CN203461050U - 一种脚踏车驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脚踏车驱动装置，在车的左右侧对称设有两同步带链传动机构，其包括同步大带轮、上下同步小带轮和绕接于它们之间的同步带，以及前后同步链轮及绕接于它们之间的同步链条，同步大带轮活套于车的后轮轴上，前同步链轮与车的主动链轮或主动链轮轴固联，后同步链轮与同步大带轮固联，左右脚蹬臂上端均并排设有两个旋向相反的单向同步带轮，同步带穿过两个单向同步带轮之间。在左右脚蹬臂之间设有脚蹬臂上下换向联动机构，其包括上下换向轮及换向带，换向带绕接于上下换向轮之间，换向带在左右侧分别与左右脚蹬臂上端固联。本实用新型采用单一方向的脚蹬力来直线驱动脚踏车，使骑乘省力，做功效率高，结构紧凑，易于实现。

Description

一种脚踏车驱动装置

技术领域

本实用新型涉及脚踏车的驱动装置。

背景技术

在现有常见的脚踏车（如自行车、三轮车）上，带动车轮转动的轮盘与装有脚蹬的轴装在一起，车轮的运动是靠人的脚踩脚蹬做圆周运动而带动轮盘转动，再由链条带动车轮旋转。

由于骑乘者是坐在座垫上用脚踩脚蹬，脚蹬做圆周运动，脚的蹬力方向不能确保始终垂直于力臂，力臂处于不断的变化中，人对车的脚踏力转换为对车轮旋转有用的功在不断变化，在相同脚蹬力的作用下，通常是当左右脚蹬处于相同高度位置且脚蹬力垂直向下（假设车行驶在水平路面上）时所获得的力矩最大，而当左右脚蹬中的一个处于最高位置而另一个处于最低位置时的力矩几乎为零，在这个过程中，人力所做的功很大一部分都为无用功，做功效率没有达到最大化，因此造成了人力的浪费。有时为了提高效率，人们会习惯性的随脚蹬踏板的转动而调整脚的蹬力方向，如果惯性不大时，脚向前下方或后下方蹬时就会感觉较吃力和别扭。另外，由于脚蹬是做圆周运动，坐着骑车时考虑脚的动作范围局限，脚蹬的圆周运动半径不能做得太大，这也是导致普通非变速脚踏车速度不高的原因之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用单一方向的脚蹬力来直线驱动，使得骑乘省力，做功效率高，并且结构紧凑，易于实现的脚踏车驱动装置。

为了实现上述技术目的，本实用新型的脚踏车驱动装置，包含有左脚蹬臂和右脚蹬臂，在车的左右侧对称的设有两个同步带链传动机构，在左脚蹬臂与右脚蹬臂之间设有脚蹬臂上下换向联动机构；同步带链传动机构包括同步大带轮、上同步小带轮、下同步小带轮、同步带、前同步链轮、后同步链轮及同步链条，具有双面齿的同步带绕接于同步大带轮、上同步小带轮及下同步小带轮之间，同步链条绕接于前同步链轮与后同步链轮之间，同步大带轮活套于车的后轮轴上，前同步链轮与车的主动链轮或主动链轮轴固联，后同步链轮与同步大带轮固联而活套于车的后轮轴上，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排设有两个旋向相反的单向同步带轮，同步带穿过两个单向同步带轮之间；脚蹬臂上下换向联动机构包括上换向轮、下换向轮及换向带，换向带绕接于上换向轮与下换向轮之间，换向带在左右侧分别与左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端固联。

由于同步带穿过脚蹬臂上端旋向相反的两个单向同步带轮之间，脚蹬臂向下运动时，两个单向同步带轮因不能转动而形成一个卡子夹紧同步带，带动同步带向下运动，从而通过同步带链传动机构将动力传递到车的主动链轮上，再通过链条及后轮轴上的从动链轮将动力传递到后轮上，驱动车辆前进，主动链轮与从动链轮之间的链传动采用现有脚踏车上的结构形式。左右两个同步带链传动机构始终同步运转。在脚蹬臂上下换向联动机构的作用下，左右两个脚蹬臂一个下行则另一个上行，左脚蹬臂带动左侧的同步带下行时，右侧的同步带也下行，但右脚蹬臂却在换向带的带动下上行，右脚蹬臂上端的两个单向同步带轮因能转动而对穿过其间的同步带不构成限制；同理，当右脚蹬臂带动右侧的同步带下行时，左侧的同步带也下行，但左脚蹬臂却在换向带的带动下上行，左脚蹬臂上端的两个单向同步带轮因能转动而对穿过其间的同步带不构成限制。就这样，左右脚蹬交替的向下直线运动，驱动着车辆持续前进。

同步带还绕经三个导向带轮和一个张紧带轮，其中一个导向带轮设置在靠近于下同步小带轮处，另两个导向带轮设置在靠近于同步大带轮处且分别位于同步带的上下侧。三个导向带轮对同步带的走向进行规范，以减小同步带链传动机构的占用空间，并结合张紧带轮的自动调节作用，使同步带始终保持张紧状态，运行平稳可靠。同步链轮上装有张紧链轮，用以使同步链条始终保持张紧状态。

左脚蹬臂与右脚蹬臂上端的单向同步带轮通过单向轴承支撑于安装座上，安装座上设有滑块与直线滑轨相配合，通过直线滑轨对单向同步带轮的安装座进行限位，直线滑轨对左右脚蹬臂既起到了导向作用，使左右脚蹬臂上下运行平稳，同时也避免左右脚蹬臂上端发生磕碰、干涉。

采用本实用新型的技术方案，驾乘者通过双脚交替地施加单一直线方向（向下）的脚踏力就能驱动脚踏车持续前进，因而可以使做功效率最大化，改变了传统脚踏车的骑乘方式和用力方式，整个装置结构紧凑，占用空间小，在脚踏车上的布局符合现有脚踏车的结构和使用习惯，甚至可以在现有脚踏车上进行改造、加装，易于产业实现和使用推广。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的A向视图。

图4是本实用新型实施例的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，一种脚踏车驱动装置，含有左脚蹬臂1和右脚蹬臂2，在车的左右侧对称的设有两个同步带链传动机构，在左脚蹬臂1与右脚蹬臂2之间设有脚蹬臂上下换向联动机构。

同步带链传动机构含有同步大带轮3、上同步小带轮4、下同步小带轮5、同步带6、前同步链轮7、后同步链轮8及同步链条9，具有双面齿的同步带6绕接于同步大带轮3、上同步小带轮4及下同步小带轮5之间，同步链条9绕接于前同步链轮7与后同步链轮8之间，同步大带轮3活套于车的后轮轴10上，前同步链轮7与车的主动链轮11或主动链轮轴12固联，后同步链轮8与同步大带轮3固联而活套于车的后轮轴10上，左脚蹬臂1与右脚蹬臂2的上端均并排设有两个旋向相反的单向同步带轮13，同步带6穿过两个单向同步带轮13之间。

脚蹬臂上下换向联动机构含有上换向轮14、下换向轮15及换向带16，换向带16绕接于上换向轮14与下换向轮15之间，换向带16在左右侧分别与左脚蹬臂1与右脚蹬臂2的上端固联。

参见图4，同步带6穿过脚蹬臂上端旋向相反的两个单向同步带轮13之间，脚蹬臂向下运动时，两个单向同步带轮13因不能转动而形成卡子夹紧同步带6，带动同步带6向下运动，从而通过同步带链传动机构将动力传递到车的主动链轮11上，再通过链条23及后轮轴10上的从动链轮17将动力传递到后轮上，驱动车辆前进，主动链轮11与从动链轮17之间的链传动采用现有脚踏车上的结构形式。左右两个同步带链传动机构始终同步运转。在脚蹬臂上下换向联动机构的作用下，左右两个脚蹬臂一个下行则另一个上行，左脚蹬臂1带动左侧的同步带6下行时，右侧的同步带6也下行，但右脚蹬臂2却在换向带16的带动下上行，右脚蹬臂2上端的两个单向同步带轮13因能转动而对穿过其间的同步带6不构成限制；同理，当右脚蹬臂2带动右侧的同步带6下行时，左侧的同步带6也下行，但左脚蹬臂1却在换向带16的带动下上行，左脚蹬臂1上端的两个单向同步带轮13因能转动而对穿过其间的同步带6不构成限制。就这样，左右脚蹬交替的向下直线运动，驱动着车辆持续前进。

参见图1、图4，同步带6还绕经三个导向带轮18和一个张紧带轮19，其中一个导向带轮18设置在靠近于下同步小带轮5处，另两个导向带轮18设置在靠近于同步大带轮3处且分别位于同步带6的上下侧。三个导向带轮18对同步带6的走向进行规范，以减小同步带链传动机构的占用空间，并结合张紧带轮19的自动调节作用，使同步带6始终保持张紧状态，从而运行平稳可靠。根据实际需要，导向带轮的个数和位置也可任意设置。同步链轮8上装有张紧链轮22，用以使同步链条8始终保持张紧状态。

同步带6位于上同步小带轮4与下同步小带轮5之间的部分和换向带16位于上换向轮14与下换向轮15之间的部分彼此平行（均为竖直方向），以最大化的减小左右脚蹬的运行阻力，提高做功效率。

参见图3、图4，上换向轮14和下换向轮15均并排的设置有两个，换向带16绕接于两个上换向轮14与两个下换向轮15之间，这样换向轮就可以做得小一些，减小上下换向轮之间的距离，使结构紧凑且运行平稳。根据横向空间条件，若有必要，上换向轮14和下换向轮15还可以均是一个或并排设置为两个以上。

左脚蹬臂1与右脚蹬臂2上端的单向同步带轮13通过单向轴承支撑于安装座20上，安装座20上设有滑块与直线滑轨21相配合。本实施例中，直线滑轨21设有左右两条。直线滑轨21对左右脚蹬臂既起到了导向作用，使左右脚蹬臂上下运行平稳，同时也避免左右脚蹬臂上端发生磕碰、干涉。

两个同步带链传动机构上左右相对的两个同步小带轮固定安装在同一根支撑轴上，支撑轴装在轴承上，使左右相对的两个同步小带轮始终同步运转，配合协调左右两同步带链传动机构的同步运转。

Claims (6)

1.一种脚踏车驱动装置，包括左脚蹬臂和右脚蹬臂，其特征在于：在车的左右侧对称的设有两个同步带链传动机构，在左脚蹬臂与右脚蹬臂之间设有脚蹬臂上下换向联动机构；同步带链传动机构包括同步大带轮、上同步小带轮、下同步小带轮、同步带、前同步链轮、后同步链轮及同步链条，具有双面齿的同步带绕接于同步大带轮、上同步小带轮及下同步小带轮之间，同步链条绕接于前同步链轮与后同步链轮之间，同步大带轮活套于车的后轮轴上，前同步链轮与车的主动链轮或主动链轮轴固联，后同步链轮与同步大带轮固联而活套于车的后轮轴上，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排设有两个旋向相反的单向同步带轮，同步带穿过两个单向同步带轮之间；脚蹬臂上下换向联动机构包括上换向轮、下换向轮及换向带，换向带绕接于上换向轮与下换向轮之间，换向带在左右侧分别与左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端固联。

2.如权利要求1所述的一种脚踏车驱动装置，其特征在于：所述同步带还绕经三个导向带轮和一个张紧带轮，其中一个导向带轮设置在靠近于下同步小带轮处，另两个导向带轮设置在靠近于同步大带轮处且分别位于同步带的上下侧，同步链轮上装有张紧链轮。

3.如权利要求1所述的一种脚踏车驱动装置，其特征在于：所述同步带位于上同步小带轮与下同步小带轮之间的部分和换向带位于上换向轮与下换向轮之间的部分彼此平行。

4.如权利要求1所述的一种脚踏车驱动装置，其特征在于：所述上换向轮和下换向轮均并排的，换向带绕接于两个上换向轮与两个下换向轮之间。

5.如权利要求1所述的一种脚踏车驱动装置，其特征在于：所述左脚蹬臂与右脚蹬臂上端的单向同步带轮通过单向轴承支撑于安装座上，安装座上设有滑块与直线滑轨相配合。

6.如权利要求1所述的一种脚踏车驱动装置，其特征在于：所述两个同步带链传动机构上左右相对的两个同步小带轮固定安装在同一根支撑轴上，支撑轴装在轴承上。

Images