CN105857496A - 增力脚踏曲柄装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自行车应用技术领域，具体为一种应用于自行车的增力脚踏曲柄装置，包括曲柄和脚踏；其特征在于：所述脚踏包括脚踏架，所述脚踏架上安装有支撑轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、所述支撑轴Ⅰ两端分别依次套装前踏杆、脚踏滚子和驻刹滚Ⅰ、辅压杆、辅压滚，所述支撑轴Ⅱ上安装驻刹滚Ⅱ、主压杆、主压滚，所述支撑轴Ⅲ上安装有后踏板、复位弹簧。所述曲柄内安装有动齿轮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，当曲柄安装在中轴上后，动齿轮Ⅵ与定齿轮啮合连接；动齿轮Ⅰ的轮轴一侧延伸作为脚踏轴，脚踏轴固定插装入脚踏架内。本发明设计合理，驱动效果明显，适用于现有自行车（链传动、轴转动）生产装配使用。

Description

增力脚踏曲柄装置

技术领域

本发明涉及自行车应用技术领域，具体为一种应用于自行车脚踏自锁的增力脚踏曲柄装置。

背景技术

现有自行车自锁脚踏在使用时能提升驱动力，但是需要特定的锁鞋和脚踏相互配套，并且在行进驱动过程中，遇到紧急情况驻车时，双脚不能自然解锁，容易发生危险。

发明内容

本发明为了解决目前自行车在驱动行驰过程中既能实现提升驱动力，又能解决需要配置专用锁鞋而存在安全隐患的问题，提供了一种脚踏自锁的增力脚踏曲柄装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种增力脚踏曲柄装置，包括曲柄和脚踏；所述脚踏包括脚踏架，所述脚踏架前部横置支撑轴，所述支撑轴两端分别依次套装前踏杆和辅压杆，所述前踏杆和脚踏架之间的支撑轴上套装有圈簧，所述前踏杆和辅压杆之间的支撑轴上套装有圈簧；两根前踏杆内侧对称设置一对拨杆，所述支撑轴中间套装有驻刹滚，所述驻刹滚两侧固连辅压杆，所述驻刹滚侧面两端对称设置有下压拨杆的拨块；两根前踏杆后端部之间横设销轴，所述销轴上套装脚踏滚子。

所述脚踏架上端横置有支撑轴，所述支撑轴上套装有驻刹滚，所述驻刹滚上两侧固连主压杆，所述主压杆端部之间横置销轴，所述销轴上套装主压滚；所述主压杆中部之间固连销轴，所述销轴上套装主压滚；所述辅压杆端部之间横置销轴，所述销轴上套装辅压滚；所述辅压滚和主压滚之间固连挺杆。

所述脚踏架上横置有刹片轴，所述刹片轴上安装刹片，所述刹片和驻刹滚呈分离半拥式；所述脚踏架上横置有刹片轴，所述刹片轴上安装刹片，所述刹片和驻刹滚呈分离半拥式。

所述刹片自由端和刹片自由端通过钢丝绳串联，所述钢丝绳穿过绳管后，其端部绕过安装于脚踏架上的支撑轴并由安装于支撑轴上的后踏板拉动，所述后踏板和与脚踏架之间支撑轴上安装复位弹簧。所述刹片自由端与绳管之间的钢丝绳上套装压簧；所述刹片固定端背面设置供钢丝绳穿过的套筒，所述套筒与刹片自由端之间的钢丝绳上套装压簧。

使用自锁脚踏时，先用脚掌踩踏脚踏滚子带动销轴、前踏杆绕支撑轴转动，前踏杆通过圈簧带动辅压杆、销轴、辅压滚绕支撑轴位移，辅压滚通过挺杆、主压滚、销轴带动主压杆绕支撑轴转动，进而带动销轴、主压滚压住脚面。随后，脚跟踩压后踏板，后踏板绕支撑轴转动，拽动钢丝绳，钢丝绳同时拉动刹片和刹片转动，将驻刹滚和驻刹滚抱死，从而实现自锁。解除自锁时，提腿抬脚，脚后跟自然向上抬起，后踏板随复位弹簧复位，放松钢丝绳，通过压簧和压簧的回弹力促使刹片和刹片解除对驻刹滚和驻刹滚的抱死状态，同时脚掌抬离脚踏滚子后，通过圈簧回弹力将前踏杆、销轴及脚踏滚子复位，进而通过拨杆驱动拨块带动驻刹滚、辅压杆、销轴及辅压滚绕支撑轴转动，辅压滚通过挺杆拉动主压滚、销轴及主压杆绕支撑轴转动，进而将销轴、主压滚脱离脚面，解除自锁。

所述曲柄内通过轴承依次啮合安装有偶数量的动齿轮、、、、、，位于曲柄一端的动齿轮与安装于中轴筒端部的定齿轮啮合连接；位于曲柄另一端的动齿轮的轮轴一侧延伸作为脚踏轴，脚踏轴固定插装入脚踏架内。

驱动时，自行车的中轴两端分别安装左右曲柄，曲柄内置安装的动齿轮随曲柄绕各自其定齿轮转动，从而动齿轮依次带动各自的动齿轮转动，则动齿轮转动时带动各自脚踏轴转动，进而使得左右脚踏始终保持水平地做圆周运动。这样，人交替踩踏左右脚踏、左脚踩踏时，右脚脚面勾提主压滚，通过主压杆、辅压杆带动脚踏、曲柄向上提拉，在提拉过程中脚后跟始终踩压后踏板，保证脚踏处于锁止状态。反之，右脚踩踏时，左脚面勾提主压滚与上述相同。从而实现双脚双腿同时做功发力，进而带动自行车前进。

与现有技术相比，本发明设置的曲柄内置动齿轮随曲柄绕定齿轮转动，使左右脚踏保持水平运动，同时左右脚踏在运动过程中，一只脚踩踏发力，另一脚勾提发力，有效增加驱动力，并且在使用过程中，能自然解除自锁式脚踏锁止状态，杜绝安全隐患，而且在不改变自行车本身结构的情况下，无需专用锁鞋，实现踩踏、勾提同时驱动运动，以普及性强，易于装配，使用安全方便，有效增加驱动力，来促进本增力脚踏曲柄装置的推广应用。

本发明设计合理，驱动效果明显，适用于现有自行车（链传动、轴转动）生产装配使用。

附图说明

图1表示脚踏的俯视图，注：图中为了表示出支撑轴、销轴和支撑轴，在制图时特别将该三根轴在图示中展开表示。

图2表示脚踏处于常态下的结构示意图。

图3表示脚踏处于压紧人体脚面时的结构示意图。

图4表示增力脚踏曲柄应用于链条驱动自行车上的示意图。

图5表示增力脚踏曲柄应用于齿轮驱动自行车上的示意图。

图中，1-中轴筒，2-中轴，3-左曲柄，4-右曲柄，5-左动齿轮，6-右动齿轮，7-左动齿轮，8-右动齿轮，9-左动齿轮，10-右动齿轮，11-左动齿轮，12-右动齿轮，13-左动齿轮，14-右动齿轮，15-左动齿轮，16-右动齿轮，17-左定齿轮，18-右定齿轮，19-左脚踏轴，20-右脚踏轴，21-左自锁脚踏，22-右自锁脚踏，23-脚踏架，24-支撑轴，25-前踏杆，26-拨杆，27-销轴，28-脚踏滚子，29-驻刹滚，30-拨块，31-辅压杆，32-销轴，33-辅压滚，34-挺杆，35-主压滚，36-销轴，37-主压杆，38-销轴，39-主压滚，40-驻刹滚，41-支撑轴，42-刹片轴，43-刹片，44-钢丝绳，45-刹片，46-后踏板，47-支撑轴，48-复位弹簧，49-压簧，50-压簧，51-绳管，52-刹片轴，53-圈簧，54-圈簧，55-链盘，56-链条，57-飞轮58-车轮，59-中轴伞齿轮，60-前传动齿轮，61-传动轴，62-后传动齿轮，63-传动伞齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种增力脚踏曲柄装置，包括曲柄和脚踏。

如图1所示，所述脚踏包括脚踏架23，该脚踏架23呈倒L型，所述脚踏架23前部横置支撑轴24，所述支撑轴24两端分别依次套装前踏杆25和辅压杆31，所述前踏杆25和脚踏架23之间的支撑轴24上套装有圈簧53，圈簧53始终提供促使前踏杆25远离脚踏架23的张力，即前踏杆25处于常态（如图2所示）。所述前踏杆25和辅压杆31之间的支撑轴24上套装有圈簧54，圈簧54始终提供促使辅压杆31压向前踏杆25的合力。

如图2、3所示，两根前踏杆25根部内侧对称设置一对拨杆26，所述支撑轴24中间套装有驻刹滚29，所述驻刹滚29两侧固连辅压杆31，所述驻刹滚29侧面两端对称设置有下压拨杆26的拨块30（下压力则由圈簧54提供），拨杆26和拨块30的配合使得前踏杆25和辅压杆31的相对位置固定。

如图1所示，两根前踏杆25后端部之间横设销轴27，所述销轴27上套装脚踏滚子28。

如图1、2、3所示，所述脚踏架23上端（L型的竖直部分）横置有支撑轴41，所述支撑轴41上套装有驻刹滚40，所述驻刹滚40上两侧固连主压杆37，所述主压杆37端部之间横置销轴38，所述销轴38上套装主压滚39；所述主压杆37中部之间横置销轴36，所述销轴36上套装主压滚35；所述辅压杆31端部之间横置销轴32，所述销轴32上套装辅压滚33；所述辅压滚33和主压滚35之间固连挺杆34。辅压杆31通过挺杆34下压主压杆37。

常态下，如图2所示，前踏杆25在圈簧53的作用下与脚踏架23分开，致使销轴27远离脚踏架23，拨杆26抵靠拨块30，使辅压杆31保持常态。当脚压下脚踏滚子28后，拨杆26顺时针转动，在圈簧54的作用下，拨块30同样顺时针转动，辅压杆31通过挺杆34压下主压杆37，主压滚39沿驻刹滚40转动而下压至人脚面，从而将脚定位于脚踏架23上，如图3所示。当脚脱离脚踏滚子28后，在圈簧53的作用下恢复常态。

如图1、2、3所示，所述脚踏架23上横置有刹片轴42，所述刹片轴42上安装刹片43，所述刹片43和驻刹滚40呈分离半拥式。

所述脚踏架23上横置有刹片轴52，所述刹片轴52上安装刹片45，所述刹片45和驻刹滚29呈分离半拥式。

所述刹片43自由端和刹片45自由端通过钢丝绳44串联，所述钢丝绳44穿过绳管51后，其端部绕过安装于脚踏架23上的支撑轴47并由安装于支撑轴47上的后踏板46拉动，所述后踏板46与脚踏架23之间支撑轴47上安装复位弹簧48。

所述刹片45自由端与绳管51之间的钢丝绳44上套装压簧50；所述刹片45固定端背面设置供钢丝绳44穿过的套筒，所述套筒与刹片43自由端之间的钢丝绳44上套装压簧49。

常态下，刹片43和刹片45并不会抱死驻刹滚29和驻刹滚40，如图2所示。当脚跟踩下后踏板46后，钢丝绳44后拉，在钢丝绳的拽动下，刹片43和刹片45分别抱死驻刹滚29和驻刹滚40，起到锁止主压滚39的作用。当脚跟脱离后踏板46后，后踏板46在复位弹簧48的作用下复位，钢丝绳44在压簧49和压簧50的作用下复位，恢复常态。

所述曲柄内依次啮合安装有偶数量的动齿轮、、、、、，位于曲柄另一端的动齿轮与安装于中轴筒1端部的定齿轮啮合连接；位于曲柄一端的动齿轮的轮轴一侧延伸作为脚踏轴，脚踏轴固定插装入脚踏架内。定齿轮采用空心直径大于中轴，与中轴筒1连接时采用丝扣或法兰连接方式。曲柄采用两部分扣合组装式构成。

具体实施时，如图4、5所示，自行车的中轴筒1两端安装定齿轮17、18内部通过轴承安装中轴2，中轴2的左端固定安装左曲柄3，所述左曲柄3内通过轴承依次啮合安装左动齿轮5、7、9、11、13及15。当左曲柄3安装在中轴2上后，左动齿轮15与中轴筒1上的左定齿轮17啮合连接。左动齿轮5的轮轴一侧延伸作为左脚踏轴19，左脚踏轴19固定插装入左自锁脚踏21的脚踏架23内。同理，中轴2的右端固定安装右曲柄4，所述右曲柄4内通过轴承或依次啮合安装右动齿轮6、8、10、12、14及16。当右曲柄4安装在中轴2上后，右动齿轮16与中轴筒1上的右定齿轮18啮合连接。右动齿轮6的轮轴一侧延伸作为右脚踏轴20，右脚踏轴20固定插装入右自锁脚踏22的脚踏架23内。右曲柄4安装有链盘55，链盘55通过链条56与飞轮57连接，飞轮57驱动车轮58转动。

转动时，左右曲柄3、4内置安装的左右动齿轮15、16随曲柄绕各自其左右定齿轮17、18转动，从而左右动齿轮15、16依次带动各自的动齿轮转动，则左右动齿轮5、6转动时带动各自左右脚踏轴19、20转动，进而使得左右自锁脚踏21、22始终保持水平地做圆周运动。这样，人交替踩踏自锁脚踏；左脚踩踏时，右脚脚面勾提主压滚39，通过主压杆37、辅压杆31带动脚踏、曲柄向上提拉，在提拉过程中脚后跟始终踩压后踏板46，保证脚踏处于锁止状态。反之，右脚踩踏时，左脚面勾提主压滚与上述相同。从而实现双脚双腿同时做功发力，进而带动自行车前进。

不熟悉的人员使用自锁式增力脚踏曲柄装置时，驱动时，可将踩脚踏的脚的位置后移亦能驱动行驶，不使用脚踏自锁。

另外，可以采用现有的自锁脚踏安装在支撑轴24上，与增力脚踏曲柄驱动力效果相同。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (5)

1.一种增力脚踏曲柄装置，包括曲柄和脚踏；其特征在于：所述脚踏包括脚踏架（23），所述脚踏架（23）前部横置支撑轴（24），所述支撑轴（24）两端分别依次套装前踏杆（25）和辅压杆（31），所述前踏杆（25）和脚踏架（23）之间的支撑轴（24）上套装有圈簧（53），所述前踏杆（25）和辅压杆（31）之间的支撑轴（24）上套装有圈簧（54）；两根前踏杆（25）内侧对称设置一对拨杆（26），所述支撑轴（24）中间套装有驻刹滚（29），所述驻刹滚（29）两侧固连辅压杆（31），所述驻刹滚（29）侧面两端对称设置有下压拨杆（26）的拨块（30）；两根前踏杆（25）后端部之间横设销轴（27）；

所述脚踏架（23）上端横置有支撑轴（41），所述支撑轴（41）上套装有驻刹滚（40），所述驻刹滚（40）上两侧固连主压杆（37），所述主压杆（37）端部之间横置销轴（38）；所述主压杆（37）中部之间固连销轴（36），所述销轴（36）上套装主压滚（35）；所述辅压杆（31）端部之间横置销轴（32），所述销轴（32）上套装辅压滚（33）；所述辅压滚（33）和主压滚（35）之间固连挺杆（34）；

所述脚踏架（23）内固定插装有脚踏轴；

所述曲柄内通过轴承依次啮合安装有偶数量的动齿轮、、、、、，位于曲柄一端的动齿轮与安装于中轴筒端部的定齿轮啮合连接；位于曲柄另一端的动齿轮的轮轴一侧延伸作为脚踏轴。

2.根据权利要求1所述的增力脚踏曲柄装置，其特征在于：所述脚踏架（23）上横置有刹片轴（42），所述刹片轴（42）上安装刹片（43），所述刹片（43）和驻刹滚（40）呈分离半拥式；

所述脚踏架（23）上横置有刹片轴（52），所述刹片轴（52）上安装刹片（45），所述刹片（45）和驻刹滚（29）呈分离半拥式；

所述刹片（43）自由端和刹片（45）自由端通过钢丝绳（44）串联，所述钢丝绳（44）穿过绳管（51）后，其端部绕过安装于脚踏架（23）上的支撑轴（47）并由安装于支撑轴（47）上的后踏板（46）拉动，所述后踏板（46）与脚踏架（23）之间支撑轴（47）上安装复位弹簧（48）；

所述刹片（45）自由端与绳管（51）之间的钢丝绳（44）上套装压簧（50）；所述刹片（45）固定端背面设置供钢丝绳（44）穿过的套筒，所述套筒与刹片（43）自由端之间的钢丝绳（44）上套装压簧（49）。

3.根据权利要求1或2所述的增力脚踏曲柄装置，其特征在于：所述曲柄采用两部分扣合组装式构成；中轴筒（1）两端安装左右定齿轮（17、18）且内部通过轴承安装中轴（2），所述中轴（2）的左端固定安装左曲柄（3），所述左曲柄（3）内通过轴承依次啮合安装左动齿轮（5）、（7）、（9）、（11）、（13）及（15），当左曲柄（3）安装在中轴（2）上后，左动齿轮（15）与中轴筒（1）上的左定齿轮（17）啮合连接，左动齿轮（5）的轮轴一侧延伸作为左脚踏轴（19），左脚踏轴（19）固定插装入左自锁脚踏（21）的脚踏架（23）内；同理，中轴（2）的右端固定安装右曲柄（4），所述右曲柄（4）内通过轴承依次啮合安装右动齿轮（6）、（8）、（10）、（12）、（14）及（16），当右曲柄（4）安装在中轴（2）上后，右动齿轮（16）与中轴筒（1）上的右定齿轮（18）啮合连接，右动齿轮（6）的轮轴一侧延伸作为右脚踏轴（20），右脚踏轴（20）固定插装入右自锁脚踏（22）的脚踏架（23）内。

4.一种增力脚踏，其特征在于：包括脚踏架（23），所述脚踏架（23）前部横置支撑轴（24），所述支撑轴（24）两端分别依次套装前踏杆（25）和辅压杆（31），所述前踏杆（25）和脚踏架（23）之间的支撑轴（24）上套装有圈簧（53），所述前踏杆（25）和辅压杆（31）之间的支撑轴（24）上套装有圈簧（54）；两根前踏杆（25）内侧对称设置一对拨杆（26），所述支撑轴（24）中间套装有驻刹滚（29），所述驻刹滚（29）两侧固连辅压杆（31），所述驻刹滚（29）侧面两端对称设置有下压拨杆（26）的拨块（30）；两根前踏杆（25）后端部之间横设销轴（27）；

所述脚踏架（23）上端横置有支撑轴（41），所述支撑轴（41）上套装有驻刹滚（40），所述驻刹滚（40）上两侧固连主压杆（37），所述主压杆（37）端部之间横置销轴（38）；所述主压杆（37）中部之间固连销轴（36），所述销轴（36）上套装主压滚（35）；所述辅压杆（31）端部之间横置销轴（32），所述销轴（32）上套装辅压滚（33）；所述辅压滚（33）和主压滚（35）之间固连挺杆（34）。

5.根据权利要求4所述的增力脚踏，其特征在于：所述脚踏架（23）上横置有刹片轴（42），所述刹片轴（42）上安装刹片（43），所述刹片（43）和驻刹滚（40）呈分离半拥式；

所述脚踏架（23）上横置有刹片轴（52），所述刹片轴（52）上安装刹片（45），所述刹片（45）和驻刹滚（29）呈分离半拥式；

所述刹片（43）自由端和刹片（45）自由端通过钢丝绳（44）串联，所述钢丝绳（44）穿过绳管（51）后，其端部绕过安装于脚踏架（23）上的支撑轴（47）并由安装于支撑轴（47）上的后踏板（46）拉动，所述后踏板（46）与脚踏架（23）之间支撑轴（47）上安装复位弹簧（48）；

所述刹片（45）自由端与绳管（51）之间的钢丝绳（44）上套装压簧（50）；所述刹片（45）固定端背面设置供钢丝绳（44）穿过的套筒，所述套筒与刹片（43）自由端之间的钢丝绳（44）上套装压簧（49）。