CN215922456U - 一种变速自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变速自行车，包括经链条传动的前后齿轮、车架、车座和脚蹬，与前齿轮连接的中轴两端通过单向驱动机构连接脚蹬；所述脚蹬上侧面设置有防脱部件且曲柄与车架之间连接有复位部件；所述车架于车座后上方设置有助力靠背机构；在前后齿轮之间设置有与链条啮合的防逆转齿轮，所述防逆转齿轮固定于车架；该双脚同时、同向、同弧度踩踏驱动的变速自行车，能够充分利用骑行者自身重力进行驱动，大大提升了加速效率。

Description

一种变速自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，尤其涉及一种通过双脚同时同向弧线踩踏驱动的变速自行车。

背景技术

一般地，变速自行车的驱动方式主要是：骑行者的双脚分别作用在左右两个脚踏上，并带动曲柄作圆周运动，同时带动齿轮转动，继而通过链条带动后轮的飞轮转动，进而驱动后轮转动。

上述驱动方式存在以下的不足：脚蹬做圆周运动，当曲柄处于上下死点的附近位置时，体能的利用率极低；无法很好的利用骑行者自身重力，提速较慢；对于自行车比赛的队员来说，提速慢、加速费力。

为了克服上述的不足，现有技术中提出通过上下直线往复踩踏的方式来驱动的自行车，例如申请公开号为CN201811298999.7的发明专利公开的“踩踏式自行车”，该自行车一改传统的驱动方式，该自行车的车轮过多，不仅会增大自行车的体积，而且会加重自身的重量，难以获得轻松的骑行体验。双脚往复直线交替踩踏，提速慢，耗时长，削弱骑行者的驱动力，使得骑行者需要用更大的力气进行驱动。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种双脚同时、同向、同弧度踩踏驱动的变速自行车，能够充分利用骑行者自身重力进行驱动，大大提升了加速效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种变速自行车，包括经链条传动的前后齿轮、车架、车座和脚蹬，与前齿轮连接的中轴两端通过单向驱动机构连接脚蹬；所述脚蹬上侧面设置有防脱部件且曲柄与车架之间连接有复位部件；所述车架于车座后上方设置有助力靠背机构；在前后齿轮之间设置有与链条啮合的防逆转齿轮，所述防逆转齿轮固定于车架。骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，两脚蹬通过单向驱动机构驱动中轴带动前齿轮转动，骑行者保持站立姿势，助力靠背机构紧贴骑行者背部，对骑行者背部施加作用力，有助于骑行者将力量集中至踩踏脚蹬；当脚蹬旋转一定角度后，骑行者脚背借助防脱部件将脚蹬钩回的过程中，单向驱动机构无法带动中轴转动，且此过程中因链条啮合防逆转齿轮，链条不会发生反向转动，便于变速自行车实现换挡变速；另外，将脚蹬钩回过程中，复位部件有助于脚蹬复位，给骑行者省力。

所述的单向驱动机构包括与中轴固定的动力输出齿轮、套设于动力输出轮外圈的动力输入环；所述的动力输出齿轮中心部位固定于中轴端部、动力输出齿轮外周设有单向齿；所述的动力输入环外侧连接于曲柄一端，曲柄另一端连接脚蹬；所述的动力输入环内侧面经弹簧钢片连接驱动牙，驱动牙插入动力输出齿轮的齿槽中。骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，驱动牙插入动力输出齿轮的齿槽中，曲柄带动动力输入环内侧的驱动牙对动力输出齿轮进行驱动，进而带动中轴和前齿轮，从而驱动变速自行车前行；骑行者脚背借助防脱部件将脚蹬钩回的过程中，动力输入环反向转动，驱动牙在单向齿斜面上滑过，无法对动力输出齿轮进行驱动，故此时动力输入环反向空转。

所述的防逆转齿轮包括齿轮轴及套设于齿轮轴内的防逆转部件；所述的齿轮轴外周设置有与链条啮合的外齿，所述齿轮轴内周设置有单向齿；所述的防逆转部件包括固定于车架的固定轴以及连接于固定轴的弹性卡爪，弹性卡爪插入齿轮轴内周单向齿之间的齿槽中。骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，链条啮合外齿带动齿轮轴转动，弹性卡爪在单向齿斜面上滑过，不会对齿轮轴的转动产生妨碍；正常情况下，骑行者脚背借助防脱部件将脚蹬钩回的过程中，动力输入环反向转动，驱动牙在单向齿斜面上滑过，无法对动力输出齿轮进行驱动；但当驱动牙与单向齿斜面摩擦较大时，会对动力输出齿轮产生一定驱动力，前齿轮会带动链条反向传动，因链条与齿轮轴外齿啮合，齿轮轴反向转动，此时弹性卡爪会顶入卡槽，对齿轮轴产生阻力，妨碍齿轮轴反向转动从而阻止链条反转。因变速自行车实现变档提速需要后齿轮完整旋转一周才可实现，所以此处防止链条逆转十分必要，防止链条逆转才能够便于骑行者便捷换挡调速。

所述的助力靠背机构包括弧形支撑架及安装于支撑架上端的弹性靠背；所述的支撑架包括多个套设在一起的长度可调的支撑杆，所述弹性靠背与支撑架连接处设有转轴；骑行者保持站立姿势，双腿同时向前踩踏脚蹬时，助力靠背机构紧贴骑行者背部，对骑行者背部施加作用力，有助于骑行者将力量集中至踩踏脚蹬。另外弹性靠背的高度可按照骑行者的实际需求通过套设的支撑杆进行调节，弹性靠背的角度可通过转轴调节。

所述的复位部件为连接于曲柄与车架之间的复位弹簧，骑行者将脚蹬钩回过程中，防脱落部件用于钩住脚背，复位弹簧靠自身弹力有助于脚蹬复位，给骑行者省力。

优选的，所述脚蹬绕中轴呈0-90度往复旋转，为便于骑行者将脚蹬钩回，骑行者骑行过程中脚蹬绕中轴呈0--90度反复旋转，可设定脚蹬处于最高点时为0度。

所述复位部件可以使用弹簧，弹簧一端连接车架，一端连接曲柄，在脚蹬踩下去之后，给与曲柄一个向上的拉力。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型具备以下有益效果：

(1)双脚同时发力，结合自身的重力以及靠背给的压力，使比赛骑行者能够快速发力，自行车提速快，整体速度比双脚交替踩踏要快很多。

(2)复位部件能够给与骑行者辅助的拉力，在往上运动时，减轻骑行车的负担。

(3)防逆转齿轮能够防止链条倒转，影响变速车的速度，使变速自行车更好、更快的提速。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；

图1是本实用新型的优选实施例的立体结构图；

图2是本实用新型的优选实施例的部分组件结构图；

图3是本实用新型的优选实施例的部分组件结构图；

图4是本实用新型的优选实施例的部分组件结构图；

图中：曲柄1；防脱部件2；复位部件3；防逆转齿轮4；支撑架5；中轴 6；动力输出齿轮7；动力输入环8；弹簧钢片9；驱动牙10；齿轮轴11；防逆转部件12。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-4所示，一种变速自行车，包括经链条传动的前后齿轮、车架、车座和脚蹬，与前齿轮连接的中轴6两端通过单向驱动机构连接脚蹬；脚蹬上侧面设置有防脱部件2且曲柄1与车架之间连接有复位部件3；车架于车座后上方设置有助力靠背机构；在前后齿轮之间设置有与链条啮合的防逆转齿轮4，防逆转齿轮4固定于车架。

骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，两脚蹬通过单向驱动机构驱动中轴6带动前齿轮转动，骑行者保持站立姿势，助力靠背机构紧贴骑行者背部，对骑行者背部施加作用力，有助于骑行者将力量集中至踩踏脚蹬；当脚蹬旋转一定角度后，骑行者脚背借助防脱部件2将脚蹬钩回的过程中，单向驱动机构无法带动中轴6转动，且此过程中因链条啮合防逆转齿轮 4，链条不会发生反向转动，便于变速自行车实现换挡变速；另外，将脚蹬钩回过程中，复位部件3有助于脚蹬复位，给骑行者省力。

所述的单向驱动机构包括与中轴6固定的动力输出齿轮7、套设于动力输出轮外圈的动力输入环8；的动力输出齿轮7中心部位固定于中轴6端部、动力输出齿轮7外周设有单向齿；动力输入环8外侧连接于曲柄1一端，曲柄 1另一端连接脚蹬；动力输入环8内侧面经弹簧钢片9连接驱动牙10，驱动牙10插入动力输出齿轮7的齿槽中。

骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，驱动牙10插入动力输出齿轮7的齿槽中，曲柄1带动动力输入环8内侧的驱动牙10对动力输出齿轮7进行驱动，进而带动中轴6和前齿轮，从而驱动变速自行车前行；骑行者脚背借助防脱部件2将脚蹬钩回的过程中，动力输入环8反向转动，驱动牙10在单向齿斜面上滑过，无法对动力输出齿轮7进行驱动，故此时动力输入环8反向空转。

所述的防逆转齿轮包括齿轮轴11及套设于齿轮轴11内的防逆转部件12；的齿轮轴11外周设置有与链条啮合的外齿，齿轮轴11内周设置有单向齿；防逆转部件12包括固定于车架的固定轴以及连接于固定轴的弹性卡爪，弹性卡爪插入齿轮轴11内周单向齿之间的齿槽中。

骑行者利用自身重力同时、同弧度、向前踩踏两脚蹬时，链条啮合外齿带动齿轮轴11转动，弹性卡爪在单向齿斜面上滑过，不会对齿轮轴11的转动产生妨碍；正常情况下，骑行者脚背借助防脱部件2将脚蹬钩回的过程中，动力输入环8反向转动，驱动牙10在单向齿斜面上滑过，无法对动力输出齿轮7 进行驱动；但当驱动牙10与单向齿斜面摩擦较大时，会对动力输出齿轮7产生一定驱动力，前齿轮会带动链条反向传动，因链条与齿轮轴11外齿啮合，齿轮轴11反向转动，此时弹性卡爪会顶入卡槽，对齿轮轴11产生阻力，妨碍齿轮轴11反向转动从而阻止链条反转。因变速自行车实现变档提速需要后齿轮完整旋转一周才可实现，所以此处防止链条逆转十分必要，防止链条逆转才能够便于骑行者便捷换挡调速。

助力靠背机构包括弧形支撑架及安装于支撑架上端的弹性靠背；的支撑架包括多个套设在一起的长度可调的支撑杆，弹性靠背与支撑架连接处设有转轴。

骑行者保持站立姿势，双腿同时向前踩踏脚蹬时，助力靠背机构紧贴骑行者背部，对骑行者背部施加作用力，有助于骑行者将力量集中至踩踏脚蹬。另外弹性靠背的高度可按照骑行者的实际需求通过套设的支撑杆进行调节，弹性靠背的角度可通过转轴调节。

复位部件3为连接于曲柄1与车架之间的复位弹簧，在骑行者将脚蹬钩回过程中，防脱落部件用于钩住脚背，复位弹簧靠自身弹力有助于脚蹬复位，给骑行者省力。

脚蹬绕中轴6呈0-90度往复旋转，为便于骑行者将脚蹬钩回，优选0--90 度。

复位部件3可以使用弹簧，弹簧一端连接车架，一端连接曲柄1，在脚蹬踩下去之后，给与曲柄1一个向上的拉力。

本实施例优选地，骑行者在参加比赛时，双脚同时同向踩踏脚蹬，靠背给与骑行者一个向下的压力，使其在骑行中腿部更加有力量，自身的重力有所增加，踩踏脚蹬的力量增大，踩踏速度快，骑行速度快，弹簧辅助双脚提拉脚蹬，双脚往复弧线踩踏骑行。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (6)

1.一种变速自行车，包括经链条传动的前后齿轮、车架、车座和脚蹬，其特征在于：与前齿轮连接的中轴两端通过单向驱动机构连接脚蹬；所述脚蹬上侧面设置有防脱部件且曲柄与车架之间连接有复位部件；所述车架于车座后上方设置有助力靠背机构；在前后齿轮之间设置有与链条啮合的防逆转齿轮，所述防逆转齿轮固定于车架。

2.根据权利要求1所述的变速自行车，其特征在于：所述的单向驱动机构包括与中轴固定的动力输出齿轮、套设于动力输出轮外圈的动力输入环；所述的动力输出齿轮中心部位固定于中轴端部、动力输出齿轮外周设有单向齿；所述的动力输入环外侧连接于曲柄一端，曲柄另一端连接脚蹬；所述的动力输入环内侧面经弹簧钢片连接驱动牙，驱动牙插入动力输出齿轮的齿槽中。

3.根据权利要求1所述的变速自行车，其特征在于：所述的防逆转齿轮包括齿轮轴及套设于齿轮轴内的防逆转部件；所述的齿轮轴外周设置有与链条啮合的外齿，所述齿轮轴内周设置有单向齿；所述的防逆转部件包括固定于车架的固定轴以及连接于固定轴的弹性卡爪，弹性卡爪插入齿轮轴内周单向齿之间的齿槽中。

4.根据权利要求1所述的变速自行车，其特征在于：所述的助力靠背机构包括弧形支撑架及安装于支撑架上端的弹性靠背；所述的支撑架包括多个套设在一起的长度可调的支撑杆，所述弹性靠背与支撑架连接处设有转轴。

5.根据权利要求1所述的变速自行车，其特征在于：所述的复位部件为连接于曲柄与车架之间的复位弹簧。

6.根据权利要求1所述的变速自行车，其特征在于：所述脚蹬绕中轴呈0-90度往复旋转。

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