CN215944802U - 一种杠杆变速自行车 - Google Patents

Abstract

一种杠杆变速自行车，涉及一种自行车，杠杆自行车的杠杆圆点设在杠杆轴上；杠杆（1）设有两个，均固定在杠杆轴（4）两端，钢绳通过滑道轮套在安全扣上，滑道轮固接在车座（7）后面斜车架上，安全扣固接在杠杆（1）上，三个换挡器固定在车架末端半圆槽钢上，三个变速箱串联在杠杆轴（4）上；卡片固定在拉条上，拉条固定在滑道轮上；换挡键（11）连接换挡器及连接滑道轮上，卡片卡在齿轮上；板条固接在固定盘上；板条预留穿孔固定在螺丝杆（32）上，螺丝杆固定在车架末端上，卡片只能卡一个不能同时卡两个或三个；本实用新型杠杆自行车齿轮变速比最大20倍以上，远远超越了链条变速比，变速器与车轮通轴缩小了空间，简化了构造，变速器换挡方便，更有宜于爬坡与加速。

Description

一种杠杆变速自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，特别是涉及一种杠杆变速自行车。

背景技术

自行车是一种体能驱动的交通工具，随着社会的发展自行车也有了长足的发展与变革，但仍然满足不了快速发展的当今时代，逐步被电动自行车取代。

链条自行车有四大缺陷：

1．动力不足，曲柄长度有限,影响了自行车动力。链条自行车动力不足，动力来自于曲柄的长度170mm~175mm，限制了自行车产生最大力矩，从而影响了自行车行驶速度。

2．链条自行车体能使用率为50%，曲柄的旋转使力矩min从0%到max 100%变化，影响了自行车长途行驶。

3．链条自行车变速比小，最大变速比4倍左右，没有空间再翻倍变速比。

4．链条容易掉或断，维修不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种杠杆变速自行车，本实用新型自行车动力来自于杠杆长度，杠杆自行车杠杆长度是曲柄长度的3倍左右，使自行车大幅提高了动力。杠杆末端是棘轮结构，与车轮轴两端连接，杠杆上下摆动由钢绳链接，可调杠杆上下摆动中心高低与杠杆上下摆动幅度。杠杆自行车齿轮变速比最大20倍以上，远远超越了链条变速比，变速器与车轮通轴缩小了空间，简化了构造，变速器换挡方便，更有宜于爬坡与加速。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种杠杆变速自行车，包括杠杆、钢绳、变速器、杠杆轴、脚踏、车架、车座、手闸、换挡键、后叉、前叉、前轮、后轮、后轮轴承固定槽、轴承、后轮轴、 碟刹片、变速箱、滑道轮、卡片、换挡器、螺丝杆、板条、固定盘、中心齿轮、内齿轮、圆盘、拉条；杠杆自行车的杠杆圆点设在杠杆轴上；杠杆设有两个，均固定在杠杆轴两端，钢绳通过滑道轮套在安全扣上，滑道轮固接在车座后面斜车架上，安全扣固接在杠杆上，三个换挡器固定在车架末端半圆槽钢上，三个变速箱串联在杠杆轴上；卡片固定在拉条上，拉条固定在滑道轮上；换挡键连接换挡器及连接滑道轮上，卡片卡在齿轮上；板条固接在固定盘上；板条预留穿孔固定在螺丝杆上，螺丝杆固定在车架末端上，卡片只能卡一个不能同时卡两个或三个；杠杆轴与后轮轴的后轮安装在后轮轴上，用螺帽固定，两个轴承固定在后轮轴上，两个轴承安装在后轮轴承固定槽内；后轮碟刹片以及变速器安装在后轮轴上，杠杆轴设有键槽，键槽内设有拉条，杠杆轴安装在后轮轴中心，三个滑道轮安装在杠杆轴上；换挡器的三个滑道轮安装在杠杆轴上；拉条与滑道轮连接；三个换挡器固定在后轮轴承固定槽上，滑道轮左右移动与杠杆轴同步旋转；变速器后轮轴与中心齿轮之一固接在一起，内齿轮与圆盘固接，中心齿轮也与圆盘固接在一起；外固定盘和内固定盘经销轴来固定传动齿轮，传动齿轮在中心齿轮与内齿轮之间；板条固接在外固定盘上，板条有预留孔和螺杆固定在一起，螺杆固定在后轮车架上。

所述的一种杠杆变速自行车，所述卡片之一固定在拉条之一上，拉条之一固定在滑道轮之一上；卡片之二固定在拉条之二上，拉条之二固定在滑道轮之二上；卡片之三固定在拉条之三上，拉条之三固定在滑道轮之三上；换挡键连接换挡器之一，连接滑道轮之三，卡片之三卡在中心齿轮之四上；换挡器之二与滑道轮之二连接，卡片之二卡在中心齿轮之三上；换挡器之三与滑道轮之一连接，卡片之一卡在中心齿轮之二上。

所述的一种杠杆变速自行车，所述钢绳两端扣死环后通过滑道轮套在安全扣上。

所述的一种杠杆变速自行车，所述其齿轮结构动态形式为：中心齿轮之二旋转一圈，内齿轮之一同时旋转一圈；内齿轮之一旋转一圈，中心齿轮之一旋转5.8圈；中心齿轮之三旋转一圈，内齿轮之二同时旋转一圈；内齿轮之二旋转一圈，中心齿轮之二旋转5.8圈；当三个变速箱串联一起，中心齿轮之三旋转一圈，中心齿轮之一旋转33.6圈；中心齿轮之四旋转一圈，内齿轮之三同时旋转一圈；内齿轮之三旋转一圈，中心齿轮之三旋转5.8圈；当三个变速箱串联一起，中心齿轮之四旋转一圈，中心齿轮之一旋转195圈。

所述的一种杠杆变速自行车，所述板条之一固接在外固定盘之一上，板条之二固接在外固定盘之二上，板条之三固接在外固定盘之三上。

所述的一种杠杆变速自行车，所述拉条之一与滑道轮之一连接，拉条之二与滑道轮之二连接，拉条之三与滑道轮之三连接。

所述的一种杠杆变速自行车，所述内齿轮之一与圆盘之一固接，中心齿轮之二与圆盘之一固接在一起，内齿轮之二与圆盘之二固接，中心齿轮之三与圆盘之二固接在一起，内齿轮之三与圆盘之三固接，中心齿轮之四与圆盘之三固接在一起。

所述的一种杠杆变速自行车，所述中心齿轮之二、中心齿轮之三、中心齿轮之四设有键槽，卡片在键槽里移动设置。

所述的一种杠杆变速自行车，所述板条之一固接在外固定盘之一上，板条之二固接在外固定盘之二上，板条之三固接在外固定盘之三上。

本实用新型的优点与效果是：

1.本实用新型杠杆自行车可以加大力矩，杠杆长度可以选择自身需要550~650mm之间，使自行车获得更大的动力。自行车动力来自于杠杆长度，杠杆自行车杠杆长度是曲柄长度的3倍左右，使自行车大幅提高了动力。

2.本实用新型杠杆末端是棘轮结构，与车轮轴两端连接，杠杆上下摆动由钢绳链接，可调杠杆上下摆动中心高低与杠杆上下摆动幅度。

3.本实用新型杠杆自行车体能使用率为95%以上， 杠杆上下摆动产生自行车力矩min 从95%到max 100%变化，极大提高了体能使用率，会给更多自行车爱好者提供了长途行驶的交通便利。

4.本实用新型杠杆自行车脚踏九次车轮转一圈，脚踏一次需要变速比的1/9，变速比最大195倍以上，若脚踏一圈车轮转21圈，变速比还能加大，远远超越了链条变速比。

5. 本实用新型杠杆自行车齿轮变速比最大20倍以上，远远超越了链条变速比，变速器与车轮通轴缩小了空间，简化了构造，变速器换挡方便，更有宜于爬坡与加速。

附图说明

图1为本实用新型杠杆自行车结构示意图；

图2为本实用新型杠杆轴、后轮轴结构示意图；

图3为本实用新型换挡器结构示意图；

图4为本实用新型组合变速器结构示意图；

图5为本发明固定盘结构示意图；

图6为图5的截面示意图；

图7为本发明圆盘与中心齿轮结构示意图；

图8为本发明齿轮与卡片结构示意图；

图9为本发明杠杆力矩与曲柄力矩对比图。

图中部件：杠杆1、钢绳2、组合变速器3、杠杆轴4、脚踏5、车架6、车座7、手闸8 、换挡键9、后叉10、前叉11、前轮12、后轮13、后轮轴承固定槽14、前轮碟刹片15、左轴承16、右轴承17、后轮轴18、 后轮碟刹片19、变速箱之一20、变速箱之二21、变速箱之三22、滑道轮之一23、滑道轮之二24、滑道轮之三25、卡片之一26、卡片之二27、卡片之三28、换挡器之一29、换挡器之二30、换挡器之三31、螺丝杆32、板条之一33、板条之二34、板条之三35、外固定盘之一36、内固定盘之一37、中心齿轮之一38、内齿轮之一39、圆盘之一40、外固定盘之二41、内固定盘之二42、中心齿轮之二43、内齿轮之二44、圆盘之二45、外固定盘之三46、内固定盘之三47、中心齿轮之三48、内齿轮之三49、圆盘之三50、中心齿轮之四51、拉条之一52、拉条之二53、拉条之三54、固定盘中心孔55、齿轮孔56、另一齿轮孔57、圆盘件58、内齿轮件59、中心齿轮件60、卡片件61、齿轮件62。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的杠杆自行车有两个杠杆，左面一个右面一个，均固定在杠杆轴4两端，通过钢绳2上下摆动使杠杆轴4旋转，钢绳通过滑道轮套在安全扣上，滑道轮焊接在车座7后面斜车架上，安全扣焊接在杠杆1上，钢绳2两端扣死环通过滑道轮套在安全扣上。换挡器之一29、换挡器之二30、换挡器之三31固定在车架末端半圆槽钢上，卡片之一26固定在拉条之一52上，拉条之一52固定在滑道轮之一23上。卡片之二27固定在拉条之二53上，拉条之二53固定在滑道轮之二24上。卡片之三28固定在拉条之三54上，拉条之三54固定在滑道轮之三25上。在换挡键11控制下换挡器之一29拉伸移动，滑道轮之三25拉伸移动，致卡片之三28卡在中心齿轮之四51上。当换挡器之二30拉伸移动，滑道轮之二24拉伸移动，致卡片之二27卡在中心齿轮之三48上。当换挡器之三31拉伸移动，滑道轮之一23拉伸移动，致卡片之一26卡在中心齿轮之二43上。变速箱之一20、变速箱之二21、变速箱之三22串联在杠杆轴4上，中心齿轮之二43旋转一圈，内齿轮之一39同时旋转一圈；内齿轮之一39旋转一圈，中心齿轮之一38旋转5.8圈；中心齿轮之三48旋转一圈，内齿轮之二44同时旋转一圈；内齿轮之二44旋转一圈，中心齿轮之二43旋转5.8圈；变速箱之一20、变速箱之二21串联一起，使用时，中心齿轮之三48旋转一圈，中心齿轮之一38旋转33.6圈；中心齿轮之四51旋转一圈，内齿轮之三49同时旋转一圈；内齿轮之三49旋转一圈，中心齿轮之三48旋转5.8圈；变速箱之一20、变速箱之二21、变速箱之三22串联一起，使用时，中心齿轮之四51旋转一圈，中心齿轮之一38旋转195圈；板条之一33焊接在外固定盘之一36上，板条之二34焊接在外固定盘之二41上，板条之三35焊接在外固定盘之三46上，板条预留穿孔固定在螺丝杆32上，螺丝杆固定在车架末端上，卡片只能卡一个不能同时卡两个或三个。

如图2所示，杠杆轴与后轮轴说明：

后轮13安装在后轮轴18上，用螺帽固定，两个轴承固定在后轮轴上，两个轴承安装在后轮轴承固定槽内；后轮碟刹片19安装在后轮轴以及变速箱安装在杠杆轴上，杠杆轴4设有键槽，键槽内设有拉条，杠杆轴4安装在后轮轴中心，滑道轮之一23、滑道轮之二24、滑道轮之三25安装在杠杆轴4上，杠杆1安装在杠杆轴4两端。

如图3所示，换挡器说明：

滑道轮之一23、滑道轮之二24、滑道轮之三25安装在杠杆轴4上，拉条之一52与滑道轮之一23连接，拉条之二53与滑道轮之二24连接，拉条之三54与滑道轮之三25连接，换挡器之一29、换挡器之二30、换挡器之三31固定在后轮轴承固定槽上，滑道轮左右移动与杠杆轴同步旋转。

如图4所示，变速器图说明：

后轮轴18与中心齿轮之一38焊接在一起，内齿轮之一39与圆盘之一40焊接，中心齿轮之二43与圆盘之一40焊接在一起，内齿轮之二44与圆盘之二45焊接，中心齿轮之三48与圆盘之二45焊接在一起，内齿轮之三49与圆盘之三50焊接，中心齿轮之四51与圆盘之三50焊接在一起，外固定盘和内固定盘经销轴来固定传动齿轮，传动齿轮在中心齿轮与内齿轮之间，中心齿轮之二43旋转一圈时，中心齿轮之一38旋转5.8圈；中心齿轮之三48旋转一圈时，中心齿轮之一38旋转33圈；中心齿轮之四51旋转一圈，中心齿轮之一38旋转195圈；中心齿轮之二43、中心齿轮之三48、中心齿轮之四51设有键槽，卡片在键槽里进出移动，板条之一33焊接在外固定盘之一36上，板条之二34焊接在外固定盘之二41上，板条之三35焊接在外固定盘之三46上，板条有预留孔和螺杆32固定在一起，螺杆固定在后轮车架上。

图5为本实用新型固定盘结构示意图；图6为图5的截面示意图。

固定盘中心孔55，齿轮孔56、另一齿轮孔57，圆盘件58组成；除固定盘中心孔55外另外6个传动孔用销轴连接在一起，销轴末端用卡簧或螺帽固定。

内固定盘的结构与外固定盘相同，只是6个传动孔用销轴焊接在一起，传动齿轮在销轴上旋转。

图7为本实用新型圆盘与中心齿轮结构示意图；内齿轮件59与中心齿轮件60说明：

内齿轮件59与圆盘件58焊接，中心齿轮件60与圆盘件58焊接，中心齿轮件60旋转一圈内齿轮件59也旋转一圈。

图8为本实用新型齿轮与卡片结构示意图；齿轮件62与卡片件61图8说明：卡片件61与拉条用细钢绳穿孔连接，当卡片进入齿轮件62时候杠杆轴9和齿轮一起旋转。

图9为本实用新型杠杆力矩与曲柄力矩对比图。曲柄旋转使力矩在0~100%变化，杠杆力矩变化在95%~100%，可见提高了体能使用率。

本实用新型杠杆自行车的杠杆圆点设计在杠杆轴上，结构上缩小了空间，杠杆长度比链条自行车的曲柄长度长了3倍，动力增大了3倍，链条自行车曲柄旋转使力矩在0~100%变化，体能使用率为50%，杠杆自行车力矩变化在95%~100%，极大提高了体能使用率。本实用新型配备的变速箱单个速比5.8倍，三个变速箱串联组合，速比达到195倍，因变速比大，杠杆自行车需要换挡低速、中速、高速，爬坡与加速更佳轻松，会更好地发挥杠杆自行车的优越性，杠杆脚踏9次杠杆轴旋转一圈，杠杆被脚踏一次，车轮最大旋转21圈，杠杆自行车时速能达到50~80公里；具备更大的变速比，时速还能更快，持续行驶时间更长，杠杆加齿轮变速、加换挡组合，将速比明显超越曲柄旋转的自行车。

杠杆自行车两个杠杆1连接在杠杆轴4两端，受到的扭矩相对平衡一点，车架6设计范围可大一些，结构适当变化。组合变速器3和换挡器安装在杠杆轴4两侧，这样左右中心点偏差少了一些，如果，杠杆自行车杠杆设计在杠杆轴一端，会超出车架6的设计范围，左右中心点偏差多了一点，即，杠杆轴4设计在后轮轴18中心，这样设计的杠杆自行车使用效果依然相同。

Claims (9)

1.一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述的自行车包括：杠杆（1）、钢绳（2）、组合变速器（3）、杠杆轴（4）、脚踏（5）、车架（6）、车座（7）、手闸（8）、换挡键（9）、后叉（10）、前叉（11）、前轮（12）、后轮（13）、后轮轴承固定槽（14）、前轮碟刹片（15）、后轮轴（18）、后轮碟刹片（19）、变速箱、滑道轮之一（23）、滑道轮之二（24）、滑道轮之三（25）、卡片之一（26）、卡片之二（27）、卡片之三（28）、换挡器之一（29）、换挡器之二（30）、换挡器之三（31）、螺丝杆（32）、板条之一（33）、板条之二（34）、板条之三（35）、外固定盘之一（36）、内固定盘、中心齿轮之一（38）、内齿轮之一（39）、圆盘之一（40）、外固定盘之二（41）、中心齿轮之二（43）、内齿轮之二（44）、圆盘之二（45）、外固定盘之三（46）、中心齿轮之三（48）、内齿轮之三（49）、圆盘之三（50）、中心齿轮之四（51）、拉条之一（52）、拉条之二（53）、拉条之三（54）；杠杆自行车的杠杆圆点设在杠杆轴上；杠杆（1）设有两个，均固定在杠杆轴（4）两端，钢绳通过滑道轮套在安全扣上，滑道轮固接在车座（7）后面斜车架上，安全扣固接在杠杆（1）上，三个换挡器固定在车架末端半圆槽钢上，三个变速箱串联在杠杆轴（4）上；卡片固定在拉条上，拉条固定在滑道轮上；换挡键（9）连接换挡器及连接滑道轮上，卡片卡在齿轮上；板条固接在固定盘上；板条预留穿孔固定在螺丝杆（32）上，螺丝杆固定在车架末端上，卡片只能卡一个不能同时卡两个或三个；杠杆轴与后轮轴的后轮（13）安装在后轮轴（18）上，用螺帽固定，两个轴承固定在后轮轴上，两个轴承安装在后轮轴承固定槽内；后轮碟刹片（19）以及变速器安装在后轮轴上，杠杆轴（4）设有键槽，键槽内设有拉条，杠杆轴（4）安装在后轮轴中心，三个滑道轮安装在杠杆轴（4）上；换挡器的三个滑道轮安装在杠杆轴（4）上；拉条与滑道轮连接；三个换挡器固定在后轮轴承固定槽上，滑道轮左右移动与杠杆轴同步旋转；变速器后轮轴（18）与中心齿轮之一（38）固接在一起，内齿轮与圆盘固接，中心齿轮也与圆盘固接在一起；外固定盘和内固定盘经销轴来固定传动齿轮，传动齿轮在中心齿轮与内齿轮之间；板条固接在外固定盘上，板条有预留孔和螺丝杆（32）固定在一起，螺杆固定在后轮车架上。

2.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述卡片之一（26）固定在拉条之一（52）上，拉条之一（52）固定在滑道轮之一（23）上；卡片之二（27）固定在拉条之二（53）上，拉条之二（53）固定在滑道轮之二（24）上；卡片之三（28）固定在拉条之三（54）上，拉条之三（54）固定在滑道轮之三（25）上；换挡键（9）连接换挡器之一（29），连接滑道轮之三（25），卡片之三（28）卡在中心齿轮之四（51）上；换挡器之二（30）与滑道轮之二（24）连接，卡片之二（27）卡在中心齿轮之三（48）上；换挡器之三（31）与滑道轮之一（23）连接，卡片之一（26）卡在中心齿轮之二（43）上。

3.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述钢绳（2）两端扣死环后通过滑道轮套在安全扣上。

4.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述中心齿轮之二（43）旋转一圈，内齿轮之一（39）同时旋转一圈；内齿轮之一（39）旋转一圈，中心齿轮之一（38）旋转5.8圈；中心齿轮之三（48）旋转一圈，内齿轮之二（44）同时旋转一圈；内齿轮之二（44）旋转一圈，中心齿轮之二（43）旋转5.8圈；当三个变速箱串联一起，中心齿轮之三（48）旋转一圈，中心齿轮之一（38）旋转33.6圈；中心齿轮之四（51）旋转一圈，内齿轮之三（49）同时旋转一圈；内齿轮之三（49）旋转一圈，中心齿轮之三（48）旋转5.8圈；当三个变速箱串联一起，中心齿轮之四（51）旋转一圈，中心齿轮之一（38）旋转195圈。

5.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述板条之一（33）固接在外固定盘之一（36）上，板条之二（34）固接在外固定盘之二（41）上，板条之三（35）固接在外固定盘之三（46）上。

6.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述拉条之一（52）与滑道轮之一（23）连接，拉条之二（53）与滑道轮之二（24）连接，拉条之三（54）与滑道轮之三（25）连接。

7.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述内齿轮之一（39）与圆盘之一（40）固接，中心齿轮之二（43）与圆盘之一（40）固接在一起，内齿轮之二（44）与圆盘之二（45）固接，中心齿轮之三（48）与圆盘之二（45）固接在一起，内齿轮之三（49）与圆盘之三（50）固接，中心齿轮之四（51）与圆盘之三（50）固接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述中心齿轮之二（43）、中心齿轮之三（48）、中心齿轮之四（51）设有键槽，卡片在键槽里移动设置。

9.根据权利要求1所述的一种杠杆变速自行车，其特征在于，所述杠杆自行车，另一种形式的组合，其组合变速器（3）和换挡器安装在杠杆轴（4）两侧，杠杆轴（4）设在后轮轴（18）中心。

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