圆锥齿轮-传动杆传动方式的两轮车及其传动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及两轮车及其传动系统，尤其涉及圆锥齿轮-传动杆传动方式的无链自行车及其传动系统。
【背景技术】
[0002]我国是自行车生产和使用的大国。长期以来，自行车一直都作为人们在同城内短距离出行的主要代步工具。传统的有链自行车是依靠安装在中轴上的轮盘通过链条带动安装在自行车后轴上的飞轮，再通过飞轮带动自行车后轮转动而进行传动的，虽然结构简单，但却容易脱链、掉链;并且因为传动部分不易密封，所以经常卡夹裙裤，润滑链条的机油也会弄脏衣裤，同时由于传动机构的密封性较差，所以暴露在外的传动部件容易磨损和锈蚀，使自行车的寿命相应地缩短。设置有链盒的该种传动装置虽然可以从一定程度上克服上述缺点，但脱链、掉链的问题依然难以解决，同时设置有链盒的该种传动装置在自行车脱链、掉链的情况下的安装和维护更是困难。
[0003]为此，利用圆锥齿轮(伞齿轮)_传动杆机构作为动力传动机构的无链自行车因具有无脱链、断链问题，不会卡夹衣物、渗出油污、经久耐用等特点，正受到消费者的青睐，成为理想的新一代交通、健身的代步工具。
[0004]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。
[0005]首先，车架组件过多，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。
[0006]另外，由于各车轴的零部件过多，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。
[0007]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尚O
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于以上问题而研发的，旨在提供一种主体结构简单、零部件少、便于制造、组装及维修的圆锥齿轮-传动杆传动方式的两轮车及其各组件、零部件。
[0009]本发明的一个方案是一种圆锥齿轮-传动杆传动方式的两轮车用的传动系统，包括:中轴，其上安装有作为驱动齿轮的第一圆锥齿轮;后轴，其上安装有作为从动齿轮的第二圆锥齿轮;传动杆，其杆上的中轴侧端部安装有与所述第一圆锥齿轮啮合的第三圆锥齿轮，其后轴侧端部安装有与所述第二圆锥齿轮啮合的第四圆锥齿轮。所述第一圆锥齿轮、所述第二圆锥齿轮、所述第三圆锥齿轮、以及所述第四圆锥齿轮均为轴交角被设计成90度的标准圆锥齿轮。所述第三圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮以90度轴交角啮合传动，随所述第一圆锥齿轮的旋转而旋转。所述第二圆锥齿轮与所述第三圆锥齿轮以90度轴交角啮合传动，随所述第三圆锥齿轮的旋转而旋转。根据该方案，能在圆锥齿轮-传动杆传动方式的自行车或电动自行车、摩托车的传动系统中采用轴交角90度的标准圆锥齿轮，故能节约设计、加工、组装、维修等一系列成本。
[0010]所述传动杆的所述第四圆锥齿轮可以为带飞轮功能的圆锥齿轮，使得仅能由所述传动杆的杆正向带动所述第四圆锥齿轮旋转，不能由所述第四圆锥齿轮逆向带动所述杆旋转。由此，能利用传动杆上的圆锥齿轮实现单向传动的飞轮功能，无需在中轴或后轴上再单独安装飞轮，能够节省中轴和后轴的安装空间，并减少所需的零部件。
[0011]所述第二圆锥齿轮可以被安装在所述后轴的靠近一端部的位置，其前锥面朝向所述两轮车的中线面;所述第一圆锥齿轮可以被安装在所述中轴的靠近中间的位置，其前锥面朝向与所述第二圆锥齿轮的朝向相反的方向。由此，中轴上的圆锥齿轮和后轴上的圆锥齿轮的朝向相反，使得在中轴作为驱动轴旋转时，能带动后轴朝正确的方向旋转、进而带动车轮向正确的方向旋转。另外，通过使后轴的圆锥齿轮处于轴的端部、即远离两轮车中线面的位置，当在后轴的另一端安装车轮时，能使后轴的受力点更加平衡，进而能缓解后轴及其轴承所被要求的强度。
[0012]所述中轴上可以隔开一定距离地安装有用于支承该中轴的第一轴承和第二轴承；所述第一轴承与所述第二轴承间的距离被设计使得所述第一轴承和所述第二轴承分处所述两轮车的中线面的两侧。由此，能对中轴进行两点支承，并且两轴承分处两轮车中线面的两侧，从而能更加受力均衡地支承中轴。
[0013]所述第一圆锥齿轮与所述第一轴承可以同处所述两轮车的中线面的一侧，并与所述第一轴承相邻地配置。由此，能使作为受力元件的第一圆锥齿轮尽可能靠近轴承，并靠近中轴的中间位置，从而能够使中轴整体的受力更加均衡。
[0014]所述后轴上可以隔开一定距离地安装有用于支承该后轴的第三轴承和第四轴承；所述第三轴承与所述第四轴承间的距离被设计使得所述第二圆锥齿轮及所述第四圆锥齿轮在啮合的状态下处于所述第三轴承与所述第四轴承之间。所述第三轴承与所述第四轴承可以同处所述两轮车的中线面的一侧;所述第三轴承被安装在比所述第二圆锥齿轮更靠端部的位置;所述第四轴承被安装在靠近所述两轮车的中线面的位置。由此，能使后轴的两轴承间的距离尽可能远，使得在作为单后叉方式的两轮车的后轴时，后轴的受力点更加分散，从而能够缓解后轴及其轴承所被要求的强度。
[0015]所述传动杆可以在所述第三圆锥齿轮和所述第四圆锥齿轮之间还设有用于支承该传动杆的第五轴承和第六轴承。所述第五轴承可以被靠近所述第三圆锥齿轮地设置，所述第六轴承可以被靠近所述第四圆锥齿轮地设置。由此，能使轴承对传动杆的支承更加稳健，并使传动杆的定位变得容易，从而能够缓解装配及更换、维修过程中的精度要求，节省装配、维修等的成本。
[0016]本发明另一方案是一种使用了如前所述的两轮车用的传动系统的两轮车。
[0017]此外，将以上构成要素的任意组合、本发明的表现形式在部件、制造方法、系统等间变换后的实施方式，作为本发明的方案也是有效的。
【附图说明】
[0018]为了更好地理解本发明的目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施例。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明各个本发明的实施例，图中各个部件并非按比例绘制。
[0019]图1是表示现有技术的无链自行车的基本结构的示意图，(A)表示无链自行车整体构造及其各零部件，(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。
[0020]图2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立体图。
[0021]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，(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。
[0022]图4是表示集成底架的整体形态构造的图，(A)是集成底架的立体图，(B)是集成底架的俯视图，(C)是集成底架的主视图，(D)是集成底架的左视图。
[0023]图5是表示集成底架的底架主体的构造的示意图，(A)是底架主体的主视图，(B)是底架主体的俯视图，(C)是底架主体的左视图。
[0024]图6是表示集成底架的底架侧盖的构造的示意图，(A)是底架侧盖的立体图，(B)是底架侧盖的后视图，(C)是底架侧盖的俯视图，(D)是底架侧盖的左视图。
[0025]图7是用于说明传动轴在集成底架内的安装方式的拆下底架侧盖后的示意图。
[0026]图8是用于说明本发明实施方式的中轴组件的构成的示意图，(A)是中轴组件的各部件的示意性剖视图，(B)是反映中轴组件与传动杆的配合关系的立体图。
[0027]图9是表示本发明实施方式的后轴组件的构成的示意图，(A)是朝自行车前方看时、以后轴的轴线所在的竖直剖面进行切剖的剖视图，(B)是表示后轴组件上的圆锥齿轮与传动杆的后轴侧的圆锥齿轮的配合关系的立体图。
[0028]图10是表示本实施方式的法兰盘的构造的图，(A)是法兰盘的主视图，(B)是法兰盘的俯视图，(C)是法兰盘的左视图。
[0029]图11是用于说明本发明实施方式的前叉的构造的示意图，(A)是前叉的主视图，
(B)是前叉的左视图，(C)是前叉的立体图。
[0030]图12是表示前叉的安装状态的图。
[0031]图13是用于说明前轴组件的构成的剖视图。
[0032]图14是表示本发明实施方式的车轮的轮毂的结构的图，(A)是轮毂的主视图，(B)是(A)中的A-A’方向剖视图，(C)是反映后轮安装后，其轮辋中心面与后轴组件的关系的图，(D)是反映前轮安装后，其轮辋中心面与前轴组件的关系的图。
[0033]图15是用于说明本发明实施方式的传动系统的传动方式的图。
【具体实施方式】
[0034]下面将参考附图详细描述本发明实施方式的无链自行车的构造及其零部件，在以下的说明中，如无特别说明，则所谓“自行车”或“无链自行车”将特指圆锥齿轮-传动杆传动机构的无链自行车。此外，在附图的说明中，对基本相同的结构或零部件标注相同的标号，有时会适当省略一部分重复的说明、以及本领域技术人员所公知的部件或结构。另外，