CN210555420U - 一种省力变速自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自行车技术领域，具体是指一种省力变速自行车，包括车体，车体上设有两把手，车体上设有前轮轴和后轮轴，前轮轴连接前车轮，后轮轴连接后车轮，后轮轴上设有从动链轮，车体中部设有传动轴，传动轴上设有主动链轮，主动链轮与从动链轮链传动连接，传动轴上设有两个变速齿轮，两变速齿轮与传动轴单向传动连接，车体上设有变速调节结构，变速调节结构滑动设有两竖向齿条，两竖向齿条分别与两变速齿轮啮合配合，两竖向齿条的顶端之间连接有连接绳，车体上设有一滑轮，连接绳搭设在滑轮上，两竖向齿条上设有脚踏板。本实用新型提供一种省力变速自行车，在脚蹬部分采用齿条齿轮机构传动，在骑行中具有较好的省力效果。

Description

一种省力变速自行车

技术领域

本实用新型属于自行车技术领域，具体是指一种省力变速自行车。

背景技术

自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具，在美、欧、日等发达国家，自行车是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。

现有的常规自行车由于脚踏脚蹬向下用力时，脚踏板作圆周运动，力臂是不断变化的，一部分力通过了中轴，而有一部分力却浪费掉了，浪费掉的力达到总输出力的三分之一，若是使得作用力的力臂是恒定不变地，则能充分利用输出的作用力，提高自行车的性能，因此将自行车脚踏传动部分转换成齿条齿轮机构传动，便能很好地解决相关问题，在骑行中有较好的省力效果，在远距离骑行中提升骑行效果，而现有技术中缺少一种使用齿条齿轮传动的变速自行车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种省力变速自行车，在脚蹬部分采用齿条齿轮机构传动，具有较好的省力效果，在远距离骑行中提升骑行效果。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案：

一种省力变速自行车，包括车体，所述车体上设有两把手，所述车体上设有前轮轴和后轮轴，所述前轮轴连接前车轮，所述后轮轴连接后车轮，所述后轮轴上设有从动链轮，所述车体中部设有传动轴，所述传动轴上设有主动链轮，所述主动链轮与从动链轮链传动连接，所述传动轴上设有两个变速齿轮，两所述变速齿轮分别位于所述车体两侧，两所述变速齿轮与所述传动轴单向传动连接；

所述车体上设有变速调节结构，所述变速调节结构滑动设有两竖向齿条，两所述竖向齿条分别与两所述变速齿轮啮合配合，两所述竖向齿条的顶端之间连接有连接绳，所述车体上设有一滑轮，所述连接绳搭设在所述滑轮上，两所述竖向齿条上设有脚踏板。

作为进一步改进的方案，所述变速调节结构包括与所述车体滑动配合的滑动座，所述滑动座上滑动设有两支撑臂，所述支撑臂的运动方向与所述传动轴的轴向垂直，所述支撑臂上滑动设有所述竖向齿条，所述滑轮固定设置在所述滑动座上，所述变速调节结构包括固定所述滑动座和支撑臂位置的锁定结构。

作为进一步改进的方案，所述车体上设有第一滑轨，所述滑动座上设有与所述第一滑轨配合的滑道，所述第一滑轨上设有定位孔，所述滑动座上设有定位销；

所述滑动座一端连接变速线档位控制结构，另一端连接第二卷簧，所述车体上设有固定轴，所述第二卷簧的卷簧簧片内端固定连接所述固定轴，所述第二卷簧的卷簧簧片外端固定连接套圈，所述套圈与滑动座之间连接有绳。

作为进一步改进的方案，所述定位销连接第三变速线，所述第三变速线连接解锁扳手，所述解锁扳手铰接安装于所述车体上，所述定位销与滑动座之间设有锁定弹簧。

作为进一步改进的方案，所述滑动座设有孔，所述孔内转动设有传动齿轮，所述支撑臂上设有与所述传动齿轮啮合配合的齿条，所述支撑臂与所述滑动座滑动配合，所述滑动座上设有第一卷簧，所述第一卷簧与所述齿轮同轴固定连接，所述第一卷簧连接变速线档位控制结构。

作为进一步改进的方案，所述变速线档位控制结构包括分别转动设置在车体两把手上的转动握把，两所述转动握把一侧分别设有线槽，两所述线槽上分别连接有变速线，所述变速线连接所述变速调节结构；

两所述线槽上分别连接有第一变速线和第二变速线，所述第一变速线连接所述变速调节结构的滑动座，所述第二变速线连接所述第一卷簧，所述第一卷簧的卷簧簧片内端连接固定轴，所述固定轴设置在所述滑动座上，所述第一卷簧的卷簧簧片外端连接套圈，所述第二变速线连接所述套圈。

所述把手和所述转动握把分别设有环形板，两所述环形板相对设置，所述把手的环形板设有导筒，所述导筒内设有定位弹簧，所述定位弹簧上设有钢珠，所述钢珠的一部分穿出所述把手的环形板，所述转动握把的环形板上设有若干个与所述钢珠凸出部分相适配的凹陷部。

作为进一步改进的方案，所述变速齿轮上设有五个半径不同的齿轮。

作为进一步改进的方案，所述变速齿轮上相邻两齿轮的直径之差为4厘米。

作为进一步改进的方案，所述变速齿轮为工程塑料材质变速齿轮。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：

使用时，双脚分别踩踏在两竖向齿条的脚踏板上，一只脚通过脚踏板将对应的竖向齿条向下踩踏时，通过连接绳使另一个竖向齿条向上运动，使双脚可以一上一下反复踩踏驱动竖向齿条，竖向齿条在向下运动时，竖向齿条传动变速齿轮正转，带动传动轴转动，传动轴通过主动链轮链传动从动链轮，从而实现自行车向前行走；

两竖向齿条通过脚踏板的作用力一上一下往复操作，实现了自行车的持续运行,在变速方面，变速线档位控制结构可通过第一变速线、第二变速线和第三变速线进行控制自行车变速(变速线档位控制结构采用现有技术中技术手段便可实现)，第一变速线和第二卷簧连接的绳分别连接滑动座的两侧，第二卷簧的拉力拉动滑动座向其运动，第一变速线可进行调节滑动座的运动，从而调节滑动座在第一滑轨上的位置，滑动座上设有的定位销和第一滑轨上的定位孔用于固定滑动座和第一滑轨之间的位置关系，需要调节或固定滑动座在第一滑轨上的位置时，定位销上安装有锁定弹簧，锁定弹簧主动推动定位销插向第一滑轨上的定位孔，且可通过第三变速线调节定位销来实现，第二变速线可以控制第一卷簧转动，第一卷簧带动传动齿轮，传动齿轮传动两水平齿条运动，两水平齿条设置在支撑臂上，支撑臂带动竖向齿条运动，变速齿轮设有多个半径不同的齿轮，通过滑动座和水平齿条的运动，能够调节竖向齿条与变速齿轮上的具体某个齿轮相啮合，改变变速齿轮的扭矩输出，实现自行车的变速。

齿轮的数量为5个，可满足自行车的变速需求；变速齿轮上相邻两齿轮的直径之差为4厘米，适于变速的调节；变速齿轮为工程塑料材质变速齿轮，材质较轻，耐磨性能好，成本低；通过转动两转动握把使线槽缠绕第一变速线和第二变速线，实现第一变速线和第二变速线的调节，把手和转动握把分别设有环形板，转动握把的环形板上设有若干个与钢珠凸出部分相适配的凹陷部，通过钢珠的卡设来保持转动握把和把手的位置关系。

附图说明

图1是本实施例中省力变速自行车的结构示意图；

图2是本实施例中变速齿轮和链轮的位置示意图；

图3是本实施例中滑动座的俯视图；

图4是本实施例中滑动座的内部结构示意图；

图5是本实施例中把手的结构示意图；

图6是本实施例中变速调节结构的结构示意图；

附图中，1-车体，2-后车轮，3-后车轮，4-从动链轮，5-链轮，6-传动轴，7-变速齿轮，8-变速调节结构，9-第一滑轨，10-滑动座，11-水平齿条，12-传动齿轮，13-第一卷簧，14-支撑臂，15-第二滑轨，16-竖向齿条，17-脚踏板，18-滑轮架，19-滑轮，20-第一变速线，21-第二变速线，22-第三变速线，23-第二卷簧，24-定位销，25-锁定弹簧，26-定位孔，27-连接绳，28-把手，29-转动握把，30-环形板，31-导筒，32-定位弹簧，33-钢珠。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图6共同所示，一种省力变速自行车，包括车体1，车体1上设有两把手28，车体1上设有前轮轴和后轮轴，前轮轴连接前车轮2，后轮轴连接后车轮3，后轮轴上设有从动链轮4，车体1中部设有传动轴6，传动轴6上设有主动链轮5，主动链轮5与从动链轮4链传动连接，传动轴6上设有两个变速齿轮7，两变速齿轮7分别位于车体1两侧，两变速齿轮7与传动轴6单向传动连接；

车体1上设有变速调节结构8，变速调节结构8滑动设有两竖向齿条16，两竖向齿条16分别与两变速齿轮7啮合配合，两竖向齿条16的顶端之间连接有连接绳27，车体上设有一滑轮19，连接绳27搭设在滑轮19上，两竖向齿条16上设有脚踏板17。

变速调节结构8包括与车体1滑动配合的滑动座10，滑动座10上滑动设有两支撑臂14，支撑臂14的运动方向与传动轴6的轴向垂直，支撑臂14上滑动设有竖向齿条16，滑轮19固定设置在滑动座10上，变速调节结构8包括固定滑动座10和支撑臂14位置的锁定结构。

车体1上设有第一滑轨9，滑动座10上设有与第一滑轨9配合的滑道，第一滑轨9上设有定位孔26，滑动座10上设有定位销24；

滑动座10一端连接变速线档位控制结构，另一端连接第二卷簧23，车体1上设有固定轴，第二卷簧23的卷簧簧片内端固定连接固定轴，第二卷簧23的卷簧簧片外端固定连接套圈，套圈与滑动座10之间连接有绳。

定位销24连接第三变速线22，第三变速线22连接解锁扳手(为现有技术中常用结构，用于控制变速线)，解锁扳手铰接安装于车体1上，定位销24与滑动座10之间设有锁定弹簧25。

滑动座10设有孔，孔内转动设有传动齿轮12，支撑臂14上设有与传动齿轮12啮合配合的水平齿条11，支撑臂14与滑动座10滑动配合，滑动座10上设有第一卷簧13，第一卷簧13与传动齿轮12同轴固定连接，第一卷簧13连接变速线档位控制结构。

变速线档位控制结构包括分别转动设置在车体两把手28上的转动握把29，两转动握把29一侧分别设有线槽，两线槽上分别连接有变速线，变速线连接变速调节结构8；

两线槽上分别连接有第一变速线20和第二变速线21，第一变速线20连接变速调节结构8的滑动座10，第二变速线21连接第一卷簧13，第一卷簧13的卷簧簧片内端连接固定轴，固定轴设置在滑动座10上，第一卷簧13的卷簧簧片外端连接套圈，第二变速线连接套圈(第一卷簧和第二卷簧的原理大致相同，固定轴为固定设置，固定轴和套圈连接卷簧簧片的两端，在外力和卷簧簧片的作用下套圈进行转动)。

把手28和转动握把29分别设有环形板30，两环形板30相对设置，把手28的环形板30设有导筒31，导筒31内设有定位弹簧32，定位弹簧32上设有钢珠33，钢珠33的一部分穿出把手28的环形板30，转动握把29的环形板30上设有若干个与钢珠33凸出部分相适配的凹陷部。

本实施例中，一种省力变速自行车，包括车体1，车体1上设有前车轮2和后车轮3，后车轮3同轴设有从动链轮4，从动链轮4链传动有主动链轮5，主动链轮5固定设置在传动轴6上，传动轴6转动设置在车体1上，传动轴6上位于主动链轮5两侧分别设有变速齿轮7，变速齿轮7与传动轴6之间连接有自行车棘轮机构，变速齿轮7包括端面相连的多个齿轮，变速齿轮7上从一侧至另一侧的多个齿轮半径依次变小，且相邻的两个齿轮的半径之差相同，变速齿轮7上的多个齿轮的轮齿和齿槽尺寸相同；

车体1上设有第一滑轨9，第一滑轨9上滑动设有滑动座10，滑动座10滑动设有两水平齿条11，两水平齿条11之间啮合连接有传动齿轮12，传动齿轮12转动设置在滑动座10上，传动齿轮12同轴传动有第一卷簧13，两水平齿条11的滑动方向相平行且分别与第一滑轨9垂直，两水平齿条11分别固定连接在支撑臂14上，两支撑臂14分别固定连接有竖向设置的第二滑轨15，两第二滑轨15上分别竖向滑动设有竖向齿条16，两竖向齿条16分别与两变速齿轮7一一啮合，两竖向齿条16上固定设有脚踏板17，车体1位于两变速齿轮7上方设有滑轮架18，滑轮架18上滑动安装有滑轮19，两竖向齿条16顶端之间连接有连接绳27，连接绳27搭设在滑轮19上；

车体1上设有第一变速线20、第二变速线21和第三变速线22，第一变速线20、第二变速线21分别连接有变速线档位控制结构，第三变速线22的连接有解锁扳手，第一滑轨9远离变速齿轮7的一端设有第二卷簧23，第二卷簧23通过线连接滑动座10一侧，滑动座10另一侧连接第一变速线20，第二变速线21连接第一卷簧13，滑动座10设有定位销24，定位销24和滑动座10之间连接有锁定弹簧25，第一滑轨9上设有设有多个定位孔26，定位销24和定位孔26相适配，第三变速线22连接定位销24，定位孔26的数量与变速齿轮7上的齿轮数量相同，相邻定位孔26之间的距离等于变速齿轮7上相邻两个齿轮的半径之差。

使用时，双脚分别踩踏在两竖向齿条16的脚踏板17上，一只脚通过脚踏板17将对应的竖向齿条16向下踩踏时，通过连接绳27使另一个竖向齿条16向上运动，使双脚可以一上一下反复踩踏驱动竖向齿条16，竖向齿条16在向下运动时，竖向齿条16传动变速齿轮7正转，变速齿轮7通过自行车棘轮机构(自行车棘轮机构为现有技术中固有技术特征，只能在单一方向发生传动作用)带动传动轴6转动，传动轴6通过主动链轮5链传动从动链轮4，从而实现自行车向前行走；

竖向齿条16向上运动时，使变速齿轮7反转，变速齿轮7无法通过自行车棘轮机构带动传动轴6，两竖向齿条16通过脚踏板17的作用力一上一下往复操作，实现了自行车的持续运行,在变速方面，变速线档位控制结构和解锁扳手可通过第一变速线20、第二变速线21和第三变速线22进行控制自行车变速(变速线档位控制结构和解锁扳手采用现有技术中技术手段便可实现)，第一变速线20和第二卷簧23连接的线分别连接滑动座10的两侧，第二卷簧23的拉力拉动滑动座10向其运动，第一变速线20可进行调节滑动座10的运动，从而调节滑动座10在第一滑轨9上的位置，滑动座10上设有的定位销24和第一滑轨9上的定位孔26用于固定滑动座10和第一滑轨9之间的位置关系，需要调节或固定滑动座10在第一滑轨9上的位置时，定位销24上安装有锁定弹簧25，锁定弹簧25主动推动定位销24插向第一滑轨9上的定位孔26，可通过第三变速线22调节定位销24来调节，第二变速线21可以控制第一卷簧13转动，第一卷簧13带动传动齿轮12，传动齿轮12传动两水平齿条11运动，两水平齿条11带动第二滑轨15运动，第二滑轨15带动竖向齿条16运动，变速齿轮7设有多个半径不同的齿轮，通过滑动座10和水平齿条11的运动，能够调节竖向齿条16与变速齿轮7上的具体某个齿轮相啮合，改变变速齿轮7的扭矩输出，实现自行车的变速，相邻定位孔26之间的距离等于变速齿轮7上相邻两个齿轮的半径之差，便于齿条和变速齿轮7的啮合。

本实施例中，齿轮的数量为5个，可满足自行车的变速需求，当然也可以设置其他数量的齿轮，以形成相应的变速档位，在此不做具体限定。

本实施例中，变速齿轮7上相邻两齿轮的直径之差为4厘米，适于变速的调节，当然也可以采用其他规格的变速齿轮，使相邻两齿轮的直径之差与齿轮数量合理配合，达到合理适当变速效果。

本实施例中，变速齿轮7为工程塑料材质变速齿轮7，材质较轻，耐磨性能好，成本低。

本实施例中，车体1上设有两把手28，变速线档位控制结构可设置在把手28上，把手28上转动设有转动握把29，转动握把29一侧设有线槽，第一变速线20一端和第二变速线21一端分别连接两转动握把29上线槽，通过转动两转动握把29使线槽缠绕第一变速线20和第二变速线21，实现第一变速线20和第二变速线21的调节；

把手28和转动握把29分别设有环形板30，两环形板30相对设置，把手28的环形板30设有导筒31，导筒31内设有定位弹簧32，定位弹簧32上设有钢珠33，钢珠33的一部分穿出把手28的环形板30，转动握把29的环形板30上设有若干个与钢珠33凸出部分相适配的凹陷部，通过钢珠33的卡设来保持转动握把29和把手28的位置关系。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种省力变速自行车，包括车体，所述车体上设有两把手，所述车体上设有前轮轴和后轮轴，所述前轮轴连接前车轮，所述后轮轴连接后车轮，所述后轮轴上设有从动链轮，所述车体中部设有传动轴，所述传动轴上设有主动链轮，所述主动链轮与从动链轮链传动连接，其特征在于，所述传动轴上设有两个变速齿轮，两所述变速齿轮分别位于所述车体两侧，两所述变速齿轮与所述传动轴单向传动连接；

所述车体上设有变速调节结构，所述变速调节结构滑动设有两个竖向齿条，两个所述竖向齿条分别与两所述变速齿轮啮合配合，两所述竖向齿条的顶端之间连接有连接绳，所述车体上设有一滑轮，所述连接绳搭设在所述滑轮上，两所述竖向齿条上设有脚踏板。

2.根据权利要求1所述的省力变速自行车，其特征在于，所述变速调节结构包括与所述车体滑动配合的滑动座，所述滑动座上滑动设有两支撑臂，所述支撑臂的运动方向与所述传动轴的轴向垂直，所述支撑臂上滑动设有所述竖向齿条，所述滑轮固定设置在所述滑动座上，所述变速调节结构包括固定所述滑动座和支撑臂位置的锁定结构。

3.根据权利要求2所述的省力变速自行车，其特征在于，所述车体上设有第一滑轨，所述滑动座上设有与所述第一滑轨配合的滑道，所述第一滑轨上设有定位孔，所述滑动座上设有定位销；

所述滑动座一端连接变速线档位控制结构，另一端连接第二卷簧，所述车体上设有固定轴，所述第二卷簧的卷簧簧片内端固定连接所述固定轴，所述第二卷簧的卷簧簧片外端固定连接套圈，所述套圈与滑动座之间连接有绳。

4.根据权利要求3所述的省力变速自行车，其特征在于，所述定位销连接第三变速线，所述第三变速线连接解锁扳手，所述解锁扳手铰接安装于所述车体上，所述定位销与滑动座之间设有锁定弹簧。

5.根据权利要求2所述的省力变速自行车，其特征在于，所述滑动座设有孔，所述孔内转动设有传动齿轮，所述支撑臂上设有与所述传动齿轮啮合配合的水平齿条，所述支撑臂与所述滑动座滑动配合，所述滑动座上设有第一卷簧，所述第一卷簧与所述传动齿轮同轴固定连接，所述第一卷簧连接变速线档位控制结构。

6.根据权利要求3、4或5所述的省力变速自行车，其特征在于，所述变速线档位控制结构包括分别转动设置在车体两把手上的转动握把，两所述转动握把一侧分别设有线槽，两所述线槽上分别连接有变速线，所述变速线连接所述变速调节结构；

所述把手和所述转动握把分别设有环形板，两所述环形板相对设置，所述把手的环形板设有导筒，所述导筒内设有定位弹簧，所述定位弹簧上设有钢珠，所述钢珠的一部分穿出所述把手的环形板，所述转动握把的环形板上设有若干个与所述钢珠凸出部分相适配的凹陷部。

7.根据权利要求1所述的省力变速自行车，其特征在于，所述变速齿轮上设有五个半径不同的齿轮。

8.根据权利要求7所述的省力变速自行车，其特征在于，所述变速齿轮上相邻两齿轮的直径之差为4厘米。

9.根据权利要求7所述的省力变速自行车，其特征在于，所述变速齿轮为工程塑料材质变速齿轮。

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