CN105667700A - 一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，自行车后轮内安装有一齿轮箱，齿轮箱内的齿轮组传输动力，输出轴上安装有带单向棘轮或单向轴承的大齿轮，大齿轮和后轮上的位于后轮箍内壁的内环齿齿合。车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，之间由一安装在自行车架上的联动器连接，所述的联动器为一齿轮和安装在长臂上的齿条构成，齿条齿合在齿轮的两边。本发明的优点是充分利用杠杆原理使输出扭矩最大化，从而使骑行更加轻松、便捷、省力。

Description

一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构

技术领域

本发明涉及一种省力自行车齿轮箱，特别是一种省力自行车齿轮箱内的

齿轮传动机构。

背景技术

目前，随着全球能源紧缺和排放的加剧，环境的变差，越来越多的人感受到节能减排的重要性，但是如果人们少开车，那用啥交通工具加以替代呢？特别是城市中，很多人均是比较短途的上下班，如果他们能够用自行车替代汽车，则可以大大减轻城市道路的压力及降低消耗和减少排放。但是现有的自行车主要是靠人的腿部发力来驱动自行车前行的，而且在脚蹬的一个圆周中，腿部发力的仅为一个四分之一的扇面，其余的均是无用功，因此在骑行中非常吃力，距离稍微一长，如超过5公里，则人可能就无法承受，而5公里仅是一般上班族中一小部分的距离，现在城市的发展，很多的上下班族的距离大大超过15公里，因此如果能够提供一种省力的自行车，会吸引大部分的上下班族用自行车代步，将为节能减排作出贡献。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中自行车骑车人骑行费力所存在的上述问题，提供一种利用杠杆原理的省力自行车。本发明涉及一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，自行车后轮内安装有一齿轮箱，每个踏板由一长臂连接齿轮箱上的输入轴，长臂末端由滚珠轴承连接输入轴，两个输入大齿轮通过滚珠轴承与输入轴相连，左右长臂靠近输入轴滚珠轴承边固定有连动杆，分别和输入大齿轮的外轮廓边相连，两个输入大齿轮又与中间轴上连接的带有单向棘轮或单向轴承的两个小齿轮齿合，中间轴上固定安装有大齿轮，大齿轮与输出轴上固定的小齿轮齿合，输出轴上安装有带单向棘轮或单向轴承的大齿轮，大齿轮和后轮上的位于后轮箍内壁上的内环齿齿合。车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，之间由一安装在自行车架上的联动器连接，所述的联动器为一齿轮和安装在长臂上的齿条构成，齿条齿合在齿轮的两边。一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，自行车后轮内安装有一齿轮箱，每个踏板由一长臂连接齿轮箱上的输入轴，长臂末端由单向棘轮、轴承连接输入轴，单个输入大齿轮与输入轴直接相连，单个输入大齿轮与中间轴上直接连接的单个小齿轮齿合，中心轴上固定有大齿轮，中间轴上固定的大齿轮与输出轴上固定的小齿轮齿合，输出轴上安装有带单向棘轮或单向轴承的大齿轮，大齿轮和后轮的轮箍内壁上的内环齿齿合。车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，之间由一安装在自行车架上的联动器连接，所述的联动器为一齿轮和安装在长臂上的齿条构成，齿条齿合在齿轮的两边。本发明的优点是充分利用杠杆原理使输出扭矩最大化，从而使骑行更加轻松、便捷、省力。

附图说明

附图1为本发明实施例的自行车结构示意图，图2为本发明的一个实施例的齿轮箱结构示意图，图3为本发明的一个实施例的齿轮箱的传动示意图。附图4为本发明的另一个实施例的齿轮箱结构示意图，图5为本发明的另一个实施例的齿轮箱的传动示意图。图6为本发明的联动器的示意图。

实施例1

图1图2图3中一种省力自行车专用齿轮箱6及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车1。车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板2，自行车后轮4内安装有一齿轮箱6，每个踏板由一长臂3连接齿轮箱6上的输入轴7，长臂末端由滚珠轴承8连接输入轴7。：滚珠轴承8连接的输入轴7是不转动的起支点作用。两个输入大齿轮12、21通过滚珠轴承10、11又与输入轴7相连。左右长臂3靠近输入轴7滚珠轴承8、9边固定有连动杆23、24，分别和输入大齿轮12、21外轮廓边相连。其特征在于：骑车人蹬踏左侧踏板2时，长臂3通过连动杆23直接驱动输入大齿轮12作单向逆时针转动，同时输入大齿轮12的扭矩力也在长臂3（杠杆）、连动杆23的作用下放大数倍。其特征在于：两个输入大齿轮12、21又与中间轴上连接的带有单向棘轮或单向轴承14、15的两个小齿轮13、22齿合，在输入大齿轮12和带有单向棘轮或单向轴承14的小齿轮13作用下，中心轴驱动中心大齿轮16作顺时针转动。顺时针单向转动的中间轴上固定的大齿轮16与输出轴18上固定的小齿轮17齿合，输出轴18上小齿轮17的逆时针转动又带动输出轴18及带有单向棘轮或单向轴承19的大齿轮20同时逆时针转动。齿轮箱6的输出轴18上的大齿轮20和轮箍5内壁上带有内齿的后轮4齿合。自行车1在滑行、或倒车时输出大齿轮20在单向棘轮或单向轴承19的作用下会空转。

实施例2

图1图4图5一种省力自行车专用齿轮箱6及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车1。车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板2，自行车后轮4内安装有一齿轮箱6，每个踏板由一长臂3连接齿轮箱6上的输入轴7，长臂末端由单向棘轮、轴承25、26连接输入轴7。单向棘轮、轴承25、26连接的输入轴7是单向、大扭矩力转动的。单个输入大齿轮27与输入轴7直接相连。骑车人蹬踏左侧踏板2时，长臂3通过单向棘轮、轴承25和输入轴7直接驱动输入大齿轮27作单向逆时针转动，同时输入大齿轮27扭矩也在长臂3（杠杆）、的作用下被直接放大数倍。单个输入大齿轮27又与中间轴上直接连接的单个小齿轮28齿合，在输入大齿轮27中间小齿轮28的齿合作用下，中心轴驱动中心大齿轮16作顺时针转动。顺时针单向转动的中间轴上固定的大齿轮16与输出轴18上固定的小齿轮17齿合，输出轴18上小齿轮17的逆时针转动又带动输出轴18及带有单向棘轮或单向轴承19的大齿轮20同时逆时针转动。齿轮箱6的输出轴18上的大齿轮20和轮箍5内壁上带有内齿的后轮4齿合。其特征在于：自行车1在滑行、或倒车时输出大齿轮20在单向棘轮或单向轴承19的作用下会空转。

骑车时，骑车人双脚踏在踏板上，移动重心压在一个脚上，并且这个脚是踏在上翘的那个踏板上的，由于自重的作用踏板被压下，踏板用一长臂带动齿轮箱上的输入轴，因此经过力矩的放大，会在齿轮箱的输入轴上产生较大的扭矩，一个脚将一踏板压下，另外一个踏板在联动器或定滑轮、回力弹簧作用下上升，人重心移动到另一脚压下踏板，这样两脚交替压下踏板，骑车人双脚交替压下踏板，齿轮箱上的输入轴被连续驱动，齿轮箱中的齿轮传输动力，直到齿轮箱的输出轴由一带有单向棘轮、轴承的齿轮齿合连接轮箍内壁上带有内齿的后轮直接驱动后轮转动，在整个骑车阶段，人的腿部没有发力，仅是人体左右移动重心即可驱动自行车前行，当然此时骑车人需要站立在自行车上，无法座下，但是如果自行车速度提高后，骑车人可以坐在座椅上，利用两脚交替踏下上下运动的踏板，就是在坐姿的情况下，双脚用力蹬上下运动的踏板也是全部在做有用功，而且在长臂的力矩放大作用下还非常省力。在加速时用站姿加速，而一旦速度起来后，可以用坐姿保持均速前行。

联动器为一齿轮30和安装在长臂上的圆弧型齿条31构成，齿条齿合在齿轮的两边。该设计结构简单，也可以采用其它的类似功能的结构如回力弹簧、滑轮等，用来完成一对上下运动的踏板2的上下交替。

Claims (4)

1.一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，自行车后轮内安装有一齿轮箱，每个踏板由一长臂连接齿轮箱上的输入轴，长臂末端由滚珠轴承连接输入轴，两个输入大齿轮通过滚珠轴承与输入轴相连，左右长臂靠近输入轴滚珠轴承边固定有连动杆，分别和输入大齿轮的外轮廓边相连，两个输入大齿轮又与中间轴上连接的带有单向棘轮或单向轴承的两个小齿轮齿合，中间轴上固定安装有大齿轮，大齿轮与输出轴上固定的小齿轮齿合，输出轴上安装有带单向棘轮或单向轴承的大齿轮，大齿轮和后轮上的位于后轮箍内壁的内环齿齿合。

2.按权利要求1所述的一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，之间由一安装在自行车架上的联动器连接，所述的联动器为一齿轮和安装在长臂上的齿条构成，齿条齿合在齿轮的两边。

3.一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，包括自行车，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，自行车后轮内安装有一齿轮箱，每个踏板由一长臂连接齿轮箱上的输入轴，长臂末端由单向棘轮、轴承连接输入轴，单个输入大齿轮与中间轴上直接连接的单个小齿轮齿合，中心轴上固定有大齿轮，中间轴上固定的大齿轮与输出轴上固定的小齿轮齿合，输出轴上安装有带单向棘轮或单向轴承的大齿轮，大齿轮和后轮上的位于后轮箍内壁的内环齿齿合。

4.按权利要求3所述的一种省力自行车专用齿轮箱及齿轮箱内的齿轮传动机构，其特征在于：车架左右两侧设置有一对上下运动的踏板，之间由一安装在自行车架上的联动器连接，所述的联动器为一齿轮和安装在长臂上的齿条构成，齿条齿合在齿轮的两边。