CN2165075Y - 高速省力自行车 - Google Patents

Abstract

一种双驱动多级传动的高速省力自行车，基本结 构是在L形车架前上方安装有脚踏(主推)转换器， 其传动机构与铰链在车架上的两个脚踏杠杆上的扇 形齿轮相啮合。反车叉左侧装有助推转换器，其传动 机构与通过支撑杆固定在车架上的齿条啮合，能将颠 簸动能经离合器输至中轴，主推转换器的动力经链条 也输至中轴，经外变速器的链轮、链条、飞轮驱动后轮 运转。车架前上方固连着由链轮链条传动的二级转 向机构。该车充分利用能量，提高车速，骑乘舒适。

Description

本实用新型涉及一种脚踏式交通工具，特别是一种双驱动多级传动高速省力自行车。

传统自行车脚踏带动轮盘圆周旋转，其作用力的有效功少。另外身体前倾握把弓背探身，双手兼有支撑身体的负担，坐姿不舒适，这样不仅影响双腿发力，而且身体极易疲劳，车速也不快。现时流行的山地车由于没有省力设计，故一般人要达到快速也十分困难。

本实用新型的目的是提供一种脚踏在斜前下方的斜直踏，身体后倾靠坐，双手水平握把，并可利用车辆行进中上下颠动而产生的助推力，双驱动多级传动的高速省力自行车。

本实用新型的目的是通过下面的技术方案达到的。在L形车架前下方，安装有脚踏一主推    转换器，其传动机构与铰连在车架上的两个脚踏杠杆上的扇形齿轮相啮合。后车叉左侧装有助推转换器，其传动机构与通过支撑杆固定在车架上的齿条啮合，将颠簸动能经离合器输至中轴，主推转换器的动力经链条也输至中轴，二者合一经外变速器的链轮、链条、拨链器、飞轮等驱动后轮运转。通过操纵安装在车把上的变速手柄和拨链器实现不同的变速。

本实施方案的效果在于：

由于采用了双脚直线蹬踏，避免了传统圆周蹬踏的不足，使蹬踏作用力能始终如一有效地转变成驱动力，加上腰臂部有椅背依托，因而双腿发力大又不易疲劳，具有增大有效功和省力的特点；

由于助推转换器的作用，使车辆上下颠动的动能（无用功）变成了助推的驱动力（有用功），充分利用能量既提高了车速，也节省了体能；

由于采用了多级传动和外变速，因此可满足不同速度的需要，达到高速省力的目的；

由于采用二级链传动的转向机构，因而可水平握把，减轻了双手的负担，加之后倾的生姿，使骑乘舒适体力持久。

本实用新型的具体结构是通过下面的实施例及其附图实现的。

图1为本实施方案的结构原理图，

图2为俯视图，

图3为助推转换器、中轴及后轴关系图。

图4为主转换器结构原理图。

图5为带内棘齿的正齿轮图。

本高速省力自行车由前后轮25、26、头管2及其下端连接的前叉3、制动手柄1b、制动闸33、脚踏6a、6b以及车把1、前货筐32、靠背座椅27、后叉24车架5后货架28构成。其特征在于：L形车架5前上端与头管2固连，前下方两侧铰连有脚踏杠杆6及与其铰连的踏行扇形齿轮6c、6d。二扇形齿与L形车架5上安装的主推转换器4相联动。转换器4外连传动链轮7、经链条8、中轴9、链轮9a、10、链条11、拨链器15、五飞轮14转连到后轮26的。后叉24与车架5铰连，其左侧上连接有助推转换器13，支撑杆16与车架5固连。减震器20将后叉24与车架5弹性联结上。L形车架5与头管2固连，头管2内的前叉3上端固连着小转向链轮17、链条19将链轮17、18相连，使异形车把1与前叉3联动。车把头上装有制动闸把1b和变速手柄1c、离合器手柄1d。L形车架5后端固连着可前后上下移动并带靠背的座椅27及后货架28。脚踏杆29与车支30经基座31与车架5固连。前货筐32与头管2固连。见图1和图2。

L形车架与前水平段后端焊有基座31，其前面通过销轴铰连有错开一定角度的脚踏杠杆6，脚踏杠杆6的90°拐弯处通过销轴40与主推转换器4内的踏行扇形齿轮6c、6d相铰连，主推转换器4上端通过螺栓与L形车架5固连。见图1。

头管2上端通过水平板34与立管35固连，由加强板36、37增强其刚性，前叉3上端固连着小转向链轮17、立管35内的转把芯1a下端固连有大链轮18，链条19将链轮17和18相连，使异形车把1与前叉3联动。见图1和图2。

L形车架5前水平段末端通过中轴9与后叉24的前端铰连，后叉中部通过销轴与减震器20下端铰连，减震器20上端通过销轴与L形车架5后倾斜段的支座铰连。支撑杆16前端与L形车架前水平段末端下方焊固，其后端通过销轴与齿条3b、3d铰连，后叉24左分枝中后部通过螺栓固定有助推转换器13。见图1和图2。

L形车架5后水平段末端的锁紧套41与座椅立管38相配，座垫27及椅背39后货架28通过调节螺丝5a、5b，可实现其前后、上下的调整移动。见图1

脚踏一主推    转换器内的扇形齿轮6c、6d通过销轴40分别与左右脚踏杠杆6铰连，其正面齿分别与过桥齿轮4a、4b啮合，带有内棘轮的齿轮4c、4d也分别与过桥齿轮4a、4b啮合，传动链轮7与齿轮4c、4d固联在同一轴上，两扇形齿轮6c、6d的侧面齿与齿轮4e啮合。见图4和图5。

助推转换器内的齿条3b、3d通过销轴与焊固在L形车架5下部的支撑杆16一端铰连，其齿部分别与带有内棘齿的齿轮3a、3c啮合，齿轮3e与齿轮3f啮合，链轮22通过链条12与链轮9b相连，齿轮3a、3c、3e同轴固联，齿轮3F与链轮22同轴固联。见图3。

中轴9右端的链轮10与链轮9a同轴固联，其左端的链轮9b通过离合器23与中轴9联系。链轮9a经链条8与脚踏一主推转换器输出端的链轮7相联，链轮10经链条11、拨链器15与五飞14相联。见图1和图3。

脚踏一主推    转换器4输出的动力经链轮7链条8链轮9a传致链轮10，助推转换器13输出的动力经链轮22链条12链轮9b离合器23传致链轮10，二者合力驱动链轮10，经链条11五飞轮14使后轮26转动起来。见图1、图2和图3。

本实施方案工作原理是上车时双手握车把，一脚踏在踏杆29上，另一脚用力后蹬地面，使车辆前行，这时骑乘者顺势骑坐在车上。此后两脚分别蹬踏脚蹬6a、6b，以使踏行杠杆6带动其上的扇形齿轮6c、6d交替拉出或推入。

当右脚踏动脚蹬子6b经过踏行杠杆6将作用力传递到扇形齿轮6c，使其向下运行。通过过桥齿轮4a，使棘齿齿轮4c向图示方向运转，动力通过链条8传递到中轴9和链轮9a。由于链轮9a和10同轴固着，因而动力经链条11传递到飞轮14，从而驱动轮毂使车辆前行。两个扇形齿轮6c、6d之间啮合着齿轮4e，所以当扇形轮6c下行完成驱动动作时，则扇形齿轮6a同时上行到予备蹬踏位置。

当左脚踏动脚蹬子6a后，与前述同理，经过桥轮4b，棘齿齿轮4d把动力传到链轮7……直至飞轮14，车轮前进。骑行者双脚交替轮换踏蹬，两扇形齿轮上下往复交替作功，使后轮不断获得驱动力，车辆前行不停。通过拨链器15，使链轮10与飞轮14的传动比改变，因而可获得不同的速比，满足了高、中、低速骑行的需要。棘齿齿轮的结构，保证了上述动作的顺利完成。

助推转换器安装在后轮左车叉上。在骑行中，由于蹬踏动作，人体和车辆的重量、减震器弹簧的反作用力以及路面的平整状况等原因，至使车辆上下不断颠簸。当车辆颠簸压缩减震器20内的弹簧，后车叉上扬时，棘齿齿轮3a也随之上移，而齿条3b因与支撑杆16固联不能上移，至使齿轮3a依图示方向旋转，带动同轴固定的齿轮3e及与之相啮合的齿轮3f，链轮22依图示方向转动。动力经链轮22链条12传到链轮9b，经离合器23、中轴9传递到链轮10进而与主推转换器来的动力一起经链条11后输至飞轮14，推动车轮前进。由于两套传动系统都有棘轮装置，因而互不干涉共同推动后轮。又由于助推系统传动比大于主推系统所以能极大限度利用颠动能量，减轻主传动负载，也就是减轻了双腿的负担，从而保存了肌体的力量，使蹬踏轻松。由于设置了离合器，故在刹车或下坡需减速时，可由手柄1d扳开离合器，使颠簸动能不输出，保证了安全的需要。同理，当车辆后叉因减震器弹簧的反作用力而下弹时，齿条3d迫使棘齿齿轮3c按图示方向旋转，动力依前述输出同样也起到助推的作用。

车辆转向由用加强板固着的前后两个系统组成。前叉3上端固定一小链轮17，后转把芯1a下端固定一大链轮18，两者用带张紧装置的链条19联接起来。骑乘者操纵异形车把1向所需方向转动，通过后转把芯1a使大链轮18转动，经链条19使小链轮17按所需方向转动。动力通过前叉轴及前叉3使前轮25转向所需方向。由于大链轮18齿多于小链轮17轮齿，传动是增速，所以骑乘者只需转动较小角度，即可使前轮扭转较大角度，方便了操作，这样异形车把及其转向系统不仅新颖而且实用，它可满足骑乘者不同骑姿的需要。前货筐32是固定在头管2上，与转向无直接关系，因而极大减小了传统自行车因货筐与转向固着而产生的左右摆动惯量，使握把稳定轻松骑乘安全，而载货却可增多。

前后上下可移动并带靠背的座椅27，既能满足不同身材骑乘者的需要，又能因有靠背依托骑乘者的腰臀，使双腿便于发力，加之弹性适度的座垫及稍后仰的骑姿，使骑乘省力舒适快速。

前涨闸后抱闸的设置以及整体低重心设计，保障了骑行稳定安全可靠。后轮径大于前轮径，整体造型成美观大方的流线型。

Claims (3)

1、一种双驱动多级传动高速省力自行车，由前后轮25、26、头管2及其下端连接的前叉3制动手柄1b、制动闸33、脚踏6a、6b以及车把1，前货筐32、靠背座椅27、后叉24、车架5、后货架28构成，其特征在于：L形车架5前上端与头管2固连，前下方两侧铰连有脚踏杠杆6及与其铰连的踏行扇形齿轮6c，6d，二扇形齿轮与L形车架5上安装的主推转换器4相联动，转换器4外连传动链轮7、经链条8、中轴9、链轮9a、链轮10、链条11、拨链器15、五飞轮14转连到后轮26；后叉24与车架5铰连，其左侧上连接有助推转换器13，支撑杆16与车架5固连，减震器20将后叉24与车架5弹性联结上；L形车架5与头管2固连，头管2内的前叉3上端固连着小转向链轮17，链条19将链轮17和18相连，使异形车把1与前叉3联动；车把头上装有制动闸把1b和变速器手柄1c、离合器手柄1d；L形车架5后端固连着可前后上下移动并带靠背的座椅27及后货架28；脚踏杆29与车支30经基座31和车架5固连；前货筐32与头管2固连。

2、按照权利要求1所述的双驱动多级传动高速省力自行车，其特征在于：

a.L形车架5前水平段后端焊有基座31，其前面通过销轴铰连有错开一定角度的脚踏杠杆6，脚踏杠杆6的90°拐弯处通过销轴40与主推转换器4内的踏行扇形齿轮6c、6d相铰连，主推转换器4上端通过螺栓与L形车架5固连；

b.头管2上端通过水平板34与立管35固连，由加强板36、37增强其刚性，前叉3上端固连着小转向链轮17，立管35内的转把芯1a下端固连有大链轮18，链条19将链轮17和18相连，使异形车把1与前叉3联动；

c.L形车架5前水平段末端通过中轴9与后叉24的前端铰连，后叉中部通过销轴与减震器20下端铰连，减震器20上端通过销轴与L形车架后倾斜段的支座铰连。支撑杆16前端与L形车架前水平段末端下方焊接，其后端通过销轴与齿条3b、3d铰连，后车叉24左分枝中后部通过螺栓固定有助推转换器13；

d.L形车架5后水平段末端的锁紧套41与座椅立管38相配，座垫27及椅背39后货架28通过调节螺丝5a、5b可实现前后，上下的调整移动。

3、按照权利要求1或2所述的双驱动多级传动高速省力自行车，其特征在于：

a.脚踏一主推 转换器内的扇形齿轮6c、6d通过销轴40分别与左右脚踏杠杆6铰连，正面齿分别与过桥齿轮4a、4b啮合，带有内棘齿的齿轮4c、4d也分别与过桥齿轮4a、4b啮合，传动链轮7与齿轮4c、4d固联在同一轴上。两扇形齿轮6c、6d侧面齿与齿轮4c啮合；

b.助推转换器内的齿条3b、3d通过销轴与焊固在L形车架5下部的支撑杆16一端铰连，齿部分别与带有内棘齿的齿轮3a、3c啮合、齿轮3e与齿轮3f啮合，链轮22通过链条12与链轮9b相连，齿轮3a、3c、3e同轴固联，齿轮3f与链轮22同轴固联；

c.中轴9右端的链轮10与链轮9a同轴固联，其左端的链轮9b通过离合器23与中轴9联系；链轮9a经链条8与脚踏一主推 转换器输出端的链轮7相联、链轮10经链条11拨链器15与五飞轮14相联；

d.脚踏一主推 转换器4输出的动力经链轮7，链条8链轮9a传至链轮10；助推转换器13输出的动力经链轮22链条12链轮9b离合器23传至链轮10，二者合力驱动链轮10，经链条11五飞轮14使后轮26转动起来，其中助推传动系统的传动比大于主推传动系统的传动比。

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