其中車架2包括車架上管5、前叉3、頭管4、車架下管6、五通7、座管8、后上叉9、后下叉11。在一側的后下叉11內裝入兩頭帶圓錐齒輪的傳動桿,其兩頭的圓錐齒輪分別與中軸12和后軸20上安裝的圓錐齒輪嚙合,將來自中軸的動力傳動至后軸,驅動車輪旋轉。
[0038]如圖1的(B)所示,傳統的無鏈自行車為保證車輪的穩定性及承力的平衡性,是在自行車中線面(即自行車豎直放置時,穿過車把中心和車座中心的直線所在的鉛直面,在圖中用單點劃線表示)的兩側分別具有一根后下叉lla、llb的,兩根后下叉lla、llb的一端分別大致對稱地連接至后軸的兩端,另一端分別大致對稱地連接至收容中軸12的五通7,從而呈“人”字形地跨裝在后輪21的兩側。
[0039]其中,在中線一側(圖中下方側)的后下叉Ila內裝配有兩頭帶圓錐齒輪的傳動桿10,傳動桿10由中軸側的圓錐齒輪10a、桿10b、后軸側的圓錐齒輪1c構成,其圓錐齒輪1a與安裝在中軸12的一端側(與傳動桿1處于中線的同側)的圓錐齒輪18嚙合,隨圓錐齒輪18的旋轉而旋轉;圓錐齒輪1c與安裝在后軸20的一端側(與傳動桿10處于中線的同側)的圓錐齒輪19嚙合,當圓錐齒輪1c旋轉時,帶動圓錐齒輪19旋轉,從而驅動車輪21轉動。
[0040]此外,為保持中軸12與后軸20的旋轉方向的一致性,中軸12上的圓錐齒輪18與后軸20上的圓錐齒輪的安裝朝向是相反的,為了給后輪21讓出空間,同時與兩后下叉lla、llb的“人”字形結構相配合,是使安裝于中軸12的圓錐齒輪18的前錐面朝向中線側,使安裝于后軸20的圓錐齒輪19的前錐面朝向中線相反側的。由此,傳動桿10相對于中線呈一定角度地與中軸12、后軸20各自的圓錐齒輪相嚙合,傳動驅動力。
[0041]然而,現有技術的無鏈自行車至少存在以下有待改善的問題。首先,如上所述車架包括車架上管、前叉、頭管、車架下管、五通、座管、后上叉、后下叉等,各部分之間通常是通過焊接或螺栓接合在一起的,結構過于復雜,制造工藝上對焊接的要求也較高,導致材料成本和工藝成本都較高。另外,由于零部件過多,在自行車的裝配和拆卸維修方面都非常繁瑣,導致制造成本提尚。
[0042]此外,由于傳動桿相對于中線呈一定角度地與中軸、后軸各自的圓錐齒輪相嚙合,即,相嚙合的圓錐齒輪的軸交角并非呈90度(正交),故無法采用機械傳動中最常用的軸交角90度的圓錐齒輪標準件,而是需要根據具體的軸交角另行設計圓錐齒輪的各項參數,按照這些參數特殊加工出具體適用的圓錐齒輪,而且在安裝過程中需要嚴格按照該設計的軸交角進行裝配等,這將導致設計成本、加工成本、組裝成本、維修成本等一系列成本的提高。
[0043][本實施方式]
[0044]針對上述現有技術的無鏈自行車存在的問題,本發明提供一種零部件少、結構簡單、便于加工制造且便于拆卸維修的全新設計理念的無鏈自行車。需要說明的是,本說明書中所涉及的本發明各項技術特征及其效果僅為例示性的列舉,并非要求本發明的自行車同時具備所有這些特征和效果,根據需要,可以只具有其中的一項或幾項。
[0045](方向的定義)
[0046]在以下的說明中,以圖2所示的自行車狀態、即自行車豎直立于地面的狀態為基準,將車頭所朝的方向定義為“前方”、車尾所朝的方向定義為“后方”、向車頭前方看時的車輛左方定義為“左方”、向車頭前方看時的車輛右方定義為“右方”、豎直向上的方向定義為“上方”、豎直向下的方向定義為“下方”、俯視自行車時穿過車把中心和車座中心的直線所在的鉛直面定義為自行車中線面,以此說明自行車各部分所處的方向及位置。
[0047](自行車整體結構)
[0048]圖2和圖3是示意性地表示本發明實施方式的無鏈自行車的主要構造的圖。其中,圖3的(A)是無鏈自行車的主視圖,(B)是無鏈自行車的后視圖,(C)是無鏈自行車的左視圖,(D)是無鏈自行車的右視圖。
[0049]如圖2、圖3所示,本發明實施方式的無鏈自行車主要包括車架100、前軸組件200、中軸組件300、后軸組件400、車輪500、以及省略了圖示的車把、車座、曲柄及腳踏。車架100包括前叉110、頭管120、車架下管130、集成底架140、座管150。前叉110可繞頭管120的軸向轉動地連接至頭管120的一端;頭管120的另一端用于安裝車把(未圖示);頭管120在中部與車架下管130的一端相對固定連接;車架下管130的另一端相對固定地連接至集成底架140的車架下管連接部;座管150的一端相對固定地連接至集成底架140的座管連接部;座管150的另一端用于安裝車座(未圖示)。此外,集成底架140為兼具五通、后下叉及后軸安裝部功能的集成構件,且其后下叉部僅存在于后輪的單側,即為單叉結構。同樣的,前叉110也為單叉結構,即僅在前輪的單側存在。下面將針對構成本發明特征的各部件一一進行詳細說明。
[0050](集成底架)
[0051]圖4、圖5、圖6是用于說明本發明實施方式的集成底架140的構造的示意圖。圖4是表示集成底架140整體形態構造的圖,其中(A)是集成底架140的立體圖,(B)是集成底架140的俯視圖,(C)是集成底架140的主視圖,(D)是集成底架140的左視圖。圖5是表示集成底架140的底架主體140a的構造的示意圖,其中(A)是底架主體140a的主視圖,(B)是底架主體140a的俯視圖,(C)是底架主體140a的左視圖。圖6是表示集成底架140的底架側蓋140b的構造的示意圖,其中(A)是底架側蓋140b的立體圖,(B)是底架側蓋140b的后視圖,(C)是底架側蓋140b的俯視圖,(D)是底架側蓋140b的左視圖。另外,圖7是用于說明傳動軸在集成底架140內的安裝方式的拆下底架側蓋140b后的示意圖。
[0052]如圖4所示,集成底架140由底架主體140a和底架側蓋140b沿垂直于自行車中線面(圖4的(B)中的單點劃線所示)的方向扣合而成,是兼具五通、后下叉及后軸安裝部的功能的集成構件。集成底架140整體呈大致“L”字狀,其短邊部分構成五通部,與五通部相連續的長邊的部分構成后下叉部,處于后下叉部的后端的部分構成后軸安裝部,五通部與后下叉部在相連續的一端(在本實施方式中是五通部的中軸孔的左端部)是以大致90度的交角一體成型的。
[0053]如圖4的(B)和(C)所示,在集成底架140的后下叉部的靠中軸端,有沿與自行車中線面垂直的方向(即自行車左右方向)貫穿五通部的用于安裝中軸組件的中軸孔141。在五通部的與中線面相交的部位,有分別向自行車前上方突出的車架下管安裝部142和向自行車后上方突出的座管安裝部143。在本實施方式中,車架下管安裝部142和座管安裝部143分別為階梯圓管狀,即,圓管的與五通連續的一端為大徑部,另一端為小徑部,大徑部與小徑部呈階梯狀過渡。車架下管安裝部142的小徑部的外徑與車架下管130的內徑相配合,使得二者能夠以嵌套的方式插接在一起。同樣地,座管安裝部143的小徑部的外徑與座管150的內徑相配合,使得二者能夠以嵌套的方式插接在一起。在此所謂“相配合”,是指二者的直接大致相同,可以是小徑部的外徑等于或略小于車架下管或座管的內徑,使得二者容易插接在一起,也可以是小徑部略大于車架下管或座管的內徑,使得二者過盈配合,更加提高接合的強度。通過使集成底架140的五通部與車架下管130、座管150相插接,若在此狀態下再進行焊接或鉚接等,則能夠顯著提高彼此接合的強度。
[0054]在本實施方式中是使集成底架140的五通部的車架下管安裝部142和座管安裝部143分別具有小徑部,來插入車架下管130和座管150的,在變形例中當然也可以使得車架下管130和/或座管150為小徑部,內套地插入底架140的五通部的車架下管安裝部和/或座管安裝部中,能達到同樣的技術效果。車架下管安裝部142和座管安裝部143不限于以上所述的階梯圓管,還可以是階梯筒狀體或柱狀體等,只要是能以嵌套的方式與車架下管130和座管150插接的形狀即可。
[0055]另外,在本實施方式中,車架下管安裝部142和座管安裝部143是分別向自行車前上方和自行車后上方突出的,使得安裝直管狀的車架下管及座管后,能夠使車把和車座最終處于便于用戶騎行的位置。但車架下管安裝部142和座管安裝部143從五通部基體突出的方向顯然不限于此,可以朝向中線面內的任意方向,并通過車架下管及座管的彎曲形狀來最終達到車把和車座處于便于用戶騎行的位置的目的。
[0056]此外,如圖4的(B)和(D)、圖5的(B)和(C)所示,在集成底架140的五通部的中軸孔141的右端部,即相對于自行車中線面、與后下叉部所在側相反一側的端部,具有從五通部基體朝該側(本實施方式中是自行車右側)更加突出的突起部144,以使得其中能夠收納軸承、軸承蓋、油封等部件(將在后文詳細說明)。換言之,五通部的非與后下叉部相連續的一端突出于自行車中線面。