CN201205964Y - 杠杆凸轮联动的自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杠杆凸轮联动的自行车，所述自行车包含有车架、前车轮、后车轮以及车轮驱动装置，其中，所述车轮驱动装置包含有杠杆、摆杆，大齿轮机构以及设置在后车轮上的从动齿轮，所述杠杆一端为线性驱动施力端，另一端活动连接于车架上，所述摆杆一端铰接于所述杠杆上，并且所述摆杆中间设有滚柱，所述大齿轮机构包括驱动轮，并与所述从动齿轮啮合，所述驱动轮内具有与所述滚柱活动连接的轮廓曲面，所述轮廓曲面以轮轴为中心具有两个对称设置的最远面、最近面与以及连通最远面与最近面的过渡面。从而取消了曲柄机构的双脚无效运动部分，更加省力，并设为了双后车轮，降低了座垫高度，同时又提高了稳定性和骑乘的舒适性。

Description

杠杆凸轮联动的自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，尤其涉及一种杠杆凸轮联动的自行车。

背景技术

自行车既不消耗能源，又不会造成对环境的污染，是普通老百姓广泛使用的代步工具，特别是对能源、环保提出了更高要求的今天，更是受到社会的青睐。然而，迄今为止，目前市面上的自行车均采用曲柄、链轮的驱动结构，致使圆周转动的活动件较多，从而导致故障率高、维修困难，以及需要经常注油、更换的缺陷。

针对上述缺陷做了很大改进的中国专利号ZL200620141925.9公开了一种杠杆棘轮联动的自行车，彻底摈弃了曲柄连杆机构及相关构件，用双脚的上下运动替代了传统的驱动方式，其杠杆—棘轮连动机构驱动方式同样适用于人力三轮车。从原理上提出了利用杠杆—棘轮解决原来曲柄、链轮驱动结构存在的问题。但其结构仍较复杂、并且精度要求高，易磨损，调整修复困难，使用寿命较短。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种设计合理、结构简单，且驱动更省力的杠杆凸轮联动的自行车。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种杠杆凸轮联动的自行车，所述自行车包含有车架、前车轮、后车轮以及车轮驱动装置，其中，所述车轮驱动装置包含有杠杆、摆杆，大齿轮机构以及设置在后车轮上的从动齿轮，所述杠杆一端为线性驱动施力端，另一端活动连接于车架上，所述摆杆一端铰接于所述杠杆上，并且所述摆杆中间设有滚柱，所述大齿轮机构包括驱动轮，并与所述从动齿轮啮合，所述驱动轮内具有与所述滚柱活动连接的轮廓曲面，所述轮廓曲面以轮轴为中心具有两个对称设置的最远面、最近面与以及连通最远面与最近面的过渡面。

作为优选，所述大齿轮机构包含分立两侧的左驱动轮、右驱动轮以及设于两驱动轮之间并与两驱动轮同轴固定为一体的大齿轮，所述大齿轮与所述从动齿轮啮合。

作为优选，所述大齿轮机构包含两个驱动轮，其中一个驱动轮的外围设有齿，两驱动轮同轴固定为一体，所述驱动轮上的齿与所述从动齿轮啮合。

作为优选，所述自行车的车架还包括在后轮侧面对应设置的两斜叉以及设置在车架后端的后支板，所述大齿轮机构通过在其中心固定连接的轮轴轴接于两斜叉之间，所述杠杆活动连接于车架的后支板上。

作为优选，所述每根杠杆均安装有两摆杆，并且在所述每根摆杆上均设有滚柱。

作为优选，所述左驱动轮和右驱动轮的中间相对轮廓面位置均设有活动限位板，并设有用于限位板复位的扭簧。

作为优选，所述的左、右驱动轮外侧设有定位杆，固定于斜叉内侧

作为优选，所述自行车包括有两个后车轮。

本实用新型采用凸轮机构与棘轮机构的结合的办法，使杠杆的上下运动转化为驱动轮的旋转运动，而不是传统的凸轮转动带动杠杆摆动，将双杠杆、双驱动轮联动，即左侧杠杆下踩拉动驱动轮转动九十度时，右侧杠杆在驱动轮带动下同时上抬九十度，完成杠杆上下交替运动，不断拉动驱动轮形成连续转动。从而力的利用率达到较佳状态，解决了现有技术存在的曲柄压力角问题、消除了死角，提供了一种全新的、省力效果明显的自行车车轮驱动装置，而且也便于在残疾车、健身车、休闲车、三轮车上应用，其结构简单，效率高，稳定性好，并减少了双脚的无效运动，而且维修方便，故障率底，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型中杠杆凸轮联动的自行车的结构示意图；

图2是杠杆凸轮联动驱动机构的侧面结构示意图；

图3是杠杆凸轮联动驱动机构的俯视结构示意图；

图4是大齿轮机构的组合示意图一；

图5是大齿轮机构的组合示意图二；

图6是滚柱在驱动轮中动作示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

请参阅图1、图2及图3，本实用新型提供了一种杠杆凸轮联动的自行车，其包括有车架、前车轮、后车轮以及车轮驱动装置。所述车轮驱动装置包含有杠杆2、摆杆11，大齿轮机构3以及设置在后车轮上的从动齿轮5，所述杠杆2一端为线性驱动施力端，该施力端连接有踏板，所述杠杆另一端活动连接于设于车架的后端的后支板15上，所述摆杆11一端铰接于所述杠杆2上，在本实施例中，所述杠杆2上设有两摆杆11，每个摆杆11中间位置设有滚柱14，在同一根杠杆上的两摆杆通过铰接杆13铰接在一起，杠杆2通过摆杆11上的滚柱14与驱动轮的轮廓曲面形成滚动连接。

如图4所示，所述大齿轮机构3包含分立两侧的左驱动轮32、右驱动轮33以及设于两驱动轮之间并与两驱动轮同轴固定为一体的大齿轮31，所述大齿轮机构3通过在其中心固定连接的轮轴10轴接于两斜叉20之间，并与所述从动齿轮5啮合。所述左、右驱动轮内具有与所述滚柱14活动连接的轮廓曲面，所述轮廓曲面的棘齿状部分为对称设置，并以轮轴为中心具有两个的最远面B、最近面A与以及连通最远面B与最近面A的过渡面C。

并且，如图5所示，所述大齿轮机构3还可以采用仅包含两个驱动轮，而不包含大齿轮的形式，其中一个驱动轮的外围设有齿，两驱动轮同轴固定为一体，所述驱动轮上的齿与所述从动齿轮5啮合。

所述左驱动轮32和右驱动轮33的中间相对轮廓曲面位置均设有活动限位板8，并设有用于限位板复位的扭簧9，用于摆杆11上抬时能借助限位板8的弧面顺利到达预定位置，扭簧9用于限位板8复位。所述左、右驱动轮外侧设有定位杆7，固定于斜叉20内侧，用于限制摆杆11的间隙。

后车轮和前车轮通过车架连成整体，车把手和车架与前轮的轮轴相连接。

下面进一步对车轮驱动装置的动作过程加以说明，如图6所示，脚在杠杆线性施力端(即踏板处)的最高点向下踩时，使右侧杠杆2向下转动，带动右侧后端的摆杆11和滚柱14一起向下运动；此时，右侧后端的摆杆11上的滚柱14落在右驱动轮的轮廓曲面的最近面A位置上，后端的摆杆11上滚柱14向下拉的力与凸轮轮廓曲面的最近面A成垂直状态；前端的摆杆11上的滚柱14已从右驱动轮的轮廓曲面最远面B的位置上滑开，进入轮廓曲面的过渡面C位置上，沿轮廓曲面平行滚动，其受力成平行状态，这样就形成单边受力，使大齿轮机构3转动，形成滚柱14拉动右驱动轮、右驱动轮带动大齿轮机构转动，从而大齿轮机构通过齿轮传给后轮轴上的从动齿轮带动后轮转动。所述自行车可设置为两个后车轮，这样能降低座垫高度，从而提高稳定性和骑乘的舒适性。

因为左、右驱动轮都固定于轮轴上，并联为一体，所以右驱动轮按逆时针方向转动时，左驱动轮也同时按逆时针方向转动，在左驱动轮按逆时针方向转动时，左侧前端的摆杆上的滚柱处在左驱动轮的轮廓曲面的最远面B位置上，使左驱动轮的轮廓曲面拉动前滚柱14上抬，前滚柱拉动摆杆11及杠杆2上抬。再在杠杆2上抬的同时，杠杆带动后端的摆杆11上的滚柱、后端的摆杆一起上抬，使滚柱离开轮廓曲面的最近面A位置，及至将前滚柱上抬到最高点。进入到最高点时，前滚柱14借助压力角使前滚柱从最远面B滚向过渡面C，后滚柱14从过渡面C进入到最近面A，为下一个循环做好准备。

其中，所述轮轴10上还可设有衬套(图中未示出)，以用于固定驱动轮，并同时对摆杆11起推动作用，其具体动作过程为：当驱动轮按逆时针方向转动时，摆杆11上抬，衬套与摆杆11侧面接触，当驱动轮继续转动时，在衬套的作用下，将摆杆11向左推动使滚柱14从驱动轮的最远面B向驱动轴方向移动至最远面B的斜面位置，即过渡面C。而在铰接杆13的中间位置上还可增加缓冲块及缓冲弹簧(图中未示出)，用于脚在杠杆2的线性施力端向下踩到底时，缓冲块与定位杆7相抵，此时缓冲块给杠杆一个反冲力，从而达到较平稳过渡。

本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (9)

1、一种杠杆凸轮联动的自行车，所述自行车包含有车架、前车轮、后车轮以及车轮驱动装置，其特征在于，所述车轮驱动装置包含有杠杆、摆杆，大齿轮机构以及设置在后车轮上的从动齿轮，所述杠杆一端为线性驱动施力端，另一端活动连接于车架上，所述摆杆一端铰接于所述杠杆上，并且所述摆杆中间设有滚柱，所述大齿轮机构包括驱动轮，并与所述从动齿轮啮合，所述驱动轮内具有与所述滚柱活动连接的轮廓曲面，所述轮廓曲面以轮轴为中心具有两个对称设置的最远面、最近面与以及连通最远面与最近面的过渡面。

2、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述大齿轮机构包含分立两侧的左驱动轮、右驱动轮以及设于两驱动轮之间并与两驱动轮同轴固定为一体的大齿轮，所述大齿轮与所述从动齿轮啮合。

3、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述大齿轮机构包含两个驱动轮，其中一个驱动轮的外围设有齿，两驱动轮同轴固定为一体，所述驱动轮上的齿与所述从动齿轮啮合。

4、如权利要求1、2或3所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述自行车的车架还包括在后轮侧面对应设置的两斜叉以及设置在车架后端的后支板，所述大齿轮机构通过在其中心固定连接的轮轴轴接于两斜叉之间，所述杠杆活动连接于车架的后支板上。

5、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述每根杠杆均安装有两摆杆，并且在所述每根摆杆上均设有滚柱。

6、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述左驱动轮和右驱动轮的中间相对轮廓曲面位置均设有活动限位板，并设有用于限位板复位的扭簧。

7、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述的左、右驱动轮外侧设有定位杆，固定于斜叉内侧。

8、如权利要求1所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述自行车包括有两个后车轮。

9、如权利要求5所述的杠杆凸轮联动的自行车，其特征在于，所述每根杠杆上安装的两摆杆之间通过铰接杆铰接在一起，所述铰接杆的中间位置上还设有缓冲块及缓冲弹簧。

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