本實用新型涉及自行車技術領域,具體涉及助力自行車。
背景技術:
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自行車是一種以人力踩踏腳腳蹬驅動的小型的路上車輛,是普通百姓常見的交通工具。人們在騎行自行車的過程中,由于路面不平整,在行駛過程中,人們坐在車座上必然會產(chǎn)生上下顛簸,在上下顛簸的過程中蘊藏了大量的重力勢能,由于沒有相應的能量傳遞裝置,這些重力勢能都白白地浪費了,沒有得到應道,非??上А,F(xiàn)有技術的自行車,都是靠腳蹬來驅動鏈輪轉動,鏈輪通過鏈條帶動自行車前進,在凹凸不平的路面上行駛時,不能充分利用人體上下顛簸產(chǎn)生的那部分能量。因此,針對現(xiàn)有技術中存在的問題予以改進。
技術實現(xiàn)要素:
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本實用新型所解決的技術問題:如何將自行車在行駛過程中因人體上下顛簸而產(chǎn)生的能量轉化為自行車前輪的動能。
為解決上述技術問題,本實用新型提供如下技術方案:一種助力自行車,包括安裝在車體框架上的杠桿機構,杠桿機構的后端設有車座,杠桿機構的前端設有柱芯升降機構,柱芯升降機構活動插設在車體框架中,柱芯升降機構的底端與減震機構的底端連接,減震機構的底端安裝前輪的轉軸,所述減震機構安裝在轉向架上,轉向架樞接在車體框架上;轉向架上連接有一鏈條,鏈條的首端和尾端均與轉向架彈性連接,鏈條按序纏繞在第一鏈輪、中轉鏈輪、第二鏈輪上,鏈條纏繞第一鏈輪和第二鏈輪的方向相同,第一鏈輪和第二鏈輪安裝在前輪的轉軸上,第一鏈輪和第二鏈輪分別驅動所述轉軸作單向旋轉,第一鏈輪驅動轉軸的旋轉方向相反于第二鏈輪驅動轉軸的旋轉方向相反,中轉鏈輪安裝在轉向架上。
按上述技術方案,人坐在車座上,自行車行駛在顛簸路面上,車座上下運動,驅動杠桿機構發(fā)生翹動,杠桿機構驅動柱芯升降機構升降,柱芯升降機構帶動減震機構的底端相對轉向架升降,減震機構的底端帶動前輪的轉軸相對轉向架升降。當前輪的轉軸相對轉向架上升,鏈條的首端拉動整個鏈條向其首端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪和第二鏈輪旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第一鏈輪帶動前輪的轉軸向前旋轉,第二鏈輪發(fā)生空轉;當前輪的轉軸相對轉向架下降,鏈條的尾端拉動整個鏈條向其尾端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪和第二鏈輪旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第二鏈輪帶動前輪的轉軸向前旋轉,第一鏈輪發(fā)生空轉。
或者,按上述技術方案,當前輪的轉軸相對轉向架上升,鏈條的尾端拉動整個鏈條向其首端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪和第二鏈輪旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第一鏈輪帶動前輪的轉軸向前旋轉,第二鏈輪發(fā)生空轉;當前輪的轉軸相對轉向架下降,鏈條的首端拉動整個鏈條向其尾端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪和第二鏈輪旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第二鏈輪帶動前輪的轉軸向前旋轉,第一鏈輪發(fā)生空轉。
所述杠桿機構包括前端連接在車體框架橫梁上的座桿、后端與座桿中部鉸接的連接桿;所述車座安裝在座桿的后端,座桿的前端設有固定塊,連接桿的中部壓迫在固定塊上,連接桿的前端與柱芯升降機構連接。車座的下降,帶動座桿中部下降,同時驅動座桿的前端發(fā)生一定幅度的上翹,座桿的前端帶動固定塊上翹;下降的座桿中部和上翹的固定塊驅使連接桿的前端上升,連接桿拉動柱芯升降機構上行。車座的上升,帶動座桿中部上升,同時驅動座桿的前端發(fā)生一定幅度的下翹,座桿的前端帶動固定塊下翹;上升的座桿中部和下翹的固定塊驅使連接桿的前端下降,連接桿拉動柱芯升降機構下降。
所述柱芯升降機構包括頂端與杠桿機構連接的柱芯、與柱芯底端連接的叉橋,叉橋的底端與減震機構的底端連接;所述車體框架上設有導向套,柱芯活動插設在導向套內。減震過程中,減震機構的底端相對轉向架作升降動作,減震機構的底端帶動叉橋作升降動作,叉橋帶動柱芯在導向套內作升降動作。
所述柱芯的頂端與杠桿機構樞接,所述叉橋的頂端與柱芯的底端固定連接,具體地,柱芯的頂端與連接桿的前端樞接,柱芯可相對連接桿作水平向的旋轉運動,如此,叉橋可與轉向架同步轉動,轉向架驅使前輪及前輪的轉軸轉動?;蛘?,所述柱芯的頂端與杠桿機構固定連接,所述叉橋的頂端與柱芯的底端樞接,如此設計,柱芯僅在導向套內作升降運動,而叉橋還可與轉向架同步轉動。
所述柱芯向上突出導向套,柱芯上螺接有緊固螺母,緊固螺母鎖定連接桿和柱芯的相對位置,連接桿和柱芯的相對位置一旦確定,柱芯在導向套內的升降幅度即確定。上述柱芯的升降幅度可根據(jù)騎行者的體重進行調整,即,調整緊固螺母。
所述減震機構包括安裝在轉向架上的第一柱體、套設在第一柱體上的第二柱體、設置在第二柱體的腔體內的減震彈簧,所述第一柱體在減震彈簧的作用下相對第二柱體上下運動;所述柱芯升降機構的底端與第二柱體連接,即,前叉的底端與第二柱體連接。
所述鏈條的首端通過第一伸縮彈簧與轉向架彈性連接,鏈條的尾端通過第二伸縮彈簧與轉向架彈性連接,第一伸縮彈簧的彈性系數(shù)不同于第二伸縮彈簧的彈性系數(shù)。若第一伸縮彈簧和第二伸縮彈簧的彈性系數(shù)相同,則,前輪轉軸的升或降,帶動鏈條作直線的升或降,鏈條不會驅動第一鏈輪或第二鏈輪轉動。
第一鏈輪和第二鏈輪通過棘輪機構安裝在前輪的轉軸上。一般公知,棘輪機構由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運動機構。棘輪機構常用在各種機床和自動機中間歇進給或回轉工作臺的轉位上,也常用在千斤頂上,在自行車中棘輪機構用于單向驅動。
中轉鏈輪的中心線垂直于第一鏈輪的中心線或第二鏈輪的中心線,所述鏈條包括首段、中段、尾段,所述首段纏繞在第一鏈輪上,所述中段纏繞在中轉鏈輪上,所述尾段纏繞在第二鏈輪上,首段與中段十字連接,尾段與中段十字連接。上述十字連接的方式可選用十字連接頭。
本實用新型將車座上騎行者的上下顛簸轉換為驅動前輪的動力,達到助力的效果;其重點在于,騎行者在車座的上升和下降均能對前輪的前行起到助力作用。
附圖說明:
圖1為本實用新型一種助力自行車的平面結構示意圖;
圖2為本實用新型一種助力自行車的立體結構示意圖;
圖3為圖2中A處放大圖。
圖中符號說明:
01、杠桿機構;02、柱芯升降機構;03、減震機構;04、助力裝置;
10、橫梁;11、第一焊接塊;
20、座桿;21、連接塊;22、第二焊接塊;23、銷軸;
30、車座;
40、連接桿;41、固定塊;
50、柱芯;51、緊固螺母;
60、前輪;600、轉軸;61、鏈條;610、十字接頭;62、第一鏈輪;63、中轉鏈輪;64、第二鏈輪;65、第一伸縮彈簧;66、第二伸縮彈簧;
70、轉向架;71、叉橋;
82、第一柱體;83、第二柱體。
具體實施方式:
如圖1,一種助力自行車,包括車體框架、安裝在車體框架前后的前輪60和后輪、安裝在后輪上的后鏈輪、安裝在車體框架中部的驅動鏈輪、連接后鏈輪和驅動鏈輪的傳動鏈條、驅動所述驅動鏈輪的腳蹬、樞接在車體框架上用于轉向的轉向架70、安裝在車體框架上用于承載騎行者的車座30。
如圖1,車體框架上安裝有杠桿機構01,車座30設置在杠桿機構的后端,杠桿機構的前端設有柱芯升降機構02,柱芯升降機構活動插設在車體框架中,柱芯升降機構的底端與減震機構03的底端連接,減震機構的底端安裝前輪的轉軸,所述減震機構安裝在轉向架70上。轉向架和前輪的轉軸600之間安裝有助力裝置04。
結合圖2、圖3,關于上述助力裝置04,轉向架70上連接有一鏈條61,鏈條的首端和尾端均與轉向架彈性連接,鏈條按序纏繞在第一鏈輪62、中轉鏈輪63、第二鏈輪64上,鏈條纏繞第一鏈輪和第二鏈輪的方向相同,第一鏈輪和第二鏈輪安裝在前輪60的轉軸600上,第一鏈輪和第二鏈輪分別驅動所述轉軸作單向旋轉,第一鏈輪驅動轉軸的旋轉方向相反于第二鏈輪驅動轉軸的旋轉方向相反,中轉鏈輪安裝在轉向架上。
關于上述助力裝置04,鏈條61通過第一伸縮彈簧65與轉向架70彈性連接,鏈條的尾端通過第二伸縮彈簧66與轉向架彈性連接,第一伸縮彈簧的彈性系數(shù)不同于第二伸縮彈簧的彈性系數(shù)。
關于上述助力裝置04,第一鏈輪62和第二鏈輪64通過棘輪機構安裝在前輪的轉軸600上。
關于上述助力裝置04,中轉鏈輪63的中心線垂直于第一鏈輪62的中心線或第二鏈輪64的中心線,所述鏈條61包括首段、中段、尾段,所述首段纏繞在第一鏈輪上,所述中段纏繞在中轉鏈輪上,所述尾段纏繞在第二鏈輪上,首段與中段通過十字接頭610連接,尾段與中段通過十字接頭610連接。
結合圖1、圖2,所述杠桿機構01包括前端連接在車體框架橫梁10上的座桿20、后端與座桿中部鉸接的連接桿40;所述車座30安裝在座桿的后端,座桿的前端設有固定塊41,連接桿的中部壓迫在固定塊上,連接桿的前端與柱芯升降機構02連接。
關于上述杠桿機構01,所述座桿20通過第一焊接塊11和第二焊接塊22與橫梁10固定連接。所述第一焊接塊11焊接在橫梁10上,第二焊接塊22焊接在座桿20上,所述第一焊接塊11與第二焊接塊22之間通過螺栓與螺母鎖緊。
關于上述杠桿機構01,所述連接桿40通過連接塊21和銷軸23鉸接在座桿20上。
關于上述杠桿機構01,所述固定塊41的一端焊接在座桿20上,另一端與連接桿40相接觸。
結合圖1、圖2,所述柱芯升降機構02包括頂端與杠桿機構01連接的柱芯50、與柱芯底端連接的叉橋71,叉橋的底端與減震機構03的底端連接;所述車體框架上設有導向套,柱芯活動插設在導向套內。
關于上述柱芯升降機構02,所述柱芯50的頂端與杠桿機構01樞接,所述叉橋71的頂端與柱芯的底端固定連接?;蛘撸鲋?0的頂端與杠桿機構01固定連接,所述叉橋71的頂端與柱芯的底端樞接。
關于上述柱芯升降機構02,所述柱芯50的外圈設置有外螺紋,柱芯50的頂端通過墊片和螺母與連接桿40相連,下端通過螺母與叉橋71的頂端相連。
關于上述柱芯升降機構02,所述柱芯50向上突出導向套,柱芯上螺接有緊固螺母51,緊固螺母鎖定連接桿40和柱芯50的相對位置。緊固螺母51的數(shù)量為兩個,分別位于連接桿40的上方和下方,兩個緊固螺母51相向夾緊連接桿40,以鎖定連接桿和柱芯的相對位置。
結合圖1、圖3,所述減震機構03包括安裝在轉向架70上的第一柱體82、套設在第一柱體上的第二柱體83、設置在第二柱體的腔體內的減震彈簧,所述第一柱體在減震彈簧的作用下相對第二柱體上下運動;所述柱芯升降機構的底端與第二柱體連接。
實際使用中,自行車騎行者坐在車座30上,自行車行駛在顛簸路面上,車座30上下運動,驅動杠桿機構01發(fā)生翹動,杠桿機構驅動柱芯升降機構02升降,柱芯升降機構帶動減震機構03的底端相對轉向架70升降,減震機構的底端帶動前輪的轉軸600相對轉向架升降。
當前輪的轉軸600相對轉向架70上升,鏈條61的首端拉動整個鏈條向其首端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪62和第二鏈輪64旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第一鏈輪62帶動前輪的轉軸600向前旋轉,第二鏈輪64發(fā)生空轉,如此,車軸600使前輪60具有前行的趨勢,以輔助騎行者驅動自行車前行。
當前輪的轉軸600相對轉向架70下降,鏈條61的尾端拉動整個鏈條向其尾端方向移動,鏈條驅動第一鏈輪62和第二鏈輪64旋轉,第一鏈輪和第二鏈輪的旋轉方向相反,第二鏈輪64帶動前輪的轉軸600向前旋轉,第一鏈輪62發(fā)生空轉,如此,車軸600使前輪60具有前行的趨勢,以輔助騎行者驅動自行車前行。
上述,自行車顛簸中,無論車座30升或降,均能輔助騎行者驅動自行車前行。
以上內容僅為本實用新型的較佳實施例,對于本領域的普通技術人員,依據(jù)本實用新型的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。