无级变速装置及免链条自行车的制作方法

本实用新型涉及传动装置领域，具体而言，涉及一种无级变速装置及免链条自行车。

背景技术：

自行车是一种常用的交通工具，其具有绿色无污染和强身健体的优点，得到了人们的广泛使用和推崇。

现有的自行车大都采用链条来传递动力，通过链条将脚踏板处产生的动力传递到车轮从而驱动车体前进，但是这种自行车结构比较复杂且难以折叠节省空间，链条在日常使用时也容易松弛、打滑甚至脱落，影响动力传输和自行车的正常使用，同时链条式自行车不仅难以维修，在维修时链条上涂覆的润滑油脂很容易粘附在身上或衣物上。

为了克服上述问题，人们发明了各种无链条自行车，使用其他传动装置来代替链条传动，如授权公告号为CN205668625U的实用新型专利，其公开了一种“传动系统及无链条自行车”，该无链条自行车使用的传动系统包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、第一传动盘、第二传动盘和弹簧，其中第一伞齿轮啮合有第一传动齿轮，第二伞齿轮啮合有第二传动齿轮，第一传动盘同轴连接第一传动齿轮，第二传动盘同轴连接第二传动齿轮，弹簧的两端分别连接第一传动盘和第二传动盘。该传动系统使用弹簧和两个传动盘配合伞齿轮组进行动力传递，可以实现无级变速功能，提高了传动系统和自行车的可维护性，但是该传动系统占用的空间大，同时使用该传动系统的自行车也不能折叠，需要占用较大的空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无级变速装置，其具有结构简单，占用空间小，动力传递效率高并可自由调节动力传递速度的优点。

本实用新型的另一目的在于提供一种免链条自行车，其具有结构简单、紧凑，车身可折叠，无级变速传递动力，越野能力强的优点。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种无级变速装置，其包括输入轴，输入轴上套设有至少一个主动齿轮，每个主动齿轮上套设有对应的第一内齿轮且两者相互啮合，每个第一内齿轮上套设有对应的外齿轮，第一内齿轮的外壁与对应的外齿轮的内壁通过弹性件连接。

在本实用新型较佳的实施例中，无级变速装置还包括第二内齿轮，每个外齿轮均与第二内齿轮啮合。

在本实用新型较佳的实施例中，无级变速装置还包括中间齿轮，中间齿轮分别与每个外齿轮和第二内齿轮啮合。

在本实用新型较佳的实施例中，无级变速装置还包括多个依次啮合的中间齿轮组成的齿轮组，齿轮组的一端与每个外齿轮均啮合，另一端与第二内齿轮啮合。

在本实用新型较佳的实施例中，弹性件为弹簧或发条。

在本实用新型较佳的实施例中，无级变速装置还包括齿轮箱，输入轴、主动齿轮、第一内齿轮以及外齿轮均转动设置于齿轮箱内。

在本实用新型较佳的实施例中，输入轴连接有用于驱动其旋转的驱动装置。

本实用新型还提供了一种免链条自行车，其包括上述无级变速装置。

在本实用新型较佳的实施例中，免链条自行车包括可伸缩的横梁，横梁的一端铰接有前梁，横梁的另一端铰接有后梁，前梁铰接有车把支架，前梁还连接有前轮，后梁铰接有座椅支架，后梁还连接有后轮。

在本实用新型较佳的实施例中，无级变速装置设于前轮的轮毂内侧或后轮的轮毂内侧。

本实用新型实施例的有益效果是：本实施例提供的无级变速装置包括输入轴，设于输入轴上的至少一个齿轮，套设在齿轮上并与齿轮啮合的内齿轮，设于内齿轮外侧的外齿轮，两端分别与内齿轮外壁和外齿轮内壁连接的弹性件，该无级变速装置通过弹性件将动力从内侧设置的内齿轮传递到外侧设置的外齿轮，从而将动力从输入轴的旋转运动传递到外齿轮的旋转运动，其具有占用空间小，动力传递效率高并可自由调节动力传递速度的优点。另外，本实用新型还提供了一种采用上述无级变速装置的免链条自行车，该免链条自行车结构简单、紧凑，且能够无级变速传递动力，具有很强的越野能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的无级变速装置的剖视图；

图2为本实用新型实施例1提供的无级变速装置的侧视图；

图3为本实用新型实施例2提供的无级变速装置的剖视图；

图4为本实用新型实施例2提供的无级变速装置的侧视图；

图5为本实用新型实施例3提供的免链条自行车的结构示意图；

图6为本实用新型实施例3提供的免链条自行车折叠时的第一状态示意图；

图7为本实用新型实施例3提供的免链条自行车折叠时的第二状态示意图。

图中：001-无级变速装置；002-无级变速装置；003-免链条自行车；100-输入轴；110-主动齿轮；120-第一内齿轮；130-外齿轮；140-弹性件；150-第二内齿轮；160-中间齿轮；200-齿轮箱；300-驱动装置；400-横梁；401-第一横梁；402-第二横梁；410-前梁；411-车把支架；412-前轮；420-后梁；421-座椅支架；422-后轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1和图2，本实施例提供一种无级变速装置001，其包括输入轴100和齿轮箱200，输入轴100上套设有至少一个主动齿轮110，每个主动齿轮110上套设有对应的第一内齿轮120且两者相互啮合，每个第一内齿轮120上套设有对应的外齿轮130，第一内齿轮120的外壁与对应的外齿轮130的内壁通过弹性件140连接，输入轴100、主动齿轮110、第一内齿轮120以及外齿轮130均转动设置于齿轮箱200内。具体的，本实施例中，输入轴100上固定套设有一个主动齿轮110，主动齿轮110上套设有第一内齿轮120且两者相互啮合，第一内齿轮120上套设有外齿轮130，第一内齿轮120的外壁与外齿轮130的内壁通过弹性件140连接，弹性件140为弹簧。

使用本实施例提供的无级变速装置001时，通过外界动力驱动输入轴100旋转，输入轴100带动主动齿轮110旋转，主动齿轮110带动与其啮合的第一内齿轮120旋转，第一内齿轮120旋转时通过弹性件140将动能传递到外齿轮130，从而将输入轴100的旋转运动转化为外齿轮130的旋转运动。由于主动齿轮110、第一内齿轮120、外齿轮130依次套设在输入轴100上，因此本无级变速装置001结构紧凑，占用的空间较小；而且，通过弹性件140能够平滑的传递动力，实现无级变速功能：外齿轮130的旋转速度随着输入和输出弹性件140的势能变化而变化，因此当输入轴100的旋转速度变化较大时，弹性件140的形变速度较大，此时外齿轮130的旋转速度增大，当输入轴100的旋转速度变化较小时，弹性件140的形变速度较小，从而使外齿轮130的旋转速度减小。

通过设置齿轮箱200可以保证各个部件的运行稳定，使动力稳定的从输入轴100依次经过主动齿轮110、第一内齿轮120、弹性件140传递到外齿轮130。

参见图1和图2，无级变速装置001还包括套设于外齿轮130上的第二内齿轮150，每个外齿轮130均与第二内齿轮150啮合。具体的，该第二内齿轮150套设在齿轮箱200的外部，齿轮箱200上开设有开口，中间齿轮160的一部分穿过开口并与第二内齿轮150啮合。在外齿轮130上套设与其啮合的第二内齿轮150，可以进一步将输入轴100输入的动力传递到第二内齿轮150上，使用者可以将第二内齿轮150安装到环状体的内侧，从而将输入轴100的旋转运动传递到环状体上，驱动该环状体旋转运动。

参见图1和图2，无级变速装置001还包括中间齿轮160，中间齿轮160分别与外齿轮130和第二内齿轮150啮合。该中间齿轮160优选套设于中间轴上，中间轴固定设于齿轮箱200内。通过该中间齿轮160将动力从外齿轮130传递到第二内齿轮150时，可以改变动力传递时的传动比，并提高动力传递的稳定性。

参见图1，输入轴100连接有用于驱动其旋转的驱动装置300。驱动装置300为两个踏板，两个踏板分别与输入轴100的两端连接。使用者可通过反复的踩踏板和松踏板驱动第二内齿轮150持续旋转。具体的，使用者首先踩踏板后松开，踏板旋转时驱动输入轴100旋转，随后输入轴100带动主动齿轮110旋转，主动齿轮110带动第一内齿轮120旋转，第一内齿轮120拉伸弹簧，弹簧带动外齿轮130旋转，外齿轮130带动第二内齿轮150旋转，从而将动力从输入轴100传递到第二内齿轮150处，使第二内齿轮150旋转；当使用者松踏板后，弹簧收缩带动第一内齿轮120反向旋转，第一内齿轮120带动主动齿轮110反向旋转，主动齿轮110带动输入轴100反向旋转，输入轴100带动踏板复位，使用者反复的踩踏板和送踏板从而驱动第二内齿轮150持续的旋转。

本实施例提供的无级变速装置001结构简单可靠，且各部件之间环状发散布置使其占用的空间较小，同时其能够稳定可靠的传递动力并可自由的调节动力传递的速度。

实施例2

请参照图3和图4，本实施例提供一种无级变速装置002，其包括输入轴100和齿轮箱200，输入轴100上套设有两个主动齿轮110，每个主动齿轮110上套设有对应的第一内齿轮120且两者相互啮合，每个第一内齿轮120上套设有对应的外齿轮130，第一内齿轮120的外壁与对应的外齿轮130的内壁通过发条连接，外齿轮130上套设有第二内齿轮150，每个外齿轮130均通过齿轮组与第二内齿轮150啮合，齿轮组包括八个依次啮合的中间齿轮160，齿轮组的一端与各个外齿轮130啮合，另一端与第二内齿轮150啮合，输入轴100、主动齿轮110、第一内齿轮120以及外齿轮130均转动设置于齿轮箱200内，输入轴100连接有用于驱动其旋转的驱动装置300，该驱动装置300为两个踏板，两个踏板分别与输入轴100的两端连接。

本实施例提供的无级变速装置002的工作流程是：使用者首先踩踏板然后松开踏板，踏板旋转时驱动输入轴100旋转，随后输入轴100带动两个主动齿轮110旋转，两个主动齿轮110分别带动对应的第一内齿轮120旋转，两个第一内齿轮120分别拉伸发条，两个发条分别带动对应的外齿轮130旋转，两个外齿轮130通过啮合的齿轮组驱动第二内齿轮150旋转，从而将动力从输入轴100传递到第二内齿轮150处；使用者松开踏板后两个发条收缩带动两个第一内齿轮120反向旋转，两个第一内齿轮120带动两个主动齿轮110反向旋转，两个主动齿轮110带动输入轴100反向旋转，输入轴100反向旋转带动踏板复位，使用者反复的踩踏板和送踏板从而驱动第二内齿轮150持续的旋转。使用者可以将第二内齿轮150安装到环状体的内侧，将输入轴100的旋转运动传递到环状体上，驱动该环状体旋转运动。

本实施例提供的无级变速装置002相比实施例1提供的无级变速装置001具有更好的稳定性，其通过两套依次啮合或连接的主动齿轮110、第一内齿轮120、发条、外齿轮130、齿轮组将动力从输入轴100传递到第二内齿轮150，不仅传递动力的稳定性更强，扭矩更大，能够调节动力传递时的传动比，还能够集聚更大的动能并一次性传递动力。

实施例3

请参照图5、图6和图7，本实施例提供一种免链条自行车003，该免链条自行车003包括可伸缩的横梁400，横梁400的一端铰接有前梁410，横梁400的另一端铰接有后梁420，前梁410铰接有车把支架411，前梁410还连接有前轮412，后梁420铰接有座椅支架421，后梁420还连接有后轮422，后轮422的轮毂内侧设有无级变速装置002。具体的，横梁400由第一横梁401和可移动的插设于第一横梁401中的第二横梁402组成，前梁410还通过前轮支架连接有可旋转的前轮412，后梁420还通过后轮支架连接有可旋转的后轮422。

参见图3和图4，无级变速装置002包括输入轴100和齿轮箱200，输入轴100上套设有两个主动齿轮110，每个主动齿轮110上套设有对应的第一内齿轮120且两者相互啮合，每个第一内齿轮120上套设有对应的外齿轮130，第一内齿轮120的外壁与对应的外齿轮130的内壁通过发条连接，外齿轮130上套设有第二内齿轮150，每个外齿轮130均通过齿轮组与第二内齿轮150啮合，齿轮组包括八个依次啮合的中间齿轮160，齿轮组的一端与各个外齿轮130啮合，另一端与第二内齿轮150啮合，第二内齿轮150的外壁与后轮422的轮毂内壁连接成一整体。输入轴100、主动齿轮110、第一内齿轮120以及外齿轮130均转动设置于齿轮箱200内，输入轴100连接有用于驱动其旋转的驱动装置300，该驱动装置300为两个踏板，两个踏板分别与输入轴100的两端连接。

本实施例提供的免链条自行车003的工作原理是：使用者通过反复的踩踏板和松踏板驱动第二内齿轮150持续的旋转，第二内齿轮150带动后轮422的轮毂旋转，从而驱动免链条自行车003前进。该免链条自行车003结构简单可靠，动力传递效率高，扭矩大，越野能力强，骑行省力，装配、维修方便。

参见图6和图7，本实施例提供的免链条自行车003还能够通过折叠缩小体积，从而减小免链条自行车003的占用空间，方便使用者携带。具体的，当免链条自行车003使用时，前梁410、横梁400、后梁420呈直线布置，车把支架411和前轮412分别位于前梁410的上端和下端，座椅支架421和后轮422分别位于后梁420的上端和下端；当不需要使用该免链条自行车003时，首先从两端向中间压缩第一横梁401和第二横梁402，使横梁400收缩，随后推动车把支架411绕前梁410转动使两者紧靠在一起，推动座椅支架421绕后梁420转动使两者紧靠在一起，推动前梁410和后梁420分别绕横梁400的两端转动，使前梁410和后梁420转动到横梁400的一侧，此时前梁410和后梁420平行布置，前轮412和后轮422平行布置，从而将整个免链条自行车003折叠到接近轮毂大小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。