CN208376929U - 一种自行车自动升降脚撑 - Google Patents

Abstract

一种自行车自动升降脚撑，包括齿轮传动总成、螺纹推动总成以及脚撑升降装置三大部分，整个自动升降脚撑装置自成一体。本实用新型采用最简单的齿轮传动原理，结构简单，维修方便，并且不需对原有自行车做出任何改变，只需将装置成件单独加装在现有自行车上即可使用。使自行车在开始行驶的时候脚撑能够自动抬起，在停止行驶时脚撑能够自动放下。可有效地避免由于脚撑生锈、滑丝等原因引起的故障或由于赶时间、不细心等原因而忘记升起脚撑，造成的行驶过程中的不便以及存在的安全隐患。

Description

一种自行车自动升降脚撑

技术领域

本实用新型属于自行车零部件技术领域，涉及一种自行车自动升降脚撑。

背景技术

自行车是人们日常生活中最常见的便携交通工具之一，由于其价格低廉、使用难度低、适宜人群范围广和节能环保等特点已深入人们的日常生活当中，其停放方式为由后轮一侧的脚撑支撑整个车身，但我们时常能够发现马路上正在行驶的自行车，其脚撑并非是抬起状态，这一方面是由于脚撑处于易腐蚀的户外使用环境和长期受力点过于集中的使用方式而导致的破损，另一方面是因为现代社会生活节奏加快，不少上班族整日处于匆忙的状态，在使用自行车时难免会忘记抬起脚撑而直接骑走。这看似只是一个小小的使用环节，但却会带来我们使用自行车的诸多不便，不但有可能给脚撑结构带来破坏性的损伤，同时也会增加行驶过程的安全隐患。目前市场上还没有出现类似的专利，仅有从可调节、可拆卸方面出发改良脚撑结构的，例如专利号：201320471868.0发明名称：“一种可拆卸式自行车脚撑”公开了一种可拆卸式自行车脚撑，包括夹持件，与夹持件连接的支撑杆，通过旋转销和支撑杆连接的直杆，及与直杆连接的落地杆。该发明的特点在于通过脚撑的可拆卸设置，使自行车的外观起到了美观装饰效果，但是没有充分考虑到骑行过程中的便利性，而且该结构并不适用于所有的自行车，例如平常的家用自行车与共享单车，脚撑拆卸后停放非常不便。例如专利号：201510397757.3发明名称：“一种可伸缩调节自行车脚撑”总体结构包括：脚撑主体、旋转接头、固定安装头、调节套筒、防滑底座和调节控制按钮，通过调节控制按钮就能够调节脚撑长度。但是一个合适的自行车脚撑长度就能满足一般的使用环境，脚撑的可调节性作用并不大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种自行车自动升降脚撑。对自行车脚撑做了设计创新，在于使自行车在开始行驶的时候脚撑能够自动抬起，在停止行驶时脚撑能够自动放下。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型所述的一种自行车自动升降脚撑，包括齿轮传动总成、螺纹推动总成以及脚撑升降装置三大部分。

所述齿轮传动总成包括：车轮轴承、车轮轴承套筒、棘爪对、棘轮齿轮组和换向齿轮。车轮轴承上固定着车轮轴承套筒，车轮轴承套筒外柱面上通过一根固定轴来连接着一对棘爪对，棘爪对的两个棘爪朝向相反。车轮的转动将会带动车轮轴承发生转动，继而带动车轮轴承套筒上的棘爪对一起转动，在车轮轴承套筒外侧套着由两个半径不等的棘轮齿轮构成的棘轮齿轮组，两棘轮齿轮分别为大棘轮齿轮和小棘轮齿轮，两齿轮内壁设有方向相反的棘轮齿，配合棘爪对中两个朝向相反的棘爪，可实现无论车轮正转或反转，棘轮齿轮组中都只有一个棘轮齿轮有实际的工作效果。当车轮轴承套筒上的棘爪对随车轮一起正向转动时，棘爪对中的一个棘爪会嵌入大棘轮齿轮内壁的棘轮齿中，从而使大棘轮齿轮作为主动齿轮随车轮也一起正向转动，大棘轮齿轮输出至下一级装置的扭矩方向为反向，而此时棘爪对中的另一个棘爪将会顺着小棘轮齿轮内壁的棘轮齿背滑过，小棘轮齿轮因系统的啮合作为从动轮反向转动；当车轮轴承套筒上的棘爪对随车轮一起反向转动时，棘爪对的棘爪嵌入情况则相反，此时小棘轮齿轮作为主动齿轮随车轮一起反向转动而大棘轮齿轮因系统的啮合作为从动轮正向转动。由于小棘轮齿轮与一更小的换向齿轮啮合，当小棘轮齿轮随车轮一起反向转动时，通过换向齿轮将扭矩输出方向调整为反向，使得无论车轮是正向还是反向转动，大棘轮齿轮和换向齿轮最终输出至下一级装置的扭矩方向都朝反向，使得传递到螺纹推动装置的力矩方向不发生变化。

所述螺纹推动总成包括：螺纹推动装置、单向棘轮和横动套筒。螺纹推动装置头部为与齿轮和换向齿轮同时啮合的大齿轮，底部为与单向棘轮内孔壁螺纹配套的螺杆。当螺纹推动装置发生转动时，底部的螺杆上的螺纹将会沿旋出的方向发生旋转，与螺杆相配合的单向棘轮将会向外发生轴向偏移，由于螺纹推动装置的螺杆与单向棘轮相配合的螺纹的旋合长度一定，所以当单向棘轮向外偏移一定距离后将不再继续发生偏移，但只要车轮保持一直转动，单向棘轮将会一直保持在该最大偏移位置。在单向棘轮外部套有一横动套筒，横动套筒内壁由固定轴连接一棘爪，横动套筒外侧固定一光滑滑块，单向棘轮与横动套筒的径向接触面之间放置有减小二者滑动摩擦力的滚珠，当单向棘轮向外发生轴向偏移的同时，单向棘轮外部套着的横动套筒以及横动套筒上的光滑滑块也随单向棘轮一起沿轴向向外发生偏移，此时横动套筒内壁的棘爪将阻止单向棘轮随螺纹推动装置一同转动。

所述脚撑升降装置包括光滑斜曲面和与其连接的脚撑，以及弹簧、车架连接装置和定轴套筒。脚撑升降装置上的光滑斜曲面由于受到横动套筒上的光滑滑块的挤压而发生旋转，从而带动与其相连接的脚撑一起旋转至升起状态，脚撑升降装置与横动套筒之间放置一弹簧，当使用者停放自行车时，车轮停止转动，螺纹推动装置不再发生转动，单向棘轮不再被向外旋出，由于脚撑自身的重力以及脚撑升降装置与横动套筒之间放置的弹簧给予的沿轴向向内的弹力，横动套筒将会带动单向棘轮沿轴向向内偏移至初始位置，此时横动套筒内壁的棘爪不再阻止单向棘轮转动，单向棘轮会顺着螺纹推动装置的螺杆上的螺纹旋进，脚撑将重新返回至下降状态，此时由于弹簧自身的力矩，并且在车轮不再次发生转动的前提下，脚撑将会一直保持在下降状态。

车轮轴承与自行车车架之间连接有一车架连接装置，用于固定齿轮传动总成，以加强整个自动升降脚撑装置的工作的稳定性；换向齿轮与螺纹推动装置的大齿轮由定轴套筒上的两根固定轴连接，用于固定保持换向齿轮和螺纹推动装置上的大齿轮的啮合，保证工作的连续性。

本实用新型将脚撑与车轮轴通过齿轮传动结构结合来实现脚撑自动升降的功能，当车轮转动时，自行车脚撑自动抬起，车轮静止时，脚撑自动放下。通过脚撑结构创新，优化自行车骑行体验。有效地避免了由于脚撑生锈、滑丝等一系列原因引起的故障或由于赶时间、不细心等原因而忘记升起脚撑，造成的行驶过程中的不便以及存在的安全隐患。它的最大创新之处在于不改动自行车现有结构，无需借助电动装置，仅通过机械传动结构创新设计即可实现自动升降功能。该结构简单易用，且维修方便，可适用于各类自行车，更是贯彻着一种优质的生活理念，具有良好的创新和实际应用价值。

本实用新型的有益效果。

（1）有效地避免了由于脚撑生锈、滑丝等一系列原因引起的故障或由于赶时间、不细心等原因而忘记升起脚撑，造成的行驶过程中的不便以及存在的安全隐患。

（2）整个自动升降脚撑装置自成一体，不需对原有自行车做出任何改变，只需将装置成件单独加装在现有自行车上即可使用。

（3）采用最简单的齿轮传动原理，结构简单，维修方便。

（4）配合机油使用，即使是女性也能够轻易地启动装置。

（5）从细节出发，贯彻优质的生活理念，使我们的日常生活更加舒适安全。

附图说明

图1为自动升降脚撑的整体结构示意图。

图2为齿轮传动总成内部结构图。

图3为螺纹推动总成内部结构图。

图4为螺纹推动总成侧视结构图。

图5为脚撑升降装置结构原理图。

图6为自动升降脚撑升起状态时的工作示意图。

图7为自动升降脚撑下降状态时的工作示意图。

图8为定轴套筒的连接示意图。

图中11-车轮轴承，12-车轮轴承套筒，13-棘爪对，14-棘轮齿轮组，141-大棘轮齿轮，142-小棘轮齿轮，15-换向齿轮，21-螺纹推动装置，211-大齿轮，212-螺杆，22-单向棘轮，23-横动套筒，231-棘爪，232-光滑滑块，31-光滑斜曲面，32-脚撑，33-弹簧，34-车架连接装置，35-定轴套筒。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1~8所示，当使用者正向骑行及推行或逆向推行自行车时，车轮的转动将会带动车轮轴承发生转动，继而带动车轮轴承套筒12上的一对棘爪对13一起转动，由于棘轮齿轮组14中的两个棘轮齿轮内壁的棘轮齿方向相反，所以当车轮轴承套筒12上的棘爪对13随车轮一起正向转动时，棘爪对13中的一个棘爪会嵌入大棘轮齿轮141内壁的棘轮齿中，从而使大棘轮齿轮141作为主动齿轮随车轮也一起正向转动，而此时棘爪对13中的另一个棘爪将会顺着小棘轮齿轮142内壁的棘轮齿背滑过，小棘轮齿轮142因系统的啮合作为从动轮反向转动；当车轮轴承套筒12上的棘爪对13随车轮一起反向转动时，棘爪对13的棘爪嵌入情况则相反，此时小棘轮齿轮142作为主动齿轮随车轮一起反向转动而大棘轮齿轮141因系统的啮合作为从动轮正向转动。由于小棘轮齿轮142与一更小的换向齿轮15啮合，当小棘轮齿轮142随车轮一起反向转动时，通过换向齿轮15将扭矩输出方向调整为反向，使得无论车轮是正向还是反向转动，大棘轮齿轮141和换向齿轮15最终输出至螺纹推动装置21的大齿轮211的扭矩方向都朝反向，带动螺纹推动装置21发生反向转动；当螺纹推动装置21发生转动时，螺杆212上的螺纹将会沿旋出的方向发生旋转，与螺杆212相配合的单向棘轮22将会向外发生轴向偏移，但由于螺杆212与单向棘轮22相配合的螺纹的旋合长度一定，所以当单向棘轮22向外偏移一定距离后将不再继续偏移，但只要车轮保持一直转动，单向棘轮22将会一直保持在该最大偏移位置；当单向棘轮22向外发生轴向偏移的同时，单向棘轮22外部套着的横动套筒23以及横动套筒23上的光滑滑块232也随单向棘轮22一起沿轴向向外发生偏移，此时横动套筒23内壁的棘爪231将阻止单向棘轮22与螺纹推动装置21一同转动。脚撑升降装置3上的光滑斜曲面31由于受到横动套筒23上的光滑滑块232的挤压而发生旋转，从而带动与其相连接的脚撑32一起旋转至升起状态，脚撑升降装置3与横动套筒23之间放置一弹簧33，当使用者停放自行车时，车轮停止转动，螺纹推动装置21不再发生转动，单向棘轮22不再被向外旋出，由于脚撑32自身的重力以及脚撑升降装置3与横动套筒23之间放置的弹簧33给予的沿轴向向内的弹力，横动套筒23将会带动单向棘轮22沿轴向向内偏移至初始位置，此时横动套筒23内壁的棘爪231不再阻止单向棘轮22转动，单向棘轮22会顺着螺纹推动装置21的螺杆212上的螺纹旋进，脚撑32将重新返回至下降状态，此时由于弹簧33自身的力矩，并且在车轮不再次发生转动的前提下，脚撑32将会一直保持在下降状态。

Claims (1)

1.一种自行车自动升降脚撑，其特征是包括齿轮传动总成、螺纹推动总成以及脚撑升降装置三大部分；

所述齿轮传动总成包括车轮轴承、车轮轴承套筒、棘爪对、棘轮齿轮组和换向齿轮；车轮轴承上固定着车轮轴承套筒，车轮轴承套筒外柱面上通过一根固定轴来连接着一对棘爪对，棘爪对的两个棘爪朝向相反；车轮的转动将会带动车轮轴承发生转动，继而带动车轮轴承套筒上的棘爪对一起转动，在车轮轴承套筒外侧套着由两个半径不等的棘轮齿轮构成的棘轮齿轮组，两棘轮齿轮分别为大棘轮齿轮和小棘轮齿轮，两齿轮内壁设有方向相反的棘轮齿，配合棘爪对中两个朝向相反的棘爪，可实现无论车轮正转或反转，棘轮齿轮组中都只有一个棘轮齿轮有实际的工作效果；当车轮轴承套筒上的棘爪对随车轮一起正向转动时，棘爪对中的一个棘爪会嵌入大棘轮齿轮内壁的棘轮齿中，使大棘轮齿轮作为主动齿轮随车轮也一起正向转动，大棘轮齿轮输出至下一级装置的扭矩方向为反向，而棘爪对中的另一个棘爪将会顺着小棘轮齿轮内壁的棘轮齿背滑过，小棘轮齿轮因系统的啮合作为从动轮反向转动；当车轮轴承套筒上的棘爪对随车轮一起反向转动时，小棘轮齿轮作为主动齿轮随车轮一起反向转动而大棘轮齿轮因系统的啮合作为从动轮正向转动；由于小棘轮齿轮与一更小的换向齿轮啮合，当小棘轮齿轮随车轮一起反向转动时，通过换向齿轮将扭矩输出方向为反向，使得无论车轮是正向还是反向转动，大棘轮齿轮和换向齿轮最终输出至下一级装置的扭矩方向都朝反向，使得传递到螺纹推动装置的力矩方向不发生变化；

所述螺纹推动总成包括螺纹推动装置、单向棘轮和横动套筒；螺纹推动装置头部为与齿轮和换向齿轮同时啮合的大齿轮，底部为与单向棘轮内孔壁螺纹配套的螺杆；当螺纹推动装置发生转动时，底部的螺杆上的螺纹沿旋出的方向发生旋转，与螺杆相配合的单向棘轮向外发生轴向偏移，由于螺纹推动装置的螺杆与单向棘轮相配合的螺纹的旋合长度一定，当单向棘轮向外偏移一定距离后将不再继续发生偏移，只要车轮保持一直转动，单向棘轮一直保持在该最大偏移位置；在单向棘轮外部套有一横动套筒，横动套筒内壁由固定轴连接一棘爪，横动套筒外侧固定一光滑滑块，单向棘轮与横动套筒的径向接触面之间放置有滚珠，当单向棘轮向外发生轴向偏移的同时，单向棘轮外部套着的横动套筒以及横动套筒上的光滑滑块也随单向棘轮一起沿轴向向外发生偏移，此时横动套筒内壁的棘爪将阻止单向棘轮随螺纹推动装置一同转动；

所述脚撑升降装置包括光滑斜曲面和与其连接的脚撑，以及弹簧、车架连接装置和定轴套筒；光滑斜曲面受横动套筒上的光滑滑块的挤压而发生旋转，带动与其相连接的脚撑一起旋转至升起状态，脚撑升降装置与横动套筒之间放置一弹簧，停放自行车时，车轮停止转动，弹簧给予的沿轴向向内的弹力，横动套筒将会带动单向棘轮沿轴向向内偏移至初始位置，单向棘轮顺着螺纹推动装置的螺杆上的螺纹旋进，脚撑返回至下降状态；

车轮轴承与自行车车架之间连接车架连接装置，固定齿轮传动总成；换向齿轮与螺纹推动装置的大齿轮由定轴套筒上的两根固定轴连接，保持换向齿轮和螺纹推动装置上的大齿轮的啮合。