一種鏈條往復(fù)傳動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)動軸，其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸上；所述車架上設(shè)有踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)至少飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動軸上，飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動軸上，傳動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，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上。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)動力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
【專利說明】一種鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種采用新型傳動方式的自行車，尤其涉及一種鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車，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，腳蹬帶動曲柄和牙盤做圓周運動，牙盤通過鏈條拉動飛輪，飛輪帶動后輪旋轉(zhuǎn)推動自行車前進。
[0003]現(xiàn)有的自行車傳動裝置存在以下不足:其一是扭力轉(zhuǎn)換效率不高?，F(xiàn)有自行車在騎行時，當(dāng)曲柄呈水平狀態(tài)時，人踩腳蹬的力量能使牙盤輸出最大扭力；當(dāng)曲柄越過水平狀態(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，此時用力踩腳蹬，牙盤卻無扭力輸出，因此，現(xiàn)有傳動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)動力主要靠人大腿肌肉收縮產(chǎn)生動力，只有人大腿用力踩腳蹬時，牙盤才輸出扭力驅(qū)動自行車，在人大腿不用力時，牙盤也無扭力輸出，人體的重力勢能并未產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動扭力，所以驅(qū)動自行車的扭力不夠大。
[0004]目前市場中也存在一些采用踩踏方式提供驅(qū)動力的自行車，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)動來實現(xiàn)，使輸出的驅(qū)動力有限。其次該方案采用剛性繩纏繞飛輪方式傳動，存在可靠性較差、壽命短等不足，影響了該自行車的實用性。
[0005]200510042245.1專利中提出了雙連桿雙飛輪方案，通過人體踩動腳踏板，通過連桿帶動鏈條、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條形鏈條，其一端連接在連桿上，另一端固定在飛輪的一個牙齒上，鏈條繞在飛輪上，因此飛輪的旋轉(zhuǎn)角度不能超過360度，飛輪的直徑和周長決定了鏈條往復(fù)的最大行程。當(dāng)飛輪直徑小時，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，飛輪的變速比會減小，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現(xiàn)，當(dāng)選用拉力大的彈簧時，鏈條的緊繃效果好，但增加了阻力，輸出驅(qū)動力會減少；當(dāng)選用拉力小的彈簧時，鏈條就容易松脫，因此，該傳動裝置在增大驅(qū)動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)動機構(gòu)和便攜式自行車，采用驅(qū)動桿件的齒條與齒輪咬合，由驅(qū)動桿的齒條驅(qū)動齒輪，并通過單向軸承帶動第一輪盤、環(huán)形鏈條、第二輪盤，最終將驅(qū)動力傳送至車輪。該傳動裝置較復(fù)雜，使用了齒條、齒輪傳動，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)動桿長度和擺幅來提高傳動裝置的輸出功率。

【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)動力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
[0008]實現(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)動軸，分別為上轉(zhuǎn)動軸和下轉(zhuǎn)動軸，其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸上，隨著下轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)；所述車架上設(shè)有2η (η > I)套踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)對半分布在車架的左右兩側(cè)，所述踏板傳動機構(gòu)至少包括飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動軸上，飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動軸上，傳動帶呈環(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，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上，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，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅(qū)動飛輪和下轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)動軸帶動后輪前行；當(dāng)腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復(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)形的傳動帶，采用鏈條傳動或皮帶傳動。
[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)傳動式踏板自行車，由于采用了踏板傳動機構(gòu)，該機構(gòu)能將人體踩踏踏板的力量高效率的轉(zhuǎn)化成為驅(qū)動自行車前行的扭力，還能充分利用人體的重力勢能做功，在人的大腿肌肉未明顯用力時，也能將人體的重力勢能繼續(xù)轉(zhuǎn)換成扭力推動自行車前行，而且鏈條往復(fù)的行程長度可以自由設(shè)計，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)動力和輸出功率最大化。此外，由于人在長條形腳踏板上不同位置踩踏時，所需的力量和步幅不同，因此，腳踏板在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)了無極變速功能，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)運動的傳動方式，當(dāng)用腳踩下踏板時，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅(qū)動飛輪和下轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)動軸帶動后輪前行；當(dāng)腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復(fù)至起始位置。在這個過程中，傳動帶都緊繃在滑輪與飛輪之間，再輔以其他穩(wěn)固措施，使傳動帶運動可靠不易脫落。而回復(fù)彈簧與杠桿的連接點設(shè)計在接近支點的位置，彈簧的彈性形變幅度小，上述設(shè)計使本傳動裝置具有簡單可靠壽命長的優(yōu)點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1提供的鏈條往復(fù)傳動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)明實施例2提供的鏈條往復(fù)傳動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)明實施例3提供的鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0021 ] 圖6踏板傳動機構(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)動軸，8-下轉(zhuǎn)動軸，9-飛輪，10-滑輪，11-傳動帶，12-踏板，13-傳動桿，14-彈簧，15-掛鉤孔，16-下限位塊，17-上限位塊。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不局限于以下實施例。
[0024]實施例1
[0025]本實施例提供的鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車的結(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，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)動軸，分別為上轉(zhuǎn)動軸7和下轉(zhuǎn)動軸8，其中后輪4固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸8的中部，隨著下轉(zhuǎn)動軸8的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)；所述車架I上設(shè)有兩套踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)對半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0026]所述踏板傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖6所示，至少包括飛輪9、滑輪10、傳動帶11、踏板
12、傳動桿13以及彈簧14，其中滑輪10安裝于上轉(zhuǎn)動軸7上，飛輪9安裝于下轉(zhuǎn)動軸8上，傳動帶11呈環(huán)形，且安裝在飛輪9與滑輪10之間，所述的傳動帶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的后端與傳動桿13的一端鉸接或固定連接，傳動桿13的另一端鉸接在傳動帶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動到接近限位極限位置時，減小沖擊力和噪音，讓腳踏板動作更柔和，使人體感到舒適。
[0027]在使用時，單人雙腳站在兩踏板上，當(dāng)用腳踩下踏板時，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅(qū)動飛輪和下轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)動軸帶動后輪前行；當(dāng)腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復(fù)至起始位置。按照此步驟左右雙腳交替踩下抬起，驅(qū)動自行車向前運動。
[0028]實施例2
[0029]本實施例提供的鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車的結(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，后輪4設(shè)有兩個，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)動軸，分別為上轉(zhuǎn)動軸7和下轉(zhuǎn)動軸8，其中兩后輪4分別固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸8的兩端，隨著下轉(zhuǎn)動軸8的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)；所述車架I上設(shè)有兩套踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)對半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0030]本實施例中踏板傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與使用方法均與實施例1相同。
[0031]實施例3
[0032]本實施例提供的鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車的結(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，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)動軸，分別為上轉(zhuǎn)動軸7和下轉(zhuǎn)動軸8，其中兩后輪4分別固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸8的兩端，隨著下轉(zhuǎn)動軸8的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)；所述車架I上設(shè)有四套踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)對半分布在車架的左右兩側(cè)。
[0033]本實施例中踏板傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。
[0034]本實施例在使用時，可由雙人同時使用，每人雙腳站在兩踏板上，兩人一起站在四個踏板上，當(dāng)用腳踩下踏板時，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅(qū)動飛輪和下轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)動軸帶動后輪前行；當(dāng)腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復(fù)至起始位置。按照此步驟左右雙腳交替踩下抬起，驅(qū)動自行車向前運動。
【權(quán)利要求】
1.一種鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車，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)動軸，分別為上轉(zhuǎn)動軸和下轉(zhuǎn)動軸，其中后輪固定安裝在下轉(zhuǎn)動軸上，隨著下轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)；所述車架上設(shè)有2η (η ^ I)套踏板傳動機構(gòu)，所述踏板傳動機構(gòu)對半分布在車架的左右兩側(cè)，所述踏板傳動機構(gòu)至少包括飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉(zhuǎn)動軸上，飛輪安裝于下轉(zhuǎn)動軸上，傳動帶呈環(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，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上，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，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅(qū)動飛輪和下轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)動軸帶動后輪前行；當(dāng)腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復(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)形的傳動帶，采用鏈條傳動或皮帶傳動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈條往復(fù)傳動式踏板自行車，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】B62M1/24GK104015862SQ201410294552
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】吳剛 申請人:武漢聲美電子科技有限公司