CN109436171A - 一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车 - Google Patents

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    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains

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Abstract

一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，属于自行车制造技术领域，在自行车后轴的两侧设置同方向的飞轮及槽轮，槽轮上设置放置皮带的外槽，和放置钢丝绳的内槽，在左曲柄和右曲柄的中后部位设置用于杠杆支点的固定铰链，左右曲柄围绕固定铰链作往复交替的旋转摆动，通过钢丝绳联动实现左右曲柄的强制复位，由皮带带动槽轮，从而驱动后轮转动，结构新颖，驱动原理清晰。与传统的自行车结构相比，不需要设置链条、中轴、牙轮、链条以及链条护板等部件，不仅不会出现链条脱落的问题，还节约了制造成本，关键在于利用杠杆原理解决了传统自行车驱动死点位置费力问题，骑行非常省力，大大提高了骑行效率。

Description

一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车
技术领域
本发明属于自行车制造技术领域，涉及一种新型驱动方式的自行车，具体的说是涉及一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车。
背景技术
我国人口众多，是自行车使用量较大的国家，自行车是目前城市交通不可或缺的组成部分，使用自行车具有以下优势：(1)不存在大气和噪音污染，可为居民和旅游者提供便捷的绿色出行方式，提高城市的绿色竞争力，同时骑车还有助于强身健体，减少城市病的发生；(2)为城市提供1～5公里的短途出行解决方案，提高道路资源的利用率，缓解道路交通拥堵，解决公交出行“最后1公里”的难题；(3)与公共汽车相比，自行车具有体量小、操作灵活、可达性好和投资少的特点，可作为轨道交通接驳的辅助性工具，最大限度地促进各种交通资源的合理利用，满足居民多层次的短距离出行以及不同出行目的的交通需求，便捷、高效地集散客流，提高城市交通的整体运行效率。
然而，现有的自行车的驱动是通过手控制自行车的车把及前轮控制方向，人坐在自行车座上，利用脚和腿的力量，驱动脚踏板，然后通过脚蹬、转动轮盘，用链条驱动后轮上的飞轮使自行车前行。这种自行车的驱动装置是曲柄一端与中轴相连，中轴亦参与传动，即小圆(中轴)带动大圆(牙盘)，但在死点(自行车曲柄与重力方向一致)附近的驱动效率极其低下，脚踏板踏动最为费力，当自行车在平底或下坡骑行时，可以靠自行车曲柄的惯性自然移过死点来克服它，但当自行车骑行速度较慢或上坡时，该问题比较突出，在死点处由于力的方向和力臂的方向一致，此时动力矩为零，由此造成了人力的很大浪费，容易引起骑车人的疲劳，不利于锻炼身体，如果骑行时间过长，会造成臀部和腿部疼痛。因此，设计出一种省力的驱动装置用于自行车就显得尤为重要。
中国专利申请号201820612091.8发明专利提出一种用于自行车的双飞联动上下骑行杠杆式驱动装置，该驱动装置由装置壳体、轴承座、中轴、驱动杆、皮带、弹簧、转动轮、曲柄、链轮等构件连接组成，通过左右曲柄的上下摆动带动中轴转动，通过中轴带动驱动杆上下摆动，由于是上下骑行方式，可以成倍加长左右曲柄，从而起到杠杆的作用，通过驱动杆带动皮带的伸缩，由弹簧来驱动转动轮进行复位。本发明与传统的自行车驱动结构相比，可实现单侧单独驱动和双侧交替驱动，驱动时将以往脚踏成圈作用模式改变成上下作用模式，脚踏踩下后通过弹簧自动复位，解决了传统自行车驱动时死点位置费力问题，节省了骑车人员的体力，进一步提高了骑行效率。然而，该驱动装置在使用时还存在一些不足，比如自行车的驱动是通过增加额外的装置，由曲柄带动装置中的链轮，由链轮上的链条再去驱动后轮，自行车上需要配置中轴、牙轮、链条、链条护板等部件，且其中一个链轮还设置在装置中，装置结构复杂、制造成本高，链条容易从链轮上进行脱落，影响骑行效果，此外，自行车骑行省力性能还可进一步进行提升。
发明内容
本发明针对传统自行车驱动是通过成圈脚踏，由中轴带动牙盘驱动，脚踏过程中曲柄与重力方向一致时驱动效率低下，踏动费力，如果增加额外的装置，则装置结构复杂，制造成本高，影响骑行效果等不足，提出一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，自行车结构更为简单，骑行也更为省力，可进一步提高骑行效率。
本发明的技术方案：一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，包括前轮、前车架、后轮、把手、座位、座位支架、连杆架、撑脚，以及设置在后轮两侧的后车架和底架；其特征在于：所述底架上方设有轴承轮，所述轴承轮上连接设有左曲柄和右曲柄，所述左曲柄和右曲柄的前侧设有脚踏，所述左曲柄和右曲柄的后端连接设有皮带，所述后轮上的后轴两端均设有槽轮，所述槽轮上设有内槽和外槽，所述槽轮的内部设有飞轮，所述飞轮的中心与后轮中心连接形成一体，所述飞轮与后轮的中心孔与后轴转动连接，所述皮带的一端与左曲柄、右曲柄的后端固定连接，所述皮带的另一端缠绕固定在所述外槽中，所述底架的下方设有支架，所述支架内设有滑轮，所述滑轮上设有钢丝绳，所述钢丝绳的两端分别缠绕固定在所述内槽中。
所述左曲柄和右曲柄结构相同，左曲柄和右曲柄均由两段圆弧杆连接构成的波浪式结构。
所述轴承轮由轴承座、轴销和转动轮构成，轴承座焊接固定在底架的中部，转动轮焊接固定在左曲柄、右曲柄的中心线后侧。
所述支架和滑轮固定设置在底架、连杆架或后车架中的其中一处。
所述皮带一端通过螺栓与左曲柄、右曲柄连接固定，皮带的另一端与外槽缠绕并通过螺栓固定。
所述钢丝绳的两端均与内槽缠绕并与内槽卡接固定。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，结构新颖，驱动原理清晰，在自行车后轴的两侧设置同方向的飞轮及槽轮，槽轮上设置放置皮带的外槽，和放置钢丝绳的内槽，在左曲柄和右曲柄的中后部位设置用于杠杆支点的轴承轮，左右曲柄围绕轴承轮作往复交替的上下摆动，通过钢丝绳联动实现左右曲柄的强制复位，由皮带带动槽轮，从而驱动后轮转动。本发明与传统的自行车结构相比，不需要设置中轴、牙轮、链条以及链条护板等部件，不仅不会出现链条脱落的问题，还节约了制造成本，关键在于利用杠杆原理解决了传统自行车驱动死点位置费力问题，骑行非常省力，大大提高了骑行效率。
附图说明
图1 为本发明整体结构示意图。
图2 为本发明中后轮部位结构示意图。
图3 为本发明中后轮部位俯视结构示意图。
图4 为本发明中后轮部位仰视结构示意图。
图5 为本发明实施例2结构示意图。
图6 为本发明实施例3结构示意图。
图7 为本发明实施例4结构示意图。
图中：前轮1、前车架2、把手3、连杆架4、座位支架5、脚踏6、左曲柄7、滑轮8、右曲柄9、座位10、后车架11、底架12、后轮13、撑脚14、支架15、钢丝绳16、轴承轮17、皮带18、螺栓19、外槽20、内槽21、后轴22、弹簧23、扭簧24、铁片25、第二扭簧26、扭簧延长段27。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1-4所示，一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，包括前轮1、前车架2、后轮13、把手3、座位10、座位支架5、连杆架4、撑脚14，以及设置在后轮13两侧的后车架11和底架12；底架12上方设有轴承轮17，轴承轮17上连接设有左曲柄7和右曲柄9，左曲柄7和右曲柄9的前端设有脚踏6，左曲柄7和右曲柄9的后端连接设有皮带18，后轮13上的后轴22两侧均设有槽轮，槽轮上设有内槽21和外槽20，槽轮的内部设有飞轮，飞轮的中心与后轮中心连接形成一体，飞轮与后轮的中心孔与后轴22转动连接，皮带18的一端与左曲柄7、右曲柄9的后端固定连接，皮带18的另一端缠绕固定在外槽20中，底架12的下方设有支架15，支架15内设有滑轮8，滑轮8上设有钢丝绳16，钢丝绳16的两端分别缠绕固定在内槽21中。
如图1-4所示，一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，左曲柄7和右曲柄9结构相同，左曲柄7和右曲柄9均由两段圆弧杆连接构成的波浪式结构；轴承轮17由轴承座、轴销和转动轮构成，轴承座焊接固定在底架的中部，转动轮焊接固定在左曲柄7、右曲柄9的中心线后侧；支架15和滑轮8固定设置在底架12、连杆架4或后车架11中的其中一处；皮带18一端通过螺栓与左曲柄7、右曲柄9连接固定，皮带18的另一端与外槽20缠绕并通过螺栓固定；钢丝绳16的两端均与内槽21缠绕并与内槽21卡接固定。
实施例2
如图5所示，一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，回弹方式中取消设置滑轮8，将钢丝绳16与弹簧23组合形成钢丝弹簧绳，钢丝弹簧绳一端与支架15连接，钢丝弹簧绳的另一端与内槽21缠绕并与内槽21卡接固定。
实施例3
如图6所示，一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，回弹方式中取消支架15、滑轮8、钢丝绳16和内槽21，在后轴上设置扭簧24，扭簧24的一端与外槽20内侧面连接，扭簧24另一端与底架12连接固定，通过扭簧24的扭矩对槽轮进行旋转复位。
实施例4
如图7所示，一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，回弹方式中取消支架15和滑轮8，在轴承轮17中的轴承座内后侧焊接设置铁片25，在铁片25上固定第二扭簧26，第二扭簧26的扭簧延长段27上连接钢丝绳16，钢丝绳16与内槽21缠绕并与内槽21卡接固定。图5～7所示的弹簧回弹方式，均可实现左右曲柄对左右飞轮的独立控制，也可实现左右曲柄对左右飞轮的同时做功。
本发明结构新颖，驱动原理清晰，在左曲柄和右曲柄的中后部位设置用于杠杆支点的轴承轮，左右曲柄围绕轴承轮作往复交替的上下摆动，通过钢丝绳联动实现左右曲柄的强制复位，由皮带带动槽轮，从而驱动后轮转动。本发明与传统的自行车结构相比，不需要设置中轴、牙轮、链条以及链条护板等部件，不仅不会出现链条脱落的问题，还节约了制造成本，关键在于利用杠杆原理解决了传统自行车驱动死点位置费力问题，骑行非常省力，大大提高了骑行效率。

Claims (6)

1.一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，包括前轮(1)、前车架(2)、后轮(13)、把手(3)、座位(10)、座位支架(5)、连杆架(4)、撑脚(14)，以及设置在后轮(13)两侧的后车架(11)和底架(12)；其特征在于：所述底架(12)上方设有轴承轮(17)，所述轴承轮(17)上连接设有左曲柄(7)和右曲柄(9)，所述左曲柄(7)和右曲柄(9)的前端设有脚踏(6)，所述左曲柄(7)和右曲柄(9)的后端连接设有皮带(18)，所述后轮(13)上的后轴(22)两侧均设有槽轮，所述槽轮上设有内槽(21)和外槽(20)，所述槽轮的内部设有飞轮，所述飞轮的中心与后轮中心连接形成一体，所述飞轮与后轮的中心孔与后轴(22)转动连接，所述皮带(18)的一端与左曲柄(7)、右曲柄(9)的后端固定连接，所述皮带(18)的另一端缠绕固定在所述外槽(20)中，所述底架(12)的下方设有支架(15)，所述支架(15)内设有滑轮(8)，所述滑轮(8)上设有钢丝绳(16)，所述钢丝绳(16)的两端分别缠绕固定在所述内槽(21)中。
2.根据权利要求1所述的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，其特征在于：所述左曲柄(7)和右曲柄(9)结构相同，左曲柄(7)和右曲柄(9)均由两段圆弧杆连接构成的波浪式结构。
3.根据权利要求1所述的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，其特征在于：所述轴承轮(17)由轴承座、轴销和转动轮构成，轴承座焊接固定在底架的中部，转动轮焊接固定在左曲柄(7)、右曲柄(9)的中心线后侧。
4.根据权利要求1所述的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，其特征在于：所述支架(15)和滑轮(8)固定设置在底架(12)、连杆架(4)或后车架(11)中的其中一处。
5.根据权利要求1所述的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，其特征在于：所述皮带(18)一端通过螺栓与左曲柄(7)、右曲柄(9)连接固定，皮带(18)的另一端与外槽(20)缠绕并通过螺栓固定。
6.根据权利要求1所述的一种无链条双飞联动杠杆直驱式自行车，其特征在于：所述钢丝绳(16)的两端通过滑轮(8)与内槽(21)缠绕并与内槽(21)卡接固定。
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