CN2263051Y - 弧往复式省力增变速自行车 - Google Patents

Abstract

一种弧往复式省力增变速自行车，它是在传统自行车的左脚拐一侧，设置一个由左脚拐、左牙盘、左链条，后轮轴套左飞轮构成与右侧驱动系统相对的左驱动系统；左右脚拐异轴，二者通过拨拐齿轮，拨拐飞轮前后啮合异向传动相接；脚拐由两端连为一体的栓拐、卡拐构成，蹬轴根端的套筒套在栓拐上可根据需要串动。该自行车在骑用时两脚能够只在脚拐轴前120°弧区的发力实效区内作弧往复蹬转，省力而增速，并可通过脚操纵改变脚拐的使用长度而变速。

Description

弧往复式省力增变速自行车

本实用新型涉及一种人力脚踏驱动的交通工具，尤其是能省力增速、变速的自行车。

目前，公知的自行车采用以脚拐为半径的圆周蹬转方式驱车前进，这似乎无需挑剔，但却其实不然。大家知道，圆外固定的任一点，在通过圆半径上的某点，施发推力或拉力带动圆心转动的过程中，这种施发力，对圆心的转动作用讲，总有两个力臂等零的“死点”存在。(此时发力点，受力作用点及圆心同在一条直线上)。靠近这两个“死点”越近的弧区，其发力效益就越差。人骑在车座上蹬踏板的情况也是如此，即脚蹬踏板作圆周运转的离地最高点与离地最低点，为两个下蹬力臂等于零的“死点”；靠近这两个死点前边的各30°弧区，力作用效果极差，为损力区(共

周)。这两个损力区之间，也即以脚拐向前与地面平行时为中线的120°弧区，为发力实效区。两个“死点”后半周的180°弧区为脚拐回复区。当自行车速度较快，负载小，由惯性作用损力区无需用力时，每脚运转一周其回复区变为240°弧区即 周。对于每脚蹬转圆周中存在的

周损力区问题，现在市面上推销的“省力快骑器”(专利号：902000551)，对其可算是一种解决。它最根本的结构特征，是把传统自行车的圆形大牙盘改成为椭圆形，最本质的功能是把传统自行车每周中的蹬转力，主要集中在脚拐与地面接近平行时(也即力臂最大时)较猛地蹬出，通过其造成的惯性，来越过

周的损力区。而这种解决方式，却加大了蹬转圆周中的瞬时(某一时刻)发力值，且人们在短时间内运动的累不累，往往取决于瞬时发力值的大小，所谓“宁走十步远，不可一步喘”就是这个道理，另外这种“省力快骑器”，在链条与牙盘之间的力磨擦损耗，也大于传统车。

本实用新型的目的是提供一种自行车，它能够只在以脚拐向前与地面平行时为中线的120°弧区的发力实效区内进行弧往复蹬转，省力而增速，且具有结构简单、实用耐久的变速装置。

本实用新型的目的是这样实现的：在自行车的左脚侧安装一个由左脚拐、左牙盘、左链条、后轮轴套左飞轮构成与右侧相对的左驱动系统，左脚拐与右脚拐不同轴，左脚拐轴固定焊接在右脚拐轴(也即中轴)后面。右脚拐轴左端点，通过丝口固定装置一个与后轮轴套飞轮齿数相同的圆柱形拨拐齿轮；左脚拐轴套上，装置一个与后轮轴套飞轮结构形状、大小完全相同但作用方向相反的拨拐飞轮，它与其前面的拨拐齿轮啮合，通过二者的前后啮合，两脚拐经异向传动相接。骑用时，当一只脚踏板受蹬力从离地最高点下转到与脚拐轴的地面垂线为30°夹角，即实效区的下止点时，另一脚踏板受拨拐齿轮、拨拐飞轮啮合的反向传动，在脚拐轴前随脚拐回转上升到其实效区的上始点，当此脚踏板受蹬力下行到其实效区下止点时，另一脚踏板便同时在脚拐轴前沿原下行弧线回到上始点，如此使蹬转往复的过程能够只在 周的实效区内进行(不一定恰好是

周，只要在这个 周的实效区内便可达到目的)，既不存在每脚运行一周中的

周回复区问题，也不存在 周的损力区问题。由于本实用新型的蹬转往复只在脚拐轴前120°弧区内进行，故其脚拐的朝上面在蹬用时总不朝下，本实用新型以此为条件设置可变速的脚拐，变速拐由卡拐、栓拐、蹬轴、弹簧构成，卡拐栓拐二者两端焊接相连，蹬轴根端套筒套在栓拐上，可根据需要在栓拐上串动，并借弹簧外旋力使蹬轴自然卡在卡拐上相应的卡槽内，而改变脚拐的使用长度。如此通过改变蹬转往复的周期频率来实现变速。

由于采用了上述方案，在蹬转时，两脚只在发力实效区内往复进行，避开了损力区，缩短了回复区，省力而增速，且驱动主力与传统自行车相比不增加中间性传动磨擦；变速装置结构简单，耐久实用。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的轮廓图

图2是左右驱动系统相互作用传动部分的俯视图(比例1∶3)

图3是左脚拐的侧面视图(从左脚向右脚侧看，比例1∶3)

图中1、右拐  2、右牙盘 3、右拐轴(也即中轴) 4、拨拐齿轮5、左拐  6、拨拐飞轮 7、左拐轴 8、左牙盘 9、左链条10、后轮轴套左飞轮 11、中轴套(也即右拐轴套) 12、左拐轴套13、卡拐  14、拐间隙 15、弹簧  16、蹬轴17、栓拐18、套筒卡沿 19、蹬轴套筒 20、蹬轴卡槽 21、蹬轴拨柄

在图1中，右脚拐(1)、右牙盘(2)、右拐轴(3)与原有传统车的结构位置大小全部相同不变，左脚拐(5)与左牙盘(8)一体，套在左拐轴(7)上，左链条(9)套在左牙盘与后轮轴套左飞轮(10)上。

在图2所示实施例中，拨拐齿轮(4)通过丝口拧上固定在右拐轴(3)的左脚侧端点上，齿面宽1.5厘米，左拐轴(7)在右拐轴(3)的后面，一端与车架固定焊接为一体，左拐轴套(12)套在左拐轴上；拨拐飞轮(6)形状结构大小与后轮轴套飞轮完全相同但装置面与其相反，以取作用方向相反，它通过丝口拧上固定在左拐轴套上，与其前边的拨拐齿轮啮合相接，当左拐蹬轴(16)受蹬力从上向下转时，其左拐轴套上的拨拐飞轮通过啮合使拨拐齿轮倒转，带动右拐蹬轴回转上升。当右拐蹬轴从上向下时，拨拐齿轮使拔拐飞轮倒转，带动左拐蹬轴回转上升，当倒车时，拨拐飞轮能满足双脚拐同时倒转的要求；卡拐(13)为扁条形，厚0.5厘米，宽3厘米，处于圆形栓拐(17)的外侧，二者有0.9厘米的间隙(14)，栓拐卡拐两端焊接相连。蹬轴(16)的根端与蹬轴套筒(19)焊接为一体，蹬轴套筒(19)由两个半圆筒通过螺栓连接而成，套在栓拐上可串动。推力弹簧(15)从一端引入，然后通过旋转套上在栓拐上，其一端卡别在蹬轴套筒卡沿(18)上，一端卡别在卡拐根底部，对蹬轴套筒同时具有推力及外旋力作用。

在图3所示实施例中，卡拐(13)前端有三个卡槽(20)，槽深1.2厘米，供卡蹬轴用；中间卡槽处，在作用力与传统车相同时，力距与传统车相同，前后卡槽各距其5厘米；蹬轴套筒受弹簧外旋力，自然状态下，蹬轴处于卡拐卡槽内。蹬轴拨柄(21)直径0.5厘米，长5厘米，位于蹬轴套筒侧上方，变速时将一脚蹬轴用下蹬力控制在前下方，另一脚蹬轴自然固定在前上方，用脚掌克服弹簧外旋力向内侧拨动处于前上方的蹬轴拨柄，蹬轴便脱出卡槽，此时如克服弹簧外推力，将拨柄压向栓拐的靠根端，松脚后蹬轴受弹簧外旋力自然卡进与卡拐相对的卡槽内，拐用区变短，如借弹簧推力，将蹬轴推向栓拐稍端，松脚后，拐用区变长。如此通过改变脚拐的使用长度而实现变速。

Claims (2)

1、一种弧往复式省力增变速自行车，脚拐与牙盘固定相连，牙盘通过链条与后轮轴套上的飞轮相连，其特征是：左脚拐与右脚拐不同轴；左右脚拐转动相互作用的连接，通过与左右脚拐的脚拐轴套、脚拐轴固定相接的拨拐飞轮、拨拐齿轮的前后啮合异向传动相连；设有由左脚拐、左牙盘、左链条、后轮轴套左飞轮构成的与右侧驱动系统相对的左驱动系统。

2、根据权利要求1所述的弧往复式省力增变速自行车，其特征是：脚拐的朝上面在蹬转时总不朝下，脚拐由卡拐、栓拐、蹬轴、弹簧构成，卡拐为扁条形，朝上面设有离脚拐轴心距离不等的蹬轴移动卡槽，圆柱形栓拐在卡拐内侧，二者两端焊接相连；蹬轴根端与套在栓拐止可串动的蹬轴套筒焊接相连，弹簧套在栓拐上，一端卡别在蹬轴套筒上，一端卡别在卡拐根部；蹬轴受弹簧力根部卡在卡拐卡槽内。

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