CN110450902A - 一种车辆非链条传动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆非链条传动结构，其中，包括，动力源、传动轴、行星齿轮传动系统以及车轮组件；行星齿轮传动系统包括行星齿轮系，行星齿轮系包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合；行星架与传动轴刚性连接，齿圈与车轮支架刚性连接，太阳轮与轮毂刚性连接；由动力源驱动的传动轴带动其上的行星架转动，行星齿轮在太阳轮及齿圈之间转动，行星齿轮改变速比后将动力传递给太阳轮，太阳轮带动与其刚接的轮毂转动，并通过轮毂驱动车辆行驶。本发明通过动力轮轮毂内的行星齿轮传动系统改变速比后将人力踩踏动力直接转换成驱动力，驱动轮转动，驱使车辆前进。

Description

一种车辆非链条传动结构
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体地说是一种车辆非链条传动结构。
背景技术
自行车、电动助力自行车等人力驱动车辆多采用中轴脚踏带动链条及车轮的传统传动方式，链条传动的优点是结构简单、成本低，但也存在一些问题，如链条转动容易出现脱轮故障(掉链子)、链条裸露在外容易生锈老化磨损，在一些小型折叠车上不便于小型化设计等。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆非链条传动结构，以解决现有的车辆驱动方式不便于小型化设计的问题。
本发明是这样实现的：一种车辆非链条传动结构，其中，包括，动力源、传动轴、行星齿轮传动系统以及车轮组件；
所述动力源驱动所述传动轴周向转动；所述车轮组件包括车轮支架、轮胎及轮毂；
所述行星齿轮传动系统包括行星齿轮系，行星齿轮系包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合；行星架与所述传动轴刚性连接，齿圈与所述车轮支架刚性连接，太阳轮与所述轮毂刚性连接；由动力源驱动的传动轴带动其上的行星架转动，行星齿轮在太阳轮及齿圈之间转动，行星齿轮改变速比后将动力传递给太阳轮，太阳轮带动与其刚接的轮毂转动，并通过轮毂驱动车辆行驶。
优选的，所述行星齿轮传动系统包括至少一组行星齿轮系，每组行星齿轮系均包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合；每组行星齿轮系中，行星架作为力矩的输入端，太阳轮作为力矩的输出端；前一组行星齿轮系的太阳轮与后一组行星齿轮系的行星架固定连接；动力由传动轴传递至第一组行星齿轮系的行星架上，并通过最后一组行星齿轮系的太阳轮输出。
优选的，所述动力源包括踏板及曲柄，曲柄的上端与踏板铰接，曲柄的下端通过单向轴承与所述传动轴连接；单向轴承外圈与曲柄刚性连接，内圈与传动轴刚性连接。
优选的，所述动力源包括踏板及曲柄，曲柄的上端与踏板铰接，曲柄的下端通过棘轮结构与所述传动轴连接。
优选的，在所述踏板与所述车轮支架之间设置有连杆。
优选的，在所述连杆与所述车轮支架之间设置有复位弹簧。
优选的，所述齿圈外部设置有齿圈固定盖，齿圈固定盖的端面抵接在所述轮毂的侧面，所述行星齿轮传动系统设置在所述齿圈固定盖内，所述齿圈固定盖与所述太阳轮、所述轮毂经螺栓连接在一起，所述齿圈固定盖与所述轮毂同步转动。
优选的，所述行星架与所述传动轴通过螺栓连接；所述太阳轮与所述轮毂通过螺栓连接。
优选的，所述轮毂及所述齿圈固定盖内设置有轴承转动架设在所述传动轴上。
优选的，所述车轮组件还包括刹车碟片及设置在刹车碟片上的刹车器。
采用上述技术方案，本发明不使中轴脚踏和用链条传动，直接将曲柄连接到动力轮的轮轴上，并通过动力轮轮毂内的行星齿轮传动系统改变速比后将人力踩踏动力直接转换成驱动力，驱动轮转动，驱使车辆前进。
由于曲柄直接连接到后轮，减掉了人力车的中轴传动结构，有效减少驱动结构的空间，更便于车辆的小型化设计；将脚踏的圆周运动改变成往复运动，更符合人体运动的生理结构及发力特点；行星齿轮组全部密封在驱动轮的轮毂内，可有效减少氧化和粉尘磨损，提高结构的使用寿命和减少维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明的爆炸结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的就够示意图。
图中：1—传动轴，2—车轮支架，3—轮胎，4—轮毂，5—行星架，6—太阳轮，7—齿圈，8—行星齿轮，9—连杆，10—复位弹簧，11—踏板，12—曲柄，13—单向轴承，14—齿圈固定盖，15—刹车碟片，16—刹车器，17—连杆轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本发明提供了一种车辆非链条传动结构，其中，包括，动力源、传动轴1、行星齿轮传动系统以及车轮组件。动力源驱动传动轴1周向转动，车轮组件包括车轮支架2、轮胎3及轮毂4。
本发明的动力源可以设置为传统的脚踏带动链条的传动方式，由链条链轮驱动传动轴做周向转动。也可适应小型化车辆，将动力源设置为包括踏板11及曲柄12，曲柄12的上端与踏板11铰接，曲柄12的下端通过单向轴承13或棘轮结构与传动轴1连接。其中，单向轴承13的外圈与曲柄12刚性连接，内圈与传动轴1刚性连接；棘轮结构内设置有棘轮及棘爪，均可实现单向运动。
通过踩踏踏板11，将踏板11的圆弧状运动转化为传动轴1的周向转动。进一步的，为了增加踏板11的稳定性，在踏板11与车轮支架2之间设置有连杆9，在连杆9与车轮支架之间设置有复位弹簧10。踏板在踩踏力的作用下，向下转过一定弧度，曲柄驱动单向轴承转动，带动传动轴周向转动。在复位弹簧作用下，曲柄及连杆受力向反方向转动，踏板恢复至初始位置，再进入下一驱动循环。在车轮支架上设置连杆轴17用来与连杆铰接。
本发明将脚踏的动力传递至传动轴，再经传动轴上的行星齿轮传动系统将动力传递至车轮。
本发明的行星齿轮传动系统包括行星齿轮系，行星齿轮系包括行星架5、太阳轮6、齿圈7及行星齿轮8，行星齿轮8设置在太阳轮6和齿圈7之间，并分别与太阳轮6和齿圈7相啮合。行星架5与传动轴1刚性连接，齿圈与车轮支架刚性连接，太阳轮与轮毂刚性连接。由动力源驱动的传动轴带动其上的行星架转动，行星齿轮在太阳轮及齿圈之间转动，行星齿轮改变速比后将动力传递给太阳轮，太阳轮带动与其刚接的轮毂转动，并通过轮毂驱动车辆行驶。
根据传动比需要，本发明的行星齿轮传动系统包括至少一组行星齿轮系，每组行星齿轮系均包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合。每组行星齿轮系中，行星架作为力矩的输入端，太阳轮作为力矩的输出端。前一组行星齿轮系的太阳轮与后一组行星齿轮系的行星架固定连接。动力由传动轴传递至第一组行星齿轮系的行星架上，并通过最后一组行星齿轮系的太阳轮输出。作为优选实施例，本发明采用了两组行星齿轮系对动力进行传动，第一组行星齿轮系的行星架与传动轴固定连接，并将动力传递至其太阳轮，第一组行星齿轮系的太阳轮与第二组行星齿轮系的行星架固定连接，进而将动力传至第二组行星齿轮系的太阳轮，第二组行星齿轮系的太阳轮与轮毂固定连接，将动力传递至轮毂，带动轮胎转动。
本发明在齿圈外部设置有齿圈固定盖14，齿圈固定盖的端面抵接在轮毂的侧面，行星齿轮传动系统设置在齿圈固定盖内。齿圈固定盖与第二组行星齿轮系的太阳轮、轮毂通过螺栓连接，齿圈固定盖与轮毂同步转动。行星齿轮组全部密封在驱动轮的轮毂内，可有效减少氧化和粉尘磨损，提高结构的使用寿命和减少维护成本。
本发明的行星架与传动轴通过螺栓连接，太阳轮与轮毂通过螺栓连接，齿圈与车轮支架通过螺栓连接。轮毂、齿圈固定盖内设置有轴承，用来与传动轴转动连接。
本发明的车轮组件还包括刹车碟片15及设置在刹车碟片上的刹车器16。
本发明工作过程：双脚交替踩踏两侧踏板，动力通过踏板带动曲柄转动，单向轴承外圈与曲柄刚接，内圈与驱动轴刚接，通过单向轴承和复位弹簧使曲柄的往复运动转变成驱动轴的单向转动，行星齿轮支架刚接到传动轴上，齿圈刚接到车轮支架上，行星齿轮与齿圈和太阳轮咬合，传动轴转动带动行星齿轮转动，并与齿圈形成相对运动，行星齿轮改变速比后将动力传递给固定在轮毂上的太阳轮，并通过轮毂驱动车辆行驶。

Claims (10)

1.一种车辆非链条传动结构，其特征是，包括，动力源、传动轴、行星齿轮传动系统以及车轮组件；
所述动力源驱动所述传动轴周向转动；所述车轮组件包括车轮支架、轮胎及轮毂；
所述行星齿轮传动系统包括行星齿轮系，行星齿轮系包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合；行星架与所述传动轴刚性连接，齿圈与所述车轮支架刚性连接，太阳轮与所述轮毂刚性连接；由动力源驱动的传动轴带动其上的行星架转动，行星齿轮在太阳轮及齿圈之间转动，行星齿轮改变速比后将动力传递给太阳轮，太阳轮带动与其刚接的轮毂转动，并通过轮毂驱动车辆行驶。
2.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述行星齿轮传动系统包括至少一组行星齿轮系，每组行星齿轮系均包括行星架、太阳轮、齿圈及行星齿轮，行星齿轮设置在太阳轮和齿圈之间，并分别与太阳轮和齿圈相啮合；每组行星齿轮系中，行星架作为力矩的输入端，太阳轮作为力矩的输出端；前一组行星齿轮系的太阳轮与后一组行星齿轮系的行星架固定连接；动力由传动轴传递至第一组行星齿轮系的行星架上，并通过最后一组行星齿轮系的太阳轮输出。
3.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述动力源包括踏板及曲柄，曲柄的上端与踏板铰接，曲柄的下端通过单向轴承与所述传动轴连接；单向轴承外圈与曲柄刚性连接，内圈与传动轴刚性连接。
4.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述动力源包括踏板及曲柄，曲柄的上端与踏板铰接，曲柄的下端通过棘轮结构与所述传动轴连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，在所述踏板与所述车轮支架之间设置有连杆。
6.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，在所述连杆与所述车轮支架之间设置有复位弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述齿圈外部设置有齿圈固定盖，齿圈固定盖的端面抵接在所述轮毂的侧面，所述行星齿轮传动系统设置在所述齿圈固定盖内，所述齿圈固定盖与所述太阳轮、所述轮毂经螺栓连接在一起，所述齿圈固定盖与所述轮毂同步转动。
8.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述行星架与所述传动轴通过螺栓连接；所述太阳轮与所述轮毂通过螺栓连接。
9.根据权利要求7所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述轮毂及所述齿圈固定盖内设置有轴承转动架设在所述传动轴上。
10.根据权利要求1所述的一种车辆非链条传动结构，其特征是，所述车轮组件还包括刹车碟片及设置在刹车碟片上的刹车器。
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