專利名稱：一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車(chē)，特別涉及自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
目前，公用的自行車(chē)的曲柄長(zhǎng)度受其圓周運(yùn)動(dòng)的限制，其與驅(qū)動(dòng)鏈輪的半徑比較小，并沒(méi)有充分利用杠桿原理減輕騎行者的騎行強(qiáng)度；另有一種踏板自行車(chē)，如申請(qǐng)?zhí)枮?6115576.0的中國(guó)專利申請(qǐng)所公開(kāi)的一種自行車(chē)，這種自行車(chē)盡管增加了曲柄的長(zhǎng)度，但由于曲柄的支點(diǎn)在自行車(chē)的后輪軸上，因此在作功行程上曲柄的踏幅主要反映在垂直方向上，即主要依靠人體下肢在垂直方向上運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)作為作功行程，而人體下肢自最底端運(yùn)動(dòng)至最上端，其所作的功屬無(wú)用功，因此利用這種結(jié)構(gòu)，騎行時(shí)作功的效率相對(duì)不高。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低騎行強(qiáng)度、同時(shí)又兼顧作功效率的自行車(chē)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與傳動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)齒輪或驅(qū)動(dòng)鏈輪及其中軸，以及與中軸對(duì)應(yīng)的左右曲柄，中軸設(shè)于車(chē)架上，所述的左右曲柄與中軸單向齒合連接，左右曲柄往復(fù)連動(dòng)；中軸的位置處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、且與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為35度及70度的兩條直線之間，并在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
本發(fā)明可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案所述的中軸位置的較佳范圍是處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為40度及60度的兩條直線之間，且在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
本發(fā)明可采用以下更一步的技術(shù)方案其特征在于所述的中軸位置的最佳范圍是中軸的位置是處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為45度及55度的兩條直線之間，且在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
由于采用了上述技術(shù)方案，中軸處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、且與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為35度及70度的兩條直線之間，在垂直方向上，中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上，左右曲柄與中軸單向齒合連接，左右曲柄往復(fù)連動(dòng)，騎行時(shí)，左右曲柄作圓弧運(yùn)動(dòng)而不是公用自行車(chē)所作的圓周運(yùn)動(dòng)，因此可利用自行車(chē)自身的高度及車(chē)長(zhǎng)增加曲柄至中軸直線長(zhǎng)度，從而有效地利用杠桿原理減輕騎行者的騎行強(qiáng)度，也就是說(shuō)在相同騎行強(qiáng)度下，可以得到比公用自行車(chē)更快的速度，特別是對(duì)于載重車(chē)和三輪自行車(chē)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，而當(dāng)中軸的位置處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為40度及60度的兩條直線之間，尤其在處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、且與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為45度及55度的兩條直線之間，中軸處于最佳位置，此時(shí)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，可充分利用自行車(chē)自身的高度及車(chē)長(zhǎng)增加曲柄至中軸直線長(zhǎng)度，騎行時(shí)，更符合人體下肢的生理結(jié)構(gòu)更易用力；同時(shí)，中軸所處的位置，使作功行程上曲柄的踏幅，主要反映在水平方向上因而騎行時(shí)人體下肢上下運(yùn)動(dòng)所作的無(wú)用功要大大低于申請(qǐng)?zhí)枮?6115576.0的中國(guó)專利申請(qǐng)所公開(kāi)的這類踏板自行車(chē)，大體相當(dāng)于公用的自行車(chē)；同時(shí)，在騎行時(shí)人體下肢所作的是類似行走的圓弧運(yùn)動(dòng)，更符合人體的生理結(jié)構(gòu)和習(xí)慣；且由于抬高了中軸的位置使得騎行時(shí)前輪所帶起的泥漿不易粘到驅(qū)動(dòng)裝置，克服了公用自行車(chē)鏈罩靠近前輪的下方容易被前輪所帶起的泥漿污損的缺點(diǎn)；同時(shí)，由于中軸可以設(shè)置的位置有了較大的選擇范圍，因此為設(shè)計(jì)者又提供了一種外形、功能設(shè)計(jì)的新途徑。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明的示意圖。
圖2為本發(fā)明的俯視圖。
圖3為本發(fā)明的左右曲柄采用齒輪連動(dòng)時(shí)的俯視圖。
圖4為本發(fā)明中軸與左右曲柄的連接示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的驅(qū)動(dòng)裝置的剖面示意圖。
圖6為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置變速齒輪時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置的剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明應(yīng)用于三輪車(chē)的示意圖。
實(shí)施例1參照附圖1、2、3、4。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與傳動(dòng)鏈條44連接的鏈輪1及其中軸2，以及與中軸2對(duì)應(yīng)的左右曲柄3、4，左右曲柄3、4與中軸2單向齒合連接，左右曲柄往復(fù)連動(dòng)；車(chē)架上管5、立管11、立叉7的交接處設(shè)有軸套6，中軸2設(shè)于軸套6中，其中立叉7與上管5或立管11活性連接，調(diào)整車(chē)架上管5、立管11、立叉7的傾斜度和長(zhǎng)度可使中軸2處在鞍座43高度以下前后輪軸8、9連線以上的不同高度并處于經(jīng)過(guò)前后輪軸8、9連線上距前輪10最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸9的連線的夾角為35度及70度的兩條直線之間，尤其在呈40度及60度的兩條直線之間，最佳在呈45度及55度的兩條直線范圍內(nèi)，比如中軸2處于和前后輪軸8、9連線上距前輪10最后端30厘米點(diǎn)的連線與該點(diǎn)和后輪軸9的連線的夾角為42度或47度或49度或50度或51度或53度或57度，此時(shí)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，可充分利用自行車(chē)自身的高度及車(chē)長(zhǎng)增加曲柄至中軸直線長(zhǎng)度，騎行時(shí)，更符合人體下肢的生理結(jié)構(gòu)更易用力；軸套6也可設(shè)在下管12、立管11、平叉37的交接處，中軸2設(shè)于軸套6中，這種設(shè)置方式較適合于中軸2位置較低的情況。
左右曲柄3、4的一端設(shè)有軸套13、14并套在中軸2左右兩端的外側(cè)，中軸2在左右兩端套接處分別設(shè)有一組沿其周邊排列的棘爪15，每組棘爪15至少設(shè)置五個(gè)，棘爪15一端卡在中軸2表面的凹孔16中，另一端與中軸2表面彈性連接，這種彈性連接可通過(guò)一定曲率或折角的鋼絲17實(shí)現(xiàn)，鋼絲17一部分處于棘爪15與中軸2表面之間，另一部分卡在中軸2側(cè)面的槽中，軸套13、14沿其內(nèi)壁周邊等弧度設(shè)置與棘爪15對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒18，相鄰棘爪15之間在圓周上的距離不等并使得騎行中同時(shí)只有一個(gè)棘爪與內(nèi)齒結(jié)合，上述距離可以逐漸擴(kuò)大的方式設(shè)置，比如第一和第二棘爪的距離為1L，第二和第三棘爪的距離1.1L，第三和第四棘爪的距離1.2L，以此類推L為單位弧線長(zhǎng)度。
為使起踏時(shí)棘爪15與內(nèi)齒18之間不至于存在過(guò)大的間隙，每組棘爪的數(shù)量最佳范圍在五至十五個(gè)，其數(shù)量由中軸2左右兩端的周長(zhǎng)決定，軸套13、14等弧度設(shè)置與棘爪15對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒18，棘爪15的排列方式同上。
或者在中軸2左右兩端各設(shè)置兩組相互平行的上述棘爪15，兩組棘爪15在其軸向投影上重合，軸套13、14設(shè)置兩組與棘爪15對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒18，每組內(nèi)齒18等弧度設(shè)置，兩組內(nèi)齒18在其軸向投影上不重合，棘爪15的排列方式同上。
在軸套13、14側(cè)面設(shè)置環(huán)形槽45，槽45中設(shè)置鋼珠19，在軸套13、14及中軸2側(cè)面設(shè)置擋板20，擋板20與中軸2側(cè)面固定連接。
在車(chē)架下管12上設(shè)置轉(zhuǎn)向軸承21，左右曲柄3、4之間連有鋼絲繩22，鋼絲繩22跨過(guò)軸承21從而實(shí)現(xiàn)左右曲柄3、4的往復(fù)聯(lián)動(dòng)。
左右曲柄3、4的往復(fù)連動(dòng)還可通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，軸套13、14的外側(cè)均設(shè)有齒輪23、24，軸套13、14設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的外齒，上述齒輪23、24的軸25、26通過(guò)一組中間齒輪27連接，這樣也實(shí)現(xiàn)了左右曲柄3、4往復(fù)聯(lián)動(dòng)。
實(shí)施例2；
參照附圖5。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例1相同，所不同的是與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中軸2對(duì)應(yīng)的是驅(qū)動(dòng)齒輪28，該齒輪28通過(guò)過(guò)橋齒輪29、被動(dòng)齒輪30，將動(dòng)力傳遞給與被動(dòng)齒輪30同軸的鏈輪31，鏈輪31與傳動(dòng)鏈條對(duì)應(yīng)，上述驅(qū)動(dòng)齒輪28、過(guò)橋齒輪29、被動(dòng)齒輪30設(shè)置在驅(qū)動(dòng)箱32內(nèi)，中軸2穿過(guò)驅(qū)動(dòng)箱32與左右曲柄連接，驅(qū)動(dòng)箱32設(shè)置在車(chē)架上管5、立管11、立叉7的的交接處，或設(shè)置在下管12、立管11、平叉37的交接處。
實(shí)施例3；參照附圖6。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)變速齒輪組，變速齒輪組由主動(dòng)齒輪33及其中軸2、與主動(dòng)齒輪33對(duì)應(yīng)的過(guò)橋齒輪34組成，主動(dòng)齒輪33上設(shè)有撥叉座35，撥叉座35中設(shè)有相應(yīng)的撥叉36，主動(dòng)齒輪33通過(guò)過(guò)橋齒輪34，將動(dòng)力傳遞給和鏈輪38同軸的被動(dòng)齒輪39，鏈輪38與傳動(dòng)鏈條對(duì)應(yīng)，主動(dòng)齒輪33、過(guò)橋齒輪34、被動(dòng)齒輪39設(shè)于變速箱40之中，中軸2穿過(guò)變速箱40與左右曲柄連接，變速箱40設(shè)置在車(chē)架上管5、立管11、立叉7的的交接處，或設(shè)置在下管12、立管11、平叉37的交接處，其他與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4參照附圖7。本實(shí)施例是將本發(fā)明應(yīng)用于三輪自行車(chē)。中軸設(shè)在支架48、49的交接處，在車(chē)架底部的兩側(cè)分別設(shè)有同軸的傳動(dòng)鏈輪41和被動(dòng)鏈輪42，其中被動(dòng)鏈輪42與驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)鏈條46連接，傳動(dòng)鏈輪41通過(guò)鏈條47與后軸飛輪連接，其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與傳動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)齒輪或驅(qū)動(dòng)鏈輪及其中軸，以及與中軸對(duì)應(yīng)的左右曲柄，中軸設(shè)于車(chē)架上，其特征在于所述的左右曲柄與中軸單向齒合連接，左右曲柄往復(fù)連動(dòng)；中軸的位置處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、且與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為35度及70度的兩條直線之間，并在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述的左右曲柄的一端設(shè)有軸套并套在中軸左右兩端的外側(cè)，中軸在左右兩端套接處分別設(shè)有沿其周邊排列的至少五個(gè)棘爪，棘爪一端卡在中軸表面的凹孔中，另一端與中軸表面彈性連接，上述軸套設(shè)有沿其內(nèi)壁周邊均勻分布并與棘爪對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒，相鄰棘爪之間在圓周上的距離不等并使得騎行中同時(shí)只有一個(gè)棘爪與內(nèi)齒結(jié)合。
3.如權(quán)利要求2所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述中軸在左右兩端套接處分別設(shè)有相互平行的兩組上述沿周邊排列的棘爪，每端棘爪在其軸向投影上重合，上述軸套設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的兩組內(nèi)齒，每組內(nèi)齒沿軸套內(nèi)壁周邊均勻分布，每端內(nèi)齒在其軸向投影上不重合。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于中軸左右兩端的棘爪，每組設(shè)置5至15個(gè)棘爪，所述軸套設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述的左右曲柄通過(guò)線連接，在自行車(chē)的車(chē)架上設(shè)有該線的轉(zhuǎn)向軸承。
6.如權(quán)利要求2或3所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述左右曲柄的軸套的外側(cè)均設(shè)有曲柄聯(lián)動(dòng)齒輪，軸套設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的外齒，上述齒輪的軸通過(guò)一組中間齒輪相互連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)齒輪是指變速齒輪組的主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪通過(guò)變速齒輪組的過(guò)橋齒輪與和鏈輪同軸的被動(dòng)齒輪連接，該鏈輪與傳動(dòng)鏈條對(duì)應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1或7所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述的中軸位置的較佳范圍是處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為40度及60度的兩條直線之間，且在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
9.如權(quán)利要求1或7所述的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē)，其特征在于所述的中軸位置的最佳范圍是處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為45度及55度的兩條直線之間，且在垂直方向上中軸處于鞍座高度以下前后輪軸連線以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)的自行車(chē),其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的曲柄與中軸單向齒合連接,左右曲柄往復(fù)連動(dòng);中軸的位置處于經(jīng)過(guò)前后輪軸連線上距前輪最后端30厘米點(diǎn)、并與該點(diǎn)和后輪軸的連線的夾角為35度及70度的兩條直線之間,且在垂直方向上處于鞍座以下前后輪軸連線以上,本發(fā)明利用自行車(chē)自身的高度及車(chē)長(zhǎng)增加曲柄至中軸直線長(zhǎng)度,騎行省力,特別是對(duì)于載重車(chē)和三輪車(chē),能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),也可設(shè)置變速裝置提高騎行速度。
文檔編號(hào)B62M1/24GK1214312SQ98111048
公開(kāi)日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1998年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月1日
發(fā)明者葉永余 申請(qǐng)人:葉永余