本發(fā)明涉及一種折疊自行車,尤其是一種設置有輪轂增速器、踏步驅動機構、分段制動裝置,折疊后呈箱包外觀的踏步式自行包。
背景技術:
自行車是人類發(fā)明最成功的一種人力機械。然而隨著城市發(fā)展,私有自行車不能滿足人們更大的出行半徑?;ヂ?lián)網(wǎng)租賃自行車體積大、數(shù)量多、停放自由難以規(guī)范約束,在方便生活的同時也帶來混亂。互聯(lián)網(wǎng)租賃自行車實質是b2c中心化租賃服務,用戶之間難以有效互動。
自行車及公知踏步式交通工具利用一只腿下踩的力量驅動另一側踏板上升。此時另一只腿在踏板給有反方向的壓力,抵消了相當部分踩踏的力量,因此一般人的踩踏效率僅為60%-70%。此外,這種往復踏板驅動結構更占空間,不便于折疊和攜帶。
折疊自行車或折疊滑板車折疊過程煩瑣,折疊后有尖銳凸起,容易發(fā)生鉤掛。一般須彎腰下蹲完成折疊。
折疊自行車或折疊滑板車剎車線曝露,在行駛、折疊及攜帶過程容易糾纏牽掛其他物品,影響折疊效率。
目前的折疊自行車體積重量仍然較大,更小輪徑車輪、更高折疊效率的折疊自行車需要更大的傳動比。
自行車內變速器是一種行星齒輪減速器的消費級應用。但是一級行星齒輪減速器可變速比小,常見內三速增速僅36%。二級以上的行星齒輪減速器效率低,體積大,質量大,結構復雜,造價高。難以滿足特小輪徑折疊車的高倍增速與輕便需要。此外自行車內變速器做增速應用時磨損大,使用壽命短,難作日常使用。
很多城市限制電動滑板車使用。人力滑板車以及發(fā)明人在先申請cn205389272u中公開的一種折疊自行包在人力驅動時,均是以腳蹬踏地面驅動,容易疲勞,且不能均衡鍛煉雙腳。
發(fā)明cn100548791c公開了一種自行車往復驅動結構,采用兩組鏡像的行星齒輪做為增速機構,縮短了傳動鏈,然而仍然存在體積大,質量大,結構復雜,造價高的缺陷。行星齒輪減速器做增速應用時磨損大,難以日常使用。發(fā)明cn100548791c的往復驅動結構利用一只腿下踩的力量驅動另一側踏板上升,騎行效率低。行星齒輪結構增速比難以滿足特小輪徑折疊車的高倍增速與輕便需要。
減(增)速器是原動機和工作機之間獨立的閉式傳動裝置,用來改變轉速和轉矩以滿足各種工作機械的需要。大速比減(增)速器除以多級行星齒輪減速器實現(xiàn)外,常見單級大速比減(增)速器有擺線針輪減速器(cycloidreducer)、滾珠減速器、偏心輪推桿行星傳動減速器、諧波齒輪減速器(harmonicdrive)等。
單級大速比減(增)速器多在工業(yè)領域使用,一般用優(yōu)質特種鋼材制造,密度高,質量大。常見單級大速比減(增)速器如諧波齒輪減速器、滾珠減速器、擺線針輪減速器等減速器均是精密減(增)速器,多用于分度儀、工業(yè)機器人等需要精確傳動的領域,對精度、極限應力值、安全系數(shù)要求高,從而對制造設備、制造材料和制造工藝均有極高要求,因此造價極高。受應用領域與精度要求的限制,目前未見輕量化設計、模塊化生產(chǎn)和消費級應用的大速比減(增)速器。也未見以大速比增速器作為自行車驅動機構,尤其是作為特小輪徑折疊自行車輪轂增速器的應用案例。
基于偏心輪推桿行星傳動減速器的變速傳動軸承是中國自行研發(fā)的一種k-h-v型少齒差活齒傳動減速器,這種變速機構集軸承和減速機的功能于一體,拋棄了傳統(tǒng)的齒輪、蝸輪、針輪等結構形式,采用推桿結構,可實現(xiàn)正反兩個方向的減速或增速定比傳動。具有結構緊湊、傳動鏈短、單級傳動比范圍大、傳動效率高、運轉平穩(wěn)、噪聲低、維修方便等優(yōu)點。但在實際應用中發(fā)現(xiàn)內齒圈齒廓與外滾子之間以及推桿與傳動圈之間的磨損嚴重,尤其外滾子磨損特別快,甚至被磨成三棱柱形,內齒圈也易出現(xiàn)起毛現(xiàn)象。當偏心輪推桿行星傳動減速器作大速比增速應用時還存在易自鎖的結構性缺陷。因此目前變速傳動軸承已基本被市場淘汰。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,獲得一種由一組減速器實現(xiàn)兩側動力輸入,輪圈輸出的大速比輪轂增速器,并據(jù)此設計一款包括輪轂增速器、踏步驅動機構、分段制動裝置,特小輪徑的折疊便攜交通工具。本發(fā)明公開了一種輪轂增速器,以及基于輪轂增速器的踏步式自行包。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種輪轂增速器,由兩側輸入動力,由輪圈輸出動力。包括固定圈、輸入圈、輸出圈、車輪輪圈、滾動體、單向傳動器、千斤套筒和傳動中軸。其特征是:
所述輪轂增速器設置有增速傳動結構,所述增速傳動結構是為車輪增加轉速和傳遞轉矩的大速比增速器。所述大速比增速器是多級行星齒輪增速器、諧波齒輪增速器、滾珠增速器、擺線針輪行星增速器或變速傳動軸承。一種滾珠增速器是薄板球型減速機、一種滾珠增速器是盤式共軛曲線滾珠減速器、一種滾珠增速器是直徑差滾珠減速器、一種滾珠增速器是算珠增速器。
設置所述增速傳動結構外圈為固定圈,中圈為輸入圈、內圈為輸出圈。從一側的輸入圈輸入動力,從另一側的輸出圈輸出動力。
設置輸出圈為貫通的圈狀結構。
所述單向傳動器是超越離合器、棘輪或單向軸承。一種輪轂增速器設置有外輸入單向傳動器、內輸入單向傳動器和輸出單向傳動器。
所述輸出圈通過輸出單向傳動器與車輪輪圈傳動連接。設置輸出單向傳動器在輸出圈轉速大于輪圈轉速時傳動,在輸出圈轉速小于輪圈轉速時分離傳動。
設置車輪輪圈為內環(huán)由輸出單向傳動器與輸出圈傳動連接,圓周由滾動體與大速比增速器外圈差速滾動套接的半包圍桶裝結構。從而使車輪輪圈與大速比增速器整體構成以車輪輪圈為滾動軸承外圈,大速比增速器固定圈為滾動軸承內圈,中間設置有滾動體的滾動軸承結構。
所述千斤套筒一端固定傳動連接輸入圈,另一端內外分別設置有適配內外輸入單向傳動器的彈簧千斤或棘齒。
設置左側動力輸入機構通過外輸入單向傳動器由千斤套筒外部設置的千斤或棘齒與輸入圈左側單向傳動連接。
設置傳動中軸通過輸出圈貫通增速傳動結構,并在傳動中軸與輸出圈之間設置有滾動體。構成以傳動中軸為滾動軸承內圈,輸出圈為滾動軸承外圈的滾動軸承結構。使傳動中軸與車輪輪圈和輸出圈相對差速活動套接。
設置傳動中軸右端由與右側動力輸入機構傳動連接。設置傳動中軸左端通過內輸入單向傳動器由千斤套筒內部設置的千斤或棘齒與輸入圈左側單向傳動連接。從而將右側動力輸入機構的動力傳遞到左側的輸入圈。
在車輪輪圈外設置有輪胎。在車輪輪圈右側傳動連接有剎車機構。
上述左右側(端)是可等量替換的。
多級或單級的行星齒輪增速器、諧波齒輪增速器、滾珠增速器、擺線針輪行星增速器和變速傳動軸承均能按上述技術特征實現(xiàn)兩側動力輸入,圓周輸出的增速傳動。
一種輕量化設計的大速比輪轂增速器是齒輪由鈦合金制造的防磨損多級行星齒輪輪轂增速器。當增速器是多級時,設置一級行星齒輪輸出圈傳動連接二級行星齒輪輸入圈。并通過上述技術特征由一組多級行星齒輪增速器實現(xiàn)兩側動力輸入,中間輸出的增速傳動。
一種輕量化設計的大速比輪轂增速器是由工程塑料或工程塑料&金屬復合材料模塊化制造的單級變速傳動軸承輪轂增速器。一種工程塑料是耐磨性工程塑料。一種工程塑料是自潤滑工程塑料。一種耐磨性工程塑料是uhmwpe,一種uhmwpe基復合塑料是通過填充法或交聯(lián)法加強的復合材料。
將上述輪轂增速器用于各種增速傳動結構,均屬于本發(fā)明的保護范圍。當上述輪轂增速器用于小輪徑折疊自行車時,一種小輪徑折疊自行車是踏步式自行包,所述踏步式自行包包括箱包、折疊拉桿、滑塊折疊機構、踏步驅動機構、輪轂增速器、前輪、后輪和分段制動裝置。其特征是:
所述箱包內置有折疊拉桿;滑塊折疊機構設置在折疊拉桿一級管外;折疊拉桿末端由前叉與一組或兩組前輪傳動連接;踏步驅動機構與滑塊折疊機構鉸接。
設置輪轂增速器與后輪或前輪傳動連接或一體化設計;設置踏步驅動機構與輪轂增速器傳動連接,所述傳動連接是由踏步驅動機構從兩側輸入動力,由輪轂增速器輪圈輸出動力;設置輪轂增速器由分段制動裝置制動。
滑塊折疊機構包括滑塊、導軌、碰鎖卡扣和限位鍵。所述碰鎖卡扣包括滑塊鎖扣和導軌碰鎖。所述滑塊滑動套接在導軌內,滑塊下端設置有橫向鉸,上端設置滑塊鎖扣。所述導軌與折疊拉桿的一級管固定連接或一體化設計。導軌碰鎖設置在導軌上端。限位鍵設置在折疊拉桿一級管和導軌下端,限制橫向鉸的轉動自由度以及限制滑塊脫離導軌。
當前輪設置一組時,其由前叉轉動連接在折疊拉桿下端或設置有轉向鉸與滑塊下端鉸接,所述轉向鉸與橫向鉸呈十字或t形結構交叉。當前輪設置兩組時,其由阿克曼幾何轉向結構前叉或由阿克曼幾何轉向結構改良的重力轉向結構前叉連接在折疊拉桿下端。
所述踏步驅動機構包括龍骨、艏部限位機構、左右踏板和腳撐。
所述艏部限位機構設置在龍骨前端,與滑塊的橫向鉸鉸接。當踏步式自行包展開時,其位于折疊拉桿一級管及導軌下端,并與滑塊折疊機構的限位鍵相抵,限制橫向鉸的轉動自由度;或者當踏步式自行包展開時,艏部限位機構搭接在前叉上,限制橫向鉸的轉動自由度。當踏步式自行包折疊時,艏部限位機構隨滑塊位移與導軌碰鎖鎖扣連接,并由此牽引整個踏步驅動機構的位移和折疊。
踏步式自行包設置有一組或兩組后輪。所述后輪由后叉固定連接在龍骨后端。當輪轂增速器與后輪一體化設計時,一種結構精簡的踏步式自行包設置一組后輪。所述左后叉固接輪轂增速器的固定圈。右后叉由滾動軸承活動差速套接傳動中軸。
設置所述左右踏板為輪轂增速器的動力輸入機構。踏步式自行包左踏板固接輪轂增速器的外輸入單向傳動器,踏步式自行包右踏板固接傳動中軸右端。
上述左右側(端)可隨輪轂增速器左右側(端)的鏡像替換而替換。
踏步式自行包在左右后叉或增速器機殼設置有踏板限位鍵。所述踏板限位鍵限制左右踏板繞傳動中軸轉動的角度在13點至17點內。尤其在踏步效率最高的15點至17點內。一種與上述踏板限位鍵一體化設計的后叉是圈式結構后叉。
所述左右踏板之間設置有由齒輪組構成的互動往復驅動機構,或者分別設置有分離式往復驅動機構。
一種分離式往復驅動機構是在左右踏板分別設置的左右腳套。使用者踏下后依靠腳套帶動踏板做上揚的圓弧運動。為使騎行者可隨時從腳套中抽離,一種腳套是連接在左右踏板的c型半包圍結構。
一種分離式往復驅動機構是在傳動中軸左右端分別設置的左右踏板復位簧。設置踏板復位簧在踏板下踏至14點~15點時即開始形變,成為17點位置的踏板限位鍵的緩沖裝置。當下踏力減小或消失時,由彈性勢能驅動踏板上揚復位。
一種分離式往復驅動機構是在龍骨兩側設置有翼蹬,在翼蹬、左右踏板底部或同時在上述兩處設置有復位減振簧。設置當踏板繞傳動中軸轉動角度在16點~17點時,踏板前端底部碰撞龍骨兩側翼蹬,利用下踏的力量和復位減振簧的彈性勢能驅動踏板上揚復位。騎行者騎行時,復位減振簧也起到減振功效。
一種翼蹬是以彈性材料制作的,使翼蹬本身成為一種復位減振簧。一種翼蹬的復位減振結構是設置剛性材料的翼蹬后端轉軸連接龍骨,前端由伸縮彈簧活動懸掛連接在龍骨上。一種翼蹬設置的復位減振簧是在翼蹬與踏板底部接觸處設置的單板彈簧或橡膠彈簧。一種踏板設置的復位減振簧是在踏板底部與翼蹬接觸處設置的單板彈簧或橡膠彈簧。當翼蹬與踏板底部均設置有彈簧時,其構成多板彈簧組結構。
一種分離式往復驅動機構是上述三種結構的排列組合。由此,左右踏板可同時或分別下踏上揚。
為符合人體工學,一種左右踏板設置為由轉軸和復位簧連接的踏蹬和連桿。當無外力干擾時,由復位簧使踏蹬和連桿保持在同一平面,以便折疊。當騎行時,左右連桿繞傳動中軸做圓弧運動,左右踏蹬跟隨腳掌繞轉軸做圓弧運動。
為使踏步式自行包在折疊后保持靜定,在折疊拉桿一級管固定連接有踏板套筒。一種踏板套筒與折疊拉桿一級管一體化設計。一種踏板套筒是在箱包內部分隔的空間。
踏步式自行包在后叉末端設置有腳撐。一種腳撐是一種加長的后叉,即設置在俯視圖或側視圖中后叉投影等于或長于后輪投影。當踏步式自行包折疊時,騎行者提起踏步式自行包,踏步驅動機構由重力繞橫向鉸翻轉下垂,使腳撐接觸地面。此時騎行者下壓踏步式自行包,腳撐推動踏步驅動機構由滑塊引導沿導軌上滑,使滑塊上端鎖扣與導軌上端的碰鎖卡扣互鎖。踏步式驅動機構體積重新分配,踏板與龍骨折疊在踏板套筒內,后輪折疊在箱包下或箱包兩側,腳撐末端與前輪對齊地面,從而以站姿秒速完成折疊。
當踏步式自行包展開時,提起踏步式自行包,解鎖滑塊上端鎖扣與導軌上端的碰鎖卡扣,踏步式驅動機構由重力沿導軌下滑至導軌底端并繞橫向鉸翻轉展開,此時艏部限位機構與限位鍵相抵,限制橫向鉸的轉動自由度,從而以一個動作站姿完成展開。
為緊固左右踏板使其在折疊時保持與龍骨平行的低位狀態(tài),一種腳撐是滑動套接在圈式結構后叉后端的左右滑動推桿腳撐。
一種滑動推桿腳撐是斜坡滑動結構或滾輪滑動結構推桿腳撐,設置滑動結構推桿腳撐平行并貼靠低位狀態(tài)的連桿,在滑動推桿腳撐一端設置有斜坡結構或滾輪,另一端設置有觸地支腳。在連桿上設置有適配推桿斜坡結構或滾輪的鍵。
當踏步式自行包折疊時,騎行者提起踏步式自行包,踏步驅動機構由重力繞橫向鉸翻轉下垂,使滑動推桿腳撐的觸地支腳接觸地面。此時騎行者下放踏步式自行包,左右滑動推桿腳撐的斜坡結構或滾輪由重力通過連桿的鍵推動左右踏板繞傳動中軸轉動,直至與龍骨平行的低位狀態(tài),從而在折疊狀態(tài)鎖定踏板。當踏步式自行包展開后,騎行者帶動左右踏板上揚,此時,連桿的鍵通過斜坡結構或滾輪推動滑動推桿腳撐向后滑動,恢復踏板自由度。
一種滑動推桿腳撐是結構更為緊湊的凸輪滑動結構推桿腳撐。即在連桿繞傳動中軸的圓周上設置有凸輪。一種凸輪設置在外輸入單向傳動器的圓周上。設置滑動推桿腳撐一端適配凸輪,另一端設置有觸地支腳。
當踏步式自行包折疊,連桿處于低位狀態(tài)時,推動滑動推桿腳撐貼緊凸輪,以摩擦力限制踏板繞傳動中軸的轉動自由度。當踏步式自行包展開后,騎行者克服摩擦力帶動左右踏板上揚,凸輪推動滑動推桿腳撐向后滑動,恢復踏板繞的傳動中軸的轉動自由度。
為在騎行時加固折疊拉桿,在折疊拉桿一級管上端設置有緊固扳手。一種導軌上端碰鎖卡扣的解鎖扳手是和緊固扳手一體化設計的。
在折疊拉桿一級管上端設置一種空間彎折結構,作為拖行或提行踏步式自行包的提手。一種提手上還設置有夾扣,在騎行時作為手機支架使用。
為隱蔽剎車線和適應上述翻轉折疊結構,踏步式自行包設置有分段制動裝置。所述分段制動裝置包括折疊拉桿傳動段、踏步式驅動機構傳動段和后剎。
折疊拉桿傳動段在折疊拉桿上端一側設置有握把和剎把,或者設置有握把與剎把一體化設計的杠桿剎車握把。所述杠桿剎車握把是由轉軸和復位簧連接的杠桿偏轉機構。杠桿剎車握把連接折疊拉桿內置的剎車線,在一級管一側設置有出線縫,在一級管底部設置有與剎車線連接的下傳動鉤。
當折疊拉桿展開時,彎折杠桿剎車握把,可牽引剎車線與下傳動鉤位移。下傳動鉤設置有復位簧。松開杠桿剎車握把時,杠桿剎車握把和下傳動鉤分別由復位簧復位。
當折疊拉桿折疊時,二級管及其內置的剎車線滑入一級管,長余的剎車線從出線縫溢出,容納在踏板套筒內。一種出線縫外還設置有理線器。所述理線器是設置在出線縫下端的收納盒或彈簧卷線器。
所述踏步式驅動機構傳動段在艏部設置有與上述下傳動鉤適配的上傳動鉤。上傳動鉤通過龍骨內置的剎車線同時連接后輪剎車機構。
當踏步式自行包展開時,艏部限位機構下滑翻轉,上傳動鉤搭接下傳動鉤。彎折杠桿剎車握把牽引下傳動鉤,則傳動牽引上傳動鉤及后剎制動。上傳動鉤與后剎分別設置有復位簧,以保持待觸發(fā)狀態(tài)。一種上傳動鉤設置有滑輪,使向上位移的上傳動鉤牽引剎車線向前位移。
當踏步式自行包折疊時,分段制動裝置各段呈分離狀態(tài),不妨礙踏步式驅動機構體積的重新分配。
一種踏步式自行包設置有背帶,為不讓背帶影響騎行。踏步式自行包設置有帶鞘,背帶設置在帶鞘內。所述帶鞘是連接箱包背面的全包圍或半包圍空間。騎行時背帶由帶鞘約束,避免拖曳牽掛。
所述踏步式自行包結構至少設一個或一個以上。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明由一組大速比減(增)速器實現(xiàn)了一種兩側動力輸入,中間輪圈輸出的輪轂增速器,為特小輪徑的折疊自行車提供了一種有效的驅動機構。并通過踏步式動力輸入的角度限定克服了變速傳動軸承做大速比增速時易自鎖的結構性缺陷。
進而本發(fā)明利用上述輪轂增速器實現(xiàn)了一種將隨身包秒變代步車的踏步式自行包,具有極高的折疊效率,折疊后有規(guī)則的外觀,便于攜帶進入其他交通工具和目的地。
為使踏步式自行包方便安全的使用,本發(fā)明更進一步公開了分段制動裝置、杠桿剎車握把、出線縫、滑動推桿腳撐、帶鞘等技術細節(jié)。使剎車線更隱蔽,造型更整潔,折疊更方便。
附圖說明;
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是變速傳動軸承結構的增速傳動結構示意圖,
圖2是滾珠增速器結構的增速傳動結構示意圖,
圖3是多級行星齒輪結構的增速傳動結構示意圖,
圖4是內、外輸入單向傳動器與千斤套筒結構示意圖,
圖5是輪轂增速器結構示意圖,
圖6是輪轂增速器結構爆炸圖,
圖7是踏步式自行包結構示意圖,
圖8是踏步式自行包折疊結構示意圖,
圖中:1、箱包;2、折疊拉桿;5、輪轂增速器;6、阿克曼幾何轉向結構前叉;7、后輪;8、滑塊;9、導軌;10、滑塊鎖扣;11、導軌碰鎖;12、限位鍵;15、橫向鉸;16、龍骨;17、艏部限位機構;18、踏板;19、腳撐;20、圈式結構后叉;21、腳套;22、翼蹬;23、剎車機構;25、杠桿剎車握把;26、出線縫;27、剎車線;28、下傳動鉤;29、上傳動鉤;30、帶鞘;101、固定圈;102、輸入圈;103、輸出圈;105、車輪輪圈;106、滾動體;108、千斤套筒;109、傳動中軸;301、外輸入單向傳動器;302、內輸入單向傳動器;、輸出單向傳動器303;201、內齒圈;202、傳動圈;203、偏心輪;100、變速傳動軸承;800、滾珠增速器;900、多級行星齒輪增速器;
具體實施方式:
如圖1-8所示:在實施例中,本發(fā)明公開了一種以輪轂增速器5為驅動機構的小輪徑折疊自行車--踏步式自行包,讓隨身包秒變站姿騎行的自行車。所述踏步式自行包包括箱包1、折疊拉桿2、滑塊折疊機構、踏步驅動機構、輪轂增速器5、前輪、后輪7和分段制動裝置。其特征是:
所述箱包1內置有折疊拉桿2。折疊拉桿2末端由阿克曼幾何轉向結構前叉6與兩組前輪傳動連接。
所述滑塊折疊機構包括滑塊8、導軌9、碰鎖卡扣和限位鍵12。所述碰鎖卡扣包括滑塊鎖扣10和導軌碰鎖11。所述滑塊8滑動套接在導軌9內,滑塊8下端設置有橫向鉸15,上端設置滑塊鎖扣10。所述導軌9是與折疊拉桿2的一級管一體化制造的。導軌碰鎖11緊固連接在導軌9上端。在折疊拉桿2一級管下端設置有限位鍵12。一種限位鍵12是半包圍折疊拉桿2一級管下端的加強結構。在此處限位鍵12限制橫向鉸15的轉動自由度并限制滑塊8脫離導軌9。
所述踏步驅動機構包括龍骨16、艏部限位機構17、左右踏板18和腳撐19。
所述艏部限位機構17設置在龍骨16前端,與滑塊8的橫向鉸15鉸接。當踏步式自行包展開時,其位于折疊拉桿2一級管及導軌9下端,并與滑塊折疊機構的限位鍵12相抵,限制橫向鉸15的轉動自由度;或者當踏步式自行包展開時,艏部限位機構17搭接在前叉上,限制橫向鉸15的轉動自由度。當踏步式自行包折疊時,艏部限位機構17隨滑塊8沿導軌9向上位移與導軌碰鎖11鎖扣連接,并由此牽引整個踏步驅動機構的位移和折疊。
踏步式自行包設置有一組后輪7。設置輪轂增速器5與后輪7一體化設計。所述后輪7由左右后叉固定連接在龍骨16后端。
設置輪轂增速器5包括固定圈101、輸入圈102、輸出圈103、車輪輪圈105、滾動體106、單向傳動器、千斤套筒108、傳動中軸109。
所述輪轂增速器5設置有增速傳動結構,所述增速傳動結構是為車輪增加轉速和傳遞轉矩的大速比增速器。所述大速比增速器是多級行星齒輪增速器900、諧波齒輪增速器、滾珠增速器800、擺線針輪行星增速器或變速傳動軸承100。一種滾珠增速器800是算珠增速器。
如圖1~3所示,設置所述大速比增速器外圈為固定圈101,中圈為輸入圈102、內圈為輸出圈103。從輸入圈102的一側輸入動力,從另一側的輸出圈103輸出動力。
設置輸出圈103為貫通的圈狀結構。
所述單向傳動器是超越離合器、棘輪或單向軸承。如圖4所示,所述輪轂增速器5設置有外輸入單向傳動器301、內輸入單向傳動器302和輸出單向傳動器303。
如圖4~6所示,所述輸出圈103通過輸出單向傳動器303與車輪輪圈105傳動連接。設置輸出單向傳動器303在輸出圈103轉速大于輪圈轉速時傳動,在輸出圈103轉速小于輪圈轉速時分離傳動。設置車輪輪圈105為內環(huán)由輸出單向傳動器303與輸出圈103傳動連接,圓周由滾動體106與大速比增速器外圈差速滾動套接的半包圍桶裝結構。從而使車輪輪圈105與大速比增速器整體構成以車輪輪圈105為滾動軸承外圈,大速比增速器固定圈101為滾動軸承內圈,中間設置有滾動體106的滾動軸承結構。
如圖4所示,所述千斤套筒108一端固定傳動連接輸入圈102,另一端內外分別設置有適配內外輸入單向傳動器301的彈簧千斤或棘齒。在實施例中,千斤套筒108左端外置有適配外輸入單向傳動器301的彈簧千斤,內置有適配內輸入單向傳動器302的棘齒。千斤套筒108右端與輸入圈102固定連接。
當外輸入單向傳動器301順時針轉動時,驅動外千斤插入外棘輪的齒槽中,推動千斤套筒108和輸入圈102順時針轉動,此時,內千斤在內棘輪的齒背上滑動。當外輸入單向傳動器301逆時針轉動時,外千斤在外棘輪的齒背上滑動,分離與千斤套筒108的轉動。
當內輸入單向傳動器302順時針轉動時,驅動內千斤插入內棘輪的齒槽中,推動千斤套筒108和輸入圈102順時針轉動,此時,外千斤在外棘輪的齒背上滑動。當內輸入單向傳動器302逆時針轉動時,內千斤在內棘輪的齒背上滑動,分離與千斤套筒108的轉動。
設置左側踏板18通過外輸入單向傳動器301由千斤套筒108外部設置的千斤與輸入圈102左側單向傳動連接。
設置傳動中軸109貫通車輪輪圈105與輸出圈103,并在傳動中軸109與車輪輪圈105和輸出圈103之間設置有滾動體106。構成以傳動中軸109為滾動軸承內圈,車輪輪圈105與輸出圈103為滾動軸承外圈的滾動軸承結構。使傳動中軸109與車輪輪圈105和輸出圈103相對差速活動套接。
設置傳動中軸109右端由與右側踏板18傳動連接。設置傳動中軸109左端通過內輸入單向傳動器302由千斤套筒108內部設置的千斤與輸入圈102左側單向傳動連接。從而將右側踏板18的動力傳遞到左側的輸入圈102。
在車輪輪圈105外設置有輪胎。設置車輪輪圈105傳動連接有剎車機構23。
上述左右側(端)是相對的,即可作等量替換。
在實施例中,多級或單級的行星齒輪增速器、諧波齒輪增速器、滾珠增速器800、擺線針輪行星增速器和變速傳動軸承100均能按上述技術特征實現(xiàn)兩側動力輸入,圓周輸出的增速傳動。其中滾珠增速器800和變速傳動軸承100由于取消了齒輪傳動,可簡化制造工藝,尤其是變速傳動軸承100便于輕量化設計和模塊化制造。
如圖1所示,在實施例中,一種輪轂增速器5的增速傳動結構是變速傳動軸承100,設置輪轂增速器5的固定圈101、輸入圈102和輸出圈103分別對應變速傳動軸承100的內齒圈201、傳動圈202和偏心輪203。內齒圈201的齒形是與運動的活齒外滾柱相嚙合的曲線,與偏心輪203(即激波器)對應,采用兩個完全相同的內齒圈201互成對稱180度布置。傳動圈202是一個具有雙排等分徑向槽的構件。偏心輪203又稱激波器,一般由輸入軸、標準滾動軸承及公用的雙偏心套組成。為了平衡激波器所產(chǎn)生的慣性力和抵消激波器上的徑向力,常采用雙排結構,并使它們的相位差180度。
在變速傳動軸承100結構中,固定內齒圈201,以傳動圈202輸入,以偏心輪203輸出,可得傳動比為1/(z+1)的同向大速比增速。并通過上述技術特征由一組多級行星齒輪增速器900實現(xiàn)兩側動力輸入,中間輸出的增速傳動。
如圖2所示,在實施例中,一種輪轂增速器5的增速傳動結構是滾珠增速器800。滾珠減速器運用滾珠代替齒輪輪齒間的嚙合,能達到零背隙。
一種薄板球型減速器傳動原理是由具有槽型結構的支架(carrier)通過在滾珠支撐板(ballsupportingplate)中平移運動的滾珠和中間平移運動版(translationalmotionplate)傳動,帶動另一組球支撐板中的滾珠與支架運動,其增速原理是,輸入部分的滾珠數(shù)量大于輸出部分的滾珠數(shù)量,從而達到增速的效果。
一種盤式共軛曲線滾珠減速器傳動原理是利用一組滾珠,在一對有共軛關系的曲線滾道上運行,通過帶有徑向條孔的槽盤對滾珠的徑向約束,而使曲線滾道所在的兩個盤形構件形成轉角差,實現(xiàn)減速的目的;主動盤與從動盤相對的面上分別開有不同周期的共軛曲線滾道,主動盤上的共軛曲線的周期數(shù)與從動盤上的共軛曲線的周期數(shù)之比決定共軛傳動組件的傳動比,因此作為增速使用時,主動盤的共軛曲線周期數(shù)應大于從動盤上的共軛曲線周期數(shù),一般主動盤共軛曲線滾道選用2-10周期正弦曲線,從動盤選用單周期正弦曲線。
一種直徑差滾珠減速器傳動原理是設置至少一套的傳動組件通過直徑差實現(xiàn)減(增)速。
如圖3所示,在實施例中,一種輪轂增速器5的增速傳動結構是多級行星齒輪增速器900,設置多級行星齒輪增速器900一級行星架為輸入圈102,設置上級行星齒輪太陽輪傳動連接下級行星齒輪行星架,設置末級太陽輪為輸出圈103,設置行星齒輪內齒圈201為固定圈101。并通過上述技術特征由一組多級行星齒輪增速器900實現(xiàn)兩側動力輸入,中間輸出的增速傳動。在實施例中,多級行星齒輪增速器900與后輪7一體化設計,設置多級行星齒輪增速器900為一個滾動軸承結構的內圈,設置后輪7車輪輪圈105為一個滾動軸承結構的外圈,在內圈和外圈之間設置有滾針,從而將后輪7和多級行星齒輪增速器900一體化設計為一個內置有增速傳動結構的車輪。
在后輪7車輪輪圈105外設置有輪胎。后輪7車輪輪圈105傳動連接有剎車機構23。
在實施例中,一種輕量化設計的大速比輪轂增速器5是齒輪由鈦合金制造的防磨損多級行星齒輪增速器900。
在實施例中,一種輕量化設計的大速比輪轂增速器5是由工程塑料或工程塑料&金屬復合材料模塊化制造的單級變速傳動軸承100輪轂增速器5。一種工程塑料是耐磨性工程塑料。一種工程塑料是自潤滑工程塑料。一種耐磨性工程塑料是uhmwpe,一種uhmwpe基復合塑料是通過填充法或交聯(lián)法加強的復合材料。
將輪轂增速器5用于各種增速傳動結構,均屬于本發(fā)明的保護范圍。
所述左后叉固接輪轂增速器5的固定圈101。右后叉由滾動軸承活動差速套接傳動中軸109。
踏步式自行包左踏板18固接輪轂增速器5的外輸入單向傳動器301,踏步式自行包右踏板18固接傳動中軸109右端。
在實施例中,上述左右側(端)可隨輪轂增速器5左右側(端)的鏡像替換而替換。
在實施例中,踏步式自行包在左右后叉一體化設置有踏板18限位鍵12。所述踏板18限位鍵12限制左右踏板18繞輸入圈102轉動的角度在13點至17點內。尤其在踏步效率最高的15點至17點內。一種與上述踏板18限位鍵12一體化設計的后叉是圈式結構后叉20。
在實施例中,所述左右踏板18分別設置有分離式往復驅動機構。
一種分離式往復驅動機構是在左右踏板18分別設置的左右腳套21。使用者踏下后依靠腳套21帶動踏板18做上揚的圓弧運動。為使騎行者可隨時從腳套21中平行抽離,一種腳套21固定連接在左右踏板18的c型半包圍結構。
在實施例中,一種分離式往復驅動機構是在傳動中軸109上設置的左右踏板18復位簧。設置踏板18復位簧在踏板18下踏至14點~15點時即開始形變,成為17點位置的踏板18限位鍵12的緩沖裝置。當下踏力減小或消失時,由彈性勢能驅動踏板18上揚復位。
在實施例中,一種分離式往復驅動機構是在龍骨16兩側設置有翼蹬22,在翼蹬22、左右踏板18底部或同時在上述兩處設置有復位減振簧。設置當踏板18繞傳動中軸109轉動角度在16點~17點時,踏板18前端底部碰撞龍骨16兩側翼蹬22,利用下踏的力量和復位減振簧的彈性勢能驅動踏板18上揚復位。當騎行者站立滑行時,復位減振簧也起到減振功效。一種翼蹬22設置的復位減振簧是將翼蹬22活動懸掛連接在龍骨16上的壓縮彈簧。一種翼蹬22設置的復位減振簧是翼蹬22固定連接龍骨16,在翼蹬22與踏板18前端底部適配處設置的單板彈簧或橡膠彈簧。一種踏板18前端底部設置的復位減振簧是單板彈簧。當翼蹬22與踏板18前端底部均設置有彈簧時,其構成多板彈簧組結構。
在實施例中,一種分離式往復驅動機構是上述三種結構的排列組合。由此,左右踏板18可同時或分別下踏上揚。
在實施例中,左右踏板18設置為由轉軸和復位簧連接的踏蹬和連桿。當無外力干擾時,由復位簧使踏蹬和連桿保持在同一平面,以便折疊。當騎行時,左右踏板18連桿繞輸入圈102做圓弧運動,左右踏板18踏蹬跟隨腳掌繞左右踏蹬轉軸做圓弧運動。
在實施例中,一種踏板套筒與箱包1一體化設計,即踏板套筒是在箱包1內部分隔的空間,當踏步式自行包折疊時,將踏步驅動機構容納在所述空間內。
在實施例中,踏步式自行包在后叉末端設置有腳撐19。一種腳撐19是與加長型后叉一體化設計的,即設置加長型后叉安裝軸孔至尾端的距離大于等于后輪7半徑。當踏步式自行包折疊時,騎行者提起踏步式自行包,踏步驅動機構由重力繞橫向鉸15翻轉下垂,使腳撐19接觸地面。此時騎行者下壓踏步式自行包,腳撐19推動踏步驅動機構由滑塊8引導沿導軌9上滑,使滑塊8上端鎖扣與導軌9上端的碰鎖卡扣互鎖。踏步式驅動機構體積重新分配,踏板18與龍骨16折疊在踏板套筒內,后輪7折疊在箱包1下或箱包1兩側,腳撐19末端與前輪對齊地面,從而以站姿秒速完成折疊。
當踏步式自行包展開時,提起踏步式自行包,解鎖滑塊8上端鎖扣與導軌9上端的碰鎖卡扣,踏步式驅動機構由重力沿導軌9下滑至導軌9底端并繞橫向鉸15翻轉展開,此時艏部限位機構17與限位鍵12相抵,限制橫向鉸15的轉動自由度,從而以一個動作站姿完成展開。
在另一實施例中,為緊固左右踏板18使其在折疊時保持與龍骨16平行的低位狀態(tài),便于折疊,一種腳撐19是滑動套接在圈式結構后叉20的左右滑動推桿腳撐19。
在實施例中,一種滑動推桿腳撐19是斜坡滑動結構或滾輪滑動結構推桿腳撐19,設置滑動結構推桿腳撐19平行并貼靠低位狀態(tài)的連桿,在滑動推桿腳撐19一端設置有斜坡結構或滾輪,另一端設置有觸地支腳。在連桿上設置有適配推桿斜坡結構或滾輪的鍵。
當踏步式自行包折疊時,騎行者提起踏步式自行包,踏步驅動機構由重力繞橫向鉸15翻轉下垂,使滑動推桿腳撐19的觸地支腳接觸地面。此時騎行者下放踏步式自行包,左右滑動推桿腳撐19的斜坡結構或滾輪由重力通過連桿的鍵推動左右踏板18繞傳動中軸109轉動,直至與龍骨16平行的低位狀態(tài),從而在折疊狀態(tài)鎖定踏板18。當踏步式自行包展開后,騎行者帶動左右踏板18上揚,此時,連桿的鍵通過斜坡結構或滾輪推動滑動推桿腳撐19向后滑動,恢復踏板18自由度。
在另一實施例中,一種滑動推桿腳撐19是結構更為緊湊的凸輪滑動結構推桿腳撐19。即在連桿繞傳動中軸109的圓周上設置有凸輪。設置滑動推桿腳撐19一端適配凸輪,另一端設置有觸地支腳。
當踏步式自行包折疊,連桿處于低位狀態(tài)時,推動滑動推桿腳撐19貼緊凸輪,限制連桿繞的傳動中軸109的轉動自由度。當踏步式自行包展開后,騎行者帶動左右踏板18上揚,連桿凸輪推動滑動推桿腳撐19向后滑動,恢復連桿繞的傳動中軸109的轉動自由度。
在實施例中,為在騎行時加固折疊拉桿2,在折疊拉桿2一級管上端設置有緊固扳手。一種導軌9上端碰鎖卡扣的解鎖扳手是和緊固扳手一體化設計的。
在實施例中,在折疊拉桿2一級管上端設置一種空間彎折結構,作為拖行或提行踏步式自行包的提手。一種提手上還設置有夾扣,在騎行時作為手機支架使用。
在實施例中,為隱蔽剎車線27和適應上述翻轉折疊結構,踏步式自行包設置有分段制動裝置。所述分段制動裝置包括折疊拉桿2傳動段、踏步式驅動機構傳動段和后剎。
在實施例中,為精簡結構,踏步式自行包設置有有握把與剎把一體化設計的杠桿剎車握把25。杠桿剎車握把25連接折疊拉桿2內置的剎車線27,在一級管一側設置有出線縫26,在一級管底部設置有與剎車線27連接的下傳動鉤28。
在實施例中,當折疊拉桿2展開時,彎折杠桿剎車握把25,可牽引剎車線27與下傳動鉤28位移。下傳動鉤28設置有復位簧。松開杠桿剎車握把25時,杠桿剎車握把25和下傳動鉤28分別由復位簧復位。
在實施例中,當折疊拉桿2折疊時,二級管及其內置的剎車線27滑入一級管,長余的剎車線27從出線縫26溢出,容納在箱包1內。從而無曝露的剎車線27,避免牽掛,方便折疊。
在實施例中,所述踏步式驅動機構傳動段在艏部設置有與上述下傳動鉤28適配的上傳動鉤29。上傳動鉤29通過龍骨16內置的剎車線27傳動連接后輪7剎車機構23。
在實施例中,當踏步式自行包展開時,艏部限位機構17下滑翻轉,上傳動鉤29搭接下傳動鉤28。彎折杠桿剎車握把25牽引下傳動鉤28,則傳動牽引上傳動鉤29及后剎制動。上傳動鉤29與后剎分別設置有復位簧,以保持待觸發(fā)狀態(tài)。一種上傳動鉤29設置有滑輪,使向上位移的上傳動鉤29牽引剎車線27向前位移。
當踏步式自行包折疊時,分段制動裝置分離不妨礙踏步式驅動機構體積的重新分配。
在實施例中,一種踏步式自行包設置有背帶,為不讓背帶影響騎行。踏步式自行包設置有帶鞘30,背帶設置在帶鞘30內。一種帶鞘30是外側長邊固定連接箱包1背面,其余3邊或2邊活動連接箱包1背面的全包圍空間。打開活動連接,帶鞘30繞外側長邊翻轉,即可取出背帶背行。騎行時背帶由帶鞘30約束,避免拖曳牽掛。一種活動連接是拉鏈連接。一種帶鞘30是固定連接箱包1背面的半包圍空間,騎行時背帶插入半包圍空間,避免拖曳牽掛。
所述踏步式自行包結構至少設一個或一個以上。
以上實施例用于理解本發(fā)明的方法和核心思想,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,進行任何可能的變化或替換,均屬于本發(fā)明的保護范圍。