CN111169587A - 一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，它包括有上壳体、下壳体及中轴套，其特征在于它还包括两组棘轮及一组行星轮系，第一组棘轮为内棘齿棘轮，中间棘爪座与行星齿轮变速器的中心太阳轮及中轴套为一体，并安装在自行车脚踏中轴上作为主动部件。该棘轮的内棘齿齿圈与行星轮系的内齿圈及上壳体为一体构成被动部件，其外园上装配有自行车的大飞轮(或大飞轮组)。在中心太阳轮和内齿圈的中间设有多个安装在行星架上的行星轮，行星架上还设有第二棘轮的外棘齿棘轮。本发明设计科学，结构新颖，运用在自行车上能够大大提高骑行的效果，增添骑行的乐趣，是一种广泛适用于各种自行车的新装置。

Description

一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置
技术领域
本发明属于自行车技术领域，具体涉及一种安装在自行车脚踏中轴上的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置
背景技术
一、自行车是人们日常生活中常用的低碳环保交通工具，骑行自行车不仅能解决交通拥堵的问题还能锻炼人的身体素质，近年来越来越多的人参与到骑自行车的绿色出行当中，自行车显得越来越受到欢迎。但是现有自行车骑车人必须向前蹬踏自行车才能向前行驶。向后蹬时是空转或倒退，不能前行。
二、申请人于2019年10月18日向国家知识产权局申报了一项相关发明专利文件，发明创造名称《一种向后蹬就能使自行车加速向前行驶的加速器》，申请号(201910991338.0)。该发明技术尚存在如下不足之处：1)第二组棘轮是设为内棘齿棘轮，运用中要把外棘齿棘轮圈固定在自行车车架上使其不能转动，这就形成了该棘轮顺时针转动时是其中间的棘爪座带着两个棘爪在内棘轮齿圈齿顶上打滑转动，棘爪座上的棘爪和弹彉簧都是活动件，骑车过程中长时间快速打滑转动可能会发生松脱，从而造成骑行故障。2)由于该技术仅限于代替自行车后轮小飞使用，在普通自行车上运用效果尚可，但却不适用于变速车上，原因是变速车改变不同的速比需要的链条长度不同，最终靠下方一收紧机构来自动调节链条松紧度，使用该技术时骑车人在后蹬的情况下小飞反转遇到较大阻力链条就会完全松弛，使变速车无法后蹬踏实现向前行驶，由此可见该技术仅局限于单速自行车上才能使用，而变速自行车在现有自行车的产量中占有较大的比例，该技术却是无法运用于上。
发明内容
本发明主要针对上述二、存在的问题提出了一种新的技术方案，其目的在于1)首先提供一种更为合理的外棘齿内棘轮技术，代替原设计中第二棘轮的内棘齿内棘轮技术，从而降低其加工难度及有效消除其使用中故障的发生。2)构成一种自行车大飞轮和小飞永远都只会顺时针向前转动的效果，从而消除原技术不能运用于变速自行车的最大弊端，使该技术完全能运用于所有自行车上。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，主要是通过改变原有自行车的脚踏中轴与大飞轮相关结构来实现的，现有自行车的中轴和大飞轮是连为一体的，骑车人向前蹬踏时大飞轮向前转动，再由链条带动小飞轮及后轮，自行车向前行驶。骑车人向后蹬踏时大飞轮向后转动，自行车小飞中的内棘轮打滑空转，自行车不能前行，本发明针对上述存在问题，其目的在于提供一种不仅骑车人向前蹬踏时自行车大飞轮向前转动，并且向后蹬踏同样能使自行车大飞轮向前转动，从而保证自行车一直向前行驶的新装置。
本发明由于直接把自行车大飞轮与脚踏中轴的连接断开，并在中轴上加装了一套主动端无论顺时针还是逆时针转动其被动端永远都是顺时针转动的定向转动装置，再把大飞轮安装在该定向转动装置上，使得安装在新装置上面的自行车大飞轮能一直保持顺时针向前转动，构成一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置。
附图说明
图1是本发明装置安装应用的主视剖视图；
图1a是本发明装置结构放大示意图；
图2是本发明装置图1a的A-A向剖视图；
图3是本发明装置图1a的B-B向剖视图；
图4是本发明装置图1a的C-C向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细描述：本发明装置包括上壳体1、下壳体2、中轴套3，它还包括两组棘轮及中间设有一组行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)，两组棘轮与行星轮系之间通过滚珠15滑动配合，第一组棘轮(内棘轮齿圈A4、棘爪AK1和棘爪座A5)为内棘齿棘轮，由内棘轮齿圈A6和设置在其外围与之相配合的两个棘爪AK1和棘爪座A5构成，棘爪AK1背面设置有弹簧18。第二组棘轮(外棘轮齿圈B6、棘爪BK2、棘爪座B7)为外棘齿棘轮，由外棘轮齿圈B6和设置在其外围与之相配合的两个棘爪BK2和棘爪座B7构成，棘爪BK2背面设置有弹簧19。行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)由壳体1上的内齿圈11、行星架8上的行星轮10和中轴套3上的中心太阳轮12构成。第二组棘轮的棘爪座B7与下壳体2为一整体，外棘轮齿圈B6与行星架8为一整体，行星架8上设有多根心轴9，心轴9上分别装有行星轮10，中轴套3的内壁加工有一段花键孔13，便于与自行车脚踏中轴20配合安装，第一棘轮的内棘轮齿圈A4及行星轮系中的内齿圈11与上壳体1为一体，构成新装置的主动部件(输入端)，第一棘轮的棘爪座A5及中心太阳轮12与中轴套3为一体，构成新装置的被动部件(输出端)，在其内棘轮齿圈A4部位的壳体1外圆上设置有一花键段14，便于安装自行车大飞轮21。上壳体1与轴套3之间由第一圈滚珠15实现定位及滑动配合；行星架8与上壳体1之间由第二圈滚珠15实现定位及滑动配合，下壳体2与行星架8之间由第三圈滚珠15实现定位及滑动配合，后压盖16与下壳体2之间由第四圈滚珠15实现定位及滑动配合，后压盖16同时靠内孔螺纹与中轴套3未端连结，用于整体调节各圈滾珠15与其轨道的滚动配合间隙，锁紧螺母17的外螺纹与后压盖16的内螺纹配合，使其内端面与中轴套3的端面顶紧，保证后压盖16不易松动。
实施例：将该装置中的第一组棘轮(内棘轮齿圈A4、棘爪AK1和棘爪座A5)的内棘轮齿圈A4的转动方向设定为逆时针转动时被棘爪AK1顶住的形式(图2)，第二组棘轮(外棘轮齿圈B6、棘爪BK2、棘爪座B7)的棘齿圈B6的转动方向也设定为逆时针转动时被棘爪BK2顶住的形式(图4)，随之将该装置安装在自行车的脚踏中轴20上，依靠其中心的内花链孔13与中轴20相配合并再紧固之，将下壳体2固定在车架上，使之不能转动。隨之把自行车大飞轮21安装在该装置的外螺纹14上，再把脚踏拐22装在中轴20上，挂上链条。
当骑车人向前蹬踏时(顺时针蹬踏)第一组棘轮(内棘轮齿圈A4、棘爪AK1和棘爪座A5)的棘爪座A5及行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)的太阳轮12随之顺时针转动，此时由于两个棘爪AK1是卡在棘轮齿圈A4的棘齿上的，所以棘轮齿圈A4及上壳体1也在顺时针转动，安装在上壳体1上的自行车大飞轮21就随着顺时针转动，并通过链条带动小飞，令后轮推动前轮顺时针转动，使自行车向前行驶。在上述传动过程中，行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)在作整体顺时针转动，各齿轮之间设有相对运动产生。第二组棘轮(外棘轮齿圈B6、棘爪BK2、棘爪座B7)的外棘齿圈6转动时，在其外围的棘爪座7上的两个棘爪K2顶端打滑顺时针转动，行星架也随同作顺时针转动。
当骑车人向后蹬踏时(逆时针蹬踏)第一组棘轮(内棘轮齿圈A4、棘爪AK1和棘爪座A5)的棘爪座5及行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)的中心太阳轮随之逆时针转动，此时第一组棘轮的两个棘爪K1只是在棘轮齿圈4的齿顶上打滑，不能直接带动棘轮齿圈4转动，而中心太阳轮的逆时针转动则带动行星轮10(3-4个)在其各自心轴9上作顺时针自转(因为行星架8受到固定在自行车车架上棘爪座7上棘爪K2的单向限制，是不能逆时转动的)。行星轮10(3-4个)的顺时针自转就带动了外齿圈10上壳体l及安装在其外圆上的自行车大飞轮21顺时针转动，并通过链条及小飞促使后轮推动前轮顺时针转动，使自行车向前行驶。
由于行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)中的中心太阳轮12的齿数与内齿圈11的齿数比值关系，因此产生了一个变速的效果，其速比＝中心太阳轮齿数÷内齿圈齿数，由于中心太阳轮齿数不可能大于内齿圈齿数(如图3)，故得到的是减速效果。所以任何自行车只要运用了这一新装置后，骑车人向后蹬踏时不仅自行车仍然向前行骑，并且产生了一个减速的效果，相当于一辆向后蹬踏就能减速向前行驶的自动变速自行车，这不仅使得骑行变得更加方便、上坡显得更为省力，向时也给骑车人带来了很大的骑行乐趣。本发明设计科学，结构新颖，是一种新型实用的自行车新装置。

Claims (6)

1.一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：它包括中轴套(3)、上壳体(1)、行星架(8)下壳体(2)、后压盖(16)及与之相配合的锁紧螺母(17)；中间转动部位设有两组棘轮(A5、K1、A4)和(B 6、K2、B 7)及一组行星轮系(内齿圈11、行星轮10和中心太阳轮12)；上壳体(1)与中轴套(3)之间由第一圈滚珠(15)实现定位及滑动配合；行星架(8)与上壳体(1)之间由第二圈滚珠(15)实现定位及滑动配合；下壳体(2)与行星架(8)之间由第三圈滚珠(15)实现定位及滑动配合；后压盖(16)与下壳体(2)之间由第四圈滚珠(15)实现定位及滑动配合；后压盖(16)同时靠内孔螺纹与中轴套(3)未端连结，用于整体调节各圈滾珠(15)与其轨道的滚动配合间隙；锁紧螺母(17)的外螺纹与后压盖(16)的内螺纹配合，令其内端面与中轴套(3)的端面顶紧，保证后压盖(16)不松动；
第二组棘轮(B 6、K2、B 7)设置为外棘齿棘轮，其外棘齿齿圈(B6)与行星轮系中的行星架(8)连为一体，其外围的棘爪座(B7)与下壳体(2)连为一体，下壳体(2)固定在自行车车架上；
该装置通过其中轴套(3)与中轴(20)右端相连接，大飞轮(21)通过其中间的左旋螺纹安装在该装置的上壳体(1)外圆上。
2.根据权利要求书所述的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：大飞轮(21)设置为齿轮。
3.根据权利要求书所述的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：设置单个或一个以上的大飞组。
4.根据权利要求书所述的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：中轴套(3)与中轴(20)采用花键连接。
5.根据权利要求书所述的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：中轴套(3)与中轴(20)采用螺纹连接或四方孔连接。
6.根据权利要求书所述的一种前后蹬踏都能使自行车前行的新装置，其特征在于：上壳体(1)的外圆端(14)与大飞轮(21)采用螺纹连接戓焊连接。
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