,(C)是底架主体140a的左视图。图6是表示集成底架140的底架侧盖140b的构造的示意图,其中(A)是底架侧盖140b的立体图,(B)是底架侧盖140b的后视图,(C)是底架侧盖140b的俯视图,⑶是底架侧盖140b的左视图。另外,图7是用于说明传动轴在集成底架140内的安装方式的拆下底架侧盖140b后的示意图。
[0054]如图4所示,集成底架140由底架主体140a和底架侧盖140b沿垂直于自行车中线面(图4的(B)中的单点划线所示)的方向扣合而成,是兼具五通、后下叉及后轴安装部的功能的集成构件。集成底架140整体呈大致“L”字状,其短边部分构成五通部,与五通部相连续的长边的部分构成后下叉部,处于后下叉部的后端的部分构成后轴安装部,五通部与后下叉部在相连续的一端(在本实施方式中是五通部的中轴孔的左端部)是以大致90度的交角一体成型的。
[0055]如图4的⑶和(C)所示,在集成底架140的后下叉部的靠中轴端,有沿与自行车中线面垂直的方向(即自行车左右方向)贯穿五通部的用于安装中轴组件的中轴孔141。在五通部的与中线面相交的部位,有分别向自行车前上方突出的车架下管安装部142和向自行车后上方突出的座管安装部143。在本实施方式中,车架下管安装部142和座管安装部143分别为阶梯圆管状,S卩,圆管的与五通连续的一端为大径部,另一端为小径部,大径部与小径部呈阶梯状过渡。车架下管安装部142的小径部的外径与车架下管130的内径相配合,使得二者能够以嵌套的方式插接在一起。同样地,座管安装部143的小径部的外径与座管150的内径相配合,使得二者能够以嵌套的方式插接在一起。在此所谓“相配合”,是指二者的直接大致相同,可以是小径部的外径等于或略小于车架下管或座管的内径,使得二者容易插接在一起,也可以是小径部略大于车架下管或座管的内径,使得二者过盈配合,更加提高接合的强度。通过使集成底架140的五通部与车架下管130、座管150相插接,若在此状态下再进行焊接或铆接等,则能够显著提高彼此接合的强度。
[0056]在本实施方式中是使集成底架140的五通部的车架下管安装部142和座管安装部143分别具有小径部,来插入车架下管130和座管150的,在变形例中当然也可以使得车架下管130和/或座管150为小径部,内套地插入底架140的五通部的车架下管安装部和/或座管安装部中,能达到同样的技术效果。车架下管安装部142和座管安装部143不限于以上所述的阶梯圆管,还可以是阶梯筒状体或柱状体等,只要是能以嵌套的方式与车架下管130和座管150插接的形状即可。
[0057]另外,在本实施方式中,车架下管安装部142和座管安装部143是分别向自行车前上方和自行车后上方突出的,使得安装直管状的车架下管及座管后,能够使车把和车座最终处于便于用户骑行的位置。但车架下管安装部142和座管安装部143从五通部基体突出的方向显然不限于此,可以朝向中线面内的任意方向,并通过车架下管及座管的弯曲形状来最终达到车把和车座处于便于用户骑行的位置的目的。
[0058]此外,如图4的⑶和(D)、图5的⑶和(C)所示,在集成底架140的五通部的中轴孔141的右端部,即相对于自行车中线面、与后下叉部所在侧相反一侧的端部,具有从
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