一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,至少包括車架、前叉、前輪、后輪以及車把,所述的車架呈L型結(jié)構(gòu),車架的尾部固定有一朝上的門字型支架,支架的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上;所述車架上設(shè)有踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至少飛輪、滑輪、傳動(dòng)帶、踏板、傳動(dòng)桿以及彈簧,其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,傳動(dòng)帶安裝在飛輪與滑輪之間,所述的踏板安裝在車架上,踏板的前端與車架的前部鉸接,踏板的后端與傳動(dòng)桿的一端鉸接或固定連接,傳動(dòng)桿的另一端鉸接在傳動(dòng)帶上。本發(fā)明提供的踏板自行車解決了現(xiàn)有技術(shù)中扭力轉(zhuǎn)換效率低、驅(qū)動(dòng)力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
【專利說(shuō)明】一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種采用新型傳動(dòng)方式的自行車,尤其涉及一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,屬于自行車【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,公知的自行車傳動(dòng)部分包括腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件。由人力踩踏自行車的腳蹬,腳蹬帶動(dòng)曲柄和牙盤做圓周運(yùn)動(dòng),牙盤通過(guò)鏈條拉動(dòng)飛輪,飛輪帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)推動(dòng)自行車前進(jìn)。
[0003]現(xiàn)有的自行車傳動(dòng)裝置存在以下不足:其一是扭力轉(zhuǎn)換效率不高?,F(xiàn)有自行車在騎行時(shí),當(dāng)曲柄呈水平狀態(tài)時(shí),人踩腳蹬的力量能使牙盤輸出最大扭力;當(dāng)曲柄越過(guò)水平狀態(tài)后,用同等力量踩踏腳蹬,牙盤輸出的扭力小于曲柄呈水平時(shí)的最大值;當(dāng)曲柄呈垂直狀態(tài),人踩腳蹬的力量方向與中軸圓心重疊,此時(shí)用力踩腳蹬,牙盤卻無(wú)扭力輸出,因此,現(xiàn)有傳動(dòng)裝置不能將垂直方向的踩踏力最大限度的轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)扭力。其二是驅(qū)動(dòng)力不足?,F(xiàn)有自行車采用坐姿騎行,自行車座椅承載了人體的主要重量,自行車的驅(qū)動(dòng)力主要靠人大腿肌肉收縮產(chǎn)生動(dòng)力,只有人大腿用力踩腳蹬時(shí),牙盤才輸出扭力驅(qū)動(dòng)自行車,在人大腿不用力時(shí),牙盤也無(wú)扭力輸出,人體的重力勢(shì)能并未產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)扭力,所以驅(qū)動(dòng)自行車的扭力不夠大。
[0004]目前市場(chǎng)中也存在一些采用踩踏方式提供驅(qū)動(dòng)力的自行車,但是都存在有一些不足之處。如200520124631.0專利中提出了翹板式自行車,可以借助人體重力做功,但該方案中采用腳踩板的中部與車架鉸接,即支點(diǎn)位于杠桿的中部,因此使得腳踩板搖擺擺幅較小,而人力用力的主要靠小腿用力及踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),使輸出的驅(qū)動(dòng)力有限。其次該方案采用剛性繩纏繞飛輪方式傳動(dòng),存在可靠性較差、壽命短等不足,影響了該自行車的實(shí)用性。
[0005]200510042245.1專利中提出了雙連桿雙飛輪方案,通過(guò)人體踩動(dòng)腳踏板,通過(guò)連桿帶動(dòng)鏈條、飛輪產(chǎn)生扭力,但該方案依然存在以下不足,且該方案中采用的長(zhǎng)條形鏈條,其一端連接在連桿上,另一端固定在飛輪的一個(gè)牙齒上,鏈條繞在飛輪上,因此飛輪的旋轉(zhuǎn)角度不能超過(guò)360度,飛輪的直徑和周長(zhǎng)決定了鏈條往復(fù)的最大行程。當(dāng)飛輪直徑小時(shí),鏈條的往復(fù)行程小,限制了腳踏板的擺幅,不利于提高輸出功率;而采用大直徑飛輪時(shí),飛輪的變速比會(huì)減小,不利于提升自行車的速度。由于該方案采用的鏈條并非閉合的環(huán)形鏈條,鏈條繃緊主要靠彈簧拉力實(shí)現(xiàn),當(dāng)選用拉力大的彈簧時(shí),鏈條的緊繃效果好,但增加了阻力,輸出驅(qū)動(dòng)力會(huì)減少;當(dāng)選用拉力小的彈簧時(shí),鏈條就容易松脫,因此,該傳動(dòng)裝置在增大驅(qū)動(dòng)力提高輸出功率及可靠性等方面仍不理想。
[0006]201310105447.0專利中提出了一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和便攜式自行車,采用驅(qū)動(dòng)桿件的齒條與齒輪咬合,由驅(qū)動(dòng)桿的齒條驅(qū)動(dòng)齒輪,并通過(guò)單向軸承帶動(dòng)第一輪盤、環(huán)形鏈條、第二輪盤,最終將驅(qū)動(dòng)力傳送至車輪。該傳動(dòng)裝置較復(fù)雜,使用了齒條、齒輪傳動(dòng),制造、安裝精度及車架剛度要求較高,成本較高,也不利于增加的驅(qū)動(dòng)桿長(zhǎng)度和擺幅來(lái)提高傳動(dòng)裝置的輸出功率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供了一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,解決了現(xiàn)有技術(shù)中扭力轉(zhuǎn)換效率低、驅(qū)動(dòng)力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,至少包括車架、前叉、前輪、后輪以及車把,所述的車架呈L型結(jié)構(gòu),車架的尾部固定有一朝上的門字型支架,支架的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸,其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,隨著下轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);所述車架上設(shè)有2η (η > I)套踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)半分布在車架的左右兩側(cè),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括飛輪、滑輪、傳動(dòng)帶、踏板、傳動(dòng)桿以及彈簧,其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,傳動(dòng)帶呈環(huán)形,且安裝在飛輪與滑輪之間,所述的踏板安裝在車架上,踏板的前端與車架的前部鉸接,踏板的后端與傳動(dòng)桿的一端鉸接或固定連接,傳動(dòng)桿的另一端鉸接在傳動(dòng)帶上,所述的彈簧安裝固定在當(dāng)踏板與車架之間,用腳踩下踏板時(shí),踏板的尾端帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)并拉伸彈簧,傳動(dòng)桿從而帶動(dòng)傳動(dòng)帶向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛輪和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),下轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)后輪前行;當(dāng)腳抬起時(shí),踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)桿及傳動(dòng)帶恢復(fù)至起始位置。
[0010]所述的踏板底面上設(shè)有掛鉤孔,車架的的中部設(shè)有一相同的掛鉤孔,彈簧的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔上。
[0011]所述的飛輪與滑輪之間環(huán)形的傳動(dòng)帶,采用鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)。
[0012]所述的車架上固定安裝有限位裝置,限位裝置由上限位塊和下限位塊組成,其中下限位塊位于踏板的下方,上限位塊位于踏板的上方。
[0013]所述的上限位塊安裝于門字型支架上,且位于踏板的后端的上方;所述的下限位塊為減震彈黃。
[0014]本發(fā)明提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,由于采用了踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能將人體踩踏踏板的力量高效率的轉(zhuǎn)化成為驅(qū)動(dòng)自行車前行的扭力,還能充分利用人體的重力勢(shì)能做功,在人的大腿肌肉未明顯用力時(shí),也能將人體的重力勢(shì)能繼續(xù)轉(zhuǎn)換成扭力推動(dòng)自行車前行,而且鏈條往復(fù)的行程長(zhǎng)度可以自由設(shè)計(jì),允許腳踏板有很大的擺幅,可完全適應(yīng)人踩踏腳踏板的最大步幅,使自行車能獲得的驅(qū)動(dòng)力和輸出功率最大化。此外,由于人在長(zhǎng)條形腳踏板上不同位置踩踏時(shí),所需的力量和步幅不同,因此,腳踏板在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了無(wú)極變速功能,以適應(yīng)不同的路況,有利于提高自行車的行駛的速度和距離。
[0015]本裝置采用環(huán)形鏈條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式,當(dāng)用腳踩下踏板時(shí),踏板的尾端帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)并拉伸彈簧,傳動(dòng)桿從而帶動(dòng)傳動(dòng)帶向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛輪和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),下轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)后輪前行;當(dāng)腳抬起時(shí),踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)桿及傳動(dòng)帶恢復(fù)至起始位置。在這個(gè)過(guò)程中,傳動(dòng)帶都緊繃在滑輪與飛輪之間,再輔以其他穩(wěn)固措施,使傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)可靠不易脫落。而回復(fù)彈簧與杠桿的連接點(diǎn)設(shè)計(jì)在接近支點(diǎn)的位置,彈簧的彈性形變幅度小,上述設(shè)計(jì)使本傳動(dòng)裝置具有簡(jiǎn)單可靠壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)?!緦@綀D】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2為圖1的俯視圖;
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖4為圖3的俯視圖;
[0020]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的整體結(jié)構(gòu)示意圖;[0021 ] 圖6踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖中:1_車架,2-前叉,3-前輪,4-后輪,5-車把,6-支架,7-上轉(zhuǎn)動(dòng)軸,8-下轉(zhuǎn)動(dòng)軸,9-飛輪,10-滑輪,11-傳動(dòng)帶,12-踏板,13-傳動(dòng)桿,14-彈簧,15-掛鉤孔,16-下限位塊,17-上限位塊。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說(shuō)明,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)施例提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示,包括車架
1、前叉2、前輪3、后輪4以及車把5,其中前輪3和后輪4只設(shè)有一個(gè),所述的車架I呈L型結(jié)構(gòu),車架I的尾部固定有一朝上的門字型支架6,支架6的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸7和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8,其中后輪4固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的中部,隨著下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);所述車架I上設(shè)有兩套踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0026]所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖6所示,至少包括飛輪9、滑輪10、傳動(dòng)帶11、踏板
12、傳動(dòng)桿13以及彈簧14,其中滑輪10安裝于上轉(zhuǎn)動(dòng)軸7上,飛輪9安裝于下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8上,傳動(dòng)帶11呈環(huán)形,且安裝在飛輪9與滑輪10之間,所述的傳動(dòng)帶11為鏈條或皮帶。所述的踏板12安裝在車架I上,踏板12的前端與車架的前部鉸接,踏板12的后端與傳動(dòng)桿13的一端鉸接或固定連接,傳動(dòng)桿13的另一端鉸接在傳動(dòng)帶11上,所述的踏板12底面上設(shè)有掛鉤孔15,車架的的中部設(shè)有一相同的掛鉤孔15,彈簧14的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔15上。所述的車架上固定安裝有限位裝置,限位裝置由上限位塊17和下限位塊16組成,其中下限位塊16位于踏板的下方,上限位塊17位于踏板的上方。所述的上限位塊17安裝于門字型支架上,且位于踏板的后端的上方;所述的下限位塊16為減震彈簧。上限位塊和下限位塊能夠使踏板運(yùn)動(dòng)到接近限位極限位置時(shí),減小沖擊力和噪音,讓腳踏板動(dòng)作更柔和,使人體感到舒適。
[0027]在使用時(shí),單人雙腳站在兩踏板上,當(dāng)用腳踩下踏板時(shí),踏板的尾端帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)并拉伸彈簧,傳動(dòng)桿從而帶動(dòng)傳動(dòng)帶向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛輪和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),下轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)后輪前行;當(dāng)腳抬起時(shí),踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)桿及傳動(dòng)帶恢復(fù)至起始位置。按照此步驟左右雙腳交替踩下抬起,驅(qū)動(dòng)自行車向前運(yùn)動(dòng)。
[0028]實(shí)施例2
[0029]本實(shí)施例提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示,包括車架
1、前叉2、前輪3、后輪4以及車把5,其中前輪3設(shè)有一個(gè),后輪4設(shè)有兩個(gè),所述的車架I呈L型結(jié)構(gòu),車架I的尾部固定有一朝上的門字型支架6,支架6的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸7和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8,其中兩后輪4分別固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的兩端,隨著下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);所述車架I上設(shè)有兩套踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0030]本實(shí)施例中踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與使用方法均與實(shí)施例1相同。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例提供的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車的結(jié)構(gòu)如圖5所示,包括車架1、前叉
2、前輪3、后輪4以及車把5,其中前輪和后輪4均設(shè)有兩個(gè),所述的車架I呈L型結(jié)構(gòu),車架I的尾部固定有一朝上的門字型支架6,支架6的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸7和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8,其中兩后輪4分別固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的兩端,隨著下轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);所述車架I上設(shè)有四套踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0033]本實(shí)施例中踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。
[0034]本實(shí)施例在使用時(shí),可由雙人同時(shí)使用,每人雙腳站在兩踏板上,兩人一起站在四個(gè)踏板上,當(dāng)用腳踩下踏板時(shí),踏板的尾端帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)并拉伸彈簧,傳動(dòng)桿從而帶動(dòng)傳動(dòng)帶向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛輪和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),下轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)后輪前行;當(dāng)腳抬起時(shí),踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)桿及傳動(dòng)帶恢復(fù)至起始位置。按照此步驟左右雙腳交替踩下抬起,驅(qū)動(dòng)自行車向前運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,至少包括車架、前叉、前輪、后輪以及車把,其特征在于:所述的車架呈L型結(jié)構(gòu),車架的尾部固定有一朝上的門字型支架,支架的頂部和底部均水平安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸,其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,隨著下轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);所述車架上設(shè)有2η (η ^ I)套踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)半分布在車架的左右兩側(cè),所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括飛輪、滑輪、傳動(dòng)帶、踏板、傳動(dòng)桿以及彈簧,其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,傳動(dòng)帶呈環(huán)形,且安裝在飛輪與滑輪之間,所述的踏板安裝在車架上,踏板的前端與車架的前部鉸接,踏板的后端與傳動(dòng)桿的一端鉸接或固定連接,傳動(dòng)桿的另一端鉸接在傳動(dòng)帶上,所述的彈簧安裝固定在當(dāng)踏板與車架之間,用腳踩下踏板時(shí),踏板的尾端帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)并拉伸彈簧,傳動(dòng)桿從而帶動(dòng)傳動(dòng)帶向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛輪和下轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),下轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)后輪前行;當(dāng)腳抬起時(shí),踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)桿及傳動(dòng)帶恢復(fù)至起始位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,其特征在于:所述的踏板底面上設(shè)有掛鉤孔,車架的的中部設(shè)有一相同的掛鉤孔,彈簧的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,其特征在于:所述的飛輪與滑輪之間環(huán)形的傳動(dòng)帶,采用鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,其特征在于:所述的車架上固定安裝有限位裝置,限位裝置由上限位塊和下限位塊組成,其中下限位塊位于踏板的下方,上限位塊位于踏板的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏈條往復(fù)傳動(dòng)式踏板自行車,其特征在于:所述的上限位塊安裝于門字型支架上,且位于踏板的后端的上方;所述的下限位塊為減震彈簧。
【文檔編號(hào)】B62M1/24GK104015862SQ201410294552
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】吳剛 申請(qǐng)人:武漢聲美電子科技有限公司