CN212529947U - 加长力臂的省力自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加长力臂的省力自行车，省力自行车包括车架、前轮、后轮、车座和车把，后轮的轮毂上设有从动飞轮，省力自行车还包括主力轴、动力杆、单向棘轮、主动轮盘和传力机构；车架具有两个左右间隔并排布置的支臂，主力轴转动装配在两个支臂的后端的主力轴外管内；单向棘轮有两个，分别套设在主力轴的两端，单向棘轮具有工作方向和空转方向；动力杆有两根，动力杆的后端连接至单向棘轮上，动力杆的前端向前悬伸并连接有供人向下踩踏的踏板；主动轮盘止转装配在主力轴上，与从动飞轮通过链条传动；传力机构连接于车架上，传力机构的两个传力端分别连接至两个动力杆，加长的动力杆有效的减轻了踩踏时的阻力，轻便省力，骑行时更为方便。

Description

加长力臂的省力自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车交通工具，尤其是涉及一种加长力臂的省力自行车。

背景技术

现有技术中的自行车是一种以脚踏板为动力，绿色环保的常见交通工具。自行车包括车架，设置在车架的前后两侧的车轮，后侧的车轮的轮毂上设置从动飞轮，同时对应车座的下方设置主动轮盘，二者通过链条实现传动配合，对应的在主动轮盘的中心设置有动力杆，动力杆整体呈Z型结构，动力杆的一端与主动轴轮盘固定连接，另一端上设置脚踏板。乘坐人员通过踩踏脚踏板带动主动轴轮盘转动，主动轴轮盘经由链条传动带动后轮的从动飞轮实现运动。

这种方式下的脚踏板做圆周运动，整体腿部需要耗费较大的力气，而且限于车整体的长度，动力杆的整体长度无法加长，也就无法实现传统自行车的省力设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加长力臂的省力自行车，以解决现有技术中的自行车的圆周运动的脚踏板设计无法实现省力设计的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的加长力臂的省力自行车采用以下技术方案：

加长力臂的省力自行车包括车架、前轮、后轮、车座和车把，后轮的轮毂上设有从动飞轮，所述省力自行车还包括设置在车架上的主力轴、动力杆、单向棘轮、主动轮盘和传力机构；其中车架具有两个向后悬伸的支臂，两个支臂左右间隔并排布置，两个支臂的后端连接有轴线左右延伸的主力轴外管，所述主力轴通过主力轴轴承转动装配在主力轴外管的内孔中；所述单向棘轮有两个，分别套设在所述主力轴的左右两端，单向棘轮具有用于与主力轴周向锁止以带动主力轴同步转动的工作方向、和与工作方向反向且与主力轴脱离锁止的空转方向；所述动力杆有两根，左右间隔并排布置且前后延伸，动力杆的后端连接至单向棘轮上以在动力杆绕单向棘轮的中心运动时可带动单向棘轮转动，动力杆的前端向前悬伸并连接有供人向下踩踏的踏板；所述主动轮盘止转装配在主力轴上，与所述从动飞轮之间通过链条25传动；所述传力机构连接于车架上，传力机构的两个传力端分别连接至两个动力杆上以在其中一个动力杆向下运动时，带动另一个动力杆向上运动。

进一步的，所述传力机构包括转动设置在车架上并位于两个动力杆的上方的定滑轮，还包括绕设在定滑轮上的传力吊链，传力吊链的两端分别连接至两个动力杆上而构成所述传力端。

进一步的，车架包括主梁和连接主梁的立梁，车座设置在立梁的上端，两根支臂的前端固定于立梁上，支臂的后端与主梁之间连接有斜撑梁。

进一步的，所述斜撑梁的下端与所述主梁的后端均卡入至所述后轮的轮轴上，并与后轮的轮毂转动装配。

进一步的，所述车架上还设有用于挡设在两个动力杆的左右外侧以限制动力杆向外摆动的限位架，所述限位架具有用于与动力杆导向配合以使动力杆上下摆动的引导面。

进一步的，所述主力轴位于所述后轮的后上方。

本实用新型的有益效果如下：相比于现有技术，本实用新型所涉及的长力臂的省力自行车，通过主力轴、动力杆以及传力结构的设置，能够改变原有的动力杆仅能在座椅下方转动的运动形式，动力杆自车后向前悬伸并可上下运动，同时通过单向棘轮的设置，实现动力杆向下运动时带动主力轴转动，向上运动时，与主力轴脱离配合；整体的动力臂自后轮后方延伸至脚下；阻力臂仅在于后轮后方与后轮中心之间，较大的增加了动力臂的长度。加长的动力杆有效的减轻了踩踏时的阻力，轻便省力，骑行时更为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本实用新型的加长力臂的省力自行车的具体实施例结构示意图；

图2为图1中车架以及相关传动机构的俯视图；

图3为图2中车架的结构简图；

图4为图2中的A处局部放大图；

图5为图4中的单向棘轮的剖视图；

图6为图1中的传力吊链的工作状态图。

附图标记说明：1-车架；2-车座；3-车把；4-前轮；5-后轮；6-主梁；7-立梁；8-支臂；9-斜撑梁；10-主力轴；11-主力轴外管；12-主力轴轴承；13-主动轮盘；14-从动飞轮；15-单向棘轮；16-动力杆；17-限位架；18-引导面；19-定滑轮；20-传力吊链；21-踏板；22-单向棘轮内筒；23-单向棘轮外筒；24-棘牙；25-链条；I-工作方向；II-空转方向。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。

本实用新型所涉及的加长力臂的省力自行车的具体实施例，如图1-图6所示，该省力自行车包括车架1、车座2、车把3、前轮4、后轮5等结构，而在本实施例中，上述的各个部分的结构基本与现有技术一致，因此不再详细说明。

而针对车架1来说，如图1所示，车架1包括主梁6，主梁6沿前后方向延伸，主梁6的前端上侧连接车把3，主梁6的前端下侧连接前轮4，主梁6的后端具有后叉，实现前轮4和后轮5的连接。同时在主梁6的中间位置设置有立梁7，车座2固定在立梁7的上端。

车架1还具有两个向后悬伸的支臂8，两个支臂8左右间隔并排布置，后轮5位于两个支臂8之间，如图1所示，在本实施例中，两个支臂8的前端连接为一体，并固定在立梁7的中部，两个支臂8的后端之间连接有主力轴外管11，主力轴外管11的轴线沿左右方向延伸。同时为了实现对该支臂8的支撑，在支臂8的后端主力轴外管11与主梁6之间还连接有斜撑梁9，具体的如图2所示，在本实施例中，斜撑梁9有两根，左右间隔布置于后轮5的两侧，斜撑梁9的上端与支臂8固定连接在主力轴外管11上，下端具有用于与主梁6的后叉焊接固定的下叉，从而使斜撑梁9、车架1以及支臂8之间形成三梁支撑结构。

同时在本实施例中，两根支臂8的后端向后悬伸至车轮的后上方，两根支臂8的后端上侧搭设连接有主力轴外管11，主力轴外管11内设有主力轴轴承12，主力轴轴承12有两个，沿左右方向间隔并排布置于主力轴外管11的两端内部。在两个主力轴轴承之间穿装有一根主力轴10，该主力轴10的转动轴线沿左右方向延伸，在主力轴10的轴向一端附近设置有主动轮盘13，对应的在后轮5的轮毂上固定有从动飞轮14，从动飞轮14与主动轮盘13之间通过链条实现传动连接，也就是说，在主动轮盘13转动时，带动从动飞轮14转动，进而带动后轮5向前转动。

为了实现主动轮盘13的转动，在本实施例中，主力轴10的轴向两端均固定有单向棘轮15，单向棘轮15的结构如图3和图4所示，包括单向棘轮内筒22和单向棘轮外筒23，单向棘轮内筒22通过定位键套设在主力轴10的端部，单向棘轮外筒23套设在单向棘轮内筒22的外侧，且单向棘轮外筒23和单向棘轮内筒22之间装配有滚珠，从而使二者能够同轴转动装配。单向棘轮内筒22外壁具有绕周向间隔布置的多个齿形斜面，单向棘轮外筒23的内壁上转动设置有棘牙24，棘牙24通过弹簧钢片保持始终朝向齿形斜面运动的趋势。如图4所示，单向棘轮15具有用于与主力轴10周向锁止以带动主力轴10同步转动的工作方向I，还具有与工作方向I反向且与主力轴10脱离锁止的空转方向II，具体的就是，当单向棘轮外筒23沿着棘牙24的悬伸端转动时，棘牙24会顶推着单向棘轮内筒22同步转动，进而带动单向棘轮内筒22转动，此时单向棘轮15为工作方向；当单向棘轮外筒23背向棘牙24的悬伸端转动时，棘牙24会沿着齿形斜面滑动，使单向棘轮内筒22与单向棘轮外筒23之间脱离锁止，单向棘轮外筒23空转，此时为空转方向。也就是说，当需要后轮5向前动作时，从动飞轮14需要向前转动，主动轮盘13也向前转动，此时仅仅需要外力驱动单向棘轮外筒23向前转动，带动单向棘轮内筒22转动，单向棘轮内筒22具有向后的阻力，进而带动主力轴10向前转动即可实现整体传动。而若不需要对后轮5向前驱动时，后轮5持续转动，此时单向棘轮外筒23不需要动作，单向棘轮内筒22受到主力轴10的向前转动的驱动力而持续向前转动，此时单向棘轮外筒23不动，单向棘轮内筒22向前转动，单向棘轮内筒22与单向棘轮外筒23之间脱离配合，即可实现单向棘轮内筒22空转。

当然，为了实现对单向棘轮外筒23的驱动，如图1所示，在车架1上还设有动力杆16，在本实施例中，动力杆16有两根，左右间隔并排布置前沿前后方向延伸，动力杆16的后端连接至上述的单向棘轮15的单向棘轮外筒23上，以在动力杆16绕单向棘轮15的中心运动时，可以带动单向棘轮15的单向棘轮外筒23转动，动力杆16的前端向前悬伸至车座2的下方，且前端连接有供人向下踩踏的踏板。在实际的工作过程中，向下踩踏其中一个动力杆16，动力杆16向下运动，带动单向棘轮外筒23向前转动，单向棘轮外筒23转动的过程中带动单向棘轮内筒22转动，进而带动主动轮盘13转动，后轮5通过链条传动实现向前转动，自行车向前移动；此时另一个动力杆16可以向上动作，从而方便下一次的踩踏，且另一个动力杆16在向上动作的过程中，对用的单向棘轮15中的单向棘轮外筒23相对于单向棘轮内筒22向后转动，此时二者脱离配合，在该单向棘轮15中，单向棘轮内筒22空转。

而为了方便动力杆16与单向棘轮外筒23之间的固定连接，在本实施例中，单向棘轮内筒22的轴向长度小于单向棘轮外筒23的轴向长度，且单向棘轮内筒22的外端与主力轴10的轴端平齐布置，外通的外端向外突出于主力轴10的轴端，同时，在突出部分设置有径向贯穿的穿孔，上述的动力杆16的后端贯穿于穿孔内，并通过限位销锁紧固定即可。

而为了实现两个动力杆16之间一个向下动作过程中，另一个向上移动，在本实施例中，车架1上还设有传力机构，传力机构的两个传力端分别连接至两个动力杆16上。具体的如图1所示，立梁7上设有轮架，传力机构包括转动设置在轮架上的定滑轮19，定滑轮19的轴线沿前后方向延伸，同时定滑轮19位于两根动力杆16的上方，传力机构还包括绕设在定滑轮19上的传力吊链20，传力吊链20的两端分别连接至两个动力杆16上而构成传力端。在实际的工作过程中，其中一个动力杆16向下动作，此时拉动传力吊链20向下移动，而定滑轮19的另一侧的传力吊链20受力而向上收束，并带动相应的动力杆16向上移动，从而实现两个动力杆16之间的上下方向的传力。

另外，为了保证动力杆16上下动作的过程中，不会出现向左右方向偏移而导致动力杆16变形的问题，如图2所示，车架1上还设有用于挡设在两个动力杆16的左右外侧以限制动力杆16向外运动的限位架17，限位架17具有用于与动力杆16导向配合以使动力杆16上下运动的引导面18。在本实施例中，限位架17有两个，分别通过螺钉连接固定在车架的左右两侧，限位架为长方形，其内部开设有上下延伸的供对应侧的动力杆16插入的引导长孔，引导长孔的侧壁构成引导面18，而引导长孔中的顶壁和底壁分别构成了对动力杆16进行限位的上挡壁和下挡壁。

该加长力臂的省力自行车，在实际的工作过程中，乘坐人员骑乘时，当向下踩踏左侧的动力杆16时，通过传力吊链20带动右侧的动力杆16向上运动，此时，左侧的动力杆16带动单向棘轮外筒23向前转动，单向棘轮外筒23带动单向棘轮内筒22向前转动，单向棘轮内筒22带动主力轴10向前转动，主力轴10带动主动轮盘13，主动轮盘13通过链条带动从动飞轮14，进而带动后轮5向前转动，且此时右侧的动力杆16向上运动，带动右侧的单向棘轮外筒23向后转动，右侧单向棘轮15空转；当左侧的动力杆踏板处于最下侧时，乘坐人员向下踩踏右侧的动力杆16，右侧的各个传动机构顺次动作，进一步的驱动后轮5向前转动；循环往复，即可实现自行车的持续向前移动。

而为了实现在向下踩踏动力杆16的过程中，后轮能够转动较多的圈数，在本实施例中，后轮处还设有内变速器，而内变速器的结构与现有技术中的内变速器的结构一致，因此不再详细介绍。

在其他实施例中，传力机构也可以设置为一根铰接在主梁的下部的跷跷板，跷跷板的两端分别通过滑块结构连接两根动力杆16，这样能够在一根动力杆16向下运动时，另一根向上运动。

在其他实施例中，支臂可以直接连接在主梁上；斜撑梁的两端分别连接在支臂和主梁上。

在其他实施例中，主力轴可以布置有后轮的后方。

在其他实施例中，限位架也可以设置为H形结构，引导长孔设置在限位架的两个竖边上；也可以通过在自行车的左右两侧均设置两个悬臂，悬臂左右间隔布置，同一侧的两个悬臂中间的空间构成供动力杆上下运动的引导空间。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.加长力臂的省力自行车，包括车架、前轮、后轮、车座和车把，后轮的轮毂上设有从动飞轮，其特征在于，所述省力自行车还包括设置在车架上的主力轴、动力杆、单向棘轮、主动轮盘和传力机构；其中车架具有两个向后悬伸的支臂，两个支臂左右间隔并排布置，两个支臂的后端连接有轴线左右延伸的主力轴外管，所述主力轴通过主力轴轴承转动装配在主力轴外管的内孔中；所述单向棘轮有两个，分别套设在所述主力轴的左右两端，单向棘轮具有用于与主力轴周向锁止以带动主力轴同步转动的工作方向、和与工作方向反向且与主力轴脱离锁止的空转方向；所述动力杆有两根，左右间隔并排布置且前后延伸，动力杆的后端连接至单向棘轮上以在动力杆绕单向棘轮的中心运动时可带动单向棘轮转动，动力杆的前端向前悬伸并连接有供人向下踩踏的踏板；所述主动轮盘止转装配在主力轴上，主动轮盘设置在动力杆与主力轴外管之间，与所述从动飞轮之间通过链条传动；所述传力机构连接于车架上，传力机构的两个传力端分别连接至两个动力杆上以在其中一个动力杆向下运动时，带动另一个动力杆向上运动。

2.根据权利要求1所述的加长力臂的省力自行车，其特征在于，所述传力机构包括转动设置在车架上并位于两个动力杆的上方的定滑轮，还包括绕设在定滑轮上的传力吊链，传力吊链的两端分别连接至两个动力杆上而构成所述传力端。

3.根据权利要求1或2所述的加长力臂的省力自行车，其特征在于，车架包括主梁和连接主梁的立梁，车座设置在立梁的上端，两根支臂的前端固定于立梁上，支臂的后端与主梁之间连接有斜撑梁。

4.根据权利要求3所述的加长力臂的省力自行车，其特征在于，所述斜撑梁的下端与所述主梁的后端均卡入至所述后轮的轮轴上，并与后轮的轮毂转动装配。

5.根据权利要求2所述的加长力臂的省力自行车，其特征在于，所述车架上还设有用于挡设在两个动力杆的左右外侧以限制动力杆向外摆动的限位架，所述限位架具有用于与动力杆导向配合以使动力杆上下摆动的引导面。

6.根据权利要求1或2所述的加长力臂的省力自行车，其特征在于，所述主力轴位于所述后轮的后上方。

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