CN100396553C

CN100396553C - 重力自驱脚踏车

Info

Publication number: CN100396553C
Application number: CNB2003101055978A
Authority: CN
Inventors: 张志亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: CN1546349A

Abstract

一种重力自驱脚踏车，属于乘骑者驱动的轮式车辆领域。其包括车底架及与车底架相联的驱动轮轴，驱动轮轴上安装驱动轮，在车底架的上方设置踏板，踏板通过动力传动机构与驱动轮相联，特征是踏板和车底架之间设置弹簧，动力传动机构中设置拉动索和转动轮，拉动索的一端与转动轮外周面相固联、另一端与踏板相联。本发明所具有的有益效果是：当行人脚踩踏板向下压时，踏板通过链条带动飞轮旋转，既而通过动力传动机构带动驱动轮转动，从而实现了行人的快步行走，且做功效率高；利用人体重力作为一种动力，不需要任何能源，环保节能，且锻炼身体，是一种轻便灵活的运动工具，能大大的方便人们的日常生活；本发明体积小，重量轻，存放方便，占用空间小。

Description

重力自驱脚踏车

技术领域

本发明属于乘骑者驱动的轮式车辆领域。

背景技术

现有的以人力驱动的代步工具有自行车、人力三轮车等。这些代步工具共同的特点是体积大，存放需要较大的空间。自行车虽然快速、省力，但也存在不便之处：1.由于自行车的车轮为前后两个，骑车时需要掌握身体的平衡，这对于初骑者而言较为困难，骑行不熟练者还会发生摔跤的现象，影响人身安全，尤其是雪地路滑的情况，更易摔倒。2.搬运不方便，尤其是住在高楼上的居民，上下搬动甚为困难。另外，在社会治安不佳的环境下，放在室外的自行车很容易丢失，为了防盗，人们发明了多种自行车锁，但有时也无济于事。在有些居民区，人们须将自行车多次搬运到居室内或地下室，非常不方便。解决此类问题的较好思路是：发明一种自驱运动鞋，靠人力脚部驱动即能快速行走。市场上现有的旱冰鞋即是一种自驱运动鞋，穿上旱冰鞋后行走速度快，目前在很多超市、宾馆内都有运用。但旱冰鞋对地面的平滑度要求挺高，在不平的道路上旱冰鞋便不能发挥用途。旱冰鞋利用鞋的侧向摩擦力前行，做功效率较低，且与人体结构不太适应，长时间滑行较累。

公告日为1998年12月23日，专利号为：ZL97237565.1的中国实用新型专利“快速行走鞋”，公开了一种自驱运动鞋。该运动鞋包括鞋底架及与鞋底架相联的驱动轮轴和从动轮轴，驱动轮轴上安装两个驱动车轮，从动轮轴上安装两个从动车轮，在轮轴的上方设置踏板，踏板的前端固定联接扇形轮，扇形轮通过传动机构与驱动轮轴相联。行走时，后脚跟压动踏板的后端，利用杠杆作用，踏板前端的扇形轮抬起转动，通过传动机构的传动而带动驱动轮转动，从而实现了快步运动。但该运动鞋的做功效率低，分析原因为如下两点：1.当脚踏后鞋跟时，人力施加于鞋的竖直方向力被分解为沿踏板方向的作用力和垂直于踏板方向的作用力，而只有垂直于踏板方向的作用力才对运动鞋做功，因而造成了人体做功效率低。2.当踏板前端上翘而带动扇形轮旋转时，扇形轮与踏板相联处的切线方向和该点处踏板的垂直方向存在一个角度，如此依然存在着做功的损失。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种重力自驱脚踏车，该脚踏车能实现快速行走，且做功效率高。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：设计一种重力自驱脚踏车，包括车底架及与车底架相联的驱动轮轴，驱动轮轴上安装驱动轮，在车底架的上方设置踏板，踏板通过动力传动机构与驱动轮相联，其特征在于踏板和车底架之间设置弹簧，动力传动机构中设置拉动索和转动轮，拉动索的一端与转动轮外周面相固联、另一端与踏板相联。

车底架的前端联接从动轮轴，从动轮轴的两端分别安装从动轮，驱动轮轴设置在车底架的后端，驱动轮轴的两端分别安装驱动轮；在车底架上固定竖向支柱，踏板和弹簧均套装在竖向支柱上，弹簧的一端与踏板相联、另一端与车底架相联；竖向支柱的数量为四个。

本发明的转动轮可以采用飞轮，拉动索采用链条；动力传动机构中还设置前齿轮、小齿轮、大齿轮、后齿轮，后齿轮套装在驱动轮轴上，后齿轮与大齿轮配合相联，大齿轮与小齿轮安装在同一根传动轴上，小齿轮与前齿轮配合联接，前齿轮与飞轮安装在同一根小轴上；车底架的上部固定设置弹性垫，弹性垫位于车底架和踏板之间。

本发明所具有的有益效果是：

1.当行人脚踩踏板向下压时，踏板通过链条带动飞轮旋转，既而通过动力传动机构带动驱动轮转动，从而实现了行人的快步行走。

2.人体对踏板的竖向作用力与在该力的作用点处的飞轮的切线方向几乎重合，因而极大地降低了做功损失，做功效率高。

3.本发明利用人体重力作为一种动力，不需要任何能源，环保节能，且锻炼身体，是一种轻便灵活的运动工具，具有广阔的市场前景与发展潜力，能大大的方便人们的日常生活，并迎合了人们远离污染，锻炼身体，回归自然的心理。

4.本发明体积小，重量轻，可极大地方便人们的生活，存放方便，占用空间小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明实施例的一个使用状态结构示意图；

图2是本发明实施例的另一个使用状态结构示意图；

图3是图1的A向结构示意图。

图中，1.从动轮，2.竖向支柱，3.弹簧，4.踏板，5.弹簧，6.竖向支柱，7.飞轮，8.链条，9.驱动轮，10.车底架，11.从动轮轴，12.从动轮，13.驱动轮轴，14.后齿轮，15.大齿轮，16.小齿轮，17.前齿轮，18.驱动轮，19.竖向支柱，20.竖向支柱，21.弹性垫。

具体实施方式

如图1、2、3所示，车底架10上固定驱动轮轴13和从动轮轴11，驱动轮轴13的两端安装驱动轮9、18，从动轮轴11的两端安装从动轮1、12。车底架10上固定竖向支柱19、20、2、6，竖向支柱2、6上分别套装弹簧3、5，其它的竖向支柱上也分别套装弹簧。在车底架10的上方设置踏板4，踏板4套装在竖向支柱上，并可沿竖向支柱上下移动。弹簧的一端与车底架10相接触、另一端与踏板4相接触。车底架10上联接飞轮7，飞轮7上配合联接链条8，链条8的一端固定在飞轮外周面上，飞轮7套装在小轴上，该小轴的一端套装前齿轮17，前齿轮17配合联接小齿轮16，小齿轮16套装在一根传动轴上，该传动轴的一端套装大齿轮15，在驱动轮轴上套装后齿轮14，后齿轮14与大齿轮15配合联接。

如图2所示，行人的双脚各踩在踏板4上，踏板4在人体重力的作用下竖直下移，带动链条8竖直下拉，从而带动飞轮7转动，飞轮7带动前齿轮17、小齿轮16、大齿轮15、后齿轮14转动，后齿轮14带动驱动轮轴13和驱动轮9、18转动。驱动轮转动而带动行人快速运动。当人体带动该运动鞋脱离地面时，利用运动鞋的重力，弹簧3、6复位至图1所示状态。由于飞轮具有单向转动的特性，因而当弹簧复位时，与飞轮相联的小轴不会转动，驱动轮也不会反向转动，保证了驱动轮运转方向的一致性，从而保证了车速。为使得弹簧复位时，链条8能快速复位，可以在飞轮上嵌入扭簧。当弹簧复位时，扭簧拉动飞轮转动而将链条复位。为达到链条8能快速复位的目的，也可以在飞轮上固定一根拉簧，拉簧的另一端固定在车底架上。

由图中可以看出，当行人脚踩踏板向下压时，人体对踏板的竖向作用力与在该力的作用点处的飞轮的切线方向几乎重合，因而极大地降低了做功损失，做功效率高。

在实际应用中，根据具体需要，可以将竖向支柱的数量设置为两个、六个等。也可以不设置从动轮。若不要求较高的行走速度，前齿轮17和小齿轮16都可省略。在动力传动机构中，可以采用同步带和同步带轮，该情况下，同步带与踏板相固联。

为增强行走过程中的舒适性，车底架10的上部固定设置弹性垫21，弹性垫21位于车底架10和踏板4之间。当踏板4下移时，其移动的低限是与弹性垫21相接触，受到弹性垫的缓冲作用，使行人体脚步在运动过程中不至于过于疲劳。

Claims

1.一种重力自驱脚踏车，包括车底架，及在车底架前端和后端分别设有从动轮轴、驱动轮轴，从动轮轴的两端分别安装从动轮、驱动轮轴的两端分别安装驱动轮，车底架上方设置踏板，踏板通过动力传动机构与驱动轮相联，动力传动机构中设置拉动索和转动轮，转动轮采用飞轮，拉动索的一端与转动轮外周面相固联，另一端与踏板相联，踏板与车底架之间设置弹簧，其特征在于车底架上固定4个竖向支柱，踏板和弹簧均套装在竖向支柱上，弹簧的一端与踏板相联，另一端与车底架相联。

2.根据权利要求1所述的重力自驱脚踏车，其特征在于拉动索采用链条。

3.根据权利要求1所述的重力自驱脚踏车，其特征在于动力传动机构中还设置前齿轮、小齿轮、大齿轮、后齿轮，后齿轮套装在驱动轮轴上，后齿轮与大齿轮配合相联，大齿轮与小齿轮安装在同一根传动轴上，小齿轮与前齿轮配合联接，前齿轮与飞轮安装在同一根小轴上。

4.根据权利要求1所述的重力自驱脚踏车，其特征在于车底架的上部固定设置弹性垫，弹性垫位于车底架和踏板之间。