CN2072061U - 四轮式重力脚踏车 - Google Patents

Abstract

四轮式重力脚踏车属于一种交通工具，该车踏板 (7)的前端下部有一内扇形齿轮，踏板(7)的后端也有 外扇形齿轮，前后轴中段有沟槽，圆筒齿轮(1)内安装 有滚柱圆筒齿轮与内、外扇形齿轮啮合。利用人体的 重力，通过扇形齿轮和超越离合器驱动车轮向前转 动，前后轴各安装有两个车轮，可以做为城市中的短 程交通工具。

Description

本实用新型属于一种完全新式的交通工具。

当前居住在城市里的大部分人的短程交通工具是自行车。但是近些年来，越来越多的人住进了高楼，自行车的存放和携带给相当一部分人带来不便。而旱地溜“冰”鞋体积小，重量轻，但它不适于做交通工具，因为每只旱“冰”鞋的四个轮子是正、反自由转动的，这样依靠一只脚通过轮子对地面的作用而产生的反作用力，使另一只旱“冰”鞋获得向前运动的推力必然效率很低。同时旱“冰”鞋的轮子是正、反自由转动的，所以乘旱“冰”鞋在上坡路上行走是极困难的。又，尽管旱“冰”鞋重量轻，但其重量还是一般鞋子重量的三倍以上。而乘旱“冰”鞋的人当脚抬起时，旱“冰”鞋也要随之被抬起，所以随着脚的频繁抬起，旱“冰”鞋的重量还是要给人造成很大的体力消耗。

本实用新型的目的是要提供一种体积小，重量轻，运行平稳，而且能把对人体重力的支承力的95％转化为人前进的动力的新型交通工具。

本实用新型的目的是这样实现的：四轮式重力脚踏车（以下简称重力脚踏车），主要包括踏板、前轴系、后轴系、中轴系。踏板前端两侧用螺钉固结有皮革“鞋耳”，“鞋耳”上有孔，可穿鞋带，踏板后端固结有弧形皮革“后围”，“后围”一侧凸出有小皮带，另一侧有卡子。当人脚穿着鞋放到踏板上以后，前端把穿在“鞋耳”孔中的鞋带系好，后端将小皮带穿过卡子并将其卡住。踏板便可随着脚的动作而摆转。中轴的两端固定在左、右墙板上，而踏板则可以绕着中轴做逆时针或顺时针摆转。踏板前端下部加工有内扇形齿轮，踏板的后端下部加工有外扇形齿轮，踏板内扇形齿轮与前轴圆筒齿轮啮合，踏板的外扇形齿轮与后轴圆筒齿轮啮合。圆筒齿轮内安装有滚柱、弹簧、和轴的加工有沟槽部分，每个沟槽的其中一个侧面钻有孔，弹簧的一端安放在孔中。圆筒齿轮、滚柱、弹簧，和加工有沟槽的轴组成超越离合器。弹簧的功用是压迫滚柱，使得滚柱与圆筒齿轮内孔表面和轴的沟槽部分的表面保持接触，以便使得圆筒齿轮逆时针转动时，滚柱受摩擦力的作用能立即被楔紧在槽内较窄位置，这时超越离合器处于接合状态，于是圆筒齿轮便通过滚柱带动轴随其转动，而车轮体与轴的截面为正方形的配合联接，所以当圆筒齿轮逆时针转动时，车轮就向前转动；当圆筒齿轮顺时针转动时，滚柱被带动到轴的沟槽较宽的位置（这时弹簧受到压缩）即滚柱被放松，此时超越离合器处于分离状态，因此圆筒齿轮不能再利用滚柱带动轴转动，所以当圆筒齿轮顺时针转动时，轴仍然保持原来逆时针转动的方向，即车轮仍然向前转动。

当人体的重力放在脚掌时，踏板必然做逆时针摆转（附图所示状态），这时踏板的内扇形齿轮将带动前轴上的圆筒齿轮做逆时针转动，则前轴超越离合器处于接合状态，前车轮必然做逆时针向前转动。在踏板做逆时针摆转的同时，踏板的外扇形齿轮必然也做逆时针转动，因此后轴上的圆筒齿轮将做顺时针转动，则后轴超越离合器处于分离状态，后车轮不会做顺时针向后转动，而是由于前车轮的向前转动的拖动力和路面的摩擦力的作用也随着向前转动；反之，当人体的重力放在脚跟时，踏板绕着中轴做顺时针摆转，此时后轴超越离合器处于接合状态，后车轮获得向前的转动力，于此同时，前轴超越离合器处于分离状态，前车轮保持原来的转动方向。所以当人体的重力连续加在脚掌和脚跟时，重力脚踏车的前、后车轮就会连续得到向前的转动力。当踏板不动时，前后两个车轮都可以在惯性力的作用下继续向前转动，但都不能倒转，因为，假设车轮倒转，必然使轴顺时针转动，则超越离合器将进入接合状态，因此圆筒齿轮必然转动，但与其啮合的扇形齿轮与踏板是一体的，所以踏板不动圆筒齿轮是不能转动的，车轮就不会倒转。

另外在行进过程中，踏板虽然做顺时针或逆时针摆转，但车轮始终不离开路面，所以重力脚踏车的重量很少消耗人的体力。

因为本实用新型采用了内、外扇形齿轮和超越离合器的结构形式，所以能将走路过程中双腿对人体重力的支承力转化为使人前进的动力。而且在平路、上坡路能可靠地前进，下坡路时可自由地滑动。如果使两只脚上的重力脚踏车呈相交的形式，并使其前端逐渐接触，重力脚踏车就会停止运动。恰当地设计车轮直径和扇形齿轮与圆筒齿轮的速比，就能以较小的体力消耗获得1——2倍步行的速度。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

附图1根据本实用新型提出的重力脚踏车的装配图。为使图面清晰，在主视图1拿掉了左墙板，在俯视图2拿掉了踏板及其上的联接件。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的重力脚踏车的具体细节及工作情况。

该装置包括圆筒齿轮（1），在圆筒齿轮内安装有滚柱（2）、弹簧（3）、和轴（21）加工有沟槽的部分（4），上述四者组合成超越离合器。弹簧（3）的一端安放在轴（21）沟槽侧面的孔中，它的作用是使滚柱（2）保持与圆筒齿轮的内孔表面以及轴（21）沟槽表面接触，以保证当圆筒齿轮（1）逆时针转动时滚柱（2）受摩擦力的作用能立即被楔紧在槽内较窄的位置，即超越离合器立即进入接合状态，圆筒齿轮（1）的转动通过滚柱（2）的楔紧力使得轴（21）能立即随同圆筒齿轮做逆时针向前转动。轴（21）有两段加工成截面为正方形（19），与具有正方形内孔的车轮体（26）配合联接，实心轮胎（27）紧固在车轮体（26）的圆周沟槽中，两者构成车轮（11），所以当轴（21）逆时针转动时车轮就向前转动；反之，当圆筒齿轮（1）顺时针转动时，滚柱（2）受圆筒齿轮（1）内孔表面摩擦力的作用滚到轴（21）沟槽的较宽的位置，即超越离合器处于分离状态，这时弹簧（3）受到微量压缩，因此当圆筒齿轮（1）顺时针转动时是不能再通过滚柱（2）带动轴（21）转动，所以圆筒齿轮（1）顺时针转动时不能使与轴（21）固结的车轮倒转。皮革制成的“鞋耳”（5）用球面螺钉固定在踏板（7）的前端两侧，“鞋耳”（5）上有孔（6）可穿鞋带，限位轴（8）是用来限制踏板（7）绕中轴（9）的摆转角度，限位轴（8）以及中轴（9）的两端与右墙板（17）和左墙板（18）固定联接，踏板（7）的孔中安装有架设中轴（9）的轴承（10），踏板（7）的外扇形齿轮（12）用以驱动后轴的圆筒齿轮。皮革制的“后围”（13），围在踏板（7）的后端。后围（13）的一侧凸出有小皮带（14），“后围”（13）的另一侧安有卡子（15），螺钉（16）是用来将“鞋耳”（5）和“后围”（13）固定在踏板（7）上。锁紧螺母（20）用以防止车轮轴向串动，“○”形密圈（22）是为了防止水或砂粒对轴承（23）的腐蚀和磨损，锁紧螺母（24）是用以锁紧轴承（23），端盖（25）用以固定轴承并防止水或砂粒对轴承（23）的浸蚀和磨损，踏板（7）的内扇形轮（28）用以驱动前轴的圆筒齿轮（1）。

四轮式重力脚踏车前轴和后轴的中段各有一套超越离合器，在每套超越离合器两侧的轴段加工成截面为正方形，四个车轮体与轴的截面为正方形的配合联接。

因为有彼此相隔一定距离的四个车轮，所以当路面不平或脚力倾斜时，对于在正常情况下被认为是超支承的第四个车轮就能起到防止偏倒的作用，故四轮式重力脚踏车的运行平稳。

Claims (2)

1、旱地溜“冰”鞋的前、后轴都是固定的，轴上安装的轮子是正、反自由转动的，四轮式重力脚踏车的特征在于踏板(7)的前端下部加工有内扇形齿轮，踏板(7)的后端下部加工有外扇形齿轮，前、后轴的中段加工有沟槽，每个沟槽的其中一个侧面钻有孔，弹簧(3)的一端安放在孔中，在圆筒齿轮(1)内安装有滚柱(2)、弹簧(3)和轴的加工有沟槽的部分，圆筒齿轮与内、外扇形齿轮啮合。

2、根据权利要求1所述的四轮式重力脚踏车，其特征是前、后轴各有两段加工成截面为正方形，四个车轮体与轴的截面为正方形的配合联接。

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