[实用新型]人力车无链传动装置

说明书

本实用新型涉及一种人力车无链传动装置及用此装置驱动的人力车，特别是自行车。

本说明书中所说的人力车是指通过人力驱动一旋转机构达到推进目的的车辆，如自行车、三轮车、独轮车轮椅、童车等。

原始的自行车脚踏板装在前轮轴上。由于这种自行车无增速机构，很快就被淘汰。为了增大速比，人们不得不采用链条驱动，这就使得自行车体积增大，重量增加，成本提高，而且脱链也常给使用者带来不便。有不少发明家试图改变这种状况，但大多数这种发明都摆脱不了链条的模式，结果必然是无功而返。随着技术的发展，人们想到了在轴皮内安装齿轮传动装置的可能性，一些发明家在这方面取得了卓有成效的进展，外观上与原始自行车类似的新式自行车开始问世，美国专利US4694708就是这种传动装置的一例。这项美国专利基本上代表了现有的这类技术，其结构示意图如图1所示。这种传动装置为并联行星内齿机构，主要由踏板轴1、内齿轮2、轴皮3、行星齿轮4、内棘爪单向离合器5和中心齿轮6构成。踏板轴1通过轴承支承于轴皮3的中心孔中，中心齿轮6和内齿轮2也通过轴承套在踏板轴1上，内齿轮6固定于车架上，行星齿轮4与中心齿轮6和内齿轮2相啮合，中心齿轮6通过内棘爪单向离合器5与轴皮3联接。这种装置虽然使自行车结构紧凑，避免了掉链的麻烦，但其本身的结构过于复杂，内齿需插齿加工，这使得其制造难度和成本都高于链条传动自行车，所以至今没有得到推广。

本实用新型的目的是要提供一种新型的人力驱动车的无链传动装置，使自行车结构紧凑、轻巧美观，并避免链条为骑车者带来的不便。

本实用新型的另一个目的是提供一种人力驱动车行星锥齿轮传动装置，该装置比现有的自行车传动装置结构简单、成本低、易于制造、因此便于推广。

本实用新型的再一个目的是要提供一种使用本实用新型传动装置的童车，它可以在其它部件不变的情况下提高童车的速度，增加儿童的兴趣。

本实用新型的目的是通过如图2所示的装置实现的该装置为一行星锥齿传动机构，主要由踏板轴1、轴皮3、一个单向离合器5、一个中心锥齿轮7、至少一个行星锥齿轮8和一个中心锥齿轮9组成。踏板轴1可转动的穿过轴皮3的中心孔，并在轴皮内与行星锥齿轮8的轴正交固定连接，中心锥齿轮7与中心锥齿轮9可转动地套在踏板轴1上，行星锥齿轮8分别与中心锥齿轮7、9相啮合，中心锥齿轮9与车架固定，中心锥齿轮7通过单向离合器5与轴皮3相连。

图3为本实用新型一实施例的剖视图。在该实施例中，踏板轴1通过三个轴承穿过轴皮的中心孔，其一端的两个轴承外套有中心锥齿轮9，中心锥齿轮9与板10固定连接，板10与车架通过螺栓连接，中心锥齿轮9通过一轴承与轴皮3内表面连接；踏板轴1的另一端通过轴承与车架相连，在该轴承内侧的踏板轴1上，套有中心锥齿轮7，其轴孔略大于踏板轴1的外径，二者可相对转动，中心锥齿轮7通过一内棘爪单相离合器5与轴皮内表面连接；踏板轴1的中部正交固定地连接着行星锥齿轮8的轴11，行星锥齿轮8分别与中心锥齿轮7和9啮合。这样，当踏板1正转时，中心锥齿轮7就带动轴皮，从而带动整个轮子转动。图3中只画出一个行星锥齿轮8，本实用新型对行星锥齿轮8的数量没有限制，但以3个为佳。

本实用新型传动机构的传动速比为：

I＝1＋Z9／Z7

式中ZX，表示中心锥齿轮X的齿数    只要调整Z9与Z7，本实用新型的传动机构完全可以满足自行车的速比要求。该传动机构的传动效率＝0.98，效率随速比的变化较稳定。

通过比较可以看出，本实用新型的人力驱动车传动装置不仅可以使自行车造型美观，而且其机械性能也优于链条传动。本实用新型的最大优点是，这种无链自行车传动装置结构简单，特别是避开了加工难度大的内齿齿轮，这就使得成本明显降低，使无链自行车传动装置的普及成为可能。

显然，本实用新型的行星锥齿传动装置可用于各种人力驱动一旋转装置的车辆。就目前而言，脚踏板安装在轮轴上的童车使用起来更为容易，厂家只需采用装有本实用新型传动装置的前轮，而保留其它部分不变即可过去这种童车无增速机构，踏一圈踏板轮子转一圈，使用本实用新型的传动装置，选取合适的Z9和Z7，可以在安全的范围内适当提高车速，增加孩子的乐趣。因此，本发明人将这种童车作为本实用新型的一个合案申请，并以图4展示该童车的外型。